关键词 考核指标 节电率 亮灯率 设施完好率 计算方法
随着我国城市化的不断推进，城市照明设施（包括道路照明设施、景观照明设施）数量日益庞大。2016年对全国1098个城市道路照明管理单位调研，到“十二五”末（2015年底）共有路灯2333.89万盏，年耗电量135.17亿kWh，配电线路50.95万km；对全国444个城市夜景照明管理单位调研，到“十二五”末共有景观灯1758.63万盏，年耗电量8.19亿kWh，配电线路9.05万km。夜景照明还不包含北京、上海、天津、广州、杭州等城市，这些城市夜景照明管理不在路灯管理部门管理，因此没能统计到，如包含路灯管理部门以外单位管理的夜景照明设施，夜景照明将超过5千万盏以上。面对如此庞大的城市照明设施，尤其是在市场化养护运作时，如何进行日常养护管理考核、保证养护质量，确保城市照明设施正常运行成为迫切解决的问题。我们根据长期以来的实践经验，按照评价方法科学合理、现场检查方便、快捷等原则，结合城市照明行业实际需求，设计了城市照明节电率、亮灯率、设施完好率和照明功率密度（LPD）值的计算及考核评价方法。评价依据：
城市照明功率密度（LPD）值根据《城市道路照明设计标准》（CJJ45）中表7.1.2和《城市夜景照明设计规范》（JGJ/T 163）中表6.2.2的规定。
照明设施的完好率应达到95%，景观照明设施的完好率应达到90%等指标都提出了明确要求。
一、 城市照明节能率考核评价方法
住建部《“十二五”城市绿色照明规划纲要》规定：到“十二五”期末，城市照明节电率达15%；道路照明主干道的亮灯率应达到98%，次干道、支路的亮灯率应达到96%；道路城市照明节能考核按节能达标率和节电率两种方法进行。节能达标率是指既有城市照明设施在未采取运行节能手段情况下，其能耗指标（LPD限值）是否满足相关标准的节能要求，通过对若干项城市照明项目进行现场功率测试及计算，其中满足节能要求的项目数量占监测项目总数的比例即为节能达标率。节电率针对单条道路或单一夜景照明项目以及一个区域的道路或夜景照明，采用不同的计算方法。对单条道路或单一夜景照明项目，采用实测功率密度值与设计标准对比计算节电率。对区域的道路或夜景照明，按城市照明设施在一定的运行周期内，其实际电能消耗与按照LPD限值计算所得的电耗理论值对比的结果，它既包含了项目设计是否达标，也包含了通过运行控制手段实现节能的贡献。城市照明节能无论采取哪种方法考核评价，其参评项目的照明质量和配电系统功率因数均应达到相应的指标要求。
1、道路照明LPD值：单位路面面积上的照明安装功率（包括光源功率和灯的电器附件的功耗），即：（W/m2）。机动车道照明功率密度（LPD）值按如下公式（1）进行计算：
LPD =P／A …………………………………………………………………（1）
式中：LPD—机动车道照明功率密度，单位为瓦每平方米（W/m2）
P—包括镇流器或驱动电源功耗在内的照明安装功率，单位为瓦（W）。
A—计算区域面积，单位为平方米（m2）。
根据路灯平、立面布置方式的不同，LPD值按表1计算：
由于目前《城市道路照明设计标准》CJJ45仅给出了机动车道的LPD限值，为便于评价仅对机动车道的LPD值进行计算，因此对于双挑灯及多光源组合式路灯，只选取机动车道侧的光源及电器附件功率之和作为计算功率。对于采取了调光等节能措施的道路，LPD值按全功率进行计算。
案例一：某市薛冶路为城市主干路，双向六车道，道路宽度24m（道路中间无分隔带），采用双侧对称布灯，在道路两侧对称安装12m单挑灯照明方案，光源配置250W高压钠灯，布灯间距35m，仰角100，利用系数0.44，光源光通量120lm/W，维护系数0.7，每个照明器内灯泡数为1。根据上述参数，该路面理论照度计算值22lx，根据《城市道路照明设计标准》要求，主干路平均照明Eav（维护值）≥20lx，符合设计标准。灯具的电器附件功耗按光源的15%计算，包括镇流器或驱动电源功耗在内的机动车道照明安装功率250×1.15=287.5W，计算区域面积24×35/2=420m2，我们利用公式（1）计算其机动车道照明功率密度值：
LPD =P／A=287.5/420=0.68（W/m2）
因此，该道路照明功率密度值为0.68W/m2，达到了《城市道路照明设计标准》强制性要求。
