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關鍵詞:城市道路;照明節能;設計措施
隨著中國加入世界貿易組織以后,黨和國家提倡建設社會主義和諧社會,而社會主義和諧社會的重要一條就是節約型社會,這就要求我們必須在城市建設過程中考慮各項的節能,而城市道路照明節能就是其中必然考慮的一項。城市道路照明,是提高道路的夜間利用率,確保夜間交通安全,美化城市環境的照明措施,是城市建設不可缺少的一項公共設施。公路、街道、橋梁、街心廣場和隧道等地的照明均屬道路照明,有些國家還把免費公園和城市綠地的公共照明也包括在內。道路照明的種類可分為連續照明、特殊區域(區段)照明和緩沖照明三種。
1 城市道路照明節能設計的指標和意義
隨著我國綜合經濟的發展,我國各個城市的用電量也在逐年升高。據統計,目前我國城市道路照明用電量已占城市總用電量的30%,而其中充斥著大量的無意義耗電,這造成了我國電力發展的重大浪費,給國家的發展建設帶來了不利的影響。去年由住房城鄉建設部發的《“十二五”城市綠色照明規劃綱要》中詳細的闡述了當前我國城市的道路照明節能的現狀,并依據事實統計數據總結出我國目前城市的道路照明節能的具體發展指標,即發展城市綠色照明,建立有利于城市照明節能、城市照明品質提升的管理體制和運行維護機制。
目前我國的城市道路照明設計主要依靠標準為2006年12月19日,2007年7月1日開始實行的《城市道路照明設計標準》編號為 CJJ45-2006。城市道路照明節能設計是在滿足設計標準的前提下,通過一系列合理有效的措施減少道路照明在日常使用中的無意義浪費,從而以更加少的能量消耗完成道路照明的使用要求。道路節能設計根源取于設計標準,而在使用中依據各地的實際情況給予適當調整,所以其相互間不是矛盾對立的,而是相輔相成的關系。
2 城市道路照明節能設計的具體措施
2.1 照明路燈亮度的選擇。在《城市道路照明設計標準》中第3項有明確的城市道路照明亮度標準。進行設計時必須滿足標準中所規定的最小亮度要求,同時在滿足最小亮度的基礎上依據現場實際情況盡可能的減少照明過程中的過高亮度,從而進行節能設計。在設計標準的選擇中要分清道路的使用類別,即機動車使用照明和人行道照明,其中機動車使用照明又分為主干路、次干路和支路。機動車交通道路照明應以路面平均亮度(或路面平均照度)、路面亮度均勻度和總想均勻度(或路面照度均勻度)、眩光限制、環境比和誘導性為評價指標。人行道路照明應以路面平均照度、路面最小照度和垂直照度為評價指標。
2.2 選擇適宜的照明燈具和光源。選擇節約型的燈具是城市道路照明節能設計中的重要措施,我國的燈具材料自發展以來主要有白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、金屬鹵化物燈、中顯鈉燈、高壓鈉燈、LED光源燈等。
白熾燈是最早出現的電燈,其由電流通過燈絲加熱至白熾狀態產生光的一種光源。用耐熱玻璃制成泡殼,內裝鎢絲。泡殼內抽去空氣,以免燈絲氧化,或再充入惰性氣體(如氬),減少鎢絲受熱蒸發。因燈絲所耗電能僅一小部分轉為可見光,故發光效率低,一般為10~15流/瓦,使用壽命通常為1000小時。
鹵鎢燈相比白熾燈,其在玻璃外殼中多填充有一些鹵族元素,如碘和溴,可以使得鎢原子循環,燈絲的使用壽命就會延長很多,外形一般都是一個細小的石英玻璃管,它的發光率一般在21流/瓦左右,使用壽命通常為1500小時左右。
熒光燈分為熒光低壓汞燈和無極熒光燈。熒光抵押汞燈是利用低氣壓的汞蒸氣在放電過程中輻射紫外線,從而使熒光粉發出可見光的原理發光,因此它屬于低氣壓弧光放電光源。它的發光率一般在40流/瓦左右,使用壽命通常為5000小時左右。無極熒光燈是最新型的照明材料,目前在城市道路照明中使用較多。其即無極燈由高頻發生器、耦合器和燈泡三部分組成。它是通過高頻發生器的電磁場以感應的方式耦合到燈內,使燈泡內的氣體雪崩電離,形成等離子體。等離子受激原子返回基態時輻射出紫外線。燈泡內壁的熒光粉受到紫外線激發產生可見光。它的發光率一般在80流/瓦左右,使用壽命通常為10000小時左右。
金屬鹵化物燈有兩種,一種是石英金鹵燈,其電弧管泡殼是用石英做的,另一種是陶瓷金鹵燈,其電弧管泡殼是用半透明氧化鋁陶瓷做的,它具有高光效(65~140lm/w),長壽命(5000~20000h),顯色性好(Ra65~95)結構緊湊、性能穩定等特點。金鹵燈是目前世界上最優秀的電光源之一,它兼有熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈的優點、克服了這些燈的缺陷,金鹵燈匯集了氣體放電光源的主要優點。
高壓鈉燈放電穩定時,燈內鈉蒸氣的分壓強達到106Pa的鈉燈。使用時發出金白色光,具有發光效率高、耗電少、壽命長、透霧能力強和不誘等優點,它的發光率一般在100流/瓦左右,使用壽命通常為20000小時左右。
LED(發光二極管)是一種能發光的半導體電子元件,LED耗電相當低,直流驅動,超低功耗(單管0.03-0.06瓦),電光功率轉換接近30%。一般來說LED的工作電壓是2-3.6V,工作電流是0.02-0.03A;這就是說,它消耗的電能不超過0.1W,相同照明效果比傳統光源節能近80%。不存在燈絲發光易燒、熱沉積、光衰等缺點,在恰當的電流和電壓下,使用壽命可達6萬到10萬小時,比傳統光源壽命長10倍以上。
燈具光源的選擇上,很多道路選擇太陽能自充電電燈。這種燈具能有效的利用白天燈具關閉的間隙進行自充。這種方式直接避免了安裝后電力的浪費,有效的提高的道路照明的節能的效率。
2.3 合理設置布燈方式。布燈設計時要依據城市道路的實際情況,合理進行布燈設計。布燈方式主要有單側布置、雙側對稱布置、雙側交錯布置、中心對稱布置等,布置時考慮道路類型不同設計亦不同即機動車照明道路、人行照明道路以及交匯區照明道路。對于路寬要考慮主干路照明設計、支線路照明設計。綜合各方因素后制定道路照明間接、照明高度設置、燈具照射角度等。從而得出既滿足設計標準又符合道路實際的最佳設計方案。
2.4 合理選擇電氣附件。在燈具的選擇后,人們往往忽略了對于鎮流器等電氣附件的選擇,而這些電氣附件往往會在道路照明節能中產生負面影響。例如部分燈具內的電容元件,蓄電能力不足,一旦供電信號發出,電容元件電力不足以達到標準要求的亮度,則必然需要加強布燈排設,如此即造成了電力的浪費又造成了材料的浪費。
2.5 控制方式節能。城市道路照明控制分為集中控制盒單點控制。在實際的道路照明中,部分道路往往不需要在夜晚提供持續的照明,此時保持燈具常開就是一種電力浪費。實際使用中往往采用自動獨立配電柜等控制措施來達到實現局部道路的照明切斷功能,以此來保證城市道路節能的目標。
3 結語
隨著國家建設的逐漸完備,節能會越來越受到重視,而作為城市供電系統的重要組成部分,道路照明節能必然會成為大家重要控制目標之一。只有完備的、符合實際情況的節能設計才能促進國家建設,保證社會經濟的發展。
參考文獻
關鍵詞:公路隧道;供配電;照明;節能;視覺
Abstract: The design is the success or failure of the project, is a very important and challenging work. Highway tunnel lighting systems for power distribution and operations management is to protect the highway tunnel system to safe and reliable operation of the premise and foundation, we can see the importance of their design work. This paper on the highway tunnel lighting system for power distribution systems and the design features a detailed elaboration.
