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关键词:城市道路设计;问题;对策
中图分类号:U41 文献标识码: A
引言
伴随我国经济现代化建设的日益发展与深入,我国的市政道路建设在近些年取得了飞速的发展,这在一定程度上极大的提高了我国城市居民的工作以及生活出行,为全面发展城市现代化建设奠定了重要的基础,本文通过对城市市政道路设计过程中所存在的问题分析,并提出了相应的设计改进方法,以期更好的推进我国的市政道路建设,为全面提高城市交通水平作出重要的努力。
一、城市道路设计的特点
1、系统性
城市道路工程的建设从规划到业主、从设计到施工等等,需要涉及许多部门,而且在不同阶段还需要不同部门之间的配合,这些部门之间就像一台机器上的零件,必须保证每一个零件的稳定运行,一旦其中一个零件发生故障都将会严重影响整体设备的正常运转。城市道路项目前期从规划到完成可行性研究报告,需要各部门共同参与如规划、业主、设计部门;而后期从设计招标到竣工验收,则又需要业主、设计、施工、监理等部门的共同参与。综上可以看出,只有加强多方的配合与协作,才能保证项目的顺利实施。
2、复杂性
城市道路设计需要运用到多个专业的知识,而这多个专业之间并不是独立存在的,而是彼此之间相互联系,在项目负责的统一协调下,保证施工方案到施工设计工作的顺利完成。城市道路设计中主要涵盖的专业包括了道路、交通、桥梁、排水等。在道路设计过程中,不同专业之间所担当的责任也有区别,尤其是在设计的不同阶段,所涉及到的专业的侧重点也有所不同,如道路专业主要负责路线的走向;交通专业则主要负责标线、信号控制等。
3、设计人员的主观性
城市道路从方案的确定再到实际施工,在这个过程中排在最前面的一个环节总是设计工作,而其他工作也都以设计为中心,通过图纸的会审和研究,对设计方案提出修改意见,最终由设计人员选择最佳设计方案。通过专业的业务知识和对施工地点实际情况的考察,设计人员的主观性充分体现了设计人员在城市道路建设项目中的作用与职责。只有科学合理的设计方案,才能为各部门工作的顺利开展提供可能。
二、城市道路设计的常见问题
1、道路规划不科学
城市道路规划与交通安全存在直接的关系,城市道路规划应全面考虑各影响因素,如:人口、城市交通量等等,为道路规划提供科学的依据。我国非机动车的数量非常多,再加上机动车日益上涨的交通量,道路规划必须具备科学的依据。实际城市道路规划严重缺乏科学性,不能满足路面交通的需求,同时由于道路规划不科学而引发的交通事故非常多,而降低了道路规划的效益性。
2、道路设计缺乏实用性
随着我国城市化的发展,使得城市道路设计工作越来越多。但是,道路设计中也伴有一些问题的出现,尤其是道路设计缺乏实用性,非常容易造成道路交通的堵塞。例如,在道路交叉口的设计中由于没有按照实际情况设计,设计缺乏实用性,严重影响了城市道路的交通能力,而引起交叉通堵塞。造成这类问题的主要原因是在道路设计中,缺乏对道路交叉口的车道线、红线等设计,城市道路设计有着一定的规范标准,而有很多道路设计的车道线和红线却与道路设计规范不符,尤其是道路交叉口的设计,导致城市交叉口的车辆通行受到一定的限制,也会造成对其他路段甚至整个城市的交通能力的下降。另外,道路设计缺乏实用性一旦出现阻塞现象,再加上过往行人,使得城市交叉口的服务水平也大打折扣,道路设计的不合理缺乏实用性,也会导致城市道路网的整体运行效率偏低。
3、交叉口设计不合理
交叉口是城市道路规划的一项重点,部分城市道路规划中的交叉口设计不合理,干扰道路周围的环境。例如:某城市规划道路交叉口时,未考虑周边的生态环境,破坏了道路所处的生态系统,更重要的是浪费物资,该城市交叉口的周期内,铺路与挖坑同时进行,缺乏合理的规划,促使路面出现多处损伤,最终该道路交叉口施工超出方案规定的日期,引发延期风险。
三、城市道路设计常见问题的处置对策
1、做好城市道路平面设计
平面设计也是城市道路设计中的一个比较重要的环节,更是易于被设计人员实际工作中所忽视,诸如设计的城市道路为弯曲形状等常见情况时,道路转弯半径的确定,一般是在设计时根据道路红线或道路原来线路形状进行确定。转弯半径由此确定具有相对流畅的线性,但认真对比设计规范,可发现设计规范中针对道路平曲线都具有十分详细的要求。所以,城市道路在平面设计时,应严格遵照设计规范与标准进行,并结合城市道路形状及周边实际进行综合考虑。
2、规避城市道路的规划问题
