新形勢下城市夜景照明建設(shè)的節(jié)能策略

劉友泉

杭州市容景觀發(fā)展中心，浙江 杭州 310000

0 背景

2022年的《政府工作報(bào)告》中，“雙碳”“數(shù)字經(jīng)濟(jì)”再次成為報(bào)告重點(diǎn)，“智慧城市”依然備受關(guān)注，“智慧燈桿”“智慧照明”持續(xù)升溫。智慧照明是推動節(jié)能降耗、低碳發(fā)展的有效途徑和重要抓手，是推動實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要力量，符合報(bào)告中推進(jìn)綠色低碳技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用的要求[1]。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G、云計(jì)算等新興信息技術(shù)的發(fā)展，城市景觀智能照明應(yīng)用的場景不斷拓展，通過智慧照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，減少電能消耗所產(chǎn)生的碳排放，在道路照明管理、綠色建筑、智能家居中都存在較大的應(yīng)用潛力[2]。

智慧照明技術(shù)是20世紀(jì)90年代形成的一種技術(shù)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，技術(shù)日益改進(jìn)和完善，物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等多項(xiàng)技術(shù)也得到發(fā)展和全面應(yīng)用，帶領(lǐng)照明行業(yè)步入了智能化領(lǐng)域[3]。目前，需要做好城市夜景照明工作，在實(shí)現(xiàn)良好照明效果的基礎(chǔ)上改善城市夜景照明設(shè)施，使其處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，提升資源利用率。城市夜景照明的建設(shè)成本和設(shè)備成本較低，但是消耗的能源比較多。在初期建設(shè)中，必須重點(diǎn)考慮能源消耗，加大對能源的控制力度，規(guī)范性應(yīng)用各項(xiàng)能源，利用新型技術(shù)重點(diǎn)管理能源，提高經(jīng)濟(jì)性，在減少能源消耗的基礎(chǔ)上，最終達(dá)到創(chuàng)建能源節(jié)約型社會的目的[4]。

1 城市夜景照明的作用

城市夜景照明建設(shè)主要是指利用燈光構(gòu)建良好的城市夜間形象，是歷史文化古跡和廣場道路等諸多景觀中不可缺少的一項(xiàng)工作[5]。城市夜景照明表現(xiàn)為技術(shù)、藝術(shù)和人為的結(jié)合體，建設(shè)規(guī)劃可以決定城市夜景照明的效果，城市夜景照明建設(shè)需要保持整體規(guī)劃、同步實(shí)施的狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)夜景照明建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)[6]。城市夜景照明的作用包括以下兩點(diǎn)。

1.1 有利于豐富群眾的夜間活動

建設(shè)城市夜景照明既可以構(gòu)建良好的夜間景觀，又可以進(jìn)一步豐富群眾夜間活動，夜景照明可以強(qiáng)化城市夜晚的亮度，讓群眾在夜晚也能夠自由活動；夜景照明可以確保車輛和行人的安全性，避免夜間交通隱患和不良事件的產(chǎn)生[7]。豐富的夜間活動可以改善群眾的生活，和群眾精神方面的要求相符合，從而加深群眾的幸福感，進(jìn)而構(gòu)建美麗城市[8]。

1.2 有利于推動旅游經(jīng)濟(jì)的發(fā)展

夜間經(jīng)濟(jì)是夜景照明行業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)基本產(chǎn)物，也屬于城市經(jīng)濟(jì)的基本增長點(diǎn)。面對旅游行業(yè)呈現(xiàn)的高端化、個性化、休閑化趨勢，城市要根據(jù)市民和游客的需求研發(fā)創(chuàng)新性產(chǎn)品。例如，可以結(jié)合夜景照明和當(dāng)?shù)氐墓?jié)日及文化活動，在一定程度上帶動旅游行業(yè)的良好發(fā)展，提升城市知名度[9]。