Keywords: highway tunnel; supply and distribution; lighting; energy; visual
中圖分類號:U453.7文獻標識碼:A
公路隧道供配電系統的設計要點
(一)變壓器容量的選取
隧道供配電設計中,變壓器容量選取比較常用的方法是將一個隧道變電所總的計算負荷一分為二,正常情況下,由2臺同容量的變壓器各自承擔總負荷的一半(2臺變壓器分別由一路10kV電源供電),當一路外電失電或一臺變壓器故障檢修時,由另一臺變壓器承擔全部負荷。筆者認為這種方法有如下不妥:
隧道用電負荷主要是照明和通風負荷,而隧道通風設計通常按1次設計、分期實施的模式進行。近期交通量較小,通風負荷也較小;遠期(一般為10年之后)隨著交通量的增長,通風負荷也相應增加。近期和遠期的通風負荷有時相差達數百千瓦。若按遠期負荷選取變壓器將造成極大的浪費。
由于要求每臺變壓器在緊急情況下能承擔全部負荷,變壓器的容量就必須按總的計算負荷來選取。正常情況下,變壓器的負載率僅為0.5甚至更低,必然造成變壓器運行效率過低,損耗過大。
因此,較合理的做法是計算負荷按近期負荷考慮,采用增設變壓器或更換大容量變壓器的方法來滿足遠期的供電要求;單臺變壓器的容量按能承擔全部一級負荷和部分重要二級負荷,并同時保證正常情況下變壓器負載率在0.6~0.8之間這2個條件來選取。這樣,在正常情況下,既可以使每臺變壓器達到如%以上的效率,同時在緊急情況下又可以充分利用干式變壓器的短時過載能力,滿足主要的供電需求,從而達到經濟、節能、實用、安全可靠的目的。
當然,最終確定變壓器容量時,還要綜合考慮其它一些因素,如:環境溫度的影響,降低溫度可以提高變壓器的輸出功率和減少變壓器的損耗;變壓器臺數的合理選擇和技術經濟比較等。
(二)洞外變電所的選址
由于隧道洞外地質地形條件千差萬別,若變電所選址不合理須重新調整,則原有的低壓配電系統就可能不適用了。比如高速公路隧道變電所從路線左側調整至右側,電纜敷設的長度可能會有上百米的差距,而某些1km左右的隧道只設置一個變電所,如果變電所從隧道進口端調整到出口端,則原有的整個低壓配電系統甚至須全部調整。一般來講,隧道洞外變電所的選址在遵循盡量靠近負荷中心的前提下,須考慮以下幾方面問題:
1、隧道洞外地形地質情況
變電所應設置在洞口地形條件較好的位置,以便于施工和后期的運營管理,同時變電所場地須保持穩定,不能處于滑坡、泥石流等不良地質地帶,以保證變電所的長期正常運行。
2、隧道土建的施工情況
隧道土建施工時往往會對隧道洞口場地進行改造、平整,以便用作混凝土攪拌站、鋼筋房等施工場地,而且該洞口也是施工電源的引入點。變電所選址在臨近隧道口的施工場地處,
在隧道完工后變電所的修建就可部分或完全利用原施工場地,同時變電所10kV外線的引入也較方便。
3、消防水源的位置
該因素主要是針對僅須在一端洞口設置變電所的隧道而言,為便于消防系統的控制和管理,隧道變電所應設置在有消防水源的一端。
(三)電纜的選擇
在高速公路供配電設計中,尤其是隧道供配電設計中要注重電纜的選擇,隧道照明大多采用回路分級控制,回路數較多,供配電電纜的量很大,尤其對于長及特長隧道,電纜截面的選擇不僅對于投資成本,而且對于后期運營費用都將產生較大影響。電纜截面選擇過大不僅會增加建造成本,而且線纜上的電能損耗也將增大,浪費電能,增加運營成本;電纜截面選擇過小,則容易出現供電故障,對人員和設備的安全性造成威脅。在設計中,要盡量準確計算負荷與電流,核實電纜壓降,正確選擇電纜截面,在保證供電可靠的基礎上提高經濟性。
(四)應急電源的選擇
在高速公路供電負荷中,機電的三大系統和隧道照明、消防負荷大多為一、二級負荷,所以應配備應急電源,除了配備柴油發電機組外,還多處使用UPS對重要設備進行供電,比如機房、收費負荷及隧道應急照明、變電所操作電源等負荷。
在隧道照明的應急供電過程中,在保證EPS產品質量的前提下,可以采用EPS取代UPS,EPS與UPS的區別是:
EPS具有持續供電功能,對于逆變切換時間要求不高,可有多路輸出且對各路輸出及蓄電池具有監控檢測功能,日常著重旁路供電,市電停電時才轉為逆變供電,電能利用率高(90%以上)。
UPS(在線式)僅有一路總輸出,一般強調其穩壓穩頻、切換時間極短、凈化市電三大功能,日常著重整流/逆變的雙變換電路供電,只有在逆變器發生故障或超載時才轉為旁路供電,電能利用率不高(80%~90%)。
采用隧道照明節能控制柜后,供電電壓質量得到了一定保障,可以采用EPS取代UPS對應急照明等負荷進行供電,不僅可以降低成本,而且對于節能也有好處。在歐美等電網及供電質量比較完善的國家,為了節能,部分UPS已被逆變切換時間極短(小于10毫秒)的EPS取代。當然,由于EPS是離線式,是最后一道屏障,而且隧道內環境較為惡劣,所以必須滿足可靠性的要求。
公路隧道照明設計的要點
(一)隧道照明區段的劃分
隧道照明可劃分為引入段、適應段、過渡段、基本段和出口段等五個區段照明,其每個區段照明的作用是:
1、引入段
消除“黑洞”現象,使駕駛員在洞口處能辨認障礙物。
2、適應段
進入隧道后,駕駛員能很快適應并消除“黑洞”現象。
3、過渡段
駕駛員逐漸適應隧道內部照明。
4、基本段
隧道內部基本照明。
5、出口段
在白天,使駕駛員能逐漸適應出口處的強光,消除“亮洞”現象;在夜間,使駕駛員能在洞內看清外部道路的線型及路上的障礙物,消除出口處的“黑洞”現象。
隧道照明的設計亮度以白天和夜間兩種不同情況來確定,白天照明的隧道,其照明區段的劃分和路面最低亮度可按表1進行設計。
表1 區段照明長度及路面最低亮度
注:(1)上表是以隧道口部環境亮度為4000cd/m2 為基本亮度擬定的,如果洞外亮度大于或小于4000cd/m2 表值應乘以系數k0。K0=洞外環境亮度/4000。
當洞口沒有減光措施時,要考慮縮短或取代引入段。
當設計速度超過80km/h 時應作專門研究。
在白天,隧道出口段的照明亮度同入口段的照明亮度,應比隧道內基本照明亮度值高;在夜間,則相反,應低于隧道內基本照明亮度值,當隧道外有路燈照明時,隧道內路面亮度值不得低于露天亮度值的2倍。
(二)照明光源及燈具
照明光源及燈具的選擇是否適當是隧道照明質量有無保證的關鍵。隧道照明的光源,除應滿足在隧道特定環境下的光效、光通量、壽命及工作特性、光色、顯色性和控制配光的難易程度等要求外,還應選擇在汽車排煙形成的煙霧中仍能保證有良好能見度的光源。
因此,通常情況下,應使用在煙霧中有較好透視性的低壓鈉燈或高壓鈉燈,如果是短隧道或柴油車比率較小的隧道,煙霧會少些,亦可使用顯色性相對較好的熒光燈。隧道出入口的照明,可選用光通量高的高壓鈉燈。選擇照明器時應注意選擇尺寸合理、耐腐蝕性強、不易老化、防潮和防噴流的燈具。照明器應有較好的配光性能,避免眩光,可采用專用的隧道燈。
(三)照明燈具的布置