城市道路建设中的规划问题,需根据具体情况才能提出改进措施。结合城市道路建设中的规划问题,提出具体的改进措施。如:(1)车道规划应合理,不能随意更改城市原有的道路,需调查后才能进行道路规划,防止车道出现规划问题,城市道路规划需着重考虑车道的需求,不能为满足宽度要求而忽略车道规范;(2)道路规划中的交叉口设计应保持灵活性,规划人员可以实地考察交叉口地点的情况,调整道路交叉口的规划设计,确保交叉口与城市道路的融合性,与此同时规避交叉口设计对周围环境的干扰,做好数据计算、路口设计的工作,完善交叉口的规划;(3)解决城市道路规划中交通拥挤的问题,道路规划中可采用交通分流的措施,适当设计支路网,排除道路交通中的盲区,保障交通干道的水平。
3、道路绿化及安全设施人性化设计
道路绿化一直是城市道路的重要组成部分。随着城市机动车辆的增加,城市污染日益严重,给人们的生活环境带来了极为严重的影响。为此,利用道路绿化改善城市道路的行驶环境,美化城市环境是非常有必要的。另外,城市道路交通安全设施是为交通参与者提高安全保障的重要工具,加强安全设施的人性化设计对于城市道路的建设有积极的意义。所以城市道路设计要合理设置隔离栅栏、防眩光版及标志标线等安全设施,规范行人及机动车与非机动车的交通通行行为,最大程度的为城市道路交通安全发挥保障作用。
4、市政道路照明工程设计与节能
城市道路照明的目的是为驾驶员和行人创造一个良好的视看环境,使人们安全、迅速、舒适地到达目的地;以及为了减少对人身及财产的犯罪行为发生。城市的人行道上一般是行人较多,所以城市主要道路照明不但要照亮车行道路面,而且还要适当照亮人行道,而且使半柱面照度达到标准要求,这样有利于迅速发现人或动物横穿道路等潜在的不安全因素。设计是节能的源头。城市照明工程设计应由专业设计人员进行,在设计时应严格遵循道路的性质、功能对照相应的照度和能耗密度标准,确定最节能的布灯间距、光源、供电路线、控制系统等等。这就要求道路照明工程师不但有良好的职业责任感,较全面的技术素质,能掌握科学的照明设计方法。设计人员在进行道路照明设计时,在保证照明的效果,达到城市道路照明的目的前提下,做到最大限度地节能和节省投资,并降低运行维护费用。
5、道路休闲广场人性化设计
随着城市用地的高度紧张,城市居民的生活空间逐渐拥挤,城市中心城区的绿地与景观减少,给人们的精神生活带来消极的影响,市民渴求有更多的休闲空间。为此,在城市道路设施的人性化设计中要加强道路休闲广场的人性化设计,在一些非人群集散地区或靠近市民生活区的人行道中,在满足修建的情况下,设置一些小型的休闲广场,以此为市民提供休闲与生活的空间。目前,全国各大城市普遍重视对道路休闲广场人性化设计,城市中随处可见热闹的城市道路广场情景,其前提都是城市道路建设的人性化设计。
6、人行道人性化设计
人行道是城市道路的重要组成部分,高质量的人行道人性化设计尤为重要。在人行道的人性化设计中,首先要明确人行道的平整度与密实度,以便发挥其使用功能,尽量采用防滑砖铺砌,不必太过于追求人行道铺装的图案与色彩;其次,要处理好人行道与各单位门口上车坡道的关系。传统的设计方法是上车坡道比两侧人行道低15~18cm,这种方法相对而言较安全;但是对于单位而言,车辆一般较少,使得这一坡道的使用率不高。所以,在进行人行道的人性化设计时,应把单位门口的上车坡道与两侧人行道采用坡道进行连接,用不同的材料进行区分,达到提示的作用。再次,要处理好高差问题。车行道与人行道的高差比较大,在设计中不仅要考虑单位车辆的进出,还应尽可能的保留人行道中的电线杆和绿化树,因此可以将车行道与人行道设计为两个纵坡,继续保留二者的高差,单位上车坡道与车行道之间采用踏步或坡道进行顺接。最后,要采用透水人行道结构。透水人行道结构使雨水在人行道范围内一部分下渗补充地下水并改善周围植被的生长环境;另一部分则保留在人行道结构中,以增加空气湿度,降低城市热岛效应,减少城市污染。
结束语
综上所述,针对城市道路设计要求、常见问题及处置对策等相关内容进行了较为深入地分析和详细探讨。城市道路作为人们工作生活及社会活动的重要纽带,其施工质量对于国家建设水平具有决定性作用,因此设计人员在进行设计时,应综合考虑,远近结合,进行合理科学的设计,从而确保城市道路的整体质量。
参考文献
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[2]李明亮.城市道路设计施工技术浅析[J].中国科技纵横,2011.
