北京大學校園路燈改造設計及現狀介紹_secret

1、北京大學校園路燈改造設計及現狀介紹摘 要：作者最近對北京大學校園內幾條道路的路燈進行了改造設計，在設計過程中對校園整體室外照明有了一定的瞭解。就室外照明的系統及控制方式、光源類型的選擇、金屬燈杆接地、電纜截面及類型的選擇、路燈的布點及智慧照明調控裝置等方面做一簡要介紹。关键字：学校 路灯 改造设计 选型北京大學校園環境幽雅，景色迷人。路燈以及庭院照明對於夜晚校園環境的烘托具有非常重要的意義。目前校園路燈線路、系統及燈具都比較陳舊，正在陸續進行整體校園路燈改造。最近我接受委託對北京大學幾條道路的路燈進行改造設計，在設計的過程中對於全校的路燈現狀有了一定的瞭解。下面我把自己在校園路燈改造設計中所考

2、慮的一些問題，北京大學校園路燈現狀以及智慧照明調控裝置做一介紹。一、室外照明的系統及控制方式北京大學校園的室外照明包括建築物庭院照明及路燈照明兩個系統。一些大型的新建築物有各自的庭院照明系統。電源一般引自建築物內部，開啟和熄滅由各自建築物內的控制箱進行控制。道路照明為另一單獨系統。由於北京大學校園面積非常大，無法用一個路燈控制箱控制全校的路燈。因此把校園分為若干個區域，設立若干個路燈控制箱控制本區域的路燈。每個控制箱的電源取自附近的低壓供電系統。路燈系統的控制方式目前採取中心控制室統一控制開啟及熄滅的公式。中心控制室設置在水塔旁的控制室內。裝有一套亮度時間控制裝置，按照一定的時間當室外亮度降到

3、一定水平時便啟動本室所控制的路燈系統。同時將開燈信號通過控制線將信號傳輸到各區域路燈控制箱使全校的路燈同時開啟。等到清晨某一時刻中心控制室已發出信號將全校的路燈熄滅。二、光源類型的選擇目前路燈照明所採用光源的主要類型有：金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、白幟燈以及節能燈(緊湊性螢光燈)等。其中高壓鈉燈具有發光效率高、節能、色溫適中等優點，在路燈中使用非常廣泛。資料介紹通過智慧照明調控裝置可以使高壓鈉燈和高壓汞燈在需要時段在節電電平運行，起到節電效果。因此此次改造設計中主要幹道上的光源類型我基本上就考慮採用高壓鈉燈。白幟燈色溫柔和，顯色性好。校園中一些支路上照度要求不很高，同時需要營造比較幽靜的氣氛，白幟

4、燈正好滿足這些要求。白幟燈不僅也可以在節電電平運行，同時由於它不需要鎮流器與之匹配，具有燈泡瓦數可以隨意更換的特點。因此在部分幽靜的地方我考慮選擇白幟燈。此次改造設計的宗旨是主要幹道要求比較明亮，一些支路環境比較幽雅的地方照度不宜過高，要與周圍的環境協調一致。目前我校的部分路燈還使用了一些節能燈(緊湊性螢光燈)，不知什麼原因燈具的壽命不很理想，更換比較頻繁。節能燈無法在節電電平運行。如果節能燈質量過關，節能燈發光效率很高，在不需要調光的地方節能燈在節能方面比白幟燈具有明顯的優勢。三、金屬燈杆接地由於此次我們選擇路燈的燈杆均為金屬燈杆，燈杆的接地非常重要。根據規定金屬燈杆要設接地極。我們通過選擇

5、最終採取下面的接地方式：每盞路燈設一根19鍍鋅圓鋼標準接地極，用直径10鍍鋅圓鋼通過焊接將標準接地極與路燈的金屬底座連接。同時三芯電纜中的PE線又同該電纜支路所帶每個路燈的底座連接。從而組成一個大的接地系統，以確保人身安全。據實際測量單個路燈的接地電阻大約7歐姆左右。同一支路的多盞路燈接在一起之後接地電阻遠遠小於4歐姆，接地安全得到保障。四、電纜截面及類型的選擇路燈系統的特點是線路較長，線路上的電流不一定很大。選擇電纜截面時載流量的要求很容易得到滿足，而重點要考慮的是線路壓降問題。解決線路壓降問題的方法就是適當加大電纜截面。當線路壓降滿足要求時電纜的載流量已大大超出要求。因此我們選擇電纜截面時