在我國隧道照明設計中,大多采用燈具兩側交錯或對稱布置方式。有些隧道因燈具間距布置不合理,產生隧道照明光斑或者讓駕駛員在行駛過程中產生燈光頻閃效應,使駕駛員產生視覺疲勞,對行駛的安全性構成威脅。燈光頻閃效應與行車速度和燈具布置間距有關,規范要求閃爍頻率應大于15Hz或小于25Hz,CIEO88同時建議對于行駛時間超過205的隧道,應避免閃爍頻率位于4Hz一11Hz之間。當燈具發光面長度大于相鄰燈具首尾間距時可看成連續光帶,可忽略閃爍頻率限制。所以在隧道照明設計中,在滿足照度、均勻度以及頻閃要求的前提下,可以優化調整燈具的布置,減少燈具數量,達到節能省電的目的。
表2 不產生閃爍的燈具間距要求
(四)隧道照明調光控制方式
目前國內大多數隧道照明控制中,不論是手動控制還是自動控制,都采用回路分級調光控制,這種控制方式會因關掉某個或某幾個照明回路后,引起照度分布的不均勻。產生光斑效應,甚至使照度達不到要求,而LED燈或無極燈都能實現燈具的無極調光控制。無極調光通過控制燈具電流來調整光源光通量,無需間隔開關燈具,可以進一步提高亮度的均勻性、夜間隧道內行車的舒適感和安全系數,同時更精確地控制亮度,避免燈具的反復開關,延長燈具使用壽命,節約能源,降低養護支出。
隨著各種控制理論的不斷發展,智能照明調控裝置已經出現和應用,可以實現根據白天、夜晚以及車流量大小等因素隨時改變隧道的照明水平,節約電能,同時滿足行車要求,尤其是當車流量減少時,能夠根據隧道特點,實現全部燈具整體亮度減弱,降低能耗,同時保證隧道內亮度均勻度不變,保證行車安全性。智能控制系統可采取光控、聲控或時控,調光手段將比以前更先進、方便和靈活。
結語
綜上,公路隧道照明設計應首先根據當地光氣候等實際情況,對洞口土建進行精心設計,降低洞口景物亮度,選擇適宜的設計參數,并且要采用新穎的察覺對比法進行隧道照明設計理念和視覺科學的研究成果,嚴格把握好一個合適的“度”,即采用合適的隧道照明設計標準值,切實解決好隧道有的視覺問題。
參考文獻
[1]陳仲林,孫春紅.公路隧道照明設計研究[J].燈與照明,2007.9.
論文關鍵詞:阿呷水電站,節能降耗設計,十二五'規劃
阿呷水電站位于甘洛縣境內甘洛河流域中上游河段,上游與工棚電站尾水銜接,下游與阿呷水電站正常水位相銜接。本電站采用低閘引水式開發,電站額定引用流量13.1m3/s,引水隧洞長7797.93m,電站利用落差215m,裝機容量21MW。本工程為單一發電工程,無防洪、航運、供水等綜合利用要求。
取水樞紐區位于工棚電站廠房下游600m處,廠房位于阿呷鄉下游約1km處,甘洛~阿呷鄉有縣級公路相通,阿呷鄉~壩址有簡易鄉村公路通過,距離縣城公路里程約38km,距涼山州州府西昌市約240km,距省會成都市約350km,對外交通較為方便。阿呷水電站工程任務以發電為主,無灌溉用水,無防洪、航運、供水等綜合利用要求。
阿呷水電站用水為非耗水型,所引水量回歸至甘洛河,并提供優質、清潔能源,阿呷水電站的建設符合國家和四川省產業政策,符合可持續發展目標。阿呷水電站可替代節約化石能源,可減排溫室氣體量和其他污染物。
2.主要節能降耗措施
水電屬于清潔能源,阿呷水電站發電用水過程中不增加水體污染,不耗水,水流經水輪機尾水管、尾水渠直接排入廠房下游河道,不需處理,符合水資源管理要求。阿呷水電站多年平均發電量9506.5萬kw.h。電站發電后,以標煤耗310g/kw.h計,每年約減少使用2.95萬t標煤,相當于每年減少二氧化碳排放1.26萬t,同時每年至少可減排SO20.21萬t。本工程在節能設計方面主要考慮以下幾個方面。
2.1工程布置節能
本工程計劃布置3個施工區:攔河壩施工區(含發電引水隧洞進口)、引水隧洞各支洞工區、發電廠房(含發電引水隧洞出口)施工區。本工程首部樞紐工區、引水隧洞各工作面和廠房工區就近布置混凝土拌和站及供風、供水站。機械修配站、汽車保養站、鋼筋加工廠、木材加工廠集中布置,其中機械修配站、汽車保養站布置在廠區,鋼筋加工廠、木材加工廠布置在首部工區、3#支洞附近、廠房工區。廠區金結安裝和機電拼裝場不考慮單獨征地,可將就近碴場平整后布置。工程布置結合《水利水電工程節能設計規范》(GBT50649-2011),充分考慮工程的實際情況,在工程布置上達到了節能的要求。
2.2設備選型節能
在設計中根據閘門的型式、尺寸、孔口數量和運行要求等因素,并充分考慮各種啟閉機的特點,在滿足安全的前提下選用合理的啟閉型式和容量,避免造成電能消耗的浪費,是節能降耗的主要手段。此外,在設計閘門時,考慮采用低摩擦系數的承壓滑道、頂側水封采用橡塑材料的水封等措施降低啟閉機的容量,從而達到節能降耗的目的。
電站選用HLA575c-LJ-110型水輪機,額定流量6.55m3/s,相應配SF10.5-10/2860型水輪發電機,調速器為GSLT-1800型。在機組選型的時候,考慮采用能量指標好、效率高的轉輪,因此,選用了HLA542轉輪。該電站的輔助系統也盡量簡化,輔助設備選擇也盡量考慮采用能量指標好的設備。
阿呷水電站廠區海拔高程為1616m,地震烈度為Ⅶ度。本階段電氣設備選型按照以上短路電流計算成果進行選擇,再根據海拔高程加入絕緣系數1.088,在滿足電站運行要求的前提下,盡可能節省投資。廠用電主、備用電回路在低壓側實現自動切換。設計中合理配置變壓器,減少了電能損耗。
2.3照明節能
本工程為地面廠房,主廠房、副廠房及升壓站盡量采用自然采光,因此照明系統的總耗電量較小,采用如下措施降低照明系統能耗:
2.3.1.盡量避免采用白熾燈作為照明光源,通常采用熒光燈、金屬鹵化物燈、高
壓鈉燈等高效氣體放電光源,或采用節能燈,以降低光源耗電量。
2.3.2不需要長時照明的場所,照明開關的設置應盡量考慮便于做到人走燈滅。
2.3.3大功率氣體放電燈的功率因數應補償到0.8以上,以降低無功電流帶來的
電能損失。
2.3.4主要照明場所(如主機間等)應做到燈具分組控制,使得電廠人員可根據不同
工作的需要調整照度。
各工作場所的照度標準值應符合《工業企業照明設計標準》(GB50034-92)、《民用建筑照明設計標準》(GBJl33—90)的有關照明標準。
2.4給排水節能
本電站采用高位消防水池的常高壓方式,消防與生產、生活合用水池。消防儲水容積為80m3,水池設于廠房后坡上,其高程為1700m,水池貯水全部取自山間泉水,經沉淀凈化處理后進入生產、生活管道。在廠區設室外消火栓一套,供廠區室外消防用水。
廠區排水主要為地面廠房內生活污水排放、雨水排放。其中廠房內污水經水泵抽升后,排至下游。生活污水需經化糞池處理,糞便污水宜與生活污水分流。廁所,廚房及其他房間經常從地面排水時應設置地漏。生活區排污量相當小,不會形成污水徑流。
3.綜合評價
本工程建設期主要消耗能源為:柴油、汽油、電力等。工程運行期能源消耗主要有運行維護各類水工建筑物閘門消耗的柴油和電力、水電站用電設備以及管理用電等。工程建成后產生的社會效益和發電經濟效益可以看作能源消耗的產出。
本工程不存在能耗過大的建筑物和設備,項目的建設和運行期亦不會消耗大量能源,能源消耗總量相對合理,因此本工程的建設不會對當地能源消耗結構及能源利用產生不利影響。
本設計依據合理利用能源、提高能源利用效率的原則,遵循節能設計規范,從設計理念、工程布置、設備選擇、施工組織設計等方面已采用節能技術,選用了符合國家政策的節能機電設備和施工設備,合理安排了施工總進度,符合國家固定資產投資項目節能設計要求。