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中 【关键词】:城市照明;监控;节能;维护方法
目前,在做好路灯日常维修养护的同时认真贯彻落实国家、省关于节能减排的战略部署,把节能减排作提升路灯设施品质的重要抓手,结合城市路灯现状,在基本满足夜间道路照明的前提下,采取科学开关路灯、部分路段实行半夜灯、更换节能光源等有力措施,较好地完成了路灯节能减排任务。
1 城市照明设施维护工作的重要性
经济的繁荣加速了城市化步伐,同时带动了市政建设的快速发展,照明设施从原来的只要亮就行到今日的功能、景观、形状等相结合的不可缺少的设施。
1.1城市照明设施维护工作对美化城市夜景提供有力保障。
加强城市照明设施维护工作,保证城市照明设施的完好率和亮灯率是城市形象在夜晚得以充分重塑和再造的保证,可以表现出白天无法表现的魅力与特色;创造出明亮宜人的环境和令人愉悦的夜晚城市景观,展示出城市文化与环境相和谐、统一的整体形象;营造出特定的城市文化氛围,推动了城市文化的发展,烘托出城市的文化底蕴和内涵。
1.2做好城市照明设施维护工作,为人民群众的出行安全提供有力的保障。
通过对城市照明实施的维护,保证城市照明设施的完好率和亮灯率,为人民群众创造出了安全明亮的夜间环境,能够清晰辨别道路状况,避免潜在的危险障碍,提供交通安全和人身安全保障。对夜间出行的人群和车辆起到定位与导向作用,改善交通状况,保证司机的行车安全和行人安全,减少了暴力和偷盗等犯罪行为,使人增加安全感,为构建和谐社会、平安社会作出了保障。
2 在维护管理中做到节能减排所采取的措施
既要做好路灯维护管理工作,又要做到节能减排,是放在我们面前的一个课题。
2.1在城市道路照明的设计中就要充分考虑节能减排这一理念。
照度俗纪ǔV杆平照度,指各类场所人工电气照明照度水平值,《城市道路照明设计标准》就是其中较重要的一项设计规范。照度的衡量指标主要包括:照明好坏对看清物体的影响,舒适度,视角功能、节能等因素。在地区照度水平的选定中就应严格执行相应道路照明标准。新标准强调的是工作面上的平均照度与照度范围。作为节能设计的重要技术参数之一,在城市道路照明设计中应该严格执行新的标准,并严格贯彻执行,让节能在设计中就得到体现。
2.2选用高效节能的光源电器。
2.2.1大功率高光效LED是近年来国内外快速发展起来的新型光源,在同样亮度下,LED灯的耗电量仅为普通白炽灯的1/10,而其寿命却可延长100 倍,特别符合绿色照明的理念和要求,因此积极推广LED路灯具有重要的节能意义。
2.2.2积极推广节能型的电子镇流器。电子镇流器与电感镇流器相比,节电30%以上,对电网输电损耗减少70%以上,对节能也起到重要的作用。
2.3做好路灯供配电系统节能。
2.3.1保护变压器,使变压器的损耗降到最低,最基本的手段就是保持变压器高效率的工作。路灯供电系统应根据负荷的大小,合理选择变压器容量和高效率的变压器,使变压器达到高效运行的状态。合理分配负荷,保持负荷的三相平衡,减少线路损耗,是在供电时就达到节能的目的。
2.3.2加装单灯补偿电容,由于道路照明灯具绝大部分属于感性负荷,运行功率因数往往不到0.5,所以线路中存在较大的无功电耗。如果将现有的供电系统电容集中补偿形式改造成单个灯具内进行功率因数补偿,则可将功率因数补偿到0.9以上,则可降低线损70%以上。
2.3.3规范电工操作工艺及流程,在路灯安装的过程中,通过合理的布局,减少导线的接头、改善导线接头工艺质量、做好连接导线处的绝缘恢复等工作,来积极降低导线接触电阻的影响,达到电能传输线路损耗降低的目的。
2.4在控制手段上做到节能减排。
2.4.1合理确定照明标准,根据道路类别、所在环境及在城市路网中的重要性等,确定所设道路的合适照度值,不应盲目追求高照度。在设计中根据根据道路的宽度就车流量、人流量及道路的实际需要,及《城市道路照明设计标准》确定照度值,实现电能的有效利用。
2.4.2执行半夜灯控制,是实现路灯节能的最重要的手段。在城市的主干道路幅较宽,较多的考虑使用了双臂灯或单臂灯,而下半夜,车流量及人流量均有所减少,对照明质量的要求也可适当降低。此外,在有快慢车道的道路中,路灯的设计和分配也应该考虑其实际情况。而在后半夜,慢车道的非机动车和行人很少,对照明的要求不高。对于这些情况,采用下半夜合理关掉慢车道路灯照明,这样及不影响道路照明,也达到了节能的目的。
