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摘要:
该文阐述了我国城市道路景观照明建设的现状和问题,针对问题进行了分析和思考,并探讨城市道路景观照明的设计原则,根据城市道路的具体功能提出了景观照明设计要点。
关键词:
城市道路;景观照明;设计
0前言
随着旅游业在吸纳就业、调整产业结构、带动区域经济发展等诸多方面作用日益凸显,以及国家十三五规划中对旅游业的高度重视和大力扶持,旅游规划市场呈现出蓬勃发展的趋势。道路照明景观作为城市景观的重要组成部分,是城市特色与活力的重要体现。道路照明景观是代表城市给外来游客带来最直接的感受,一定程度上代表了一个城市的整体形象。因此,关于城市道路景观照明的研究与建设对于提高城市形象,促进城市发展具有重要意义。
1城市道路景观照明的意义
道路是城市的骨架,在城市中占有重要地位,同时道路也成为城市景观展示的重要载体。景观照明是运用艺术照明的手法,以灯光为主的技术型媒质,并与景观设计相结合,创造令人赏心悦目、符合现代城市生活节奏和居民心理感受的高品位夜晚空间氛围。良好的城市道路景观照明对保障社会安全、方便人民生活、防止犯罪活动等方面有重要作用,在美化城市、创造怡人环境方面也有重要影响。
2道路功能性照明与景观性照明
道路照明一般包括功能性照明和景观性照明两类。功能性照明主要是给行人、行车提供安全的交通照明条件,而景观性照明更侧重于艺术性、装饰性。
1)照明对象不同
功能性照明主要是照明路面,而景观性照明则是比较丰富,例如树木、花草和景观等。
2)照明性质不同
功能性照明主要是为机动车驾驶员创造良好的视看环境,使车辆安全、舒适、快速行驶成为可能;景观性照明主要是为了美化城市夜间环境,供行人和骑车人观赏,烘托气氛。
3)照明标准不同功能性
照明有一定的平均亮度、亮度均匀度、比较严格的眩光控制和良好的光学和视觉诱导性,要执行严格的数量和质量标准。而装饰性照明除了有一定的亮度水平、立体感、配色要求外,没有具体的硬性指标。
4)光源灯具不同功能性
照明首推高压钠灯(极少数用金卤灯)和常规道路照明灯具,而景观性照明更多采用荧光灯卤钨灯、金卤灯、钠灯,灯具多采用投光灯、地埋灯等。
5)照明方式方法的不同功能性
照明多采用常规照明方式,即将灯具安装在8~12m高的灯杆上有规律地设置在道路的一侧或两侧或中间分车带上,光线朝路面照射,而后者则将灯具设置在地面或矮柱上向多方向投光。总的来说,道路功能性照明与景观性照明相互影响又相互渗透,功能性照明可以起到一定的装饰作用,而景观性照明又可以起到一定的功能性照明作用,不可以简单截然分开。
3当前城市道路照明建设存在的问题
3.1道路景观照明设计缺乏针对性
道路所服务的城市是一个复杂的综合体,功能混合且多样。因此,道路景观照明一定要根据特定路段的功能进行具体设计。例如,在以生活、公共活动为主的城区,居住商业混合,位于此区域的道路兼有商业性和交通性的双重职能,公交线路密集,行人及非机动车对机动车干扰严重,道路照明的复杂性远高于普通干道。城市道路照明不仅要考虑行车问题,而且还要考虑市区内大量人流交通的安全问题。因此,照明等级、半柱面照度、显色性、光色的要求都应与普通道路要求有明显区别,而现实中,这种区别并未引起重视。不论这条路是商业性、生活性干道还是交通性、货运为主的干道,往往都采用同一种照明方式,同一种光源,同一种灯具风格,或者在交通性干道也大量设置装饰性照明,装饰照明所产生的光、色、阴影、闪烁等干扰甚至破坏功能性照明,背离了道路使用者的真正需求。
3.2道路景观照明设计缺乏整体性
地域特征是城市所独有的精神文明财富,城市道路照明景观中的光文化属于城市文化形态的一部分。目前,景观照明只拘泥于城市局部路段设计,或者是如何在技术上做好照明设施,而较少从城市整体层面、文化层面看待照明景观的重要性,这让设计显得过于简单和盲目,在发展意义上显得薄弱。城市道路景观照明设计的关键在于把握住城市整体形象,城市在发展中将其本质属性不断地丰富与升华,它的人文基础、地理位置、自然条件以及特定的社会环境都在决定着这个城市的走向,正是这些因素引导着城市的发展方向,也构成其内部景观的重要元素。
3.3道路景观照明绿色光源使用少
当前,人们节约能源、节省资源、保护环境的意识逐渐增强,实现高效、绿色、便捷的照明是发展的趋势。众多高效节能的新光源,如发光二极管(LED)、红外反射膜卤钨灯、细管径和紧凑型荧光灯、变色放电灯、陶瓷管金卤灯、无汞放电灯等纷纷问世。然而,目前各大城市的路灯的光源主要为高压钠灯和汞灯,绿色光源较少被使用,很多道路仍数十年使用一种光源和照明灯具,不但造成了能源的浪费,其照明效果也差强人意。
3.4道路景观照明光污染严重
