城市夜景照明综合节能体系研究

摘要：在我国大规模建设城市夜景照明的情况下，通过科学的规划和设计，严格执行国家和国际照明标准，正确选用照明方法和器材，加强夜景照明设施管理，可实现既建设美化了城市夜景，又节约能源的双重要求。

关键词： 城市；夜景照明；节能

Pick to: large-scale construction in our country under the condition of urban nightscape lighting, through scientific planning and design, strict implementation of national and international lighting standard, the correct selection of lighting methods and equipment, in order to strengthen the management of night view lighting facilities, to beautify the city night scene, which can realize both construction and double requirements of energy conservation.

Key words: the city; Night view lighting; Energy saving

中图分类号：J914文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

引言

建设节约型社会已成为我国的一项重要国策，各行各业都要认真做好节能工作，城市夜景照明行业也不例外，它同样面临着发展方式的转变问题，要按照建设资源节约型、环境友好型社会的重要国策来进行城市夜景照明的管理工作，从照明理念、规划、设计、施工、运行等方面全面贯彻落实，不但要满足城市夜景照明功能需求，还要大力加强节能工作，提高城市照明能效，改善城市夜景照明质量。

一、城市夜景照明节能应坚持的原则

1.满足城市夜景照明功能的原则

城市夜景照明之所以成为城市基础设施的重要组成部分，是由其功能所决定的。城市夜景照明主要是为了保障夜间行车安全、行人方便以及美化城市环境的功能。这就需要在不影响美观的前提下，同时要根据道路的不同等级分别达到一定的照度，还要对可能产生的眩光作出相应限制，做到该亮的要亮，不该亮的不能亮；亮要亮的恰倒好处。这是正确处理功能与节电之间关系的准则，决不能因为强调节电而影响城市夜景照明功能的发挥，应该在完善城市夜景照明功能的前提下大力节约用电。

2.坚持在规划设计指导下节能的原则

城市照明规划设计对不同道路或区域夜景照明的等级、要求和标准作出了明确规定，提出并控制景观照明的重点、数量、分布、亮度和能耗密度，明确了节电的指标和措施。它是进行节电工作的一个全面部署和行动纲领。因此，城市夜景照明节能应在规划设计的指导下全面开展节约用电。

二、合理的规划是城市夜景照明节能的关键

城市夜景照明规划是依据城市的总体规划来编制的，这不仅需要依据城市建设规划、园林绿化规划，还要依据城市的文化定位、城市经济实力及改造建设状况、交通规划、商业规划等一系列与城市性质、城市发展方向相关的内容来确定规划范围与规划时限。长期以来，由于城市夜景照明建设投入杂乱、管理不统一等诸多影响，造成了城市夜景照明重点不突出、特色不明显、布局不合理、内涵不丰富的现象，从而造成严重的光污染及能源的浪费。

遵循自然生态和城市的发展规律，以可持续发展为目标，以生态学为基础，以人与自然为核心，以现代技术为手段，综合协调城市及其所在区域的社会、经济及自然复合生态系统，提出夜景照明规划城市视觉形象的定位，对城市夜景照明实施中所涉及到的照明技术指标进行量化确定，为城市夜景照明建设、管理、维护、可持续发展提供指导、法律依据及操作保证，使得城市夜景照明建设进入规范、有序、可持续发展的轨道，杜绝盲目建设，减少能源的浪费，是编制并实施城市夜景照明科学规划的关键。

三、城市夜景照明节能的措施和方法

城市夜景照明节电是项系统工程，应以推广应用高光效的照明节电产品为龙头，综合考虑影响照明用电的其他因素，用科学的方法精心进行照明设计，加强管理，方能挖掘照明节电的潜力。

1.选用高光效节能照明产品

选用高光效节能电光源是降低夜景照明用电的核心。目前城市夜景照明常用的光源的发光效率、光色及寿命差别甚大。在选灯时，应从实际情况出发，借鉴国外有益经验，综合考虑灯的光效（节电）及性能价格比。

合理的、可持续发展的夜景照明规划及科学的城市照明设计，最终要靠光源和灯具的生产商开发出优质节能的好产品来保障实施。新的光源产品主要是通过新材料新工艺的使用，或改变所充气体成份的变化来达到提高光源产品的单位流明数，增加产品的使用寿命，降低投入成本的。像高光效LED、钠灯、太阳能感应灯的应用以及即将出现的纳米光源的使用都是以节能、高效为突破的。优质低耗电器产品与光源的最佳配置，能使电器的耗能最小，而光通量输出最大，这也是我们应该把握的。

灯具配光的设计是灯具设计中最为核心的技术，充分利用优质高纯铝反光器配光设计，最大限度地将光源所发出的光均匀地发散出来，减少灯具本身由于光反射的原因而导致的热损耗现象，这是优质灯具产品的主要性能指标之一。