2.4.3合理的养护与管理制度,在路灯的正常使用中,照明灯具和光源不可避免的会受到污染,影响光通量,这也是造成能源浪费的原因之一。这就要求相关部门制定合理的养护管理制度,对路灯进行定期检查,及时修复损坏的路灯,更换光通量降低的光源电器,并及时维护供电线路,以实现能源节约。同时,还应对灯具表明的污垢和灰尘进行定期清洁,使路面的平均照度值不降低,也可达到节能的目的。
2.4.4使用先进的路灯控制装置,实现智能控制节能。“三遥”系统是指具有遥测、遥信、遥控功能的系统,又称遥控遥测遥信系统。这是路灯照明行业的专业术语,有关部门应尽量多采用这种路灯控制系统,以实现节能的目标。路灯管理人员应通过调查,确定夜间路灯的照明情况,在保证照明功效的前提喜下,减少路灯数量,并根据天气情况、节令变化控制路灯的随时开启和关闭,可以根据昼夜时长的变化调整路灯照明的时长和明暗度。利用“三遥”控制系统,可以在后半夜路灯使用率较低的情况下,将二头灯或多头灯自动熄灭变成单头灯,也可以把双排灯自动熄灭变成单排灯,使路灯由原来的“全夜灯”变成“半夜灯”,从而有效地降低了路灯的用电量,达到节能的目的。
结束语
我们要以开放的胸襟,引入和采用先进的照明技术,使用并开发先进的照明产品,根据绿灯实际使用情况,定时管理和维护,促进城市道路照明不断向科技、环保、绿色、可持续发展的目标迈进。
关键词:单相短路 ;短路容量; 断路器; 箱式变电站; 远程监控系统; 光源
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:
改革开放以来,我国的城市照明发展很快,对完善城市功能,改善城市环境,提高人民生活水平发挥了积极作用。作为城市道路照明设计现行设计标准,《城市道路照明设计标准》对照明标准、光源和灯具的选择、照明设计、照明供电和控制以及节能措施等方面做了较详尽的规定和要求,标准提出“安全可靠、技术先进、经济合理、节约能源、维修方便”五项设计原则。
1 电缆选择
电压降引起的照明质量下降与单相短路电流不满足电气保护灵敏度要求对电缆截面选择孰轻孰重。
1.1 在道路照明配电中,由于配电线路较长,配电线路零序阻抗较大,同时引起电压偏移和单相接地(零)短路电流相对较小两个问题。电压偏移将对照明质量产生直接影响,根据有关设计规范规定,灯具的端电压允许电压偏移值不超过额定电压的105%,对于道路照明,低压照明线路的末端电压不应低于额定电压的90%或不应低于始端电压的95%。而对于单相接地(零)短路电流相对较小的问题,现有的热磁式自动开关瞬时过电流脱扣器的整定电流值一般较难满足开关可靠动作的灵敏性要求。单相电流短路危害电流危害,主要在于短路电流小,使得电气保护元件不能技术切断短路电流,从而造成电缆发热燃烧,甚至产生局部电弧放电引起火灾,严重危害电气系统正常运行。所以合理选择电缆配电长度和电缆截面,对于路灯照明供电设计至关重要。
由于单相接地电流较小,现有的热磁式断路器瞬时过电流脱扣器的整定电流值最小为3倍脱扣器额定电流,一般较难满足灵敏性的要求。如用过电流长延时脱扣器做后备保护,容易使电缆长时间过电流,轻则烧毁电缆,重则引起火灾。由于道路配电属于单相配电,即使配电中尽量使三相平衡,零序电流仍较大,也不能使用另加零序保护装置的措施。按“JB1284-73”的规定,非选择型配电用断路器的瞬时过电流脱扣器的整定电流值为10倍脱扣器额定电流(可调式为3~10倍),只具有瞬时过电流脱扣器的断路器,其脱扣器整定电流值为1~3倍或3~8倍脱扣器额定电流。遗憾的是,至今尚未查到如上面规定提到的只具有瞬时过电流脱扣器的热磁式断路器产品,包括像ABB,Schneider,Moeller等国外大公司也无此类产品。目前解决这个问题的办法:(1)加大电缆截面,降低配电线路的零序电阻和电抗,一般道路照明设计中,线路电压降都能满足规范要求,在不影响投资和施工难度的情况下,这不失为一个好办法。(2)使用电子式脱扣器,其保护短路时磁脱扣可最小做到1.5倍脱扣器额定电流。能满足保护要求。(3)减小配电距离,以满足电气保护可靠性,具体做法可参照根据单相短路电流确定配电最小距离的相关资料。
1.2 电压降计算。在长距离配电设计中,电压降引起的照明质量下降与单相短路电流电气保护灵敏度要求相比,对电缆截面选择决定性的影响也较大。如果考虑高压钠灯加装电容器进行无功功率就地补偿,单相短路电流电气保护灵敏度要求的问题尤其突出。所以,二者统筹合理,才能做到设计经济合理。
