專業道路照明設計范文

時間:2023-12-15 17:36:07

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專業道路照明設計

篇1

關鍵詞 城市夜景亮化;城市光污染;環保與節能;夜景亮化設計與控制

城市夜景亮化是商貿興旺,旅游發達,文化繁榮,城市的現代化建設和人們生活水平提升的需要,總而言之,這是社會物質文明和精神文明進步的體現。通過一個城市的夜景照明,可透視該城市的經濟繁榮,人們的精神與文化生活水平。城市夜景亮化是運用各種發光器件,結合電氣、電子和微電腦技術,根據科學和藝術的用光設計和色彩構成原理,創意城市夜幕中具有觀賞價值的燈光藝術景觀,以美化城市夜環境的藝術氛圍。因此,藝術性應該是城市夜景亮化一個首要的評價原則。在常規的照明設計中,如車間、廠房、教室等室內照明設計和體育場、碼頭、道路等室外照明設計,主要追求滿意的照度指標、照度均勻性、合理的顯色性以及合格的眩光指數等。而在城市夜景亮化的設計中,主要是對城市的景觀進行燈光的藝術創意。

由于城市整體夜景照明發展迅速,受到技術、產品、經濟、管理和社會環境等多方面的限制。如何裝點城市的同時,注重保護自然景觀,節約能源,減少污染,使人們生活在一個自然、清新、美好的環境中,在城市亮化過程中還有許多值得研究探討的問題。

應該說,對一個城市亮化工作首先應考慮總體規劃,即在充分了解城市的地位、歷史、人文、建筑等內涵的基礎上,根據城市的特色進行城市的總體規劃。由于城市亮化受到所在城市的能源和財力的制約,現在一般大中城市的夜景照明往往是各主要建筑物物業單位自行作主,各建筑物間的照明缺乏整體協調性,看上去整個城市夜景分散零亂,沒有主次和特點,所以要想搞好一個城市的夜景照明,在電力與資金條件許可的情況下,首先得設計出一個夜景照明的總體方案和規劃,形成該城市的夜景照明風格,然后再按照夜景照明的基本規范和標準,確定不同場合的照度和亮度水平,以及色調匹配和照明方式等。以下分不同照明場合介紹有關亮化工程的一般規范方法和提供一些建議。

1.城市道路照明設計

據有關部門統計,我國路燈總數大約為250萬盞,其中鈉燈約占40,我們認為:1)在道路照明設計中應首選高壓鈉燈,提高高壓鈉燈的普及率;2)繼續提高城市主干道的照明水平,逐步向國際大城市照明水平靠攏;3)充分注意眩光問題,特別是居民區的道路照明;4)加強對照明時間的控制和管理,采用新型節能控制器。

2.城市商業區照明設計

商業照明設計中主要考慮一般照明和重點照明。一般照明包括商業區的道路照明和景觀環境照明,現大多采用庭園燈、步道燈、草地燈、彩色噴泉等襯托整個商業區的氣氛。按CIE有關標準,商業區道路的照度標準為5 1m-25 lm,從目前情況看,我國大中城市的主要商業區道路的照明基本上與國際標準接近,不過也有個別地區道路照明低于該標準現在新型商廈的照明照度一般在300 lm以上,采用光源的直管型熒光燈和緊湊型熒光燈為多。我們建議在對商業區建筑進行照明設計時要考慮:1)商業建設內部照明形式的多樣化,大型商廈不同的銷售區域或各種專賣店有其不同的功能和特點,不同的場所,不同的商品和商品不同的展示方式所要求的照度水平和分布,以及對色調、顏色、明暗分布都有不同的要求。2)商業街景的照明是要進一步渲染和突出商業建筑的個性特色,體現建筑本身豐富的文化內涵,追求一種格調高雅的享受空間。3)實現照明設計的節能化,商業建筑照明是城市照明用電的大戶,目前節能型照明光源和器具的產品也日見成熟,所以商業建筑的照明應嚴格按照國家標準規定的照度要求,合理選用高效的照明器具。在購物空間內,提倡減弱背景照度,實現光源的低位布置。

3.街道景觀建筑立面照明設計

建筑物夜間照明設計應考慮諸多因素:1)全面了解建筑物的使用功能,建筑輪廓,周圍環境,表面材料,業主的設想;2)對建筑物選定照明的主位,確定表現手法,選擇合理的照度,合適的光源、燈具,進行藝術創作。一般現代建筑物的景觀照明采取的方法有泛光照明,輪廓照明,內透光照明和特種照明。

夜景環境照明的配電設計大多數是在原有建筑和環境的基礎上進行二次設計的。而設計人員很大一部分不是專業設計人員,燈雖然亮了,但照明配電卻存在嚴重的事故隱患和配電控制的不合理現象。歸納起來有如下幾個方面:

1)斷路器的整定與線路負載不匹配。整定值過大導線截面過小,起不到保護線路和照明器具的作用,事故發生時不能有效跳閘。2)照明器具沒有保護接地的安全措施。3)線路敷設不執行有關規范、規定的要求。4)控制方式單調,有的甚至連接觸器也不設,采用手動合斷路器的方式操作不方便也不安全。5)室外配電箱沒有采用防雨防腐及安全措施。6)高層大樓的照明器具和線路未采取防雷保護措施。

照明控制是夜景照明工程中的重要組成部分。照明電子技術的發展,使照明控制技術發生了質的變化,已從過去的手動控制發展到今天的智能控制。

照明設計看起來簡單,實際上是一個技術含量較高的專業,一個完美的設計,必須由專業燈光設計人員和專業電氣設計人員很好的配合,才能做出優秀的照明工程。

篇2

【關鍵詞】火車站公共區;照明設計方法;照明設計軟件DIALux

1 引言

由于客站的內部結構復雜,在照明設計過程中,需要根據不同區域、不同位置的功能劃分,有效合理地設計布燈方案,讓車站的整體照明效果不失靈活性。經驗表明,一個好的照明設計方案可以很大程度上提升鐵路站房的整體效果。本次照明設計先利用傳統計算方法,根據《鐵路電力設計規范》中對普通候車廳的照度要求,對站房候車廳進行照度計算,得到照明設計方案;然后使用德國的照明計算軟件DIALux 4.7 版本,對本次設計進行核對,核對后進而總結出一套照明設計方案。

2 軟件介紹

DIALux是目前國內外業內人士所熱衷使用的專業的照明計算軟件,廣泛應用于住宅、公共建筑、體育館、博物館、道路等室內外照明設計。它支持世界上所有的燈具廠家如Philips,BJB,BEGA,ERCO,THORN,OSRAM,雷士等的照明插件,得到業內專業設計人員的一致認可。

3 鐵路站房照明設計建模

本次研究設計以某火車站站房照明設計圖紙為依據,建立電氣照明設計仿真模型。該火車站長120m,寬33.6m,建筑高度18.1m,總建筑面積9,993mm2。共分二層,其中一層為候車廳、旅服、出站廳、變電所、快速進站廳、空調機房和車站辦公室。本次照明節能設計主要研究候車廳等大空間,其他功能性部分未考慮在內,在建立三維模型時只建了候車廳部分。

1)候車廳整體建模圖

圖3-1 候車廳建模圖

2)候車廳照明燈具設計

燈具選擇飛利浦燈具,光源選擇金屬鹵化物燈,根據傳統計算,得到候車廳的燈具布置如下。一層候車廳建筑面積約為1292 m2,空間高度約7.5米,采用的是金屬鹵化物燈,吸頂式安裝,安裝高度7.5 m,燈具平面圖參考圖3-2。

圖3-2 一層燈具布置圖

如圖,一層普通候車廳,共有14 個照明支路,每條支路由4 個燈具構成,一個燈具里有1 盞70W的金屬鹵化物燈。總功率為

14470=3920W

照明功率密度為3.08W/m2。

二層候車廳建筑面積約2118m2,進站大廳面積為912m2,空間高度為8.0 米,采用的是金屬鹵化物燈,吸頂式安裝,安裝高度8.0 m,燈具平面圖參考圖3-3。

圖3-3 二層燈具布置圖

如圖,二層普通候車廳,共有20 個照明支路,其中4條支路由8個燈具構成,14條支路由5個燈具構成,2條支路由4個燈具構成,每個燈具里有1 盞70W的金屬鹵化物燈。其中,與一層候車廳共用部分為進站大廳,共14 個照明支路,每條支路由3個燈具構成,每個燈具里有1 盞150W的金屬鹵化物燈。進站大廳的總功率為

14 3150=6300W 照明功率密度為6.9W/m2。

3)校驗照明功率密度值LPD 前面將照明方案進行了闡述,為驗證設計結果的正確性,現用DIALux照明設計軟件進行照度仿真計算。檢驗結果的標準是以《鐵路電力設計規范》中對普通候車廳的照度值要求為150lx,對進站大廳的照度值要求為200lx。候車大廳一層建模及計算面積示意圖。

圖3-4 一/二層候車廳及進站大廳燈具布置圖各個區域計算結果(見圖3-5)綜上

一層和二層的候車大廳及其進站大廳三個場所的照度標準值為表4-1。通過表4-1上面的數據,也可以確定DIALux 的照度仿真計算結果是準確的。

4 候車大廳的控制策略

候車廳等公共區設置智能控制單元,對燈具進行合理分組,在技術經濟合理時,盡可能細分供電支線及控制區域、控制單元。利用智能照明控制系統預先設置好多個燈光場景,到時根據實際情況調用不同的燈光場景就能實現同一個區域的各種照明控制策略。

5 結論

本文某鐵路站房為例,首先用照度計算方法提出照明設計方案,然后選用設計軟件DIALux,建立鐵路某車站的三維仿真模型,對站房候車大廳進行照明設計方案的仿真分析,尋求最優的鐵路公共區的照明設計方法。

參考文獻

[1]北京照明學會照明設計專業委員會.照明設計手冊.北京:中國電

力出版188-193。

[2]中華人民共和國建設部.建筑照明設計標準GB 50034-2013。

篇3

【 abstract 】 this paper analyzes the necessity of city road lighting energy saving, through the reasonable illumination, cloth lamp light source selection, spacing, power supply line, control system, and other aspects of the energy-saving design, so as to improve the energy efficiency, reduce unnecessary waste energy, to achieve the purpose of managing the sources of energy.

