关键词：照明设计 路灯式样 光源及功率 照明供电
城市道路照明工程是城市基础设施建设的重要组成部分，城市道路照明设计又是道路照明建设的首要环节，合理的道路照明设计能够给道路照明工程提供可靠的施工依据，从而达到高效、节能、降低建设投资和运行成本的目的。目前，我国很多城市的设计部门尚缺乏专业的道路照明设计师，面对城市道路结构的变化和照明要求的提高，在选择灯具、光源和设计安装高度、供电方式和控制等方面，不能提供完整合理的设计资料，从而造成了道路照明工程施工不规范和随意性，针对这种现象，本文就道路照明工程设计中涉及的一些重点做一简要分析。
一、路灯布置及灯具式样
路灯的布置方式主要有单侧布置、双侧交错布置、双侧对称布置、中心对称布置、横向悬索布置五种形式，随着城市道路的不断拓宽，平交路口转弯半径越来越大，根据《城市道路照明设计标准》有关要求，平交路口平均照度要比直线路段提高50%，按照常规的路灯布置方式，显然达不到照度和均匀度要求，应根据路口的有效面积，通过计算满足照度、照度均匀度及功率密度值，选择合理的布灯方式及灯具样式，一般来讲，在平交路口转弯半径中心点设计中杆投光照明是一种比较合理的布置方式。
路灯作为功能性照明，其设计选型应遵循突出照明功能为主，兼顾其装饰效果的原则，但目前在我国许多城市的道路照明设计施工中，还存在盲目地追求视觉效果的现象，一些一块板的道路车行道外侧即为绿化带，路灯的布置方式采用双侧对称布置，却选用双悬臂路灯，使绿化带侧路灯无效运行，造成了建设投资成本的提高和能源浪费。因此，道路照明设计应依据《城市道路照明设计标准》，在确保照度和均匀度要求的基础上，按照道路结构形式不同，分别设计路灯式样，使其路灯造型更加经济合理。下面就不同道路结构应选择的路灯式样做一浅述。
1、一块板且有人行道的道路，宜采用单悬臂路灯，以满足机动车道照明要求为准，机动车道侧灯具散射光完全满足人行道5LX的平均照度要求；
2、中间有绿化隔离带的二快板道路，当隔离带较宽时（＞5m）宜选择单悬臂路灯，采用中心对称布置。当绿化隔离带较窄时（＜5m）宜选择双悬臂路灯，采用中心布置，这两种布置方式可避免道路两侧行道树对路灯照射的影响；
3、有非机动车道的三块板道路，宜选择双悬臂路灯，采用在机动车和非机动车隔离带双侧对称布置，灯高、悬臂长度和仰角根据道路宽度设计；
4、平交路口宜选择中杆投光路灯，灯具安装以扇形结构为佳，以满足交叉路口照度和照度均匀度的要求；
5、灯具采用半截光型，其技术参数应符合《城市道路照明设计标准》规定。
二、路灯安装高度
路灯安装高度与路灯间距、照度、均匀度有着直接的关系，在实际设计操作中，在满足《城市道路照明设计标准》的参数同时，还应考虑：第一，单侧布置时适用路宽设有上限值，也就是说，单侧布置时适用的路宽不应超过多少米，如果较宽道路采用单侧布置，按H≥1.2Weff设计，路灯安装高度会过高；第二，双侧布置对适用路宽设有下限值，也就是说，双侧布置适用的路宽不应小于多少米，如果较窄道路采用双侧布置，就会造成资源浪费；第三，宽幅和超宽幅道路采用双侧布置，按H≥0.6Weff设计，路灯安装高度也会过高。那么究竟如何确定路灯安装高度更合理呢？根据目前我国灯具制造行业的灯具配光参数，常规灯具安装高度不应大于15m，在设计时应遵循以下原则：
1、采用单侧布灯方式时，当道路有效宽度小于12.5m时，可按H≥1.2Weff设计路灯安装高度，根据灯具横向配光设计其悬臂长度和仰角（图1）。当道路有效宽度≥12.5m时，若仍按H≥1.2Weff设计路灯安装高度，则会超过15m，变成中杆灯了；此时可变换路灯布置方式。
2、当道路有效宽度大于12.5m小于25m时，应采用双侧布置，双侧对称布置按H≥0.6Weff设计路灯安装高度，双侧交错布置按H≥0.8Weff设计路灯安装高度。（图2）
3、当道路有效宽度大于25m时，路灯安装高度按15m设计，采用双光源灯具，靠近道路中心线的光源灯具反射器仰角适当加大。（图3）
三、光源及光源功率
光源和光源功率与道路的照明参数、视觉效果、节能水平等有直接的关系，因此，在设计光源和光源功率时应根据道路的功能，依据《城市道路照明设计标准》结合绿色照明规划要求进行设计。
