城市照明規(guī)劃及光污染控制研究

肖鑫 寧夏亞圖照明有限公司

一、智慧道路、城市景觀、商圈

在城市道路照明系統(tǒng)中，智能LED 照明技術(shù)的運用日益普遍，各地路燈管理部門均針對LED 路燈照明出臺了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及實施導(dǎo)則，推行基于智能LED 照明技術(shù)的科學(xué)照明、綠色照明體系。除了傳統(tǒng)的路燈控制體系外，隨著智慧城市體系發(fā)展需求衍生出不少的新功能應(yīng)用，如通過大數(shù)據(jù)分析車流規(guī)律，對道路照明亮度、照明時長等進(jìn)行智能調(diào)控，有效減少無效照明時間，降低電能消耗量。某省2016 年基于LED 照明技術(shù)對城市路燈照明系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化建設(shè)，與之前的道路照明效果進(jìn)行全面比較分析后，發(fā)現(xiàn)利用LED 照明技術(shù)的城市照明效果非常好。首先對城市中的全部道路進(jìn)行了智能LED 路燈的替換，原本使用的高壓鈉燈被淘汰，城市道路照明質(zhì)量大幅提高，并且市政部門采用了智能控制技術(shù)，對城市的道路路燈進(jìn)行全自動控制管理，路燈可以在控制系統(tǒng)的操作之下，跟隨周邊環(huán)境變化情況自動啟動、關(guān)閉及進(jìn)行照明亮度的調(diào)節(jié)，達(dá)到節(jié)約照明的目的。智能路燈控制系統(tǒng)還可對路燈照明使用的電能供給輸送情況進(jìn)行實時調(diào)查分析，如果監(jiān)測期間發(fā)現(xiàn)送電出現(xiàn)起伏不定的情況，會及時開啟備用電源，促使路燈在城市運行及人們通過有需要時及時提供優(yōu)質(zhì)的照明環(huán)境。在我國城市化進(jìn)程不斷深入的背景下，景觀照明行業(yè)引來了發(fā)展高峰期。由于LED 光源體積小、顏色豐富、出射光單色性好、壽命長、可以反復(fù)開關(guān)、可實現(xiàn)光色的快速多樣變化、可構(gòu)筑多樣圖案等特質(zhì)，使其成為城市景觀及商業(yè)廣告照明最受歡迎的節(jié)能燈源。此外商場、酒吧、餐飲場所、文化演出場所等使用最多的LED 數(shù)字顯示屏，也逐漸由簡單的宣傳、廣告功能向智能顯示設(shè)備發(fā)展，實現(xiàn)了集群發(fā)布、紅外觸控方案展示、面對面發(fā)布、觸摸人機交互等功能。

二、供配電方案設(shè)計

在現(xiàn)階段我國城市道路照明系統(tǒng)中的供配電設(shè)計中，其重點設(shè)計內(nèi)容之一即為供配電方案設(shè)計。設(shè)計該系統(tǒng)的供配電方案，需要重點解決電源取向問題，要求相關(guān)設(shè)計人員在主動結(jié)合城市道路照明系統(tǒng)實際情況，及其具體供配電設(shè)計需要的基礎(chǔ)上，以確保供電具有較高安全可靠性為主要設(shè)計目標(biāo)，盡可能實現(xiàn)節(jié)能降耗，將供配電設(shè)計成本降至最低。隨著我國城市道路照明系統(tǒng)的不斷發(fā)展，及其中照明設(shè)備數(shù)量逐漸增多、類型逐漸多樣化，供配電設(shè)計方案類型也隨之有所增加。除了早期直接將380V 低壓專線引入城市道路照明系統(tǒng)中的供配電方案之外，根據(jù)城市道路的重要等級及其道路照明需求，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)有針對性地提供相適宜的供配電設(shè)計方案。例如在某城市環(huán)路系統(tǒng)中的立交道路中，立交區(qū)范圍之內(nèi)的道路照明負(fù)荷統(tǒng)一為二級負(fù)荷，運用城市電網(wǎng)10kV電源。在供配電設(shè)計中，設(shè)計人員直接采用就近原則，將該高壓專線以“T”字連接的形式引入道路照明系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)專門為立交范圍內(nèi)的道路提供照明用電。隨后設(shè)計人員將專門用于道路照明的箱式變電站設(shè)置在立交下的指定位置處，同時主動預(yù)留出一定容量用于道路景觀和廣告等照明。變電站內(nèi)設(shè)置大型變壓器，用以將各線路集中配送至專門用于各道路照明的配電箱內(nèi)。而在城市次干道、輔路或是城郊處的道路照明中，則可以沿著道路直接將10kV 高壓專線引入其中，并將外箱式組合變電站設(shè)于引入處即可，從而有效負(fù)責(zé)為城市道路照明等負(fù)荷供電。