【 key words 】 road lighting, lighting engineering design, energy saving

中圖分類號: U491.5+3 文獻標識碼:A 文章編號:

國家建設部、發改委在《關于加強城市照明管理促進節約用電工作的意見》的通知中,指出“大力推廣節能技術,提高電能利用效率;嚴格按照照明設計標準規范進行照明設施的建設,不得超標準建設;新建、改建照明項目必須采用科學的照明設計方法,推廣采用高效照明電器產品和節能控制技術?!钡纫陨弦巹t。隨著我國經濟建設的高速發展,社會城市化建設突飛猛進,因此,與之相匹配的城市道路照明的改造和新建工程也急劇驟增。但是伴隨而來的是能耗的大幅度提高,特別是近年來能源價格大幅度提升,使電力耗費成為負擔。因此,路燈的節能必然成為一種趨勢。

一、城市道路照明工程設計與節能 城市道路照明的目的是為駕駛員和行人創造一個良好的視看環境,使人們安全、迅速、舒適地到達目的地;以及為了減少對人身及財產的犯罪行為發生。城市的人行道上一般是行人較多,所以城市主要道路照明不但要照亮車行道路面,而且還要適當照亮人行道,而且使半柱面照度達到標準要求,這樣有利于迅速發現人或動物橫穿道路等潛在的不安全因素。 設計是節能的源頭。城市照明工程設計應由專業設計人員進行,在設計時應嚴格遵循道路的性質、功能對照相應的照度和能耗密度標準,確定最節能的布燈間距、光源、供電路線、控制系統等等。這就要求道路照明工程師不但有良好的職業責任感,較全面的技術素質,能掌握科學的照明設計方法。設計人員在進行道路照明設計時,在保證照明的效果,達到城市道路照明的目的前提下,做到最大限度地節能和節省投資,并降低運行維護費用。

二、 合適的照度合適的照度,是我們在道路照明節電工作中首先需要重視的問題。它包括兩個方面。其一是為所設計的道路選擇合適的照度標準;其次,是采用適當的計算及設計方式,實現合適的照度。我們不難觀察到,國內不少城市道路照度偏高,既增加了路燈照明的耗電,也削弱了道路兩側景觀照明的效果。

不可否認,相對于我國沿海一些近年來交通發展較快、經濟較發達城市,由于其出行時間延長、交通量大、交通情況復雜,其中的照度標準要求偏低。但我們也不應過分的選擇較大的照度。應根據《城市道路照明設計標準》以及我們工程中的實踐,合理選擇標準的照度。具體工程中,可視道路所在城市的性質和規模、交通信號的完善程度、道路與周邊環境分隔狀況在規范中高檔值與低擋值之間合理選取照度標準。

照度標準確定后,如何進行照度計算,是設計師們頭疼的問題。常規的利用系數法計算粗糙,且無法確定均勻度。手工逐點計算法計算精度雖高,但需要收集大量的燈具資料,計算工作量也很大。以上兩種計算方式在工程實踐中均不適用。筆者建議,目前已有多家國內外燈具廠家編制了照明計算軟件,計算中雖然只能對相對應廠家生產的燈具進行照度計算,但對于路燈系統設計還是有相當的參考意義。建議在設計中選擇一到兩家的軟件對照度進行計算,從而快速方便地確定燈具布置形式、桿高、路燈間距、光源容量,實現合適的照度,避免或減少路燈系統設計的盲目性。

三、采取合理的布燈間距路燈的布燈間距是否適當直接關系到照明的效果。安裝間距對節能尤為重要,盡可能加大安裝間距。 如采用雙側對稱布置,間距30米時,每公里66個燈,如250w,按每亮燈10小時,每公里耗電量為66*250*0.001*365*10=60225kwh(不計鎮流器損耗);若間距為40米時,每公里50個燈,耗電量為50*250*0.001*365*10=45625kwh,每公里就節約14600度電,假設全國以每年新增城市道路 2.5萬公里計算,就可節省電力3.65億KWh,并可節省燈具桿投資 20億元(每桿以5000元計),相當可觀。當然,這是經計算滿足標準的前提下并未考慮道路交叉口和隔離帶分段而影響間距布置。從上可看出,在滿足標準的前提下,布燈間距對節能非常大的意義。四、路燈光源的選擇目前,路燈照明所采用光源的主要類型有:金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、白熾燈、緊湊性熒光燈等。在相同的電功率下,高壓鈉燈光能量比金鹵燈高40%左右,且鈉燈的透霧性能比較好;按照同樣照度標準的道路照明要求,金鹵燈光源的電耗多于高壓鈉燈。因此高壓鈉燈在城市道路照明工程中使用非常廣泛。隨著科學的發展,LED光源的技術成熟,LED光源在許多大中城市大力推廣應用。LED光源的特點是長壽命、高效、節能、安全、綠色環保。據專家介紹,和高壓鈉燈相比,新型大功率LED路燈可節約80%的電能,在照明效果上基本也可以取代路燈普遍所采用的高壓鈉燈。 LED光源耗電量是高壓鈉燈的18.7%,可節約80%以上的電能。 高壓鈉燈更換成本和維護費用是LED路燈5倍。可見LED路燈不但能比高壓鈉燈節能,且更換成本和維護費用節省的多。所以,LED光源在城市道路照明方面的廣泛應用,必將是大勢所趨。

五、供電路線設計路燈工程的特點是線路較長,線路上的電流不一定很大。路燈配電回路供電半徑長一般達800米,隨燈具與供電端距離的增加,電壓逐漸下降,若線路設計不當,有可能出現遠端電壓不能滿足光源所需正常維持電壓;解決線路壓降問題的方法就是安裝補償電容。 目前國內城市道路照明工程設計中采用的電容補償方式有兩種:一是在路燈電源處集中補償,二是在燈具處分散補償。采用路燈電源處集中補償方式,并不能減少低壓配線的耗電;采用單燈分散補償,無疑減少了路燈電源至路燈燈具這一段線路上產生的損耗,將起到較好的節電效果。 路燈采用的光源,基本是氣體放電燈,其功率因數相當低,一般在0.40~0.6,從而使回路電流大,在線路上產生的損耗相當可觀。電容補償后單燈功率因數不小于0.80。但標準中并沒有明確是在路燈電源處集中補償,還是在燈具處分散補償。目前國內城市路燈系統采用的電容補償方式兩種均有。由于路燈設施是均勻分布在道路縱向兩側,由路燈電源至路燈燈具的低壓配線較長,道路照明系統產生的損耗主要發生在這一段。采用路燈電源處集中補償方式,并不能減少低壓配線的耗電。而采用單燈分散補償,無疑減少了路燈電源至路燈燈具這一段線路上產生的損耗,將起到較好的節電效果。

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【關鍵詞】 城市道路 照明設計 環保節能 隨著我國經濟建設的高速發展,社會城市化建設突飛猛進,因此,與之相匹配的城市道路照明的改造和新建工程也急劇驟增。城市照明是城市基礎設施的一個重要組成部分,不僅為亮化城市、美化環境發揮積極作用,還為交通安全、社會治安提供了有力保障,同時在提升城市檔次、提高城市形象、改善城市環境發揮了極其重要的作用,但是伴隨而來的是能耗的大幅度提高,特別是近年來能源價格大幅度提升,使電力耗費成為負擔。因此,路燈的節能必然成為一種趨勢。

