新形势下城市夜景照明建设的节能策略

2022-03-24刘友泉

光源与照明 2022年4期

刘友泉

杭州市容景观发展中心，浙江杭州 310000

0 背景

2022年的《政府工作报告》中，“双碳”“数字经济”再次成为报告重点，“智慧城市”依然备受关注，“智慧灯杆”“智慧照明”持续升温。智慧照明是推动节能降耗、低碳发展的有效途径和重要抓手，是推动实现“双碳”目标的重要力量，符合报告中推进绿色低碳技术研发和推广应用的要求[1]。随着物联网、大数据、5G、云计算等新兴信息技术的发展，城市景观智能照明应用的场景不断拓展，通过智慧照明系统实现精细化管理，减少电能消耗所产生的碳排放，在道路照明管理、绿色建筑、智能家居中都存在较大的应用潜力[2]。

智慧照明技术是20世纪90年代形成的一种技术，经过几十年的发展，技术日益改进和完善，物联网和大数据等多项技术也得到发展和全面应用，带领照明行业步入了智能化领域[3]。目前，需要做好城市夜景照明工作，在实现良好照明效果的基础上改善城市夜景照明设施，使其处于稳定的运行状态，提升资源利用率。城市夜景照明的建设成本和设备成本较低，但是消耗的能源比较多。在初期建设中，必须重点考虑能源消耗，加大对能源的控制力度，规范性应用各项能源，利用新型技术重点管理能源，提高经济性，在减少能源消耗的基础上，最终达到创建能源节约型社会的目的[4]。

1 城市夜景照明的作用

城市夜景照明建设主要是指利用灯光构建良好的城市夜间形象，是历史文化古迹和广场道路等诸多景观中不可缺少的一项工作[5]。城市夜景照明表现为技术、艺术和人为的结合体，建设规划可以决定城市夜景照明的效果，城市夜景照明建设需要保持整体规划、同步实施的状态，进而实现夜景照明建设可持续发展的目标[6]。城市夜景照明的作用包括以下两点。

1.1 有利于丰富群众的夜间活动

建设城市夜景照明既可以构建良好的夜间景观，又可以进一步丰富群众夜间活动，夜景照明可以强化城市夜晚的亮度，让群众在夜晚也能够自由活动；夜景照明可以确保车辆和行人的安全性，避免夜间交通隐患和不良事件的产生[7]。丰富的夜间活动可以改善群众的生活，和群众精神方面的要求相符合，从而加深群众的幸福感，进而构建美丽城市[8]。

1.2 有利于推动旅游经济的发展

夜间经济是夜景照明行业发展的一项基本产物，也属于城市经济的基本增长点。面对旅游行业呈现的高端化、个性化、休闲化趋势，城市要根据市民和游客的需求研发创新性产品。例如，可以结合夜景照明和当地的节日及文化活动，在一定程度上带动旅游行业的良好发展，提升城市知名度[9]。

2 城市夜景照明建设的基本要求

建设城市夜景照明时，需要依照技术先进、以实际情况为主、安全可行的基本原则，采取大数据处理、智能管理等多种类型的技术，统一控制和监管城市各领域及各设施的强弱电情况，使其与智能化管理要求相符合[10]。在夜景照明建设过程中，要从多方面入手，城市夜景照明建设的基本要求如下。

2.1 关注区域协同，形成地区夜景新名片

根据城市发展新需求，规划立足多维度的视点、视线分析，将区域作为一个整体进行规划研究，在日常模式下，构建连续性强、层次丰富的夜景界面；在节假日及重大节庆活动模式下，整合各重点片区的节庆灯光，构建独具城市魅力的区域联动节庆夜景。

2.2 实现智慧照明，形成照明低碳示范区

为了响应国家“双碳”政策，积极探索新技术和新产品在城市照明建设管理中的应用，实现智慧照明，需要从智慧照明管理系统建设、夜景照明智慧化及功能照明智慧化三方面入手，根据实际情况进行夜景照明建设。

对城市功能照明及夜景照明进行分时、分模式智能调控，在满足城市服务需求的同时，最大限度地降低能耗。通过建设搭载人流监测模块的多功能智能灯杆，感知区域内不同地块单元的人流变化情况，通过智能调控，实现节能夜景场景启闭的智能切换，借助更加精细化的智能照明控制进一步降低区域的夜间能耗，助力区域构建城市照明低碳示范区。加强对分模式照明设计、控制的重视，如亮度控制、光色控制、动态控制及特殊控制等。对于建筑照明，加强对内透照明的应用；对于公共空间照明，要求尽可能借助合理的功能照明设计，营造良好的夜景照明效果；对于道路照明，加强对多功能智能杆的建设。

3 城市夜景照明建设的节能措施

3.1 进行规范管理

在城市夜景照明中存在严峻的资源消耗问题，主要原因是没有结合实际情况制定健全的管理体系，如果缺少管理体系的约束和监管，必定会加剧资源的消耗。基于此，需要全面完善管理体系，在夜景照明管理中进行规范的监督和管理，合理控制开关灯时间。以往采取的照明管理方式比较单一，没有管理体系的支持，操作不到位，大部分情况下都是采取人工处理的模式，难以使照明处于良好的运行状态。从技术方面来看，应当构建相应的管理系统，利用系统控制开关灯等。