參考文獻:
[1]中華人民共和國水利部.《水利水電工程節能設計規范 》(GB/T 50649―2011)[M].2011.15-17
[2]尹濤. 淺析水電站節能降耗方法[J].民營科技.2011(2)
[3]鄧志紅 .水電站節能降耗的探討[J].中國水能及電氣化.2010(21)
關鍵詞:工廠;車間;電氣照明
中圖分類號:TM923文章標識碼:A
近年來,伴隨著我國經濟的高速發展,各地工廠如雨后春筍般發展起來,工業的突飛猛進給我國的經濟建設增添了新的活力。由于大量的工廠在進行生產時需要進行連續作業,因此,工廠對于照明的要求增高。如何才能滿足現代化工廠照明的需要,本文就從工廠照明的規范要求及電氣控制設計來著手,闡述了現代工廠照明系統發展的新的要求和趨勢。
一、工廠對照明系統的要求
工廠是生產既定工業產品的場所,由于工業產品千差萬別,因此,對于廠房的照明系統的要求也是不同的。工業廠房一般都包含有生產的車間,辦公室以及各種附屬用房。除此外,還有與廠房相連的道路、站場或其他的裝置。不同的區域,對于區域照明的要求也是不相同的。比如我們剛才所說的車間,一般都有連續作業的特點,要求照明系統能夠長時間不間斷的工作,如果照明出現問題,則會給生產帶來損害,良好的車間照明系統是保證產品質量和工作效率最基本的保障[1]。另外,不同的廠房結構對于照明的要求也是不一樣的,比如說單層工業建筑與多層工業建筑在照明的需求上就有不同的需求點。單層工業建筑一般具有較高的層高,對于照明的照度要求更高,一般采用裝在屋架上的燈具來實現照明的目的,而多層建筑層高并不是很高,一般會采用熒光燈組的照明方案。這都是現實的需求與環境是密切相關的,不可做統一的定論。但是,在設計與施工中,層高僅是照明設計所需考慮的一個方面,廠房結構的跨度也是在電氣設計時需要考慮的一個重要因素。
由于廠房的用途不同,廠房分為正常環境下生產的廠房和特殊生產要求的廠房,比如具有爆炸性或火災介質的廠房,其在設計時還需要考慮更多的因素,處在惡劣環境下的生產的多塵、潮濕、高溫或有蒸汽、振動、煙霧、酸堿腐蝕性氣體或物質、有輻射性物質的生產廠房對于燈具的選擇具有特殊性[2]。這些因素都與照明系統的選擇與布線具有很大的關系。在這里本文就不詳述。
二、照明燈具的選擇與光源的選擇
工廠在照明設計的時候包含的范圍較為廣泛,一般包含有工廠的室內照明和戶外照明,護外照明又可分為戶外裝置照明,站、場照明以及地下、道路、警衛、障礙燈照明。
室內照明包含了廠房內部以及辦公區域的照明;戶外裝置照明主要是為戶外的各種裝置而采取的照明措施,例如石油化工企業置于室外的罐、反應塔、管道等;站、場的照明例如客運站、鐵路貨運站等;地下照明包含了各種用于儲存的地下室、隧道、坑道;道路照明主要是工廠廠區的公路以及宿舍的公共區域;警衛照明主要用于沿廠區周邊的警衛區域所設置的照明措施;障礙照明主要針對于廠區內特高的建筑,構筑物以及煙囪[3]。
對于照明方式的選擇,如果對于照度要求較高,工作位置密度不大的地方,一般情況下會選擇采用混合照明的方式,如果對于作業的要求不高,不適合裝設局部照明的區域,則采用一般照明的方式。具體的情況應根據工作的需求來選擇局部照明與一般照明相互輔助的方式來進行照明的設計工作。
工廠照明設計的照度值有國家標準,應根據國家標準GB 50034--2004《建筑照明設計標準》的規定選取[4]。該標準規定了十六大類工業建筑的一般照明的照度值。各類工廠更為具體的工作場所的照度標準還應按相關行業的規定。
照明質量是衡量工廠照明設計好壞的標準,其主要內容更包含了如何選擇效率高的燈具,具體的措施可根據燈具在廠房里懸掛的高度來進行選擇,比如當當RI=0.5~0.8時,宜選用窄配光燈具,當RI=0.8~1.65時,宜選用中配光燈具,當RI=1.65~5時,宜選用寬配光燈具;在光源的選擇上要選用色溫和顯色指數符合生產要求的照明光源;作業區域內還應達到不小于0.7的照度,相鄰區域的照度也不應低于0.5;對于眩光做好處理,一般情況下控制在22以內的限制值,如果是作為精細加工需要,其應控制在19;除了上述方式外減小電壓的波動,是照明裝置在允許的電壓下工作也是必須要考慮的因素;對于普通的照明需求,在設計時我們一般采用無極燈、三基色熒光燈,金屬鹵或高壓鈉燈一般被應用于層高較高的場所或需要進行大范圍照射的場站等區域,光源的選擇本著以滿足工作需要為主,節能為輔的原則;廠房照明支線一般采用絕緣導線沿(或跨)屋架用絕緣子(或瓷柱)明敷的方式。當大跨度廠房屋面結構采用網架型式時,除上述方式外,還可采用絕緣導線或電纜穿鋼管沿網架敷設。爆炸和火災危險性廠房的照明線路一般采用銅芯絕緣導線穿水煤氣鋼管明敷[5]。
三、廠房照明系統的發展趨勢
科技不斷進步和發展,給工業照明也帶來了新的發展契機,以LED照明為代表的照明技術發展,使得工業照明系統正進一步的朝低耗能、高光效、智能化的方向發展。這與工業照明本身的需求有密切的關系,首先,工業照明用電比較大,而LED的照明優勢最大的特點就是可以節省電能,符合國家的節能減排措施,因此,LED在工業照明滲透率也逐步提高,不過目前產品結構還是以替代為主[6]。其次,工業照明投資回收期時間較短,一般為2-3年,LED能長時間的工作且隨著LED照明技術、光效等不斷提高、成本降低,我們可以預見,今后LED照明將在逐步在全球照明市場占主流位置。
四、結語
照明系統的選擇與控制設計,與工廠的照明好壞有著緊密的關系,在總多的工廠中,每個工廠對于照明系統的要求不一樣,自然在選擇和設計時也不一樣。如何更好的提高照明的效果,更好的達到節能的目的,一直以來就是設計與施工人員不斷追求和改進的目標。本文就對上述照明系統的要求與選擇做了粗淺的分析,希望能為廣大的設計與施工人員提供參考。
參考文獻:
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【關鍵詞】城市照明規劃、道路照明、節能減排
【 abstract 】 the urban lighting planning as the guiding urban lighting the important basis of construction, in the urban lighting construction work plays an important role. Based on "beichuan county urban lighting new special planning, the road lighting planning part, according to the city in the lighting planning how to combine the actual situation, in not reduce illume effect, under the premise of realize illumination energy conservation and emission reduction.