1、光源选择：根据我国发改委相关政策，白炽灯已列入今后照明禁用产品，高压汞灯为淘汰产品。目前，道路照明所使用的光源主要有高压钠灯、金属卤化物灯、LED灯、无极灯、飞利浦Cosmo白光灯等，以上这些光源各有特点，在设计时应根据道路功能，依据国家绿色照明规划要求进行合理选择，既要达到道路照明标准要求，又符合节能减排的目的，光源的节能主要取决于它的发光效率和光衰指标，但光源的选用不能单纯从光效和光衰出发，还应综合考虑显色指数、使用寿命、启动特性等因素而合理选用。
2、光源功率，光源功率选择依据《城市道路照明设计标准》，应满足以下两个要求：一是满足道路照度要求，二是满足功率密度值要求。目前，很多城市在道路照明设计时，往往只是考虑满足道路照度要求，而忽视了功率密度值这个指标，为了使照度和功率密度值这两个指标都符合《城市道路照明设计标准》要求，在道路照明设计时应尽可能采用高光效节能光源。另外，道路反射系数与功率选择也有一定的关系，设计时也应考虑这方面的因素。
四、城市道路照明供电线路
城市道路照明供电线路设计，已很少为单纯的照明供电，大多数为通过分时段控制实现管理节电，在设计时应统筹考虑，另外，由于我国城市供电网络由地上改为地下，给很多沿道路设置的一些公共用电设施取电带来了一定的困难，例如：交通信号灯、交警监控、公安治安监控、公交站点、数字化城市管理设施等，由于道路照明供电网络几乎遍布城市的大街小巷，完全可以为这些公共设施用电提供方便，因此，现代城市照明供电线路在设计时应从以下两个方面统筹考虑。
1、管理节电分时段控制。由于城市道路分布地理位置不同，夜间车流量也变化较大，很多城市都采用半夜灯分时段控制方式，由于采用5芯电缆供电，控制方式不够灵活，有的是双侧布置路灯关闭一侧，这样会造成路面照度均匀度远远不达标，有的是通过相序调整隔灯交错关闭，达到隔灯控制目的，但极易出现偏相，鉴于这种情况，在设计供电线路时可以采用八芯电缆，一芯做PE线，一芯做零线，其余六芯做相线，其中三线控制整夜灯，三线控制半夜灯，由三线承担的负荷分配给六线承担，相线截面可降低一半，从而使分时段控制更加灵活同时避免了线路的偏相。
2、多用途综合供电线路。前面提到沿道路设置的一些公共设施用电问题，每个城市都遇到这样的问题，为方便这些公共设施用电，在道路照明供电设计时可以统筹考虑，一是对沿路公共设施用电负荷进行预测，使供电变压器预留一定的容量，二是根据公共设施用电性质预留1-2芯备用供电线路，为道路沿线公共设施用电提供方便。
五、照明控制
道路照明的控制方式主要有：一是模拟日照时间控制；二是无线远程集中控制；三是无线远程单灯控制，在设计时应根据当地的实际情况选择。
1、模拟日照时间控制。模拟日照时间控制是根据各地经纬度，模拟日出日落时间控制路灯的一种控制方式，目前，这种控制方式在一些小城市还在应用，其缺点：一是控制时间虽然模拟了日出日落时间，但仍然误差较大，需要随季节人工进行修正；二是工作人员无法随时掌握各控制点的工作状态，因此，在道路照明设计时尽量不要采用这种控制方式；
2、无线远程集中控制。无线远程集中控制是我国大部分城市普遍采用的一种道路照明控制方式，尽管各生产商的产品在通讯方式上有所不同，但工作机理与功能基本相同，由于这种控制方式能实时将控制点的开关状态、电压、电流、电量、功率因数等信息及时采集回传监控中心，并将这些信息保留，从而方便工作人员及时掌握各控制点的工作状态和日后查询或对故障进行分析，因此，在道路照明控制设计中应尽可能的采用此种控制方式；
3、单灯智能控制。单灯智能控制顾名思义，就是对城市的每一盏路灯进行单独控制的一种方式，是以无线远程集中控制平台为基础开发的一种延伸控制方式，在每一盏灯杆上安装一个单灯智能控制终端，通过ZGB短距离无线通讯或电力载波通讯方式与各控制点数据服务器进行数据双向传输，再通过无线远程集中控制终端无线通讯模块与监控中心进行数据连接，这种控制方式不但能对各控制点的工作状态进行监控，而且能对单灯进行监控，并且可以通过单灯智能控制终端进行变功率控制，是一种具有前瞻性的道路照明控制系统，在道路照明控制系统设计时，如条件允许可采用单灯智能控制设计。
六、结束语
道路照明设计是一项专业性较强的工作，各设计部门应配备专业照明设计人员，在道路照明设计时实时更新设计理念，使道路照明设计更合理规范，充分体现节能减排、绿色照明的新观念。
参考文献
【1】《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006 建设部
【2】《“十一五”城市绿色照明工程规划纲要实施细则》 中国市政协会城市道路照明专业委员会
【3】《城市道路照明工程设计施工手册》 张华