一、城市道路照明設計與節能 城市道路照明的目的是為駕駛員和行人創造一個良好的視看環境,使人們安全、迅速、舒適地到達目的地;以及為了減少對人身及財產的犯罪行為發生。城市的人行道上一般是行人較多,所以城市主要道路照明不但要照亮車行道路面,而且還要適當照亮人行道,而且使半柱面照度達到標準要求,這樣有利于迅速發現人或動物橫穿道路等潛在的不安全因素。 設計是節能的源頭。城市照明工程設計應由專業設計人員進行,在設計時應嚴格遵循道路的性質、功能對照相應的照度和能耗密度標準,確定最節能的布燈間距、光源、供電路線、控制系統等等。這就要求道路照明工程師不但有良好的職業責任感,較全面的技術素質,能掌握科學的照明設計方法。設計人員在進行道路照明設計時,在保證照明的效果,達到城市道路照明的目的前提下,做到最大限度地節能和節省投資,并降低運行維護費用。 二、采取合理的布燈間距 路燈的布燈間距是否適當直接關系到照明的效果。安裝間距對節能尤為重要,盡可能加大安裝間距。 如采用雙側對稱布置,間距30米時,每公里66個燈,如250w,按每亮燈10小時,每公里耗電量為66*250*0.001*365*10=60225kwh(不計鎮流器損耗);若間距為40米時,每公里50個燈,耗電量為50*250*0.001*365*10=45625kwh,每公里就節約14600度電,假設全國以每年新增城市道路 2.5萬公里計算,就可節省電力3.65億KWh,并可節省燈具桿投資 20億元(每桿以5000元計),相當可觀。當然,這是經計算滿足標準的前提下并未考慮道路交叉口和隔離帶分段而影響間距布置。從上可看出,在滿足標準的前提下,布燈間距對節能非常大的意義。 三、路燈光源的選擇 目前,路燈照明所采用光源的主要類型有:金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、白熾燈、緊湊性熒光燈等。在相同的電功率下,高壓鈉燈光能量比金鹵燈高40%左右,且鈉燈的透霧性能比較好;按照同樣照度標準的道路照明要求,金鹵燈光源的電耗多于高壓鈉燈。因此高壓鈉燈在城市道路照明工程中使用非常廣泛。 隨著科學的發展,LED光源的技術成熟,LED光源在許多大中城市大力推廣應用。LED光源的特點是長壽命、高效、節能、安全、綠色環保。據專家介紹,和高壓鈉燈相比,新型大功率LED路燈可節約80%的電能,在照明效果上基本也可以取代路燈普遍所采用的高壓鈉燈。 LED光源耗電量是高壓鈉燈的18.7%,可節約80%以上的電能。 高壓鈉燈更換成本和維護費用是LED路燈5倍。可見LED路燈不但能比高壓鈉燈節能,且更換成本和維護費用節省的多。所以,LED光源在城市道路照明方面的廣泛應用,必將是大勢所趨。

四、穩壓降壓調光節能 在道路照明工程中,照度受電網電壓影響,而電網電壓受負荷影響,在負荷高峰時電壓偏低,在負荷低谷時電壓偏高。而傍晚為道路交通量高峰,此時電網電壓低,光源光通量低,路面照度低;接近午夜時為道路交通量低谷,此時電網負荷是低谷,而電網電壓偏高,光源發出的光通量高,路面照度高。這種不合理現象,造成既影響交通安全,又嚴重浪費能源和資金的現象,將智能光源穩壓降壓調光裝置安裝在路燈的控制端,在電壓波動較大時,人流較小的后半夜,采用該裝置在合適的照度情況下,降低較高的電壓,達到節能。五、控制系統與節能 多年以來,我國路燈的管理和控制手段主要采取以下手段:開關燈采取時控方式;故障巡檢依靠人工巡查的方式。隨著城市的擴大,路燈數量的迅速增長,這種控制方式在故障實時監控處理、按需控制、節能等方面已越來越不能適合城市發展。 無線監控路燈控制系統應用計算機網絡、超短波通訊、數據傳遞、大屏幕投影等技術,組成具有無線遙控、遙測、遙訊和數據信息處理等功能。它實現了在總控制室和各道路分控制站之間,用數據的形式通過無線電的方式,對各路燈控制箱進行監視、測量和控制,實現路燈監控的智能化管理??蓪Υ笾谐鞘谐菂^路燈進行準確的遙控開關燈,避免因早開或晚關造成的能源浪費。 該控制系統操作回路一般2~3 回,分別用作上半夜路燈、下半夜路燈和其他路燈,每一操作回路可以有多個出線空氣斷路器。電纜出線采用道路單側單獨供電(即單回路供電) 的方式,但在接線方式上采用單側單條電纜出線的異型接線方式。即其燈桿電纜的接線方式按照正常的ABC 排序,但在控制箱內將供給道路兩側的電纜(分別為上下半夜的電纜) 的同一相(如:C 相) 電纜芯對換接線,使之在上半夜燈全部亮,下半夜是一邊亮2P3 (即1 # 、2 # 、4 # 、5 #……亮燈) ,而另一邊亮1P3 (即3# 、6 # 、9 #……亮燈) ,這樣在下半夜變壓器仍能三相平衡供電,其照度也基本均勻,因下半夜車輛和行人稀少,能滿足行走安全的要求。比如我市的路燈電費每年大約500萬元,若采用全夜燈及半夜燈分時段節能控制方式,也就是在晚上12點以后,關閉一半的燈具,每年就可節約電費125萬元左右。

篇5

【關鍵詞】 城市道路 照明工程設計 節能

中圖分類號:TE08 文獻標識碼: A

國家建設部、發改委于2004年,在《城市道路照明設施管理規定》的基礎上經過修改,發出《關于加強城市照明管理促進節約用電工作的意見》的通知。文中指出“大力推廣節能技術,提高電能利用效率;嚴格按照照明設計標準規范進行照明設施的建設,不得超標準建設;新建、改建照明項目必須采用科學的照明設計方法,推廣采用高效照明電器產品和節能控制技術?!钡纫陨弦巹t。隨著我國經濟建設的高速發展,社會城市化建設突飛猛進,因此,與之相匹配的城市道路照明的改造和新建工程也急劇驟增。但是伴隨而來的是能耗的大幅度提高,特別是近年來能源價格大幅度提升,使電力耗費成為負擔。因此,路燈的節能必然成為一種趨勢。

一、城市道路照明工程設計與節能

城市道路照明的目的是為駕駛員和行人創造一個良好的視看環境,使人們安全、迅速、舒適地到達目的地;以及為了減少對人身及財產的犯罪行為發生。城市的人行道上一般是行人較多,所以城市主要道路照明不但要照亮車行道路面,而且還要適當照亮人行道,而且使半柱面照度達到標準要求,這樣有利于迅速發現人或動物橫穿道路等潛在的不安全因素。

設計是節能的源頭。城市照明工程設計應由專業設計人員進行,在設計時應嚴格遵循道路的性質、功能對照相應的照度和能耗密度標準,確定最節能的布燈間距、光源、供電路線、控制系統等等。這就要求道路照明工程師不但有良好的職業責任感,較全面的技術素質,能掌握科學的照明設計方法。設計人員在進行道路照明設計時,在保證照明的效果,達到城市道路照明的目的前提下,做到最大限度地節能和節省投資,并降低運行維護費用。

二、采取合理的布燈間距

路燈的布燈間距是否適當直接關系到照明的效果。安裝間距對節能尤為重要,盡可能加大安裝間距。

如采用雙側對稱布置,間距30米時,每公里66個燈,如250w,按每亮燈10小時,每公里耗電量為66*250*0.001*365*10=60225kwh(不計鎮流器損耗);若間距為40米時,每公里50個燈,耗電量為50*250*0.001*365*10=45625kwh,每公里就節約14600度電,假設全國以每年新增城市道路2.5萬公里計算,就可節省電力3.65億KWh,并可節省燈具桿投資

20億元(每桿以5000元計),相當可觀。當然,這是經計算滿足標準的前提下并未考慮道路交叉口和隔離帶分段而影響間距布置。從上可看出,在滿足標準的前提下,布燈間距對節能非常大的意義。

三、路燈光源的選擇

目前,路燈照明所采用光源的主要類型有:金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、白熾燈、緊湊性熒光燈等。在相同的電功率下,高壓鈉燈光能量比金鹵燈高40%左右,且鈉燈的透霧性能比較好;按照同樣照度標準的道路照明要求,金鹵燈光源的電耗多于高壓鈉燈。因此高壓鈉燈在城市道路照明工程中使用非常廣泛。

隨著科學的發展,LED光源的技術成熟,LED光源在許多大中城市大力推廣應用。LED光源的特點是長壽命、高效、節能、安全、綠色環保。據專家介紹,和高壓鈉燈相比,新型大功率LED路燈可節約80%的電能,在照明效果上基本也可以取代路燈普遍所采用的高壓鈉燈。

LED光源耗電量是高壓鈉燈的18.7%,可節約80%以上的電能。

高壓鈉燈更換成本和維護費用是LED路燈5倍。可見LED路燈不但能比高壓鈉燈節能,且更換成本和維護費用節省的多。所以,LED光源在城市道路照明方面的廣泛應用,必將是大勢所趨。

四、供電路線設計

路燈工程的特點是線路較長,線路上的電流不一定很大。路燈配電回路供電半徑長一般達800米,隨燈具與供電端距離的增加,電壓逐漸下降,若線路設計不當,有可能出現遠端電壓不能滿足光源所需正常維持電壓;解決線路壓降問題的方法就是安裝補償電容。