2、夜景照明LPD值：单位建筑立面表面积上的照明安装功率（包括光源功率和灯的电器附件的功耗）。按如下公式（2）进行计算：
LPDB =P／A ………………………………………………………………（2）
式中：LPDB——夜景照明功率密度，单位为瓦每平方米（W/m2）
P——包括镇流器或驱动电源功耗在内的照明安装功率，单位为瓦（W）。
A——计算区域面积，单位为平方米（m2）。
理论上《城市夜景照明设计规范》JGJ/T 163给出的LPD限值是指光源全功率工作状态下的LPD限值，考虑到夜景照明同一建筑上光源种类多，场景变化复杂，不同场景时光源功率变化较大，为简化计算，应按最大功率值进行计算。
案例二：某市供电大厦处于中型城市中心（E4）区域，该大厦长50m，宽30m，高60m，外墙为乳白色釉面砖，外立面采用LED线性灯、LED点光源、LED洗墙灯进行建设立面亮化，包括镇流器或驱动电源功耗在内的照明安装功率28000W，计算区域面积（50+30）×2×60=9600m2。我们利用公式（2）计算其夜景照明功率密度值：
LPDB =P／A=28000/9600=2.92（W/m2）
因此，该楼宇夜景照明功率密度值为2.92W/m2，达到了《城市夜景照明设计规范》强制性要求。
二、照明节电率计算方法
根据各城市对照明节电率考核的需求，城市照明节电率计算方法分为：一是对某一条道路（既有或新、改建工程）进行照明节电率的计算，即采用实测功率密度值与设计标准对比计算节电率。二是指定某一区域道路照明实际运行节能情况或区域内新改、建道路照明工程的节电率的计算，将区域内道路（既有或新、改建工程）进行照明节电率的计算，即采用实测功率密度值与设计标准对比计算节电率。三是对全市城市照明节电率的计算，以上一年度末的总功率为基础，加上每个月新增功率耗电量，减去每个月拆除的功率耗电量，按实际每月增减的实际耗电量与理伦功率耗电量比计算节电率。
1、单条道路照明节电率
指某条道路照明新、改建工程，按CJJ45规定的LPD限值与实际设计得出的LPD值计算出来的节电率。用以评价某条道路照明工程设计是否节能。按如下公式（3）进行计算：
ηR =（PS−PR）／PS×100% ……………………………（3）
式中：ηR—道路照明节电率（%）
PS—CJJ45给出的LPD限值，单位为瓦每平方米（W/m2）
PR—实际得出的LPD值，单位为瓦每平方米（W/m2）
案例三：某市长江北路为城市主干路，双向六车道，道路宽度24m（道路中间无分隔带），采用双侧对称布灯，在道路两侧对称安装12m单挑灯照明方案，光源配置250W高压钠灯，布灯间距35m，仰角10o，利用系数0.44，光源光通量120lm/W，维护系数0.7，每个照明器内灯泡数为1。根据上述参数，该路面理论照度计算值22lx，根据《城市道路照明设计标准》要求，主干路平均照明Eav（维护值）≥20lx，符合设计标准。灯具的电器附件功耗按光源的15%计算，包括镇流器或驱动电源功耗在内的照明安装功率250×1.15=287.5W，计算区域面积24×35/2=420m2，其实际LPD值为0.68W/m2，根据《城市道路照明设计标准》（CJJ 45）要求，机动车道的照明功率密度限值6车道主干路应小于等于0.7W/m2。我们利用公式（3）计算其道路照明节电率。
ηR =（PS−PR）／PS×100%
=（0.7−0.68）／0.7×100%
=2.86%
因此，该道路照明节电率为2.86%。
2、区域性道路的照明节电率
指某区域道路照明新、改建工程，按CJJ 45规定的LPD限值设计计算的年累计用电量与采取节电措施后全年实际累计用电量之比的节电率，是评价某区域道路照明工程包含了设计及实际运行的完整的节能情况的节电率。按如下公式（4）进行计算：
式中：WS—按CJJ45规定的功率密度值确定的全年标准累计用电量，单位为千瓦时（kWh）
WR—采用节电措施全年实际累计用电量，单位为千瓦时（kWh）
LPDRi—照明工程在第i种运行状态下的功率密度值，单位为瓦每平方米（W/m2）
Ti—照明工程在第i种运行状态下的运行时间，单位为小时（h）
Ai—被照机动车道路面面积，单位为平方米（m2）
LPDSi—照明工程对应的照明功率密度标准值，单位为瓦每平方米（W/m2）
案例四：某城市某区域有几种不同道路：