6、適當加粗，這樣不僅滿足減少壓降的要求，為增加路燈燈數留有餘量，同時由於壓降小，線路損耗就小，系統穩定性高，既延長了整個系統的壽命，同時還節約電能，非常有意義。另外我們知道，目前室外埋設的電力電纜主要有兩大類：一類是YJV型，另一類是VV型。相同截面的電纜在壓降方面效果是一樣的，而相同截面的YJV型電纜比VV型電纜要貴一些。當載流量滿足並在壓降方面具有相同的效果時，從經濟方面考慮我們認為VV型更為實惠。VV型目前戶外使用較多的是VV23型和VV22型電纜，這兩種電纜的性能和價格有一定的差別，VV23型電纜價格相對高一些，防水性能相對較好。VV22型電纜防水性能相對弱些，VV23但價格相對便宜些。

7、根據以上的特性我選擇在靠近湖區比較潮濕的地方使用防水性能較好的VV23型電纜，在其他地方選擇VV22型電纜相對更為經濟。此次路燈系統設計為了便於控制，每相220V單獨使用一根三芯電纜，電纜包含相線、零線和保護接地線。這樣每個單相支路可以單獨開斷。五、路燈的布點路燈的布點是否適當直接關係到照明的效果。此次改造中絕大部分路段我根據路況選擇單側布燈。只在南門的一段主路上採取了雙側布燈的方式。雙側布燈大體有兩種方式：一種是對稱佈置，另一種是交錯佈置，各有優劣。對稱佈置的優點是比較美觀，但不足之處是照度不夠均勻，適合較寬的道路。交錯佈置美觀上不如對稱布燈，但照度比較均勻。由於校內道路即使是幹道也不很寬，

8、如果對稱佈置照度不均勻的缺點會更加突出。通過討論最終採取交錯佈置方式。具體到路燈點位確定首先要看現場，瞭解現場情況後在地形圖上標出初步的點位，畫出草圖，經過討論之後出正式圖。施工前再按正式圖到現場逐步確定具體燈位元，根據情況適當調整後在燈位上釘上小木樁落實準確位置。六、智慧照明調控裝置提高學校路燈系統的總體水平是改造的方向。它包括更換電纜，更換燈具，重新布點，更換控制系統等各個方面，其中包括一種智慧照明調控裝置的推廣使用。這種智慧照明調控裝置除了可以定時控制以外還具有以下突出的特性：按程式定時啟動時輸出電壓不是220V而是200V，穩定片刻後緩慢升至220V標準電壓。當深夜路面照度要求降低時，

9、控制器可按程式根據燈具類型的不同緩慢降低至不同的低電壓以達到節能和延長燈具壽命的目的。之後在黎明前設定的時刻再將電壓緩慢升至220V標準電壓，並在指定時間熄燈，周而復始。這種新型智慧照明控制器一期需要一定的投入，但它可以大大延長燈具的使用壽命，同時具有明顯的節電效果。長期效益遠遠大於一次性投入。因此我主張積極推廣使用智慧照明調控裝置。北京大學校園面積大，有山有水，有不同的功能區域，環境既優美又複雜。在設計室外照照時需要考慮的方面非常多。同時校內不少地方正在建設或規劃將改擴建，存在著許多不確定的因素。改造設計的範圍還要按照學校管理部門的計畫要求進行。因此此次只做了校園的一部分區域的路燈改造設計。並且其中一部分規劃中將成為的道路的地方尚有待拆除的建築物，因此施工的先後順序也是設計時考慮因素之一。另外還要考慮到此次設計的新系統同上次已改造以及下次將要改造的系統之間要良好銜接，從而為使不同階段改造的路燈協調一致，最終形成一個統一