城市景观照明节能技术浅析

2013-03-31吉林动画学院设计分院吉林长春130012

长江大学学报(自科版) 2013年22期

苗强 (吉林动画学院设计分院，吉林长春 130012)

城市景观照明节能技术浅析

苗强 (吉林动画学院设计分院，吉林长春 130012)

在当今社会经济全面发展的同时，节能减排是科学发展的必然选择。针对城市景观照明中存在的问题，阐述了城市景观照明节能技术的主要内容，包括制定相应节能计划、设计并推广照明节能产品和积极开发利用绿色能源等，同时对城市景观照明节能技术的实施进行了分析，以便为科学合理地利用城市景观照明提供参考。

城市景观照明；节能技术

城市景观照明是城市公共设施建设中不可或缺的重要组成部分,对于完善城市基本功能、改善城市环境等具有重要作用，但在城市景观照明的设计和建设过程中也出现了追求高亮度、高密度、超豪华等问题，这样不仅浪费了大量能源，增加了城市基本照明工程的材料消耗以及日常维护的开支，同时也造成了一定的光污染。为此，笔者对城市景观照明节能技术进行了探讨，以便为科学合理地利用城市景观照明提供参考。

1 城市景观照明节能技术的主要内容

1.1制定城市景观照明专项规划

在城市景观照明的设计中，要严格执行国家建设部颁布布的各项标准，坚持经济性与实用性相结合，以节约用电、保护环境为基本原则；坚持城市景观照明建设与当地经济水平相适应的基本原则；坚持科学设计、严格审查、重点工程设计论证的基本原则[1]。近几年来，国家建设部、发改委明确提出各城市要做好城市景观照明专项规划。具体而言，就是根据城市总体规划及城市地貌、特点，确定不同区域、不同道路、不同建筑等功能照明、景观照明等级，并严格控制城市景观照明的重点区域、分布范围、照度标准和能耗密度等。

1.2推广使用照明节能产品

1)照明灯具的选用在城市景观照明的设计中并不是单纯以取消或减少光源来达到节能的目的，而是以尽可能少的能源来营造人们视觉所需的光环境。由于高压钠灯的光照效果最高，荧光灯和金属卤化物灯的光照效果次之，高压汞灯的光照效果较差，白炽灯的光照效果最差。因此，应尽可能减少白炽灯的使用，优先选用荧光灯，积极推广高效、长寿命的高压钠灯和金属卤化物灯以及LED光源。

在光源的技术开发上，日本科学家以提高光源的照度值及使用寿命为目标研发了新一代荧光灯，其特点是具有光效高(是普通白炽灯照度的4倍)、寿命长(理论使用寿命可达6×104h)、显色性能好(可近似显现物品在日照下所呈现的色彩)等特点。美国科学家则以低耗能为主要研究方向，研制了一种新型的电子光源，其具有耗电量少(只有普通白炽灯的25%左右)、使用寿命长(10年以上)等特点。该电子光源的奥秘在于光源内装有一只微型射频发生装置，发生器装置可以把电能传输给光源内的水银蒸汽团，然后再激发光源内壁的荧光涂层，使其发光。20世纪90年代，我国科学家使用稀土元素激活碱土铝酸盐或硅酸盐，自主开发出“蓄光型自发光材料”，该材料白天吸收自然光并可以蓄存十多个小时之久，晚上即可自动发出储存光[2]。因此，在城市景观照明项目设计中，应大力推广采用节电新光源、新技术、新设备，优先选择通过认证的高效照明产品，由此达到节能环保的目的。

2)镇流器装置的使用气体放电光源中的镇流器对城市景观照明的节能影响很大，如荧光灯的电感镇流器本身的功耗为灯体功率的20%～25%。事实证明，镇流器性能的好坏直接影响到光源的发光效率和使用寿命。对于一支40W荧光灯，使用电子式镇流器的耗电量是使用电感式镇流器的耗电量的八分之一。因此，在气体放电光源中应尽可能使用电子式镇流器。

1.3积极开发利用绿色能源

1)太阳能太阳能是指太阳所发出的光辐射型能源。太阳能的利用分为光热转换和光电能转换2种主要方式。太阳能发电作为一种新兴的可再生的绿色能源，应在城市景观照明中得到充分利用。

2)风能风能是由地球表面大量空气流动而所产生的动力能量。风能资源决定于风能密度和可利用的风能年积累的时间总量。据估算，全世界的风能总量约1300亿千瓦，中国的风能总量约16亿千瓦。由于风能是一种非常重要的绿色环保型能源，建议在风能十分丰富的城市加大开发力度，将风能用于城市景观照明。

2 城市景观照明节能技术的改进

2.1根据不同能源的特点设计城市景观照明造型

现有的风力发电景观灯具有体积大、重量沉、安装复杂等缺点，为此对新型风力发电景观灯的设计应达到如下要求，即造型美观、故障率低、重量轻、体积小、无噪音和抗台风能力强。在太阳能景观灯的设计上，应注重继续发挥其安全节能、无污染、人工维护率低、工作稳定可靠的优点，同时改进其造型简单、太阳能板设计突兀、蓄电池裸露等缺点。

2.2采取补偿无功功率措施

所谓无功功率就是消耗无功电能。对于城市道路与景观照明设备而言，需要增加相关容量的变压器装置和导线截面面积等。此外，由于受到装置本身及导线电阻的影响，无功电流将转变为热能而白白损失掉。因此，提高功率因素、减少无功功率，是行之有效的城市景观照明节能手段之一。由于城市照明线路比较长，可以在每盏气体放电光源上增加相应补偿电容，由此起到节能的效果。另外在供电形式上，在条件允许的情况下尽可能采用三相四线制的供电方式，因为三相四线中的零线电流流量接近于零，这比单相供电方式的损耗降低很多。

2.3采用先进的控制技术

在城市景观照明系统中采用先进的控制技术，如遥控技术、报警技术、遥测技术、遥调技术、GPS卫星校时技术、GPS地理管理技术、远程Web查询技术、远程抄表技术等，同时对其进行科学有效地管理。例如，通过卫星测定城市上空的云层厚度和空气指数以及城市道路与景观中人流与车流指数来设定并控制光源的照度值，从而达到节约能源的目的。