目前國內城市道路照明工程設計中采用的電容補償方式有兩種:一是在路燈電源處集中補償,二是在燈具處分散補償。采用路燈電源處集中補償方式,并不能減少低壓配線的耗電;采用單燈分散補償,無疑減少了路燈電源至路燈燈具這一段線路上產生的損耗,將起到較好的節電效果。

路燈采用的光源,基本是氣體放電燈,其功率因數相當低,一般在0.40~0.6,從而使回路電流大,在線路上產生的損耗相當可觀。電容補償后單燈功率因數不小于0.80。據測算,對一條道路上安裝的100盞 250W 高壓鈉燈進行電容器無功補償,將功率因數由0.44提高至0.80,結果供電電流由補償前的300A降低至141A,工作電流下降了大約一半,表明該照明系統通過無功補償為供電電源系統騰出了一半的容量空間,使電源設備能夠再發揮相當數量的供電潛能。

另一方面,由于照明系統供電線路上減少了一百多安培電流的徒勞往返,必將大幅減少線路上的電壓損耗和功率損耗,同時也降低了線纜的溫升,可謂一舉多得。

五、控制系統與節能

多年以來,我國路燈的管理和控制手段主要采取以下手段:開關燈采取時控方式;故障巡檢依靠人工巡查的方式。隨著城市的擴大,路燈數量的迅速增長,這種控制方式在故障實時監控處理、按需控制、節能等方面已越來越不能適合城市發展。

無線監控路燈控制系統應用計算機網絡、超短波通訊、數據傳遞、大屏幕投影等技術,組成具有無線遙控、遙測、遙訊和數據信息處理等功能。它實現了在總控制室和各道路分控制站之間,用數據的形式通過無線電的方式,對各路燈控制箱進行監視、測量和控制,實現路燈監控的智能化管理??蓪Υ笾谐鞘谐菂^路燈進行準確的遙控開關燈,避免因早開或晚關造成的能源浪費。

該控制系統操作回路一般2~3回,分別用作上半夜路燈、下半夜路燈和其他路燈,每一操作回路可以有多個出線空氣斷路器。電纜出線采用道路單側單獨供電(即單回路供電)

的方式,但在接線方式上采用單側單條電纜出線的異型接線方式。即其燈桿電纜的接線方式按照正常的ABC 排序,但在控制箱內將供給道路兩側的電纜(分別為上下半夜的電纜)

的同一相(如:C 相) 電纜芯對換接線,使之在上半夜燈全部亮,下半夜是一邊亮2P3 (即1 # 、2 # 、4 # 、5 #……亮燈) ,而另一邊亮1P3 (即3# 、6 # 、9 #……亮燈),這樣在下半夜變壓器仍能三相平衡供電,其照度也基本均勻,因下半夜車輛和行人稀少,能滿足行走安全的要求。比如我市的路燈電費每年大約500萬元,若采用全夜燈及半夜燈分時段節能控制方式,也就是在晚上12點以后,關閉一半的燈具,每年就可節約電費125萬元左右。

六、結束語

城市道路照明是城市夜景照明的一個重要組成部分,并且作為城市最基本的構成要素之一,是展示城市形象的最直觀的場所。城市道路照明工程的節能設計,對提高能源利用效率,減少不必要的能源浪費,有很重大的意義。

篇6

關鍵詞:LED;建筑化;照明設計;應用

中圖分類號:U491文獻標識碼: A

引言

隨著建筑設計水平的不斷提高,LED燈在現代建筑設計中的應用可說頗為廣泛,從人們最常見的室內LED照明到室外LED夜景效果,都少不了工程師們融入了LED燈光的建筑化照明設計。而LED燈應用在建筑上在我國仍屬于比較新的課題,如何結合LED燈的特點及其優勢,創造性的在建筑上應用LED照明系統并探索出一條可行性高的設計路線,越來越被LED燈設計師們所關注。

一、LED的發光原理與特征

1、LED的發光原理

照明點光源根據其發光機理能夠分為氣體放電光源、熱輻射光源與場致發光光源幾種內容,其中氣體放電光源的應用范圍是最為廣泛的,場致發光是一種新型光源,有注入式發光與本征場致發光兩種類型。

發光二極管是上世紀60年代開發出來的,到了90年代,就發展成為了各類不同的LED簡易結構,發光二極管的種類是多種多樣的,根據其發光材料來分,有磷化鎵發光二極管、砷鋁鎵發光二極管、林砷化鎵發光二極管幾種類型;根據其顏色來分,能夠分為綠光、黃光、紅光等發光二極管;根據功率來分可以分為大功率發光二極管、中功率發光二極管以及小功率發光二極管幾種類型。發光二極管發光原理圖見圖1。

圖1 發光二極管發光原理圖

2、LED的光學特征

綜合分析LED的性能,總結得出以下幾個特點:

2.1由于LED屬固定冷光源,所以其光源的輻射范圍相對較小,但亮度高,方便動態和顏色調整;另外,LED還具有節能環保特性,適用于建筑裝飾工程,一方面能無限拓展設計師的創作空間,另一方面能裝飾建筑物,提高其美觀性。

2.2LED的可控性強,尤其是在顏色調控上,LED能通過化學修飾方法設計、調控出多種顏色的光。

2.3效率高,且使用壽命長。LED單一光譜的效率并不高,但由于該技術能將全部光譜集中到一個頻段上,所以最終獲得的光效率便大大增高。一般LED技術的照明效率可達到80%~0%,與白熾光的10%~20%相比,LED光效率要得多。另外,LED技術的應用持久性良好,光源使用壽命也相對比較長,能側面實現照明節能。

二、LED在建筑化照明設計中應用的意義

1、解決一般建筑照明設計中存在的缺陷

在一般建筑化照明設計中照明性能不高、缺乏專業的設計以及缺乏后期維護的問題顯得十分明顯。在一般建筑照明設計中存在的這些問題主要表現在:第一,光源利用率較為低下,嚴重影響燈光效果;第二,耐久性和產品維護率不太可觀;第三,設計缺乏人文化和藝術性;第四,光污染十分嚴重。這些問題讓不少業內人士感到頭疼,但是,在照明技術革命中問世的LED燈卻正好能將讓這其中大部分的問題得到解決。

2、LED照明相比較普通照明更具有優勢

實際上,LED照明在現代建筑設計中倍受歡迎的原因也主要在于它自身所攜帶的功能性、藝術性、經濟型及其綠色節能的特點和優勢。

從表1可以看出LED屬于第四代照明燈。相比較而言,第一代照明白熾燈熱度高、易爆炸,熒光燈和節能燈易破裂、且光源有輻射。除了從光效上的高性能和壽命的延長上體現出LED照明的功能性。

表1 LED照明相比較普通照明的優勢之一

從圖2可看出LED燈耗能的大幅耗能減少體現出其可觀的經濟性。同時,LED照明的低耗能和光源無輻射的優勢也絕非對不起“綠色節能”的稱號。從生活中建筑外景的彩燈布置,到室內外的各種創意小燈具也都將其“藝術性”體現得淋漓盡致。總而言之,在21世紀建筑化照明設計中對LED的應用已經成為了主流。

圖2 LED照明相比較普通照明的優勢之二

3、LED燈的調光性很好

我國目前大中型城市基本設施耗能中,路燈用電耗能占很大比重。由于城市道路在凌晨以后,路上行人車輛很少,此時大面積的路燈所用電能均有很大程度上是浪費的。如果采用自動化的調光系統路燈,在車輛行人較少的時段減小路燈光亮,減小功率,就能節約高達500多億度的電量,將為我國節能減排工作做出巨大貢獻。尋求調光性能好的光源,將有效解決這一問題。因此路燈的調光性好壞直接影響著節能程度。而LED燈由于其驅動電流和燈芯亮度有關,數學上成定比關系。因此可以通過控制驅動電流來控制其光度,這點在實踐中已經有應用,且效果很好。LED燈還可以用脈亮調制(PWM)方式。這種方式的特點是,驅動電流呈方波式脈沖寬度具有可調節性,在改變LED燈持續亮點的同時還可以對其輸出功率進行調整。因為具有多種調光方式,LED燈在調光方面所表現出來的卓越性能已經越來越被關注。

三、LED在建筑化照明設計中的具體應用

1、隱藏式應用

LED的結構緊湊、體積小,應用十分的靈活,能夠應用在狹小的空間中,可以擺出多種多樣的造型,能耗較低,可以有效的美化建筑環境,營造出一個理想的藝術效果。LED照明的隱藏式應用有以下幾種形式:其一,帶式隱藏法。帶式隱藏法即在天棚四周安裝LED條形射燈,將其排成一列或兩列,將多個燈具串聯起來,這樣就可以營造出一個明亮的光帶,在使用該種方法時,應該做好遮光措施。其二,點式隱藏法點式隱藏法即將燈槽嵌入天棚中,再裝入燈具,根據具體的需求來選擇LED燈具,可以采取各種各樣的排列方式,該種使用方法有著布局靈活以及便于檢修的優勢。其三,面式隱藏法。在建筑物中,需要照亮的發光面包括地板、天棚與外墻面三種,在傳統的設計方式下,多將燈具直接安裝于樓板下面,再將鋼框架作為骨架,鋪上透光性材料。而發光底板則需要將燈安裝在樓板表面,將鋼框架作為支架,并鋪上透光性材料。在應用LED燈具時,可以將發光條安裝于窗戶內沿中,這樣就能夠營造出一種夢幻的裝飾效果。