高光效的气体放电灯是节能照明的优选产品。然而这些灯的工作均需配用相应的调控光的附属电器设备。一般来说这些附属电器设备消耗功率约为灯的功率的10％～25％。应推广使用节能的电子镇流器和节电的电感镇流器，并逐步取代老式电感镇流器。此外各种时控、光控和智能控制器，路灯节电控制器和技术的应用，节能显著。为了节能，还有气体放电灯应通过电容补偿，使功率因数不低于0.9。

2.节能夜景照明的设计

（1）数字化智能仿真照明设计系统

数字化智能仿真照明设计系统是在对照明情况在整个城市进行数字化研究和技术支持的基础上，通过对城市中即将出现的各种场景建立数字模型，对模型中的各种参数进行确定所建立起来的模拟再现设计场景，并可进行闭环调整的智能控制设计系统。该设计系统主要建立在城市数字化研究和技术支持之上，利用自动控制系统中的闭环控制仿真技术，将城市夜景照明应考虑的功能性、艺术性、环境性因数综合考虑进去，最大限度地合理配置光源、光色、灯具、照射角度和亮灯时间，并使其量化，使工程建设过程更趋理性，更具可操作性，使其从工程建设之初就能更加合理地利用资源配置，创造和谐宜人的光照人居环境。

（2）选择最佳的照明方式

城市夜景照明的方式有轮廓灯照明、泛（投）光照明、内透光照明、功能光照明、月光照明、剪影照明、层叠照明和特种照明等多种方式。应根据不同被照对象选择最节能的照明方式。例如为了节能，被照对象的表面反射比低于0.2和玻璃幕墙建筑不宜使用泛光照明，应选择内透光或自发光材料进行照明的方式。又如商业建筑的夜景照明可用功能光照明方式，也能节约夜景照明用电。

（3）优化供配电系统

优化供配电系统来实现节能，就是通过对供配电系统的优化组合，来达到降低供配电系统损耗的目的。供配电系统的损耗主要有变压器损耗、配电线路损耗以及开关仪表电气元件的损耗组成。其中降低变压器和配电线路损耗是提高供电效率、节约能源的关键，约占供配电系统总损耗的95%以上。

在变压器节能上，根据负荷大小，合理选择变压器容量，使其保持较高的使用效率；其次是采用高效率节能型的变压器。采用单灯无功补偿，改善功率因数，减少电器、线路损耗，降低电压损失，减少供配电设备中感性负载和容性负载中不断储存和释放的电能。

在供电方式上，单侧布灯方式，宜采用单相变压器供电；双侧布灯方式宜采用三相变压器供电，三相分配力求平衡，三相负荷平衡时由于三相电流的相位角关系，零线电流将接近于零，在其中将不存在线路损耗、电压损失，三相平衡能起到节能效果。

在调压节能方面，由负载的功率公式P=U2CER可知，通过调压可以降低负载的功率。后半夜城市用电负荷减少，电网电压高于标准电压，灯就会超功率运行，变得异常明亮、眩目，增加了不必要的耗电量。智能节能控制技术通过降压、稳压、调压，对灯照度进行动态智能优化控制。上半夜道路交通繁忙，路灯保持较强照度，到午夜时分自动降压，维持路灯较低照度。

3.加强管理，减少照明设施维护期的光损失，提高其节能效果

（1）加强组织管理。从组织上落实节能工作的领导和管理是搞节能工作的关键。为此，要克服重建设轻管理的现象，有人建还要有人管。

（2）制定或完善夜景照明的管理制度和方法，并严格按管理办法办事。对管理不善，严重浪费能源的单位，应通过批评、警告或罚款，以至限电方式加以处罚，并限期改正。

（3）实施经济激励政策，如按用电优惠政策，对节能成效显著单位，少收或免收电费。

（4）积极使用城市夜景照明监管新技术，如集中远程遥控遥视和管理系统，双三级管理和控制系统（市、区和建设单位三级与平日、双休日（一般节日）和重大节日三级管控系统）。

（5）提高全民节能意识，开展国际夜景照明节能的合作与交流。为此，加强宣传与教育工作提高全社会的关心支持城市夜景照明节能工作；通过培训班或研讨班普及节能知识；结合国情，学习借鉴国外先进节能技术和经验等。

结语

城市的夜景照明设计应尽量按照国家标准，利用先进的设计理念、设计手段和照明产品，创造设计合理的宜人光居环境；建立好产品、好理念、好方法就是最好的节能产品的思想，全面建立节能意识。

参考文献

1. 熊志强，会议论文 ，城市景观照明的规划与节能 2007

2. 杨春宇，郑文崇，陈士群，会议论文，城市照明规划的区域亮度与建筑物夜景照明节能 2009