近年来,全国各地如火如荼地展开“夜景工程”、“亮起来工程”、“光彩工程”,受到来自社会各方的高度重视。人们只看到它减少犯罪、促进城市的经济与文化活动、树立城市形象、丰富市民的夜生活等正面意义,但也带来了严重的光污染等负面效应,日趋泛滥的光污染正是城市夜景过度建设的副产品。不适宜的夜景建设对城市生物圈、城市环境构成威胁,还对正常的城市社会生活产生影响,并浪费大量能源。造成光污染的原因是多方面的,有营建技术上的、光源选用上的等,但更多的是人们对光的不合理运用,在进行城市照明景观建设时,必须立足于对环境生态的保护。
4产生问题的原因分析
4.1技术规范更新滞后许多发达国家都有较成熟的夜景照明技术和相应的技术规范。国际照明委员会(CIE)是照明界的权威学术组织,成立于1913年,先后组织出版了100多个技术文件。其中于1976年出版了CIE第37号出版物《室外环境照明》。这个文件主要是针对室外环境的照明原则、要求及管理维护而言的。我国以往的城市道路照明评价标准已不适应新的情况,在规划设计上缺乏有效和具体的的理论依据,以致于无法可依。在2006年施行的《城市道路照明设计标准》中针对道路照明的内容,将城市道路划分为快速路、主干路、次干路、支路及居住区道路,并规定了相应的平均亮度(或照度)、亮度(或照度)均匀度、眩光限制和诱导性4项评价指标。随着照明科学技术发展和经济水平提高,城市对道路照明的要求在广度和深度上都在扩容,上述5种分类过于笼统,涵盖面窄,只是侧重各种光度数据指标(路面照度、照度均匀度等)的纵向层面分级,难以体现对道路夜间景观方面的塑造。因此,照明标准设计方法迫切需要及时探讨更新,与时俱进。
4.2管理方法不合理景观照明设计效果很大程度上取决于后期管理的好坏,目前国内的管理缺乏专业性和科学性。一些景观照明设备在亮灯时候效果非常好,但之后由于缺乏科学系统的管理,或是没有考虑节假日与非节假日两套方案,以至于照明设备负荷运转;或是人为破坏或是设备产品质量较差,施工和维修难以跟上等原因,照明设备很快就受损,破坏严重,很大程度上降低了夜晚照明景观的美感,对行人的心理感受也造成较大影响。
5新型道路照明规划的建议
5.1生态照明原则
在规划设计过程中,一定要贯彻生态的思维,生态思维的一个最重要特点是强调整体研究的重要性和必要性,因为系统每一部分的变化都会影响系统整体的运作。例如:城市夜间的光污染会危及动物和植物的生存,强烈的灯光也给昆虫带来诸多危害,昆虫数量的减少导致鸟和蝙蝠找不到充足的食物。此外,许多依靠昆虫授粉的植物也将受到不同程度的影响。因此,在对待生态系统上,需要整体来看待,而不能孤立的看待单一的组成元素,割裂了生物关系之间的联系。本着尊重自然的原则去改造自然,顺应它的基本演变规律避免盲目的人为加工。这就要求我们尊重自然,以自然为师,研究自然的演变规律。要顺应自然,减少盲目的人工改造环境,要根据区域的自然环境特点,营造景观类型,避免对原有环境的破坏,要尊重场地中的其它生物的需求,要保护和利用好自然资源,减少能源消耗等。
5.2以人为本原则
景观照明设计要从人的角度出发,满足人的心理和生理的要求。人群是道路照明景观的感知主体,人群的生活方式和行为活动决定着照明发展的未来。因此,道路景观照明规划应本着以人为本的原则组织城市道路空间环境的照明,实现道路照明的景观化。从人的生理、心理需求出发,选择适宜的光源、光色,确定合理的用光量和照度,既能充分满足夜间照明的要求,又可以提高景观照明的夜间观赏性和与城市居民的互动性。
5.3高效节能原则
融入绿色照明、智慧照明理念,在城市街道景观照明中宜选用效率高、寿命长、节能、低损耗的照明器具,在此基础上先保证了照明层次的稳定性,不以量多而满足照明需要,这样可以避免光的浪费与污染,协调好能源与设备之间的需求关系。气体放电光源替代热辐射光热电光源已成了社会照明的主流,而高效的气体放电光源是照明光源中的首选。不仅如此,照度也是光环境设计所要面临的另一问题。在不同情况下,衡量选择不同照度的光源进行照明更加贴近生活需要,从而避免造成更多的资源浪费。为节约电力,应当在照明设计中结合一般照明、局部照明和混合照明的合理搭配与应用。在植被较多较密集的地方布置照明,宜采用两种或两种以上的光源混合照明,这样提高了光的效能也能改善显色性。
5.4安全照明原则
景观照明设备多数因为照明、装饰的需要,有很大一部分会安装到行人触手可及的地方,这就必须考虑到人为对灯具的破坏性和人自身的安全性。例如,休憩绿地中的草坪灯、主题建筑雕塑所使用的地面投射灯、植物上的串灯等,在对这些类型景观照明规的划设计中,应尽量将这些灯具安放在离人的活动区域有一定距离的安全区域内,避免人的活动无意造成的损失或者造成自身的伤害。除此之外,在灯具的选择上也应该考虑使用较高防护等级的灯具,这样,在安全性和观赏性上都能得到良好体现。
5.5地域特征原则