道路一：6车道城市主干路，长3000m，净宽24m，道路双侧布置12m单挑灯，光源配置250W高压钠灯，布灯间距35m，仰角100，利用系数0.44，光源光通量30000lm，维护系数0.7，每个照明器内灯泡数为1。采用单灯变功能率节能措施，下半夜（亮灯4h后）光源功率由250W变为150W。平均照度维持值22lx，符合《城市道路照明设计标准》（CJJ 45）要求：主干路平均照度维持值20lx。上半夜（从开灯开始4h内）在此状态下功率密度值为0.68W/m2，每天运行时间4h；下半夜（亮灯4h后）在此状态下功率密度值为0.41W/m2，每天运行时间7.37h。根据CJJ45-2015要求，该道路的照明功率密度限值0.7W/m2。
道路二：4车道城市次干路，长4000m，净宽22m，道路双侧布置12m单挑灯，光源配置LED灯200W，布灯间距35m，仰角100，利用系数0.43，光源光通量19600lm，维护系数0.7，每个照明器内灯泡数为1，全夜全功率运行，每日平均亮灯11.37h。平均照度维持值15.32lx，符合CJJ45-2015要求：次干路平均照度维持值15lx。全夜运行功率密度值为0.57W/m2。根据CJJ45-2015要求，该道路的照明功率密度限值0.6W/m2。
道路三：4车道城市次干路，长8000m，净宽18m，道路双侧布置11m单挑灯，光源配置150W高压钠灯，布灯间距35m，仰角100，利用系数0.42，光源光通量18000lm，维护系数0.7，每个照明器内灯泡数为1。采用单灯变功能率节能措施，下半夜（亮灯4h后）光源功率由150W变为100W。平均照度维持值16.8lx，符合CJJ45-2015要求：次干路平均照度维持值15lx。上半夜（从开灯开始4h内）在此状态下功率密度值为0.55W/m2，每天运行时间4h；下半夜（亮灯4h后）在此状态下功率密度值为0.37W/m2，每天运行时间7.37h。根据CJJ 45要求，该道路的照明功率密度限值0.6W/m2。
道路四：2车道城市次干路，长9000m，净宽14m，道路单侧布置12m单挑灯，光源配置250W高压钠灯，布灯间距36m，仰角100，利用系数0.38，光源光通量30000lm，维护系数0.7，每个照明器内灯泡数为1。采用单灯变功率节能措施，下半夜（亮灯4h后）光源功率由250W变为150W。平均照度维持值15.83lx，符合CJJ45-2015要求：次干路平均照度维持值15Lx。上半夜（从开灯开始4h内）在此状态下功率密度值为0.57W/m2，每天运行时间4h；下半夜（亮灯4h后）在此状态下功率密度值为0.34W/m2，每天运行时间7.37h。根据CJJ 45要求，该道路的照明功率密度限值0.7W/m2。
道路五：2车道城市支路，长10000m，净宽10m，道路单侧布置11m单挑灯，光源配置LED灯145W，布灯间距40m，仰角100，利用系数0.35，光源光通量14210lm，维护系数0.7，每个照明器内灯泡数为1，全夜全功率运行，每日平均亮灯11.37h。平均照度维持值8.7lx，符合CJJ45-2015要求：支路平均照度维持值8lx。全夜运行功率密度值为0.4W/m2。根据CJJ 45要求，该道路的照明功率密度限值0.4W/m2。
说明：例中高压钠灯电器附件功耗按光源功率的15%计算，LED灯电器功耗按光源功率的10%计算。
我们利用公式（4）计算其区域性道路照明节电率。
WR=[24×3000×（0.68×4×365+0.41×7.37×365）+22×4000×（0.57×11.37×365）+18×8000×（0.55×4×365+0.37×7.37×365）+14×9000×（0.57×4×365+0.34×7.37×365）+10×10000×（0.4×11.37×365）]/1000
=1004117.19(kWh)
WS =[0.7×24×3000×11.37×365+0.6×22×4000×11.37×365+0.6×18×8000×11.37×365+0.7×14×9000×11.37×365+0.4×10×10000×11.37×365]/1000
=1318885.89(kWh)
η=（WS－WR）／WS×100%
=（1318885.89-1004117.19）/1318885.89×100%
=23.87%
