景觀照明節(jié)能技術(shù)研究

1、    景觀照明節(jié)能技術(shù)研究    曹瑋摘 要：在當(dāng)前國家大力提倡節(jié)能減排的背景下，如何在保證景觀照明設(shè)計(jì)效果的前提下減少能源消耗，越來越成為業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的焦點(diǎn)。本課題聚焦當(dāng)前熱點(diǎn)問題，以景觀照明為切入口，從設(shè)計(jì)到改造進(jìn)行全面的研究，形成了景觀照明節(jié)能設(shè)計(jì)及景觀照明節(jié)能改造方法的科研成果，提出從照明方式、燈具光源類型、控制方式及新能源四個(gè)方面考慮節(jié)能設(shè)計(jì)；同時(shí)分析了新區(qū)景觀照明現(xiàn)狀、提出了改造流程和基于選擇合理燈具規(guī)格、高效光源、智能控制模式和新能源等措施的景觀照明的改造方法。關(guān)鍵字：景觀照明 led景觀燈 節(jié)能1、引言1.1 研究目的和意義近年來，隨著

2、城市化進(jìn)程的不斷加快，城市建設(shè)和亮化工程全面展開，與此同時(shí)，配套的景觀照明能耗呈逐年攀升趨勢。尤其是上海這樣的國際化大都市，景觀照明在城市建設(shè)發(fā)展中的大量應(yīng)用，面對國家大力提倡的節(jié)能減排號召，考慮針對景觀照明的節(jié)能減排措施顯得迫在眉睫。1.2研究現(xiàn)狀目前，各類景觀燈光樓宇主要采用的照明形式有泛光照明、輪廓勾勒、造型造景、動(dòng)態(tài)表演等。主要采用的燈具類型有熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、霓虹燈、led等。我們在針對浦東新區(qū)部分大樓及綠地的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)并總結(jié)了目前燈具的主要問題：使用時(shí)間較長，燈具老化、光衰情況嚴(yán)重；光源以熒光燈、高壓汞燈、鈉燈、金鹵燈為主，能耗較高；燈具數(shù)量集中度較高，造成

3、浪費(fèi)、形成光污染。1.3 研究目標(biāo)1.3.1景觀照明節(jié)能設(shè)計(jì)研究開展景觀照明的節(jié)能設(shè)計(jì)研究，在滿足各照明設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的前期下，在達(dá)到既定的景觀效果的要求下，對景觀照明的燈具設(shè)施的選型、照明方式技術(shù)的選用、設(shè)施控制系統(tǒng)等方面進(jìn)行深入細(xì)致研究。1.3.2景觀照明節(jié)能改造方法研究對既有的景觀照明品牌、數(shù)量、規(guī)格、型號、安裝高度、環(huán)境及能耗進(jìn)行軟件模擬及分析，研究切實(shí)可行的節(jié)能改造方案，綜合考量景觀照明領(lǐng)域的設(shè)計(jì)美學(xué)需求、工程技術(shù)規(guī)范、城市照明文化展現(xiàn)、施工可靠等方面的應(yīng)用，形成可推廣可復(fù)制的方法和設(shè)施來實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。2、景觀照明節(jié)能基本原則2.1整體性原則好的城市景觀照明代表了城市的形象，豐富了城市

4、的內(nèi)涵，是一個(gè)城市現(xiàn)代化、國際化水平的重要標(biāo)志。因此，對于景觀照明的節(jié)能改造應(yīng)充分考慮景觀照明與環(huán)境藝術(shù)的協(xié)調(diào)性，對于不同性質(zhì)的照明對象，需采取不同的照明手法，從而使景觀照明的功能照明與裝飾照明結(jié)合于一體。2.2性能性原則由于各種光源都有其各自的特點(diǎn)，在選擇光源時(shí)，考慮滿足照明作品所需的照度、色溫、顯色性及燈具壽命等要求的前提下盡可能地選擇高光效、低能耗、低諧波的綠色節(jié)能照明產(chǎn)品。合理的照度設(shè)計(jì)，照度選擇直接影響到照明系統(tǒng)的能耗，在進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮照明對象自身的材質(zhì)屬性、文化屬性及周圍物體的明亮程度等。3、景觀照明節(jié)能設(shè)計(jì)研究3.1合理控制燈具數(shù)量調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，部分區(qū)域由于設(shè)計(jì)時(shí)的不合理

5、，部分區(qū)域燈具數(shù)量繁多，導(dǎo)致亮度不適宜、光線效果不均勻、光色參差不齊、能耗較高等問題。因此，在節(jié)能改造時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場照明需求，選取適當(dāng)?shù)墓β?、光通量等，并合理布局燈具點(diǎn)位，減少不必要的用燈，從而降低照明能耗。同一區(qū)域，選用相同規(guī)格的燈具，使得色溫、亮度、發(fā)光角度、照射范圍等光學(xué)參數(shù)一致，避免照明效果不均勻。對于燈具，選用合理的配光透鏡，以及柔和的光源，避免眩光，降低光污染。在滿足照明需求的前提下，適當(dāng)減少部分燈具，對整體照明效果不會(huì)產(chǎn)生影響，同時(shí)還能降低能耗。3.2選用高效節(jié)能led光源led燈具不僅在室內(nèi)照明得到廣泛應(yīng)用，憑借其壽命長、免維護(hù)、造型多樣、顏色多變等優(yōu)點(diǎn)，led光源在功能上可以基