负责城市夜景管理的机构应颁布相应的照明准则，任何类型的街道、任何时间段内都应当严格遵循标准要求，控制照明的强度和频率；重视树立工作人员的节约理念，只有具备良好的节约理念，才能更好地开展资源节约工作。

3.2 引进新型的节能设备

在中小型城市的夜景照明工作中，仍然采取陈旧的设备，设备功能比较单一，消耗的电能资源较多。基于科学技术的创新和改进，我国已经研究出诸多新型的节能设备，可以节省能源输出。政府部门务必树立节能意识，将传统的旧设备替换为节能类型的新设备，实现节约能源的目标。

例如，全球正式禁用白炽灯以来，更高效的LED照明光源的市场规模迅速扩张。LED光源具有体积小、抗震动、亮度高、可调光、可变色、维护便捷、寿命长等诸多优点，成为夜景照明光源的替代者。在未来，LED光源将引领智能照明时代，成为智能照明、智慧城市、健康照明的重要角色。

3.3 做好设备维修保养作业

部分区域的夜景照明管理处于松懈状态，相关人员掌握的专业知识少，照明设备养护力度不足，也没有正确认识做好照明管理工作的重要性，思想理念比较落后，认为设备受损与电能消耗无关。实际上，造成照明设备受损的因素是多方面的，当照明设备受损以后，会增加资源消耗，甚至直接威胁人们的健康。对此，需要做好夜景照明设备的维修保养作业，提高相关人员的技能水平。

3.4 优化照明线路

当前，城市夜景照明的线路以地下线路为主，线路受损以后有一定的隐蔽性，导致作业人员无法及时发现。导致线路故障隐患的主要原因是线芯没有完全烧断，而是部分烧断，这种现象对照明设备运行不会产生影响，不容易被相关人员及时发现。但是长此以往，会加剧电能消耗，浪费大量能源。对此，作业人员需要及时改进和优化处于老化状态的线路，规范地管理线路，减少线路能源消耗。

3.5 促进传统建筑夜景照明的转型升级

3.5.1 深度融合光伏产业和绿色建筑

光伏建筑一体化作为建筑节能最重要的应用形式之一，正在从概念走向落地。越来越多的人意识到，将光伏组件与建筑材料融于一体，对于光伏产业和建筑行业是双重利好，并在此过程中掀起了一场绿色发展的新革命。在此基础上，光伏建筑一体化正在引领着未来城市朝着良好趋势发展。让光伏产业和绿色建筑深度融合，在一定程度上可以推动光伏产业的稳定发展，而伴随光伏建造的建筑可以彰显一种全新的建筑美。对此，要在全面应用光伏组件的基础上，凸显建筑的环保性和节能性。

3.5.2 夜景照明应体现建筑特征

照明可以表达建筑的功能特点，是对建筑功能的映射，不同功能的建筑，其夜景照明设计不同。建筑照明光色主要采取暖光，可以将各种类型的色光组合到一起，让人们眼前一亮，产生良好的情感体验，体现建筑自身魅力。作业人员应在合理控制夜景照明光线、角度及方向的基础上采取合适的照明方式。从视觉方面，形成与白天不一样的视觉效果，突破自然光的光影模式，体现建筑特征。此外，在建筑夜景照明期间，应避免对建筑自身产生不良影响，在规范设计照明的基础上实施各项工作。

3.6 做好“三同时”管理

针对新建、改建、扩建片区的与主体工程配套建设的功能照明设施和重点区域的夜景照明设施，应与主体工程同时设计、同时施工作业及同时应用。通过加强规划设计建设前期的协调，推进城市照明建设逐步走向规范化、精品化，引领城市照明建设管理的高质量发展。

3.7 创建实时控制系统

当前，在城市夜景照明整体控制中，要想体现夜景照明的优势，关键在于创建实时性的控制系统，有利于提升城市夜景照明的控制效率，全面解决控制系统效率问题。通过组合实时联网动态照明控制方案与数据通信系统，可以形成实时控制系统，对城市夜景照明展开联网控制，还可以进一步调整照明的开关、间隔时间及具体参数。控制系统数据以串联和并联数据为主，可以呈现照明分布领域的具体数据，确保数据的完善性，帮助制订完善的夜景照明方案，在动态管理照明系统的基础上落实具体方案，把方案数据和参数储存到数据库内，基于相关条件进行调取和使用。控制系统通过数据通信可以进一步采集、处理、传输信息和数据。

3.8 控制光污染

在城市照明中，存在红外光、紫外光及可见光的光辐射，当光辐射数量过度，必定会引起一定的光污染现象，除了对城市生态环境造成不良影响，还会直接威胁人们的健康。在进一步开展城市夜景照明工程建设的背景下，需要加大对城市道路照明光污染的控制力度，全面处理夜景照明形成的光污染问题。基于此，在城市夜景照明规划期间，必须遵循生态环境平衡的基本理念控制光污染，合理应用灯管，遵循规范性要求开展相关的规划工作。

3.9 进行智能化控制

未来，可以利用智能化云平台对现有资源配比进行信息化分析、智慧化管理，针对资源分配的不合理和资源浪费现象及时进行预警提示，并通过大数据云计算技术进行智能化的分析规划，给出最合理的资源分配方案。依托智慧管理平台的智慧照明体系将会延伸到智慧家居、智慧空间、智慧建筑、智慧街区、智慧城市，实现按需照明、合理分配、综合受益的目标。