因此，该区域道路照明节电率η为23.87%。
3、城市照明节电率
指某城市照明管理机构管辖的照明设施，上年底理论用电量加上当年每月新增、减去每月拆除的路灯理论用电量与当年底实际用电量（电费对账单查得）之比计算出该城市年节电率。按如下公式（5）进行计算。
式中：WT—城市道路照明理论用电量，单位为千瓦时（kWh）；
Wa—城市道路照明实际用电量，可通过电费对账单查得，单位为千瓦时（kWh）；
γ—城市道路照明亮灯率；
Ply—上一年底城市道路照明设施总功率，单位为千瓦（kW）；
tall—上一年底城市道路照明设施总功率运行时间，单位为小时（h）；
Pi—第i个月新增（减）城市道路照明设施功率，单位为千瓦（kW）；
ti—第i个月新增（减）城市道路照明设施功率实际亮灯时间，单位为小时（h）。
该计算方式适用于城市照明管理机构照明设施统计工作做得比较好的城市，对每月新建、拆除、节能改造统计数据和开关灯时间及调光时段记录准确、齐全，对计算年节电率较为便捷。
案例五：求某城市2016年年度节电率，2015年末城市道路照明设施135000盏，平均功率0.205kW/盏，2016年3月增加1200盏，平均功率0.25kW/盏，2016年4月减少200盏，平均功率0.25kW/盏；2016年5月增加800盏，平均功率0.2kW/盏；2016年7月增加1300盏，平均功率0.21kW/盏；2016年9月增加1500盏，平均功率0.24kW/盏；2016年11月增加1800盏，平均功率0.23kW/盏。2016年度城市道路照明实际用电总量1.03亿kWh，城市道路照明亮灯率99%。我们利用公式 （5）计算其城市照明年度节电率。说明：例中功率已包含电器附件功耗。
WT =135000×0.205×4150+1200×0.25×11.37×10×30+(-200)×0.25×11.37×9×30+800×0.2×11.37×8×30+1300×0.21×11.37×6×30+1500×0.24×11.37×4×30+1800×0.23×11.37×2×30
=117489999.6(kWh)
η=（117489999.6-103000000）/117489999.6×99%×100%
=12.21%
因此，该城市道路照明节电率为12.21%。
4、夜景照明节电率
单体建筑的夜景照明节电率按如下公式计算：
ηB＝（PS－PB）／PS×100％ ……………………………（6）
式中：ηB——夜景照明节电率（%）
PS——JGJ/T 163给出的LPD限值，单位为瓦每平方米（W/m2）
PB——实际得出的LPD值，单位为瓦每平方米（W/m2）
理论上《城市夜景照明设计规范》JGJ/T 163给出的LPD限值是指光源全功率工作状态下的LPD限值，考虑到夜景照明同一建筑上光源种类多，场景变化复杂，不同场景时光源功率变化较大，为简化计算，应按最大功率值进行计算。
案例六：某市供电大厦处于中型城市中心区域，该大厦长50m，宽30m，高60m，外墙为乳白色釉面砖，外立面采用LED线性灯、LED点光源、LED洗墙灯进行建设立面亮化，包括镇流器或驱动电源功耗在内的照明安装功率30500W，计算区域面积（50+30）×2×60=9600m2，其夜景照明功率密度值为3.18W/m2。按照JGJ/T 163给出的LPD限值为4.5W/m2。我们利用公式（6）计算其单体建筑的夜景照明节电率。
ηB =（PS－PB）／PS×100％
=（4.5-3.18）/4.5×100％
=29.33%
因此，该单体建筑的夜景照明节电率为29.33%，达到了《城市夜景照明设计规范》强制性要求。
三、设施完好率考核计算办法
城市照明设施完好率考核的设施主要有：变压器、配电屏、配电箱、控制箱、光源、灯具、灯杆、灯臂、送电线路（架空线路、地埋线路等）、电缆井、接地装置等设施，是对城市照明设施考核计算综合完好率按一定权重的集中体现。
1、评定考核抽检数量
评定考核抽检数量见表2，设施完好率抽检评定办法详见附录A城市照明设施养护评分标准及办法中表A.0.1～A.0.4。5年及以内新建的城市照明工程可不参与抽检考核。
2、设施完好率和设备综合完好率
（1）设施完好率（M）：在给定设施的范围内分为四类，即：
M1——配电设施完好率；
M2——线路、管道、工井完好率；