6、本替換現(xiàn)有大部分傳統(tǒng)室外燈具，其光效高、壽命長的特點(diǎn)使其可在室外的惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定工作，既省去了每年的維護(hù)費(fèi)用，又能有效降低能耗。此外，由于夜間室外燈具工作時(shí)長且時(shí)間固定，投資回收期較短。但是，由于受制于led的光源特性，對于功率大于>1000瓦的大功率投光燈，目前尚不能有效替換，需采用其他方式進(jìn)行節(jié)能控制。3.3采用多種智能控制模式led景觀照明的節(jié)能控制主要體現(xiàn)在智能控制方面，led景觀照明的智能控制有別于室內(nèi)控制，通過智能控制策略可以充分體現(xiàn)led應(yīng)用于景觀照明的優(yōu)勢，既能達(dá)到良好的節(jié)能效果，又能完美結(jié)合景觀照明設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)構(gòu)想。基本的控制方式可分為：1.時(shí)鐘控制；根據(jù)所在地的經(jīng)

7、緯度和季節(jié)編制開關(guān)燈時(shí)間表，嚴(yán)格按照時(shí)間表開關(guān)照明。2.照度感應(yīng)；根據(jù)光電傳感器檢測照度值，當(dāng)照度高于某一限值時(shí)，關(guān)閉部分燈具，在無需人工干預(yù)的條件下實(shí)時(shí)營造夜景氛圍。3.人流感應(yīng)；根據(jù)某一區(qū)域內(nèi)人流的數(shù)量來控制燈具的開關(guān)，當(dāng)人數(shù)過少時(shí)，關(guān)閉部分燈具，人流增多時(shí)再開啟。3.4可再生能源供電太陽能、風(fēng)能作為未來的能源是一種非常理想的清潔能源。對太陽能、風(fēng)能技術(shù)而言，照明應(yīng)用并非是其最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，也不是最能體現(xiàn)應(yīng)用優(yōu)勢的領(lǐng)域，但就其作為能源的表現(xiàn)形式來說，太陽能、風(fēng)能在照明領(lǐng)域的互補(bǔ)應(yīng)用最直觀。led是一種可將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿陌雽?dǎo)體發(fā)光器件，屬于固態(tài)光源。在通用照明領(lǐng)域，led照明燈具有體積小

8、、重量輕、方向性好、節(jié)能、壽命長、容易控制、耐受各種惡劣環(huán)境條件等優(yōu)點(diǎn)，是典型的綠色照明光源。尤其隨著大功率白光led的研發(fā)成功，使它在照明領(lǐng)域應(yīng)用更加廣泛。led作為新型固態(tài)綠色光源與風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)結(jié)合應(yīng)用于路燈、投光燈領(lǐng)域，是可再生能源與高新固態(tài)綠色光源的結(jié)合。實(shí)施風(fēng)光互補(bǔ)改造后，實(shí)現(xiàn)0能耗，僅需太陽能及風(fēng)能即可滿足日常照明能耗需求。4、總結(jié)與展望近二十年來，上海景觀照明建設(shè)取得了顯著成效，在美化城市環(huán)境、提高觀瞻水平、促進(jìn)旅游消費(fèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、豐富市民文化生活等方面發(fā)揮了重要作用，但是在環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源的意識上還需要加強(qiáng)，在景觀節(jié)能改造設(shè)計(jì)以及新建的景觀照明設(shè)計(jì)時(shí)，仍然還需考慮以下幾點(diǎn)。

9、（1）控制合理的照度標(biāo)準(zhǔn)及照明功率密度值目前不少已完工的城市景觀照明工程過分追求高亮度、多色彩，大規(guī)模、超豪華，這不僅達(dá)不到設(shè)置城市景觀照明的初衷，而且破壞了視覺適應(yīng)的平衡，導(dǎo)致視覺中心和亮度層次的缺失，不能形成美感，反而浪費(fèi)了能源，加劇了電能緊張。（2）確定合理的照明方式根據(jù)被照建筑物的景觀元素的要點(diǎn)、結(jié)構(gòu)形式、照明載體的形體特征、材質(zhì)特性和所要表達(dá)的內(nèi)涵、藝術(shù)特點(diǎn)等選擇科學(xué)合理的照明方式。（3）選擇合適的燈具、光源類型光源、燈具和控制系統(tǒng)的合理選用是保證其技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)、照明質(zhì)量好、節(jié)能效果顯著的首要條件。應(yīng)大力推廣節(jié)電新技術(shù)、新產(chǎn)品，努力降低城市照明電耗。（4）合適控制方式的選擇考慮到節(jié)能的要求，又能滿足不同時(shí)段、不同區(qū)域營造不