地域特征是区域经济和城市生存、成长、繁荣的灵魂,在城市发展的差异化战略中,地域特征起着决定性作用。在进行城市照明夜景规划设计时,要树立地域化理念,尊重每个地域的历史记忆、文化情感。做到总体协调与局部突出的统一,历史、地域传统与时代特色的统一。这有助于个性化城市风貌的塑造,提高城市的可识别性,还有助于城市历史的延续、城市文化传统的维护及城市精神的确立。因此,设计要立足于地方特征,发挥灯光的表现力,选择不同的灯型、光源、光色和艺术照明手法,同时可以结合当地居民特有的民俗活动、生活习惯以及当地气候特征等,制定合理的亮度规范和照明时长,充分展现地域夜景特色。
6城市道路景观照明设计方法探讨
从目前城市道路的使用功能、行人出行方式来看,大致可以分为交通性道路、休闲商业性道路、游憩步行性道路3类,其道路景观照明的设计规划也应有所区别。
6.1交通性道路照明设计
交通性道路功能以行车为主,应当主要考虑其功能性的照明,适当兼具装饰性。交通性道路照明设计在满足照明标准要求的同时要兼顾节能。高压钠灯效率高、性能稳定、寿命长、价格适中,其色温和显色性能够很好满足机动车道路照明的需求。交通性道路的灯型应具有适当的色彩对比和一定的美感,宜选择简洁、明快、流畅的外型,达到景观性与功能性的协调统一。
6.2休闲商业性道路照明设计
休闲商业性道路的照明设计要烘托出繁华、热闹而浓厚的商业气氛,对购物者形成心里诱导,采用动静结合的照明方式。动,即动态的霓虹灯广告照明,通过对它的规范化实施来达到动态的五彩缤纷的照明景观;静,即静态的建筑物照明与道路照明,通过外墙照明与形式各异的道路照明相结合,形成静态的照明景观,可选用非截光灯具(加磨沙玻璃罩)。休闲商业性道路多以步行为主,因此,眩光问题对步行者并没有形成较多不利影响,适当闪烁的灯光反而有助于产生一种诱人与生机勃勃的气氛。光色可采用暖白色、冷白色、中性白等高显色性的白色调。商业性道路的宽度一般较小,进行照明不需要大功率的光源与很高的安装高度,具有良好显色性、较小功率的光源(紧凑型荧光灯、金卤灯等)和小型化的灯具尺度应为首选。灯具风格强调具有艺术人文特色,能良好的体现地域文化底蕴,在风格统一的前提下,注重丰富性多样性,形成艺术景观。
6.3游憩步行性道路照明设计
游憩步行性道路是人们散步、游玩的去处,此类道路常位于优美的自然景观或人文景观地段,它需要轻松、闲适、幽雅的气氛,因此,环境一般都较为幽静,绿化较好。但是,也要更多考虑行人的自身安全问题,提高光感度,保证适度的垂直照度或半柱面照度,以提供面部特征识别和动作的识别。照明在满通性、安全需求的前提下,可以着重处理照明与周围景观的关系,加强对道路夜景观的塑造。此外,对灯具风格和光色方面应与周围景观相适应,灵活处理,形成生动活泼和具有艺术效果的夜景观。游憩步行性道路照明宜以暖白为主,辅以其他色彩,慎重使用过于艳丽的纯色,如鲜红艳绿,产生过强的视觉对比效应。在灯具的选择上,可用矮柱型灯具(紧凑型荧光灯、节能灯、卤钨灯或白炽灯)。灯具风格追求自由雅致,可采用较多凸显地域文化符号的装饰性细部,彰显地域文化特色。
7结语
城市道路景观照明应该充分体现以人为本、因路制宜的特点,以城市生态环境和人居舒适度为指导原则。针对道路不同的功能特点、不同的环境,进行地域化的景观照明设计,同时还要重点关注以往忽视的环境生态和能源利用、生活品质等问题,从人的行为活动、环境心理出发,创造舒适宜人的道路景观环境,打造城市光影名片,提高城市形象,为城市发展提供更为广阔的空间。
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关键词:照明工程设计 城市道路 节能措施
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
随着我国经济建设的高速发展 ,城市化建设突飞猛进,与之相匹配的城市道路照明的改造和新建工程骤增。伴随而来的是大幅度提高的能耗。根据国家建设部、发改委《关于加强城市照明管理促进节约用电工作的意见》中指出“大力推广节能技术,提高电能利用效率;严格按照照明设计标准规范进行照明设施的建设,不得超标准建设;新建、改建照明项目必须采用科学的照明设计方法,推广采用高效照明电器产品和节能控制技术。”等以上原则,道路照明系统节能措施的实施势在必行。
一、城市道路照明工程设计与节能。
城市道路照明为交通运输主体提供交通安全性与向导性,降低了事故率,美化了城市环境,保障了人民群众出行及交通运营的安全。道路照明的设计应按照安全可靠、技术先进、经济合理、节能环保、维修方便的原则进行。照明设计是节能的源头。城市照明工程设计应由专业设计人员进行,在设计时应严格遵循道路的性质、功能对照相应的照度和能耗密度标准,确定最节能的光源、控制系统、布灯间距等等。这就要求道路照明设计人员不但有良好的职业责任感,较强的技术能力,而且能掌握科学的照明设计方法。设计人员在进行道路照明设计时,在保证照明的效果,达到城市道路照明的目的前提下,做到最大限度地节约能源、节省投资及降低运营维护费用。