【 key words 】 urban lighting planning, road lighting, energy conservation and emission reduction
中圖分類號:TU984文獻標識碼:A 文章編號:
1、前言
北川,2008年“5·12”汶川特大地震受災最嚴重的縣城之一。特大地震突襲,北川縣城瞬間成為廢墟,山川支離破碎,堰塞危湖高懸。在災后重建規劃中,北川縣城是所有受災縣城中唯一一個異地重建的縣城,也注定它將成為舉世矚目的焦點。如何“又快又好”的完成北川新縣城的重建,是國家、地方都非常關心的問題,“快”可以通過增加人力物力來實現,“好”卻只有通過科學的規劃指導,合理的統籌組織和嚴格的施工建設才能實現。因此,如何編制一個科學的規劃是實現“一定要把北川建設好”的目標的關鍵所在。
在為確保建設好北川新縣城的前提下,相關部門組織大量專業人才編制了《北川羌族自治縣新縣城總體規劃》、《北川羌族自治縣新縣城市政工程專項規劃》等一系列指導新縣城重建的相關規劃。《北川新縣城城市照明專項規劃》(以下簡稱“照明規劃”)作為該系列中的一項,旨在為新縣城重建過程中的城市照明提供總規層面的指導和控制。
2、道路照明規劃的主要內容
“照明規劃”主要由功能照明和景觀照明兩大部分構成,在編制過程中為能更好的指導新縣城的重建,結合新縣城重建計劃,以及道路施工圖設計等具體情況,功能照明規劃在編制深度上達到了方案設計的深度,并在道路照明節能減排方面進行了一些探索和嘗試。
城市照明規劃中的道路照明規劃,涉及內容主要包括以下幾方面:
(1)確定城市路網布局結構、道路等級劃分情況;
(2)結合道路等級劃分情況,確定不同等級道路的照明標準;
(3)根據照明標準,依據相關規范標準,確定道路照明設施布局方案;
(4)根據布局方案,選擇道路照明光源類型、燈具類型等,結合光源、燈具等的相關光學參數,經計算后,調整道路照明設施布局方案;
(5)確定照明設施布局后,進行照明負荷估算,進行照明供電系統方案規劃。
城市道路照明主要是滿足城市居民夜間出行和機動車夜間通行的需求,必須以保證城市公共安全要求為前提。北川災后重建,在城市照明上首先應該實現夜間安全體系的重新構建,道路照明作為室外功能照明的重要載體,對其進行科學合理、經濟適用的規劃設計是實現城市照明節能減排的第一步。
3、新縣城道路照明規劃中的光源選擇
“照明專項規劃”首先根據國家相關標準規范,確定新縣城不同類型道路的照明標準,從根源上避免了道路照明盲目求“亮”帶來的能源和資源浪費。根據《北川羌族自治縣新縣城總體規劃》中的路網規劃,新縣城道路共分為公路、交通干路、綜合干路、居住區干路、工業區干路、濱河路、支路和山區道路等8個類型。結合《城市道路照明設計標準》(CJJ45-2006)中關于道路級別的劃分,規劃將以上道路劃分為三個不同的照明標準,其中:公路、交通干路和綜合干路參考城市主干路照明標準執行;居住區干路、工業區干路和濱河路參考城市次干路照明標準執行;支路和山區道路參考城市支路照明標準執行。
確定了照明標準后,經過設計方與甲方、與相關專家等進行了多方面的比較,從傳統光源——高壓鈉燈,到新型綠色光源——LED燈,再到介乎兩者之間的新型高壓氣體放電燈,經過全面的技術參數、實施效果、經濟效益、環境效益等多方面的比較后,既沒有僅僅因為實施后照明效果、照明質量最有保障,而選擇全面采用傳統高壓鈉燈作為道路照明光源,也沒有因為實施后節能效果最好、減排效果最突出,而選擇全面采用新型綠色LED光源。而是選擇了折中方案,確定照明光源選用新型高壓氣體放電燈和LED同時使用,通過兩種高效、節能、綠色光源使用比例的合理配合,實現既保證照明質量,又充分實現節能減排。
通過規劃的統籌把握,對北川新縣城道路照明提出不盲目追新的理念,通過對LED燈、新型高壓氣體放電燈及傳統高壓鈉燈等不同類型電光源優劣勢的分析研究,在城市照明領域充分利用其優勢,盡量避免劣勢,實現綠色照明、節能減排,保證城市照明可持續發展。
充分利用新型高壓氣體放電燈光效高、光色優、技術成熟、能耗較低、價格相對合理的優勢,規劃建議在對照明質量要求高、安全級別高、車流量大、人車交匯情況較復雜的城市主、次干路上加以應用。在照明質量要求相對較低、車流量小、人車交匯較少的城市支路、步行專用路,充分利用LED燈能耗低、壽命長的優勢,進行新型綠色光源的推廣和應用。北川新縣城功能照明規劃中最終確定新型高壓氣體放電燈和LED燈在新縣城道路照明上的應用比例為高壓氣體放電燈使用數量約占道路照明總光源數量的30%,LED燈使用數量約占70%。通過合理的應用比例配合在新縣城功能照明體系中實現既保證出行安全、突出城市路網結構,又落實“綠色照明、節能減排”的雙贏。
通過科學合理的選擇道路照明光源,在產品應用上實現了節能減排。結合不同光源在不同道路上的應用,“照明規劃”通過對照明負荷的估算,進行了新縣城道路照明供電系統布局規劃,形成了完整的道路照明供電規劃體系。通過統一的供電電源點、10千伏供電線路路徑的布局與規劃,從源頭上避免了后期施工圖設計、照明設施建設過程中的電源接入點無法落實、電源點供電半徑重疊過多、重復建設、重復投資等問題,使供電電源點的負載率得以提升,減低變壓器無功功耗帶來的能源浪費,實現照明系統的節能減排。
1.合理的燈具選擇及布置
根據建設部行業標準CJJ45-2006《城市道路照明設計標準》以及我們的實踐經驗、實際情況,嚴格按照設計標準的要求進行合理選擇路燈的布置模式、路燈的間距、高度等,同時要求合理選擇照度標準和功率密度值,確定合適的光源,以實現合理的照度,避免或減少路燈設計的盲目性,從而達到路燈的節能。
2.穩壓降壓調光節能
在道路照明工程中,照度受電網電壓影響,而電網電壓受負荷影響,在負荷高峰時電壓偏低,在負荷低谷時電壓偏高。而傍晚為道路交通量高峰,此時電網電壓低,光源光通量低,路面照度低;接近午夜時為道路交通量低谷,此時電網負荷是低谷,而電網電壓偏高,光源發出的光通量高,路面照度高。這種不合理現象,造成既影響交通安全,又嚴重浪費能源和資金的現象,將智能光源穩壓降壓調光裝置安裝在路燈的控制端,在電壓波動較大時,人流較小的后半夜,采用該裝置在合適的照度情況下,降低較高的電壓,達到節能。
3.半夜燈方式
半夜燈節能方式為最早也是最有效的節能方式,半夜燈是指在照度較高的街道或城鄉結合部街道的路燈,由于后半夜人流量、車流量較少,亮度不需要太高的情況下,在23:00以后滅一部分燈,以達到節約電能的目的,其特點是:投資小,見效快,且效果明顯、方法簡單易行、維護方便,節電率達到20%以上;其最大的缺點是照度不均勻。半夜燈如果與路燈無線監控系統配合使用效果更佳,半夜燈亮滅燈時間易于調整。
4.選用高效節能的照明系統