2 配电设备选择
2.1 短路电流与计算电流相结合,同时应考虑相关设计规范,正确选择配电断路器。
现在一般道路大多采用断路器保护,本文也只考虑断路器保护。对于道路照明配电断路器的选择,主要应结合短路电流与计算电流进行选择。
通常,道路照明供电电源由电力公网引高压电源到照明专用变压器,变压器的容量不大,一般在80kVA~250kVA之间,即使高压电力系统短路容量按照无限大考虑,变压器低压侧短路电流也不大。假设以下两个条件:1.10kV侧线缆阻抗忽略不计,短路容量无穷大,这样短路电流大小仅取决于前级变压器容量的大小。2.04kV侧的变压器保护主断路器和低压母线上的阻抗也不加考虑,使低压母线三相短路电流也仅取决于10/0.4kV变压器容量的大小。
2.2 美式箱变与欧式箱变的选择及注意的问题。
道路照明配电中心多采用箱式变电站,它们具有成套性强、体积小、占地少,能深入负荷中心、提高供电质量、减少线路损耗,缩短送电周期,选址灵活、对环境适应性强,且能美化城市环境、安装方便、运行可靠及投资少、见效快等一系列优点,所以组合式变压器有着广阔的使用范围,是城市建设的必需设备。现今箱式变电站主要分两类:组合装置型(又称欧式箱变)和一体型(又称美式箱变)。
欧式箱变是将变压器及普通的高压电器设备装于同一个金属外壳箱体中,变压器室温很高,引起散热困难,影响出力;另一方面欧式箱变在箱体中采用普通的高压负荷开关和熔断器、低压开关柜,所以欧式箱变体积较大。美式箱变与欧式箱变结构上不一样。从布置上看,其低压室、变压器室、高压室不是目字型布置,而是品字型布置。从结构上看,美式箱变分为前、后两部分:前面为高、低压操作间隔,操作间隔内包括高低压接线端子,负荷开关操作柄,无载调压分节开关,插入式熔断器,油位计等;后部为注油箱及散热片,将变压器绕组、铁芯、高压负荷开关和熔断器放入变压器油箱中。避雷器也采用油浸式金属氧化物避雷器。变压器取消油枕,采取油加气隙体积恒定原则设计密封式油箱,油箱及散热器暴露在空气中,没有散热困难。低压断路器采用塑壳断路器作为主断路器及出线断路器。由于结构简化,美式箱变的占地面积和体积大大减小,由于其体积很小再加上只是一侧开门,其所需占地面积仅是欧式箱变的1/4,体积仅为同容量欧式箱变的1/5~1/3。国产化美式箱变在低压侧加装低压配电柜,增加低压保护及计量方式功能,更能满足国内用户的需要。所以使用这种箱变的场合也越来越多。
由于箱式变长期处于太阳的直晒下,影响塑壳断路器的散热,使得断路器不能正常开断负载及短路电流,易引发高压侧故障。所以室外使用箱式变时布置位置也需要设计注意。
3 灯具光源选择
目前道路照明中较多采用的是高压钠灯,它光效高(100lm/W),黄光透雾性好,视觉敏锐度也较高。由于道路照明的亮度一般为1~2cd/m2。对眼睛来说是处于中间视觉状态。此时视网膜杆体细胞和锥体细胞同时起作用。若采用白色的金卤灯(短波光线多)照明有助于边缘视觉(杆体细胞为主)发挥作用,对周围环境的视觉信息灵敏度高。近年来,随着制灯工业的进步,金卤灯光效日益提高(>100lm/W),寿命已达到上万小时,且它的显色性好,故在道路照明中应用已日益增多。特别是居住区内的道路采用小功率金卤灯照明已相当普遍。市中心,商业区等对颜色识别要求高的道路也宜采用金卤灯。
光源的选择不能简单化,单一化,要贯彻以人文本的设计思想,结合具体工程情况,合理正确选择光源。
4 照明控制的设计标准
标准中涉及照明的控制只有三条内容,能满足照明控制基本要求,但已不能适应现今技术发展要求。城市照明的管理水平,应该随技术与经济的发展同步发展,逐步完善管理,可以节约降耗,节省运营成本。建立道路路灯照明的远程监控系统,应该是城市公共市政管理的必然要求。道路路灯照明的远程监控系统是结合了现代化的通讯手段、计算机技术、自动控制技术、网络、多媒体技术的控制系统,可实现对道路路灯照明系统的远程监测和控制,系统建设规模可根据当地经济情况灵活扩充,进而实现对周边的景观照明、建筑泛光照明等照明系统的远程监控,从而实时掌握照明系统运行状况,快速发现照明系统故障,提高照明系统运行质量。通过GPRS/GSM、无线电台、ADSL、CDPD、光纤以太网等多种通讯方式,实现各配电中心的联网,满足中心调度监控功能。
参考文献:
[1] CJJ45-91.城市道路照明设计标准[S].中国建筑科学研究院,2009.