二、合理的确定照明标准 城市照明节电决不是靠降低照明标准来实现的,应在确保各级道路符合相应的照明标准的前提下讲节能。在一项道路照明设计前,首先,确定道路照明等级,根据道路使用功能,城市道路照明可分为主要供机动车使用的机动车交通道路照明和主要供非机动车与行人使用的人行道路照明两类。机动车交通道路照明应分为快速路与主干路、次干路、支路三级。应按照不同的照明场所进行合理设计,最大限度地利用光能,使被照明环境达到照明标准要求,在适当考虑光源显色性的基础上,使用高效光源,是照明节能的重要环节。通常需要做出几种方案进行分析比较,从中选取既经济合理又节能的方案。以道路照明来讲,一般采用较大的安装高度与间距和大功率的光源,比采用较小的安装高度与间距和小功率的光源更为经济合理和节能。 三、路灯照明光源的选择
照明设计中选择灯具的标准为IP55以上的灯具,以减少维护工作量。路灯照明所采用光源的主要类型有:金属卤化物灯、高压钠灯、紧凑性荧光灯等。在相同的电功率下,高压钠灯光能量比金卤灯高40%左右,且钠灯的透雾性能比较好;因此高压钠灯在城市道路照明工程中使用非常广泛。随着科技的发展,LED光源的技术成熟,LED光源在许多大中城市大力推广应用。LED光源的特点是长寿命、高效、节能、安全、绿色环保。据专家介绍,和高压钠灯相比,新型大功率LED路灯可节约1/2以上的电能,在照明效果上基本也可以取代高压钠灯。LED光源耗电量是高压钠灯的1/5,可节约1/2以上的电能。另外,高压钠灯更换成本和维护费用是LED路灯5倍。可见LED路灯不但能比高压钠灯节能,且节省成本和维护费用。所以,LED光源在城市道路照明方面的广泛应用,必将是大势所趋。
四、照明控制系统与节能
我国路灯的管理和控制手段主要采取以下手段:开关灯采取时控方式;故障巡检依靠人工巡查的方式。随着城市规模的不断扩大,路灯数量也迅速增长,上述控制方式在故障实时监控处理、按需控制、节能等方面已越来越不能适合城市发展的需要。 无线监控路灯控制系统应用计算机网络 、超短波通讯、数据传递等技术,组成具有无线遥控、遥测、遥讯和数据信息处理等功能。它实现了在总控制室和各道路分控制站之间,用数据的形式通过无线电的方式,对各路灯控制箱进行监视、测量和控制,实现路灯监控的智能化管理。系统可对大中城市城区路灯进行准确的遥控开关灯,避免因早开或晚关造成的能源浪费。
该控制系统操作回路一般分2~3个控制回路,分别为上半夜路灯回路、下半夜路灯回路和其他路灯回路,每一操作回路可以有多个出线断路器。电缆出线采用道路单侧单独供电(即单回路供电) 的方式,但在接线方式上采用单侧单条电缆出线的异型接线方式。即其灯杆电缆的接线方式按照正常的ABC 排序,但在控制箱内将供给道路两侧的电缆(分别为上下半夜的电缆) 的同一相(如:C 相) 电缆芯对换接线,使之在上半夜灯全部亮,下半夜是一边亮1P3 (即1、2、4、5 #……亮灯) ,而另一边亮2P3 (即3、6、9 #……亮灯) ,这样在下半夜路灯专用变压器仍能三相平衡供电,其照度也基本均匀。下半夜车辆和行人稀少,能满足行走安全的要求。比如我市的路灯电费每年大约400万元,若采用全夜灯及半夜灯分时段节能控制方式,也就是在晚上12点以后,关闭一半的灯具,每年就可节约电费100万元左右。
五、采取合理的布灯间距
城市道路照明设计中布灯间距是否适当直接关系到照明的效果。安装间距对节能尤为重要,在规范允许的条件下尽可能加大安装间距。举例:假如采用路灯双侧对称布置,路灯间距为30米时,每公里需要66个路灯,如果每个路灯的功率为250w,按每灯每天8小时,每公里耗电量为66*250*0.001*365*8=48180KWh (不计镇流器损耗);若间距为40米时,每公里50个灯,耗电量为50*250*0.001*365*8=36500KWh,每公里就节约11680度电,假设全国以每年新增城市道路2.5万公里计算 ,就可节省电力2.92亿KWh,并可节省灯具杆投资20亿元(每杆以5000元计),相当可观。当然,这是经计算满足标准的前提下并未考虑道路交叉口和隔离带分段而影响间距布置。从上可看出,在满足设计标准的前提下,对布灯间距的设计对照明节能至关重要。
六、结束语
在道路照明工程设计中要综合考虑各种因素的影响和利用,结合实际,以人为本,把当地的人文和环境融合到我们的照明设计中,才能做出最合适最合理的照明工程。城市道路照明是城市夜景照明的一个重要组成部分,并且作为城市最基本的构成要素之一,是能直观的展示城市形象。城市道路照明工程的节能设计,对提高能源利用效率,减少不必要的能源浪费,有很重大的意义。
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关键词:城市照明;绿色照明;照明规划