2、LED燈具的一體化使用

在優秀的建筑物之中,建筑與照明間并無確切的分別,照明已然成為的建筑的有機組成部分,實現建筑與照明的一體化使用即將建筑空間、建筑構件、燈具與環境進行密切的結合,積極利用各類手段來解決設計矛盾,LED燈具與建筑設計的一體化使用有以下幾種類型:其一,大面積顯示屏。LED形狀大多是圓形,要將其應用在大面積顯示屏之中,可以使用整面式與程式控制相結合的模式,在應用數位化視頻處理技術,根據具體的戶內外環境應用不同的發光圖元來調整解析度、色彩與亮度,這樣就可以滿足不同的用途。其二,LED和建筑構件的整合。LED燈有著良好的裝飾性,能夠裝入發光條與發光帶,只要將其應用在立面構件置入裝飾部位即可,光點的分布情況可以根據建筑物的構造與表面來決定,對于網架結構墻面,可以將光點設置在網架的節點位置;對于大片的墻面,光點的布置需要遵循布置均勻的原則。

3、LED燈分別在室內外照明設計中的應用

3.1 LED燈在室內照明應用

LED燈照明在室內設計的應用一般會考慮到設計的人文性,以人為本,以人的體會和心理感受為主觀因素去設計和布置LED照明的造型。一般在由“點”、“帶”式隱藏法將LED燈光設計于天花板,通過不同顏色和墻面燈光反射燈效果打造不同的室內氛圍。一般家庭的LED照明設計以“溫馨舒適”為主,而像酒吧類似的娛樂場所的室內LED照明則以“耀眼炫目”為主。除此之外,LED在室內照明設計中還起到了與大致環境相映襯、點綴的作用。譬如不少酒店和公司入口的發光寫字臺、博物館展廳的墻面LED照明、走廊和過道的發光帶等都體現了LED在室內照明設計中的應用和創新。

3.2 LED燈在室外照明應用

相對于室內照明,LED在室外照明中的應用稍為廣泛。比如一些大型娛樂場所外墻,大中城市的夜景觀,正是因為有了LED燈的美化,才顯得如此繁華而富有活力。在城市的公園、廣場、標志性建筑等地LED照明分別以條式、帶式、點式造型,以不同顏色搭配的絢麗效果讓人眼前一亮。同時,從細小方面來說,不少噴泉的水下彩色照明效果、休息區的底面照明、街道的廣告藝術造型等也都少不了LED的應用和創新。

結束語

總而言之,在快節奏的生活中,人類的生活生產制造的污染不斷對我們的身體健康和生活環境造成或多或少的威脅。為了設計出符合當下環保觀念,集美觀與實用于一體的節能型LED燈具。專業人士應充分把握LED等特性及其優缺點,更新設計理念,借鑒有關先進的設計方案,在實踐中不斷創新,以更好的為人民服務,為我國的城市景觀建筑化照明設計錦上添花。

參考文獻:

[1]北京照明學會照明設計專業委員會編.照明設計手冊[M].第2版.北京:中國電力出版社,2006.

[2]邴樹奎,高杰.LED在照明工程中的運用[J].照明工程學報,2010(05).

篇7

【關鍵詞】道路照明;設計;重難點

0 引言

城市道路照明系統設計的好壞不僅直接關系到居民夜間出行的安全和城市生活的便利,同時也是影響交通安全和環境美化的關鍵,按照設計環節的不同,可以簡單的分為進行光源選擇、明確照明方式、選擇控制系統、改進燈具整體風格和提升節能水平等幾方面,在進行設計的過程中還應堅持維修方便、安全環保和經濟科學等基本原則。當然根據道路等級和實際用途的不同,在進行照明系統設計時除了要嚴格參照相關標準外,還應根據實際需求進行必要的調整,下面就設計中存在的重難點進行深入的分析。

1 道路照明水平選擇

道路照明水平的選擇不僅是決定城市道路夜間照明舒適度的關鍵,同時也是考驗設計人員專業水平的重點,在進行設計的過程中一定要考慮行人和駕駛員對夜間出行或行駛的視覺需求,具體包括清楚地觀察道路條件,明確道路或前方是否有障礙物,周圍環境中的道路設施情況,以及駕駛室內的指示燈和儀表運行情況等。其設計的難點在于如何在保證路面平均亮度的基礎上,綜合考慮道路使用、周圍環境以及人類視覺需求對照明水平的影響,當然還要盡量避免因照明亮度選擇不合理引起的強反射、眩光和視覺疲勞等問題。要想避免上述問題的出現,首先應該對所設計的道路進行分類處理,初步確定基本的路面平均亮度,我國的設計標準中明確規定人行道照明可根據夜間行人流量的大小以及居住區和商業區的不同進行合理的選擇,而交通道路照明的標準值確定可以按照道路類型的劃分分為次干路、支路和主干路等三種,此外還應最大限度的利用現有光源,減少人工光源或裝飾性照明對道路使用人員視線和視覺的影響。

其次,還應注意對特殊路段照明水平的正確處理,尤其是人行橫道段、交會區、連接段和公交站范圍段等,其中人行橫道段的照明水平應是正常路段的1.5倍,而交會區和公交站范圍段不僅覆蓋面較大,同時也是夜間行人往來交匯的重點區域,所以在進行照明水平選擇過程中應該考慮增加照明功率密度及合理選擇照明方式等方法進行調整和改善。連接段應設置過渡照明,保證駕駛員從有照明路段到無照明路段的視覺過渡和緩沖。最后要對照明水平的選擇進行科學的評價,其中評價指標包括眩光限制、路面平均亮度、誘導性、照明功率密度和環境比等,每個評價指標的滿足是為了更好的確定照明水平選擇的準確性,而不斷地完善和改進照明水平評價指標與標準才是未來設計的重點。

2 道路照明光源安排

照明燈具的型號選擇和安裝方式的安排是決定設計是否合理以及實際使用經濟性的關鍵,所以如何布設和怎樣根據路段的位置及道路等級選擇合理的架設方式是光源設計的難點。目前我國城市道路中應用較多的是LED光源,其不僅具有使用壽命長和響應速度快等優點,同時還具有較高的中間視覺和更為自然的光色。要想提升燈具安排的合理性,首先應該關注的是光源和燈具型號的選擇,目前較為常見的光源有高壓汞燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈和節能燈等,對于城市主干道來講選擇透霧性好、壽命長和光效高的白色高壓鈉燈可以減少維修的次數和提高駕駛員行使過程中環境可視度。當然隨著金鹵燈顯色指數、壽命及高效條件的不斷改進,其在城市主干路中的應用范圍也在不斷擴大。對于住宅小區和人行道來講,由于行走的速度緩慢,所以通常不會出現眩光問題,光源的選擇也可以偏向于小功率的高壓鈉燈及節能燈。

其次,是確定科學的路燈間距和對地高度,同照明水平一樣,不同等級和用途的城市道路在進行安排的過程中標準也是不同的,其中人行道及城市小區中的道路照明應該選擇單側連續布燈的方式,對地高度為4m-6m,間距在3.5-5m之間,如果夜間行人較少或光源照度較高還可以適當的增大間距,此外路燈的安裝地點應盡量遠離居民的陽臺和臥室窗戶,以免產生污染光源,影響居民的正常休息。而對于城市主干道的路燈設計應該依靠車流量大小、車輛類型、平均行車速度和兩旁建筑等因素進行綜合考慮,其中路燈間距可以安排在25-35m,對地高度則為8.5m左右,值得注意的是燈柱的設計應該以簡單實用和穩固便捷為原則。

最后,還應考慮燈具設計與城市景觀及周圍環境的協調性,既要保證燈具使用功能的多樣性,又要體現和滿足設計與應用城市的人文特色和居民觀賞需求,對于一些防塵、防水性能優越及接口防護較好的燈具可以在滿足使用壽命要求的同時提高安全性。此外節能環保已經成為我國能源利用和環境保護的基本理念,在進行光源設計時盡量減少布燈數量、應用太陽能燈具和選用高頻交流電子鎮流器等。