关键词:道路照明;现状;节能减排
一、城市路灯照明的现状及问题
(一)重形象、轻科学规划
目前很多城市的夜景照明均存在过于追求城市形象和亮度,科学分析论证不足、统一规划或规划相对滞后的问题。出现了该亮的不亮,不该亮的反而很亮现象,整个城市的夜景分散零乱,没有主次和特点,这样的设计规划不仅浪费了能源,而且整体照明效果也不好。泰州也存在这样的情况。
(二) 重景观、轻功能照明
我曾对多个城市照明项目实例进行分析,其中夜景照明实例占整个城市照明工程实例的2/3;而功能性照明实例,如道路、桥梁、隧道等照明实例仅占整个城市照明工程实例的1/3 左右。明显反映出了城市照明工程规划重景观、轻功能照明,这也应引起我们的高度重视。
(三)照明亮度超标
在我国的部分城市因过于追求城市形象,盲目追求灯光照明的亮度,设计时采用大功率灯泡,出现了部分城市的交通主要干道路面照明的平均照度,均大大高出我国或国际标准规定的照度值(国家规定主干道的平均照度为30lx),路面平均照度的平均值达到51lx,个别路面平均照度竟然达到105lx。这种盲目追求路面亮度的现象,不仅造成了电能的过度浪费,而且还产生了照明眩光、光污染等问题,其照明的负面效应较为突出。在泰州地区,虽然不很突出,但也有个别的情况。
(四)管理问题
由于我市路灯照明系统管理制度的不够完善,道路、广场、小区、小游园属路灯管理处管理。夜间楼宇亮化属城管局。河道亮化属水利局。部分桥梁亮化属交通局。环城河景区亮化属环城河管委会。存在多头建设,分散管理的现象,特别是照明工程建成竣工后,照明设施的维护管理工作未能完全跟上,以致有些工程出现大路不亮小路亮,广场上面没有光。野外路灯到天亮,植物照得病怏怏。路灯坏了几家望,要修路灯找市长(政府热线)的现象。
二、道路照明节能设置与“绿色照明”
如前所言,“绿色照明”的实施宗旨是发展高效照明工具与改善居民生活质量,以低能耗获取较佳的照明效果,为城镇居民营造出经济、舒适和环保的照明环境。政府主管部门及经销商,有时将绿色节能单纯视为增加节电率,并将其作为招投标中的硬性要求进行了规划,没能很好地考虑到照度情景需求,以致于工程完工后,出现了种种不尽如人意的情况。就此,笔者认为,除进一步加强灯具技能措施外,道路照明同样应考虑到满足居民需求,从照明设置的节能方面进行商讨。
(一)照度标准
照度标准通常指水平照度,指各类场所人工电气照明照度水平值,《城市道路照明设计标准》(GJJ45-91)就是其中较重要的一项设计规范。照度的衡量指标主要包括:照明好坏对看清物体的影响,舒适度,视角功能、节能等因素。在地区照度水平的选定中就应严格执行相应道路照明标准。新标准施行后,城市道路照明设计除选用其中部分标准外,应注意到新旧标准间的差别:新标准强调的是工作面上的平均照度与照度范围。作为节能设计的重要技术参数,应严格贯彻执行。
(二)主车道照明节能设置
杆柱式、高杆式和高栏式等市政道路照明设置的优势不一,在城市路灯节能尤其应注意到这一点,以求以最经济的能耗获取最佳照明效果。其中目前主车道照明普遍采用的杆柱式设置就应注意到以下几点:气体放电灯杆高于10~15m范围内最经济,同时安装高度设计应参考光源光通安装灯具的最低高度值,如安装高度10m以上,灯具的光源光通量(1m)就应在25000以下;在保证合理照度和抑制眩光要求的基础上,悬臂长度应低于杆柱高度的1/4;将灯具安装倾角(或称悬臂倾斜角度)控制在5°以下,则能同时兼顾行车道与人行道照明利用率,在节能同时,满足正常的居民出行需要。
三、城市路灯照明节能减排的具体措施
(一)照明设备的节能
1. 光源的节能
道路照明系统应积极推广节能型的高压钠灯、LED灯,太阳能路灯等。高压钠灯的特点是寿命长、光效高、透雾性强。在一样电功率下,高压钠灯光能量比金卤灯高40%左右,可广泛用于道路照明、小区照明、广场照明等领域。LED 是近年来国内外快速发展起来的新型光源,在同样亮度下,LED 灯的耗电量仅为普通白炽灯的1/10,而其寿命却可延长100 倍,特别符合绿色照明的理念和要求。太阳能路灯,就是利用太阳板.蓄电池等装备,将光能转换为电能,因此在阳光充足的地区,积极推广技术日渐成熟的LED路灯和太阳能路灯具有重要的节能意义。
2. 选用节能型电感镇流器
电子镇流器的工作原理是将50Hz 工频电源先整流为直流电,再经高频振荡电路变为高频交流电亮灯。电子镇流器采用有源功率因数校正的方法,其功率因数可达0.99,降低了输入电流,降低了供电线路的负荷与损耗。电子镇流器与电感镇流器相比,节电30%以上,对电网输电损耗减少70%以上。由于电子镇流器需要并联电容产生高压谐振点亮灯的特点,如果谐波控制不当,会增强电极溅射、电磁波污染严重等缺点,但因其高的节能性、大量节约有色金属的优点,仍是路灯系统的首选。