中图分类号:[TU238+.4]文献标识码: A 文章编号:
0、引言
城市作为人类社会活动的产物,在城市化日益加快的今天,现代城市照明系统,成为了当前城市能源消耗的一个重要部分。如何以达到照明目的,通过合理的照明规划设计是实现城市绿色照明的一个主要途径。本文在对城市绿色照明规划的重要作用进行论述的基础上,探讨了城市绿色照明规划设计的主要程序,为城市绿色照明规划设计提供了一个参考。
1、城市绿色照明规划的作用
随着人们对环境保护的重视程度的加剧,城市绿色照明规划的重要性与城市规划具有同等的地位和意义。在城市绿化的过程中,应该注重宏观整体投入的有效性以及目的性,并实现管理的系统性,坚决避免出现对应的投资浪费,达到以最少的能源实现最好的效果的目的。其主要的作用体现在下面这样两个方面:
1.1 形成一个系统的城市照明长期发展目标
城市绿色照明规划设计可以对整个城市的照明风格以及城市性质等结合起来,形成一个吻合度与技术性完美结合的整体发展目标。同时,一个完善的城市照明还可以对其中的控制要素以及整体布局等进行控制,将城市的功能性照明与景观性照明结合起来,通过主次设计、对象与目标相结合的方式,对城市的照明与建设进行协调,形成一个城市照明系统的长远发展目标。
1.2 对城市照明法规与标准进行规范,对设计、安装以及运行形成指导作用
通过对城市绿色照明进行合理规划,可以对相关的照明标准以及法规等都有一个较为详细的研究,这对于后期城市照明的设计、实施以及安装等都有一定的指导作用。同时,对城市照明的亮度分布进行控制,达到科学用光、杜绝浪费、避免光污染等目的,这也是推动城市整体生态发展的重要目的,达到美化城市环境的目的。
2、城市绿色照明规划的原则
城市绿色照明规划设计应该和城市的整体发展规划结合起来,给城市的整体发展提供一个舒适的整体环境,同时还要能够体现出城市的特色,其规划设计的主要原则包括下面这样三个方面:
2.1 特色性原则
一个有特色的照明系统必将会使得城市更增吸引力,从而有效的带动城市整体经济的发展。所以,在对城市的照明规划进行设计的过程中,首先应该对该城市的规模、空间分布特点、城市的经济发展情况以及城市的人文氛围等进行分析,通过合理的定位来确定具有特色性质的绿色照明规划设计方案。例如,山地城市的照明方案就应该体现出山地城市的层次感和空间感觉,并通过强化建筑内部的透光以及轮廓照明等方式来体现山地城市的特点。
2.2 功能经济性原则
城市绿色照明规划强调的一个重点就是可持续,应该充分的考虑城市照明发展的长远目标,保证城市照明发展的经济性,从城市一次投资懂啊全寿命的运行与维护等的耗费都必须进行全周期计算与分析。以城市的具体定位来实现合理的功能分区,这样才能在满足城市基本功能性活动照度需要的同时,通过智能化管理的方式来适应城市节能以及绿色的需求。
2.3 环保性原则
城市的绿色照明不但要求采用高效能的节能照明手段和方式、经济适用的电源以及高照明效率的设施,同时还需要采用达到对应的照度标准,对眩光等进行严格控制,避免出现光污染,确保城市中的信号灯以及标致性灯光照射不受限制与干扰,合理的减少由于城市自然生态环境以及城市气象变化而导致的城市秩序紊乱。
3、城市绿色照明规划设计的基本程序
城市绿色照明设计的基本步骤是在城市整体规划的同时进行的,通过采用分区规划以及分级控制的方式来确定城市各个部分的照明设计重点,同时通过智能化的高效管理确保城市照明实现特殊、生态化的发展。
3.1 区域规划
在整体控制的基本指导原则下,城市绿色照明设计应该针对整个城市的不同区域和不同的时段采用对应的照明标准以及特点,通过区域规划的方式来实现运行费用的降低。
以城市的主要功能为基准,可以将城市用地设定为下面这样几种类型,并针对性的采取对应的照明类型:其一,道路交通部分,这部分必须进行照明,强调采用对应的照度与亮度标准,确保通行安全;其二,城市景点以及休闲区域主要采用以观赏、娱乐以及环境景观观赏等为特点的照明为主,一般采用多种照明方式相结合的方式;其三,商业区是典型的鼓励照明区域,这部分照明主要以强化广告以及临街商铺的动态照明为主,以形成一个热闹的商业氛围;其四,工业与办公区域属于允许照明的区域,应该根据工业生产的特点来选择照明方式,一般采用内透光或者是轮廓照明的方式,同时以泛光照明作为辅助;其五,医疗以及教育等事业机构采用限制照明的方式,不宜过多的采用泛光照明;其六,居民区以及自然绿地是禁止照明区域,一般通过在建筑内部采用内透光的方式来体现整体空间特色。
3.2 合理设计照明设计要点
在对照明区域进行合理分区的基础上,根据功能需要以功能为先、同时辅助以艺术性以及经济性的原则,对城市整体照明设计进行设计。在设计的过程中,主要可将照明设计划分为:道路交通照明、建构筑物照明以及景观节点照明三个主要的部分,体现出城市特色的同时还可以满足经济性能要求。