3 道路照明控制系統

照明控制系統的設計是合理確定路燈開關時間,確保特殊天氣道路照明和減少電能損耗的關鍵,其設計的難點在于如何保證終端系統的集中控制和實時遙控,如何及時反饋路燈故障信息和減少維修人員的定期檢查工作量,目前較為常見的控制方式包括照度控制、時間控制、遠程控制和手動控制等幾種。隨著PLC自動控制技術及電子信息技術的不斷發展,目前的城市道路路燈控制系統更加趨向于數字化和自動化,首先對于控制方式的選擇應該以及時反饋和科學合理為基本原則,就單一控制中的手動控制來講雖然可以保證路燈使用時間的準確性與合理性,但是隨著工作范圍的擴大,其亮燈的周期也會越來越長,造成使用的不便和人力的浪費。時間控制雖然能夠縮短亮燈周期和減少對資源的浪費,但是其缺點是不能有效適應季節氣候變化和惡劣天氣的及時響應,光控方式雖然能夠實現路燈的實時控制,但是亮燈率不能得到保證,維護費用也較高,所以在實際的設計過程中應該選擇時控、光控和手控相結合的方式,以保證控制的準確性和科學性。

其次,是對于遠程監控和控制系統的應用與設計,應該以增進可靠性,確保安全性和經濟性為基本原則,目前應用較廣的為GPRS無線遠程智能控制系統,其主要組成包括GPRS接收器、集中控制器、單燈控制器、監控中心和控制終端設備等??蓪崿F的功能包括自動報警、實時監控與控制、數據存貯與查詢、遠程維護和擴展等,按照控制方式的不同還可以選擇全夜模式、半夜模式、半夜減半等三種,控制范圍也可以按照分區、分組和分線路管理等三種。此外該系統還可以通過在不同節點設置遠程控制參數,來實現不同節點的靈活控制,這樣就在保證道路調光的同時,有效延長了路燈的使用壽命和大幅度的降低了對電能的消耗。

4 結語

通過上文對城市道路照明系統設計重難點的簡單分析,不僅明確了城市道路照明對城市建設發展、道路交通安全和人們生活出行的影響,同時也更加的認識到想要從根本上提升道路照明系統設計的合理性、科學性和節能性,就要從提升設計人員的專業素質,改進道路照明燈具和光源以及創新道路照明節能措施等角度入手。雖然目前我國城市道路照明系統的設計還存在較多的問題和需要改進的方面,但是隨著設計經驗的不斷積累和相關標準的不斷完善,未來的道路照明系統一定會更加合理和便捷。

【參考文獻】

[1]韋公遠.淺談城市道路照明設計要點[J]. 城市照明,2013,(2):17-18.

篇8

關鍵詞:景觀照明 藝術表現 照明效果

Abstract: In recent years, with the socio-economic development and people's living standards improve, people's image of the night scene landscape requirements increasing, and the landscape lighting is also an important part of urban planning and design, it can very well create a beautiful landscapenight view, of great significance for enhancing the taste and image of the city, improve people's quality of life. I that is combined with practical work experience, landscape lighting design points, and landscape lighting design better integrated into the urban environmental planning.Keywords: landscape lighting; artistic expression; lighting effects

中圖分類號:P901 文獻標識碼: A 文章編號:

在景觀設計中,對于景觀照明的設計是其中非常重要的一個分支。盡管在

我國景觀照明設計剛剛處于起始階段,但其發展速度卻非常迅速,現今,景觀照明設計已然成為了城市規劃設計中不可分割的一部分,因此,對于科學、規范以及人性化的設計景觀照明是非常必要的。

一、景觀照明設計中應注意的問題分析

1.景觀照明設計與周邊環境的協調性

一個城市的整體規劃是各個單項建設項目設計的綜合體現。在景觀照明設計中,既要體現所在區域的特色,又要與城市的照明總體要求相符合,同時,在其所在區域內,每一項的照明設計在表現自身特點的同時還要與此局部區域的整體形式以及風格相統一。因此,在照明設計的過程中,要考慮周邊的環境因素,從不同的角度模式來定位景觀照明項目的風格與形式,進而實現整體與局部以及局部與個體之間的協調統一性。

2.照明效果的藝術表現性以及人文理念的體現

景觀照明設計要求設計者具備一定的專業鑒賞水平以及品位,而照明效果的藝術體現更需要深層次的直覺感悟。只有通過光和照明效果才能體現景觀照明藝術的生動形象。照明不僅可以改變城市環境的外觀,更可以通過實用照明燈具的燈光和色彩的藝術性,來體現動靜相結合的和諧景觀,點綴整個城市的夜景景觀。通過精心細致的設計景觀照明來突顯藝術的表現性,進而達到景觀燈具照明設計時的藝術效果。

3.景觀照明設計方案與運用性價比

在景觀照明的設計方案中,應盡量采用符合綠色照明條件的技術、材料以及產品,并且使用壽命長,能效高、穩定性較高的新光源,這樣就可以從源頭上實現節約能源的需求。同時,在布置燈光系統、敷設下路以及安裝燈具時,要充分考慮到人的安全、防火、防盜及檢修方便等方面。此外,也要運用性價比原理,最大程度的實現經濟性的投資。

二、景觀照明設計中燈具的布置標準以及接地系統的選擇

1.園林照明設計中燈具的布置標準

(1)高桿燈

高度為18m 以上都可以稱之為高桿照明,其主要應用于大型廣場照明。根據桿體的形式可分為固定式、升降式以及傾倒式。通常采用的是升降式高桿燈照明。高桿燈的款式有蘑菇型、球形、荷花型、伸臂式、框架式及單排照明等,其結構緊湊,整體剛性好,組裝維護和更換燈泡方便,配光合理,照明范圍也很高,燈具間距通常為15―20米。

(2)庭院燈

庭院燈一般放置在公園、街心花園等一些類似的地方,在起到照明作用的同時又要達到景觀的藝術效果及美感,可用多種式樣的,如古典式、簡潔式等等。其可用的光源也有較多種類,如節能燈、金屬鹵化物燈、低壓鈉燈及LED 燈等,其高度一般為3―4m。燈具間距通常為10―15米。

(3)草坪燈

草坪燈主要用于公園、廣場、小區、學校及一些相關地方周邊的飾景照明,創造夜間景色的氣氛,它是由亮度對比表現光的協調,而不是照度值本身,最好利用明暗對比顯示出深遠來。草坪燈一般采用的光源是節能燈。燈具越矮,間距越密,常用燈具間距為6―10米。

(4)埋地燈

埋地燈可用于廣場及其廣場道路的鋪裝、雕塑及樹木等照明,其造型比較多,有向上發光的,有向四周發光的,也有只向兩邊發光的,可用于不同的地方。埋地燈由于埋設在地底及水下,要求密封效果特別好,也要避免水分凝結于內,屬于加壓水密封型燈具,燈具位置按照明對象而定。

(5)壁燈

壁燈是安裝在各種墻壁及臺階上的燈具,適用于架空層內的走道、回廊、活動區等功能性照明,其一般采用的是節能燈。連續排列燈具的間距通常為8―10米,針對活動區、裝飾性等場合則按照明對象而定。

此外,還有其他燈具類型,如泛光燈、水下燈以及裝飾性造型燈等,其燈具的位置要依據具體的照明對象而定。

2.接地系統

按照相關的規定:安裝于室外的景觀照明中距建筑物外墻>20m的設施,宜采用TT接地形式。因此在景觀照明的設計中,燈具的接地形式均采用TT接地系統。但對于不同種類的燈具,也有不同的接地做法。

(1) 路燈、庭院燈接地由于上述燈具布置的間距較大,每個燈具旁均設有接地極。接地極采用2500mm,φ50鍍鋅鋼管,以及40×4鍍鋅扁鋼,直接和燈具相連。此時由室外照明配電箱引出的電纜到各個照明支路的第一個燈具是無PE線的。(2) 草坪燈、地埋裝飾燈接地這類燈具的特點是自身體積小、間距短,所以每個燈具旁再設置接地極就不適用了。在這種情況下,TT接地系統做法是:每個支路的第一個燈具旁采用2500mm、φ50鍍鋅鋼管做接地極,由此地極引出PE線(每個回路燈具之間有PE線)再和燈具外殼、金屬桿做可靠連接。要求接地電阻≤10Ω。

三、景觀照明設計的節能措施

1.景觀照明設計中燈具的選擇

景觀照明節電是建設節約型社會中的重要一環,要根據景觀元素的要點、照明載體的形體特征、材質特性、藝術特點等選擇科學合理的照明方法,合理使用高效節電照明技術和方法。因此景觀照明設計中選擇燈具時應該選用發光效率高的節能光源、燈具和輔助設備,推廣采用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈、細管熒光燈及LED 燈等。充分利用自然光,采用有效的配電方案及控制方式等,以便于合理維護和管理照明設施,將照明能耗減少到最低限度。各種燈具選用節能型鎮流器等輔助設備,并對每套燈具進行合理的無功補償,以減少整個線路的電能損失。

2.合理確定照度標準及照明功率密度值

(1)照度標準

城市景觀照明的目的是渲染氣氛、美化環境、標志人類文明。這就自然涉及到怎樣充分利用照度的問題。夜景照明的照度值與建筑物外裝材料、周圍環境明暗程度、建筑物性質和特點等因素有關。應根據被照場所的功能、性質、環境區域亮度、表面裝飾材料及所在城市的規模等,確定所需的照度或亮度的標準值