(二)路灯供配电系统节能
1. 变压器节能
保持变压器的高效率工作,是减少变压器损耗的基本手段。路灯供电系统应根据负荷大小, 合理选择变压器容量和高效率的变压器,对已运行的变压器要做到定期检测、保养,使其运行过程中保持较高的效率。
2. 三相平衡
合理布置变电站的位置,保持负荷的三相平衡,减少线路损耗,也能起到节能效果。
3. 采用智能光源降压-稳压-调光技术
在繁忙时段,控制路灯保持较高的照度,接近午夜时分,开始自动调光、控制路灯保持较低的照度,采用光源降压-稳压-调光技术在调光的同时大幅度降低了电耗,节约有功电耗达30%以上,采用此项技术还可延长路灯的使用寿命。
4. 无功补偿
由于道路照明灯具绝大部分属于感性负荷,运行功率因数往往不到0.5,所以线路中存在较大的无功电耗。如果将现有的供电系统电容集中补偿形式改造成单个灯具内进行功率因数补偿,则可将功率因数补偿到0.9 以上,则可降低线损70%以上。
5. 规范电工操作工艺
在路灯规划和安装的过程中,通过进行合理的布局,尽量减少导线的接头和余量、改善导线压接工艺质量、做好连接导线处的绝缘恢复等工作,来积极降低导线接触电阻的影响,达到电能传输线路损耗降低的目的。
(三)路灯管理节能
1. 合理确定照明标准
根据道路类别、所在环境及在城市路网中的重要性等,确定所设计道路的合适照度值,不应盲目追求高照度。我市作为一个中等偏小城市,道路的平均照度取值接近设计标准的低档值,在同一城市内,也还要根据道路的需要合理的选择照度值,实现电能的有效利用。
2. 半夜灯控制
现在我市的主干道路幅设计较宽, 较多的考虑使用了双臂灯或单臂灯,而下半夜,车辆稀少,对照明质量的要求可以适当降低。此外,现在很多三块板式的道路结构,在照明设计时通常考虑了快、慢车道及人行道的照明。而在后半夜,慢车道的非机动车和行人很少,对照明的要求不高。对于这些情况,采用全、半夜灯的运行模式,合理的关掉部分路灯照明,可取得较好的节能效果。
3. 合理的养护与管理制度
由于光源和照明灯具的污染,使光通量降低,这也是造成能源浪费的原因。制定合理的养护管理制度,及时修复故障灯,定期更换寿命到期、光通量降低的光源,及时维护供电线路也是重要的。通过对照明灯具的经常清洗,去除灯具表面的灰尘和污垢,只需花费少量的资金,就能使路面的平均照度大为上升,也可取得不错的照明效果。
4. 使用先进控制装置,实现智能控制节能积极加装“三遥”控制路灯系统
我市路灯管理处在2000年开始安装路灯“三遥”控制系统,到目前已经安装运行“三遥”集点190个。确保照明功效的前提下,可以根据实际需要及天气、节令变化控制路灯的随时开启和关闭,可以根据昼夜时长差异,灵活控制路灯的开启。利用“三遥”控制系统,将路灯在后半夜利用率较低的时候将二头灯或多头灯自动熄灭变成单头灯,也可以把双排灯自动熄灭变成单排灯,使路灯由原来的“全夜灯”变成“半夜灯”,但是由于没有全覆盖,还有很多道路路灯没有分开控制,下一步要加大“三遥”集点安装力度,早日实现全智能控制,从而避免了电能的严重浪费。
一.现状及存在的问题
随着国民经济的发展,城市人口不断增加,相应城市规模也不断扩大。在扩大的范围内,已建出入城市的公路使用属性就要改变为市政道路。安阳市公路作为公路时,仅起交通集散作用,没有配备相应的市政附属设施,这显然已经不能满足日益发展的城市需求,同时还暴露出很多不足:(1)重型车辆、过境车辆络绎不绝,粉尘、噪声污染严重;(2)缺少非机动车及人行设施,人机混行、机非混行都是道路交通安全的极大隐患;(3)雨水排水采用边沟和排水沟方式,不设污水管道;(4)缺少照明设施,不能给夜间行车的司机提供足够的照明,也增加了周边村民及新开发社区居民出行的不安全因素;(5)公路绿化采用较高大的乔木。缺乏城市道路绿化应有的层次感。
二.改造设计
经过充分的调查研究,结合工程实际情况,以及借鉴其他城市公路市政化的经验,本着节省投资,节约资源的理念,将原有道路保留,新建非机动车道及人行道及配套的市政管线。
(一)功能差异
公路的主要功能是为满足公路起终点及中间结点的交通集散作用,功能明确、单一。市政道路是服务道路沿线片区,是承担城市交通运输的系统工程,也是承担各类公共工程设施的综合载体。公路市政化关键在于实现公路功能向市政道路功能的转变。