三、城市照明規(guī)劃概述

城市照明總體規(guī)劃相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中由總則、術(shù)語、基礎(chǔ)規(guī)劃、城市景觀照明空間結(jié)構(gòu)與布局、城市功能照明規(guī)劃指引、城市景觀照明規(guī)劃指引、城市夜景利用規(guī)劃、節(jié)能與環(huán)保、規(guī)劃實施與保障共九章和三個附錄組成。其中與智慧城市建設(shè)關(guān)系最為密切的是城市景觀照明空間結(jié)構(gòu)與布局和城市功能照明規(guī)劃指引兩部分。前者是城市照明規(guī)劃的核心，其偏重于空間規(guī)劃，其中一項重要的任務(wù)是提取整合城市景觀照明載體，從而形成一幅完整的城市夜景畫面，即將城市照明構(gòu)成要素歸納成“點”“線”“面”三個層次，經(jīng)過合理有序地規(guī)劃組織，形成城市完整、清晰的城市景觀照明格局。其規(guī)劃的核心步驟如下：1）城市規(guī)劃解讀與城市研究：解讀相關(guān)規(guī)劃，深入調(diào)研分析，把握城市整體歷史、現(xiàn)狀、形象特征及文化內(nèi)涵。2）城市照明空間結(jié)構(gòu)的組織：依據(jù)城市空間發(fā)展戰(zhàn)略明確各分區(qū)的規(guī)劃功能定位，提出各自城市照明分區(qū)定位。3）城市照明結(jié)構(gòu)層次的梳理：宏觀劃分組織照明要素，構(gòu)建城市照明框架體系。住建部要求城市道路必須達(dá)到“有路必有燈”，城市功能照明規(guī)劃指引是對城市功能照明的技術(shù)要求，它涉及眾多的城市主要道路，這部分將是與智慧城市發(fā)生緊密關(guān)聯(lián)的內(nèi)容。

四、監(jiān)控管理

（1）照明監(jiān)控。通過分布在城市的照明監(jiān)控終端包括路燈亮化監(jiān)控終端、單燈控制器將城市照明設(shè)備的運行情況、線路的電流、電壓、有功功率、無功功率、亮燈率、功率因素、頻率數(shù)據(jù)實時的通過運營商的網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心，可以查看實時狀態(tài)以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計，從而進(jìn)行綜合分析。（2）視頻監(jiān)控。在城市重要路段及重要樓體亮化處安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，通過視頻專用網(wǎng)絡(luò)實時傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，通過監(jiān)控中心可視化平臺直觀查看亮燈效果，對路燈設(shè)施起到安全監(jiān)控的作用。

五、結(jié)語

總上文所述，在城市照明行業(yè)發(fā)展的新形勢下，為了創(chuàng)造一個舒服悅?cè)铡⒚髁劣行虻某鞘幸咕罢彰鳝h(huán)境，為了創(chuàng)造一個環(huán)保節(jié)能的城市生態(tài)環(huán)境，運用合適管理的方式與科學(xué)的設(shè)計施工措施是防治光污染、保護(hù)環(huán)境的關(guān)鍵策略，同樣是人們當(dāng)前共同追求的目標(biāo)。