(2)照明功率密度值

照明功率密度值指單位面積上的照明安裝功率,也就是單位面積安裝功率標準,對其有明確的相應規定,建筑物被照場所的照明功率限值,目的在于控制建筑照明總的用電量,以節約能源。關于城市景觀照明的單位安裝功率,我國北京市綠色照明節能地方標準規定為3.5W/m2。鑒于城市景觀照明的表面照度或亮度與表面的反射比及潔凈程度有關,同時隨背景即環境亮度的高低發生變化,因此,照明單位面積安裝功率也同樣受立面反射比、潔凈度和環境亮度這三個因素的影響。

3.選擇不同的系統控制模式。

考慮既要滿足不同時段、不同區域營造不同氣氛下的景觀效果的使用要求,又要達到節能的效果,可以根據使用情況設置平日、節日、重大節日等不同的開燈控制模式,例如光控、時控、程控等智能控制方式,并具備手動控制功能。采用計算機網絡技術實現對各子系統的監控和管理,實現燈光組合變化和照度變化的靈活控制,努力降低電耗。

總結:

在現今經濟快速發展的現代城市中,景觀照明設計以及藝術體現在對于整個城市環境的美化方面起著一定的重要作用。設計者在對景觀照明進行設計時,需要用其富有藝術性的思維,并結合現代化的科學技術,制定合理的景觀照明設計方案,通過燈光的藝術表現力,來為人們創造出更優美的夜景景觀。

參考文獻:

[1]李鐵楠.景觀照明創意和設計[M].北京:機械工業出版社,2005.

篇9

關鍵詞:公路隧道照明“低碳經濟“節能減排”

中圖分類號:U459.2文獻標識碼: A 文章編號:

1 前言

在高速公路建設中采用隧道節能照明技術可以節約電能,降低運營成本,提高高速公路的經濟效益和社會效益。目前隧道照明的節能,主要是采用高功率因數的照明燈具(配高效電子鎮流器)、隧道內兩側鋪反射率高的裝修材料、盡量縮短供電電纜長度以減少線路損耗、合理布置配電房的位置、集中調光控制、減少洞外亮度等方法。為了進一步節能,設計者還把隧道內的燈具分為全日燈、黃昏燈、白日燈和應急燈等幾個回路進行人工或自動的控制。這些方法,雖然有一定的節能效果,但在實際營運中電能的浪費還是十分嚴重,營運過程中為了節約電能產生了照明與行車安全和隧道監控之間的矛盾等問題。

2公路隧道運營照明存在問題

近20年來,我國交通運輸部門投入大量科研經費,圍繞公路隧道照明工程的實際問題開展技術研究并取得許多重要成果,強有力地推動了我國公路隧道照明技術的進步。但在工程設計、運營管理中仍存在諸多問題,主要表現為以下方面。

2.1 照明設計參數有待完善

《公路隧道通風照明設計規范》頒布實施至今已有10余年,在這期間,我國公路隧道數量、規模及類型都發生了較大變化,同時新理論、新技術、新設備、新材料不斷涌現,因而部分照明設計參數有待進一步修正和完善 ,如短隧道照明設計方法、洞外亮度L。 (s)參考取值、各照明區段亮度指標等。國際照明委員會(CIE)制定的《公路隧道和地道照明指南》 固然對我國公路隧道照明設計有借鑒之處,但并不完全適用。

2.2 照明控制方式較為落后

部分高速公路中、短隧道照明無法實現遠程人工現場實時自動控制,甚至需要隧道管理人員在現場人工控制,若高速公路全線中、短隧道數量較多,則每日現場工作量較大:一方面,造成不必要的電能浪費;另一方面,耗費較大的人力、物力去開關照明燈具,運營管理效率太低 。絕大多數公路隧道照明采用時序分級調光控制法,雖然其控制模式簡單、可靠,但無法結合天氣、洞外亮度、交通量等時變參數從宏觀層面對整個隧道照明系統進行自適應控制,同時受照明配電回路所限,只能實現3~6級照明控制等級,“過度照明”、“無效照明”現象較為嚴重。

2.3 照明節能理念存在誤區

公路隧道照明節能并非簡單地開關某些燈具,而是要求建立在行車安全基礎上的最大節能,即公路隧道照明節能不能以犧牲交通安全為代價。部分隧道管理人員一味追求節電省錢,致使公路隧道照明控制方案的隨意性、主觀性很大 ,這種做法其實忽視了公路隧道照明的特點和本質,對隧道行車安全危害極大。

2.4現有隧道照明控制營運中節能與隧道監控的矛盾

隧道監控是隧道管理的重要組成部分,目前隧道照明與監控之問產生的矛盾主要在夜問。部分營運者為了省電,夜幕降臨時關閉隧道內所有的燈,由于目前國內隧道普遍采用非紅外線攝像頭,隧道內部一片漆黑,使得無法發揮有效監控,夜間直接造成從攝像頭到監視器之問大量設備電能的浪費。這種問斷的監控也不符合重要隧道內所需的監控要求。夜間,在有人進入隧道或發生偷盜、破壞等現象,很難被及時發現,在車輛發生故障或發生交通事故時,不但監控不到,而且在處理時不能提供必要照明。在設計中應考慮在隧道發生緊急情況時,隧道內燈具能夠根據需要自動控制照明亮度。比如隧道內發生火災或擁擠堵塞時,為幫助隧道及時排除危險,系統自動將全部燈點亮,系統的手動控制應能夠可以在多處實現,如監控中心,隧道管理房或隧道內的其他位置等。從安全、監控,節能及所能提供便利等方面綜合考慮,夜問隧道內提供適當的照明是必要的。

3 公路隧道照明節能技術應用

針對新建公路隧道和在運營公路隧道不同的照明節能需求,本文給出了上述節能措施的應用方案。工程實踐表明,綜合運用公路隧道照明節能技術,可實現公路隧道照明綜合節能20 %以上的總體目標。

(1)采用先進的隧道照明控制和管理系統在隧道實際運營過程中,隧道照明取值與車速、車流量、洞外光照有密切的關系。隧道照明控制參數研究的一個目標,是在確保安全的前提下,實現隧道照明的高效節能。隧道照明節能綜合控制系統,以檢測得到的洞外亮度、車速、車流量等交通參數為輸人,以照明節能控制器為執行設備,開發照明節能控制系統,該系統能夠根據交通參數和環境參數,自適應調節控制燈具亮度,使隧道進出I:1段的加強照明的自動調光系統與外部光線的強度對應,設置信號反饋控制裝置,力求做在保證安全行駛條件的前提下,實現燈具照明的最優控制。

(2)采用隧道照明分區控制方法

在隧道照明系統中,除按照規范要求,分為入口段,過渡段,中間段,過渡段,出口段外,并設置燈光分區域分組控制系統,當夜間車流量減少時,自動采集跟蹤篩選調整照明燈具數,從而減少照明能耗。

(3)增大光反射比

選擇合適的燈具,設置合理的安裝角度,并且處理增大頂棚和墻壁的反光比,使隧道頂棚、墻和路面之間產生多次反射作用,預計可使隧道照明反射光增量系數比表面未作處理的隧道約增大20% ,即可達到節電20%左右的效果。

(4)制定有效的管理維護操作規程

管理維護操作規程應有效的制定長效機制,對隧道內光源、燈具等按規定進行維護,對燈具進行定期清潔工作,對光源和附件進行檢修,尤其是檢查氣體放電光源的無功補償電容有無擊穿,此外還需要對照明控制裝置進行調整等,提高照明燈具的維護系數,使照明系統處于良好的工作狀態下,使隧道照明系統不但滿足照明要求,而且達到節能要求??傊淼勒彰飨到y從以上角度,可以有效達到隧道照明管理節能。

篇10

【關鍵詞】工業建筑,電氣照明,節能設計

中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A 文章編號:

一、前言

隨著現代科學技術的發展,人民生活水平的不斷提高,能源消耗也不斷增加。因此,在現在社會中,建筑節能意識越來越受到大家的廣泛關注,建筑節能的技術運用也越來越多。但是要做好建筑節能工作,進一步提高建筑節能的技術水平并且進行深入的研究是非常重要的事情。

二、電氣節能的設計原則

1.適用性

適用性就是指在滿足建筑施工的情況下,即為建筑施工提供足夠的電荷、電量和動力,保證建筑施工的照明強度、色度和舒適工作環境以及暢通運輸通道的情況下,優化供電配電設備,以促進電能的合理節約化運用。

2.節能性

節能性原則就是指將無需消耗電能的電給節省下來。在建筑施工中,有許多電能的消耗與促進建筑的順利安全進行無關,是不必要的一種損耗。所以我們要對這些不必要的消耗采取措施以節約電能。不必要的電能消耗,如用久了的電氣設備自身的電量消耗就高于新的電氣設備、傳輸線的消耗,以及變壓器的過多消耗。所以在不影響正常工作功能的情況下,能夠經濟合理的采取先進技術節省不必要的電能消耗是十分重要的。