M3——照明器具完好率；
M4——专用灯杆及金属构件完好率。
（2）设施综合完好率（M综）
计算公式为：M综=0.25M1+0.15M2+0.40M3+0.20M4
3、设施完好率评定方法
评定标准（详见附录A）分为四个部分（即M1、M2、M3、M4），其中：配电设施完好率（M1）为100分，占设施综合完好率（M综）25％；线路、管道、工井完好率（M2）为100分，占设施综合完好率（M综）15％；照明器具完好率（M3）为100分，占设施综合完好率（M综）40％；专用灯杆及金属构件完好率（M4）为100分，占设施综合完好率（M综）20％。由四个部分组成，每个部分为100分，加权平均后的得分即为设施综合完好率（M综）。
案例七：某城市共安装路灯6万盏，对其设施完好情况进行检查评分。根据表3规定应检查50％设施，因此，需对3万盏以上照明设施及其相关配电、线路、管道、工井、照明器具、灯杆及金属构件的维护情况进行检查。经按表A.0.1对配电设施维护情况进行检查，配电设施维护（M1）得分98分；按表A.0.2对线路、管道、工井的维护情况进行检查，线路维护（M2）得分95分；按表A.0.3对照明器具的维护情况进行检查，照明器具维护（M3）得分92分；按表A.0.4对灯杆及金属构件的的维护情况进行检查，灯杆及金属构件维护（M4）得分100分。则可计算综合设施完好率为：
M综=0.25M1+0.15M2+0.40M3+0.20M4
=0.25×98+0.15×95+0.40×92+0.20×100
=95.55
四、亮灯率的计算和检查考核方法
为了直观地反映城市道路照明的工作质量，根据城市道路照明的设备总数量，合理地对所有城市道路照明的路灯设备进行一定比例的现场实地抽检，根据抽检结果，以抽检地区的城市道路路灯正常亮灯的光源盏数与该地区应亮灯的总光源盏数之比的百分数即为该城市的道路照明的亮灯率。
1、计算方法
亮灯率=（抽检总灯盏数－灭灯盏数）/抽检总灯盏数×100%
2、检查办法
（1）抽样方法
道路照明亮灯率一般采用现场抽样检查方式。由于在同等的置信度、允许误差下，样本容量随总灯盏数的不同而变化，在综合考虑抽样检查成本的情况下，每次评定考核抽检数量详见表3，每月抽检至少一次抽检道路应包括主干道、次干道和支路，可采用多样本抽检方式检查亮灯率。高杆灯应该作为特殊道路照明，进行专门的抽检考核。
（2）检查标准
亮灯率检查一般应在开灯20分钟、亮灯稳定后进行。光源熄灭、忽明忽暗、电源线路故障（在规定抢修时间内没有修复的）引起的连续灭灯都应计入灭灯盏数。阵列型LED灯具30%及以上颗粒损坏，多模组型LED灯具30%及以上模组损坏计入灭灯盏数，现场抽检时应剔除因城市市政建设造成的路灯损坏、外力因素如偷盗所造成的路灯大片失明的灯盏数，但是应提供该地段路灯灯盏失明恢复的计划安排；剔除因市供电网络停电的区域熄灯。
案例八：某城市共有各类路灯6万盏，其中主干道装灯3万盏，次干道装灯2万盏，对其亮灯率进行检查。根据表3规定5～10万盏路灯亮灯率抽查不少于12％，6万盏路灯每月至少7200盏路灯进行抽查。该城市某月份选取16条主干道（路灯6000盏）及6条次干道（路灯1200盏）进行亮灯率检查，发现所检查主干道灭灯115盏，次干道灭灯42盏，则道路照明亮灯率为：
主干道亮灯率=（6000－115）/6000×100%=98.08%
次干道亮灯率=（1200－42）/1200×100%=96.5%
五、运行维护管理综合评定的范围和指标
1、运行维护评定考核目的
（1）评定城市照明设施的当前运行状况。
（2）考核城市照明设施维护工作质量。
（3）对评定考核结果进行评价，并将评价结果提供给相关部门。
2、运行维护评定考核指标
（1）城市照明设施运行维护主要考核指标见表2。
4、城市照明设施维护评定考核取样周期
（1）设施完好率的抽查每月不少于1次。
（2）亮灯率的抽查每月不少于1次。
（3）照明质量、照明功率密度值、配电功率因数的抽查每年不少于1次。
（4）接地电阻、线路负荷每年抽查1次。
（5）每年宜根据相关规定进行1次完成情况综合评价。
附录A 城市照明设施养护评分标准及办法
本附录规定了城市照明设施完好的评定办法，评定抽检范围和数量参照表9-2的要求，评定表中扣分的数值是指有一处不符要求即要扣分，表中合计得分即为设施完好得分。