(二)道路改造设计
(1)横断面改造。改造前,公路仅为22m宽混行车道。改造后道路断面形式为;3米人行道一2米绿化带一6.5米非机动车道一7米绿化隔离带一23米机动车道一7米绿化隔离带一6.5米非机动车道一2米绿化带一3米人行道。改建后机动车道采用双向六车道,增加绿化隔离带,新增非机动车道及人行道。(2)路面结构设计。由于公路建成时间不长,路面基本完好,故将22米宽混行车道拓宽为23米宽机动车道。原机动车道两侧各新增0.5米宽C30混凝土平石。平石与原路面及平石与平石间隙用1:2水泥砂浆灌缝。公交港湾与交叉口拓宽段新建路面与原道路衔接处为防止新旧路分离,破除旧道路50cm宽面层,30em宽水稳,IScm宽灰土一步,破除处均随新设计路面结构新建。改造后道路横断面见(图1)
(图1) 改造后的道路横截面
机动车道结构自上到下为:4cm 细粒式沥青砼+ 8cm粗粒式沥青砼+透层油+20cm水泥稳定碎石+18cm 12%灰土+ l8cm10%灰土。非机动车道结构自上到下为:3cm细粒式沥青砼+4cm中粒式沥青砼卜透层油+15cm 水泥稳定碎石+15cm 10%灰土,人行道结构自上到下为:6cmC25砼荷兰砖十2cmM10水泥砂浆+8cmC20砼垫层+10cm 10 %灰土。(3)路口及公交站设计,道路交通流向将比原来公路时复杂,因此,对各主要交叉路口均进行了改造,保证交叉口的通行能力。公路沿线原公交站为占路式,现根据道路沿线企事业单位及居民居住区的分布情况,以问距500~600m 设置公交港湾式停靠站,在规划路口处与交叉口拓宽段统一设置。公交停靠站进口道25米,出口道35米,站台长度15米,宽3.5米,沿石转弯半径均为20米。站台结构与人行道结构相同。
(三)桥梁设计
公路沿线原有胡官屯北沟桥与公路道路正交,现需在非机动车道及人行道位置增设桥梁,与原桥梁净跨径相同为7米。基础、挡墙、护底均采用C25片石砼,上部结构采用C30混凝土现浇空心板,上设10cm厚C30钢筋混凝士铺装层。
(四)排水改造设计
由于公路所处位置为城镇郊区,排水系统主要解决道路本身的路基路面雨水及被公路截断的地面横向雨水即可。而市政道路不仅要解决上述两种雨水,还要解决道路两侧地块的雨水,并建立系统的排水将雨水引人河流或排洪渠等永久性的出处。因此采用双排水系统,即市政排水管网及公路排水沟共同使用。
公路改市政道路后,因道路周边地区开发,商住建筑的增加,居民活动的频繁,污水排放管线也需在道路上敷设。
由于公路机动车道已形成,故公路主干管及支管均采用DNS00的钢筋混凝土钢承口管顶管施工。
(五)照明设计
因公路方向明确,主要为满足车辆交通,没有考虑道路的照明设施,满足不了车辆及行人夜间在路上安全顺畅运行的目的。本次全线设双排路灯照明,对称布置于两侧的绿化隔离带内;为保证人民大道、文峰大道及文明大道等路口的照度和安全性,分别增设投光灯。自投人使用以来,不仅为市民的出行带来便利,也成为安阳东部新城区一道亮丽的夜景。
(六)绿化改造设计
公路绿化一般采用较高大的乔木,层次感不强,与城市道路不相适应,本次设计分机非隔离带内绿化及非机动车道与人行道问绿化带内绿化,树种选用红果臭椿、栾树等主要树种为背景,采用金叶女贞、蜀桧、南天竹、微型月季、丰花月季、大叶黄杨、紫叶李等灌木形成丰富的流畅的色带造型,中间点缀红叶石楠球及大叶黄杨球,从而形成立体复合式绿化,不仅增加绿化对环境的生态效应,而且形成动感的视觉效果,增加行车的舒适度,创造了一个良好的行车环境。
(七)附属设施设计
公路附属设施主要有交通标志、标线、标牌和车行护栏等。市政道路附属设施主要交通标志、标线、标牌、交通信号设施、车行护栏、公交站牌等。
本次设计维持原有交通组织方式不变。交叉口处设置行人过街斑马线,导向箭头,限速标记和车道划分文字标记等引导行人过街和车辆安全有序行驶。
保留原有标志牌及原有可利用的路口信号控制系统,补充部分限速标志、非机动车指示牌和部分指路标志牌等。
结束语:公路市政化工程中经常面临路面拓宽后新老路基结合部整体性问题,改变道路排水模式的问题,如何充分利用原有附属设施的问题等等。本文以安阳市公路改造工程为例,浅谈了一些具体问题的解决,实践证明投入使用后效果良好。作者只是将公路设计中遇到的问题及怎样解决阐述进行探讨,在改造工程还有很多其它难题,本工程没有遇到,或是有更好的解决办法,这都需要广大道路工作者共同努力去解决。
参考文献
[1]刘东泽.公路改城市道路设计中几个关键问题解决口].工程与建设,2007