(1)光源:①用緊湊型熒光燈(節能燈)取代白熾燈與小功率的高壓汞燈,一支18W的節能燈的光通量相當于一支100W的白熾燈,節能效果顯著;②用高光效高壓鈉燈和金鹵燈取代高壓汞燈和普通高壓鈉燈,例:功率為400W的高壓汞燈、高壓鈉燈,高光效高壓鈉燈(飛利浦系列)它們的光通量分別為22000LM、48000LM、54000LM,分別提高118%、13%,節能效果顯而易見;③采用LED燈取代傳統的霓虹燈,其特點是:亮度高;可通過控制器達到多種色彩和圖案的變化;功耗小,壽命長,同等面積LED燈功率僅為霓虹燈的10%-20%,壽命卻是霓虹燈的5―10倍;維修方便、簡單。
(2)燈具:選用IP防護等級高,反射效率高的照明燈具。
(3)電器:氣體放電燈具有負的伏安特性,所以必須串聯鎮流器工作,通常的電感鎮流器功耗大,可達到燈本身消耗功率的10%以上,且功率因數為50%左右。
①通常情況為在每支燈上并聯電容進行補償使功率因素提高到85%以上;
②采用電感節能整流器取代普通鎮流器,可節能5%左右;
③2002年部分廠家推出電感調光鎮流器,它是在鎮流器中多設置一個抽頭,利用調節器預設的時間調整輸出電壓,從而調整輸出電流達到節電目的,現有400W250W、250W150W兩種規格,其特點是:節能效果顯著、照度均勻、尤其適宜舊街道改造。
(4)電子鎮流器取代電感鎮流器。
5.路燈控制柜節能
路燈節能控制柜安裝于線路前端,可通過內置的智能控制器或可編程控制器、時間繼電器、光敏控制器等,對節電系統的工作曲線進行自動控制,從而輕松調控整條線路上的負載,節電率高達40%。
6.優化配電線路節能
路燈線路系統較長,線路損耗、壓降都一定程度影響了路燈的照度,浪費了電能,因此在設計線路時選用較粗的電纜截面,適當增加線路的負載能力,不僅為以后燈箱廣告、景觀照明留下余量,同時能有效減小壓降與線路損耗,既延長整個線路系統的壽命,減少了維護維修率,還節約了電能。
7.無功補償節能
無功功率增加了變壓器及導線的容量,由于裝置及導線餓電阻,無功電流變成熱而直接損失,因此提高功率因數,減少無功功率成了節能很必要的手段,通常采用安裝合適的電容,提高功率因數達到節能。
8.推廣綠色照明光源
隨著經濟發展,我國的照明用電將大幅度提高,綠色節能照明的研究應用,將越來越受到重視。太陽能LED照明燈具作為冷光源產品,具有性價比較高、綠色環保、安全可靠、質量穩定、使用壽命長、安裝維護簡便等特點,可廣泛應用于綠地照明、公路照明、廣告燈箱照明、城市造型景觀照明及家居照明系統,但太陽能LED照明燈具一次性投入較高是其發展的瓶頸。
目前,照明消耗約占整個電力消耗的20%左右,降低照明用電是節省能源的重要途徑。為實現這一目標,業界已研究開發出多種節能照明器具,并取得了一定的成效。但是,距離“綠色照明”的要求還較遠,開發和應用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源勢在必行。
根據城市路燈照明的實際情況,采用節能高效的節能燈、LED路燈、太陽能燈等,在合適的道路,選用較好的產品,代替原有的低效有害光源,可以很好地達到路燈的節能。
9.采用智能化集中控制
一、指導思想
堅持“以人為本、全面推進、遠近結合、標本兼治、突出重點、打造精品”原則,以科學發展觀為指導。以城市綠化、美化、凈化、亮化工作為重點,營造城市景觀、提升城區品位、彰顯地域特色,以靚麗、文明、和諧的城市形象迎接第十二屆全運會召開。
二、活動內容
一綠化
增加綠化面積。以公園、游園、廣場建設為板塊,1.以多種樹、種大苗為重點。營造城市精品綠地。以街路、公路、鐵路兩側綠化帶為骨架,建設綠色生態長廊。以居民區和單位庭院等附屬綠地為載體,構建宜居環境。以立體、屋頂綠化為輔助,構建城市綠色空間。
打造具有特色的精品工程。按照1000米綠地服務半徑,2.大幅度增加城市綠地面積。規劃建設單位面積不少于2000平方米的公園綠地。城市新區新建1處5萬平方米以上功能完善、設施齊全的綜合性公園。新建1條主干路兩側留10米以上生態綠色廊道,形成園林化景觀大道。
建設綠色景觀風光帶,3.以城市河道、人工湖等為體系。營造優美的水系環境,給市民提供足夠戲水、親水場所,使城市環境和觀水、戲水相得益彰。
二美化
整治主干路臨街建筑立面。編制城市色彩專項規劃,1.規范城市建筑色調。營造和諧城市色彩環境。城區主、次干道兩側建筑物和構筑物保持整潔,對臟損或陳舊立面進行清洗、粉飾或添平,拆除違規、破舊、廢棄建筑。保留建筑根據建筑風格和特點進行粉飾;具有歷史價值建筑按照原有風貌進行粉飾;破損、臟污建筑進行修繕。保持主要街路建筑物、構筑物外立面整潔、完好,鼓勵樓頂“平改坡”營造良好的視覺環境。
建設一批設置藝術化、路段特色化、效果景觀化的廣告牌匾。清理規范交通標識路牌,2.規劃戶外廣告、路牌和公共標識。拆除城區及鐵路、公路沿線陳舊破損、影響觀瞻及未經審批設置的廣告設施。規范車站、賓館、飯店等部位導向標識和內容。
規范戶外廣告及圍擋設置,3.加大整治廣告牌匾力度。對畫面污損字體和夜景照明設施殘缺的商業門面、牌匾進行清潔和修理。取締城區主次干道、街巷路兩側違規設置的招牌、燈箱。
對第十二屆全運會籌備和比賽實況進行宣傳和轉播,4.完善戶外宣傳設施。城市主次干路兩側和重點部位完善、新建一批電子廣告屏和公益廣告牌。營造文化氛圍。
營造內涵豐富、景物宜人的藝術氛圍。5.設置公共藝術小品。城市主次干路兩側、廣場、公園等場所建設一批體現城市特色的建筑小品、雕塑和植物花卉景觀。
三凈化
消滅城區管理死角。具備早掃條件的城區主次干道執行早掃,1.開展環境衛生整治。全天保潔,清掃保潔率達99%以上。城區各出口路面及時清掃或保潔,道路兩側無存積垃圾、殘土,堵塞的溝渠、涵洞要疏通,破損的要及時修復。
不留死角。垃圾日產日清,2.街巷路和居民小區內衛生做到日掃。清運率達100%垃圾容器外觀潔凈、無破損;垃圾箱、垃圾點周圍整潔;街巷路面干凈,下水通暢;居民區化糞池定期清掏清運,污水、糞便無外溢。
杜絕亂排亂倒現象。確保鐵路和公路沿線環境整潔美觀,3.清除鐵路和公路沿線、城鄉結合部、市場與居民區結合部殘土垃圾和“白色污染”物。無私搭亂建的建(構筑物及附屬物、無破舊建筑及殘墻斷壁、無亂堆柴草、無暴露垃圾渣土、無河塘漂浮物。
火車站和汽車站,4.各企事業單位、機關、團體、學校、醫院等單位庭院內外。公園和風景區、賓館、歌舞廳、運動場館等公共場所室內外環境保持整潔,無衛生死角、無亂倒垃圾、亂扔污物和隨地吐痰現象;衛生設施齊備,衛生管理制度健全,設有專(兼職衛生管理人員,經營單位具備有效的衛生許可證;公共娛樂場所設置禁煙標志;越冬垃圾、殘土和殘冰積雪清除徹底。
做到環境整潔,5.集貿市場(攤區設置衛生設施。無亂擺亂放、亂扔亂倒等現象。
推進占道市場退路進廳工作,6.取締違規占道經營馬路市場、加工廠、攤點、流動商販、店外經營、露天燒烤。對暫時無法實現退路進廳的占道市場加強管理。全面規范市場秩序,做到市場設置規范、不影響交通、不堵塞公交線路。學校周邊300米范圍內無占道市場和攤群,嚴格遵守經營時間,不超時超界經營,市場內不搭建棚廈。