其中,道路交通的照明设计,这部分的照明设计是整个城市照明功能当中的主要体现的功能部分,所以在节能原则之下应该采用适当的照明标准,在满足照度要求的基础上尽量采用低能耗的照明设备。在设计的过程中针对道路的具置、规模以及道路的重要性等进行具体分级,分别确定对应的照度标准值。例如,额可以根据道路所规划的道路性质来设置对应的照度以及光色等,这样可以充分的反映出等级、交通量一般高等级的道路采用色温较高的光色,而低等级、交通量小的道路一般采用色温较低的光色。针对建筑、构筑物的照明设计,以绿色照明作为基本的设计角度,该部分的建、构筑物的整体空间应该通过内透光体现出整个空间的层次感,通过建筑物的轮廓来体现出城市的整体形态与背景,进而体现出城市整体空间的主体特色。而对于景观照明设计,其场所主要包括城市的广场、河流、公园以及绿地等,该部分的照明应该以营造出城市的整体环境氛围等综合照明方式。同时,还应该充分的考虑季节方面的问题,以人们的活动量以及活动方式为时段的变化,对照明方式以及照度等进行智能控制。
3.3 智能化的照明管理
城市的绿色照明方式是与高效、智能化的照明管理相关的,智能化的照明管理是绿色照明实现的基本途径。首先,规划的过程重要采用可靠的设施以及高效的光源,通过合理分组、智能控制以及实时调节的方式实现节能;其次,在照明系统的全寿命范围内对城市照明设备的生产、销售、使用、维护以及回收等全过程进行管理,实现资源的再利用。
参考文献:
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关键词:现代建筑;照明设计;节能措施
中图分类号:TE08文献标识码: A
一、建筑电气照明的节能设计原则
绿色照明是建筑照明节能应遵循的基本理念。所谓“绿色照明”,不仅是指在使用的环节中做到节能,而是要从起始环节做起,在电能生产的环节就做到绿色、环保。同时,整个照明环节对用户的身体健康必须是有益的,并可以为用户的生活、学习提供方便。也就是说,在提供照明的过程中,首先要保证照明强度、显色指标和色温等达标,并且实现用户的高体验度。在保证这些的同时,再做到节能。节能的同时也要做到减少供电成本,不能因节约电能而造成成本的增加,而是要将节省下来的成本再应用到节能工作中。因此,电气设计师在进行照明设计时,首先要保证满足建筑的各项照明功能,全面考虑光照是否达到居民光照水平,并注意灯具的安放,权衡整体的照明效果。此外,电气设计师必须遵循“以人为本”的理念,做到照明设计既舒适、健康,又经济、实用。
二、我国城市道路照明节能的现状和问题
当前,LED白光技术虽然已经有了突破式的发展,但要将该技术应用于城市照明系统中还存在一定的困难和问题,因此,我国的城市照明系统仍以高压钠为主要的照明工具。对此,目前存在着两种节能方式,一是半夜灯,二是调压。这两种方式中,最早、最直接的节能方式是半夜灯的节能方式,即在后半夜的时候,由于人流量、车流量比较少,所以关闭一些灯以节约电能。半夜灯的节能方式虽然操作简单,成本低廉,但存在道路照明不均的缺陷,因此难以真正达到降低路灯寿命的目的。而调压则是一种较为理想的选择,不仅能够节能,还可以有效地延长路灯的使用寿命。传统的调压法有晶闸管斩波型照明节能和自祸降压式两种。晶闸管斩波型照明节能方法可以分时段进行适时调整,调节电压的速度又快又准,而且投资少、体积小,但这种方式容易对电网产生大量的谐波污染,具有极大的危害。而自祸降压式虽可以弥补这种缺陷,但只能固定地降压,不能稳压和升压,因此,这两种传统的方法均难以得到推广。只有采用新型的交流斩波调压节能方法才能够降压稳压,同时大大降低维护照明系统的花销、延长灯具的寿命。近几年来,智能路灯节能方法也逐渐得到了推广,符合绿色降污的方向。
三、城市道路照明节能措施
1、光源的选择
光源的选择是节能工作的重要内容,对光源与灯具的合理选择,是有效节约电能的重要的措施。在光源的选择上,应选择耗能低、发光效率高、寿命长、光通量高、维护费用低、气体放电及经济性好等配套的镇流器与启动设备性能较好的光源。同时,要根据道路宽度选择最适合的灯具,对于主干路、快速路应采用截光型或半截光型灯具;次干路与支路应选用半截光型灯具。目前,高压钠灯在各大城市道路照明中得到广泛的应用,高压钠灯的发光率较高,且使用寿命能达到16000~24000h。另外,高压钠灯还具有光通维持性好、透光性强、结构牢固及抗锈蚀能力强等优点,相对于白炽灯,节能达到80%以上,因此具有很好节能效果。
2、合理的道路照明设计
道路照明设计必须要严格按照国家的相关规范、标准进行,在设计前必须要做好调研、勘察工作,以了解道路的种类、形式、路面反射率及交通情况等,并合理区分主干及其分支的管理形式,并评估交通量及行车速度等。尤其要对道路交叉点、人行横道附近、供电电源及气候条件等因素,都要重视。在设计时,必须要加强对路面平均亮度、路面亮度分布均匀度、技术指标、眩光抑制程度及照明器布置的诱导性等影响道路照明设计的因素。只有科学、合理、高质量的设计,才能有效提高能源利用率,降低能耗,从而起到节能效果。