2 城市夜景照明建設(shè)的基本要求

建設(shè)城市夜景照明時(shí)，需要依照技術(shù)先進(jìn)、以實(shí)際情況為主、安全可行的基本原則，采取大數(shù)據(jù)處理、智能管理等多種類型的技術(shù)，統(tǒng)一控制和監(jiān)管城市各領(lǐng)域及各設(shè)施的強(qiáng)弱電情況，使其與智能化管理要求相符合[10]。在夜景照明建設(shè)過程中，要從多方面入手，城市夜景照明建設(shè)的基本要求如下。

2.1 關(guān)注區(qū)域協(xié)同，形成地區(qū)夜景新名片

根據(jù)城市發(fā)展新需求，規(guī)劃立足多維度的視點(diǎn)、視線分析，將區(qū)域作為一個整體進(jìn)行規(guī)劃研究，在日常模式下，構(gòu)建連續(xù)性強(qiáng)、層次豐富的夜景界面；在節(jié)假日及重大節(jié)慶活動模式下，整合各重點(diǎn)片區(qū)的節(jié)慶燈光，構(gòu)建獨(dú)具城市魅力的區(qū)域聯(lián)動節(jié)慶夜景。

2.2 實(shí)現(xiàn)智慧照明，形成照明低碳示范區(qū)

為了響應(yīng)國家“雙碳”政策，積極探索新技術(shù)和新產(chǎn)品在城市照明建設(shè)管理中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智慧照明，需要從智慧照明管理系統(tǒng)建設(shè)、夜景照明智慧化及功能照明智慧化三方面入手，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行夜景照明建設(shè)。

對城市功能照明及夜景照明進(jìn)行分時(shí)、分模式智能調(diào)控，在滿足城市服務(wù)需求的同時(shí)，最大限度地降低能耗。通過建設(shè)搭載人流監(jiān)測模塊的多功能智能燈桿，感知區(qū)域內(nèi)不同地塊單元的人流變化情況，通過智能調(diào)控，實(shí)現(xiàn)節(jié)能夜景場景啟閉的智能切換，借助更加精細(xì)化的智能照明控制進(jìn)一步降低區(qū)域的夜間能耗，助力區(qū)域構(gòu)建城市照明低碳示范區(qū)。加強(qiáng)對分模式照明設(shè)計(jì)、控制的重視，如亮度控制、光色控制、動態(tài)控制及特殊控制等。對于建筑照明，加強(qiáng)對內(nèi)透照明的應(yīng)用；對于公共空間照明，要求盡可能借助合理的功能照明設(shè)計(jì)，營造良好的夜景照明效果；對于道路照明，加強(qiáng)對多功能智能桿的建設(shè)。

3 城市夜景照明建設(shè)的節(jié)能措施

3.1 進(jìn)行規(guī)范管理

在城市夜景照明中存在嚴(yán)峻的資源消耗問題，主要原因是沒有結(jié)合實(shí)際情況制定健全的管理體系，如果缺少管理體系的約束和監(jiān)管，必定會加劇資源的消耗?；诖?，需要全面完善管理體系，在夜景照明管理中進(jìn)行規(guī)范的監(jiān)督和管理，合理控制開關(guān)燈時(shí)間。以往采取的照明管理方式比較單一，沒有管理體系的支持，操作不到位，大部分情況下都是采取人工處理的模式，難以使照明處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。從技術(shù)方面來看，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建相應(yīng)的管理系統(tǒng)，利用系統(tǒng)控制開關(guān)燈等。

負(fù)責(zé)城市夜景管理的機(jī)構(gòu)應(yīng)頒布相應(yīng)的照明準(zhǔn)則，任何類型的街道、任何時(shí)間段內(nèi)都應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)要求，控制照明的強(qiáng)度和頻率；重視樹立工作人員的節(jié)約理念，只有具備良好的節(jié)約理念，才能更好地開展資源節(jié)約工作。