實行封閉施工。場地整潔,7.建筑施工現場按規定標準設置圍擋。物料堆放整齊,運輸車輛無遺灑、滴漏;用地不超占,馬路作業有措施、基建殘土無積存;各類待開工的施工現場及時拆除施工暫設、清運積存建筑物料,恢復道路原狀,確保路面完好無損。實行文明施工,嚴禁夜間施工,防止噪聲擾民。
嚴格道路挖掘管理,8.加強城市道路、橋梁、排水、路燈等市政設施維修養護和安全排查工作。提高市政設施完好率。確保城區主次干路、路面平整無坑包、邊石順直無破損、步道美觀無缺失、井蓋平穩無松動。提高排水能力,確保城市主干路、出口路及車站等重點部位遭遇暴雨時,路面不積水。
四亮化
合理設置景觀照明范圍、亮度和能耗密度,1.優先發展和建設功能照明。逐步淘汰低效照明產品。實現城市街巷路、小區、單位和居民樓道亮化,消滅城區摸黑路。推廣使用高效節能照明新產品、新技術及合同能源管理方式。
高水平規劃、設計和建設一批重點突出、結構合理、節能環保的景觀照明體系,2.編制和完善城市照明專項規劃和城市照明設施建設年度計劃。城市主干路兩側樓宇、標志性建筑、廣場、公園、城市出入口、車站等場所。形成簡潔大氣、點線面結合、動靜適宜的城市整體亮化夜景。
建立健全城市照明巡視、維護管理責任體系。加強亮化設施維護和管理,3.認真落實《城市夜景照明設計規范》和《城市道路照明設計標準》有關節能規定。杜絕照明燈飾設施不亮、缺失、損壞、斷條現象,保障亮化效果。
三、工作要求
精心組織一加強領導。
縣政府決定成立縣城市“四化”競賽活動領導小組(詳見附件負責城市“四化”競賽活動組織和領導。加強監督考核和“民心網”民意測評工作,1.為加強對“四化”競賽活動的領導。及時通報情況,搞好督辦落實,迎接省、市檢查驗收。
增強緊迫感和責任感,2.各有關部門要充分認識開展城市“四化”競賽活動的重要意義。把城市“四化”競賽活動作為當前的一項重要工作抓緊抓好。主要領導要高度重視、精心組織,建立和完善管理機制,落實各項管理制度,突出重點,妥善處理實施過程中出現的各種矛盾和問題。
將城市“四化”競賽活動內容納入數字化城市管理系統,3.全面推進數字化城市管理系統建設。確保城市“四化”競賽活動達到預期目的取得較好效果。
落實責任二明確任務。
認真制定實施方案,各有關部門要把城市“四化”競賽活動各項任務和本行業、本部門的年度計劃、工作職能相結合。分解任務、明確責任、扎實推進,確保各項工作落實到位。具體分工如下:
1.縣委宣傳部:負責“四化”競賽活動宣傳工作。
2.縣政府糾風辦:負責“四化”競賽活動“民心網”測評工作。
3.縣公安局:負責“四化”競賽活動城市道路交通標志、導向標識整治工作。
4.縣財政局:負責“四化”競賽活動資金保證。
重點抓好電子廣告屏、公益廣告牌、公共藝術小品設置、樓頂“平改坡”工程、城市建筑立面粉飾、施工現場整治,5.縣城建局:負責組織協調“四化”競賽活動工作。城市綠化、亮化、環衛、市政設施、水系建設整治,未驗收進戶小區的環境整治,四化”活動中涉及的各項專項規劃工作。
取締違規占道經營、露天燒烤、拆除違規建筑、廢舊建筑、未經審批設置的廣告等工作。6.縣綜合行政執法局:負責“四化”競賽活動整治占道市場。
負責高速公路、鐵路沿線紅線內環境整治工作。7.縣交通局:負責“四化”競賽活動公路路域環境及汽車站、火車站等部位整治工作。
8.縣文化廣播電視體育局:負責“四化”競賽活動體育、文化娛樂場所環境整治及歷史建筑、文化古跡修繕、粉飾及景區導向標識整治工作。
9.縣衛生局:負責“四化”競賽活動公共場所衛生整治工作。
10.縣工商局:負責“四化”競賽活動工商個體有序經營及集貿市場環境衛生整治工作。
11.臺東區、臺南區、臺西區、臺北區:協助相關部門做好本轄區內“四化”競賽活動開展工作。
關鍵詞:照明節能經濟
一、我國城市照明的現狀
城市照明是城市基礎設施的一個重要組成部分,不僅為城市人們日常生活、交通安全、社會治安的必需,還亮化城市、美化環境發揮積極作用的同時在提升城市形象、改善城市環境發揮了極其重要的作用,當然城市照明產生了財政開支。 近年來,隨著我國經濟快步發展,城市化建設的穩步推進,我國的城市道路照明發展迅速。據初步估計,目前我國路燈數量已經突破一億盞,安裝功率達到2.5千萬kw,就以平均開燈時間為6小時計算,一年的耗電量約為550億度,這個數字是非常驚人的,能夠有效利用好路燈的能耗,將能大大降低我國綜合能耗。當前面對能源與環境危機,各國都在努力實施“節能減排”工程,抓好城市照明用電的節約,已經成為節能降耗工作中的一個重要課題。我國目前電能還不富裕,隨著夏季用電高峰的來臨,全國各地都爆發了用電荒,國家也為了彌補用電缺口而緊急立項批建發電項目,地方政府也為了不影響當地經濟發展而迅速報批報建火電項目、核電項目等,當然剛開源還不夠,真正要用好發揮好電能的價值,還需要節流,怎樣減少不必要的能源消耗才是真正做到節能降耗。減少城市照明能源消耗的最直接的方式就是減少燈泡功率,減少點燈的數量或縮短點燈的時間等,但是實踐經驗告訴我們,采用損害視覺功能的節電措施無淪從社會效益還是經濟效益來講,并不是最好或者是可取的方案。有數據證明當街道照明降低到一定程度時,其交通事故發生率將提高,于此造成的社會損失將大于因此產生的能源節約,因此,我們對城市照明功能的重要性應有更充分的認識。城市照明節電是一項綜合性的工作,牽涉的面較多,應在維持應有的照明水平基礎上,實現節能是完全可能的。
二、降低城市照明能耗的策略
1.合理確定照明標準:城市照明節能不能靠降低照明標準來完成的,應該在保證各級道路符合相應的照明標準的情況下來節能。因此,道路照明工程沒計時,我們應充分利用光能,使被照明目標達到照明國家標準。如按照道路照明等級,將主干道、次干道、住宅小區等不同的照明場所進行合理設計,以便最大限度地利用光能。以道路照明為例,一般采用較大的安裝高度與間距和大功率的光源,比采用較小的安裝高度與間距和小功率的光源更為經濟和節能。在適當利用光源顯色性,使用高效光源,是照明節能的重要環節。
2.科學有效控制照明時間:城市照明啟閉時間準確與否,也是城市照明節電的一個突破口,就以全國路燈平均開啟6小時來說,在有些車流或人流比較少的城市或道路,如果啟閉時間控制精確,以每天少點20分鐘計算,每年節約能耗5.6%,每年能降低能耗30億千瓦時,因此,在城市照明啟閉時間的控制具備很大調節性。如采用半夜燈方式,在照度較高的街道或城鄉結合部街道的路燈,由于后半夜人流量、車流量較少,亮度不需要太高的情況下,在23:00以后滅一部分燈,以達到節約電能的目的,其特點是:投資小,見效快,且效果明顯、方法簡單易行、維護方便,節電率達到20%以上。目前公共照明時間的控制方法大致有:人工控制、時鐘控制、光電控制、微機控制等。人工控制一般需設專人值班,需要人力成本投入和人為控制因素而影響效果。光電控制是目前使用較普通的一種,其按預先調整好的動作照度值,由光電頭采集自然光、照度值與動作照度值―致時,光電控制器動作,接通照明電源,但其未能將晚上開燈和早上熄燈分開調為兩個動作照度值,尚有一定缺陷。時鐘控制雖然簡單有效,但是未能辨別季節和天氣的因素,如不經常調整,將造成啟閉照明燈不是偏早-就是偏晚。