3.節約性

節約性指的就是不能因為要達到節能的效果而過高的消耗投資,而是要以最低的投資得到最大的回報,要在選用節能設備上做到科學合理,要充分的考慮經濟效益的取得。

三、建筑電氣新技術的應用

為解決傳統節能技術能源浪費大的問題,新一代建筑電氣技術正在試圖采用各種先進的控制方式對傳統建筑電氣設備進行有效的控制。另外,通過中控電腦則可監視和控制整個建筑的燈光、遮陽及空調設備,同時可以看到各區域、各房間的實際溫度,并可設定各房間可調節溫度的上下限;通過定時則可對定時上下班場所的燈光、空調、窗簾等進行定時控制。所有這些措施都可以達到節能的目的,有效地降低建筑電氣的能耗。

民用建筑的節能潛力很大,建筑電氣設計應充分考慮選擇高效率的節能設備,應用先進的設計技術,按照節能標準進行設計,為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動空間。照明節能設計就是在保證不降低照明質量的要求下盡量減少照明回路中的能量損失,從而達到能量利用的最大化。如何達到照明節能效果,本文將從以下幾個方面進行闡述。

四、電氣照明節能設計的應用分析

1.照明設計的節能

照明節能設計就是在保證不降低作業面視覺要求、不降低照明質量的前提下,力求減少照明系統中光能的損失,從而最大限度的利用光能。

(一)合理選擇照明線路

照明線路的損耗約占輸入電能的4%左右,影響照明線路損耗的主要因素是供電方式和導線截面積。大多數照明電壓為220V,照明系統可由單相二線、兩相三線、三相四線三種方式供電。三相四線式供電比其它供電方式線路損耗小得多。因此,照明系統應盡可能采用三相四線制供電。

(二)合理選擇控制開關和充分利用天然光

采用各種節能型開關或裝置也是一種行之有效的節電方法。根據照明使用特點可采取分區控制燈光或適當增加照明開關點。臥房、病房、客房等床頭燈可采用調光開關,高級客房采用節電鑰匙開關,公共場所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關,走道、樓梯等人員短暫停留的公共場所可采用節能自熄開關。合理選擇照明方式在滿足標準度的條件下,為節約電力,應恰當地選用一般照明、局部照明和混合照明三種方式。例如工廠高大的機械加工車間,只用一般照明的方式,用很多燈也很難達到精細視覺作業所要求的照度值,如果每個車床上安裝一個局部照明光源,用電很少就可以達到很高的照度。

(三)合理選擇照度值

選擇照度是照明設計的重要問題。照度太低,會損害工作人員的視力,影響產品質量和生產效率。不合理的高照度則會浪費電力。選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應。設計照明可按國家頒布的照明設計標準來選擇照度,必要的照明質量合理的照度值和優良的照明質量形成的光環境可以提高工作效果和改進人們的心情,要綜合考慮照明系統的總效率。

2.變壓器方面的節能設計

(一)變壓器的損耗:a.負載損耗-與負載成平方比;b.空載損耗-與負載無關。

(二)變壓器的效率:輸出功率p2與輸出功率p之比即為變壓器的效率,變壓器的高效率是由變壓器的空載損耗p0、變壓器的固有結構、短路損耗p決定的。

(三)工業廠區在制定前期電力方案時,要充分做到合理布局,使變電站深入廠區負荷中心,做到減少線路出線長度和電壓波動,降低電能和線纜損耗。選擇高效節能型變壓器,實現變壓器的經濟運行。

(三)電動機節能設計

在建筑工程設計中,應該在考慮降低電動機電能損耗的情況下,選擇更為節能的電動機,以達到提高電動機的工作效率。負荷連續的電動機,在輕載時刻采用打開風門和閥門的方法節約電能;斷續負荷的電動機,對于輕負荷不能停止工作的額電動機,則要在額定功率下采用常用電源,在低速運行時采用逆變器變頻裝置調速。

3.照明光源上的節能

從照明節能方式選擇光源,首選無需置疑肯定是天然光。天然光是取之不盡,用之不竭能源,充分利用天然光是最綠色環保節能的照明方式。隨著人們對能源和環境保護的日益關注,工業建筑物中如何充分利用天然光源來節約照明用電已引起廣泛重視。工業建筑物中露天的裝置區及大面積的廠房,天然光都應當充分加以利用,設計中將采光和照明有機地結合起來。白天盡可能地利用天然光源,使建筑物內獲得穩定的光照條件。同時,室內引入陽光,既能大大節約照明能耗,亦有助于提高室內溫度,對于降低建筑能耗也具有重要的現實意義。如何在設計中盡可能的利用天然光,盡量考慮天然光與人工照明的充分結合,以達到節省照明電能的目的,有如下措施可采?。簩Ч夤芊?、采光擱板、反射高窗、棱鏡窗等,此幾種措施都可以充分利用各種導光和反光裝置將天然光引入室內進行照明,這需要同建筑專業緊密配合,以達到建筑物照度要求,這是節約照明耗能的重要方式之一。如在大型化工倉庫中,在棚頂設計中采用透光板,充分利用自然光。

(一)合理選擇人造光源

工業建筑較民用建筑復雜,需注意環境溫度、濕度、振動、污穢、塵埃、腐蝕、有爆炸和火災危險介質等情況需綜合考慮燈具及其光效、色溫、顯色指數、光源壽命和價格等因素。在設計中,根據工程的性質,使用的場所,人員的視覺要求等,選擇不同的光源。如:高度較低的室內場所(如辦公室、會議室等)應采用細管徑直管形熒光燈、緊湊型熒光燈或小功率的金屬鹵化物燈等光源;高度較高的室內場所(如工業廠房等),應采用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈。也可采用大功率細管徑熒光燈;室外場所,應選用高壓鈉燈等使用時間較長的氣體光源以及利用太陽能作為能源。選擇的光源必須結合適合的燈具使用,在設計中,應注意選擇控光效果好,效率高的節能燈具。保護罩,格柵等等都直接影響到照明的效率,會間接提高電能的損耗。此外,公共場所如廠區路燈等夜間照明采用的是白熾燈、水銀燈,應改造成為緊湊型熒光燈,可節電50%左右。辦公樓、操作間照明的老式燈具應改造成帶電子鎮流器和細管徑燈管的節能型熒光燈,節電159/6以上,還具有消除頻閃效應及噪聲等優點。

(二)選擇合理的照明方式

選擇合理的照明方式,按照分區、分組、營業、非營業、白天、夜晚等采用一般照明、局部(或重點)照明、均勻對稱布置、適宜的距高比等等。例如大型商場應采用一般照明和局部重點照明、地下車庫宜采用車行道和車位分區分控照明、道路照明應采用半夜燈照明方式。此外,每個開關所控光源不宜太多,所控燈列與窗平行(即利用自然光),樓梯走道采用節能延時開關。在有條件的場所還應該采用智能照明控制系統。

4、照明控制

值得注意的是,在照明設計中,照明的控制方式對于照明節能同樣起到了重要的作用?,F有的照明控制方式很多,例如:單燈控制、多燈控制、雙控開關控制、樓宇自控系統控制、智能控制(總線控制)、其他控鑭方式(采用探測器控制)等。在這眾多的控制方式中,如何在照明設計中做到切合實際,是每位設計人員應十分注意的問題。既要傲到方便,又要達到節能。

另外,建筑電氣專業也在考慮采用一些新技術和新產品。在照明設計中,天然光和光纖照明的應用也給我們進行照明節能提供了有力的手段。有些建筑中,其頂部或側面有大量的玻璃,白天大量的天然光線透過玻璃,使室內完全可以不用人工照明而獲得充足的照度。對于透過玻璃的光線多少,可以通過采用自動控制幕簾進行控制,使室內光線達到視覺舒適的程度。對于一些室外光線投射不進來的地方,尤其是地下室,則可以采用光纖照明的方式。光纖照明不消耗能源,它是在室外設置陽光采集裝置,將太陽光通過光纖,傳至室內光纖照明端口。照明光源研究人員都在致力于發光二極管在照明的應用,發光二極管的最大特點是耗電量低、壽命長。從目前來看,影響其大量應用的關鍵是其發光效率還不夠高。從目前的技術水平,發光二極管的發光效率和自熾燈相差無幾。如果發光二極管能大面積得到推廣應用,對于建筑中照明來說,將會節省大量的能源。

5.配電上的節能措施

盡量減少配線的長度。因此,我們在布置線路時要使線路盡量走直線、變壓器要離負荷中心盡量的近、供電距離要能盡量減少、對于低壓線路,能不走回頭線就不走回頭線,能少走就少走。導線要選擇電導率較小的那種材料,加上對節約用銅的考慮,可采用新型的銅鋁復合材料做電纜。

五、結語

隨著我國經濟的快速發展,新能源的開發及能源的節能問題變得越來越重要。目前,電氣系統設計節能是建筑節能所倡導的。在建筑工程的電氣節能工作中,對節能技術的應用有著非常重要的現實意義,對節約能源有著非常重要的作用。

參考文獻

[1]高晉峰 論民用建筑工程照明設計中的節能[J]智能建筑電氣技術2010

[2]張軍 關于建筑電氣節能設計措施的探討[J]中國科技信息2011