3.2 引進(jìn)新型的節(jié)能設(shè)備

在中小型城市的夜景照明工作中，仍然采取陳舊的設(shè)備，設(shè)備功能比較單一，消耗的電能資源較多?；诳茖W(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和改進(jìn)，我國已經(jīng)研究出諸多新型的節(jié)能設(shè)備，可以節(jié)省能源輸出。政府部門務(wù)必樹立節(jié)能意識，將傳統(tǒng)的舊設(shè)備替換為節(jié)能類型的新設(shè)備，實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的目標(biāo)。

例如，全球正式禁用白熾燈以來，更高效的LED照明光源的市場規(guī)模迅速擴(kuò)張。LED光源具有體積小、抗震動、亮度高、可調(diào)光、可變色、維護(hù)便捷、壽命長等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為夜景照明光源的替代者。在未來，LED光源將引領(lǐng)智能照明時(shí)代，成為智能照明、智慧城市、健康照明的重要角色。

3.3 做好設(shè)備維修保養(yǎng)作業(yè)

部分區(qū)域的夜景照明管理處于松懈狀態(tài)，相關(guān)人員掌握的專業(yè)知識少，照明設(shè)備養(yǎng)護(hù)力度不足，也沒有正確認(rèn)識做好照明管理工作的重要性，思想理念比較落后，認(rèn)為設(shè)備受損與電能消耗無關(guān)。實(shí)際上，造成照明設(shè)備受損的因素是多方面的，當(dāng)照明設(shè)備受損以后，會增加資源消耗，甚至直接威脅人們的健康。對此，需要做好夜景照明設(shè)備的維修保養(yǎng)作業(yè)，提高相關(guān)人員的技能水平。

3.4 優(yōu)化照明線路

當(dāng)前，城市夜景照明的線路以地下線路為主，線路受損以后有一定的隱蔽性，導(dǎo)致作業(yè)人員無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。導(dǎo)致線路故障隱患的主要原因是線芯沒有完全燒斷，而是部分燒斷，這種現(xiàn)象對照明設(shè)備運(yùn)行不會產(chǎn)生影響，不容易被相關(guān)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)。但是長此以往，會加劇電能消耗，浪費(fèi)大量能源。對此，作業(yè)人員需要及時(shí)改進(jìn)和優(yōu)化處于老化狀態(tài)的線路，規(guī)范地管理線路，減少線路能源消耗。

3.5 促進(jìn)傳統(tǒng)建筑夜景照明的轉(zhuǎn)型升級

3.5.1 深度融合光伏產(chǎn)業(yè)和綠色建筑

光伏建筑一體化作為建筑節(jié)能最重要的應(yīng)用形式之一，正在從概念走向落地。越來越多的人意識到，將光伏組件與建筑材料融于一體，對于光伏產(chǎn)業(yè)和建筑行業(yè)是雙重利好，并在此過程中掀起了一場綠色發(fā)展的新革命。在此基礎(chǔ)上，光伏建筑一體化正在引領(lǐng)著未來城市朝著良好趨勢發(fā)展。讓光伏產(chǎn)業(yè)和綠色建筑深度融合，在一定程度上可以推動光伏產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，而伴隨光伏建造的建筑可以彰顯一種全新的建筑美。對此，要在全面應(yīng)用光伏組件的基礎(chǔ)上，凸顯建筑的環(huán)保性和節(jié)能性。

3.5.2 夜景照明應(yīng)體現(xiàn)建筑特征

照明可以表達(dá)建筑的功能特點(diǎn)，是對建筑功能的映射，不同功能的建筑，其夜景照明設(shè)計(jì)不同。建筑照明光色主要采取暖光，可以將各種類型的色光組合到一起，讓人們眼前一亮，產(chǎn)生良好的情感體驗(yàn)，體現(xiàn)建筑自身魅力。作業(yè)人員應(yīng)在合理控制夜景照明光線、角度及方向的基礎(chǔ)上采取合適的照明方式。從視覺方面，形成與白天不一樣的視覺效果，突破自然光的光影模式，體現(xiàn)建筑特征。此外，在建筑夜景照明期間，應(yīng)避免對建筑自身產(chǎn)生不良影響，在規(guī)范設(shè)計(jì)照明的基礎(chǔ)上實(shí)施各項(xiàng)工作。

