LED护栏灯在胶州湾大桥的创新应用

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摘 要：作为青岛标志性建筑之一的青岛胶州湾大桥，在建设过程中积极响应国家节能减排号召，在长达28.88km的跨海大桥上首次尝试全部采用led护栏灯，兼具了功能照明、防雾、景观照明的要求，在节省日常耗电量的同时降低运营维护成本。

关键词：LED护栏灯 胶州湾大桥 节能减排 景观照明

中图分类号：TN312.8 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）006-072-02

1 前言

胶州湾大桥位于胶州湾北部，自然环境条件复杂、气候恶劣多变，雷电、海雾天气频繁发生。大桥一期工程主线全长28.88公里，东起青岛侧环湾大道李村河大桥北200m处，西至黄岛侧胶州湾高速公路东1000m处。大桥建设期间，为符合青岛市作为旅游城市的功能定位，要求大桥在设置必要的道路照明设施的同时，还应设置景观照明设施，这对在该地区复杂的气候条件下实施的照明系统提出了特殊要求，经反复调研试验研究，将LED照明系统应用于胶州湾大桥，照明系统在节能减排的同时兼具功能性与观赏性。

2 公路桥梁照明系统现状

项目组首先对国内桥梁照明系统进行调研，国内已建成的公路大桥及大部分城市桥梁如杭州湾大桥、苏通大桥、润扬大桥和东海大桥照明系统均采用高压钠灯光源。

国内一些城市桥梁采用了部分护栏灯，主要是荧光灯作为护栏灯，泉州市有一LED光源的试用段，其照度、亮度及均匀度、眩光均难以满足道路照明标准要求。调研发现，灯具安装于护栏之上则影响大桥美观，灯具嵌入护栏内侧则不能满足护栏防撞要求；采用LED和荧光灯光源照明的路面存在明显的光斑，路面照度、亮度及均匀度均达不到照明标准。

现有城市桥梁各种形式的护栏灯均不能完全满足大桥要求，必须根据胶州湾大桥特殊的照明要求，自主研发新型的护栏灯。项目组进行了方案征集，并安排实施了1000米长的LED护栏灯试验段进行测试。新型护栏灯必须满足相关照明规范的指标要求，并具有景观、防雾、节能、较长寿命的优势。

3 LED护栏灯实施方案

胶州湾大桥如此大规模的使用LED护栏灯，在国际尚属首次，根据前期照明系统试验结果，确定胶州湾大桥照明标准如表1所示。

表1 大桥照明标准

3.1 LED护栏灯安装方案

3.1.1 LED灯整体参数要求

根据现场试验，确定LED护栏灯的整体参数要求如下：

（1）I类灯具或II类灯具。

（2）防护等级：不低于IP65。

（3）寿命：≥30000h（光通量低于初装时的70%视为使用寿命结束）。

（4）色温：4500K-5000K。

3.1.2 灯具支架与安装方案

（1）灯具支架：灯具支架材质为Q235，先热浸锌处理，厚度为610g/m2，再喷塑处理，喷塑厚度≥2.0密耳。

（2）灯具安装：安全、可靠地安装于护栏上，理论间距2米，两侧对称布置，灯具的外沿线不超过横梁外沿线。利用护栏立柱固定横梁的螺栓，将灯具安装在上横梁的下方，如图1所示。

3.1.3 灯具性能要求

（1）灯具采用优质铝合金材料经强力压铸一次成型，具有良好的抗氧化、抗腐蚀能力。

（2）与总线调光控制单元配套使用，达到按时间分级调控的效果，至少实现50%、70%和100%的照度，同时对雾灯可以实现单独控制，包括开关、频闪等。

（3）尺寸：不超过250？30？00（单位：mm）。

图1 LED护栏灯安装示意图

3.2 照明控制系统软件

照明系统软件由支持软件、应用软件、数据库软件三部分组成，系统提供组态工具，可对护栏灯、雾灯的工作时段进行定义，将不同回路进行分类组合，实现护栏灯、雾灯按不同时段自动“开启/关闭”的控制功能，实现一键控制功能。

4 节能减排效果

胶州湾大桥照明系统包含10瓦LED护栏灯51676盏，6瓦LED护栏灯12010盏。大桥为青兰高速起点，交通流时域性较强，可分时段控制照明系统的照度，从而进一步实现节能减排的功能，大桥LED护栏灯每天用电4906.34 kW·h。

设计初期，大桥采取钠灯照明方案，需钠灯400瓦1334盏、250瓦461盏，另大桥需夜景照明，灯具采用LED轮廓灯，每米功率为10瓦，需安装灯具70448米，每天按灯具点亮时间12小时计算，每天用电量18675.95度。

海湾大桥LED护栏灯在达到道路照明国家标准要求的同时，比高压钠灯方案每天可节约电量13769.61度，相当于节约标煤4585.28千克，减少二氧化碳排放13728.3千克，减少二氧化硫排放413.09千克，减少碳粉尘排放3745.34千克。

5 结语

胶州湾大桥LED护栏灯自2011年10月1日投入使用，目前已运行十九个月，LED护栏灯性能稳定，照明控制系统工作良好，满足大桥的设计要求及实际照明需求，为通行车辆的安全行驶提供了充分的保障，装有LED护栏灯的海湾大桥宛若横跨胶州湾的一道明亮玉带，成为青岛夜景必不可少的一部分，赢得了社会各界人士一致好评，如图2所示。

该项目自试运行以来，合计节约用电700余万度，整个大桥每年节约维护费用78.4万元，达到了节能降耗的目的，收到了良好的社会效益和经济效益，推进了建设资源节约型、环境友好型交通运输行业的进程。

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