3.合理選擇燈具,做好維護保養:燈具的主要作用是把光源的光有效分配到需要的方向,以提高光的利用率和避免眩光。目前一般效率較高的燈具都采用高反射率的材料和先進的工藝制作,如電化拋光的高純鋁板,透光性能好的防護罩,如透光玻璃或有機玻璃,再就是密封性能要好,能防水防塵,盡可能地減少光的損失。選好燈具能有效提高光能的利用率,降低光能損耗。任何材料制成的燈具對于光源幅射的光通量在經過反射和透射時,其效率總是小于1。如同一功率的發光源,一只配用效率較高的燈具,其光通量的70%-80%能得到利用,另一只配用效率較低的燈具,光通量只有40%-50%得到利用。兩者比較,效率低的燈具其光源所消耗的功率將近30%。因此,選擇燈具時應盡量選擇配光曲線好、效率較高的燈具。
【關鍵詞】熒光路面,蓄能發光碎石,路面照明
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A
1.前言
發光路面是通過產生一種不刺眼漫射熒光,照亮了整個高速公路表面,以達到路面自發光的目的,它是一種主動發光,不同于玻璃反光路面[1]的被動反光。發光材料發出的熒光是長波長漫射長余暉的光線,能與路面上的空氣微小塵埃產生“共亮”發熒光,使駕駛者的視距得以延伸。方法可以簡單概括為路面施工時,在瀝青混凝土表面撒布人工夜光石使其鑲嵌在路面表面.吸收通路上行駛車輛的燈光光能達到路面發光的效果[2]。
本文擬對熒光路面修筑過程中的主要環節進行初步分析,解決原材料的性能分析及選取,熒光材料發光性能評價以及熒光路面路用性能等方面的問題。
2.原材料的選取
熒光路面的關鍵是選用一種有效的發光石材,能夠滿足基本路面材料的性能要求,尤其是粘附性和抗磨耗的性能,并且要有足夠的發光時間和發光強度。
2.1 蓄能發光材料
蓄光發光材料又稱光致光超長余輝蓄能發光材料,是針對人造發光石材開發的一種非放射性、無電源自發光、耐紫外線、耐水、耐酸堿材料。該材料主動吸蓄太陽光、燈光、紫外光、雜散光等可見光5-10min后,就可在黑暗中持續發光12h以上。蓄能發光材料可以分為以下幾類[3]:
(1)硫化物系列蓄光型自發光材料
硫化物蓄光型自發光材料主要包括硫化鋅、硫化鋅鎘、硫化銀、硫化鋇、硫化鈣等。硫化物系列蓄光型自發光材料目前依舊有實用價值的材料有:發光顏色為黃綠色的ZnS:Cu系列,藍色的CaS:Bi系列,紅色的CaS:Eu系列。
(2)鋁酸鹽體系蓄光型自發光材料
鋁酸鹽體系蓄光型自發光材料具有發光效率高、化學穩定性好的特點。目前達到實用化程度的材料有:發光顏色為藍紫色的CaAl2O4:Eu,Nb,藍綠色的Sr4All4O25:Eu,Dy,黃綠色的 SrAl2O4:Eu,Dy,它們都有優異的長余輝發光性能,被人們譽為第二代蓄光型自發光材料。
(3)硅酸鹽體系蓄光型自發光材料
硅酸鹽體系蓄光型自發光材料[4]是一種新型的自發光材料,它具有耐水性好、紫外輻照性穩定、發光色多樣、余輝亮度較高、余輝時間較長的特點。
2.2蓄能發光石材的生產
發光石材的原材料包括蓄光型自發材料、填料、不飽和聚酸樹脂、輔助材料。根據人造石材對顏色或亮度的要求來選用蓄光型自發光材料。可用石英砂、碳酸鈣、滑石粉、氧化鋁等作填料。輔助材料主要有固化劑、促進劑、脫膜劑等。
發光石的生產工藝[5]如下:
1.將蓄光型自發光材料、不飽和聚醋樹脂、填料、助劑等按一定比例混合均勻,制成基體發光樹脂。
2.將基體發光樹脂、固化劑、促進劑混合均勻,制成半成品。
3.切割。用于路面的發光石為近似顆粒狀物質,粒徑大約為9.5mm~13.2mm,采用機械破碎,保證一定的棱角性與表面的粗糙特性。
3.發光特性評價
熒光路面的獨特功能是在晚上要能夠完全或者部分替代路燈的作用,達到安全行車并且節能環保的功效,因此要保證擁有足夠的發光亮度。一般人的眼睛可以感知的電磁波的波長在400~700nm之間,正常視力的人眼對波長約為500~560nm之間的電磁波最為敏感。一般蓄能發光材料的光波波長主峰為520nm,其發光的波長正好在人眼對光波最敏感的波長范圍內。將蓄能發光石材鋪筑在道路上后,白天與黑夜的發光效果對比見圖3.1。
a白天 b晚上
圖3.1 蓄能發光石材效果對比
根據現行道路照明設計標準CJJ45-2006,衡量路面照明質量性能指標包括路面平均亮度、路面亮度總均勻度、路面亮度縱向均勻度、路面平均照度等。同時由于熒光路面不同于普通的路燈照明路面,路面本身就是光源,除車燈外沒有其他光源,因此還要考慮道路安全行車標志以及道路兩旁障礙物等的識別度等。
4.熒光路面用性能
瀝青路面上撒布了發光碎石后,將會很大程度上改變瀝青路面的表面特性,對路面的抗滑性能、吸收噪聲的能力產生較大影響;同時還要考慮碎石經受車輪荷載的磨耗和自然環境的雨水沖刷以及酸堿腐蝕作用。
4.1抗滑性能
由于此熒光路面采用的是夜光石后來壓入的方法進行施工,夜光石的粒徑一般在9.5~13.2mm,構成了瀝青混合料的骨架,因此在壓實后,這些夜光石會有相當一部分突出路面的表面,增加了路面表面的凹凸性,改善了路面的表面特性,增大摩擦阻力。
4.2荷載磨耗及水損
施工時雖然將發光石加熱至160℃,但由于不是像其它集料一樣先行與瀝青進行了拌合,因此普通的集料粘附性實驗沒有太大的可靠性,而且發光石是直接暴露在荷載及自然環境下,對粘附性有更嚴格的要求。
4.3高溫穩定性
因為發光石是后來鋪上,一開始并沒有形成穩定的結構,因此在高溫條件的荷載作用下,很容易發生流動,進而造成內部其他材料的流動,產生橫向位移,從而容易形成失穩性車轍。另外,由于發光石在路面上的粘附性不會如預期的好,容易剝落,進而會引起其它集料的流失,從而造成磨耗性車轍的產生,尤其是在汽車使用了防滑鏈和突釘(膠釘)輪胎后,情況更嚴重。
4.4低溫穩定性
氣溫驟降,會造成面層收縮,在有約束的瀝青層內產生的溫度應力超過瀝青混凝土的抗拉強度造成開裂。后來鋪上的發光石與混合料的接觸面相對薄弱,在低溫情況下更容易產生裂縫,進而加速其他裂縫的產生與生長。
5結語
本文針對熒光路面所使用的發光材料,發光原理和發光性能的評價以及熒光路面的路用性能進行了初步探討研究。
(1)針對幾種常用的蓄能發光石材,分析其主要成分、合成原材料及合成工藝,為熒光路面發光材料的選取提供依據。
(2)本文分析了發光石的發光性能,并根據熒光路面照明的特殊性,提出采用圖像亮度測量系統來測試評價道路亮度。
(3)本文分析了撒布發光碎石后對道路路用性能的影響,發現熒光路面在抗磨耗,高溫穩定性,低溫穩定性方面有待提高。
【參考文獻】
[1]沙愛民.環保型路面材料與結構[M].北京:科學出版社.
[2]蔣廷云.淺談新材料在隧道路面應用中不同的施工工藝[J].中華民居.
[3]孫繼兵,王海容,安雅琴等.長余輝發光材料研究進展[J].稀有金屬材料與工程.