3.6 做好“三同時(shí)”管理

針對新建、改建、擴(kuò)建片區(qū)的與主體工程配套建設(shè)的功能照明設(shè)施和重點(diǎn)區(qū)域的夜景照明設(shè)施，應(yīng)與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工作業(yè)及同時(shí)應(yīng)用。通過加強(qiáng)規(guī)劃設(shè)計(jì)建設(shè)前期的協(xié)調(diào)，推進(jìn)城市照明建設(shè)逐步走向規(guī)范化、精品化，引領(lǐng)城市照明建設(shè)管理的高質(zhì)量發(fā)展。

3.7 創(chuàng)建實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)

當(dāng)前，在城市夜景照明整體控制中，要想體現(xiàn)夜景照明的優(yōu)勢，關(guān)鍵在于創(chuàng)建實(shí)時(shí)性的控制系統(tǒng)，有利于提升城市夜景照明的控制效率，全面解決控制系統(tǒng)效率問題。通過組合實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)動態(tài)照明控制方案與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，可以形成實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，對城市夜景照明展開聯(lián)網(wǎng)控制，還可以進(jìn)一步調(diào)整照明的開關(guān)、間隔時(shí)間及具體參數(shù)?？刂葡到y(tǒng)數(shù)據(jù)以串聯(lián)和并聯(lián)數(shù)據(jù)為主，可以呈現(xiàn)照明分布領(lǐng)域的具體數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的完善性，幫助制訂完善的夜景照明方案，在動態(tài)管理照明系統(tǒng)的基礎(chǔ)上落實(shí)具體方案，把方案數(shù)據(jù)和參數(shù)儲存到數(shù)據(jù)庫內(nèi)，基于相關(guān)條件進(jìn)行調(diào)取和使用?？刂葡到y(tǒng)通過數(shù)據(jù)通信可以進(jìn)一步采集、處理、傳輸信息和數(shù)據(jù)。

3.8 控制光污染

在城市照明中，存在紅外光、紫外光及可見光的光輻射，當(dāng)光輻射數(shù)量過度，必定會引起一定的光污染現(xiàn)象，除了對城市生態(tài)環(huán)境造成不良影響，還會直接威脅人們的健康。在進(jìn)一步開展城市夜景照明工程建設(shè)的背景下，需要加大對城市道路照明光污染的控制力度，全面處理夜景照明形成的光污染問題?；诖耍诔鞘幸咕罢彰饕?guī)劃期間，必須遵循生態(tài)環(huán)境平衡的基本理念控制光污染，合理應(yīng)用燈管，遵循規(guī)范性要求開展相關(guān)的規(guī)劃工作。

3.9 進(jìn)行智能化控制

未來，可以利用智能化云平臺對現(xiàn)有資源配比進(jìn)行信息化分析、智慧化管理，針對資源分配的不合理和資源浪費(fèi)現(xiàn)象及時(shí)進(jìn)行預(yù)警提示，并通過大數(shù)據(jù)云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行智能化的分析規(guī)劃，給出最合理的資源分配方案。依托智慧管理平臺的智慧照明體系將會延伸到智慧家居、智慧空間、智慧建筑、智慧街區(qū)、智慧城市，實(shí)現(xiàn)按需照明、合理分配、綜合受益的目標(biāo)。

4 結(jié)束語

城市夜景照明建設(shè)工作有著復(fù)雜性和煩瑣性的特征，文章主要探究了城市夜景照明中存在的各項(xiàng)問題，制定了相關(guān)的管理策略。通過統(tǒng)一化監(jiān)管照明系統(tǒng)，完善各項(xiàng)體系，可以在豐富城市文化的基礎(chǔ)上構(gòu)建良好的城市環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)城市照明可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。