3、路灯开关的合理设置
对路灯开关的控制必须是准确、安全的,对无论是微机控制、光电自控,还是传统的人工控制,只要合理控制好启闭时间,都能起到很好的节电作用。采用自动时间控制开关对长夜灯与半夜灯进行控制,当夜深的车辆、行人都减少后,在不影响正常照明的情况下,将路灯熄灭一半,以起到节电作用。对于一些电压波动较大的线路,在半夜时当用电设备减少时,电压升高,不利于节能,可增设稳压器控制电源,以稳定电源电压,从而起到节能效果。
4、合理控制路灯
城市路灯节能的重要环节之一就是对路灯进行合理的控制,因此,城市路灯管理部门必须重视对照明的实时控制。此外,我们可以在城市的机动车道上安装全夜灯,而在人行道中使用半夜灯。与此同时,只有在机动车道中采用双光源灯具,才能有效地降低能源消耗,实现高效节能的目的。
5、做好路灯管理
高效的城市路灯管理是实现能源节约的保障。在城市路灯照明管理工作的过程中,做好路灯管理,就是要将光源的光通量合理分配于道路的某一方向,从而有效地利用电能,减小眩光。一般来说,采用科学的工艺和使用较高反射率的新型材料如高纯度的铝板、性能良好的透光玻璃等,才能提高路灯的使用效率。
6、动态智能化管理
道路照明的动态智能化管理。动态智能化管理要求根据区域、季节、自然光照度、功能需求等因素的不同,在每天的不同时段(即不同交通流量)情况下,按照照度调整表的设置,实现对道路照明的动态智能化管理。通过综合考虑和分析时间、区域、季节、自然光等因素对交通流量的影响,按照照度调整表的在控制器中按照预设的控制策略,对道路照明进行动态智能化管理,控制路灯在不同情况、不同状态下满足道路的照明的基本需求,从而在提高照明质量的同时获得最佳的节能效果。对具体的道路,在进行工程设计和实践时,首先要根据该道路等级的规划,结合其实际情况,针对路宽度、长度、车流量统计以及周围环境的不同等确定总体的照明标准,选用合适的照度。若道路纵向距离较长,其各个具体路段部分千差万别,由此应该根据各路段的具体情况,进行分段、分级处理,在不同的路段设置不同的照度等级标准并进行设计,以从总体上符合基本照明和节能的要求。对于交叉路口、立交等特殊路段,应当适当提高照度等级标准,以提高该段的照明和视觉效果,避免事故的发生。在整体上,当单个设计方案完成后,还应该对都符合照明标准的所有设计方案进行分析比较,从中选取技术先进,经济合理又节约能源的最佳方案,并进行实际验证和后期调整。
7、LED道明灯具光学性能要求
LED道明灯具应符合《城市道路照明设计标准》,亮度及其均匀度是评价LED道明灯具照明效果的重要指标之一。现在常用的光学软件都能实现照度均匀性模拟,但是由于缺乏足够的道路表面铺设材料的表面反射特性等参数,无法模拟不同材质的路面亮度均匀性,所以部分LED道路灯具配光设计无法满足亮度纵向均匀度或总体均匀度,安装后路面亮度不均匀、明暗交替,容易造成视觉误区。因此,在道路照明设计时不能仅限于满足平均照度,而应以满足平均亮度来测算所需的平均照度值。灯具企业的光学设计者应充分考虑道路条件(包括车道数、车道宽度、道路表面铺设材料的表面反射特性、隔离带宽度和人行道宽度),通过加强灯具配光设计,使LED道明灯具光通分布更合理,提高照明质量;同时也要注重道路工程的照明设计(灯杆高度和间距等参数),以降低照明功率密度值,达到节能效果。
3、LED道明灯具应用要求
在道路灯具实际应用过程中,有两个问题亟待企业关注。第一是LED灯具的散热问题。由于道路照明的工程应用环境比较恶劣,长期使用后灯具散热片之间积聚灰尘以及金属材料表面氧化腐蚀等原因,灯具的散热能力下降,从而导致灯具的通量和光通维持率明显衰减,实际寿命的缩短。灯具企业在设计产品的时候不应只考虑到理论试验的数据,更应将实际应用环境考虑进去。特别是灯具散热片的结构设计来保证灯具的散热。第二是工程灯具的产品质量与企业标称不符。一些企业在初期设计时多优选较好的LED芯片,试验数据都能达到较好的技术指标。然而在实际生产过程中,LED芯片的质量不能保证一致,导致灯具成品的质量不稳定,严重影响到产品质量。LED道路生产企业应该重视质量保证体系,保证灯具产品的一致性。
结束语
总之,我国在建筑电气照明节能设计方面还处于研究的初级阶段,还需广大的建筑电气照明节能设计人员不断地研究探讨有关建筑电气照明节能方面的知识,在实践中积累经验,不断地提高建筑电气照明节能设计水平,研发更多的成功的建筑电气照明节能设计方案,应用到建筑电气照明领域中,为广大的居民提供舒适的生活空间环境。
参考文献
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[2]张盼领.浅析建筑照明节能设计策略[J].电子制作,2014,04:58.
关键词:植物景观;照明;设计;措施
中图分类号:P901文献标识码: A
1、植物景观照明设计原则
1.1、指导理论的引入
为景观照明设计引入切实可行的理论指导--光构成原理。以光构成原理中光的构成方法以及设计原则为基础理论,指导景观照明设计中的灯光设计,使景观照明设计有据可依。从光构成的美学角度出发完成具体案例设计,既能为人们的夜生活提供丰富内容,又提高了人们的艺术修养与审美水准。
1.2、绿色照明理念的贯彻
以绿色照明为理念贯穿景观照明设计,以灯光的构成设计为表现方式,可以减轻甚至是解决景观照明设计中所存在的能源浪费以及光污染问题,从而改善生活环境,提高照明质量。
1.3、人性化照明理念的考虑
通过对人的心理&生理因素以及对人与环境互动关系的分析,了解景观照明受众的生活习惯和文化背景。通过夜景照明光构成设计对具体方案因地制宜,进行调整,给不同受众的夜生活带来精神层面的享受。
2、植物景观照明设计存在的主要问题分析
2.1、设计方面
照明设计与园林景观设计完全脱节,无法匹配,不具备观赏的延续性。例如,在公园里简单地布置满天星灯型,用各类泛光灯对绿化进行亮化照明,一味追求五光十色而使用投光灯等做法,使灯光在园林夜景中的表现力平淡无奇、浮华无趣。
2.2、人员方面
照明设计师一般注重城市规划、道路照明、楼宇景观艺术等方面的设计,而对园林夜景的设计相对欠缺,未将园林景观与光环境设计相结合,更好地展现园林景观的夜间观赏效果;而从事园林绿化、园林景观的设计师对园林绿化、景观设计规划、植物选择等方面把握较强,而对光环境照明设计、灯具类型的选择、节能安全、电气控制等知识了解较少。
2.3、规划方面
在城市规划中,常见有景观照明系统的规划,却少有相应的城市园林光环境景观规划。而且在园林光环境规划中,还未能树立起地域文化理念,尊重每个地域的文化情感和历史传承,还没能做到局部与总体的协调统一。
2.4、政府职能方面
由于在大多数城市中绿化景观设计与光环境设计一般归两个不同职能部门管,绿化景观归属于绿化处、城管局或园林局等管理,而灯光环境归属于路灯处、供电局或市政公司等机构管理。不同的政府职能部门对园林绿化光环境的重视不足,浪费了本可作为城市名片的夜间光环境照明,无法像法国南部城市里昂那样,借助灯光打造里昂夜景特色,也就是我们常说的“里昂模式”。
3、植物景观照明设计要点探讨
3.1、满足意境与心理原则
在园林景观照明设计中,根本的是受众的心理、思想是否接纳。人在城市夜晚空间中,其夜生活的生理需要、安全需要、社交需要都要依赖于城市的照明,所以应本着城市设计中以人的心理、生理原则来组织城市园林景观环境的照明,实现城市园林照明的景观化。园林景观照明设计方案除了满足人们基本的夜间活动和园区景点的装饰照明,我们还要考虑到园林景观照明对人们的工作和休息所造成的干扰。园林夜景设计应以人为本,从人的生理、心理需求出发,选择适宜园林景区的光源、光色,确定合理的用光量和照度,既能充分的表现出城市园林景观照明的观赏性,又不会因为园林景观照明作为城市旅游观赏节点,而过度亮化的效果会使受众产生反感。
3.2、满足色彩设计
色彩规划应该受到城市园林景观光环境的重视,景观照明色彩规划不宜单体光色,光色对限定的景观进行冷暖光组合分类,而色彩规划是整体景观色彩的规划。在城市园林景观照明设计初期就应该根据已制定《城市景观照明专项规划》、《城市公共照明专项规划》并相匹配;研究城市景观照明色彩的目的就是挖掘和研究地区或城市的传统地方色彩,并在城市道路建设中以适当的方式体现出来,成为地方人文环境保护的重要手段。城市园林照明色彩规划是白天的园林景观作为延续城市文脉的一个重要表现。
3.3、满足生态设计
园林景观照明中的生态规划,在照明设计中较少提及,要求园林景观照明设计师要更多地了解动植物的特性、地域特征、是否适合长期灯光下生长。现代化的城市景观照明己经在很大程度上改变了本地域原有的生态格局,这就要求景观照明设计师具有整体的意识,谨慎地对待动植物环境的适应性,反对孤立的、盲目的光环境设计的行为。例如不考虑生态性,对不适合长期光照的植物以投光灯进行亮化,影响植物正常的生理机能;同时,在城市园林光环境的设计中,需要运用生态学理论,结合园林绿地中动植物的生理、生态习性,研究各种照明光源以及照明方式对生态环境的影响。选择贴近自然的高效低碳光源,最大限度减少园林照明工程对自然生态的破坏,减少盲目的人工改造环境,主张人类与自然和谐相处。
3.4、满足电气安全设计
有了好的设计方案,更需要安全合理的施工原则,在园林绿地的灯光中,天气对于灯光设备的安全隐患非常大,不同于商业街、建筑照明的照明方式。城市园林区夜间人员流动量较多,且城市园林中所布置的照明灯具不少是人手可以直接触及的,尤其是休憩绿地中的低矮照明灯具和一些主景植物照明和主题雕塑所使用的地面投射照明灯具,其电气安全原则应是园林景观照明原则中最重要的一个原则。安全照明不针对特定的空间和活动,它属于基本、普遍的环境照明。灯具选择则应考虑到人为的破坏性及安全性能,用电安全是保证人身安全的一个重要方面,特别是在人流聚集的公园、广场、观景点,必须遵循国家有关标准、规范的规定。
3.5、避免光污染
景观照明的宜人性随着城市景观照明的迅速发展及环境保护意识的提高而逐渐被认知,人们都知道水污染、大气污染、噪音污染对人类健康的危害,但光污染却鲜为人知,其实光污染也对人类健康有着不可小觑的伤害。光污染除了对人视力危害甚大外,还能干扰大脑中枢神经的功能,使部分人产生头晕目眩、站立不稳或头痛、失眠、注意力不集中、食欲下降等情况。因此,要把景观照明建设发展成为环保、宜人的事业,就更加要求我们在景观照明设计过程中,既要提高夜间可视度,同时还要减少和防止光污染。所以,在景观照明设计中应尽量避免运用高功率泛光灯,宜采用光线柔和的月光灯等,同时控制照明方向,避免光线直射人眼或居民楼。
总言之,通过对植物景观照明营造的方法探索,文章对植物景观照明的主要设计原则以及具体工作应用相关问题进行了探讨,以此使得植物景观照明产生具有美的特点。但是就目前整体发展现状来看,植物景观照明才刚刚开始,很多工作有待进一步完善,因此在以后的工作中一定要得到相关人员的重视研究以及发展。
参考文献
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