唐毓鵬

摘 要：為適應(yīng)公眾對整個公共空間的照明需求，將電氣工程及其自動化技術(shù)運(yùn)用于城市公共景觀的亮化中，幫助人們對電力技術(shù)有了更精確的認(rèn)識，同時有助于電力系統(tǒng)的改進(jìn)。本文對城市公共場合景觀亮化電源的種類、電氣工程及其自動化的基本原理、常用的電力負(fù)載可靠性、弱電設(shè)計(jì)、電纜的選用、燈具的選用、配電箱、接地，節(jié)能減排等方面的問題進(jìn)行了闡述。本文主要討論了城市商業(yè)區(qū)夜景照明以及園林景觀亮化的設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及用電相關(guān)安全問題

關(guān)鍵詞：城市公共區(qū)域；景觀亮化；電氣工程及其自動化；景觀用電需求

伴隨著社會的持續(xù)發(fā)展和進(jìn)步，科技的發(fā)展也在持續(xù)地提升，科技在各個工程領(lǐng)域中所占據(jù)的比例也在不斷地增加，很多工業(yè)中實(shí)施的智能化和自動化技術(shù)，都需要與電氣化相結(jié)合的設(shè)備。

1城市公共景觀亮化設(shè)計(jì)要點(diǎn)及作用

1.1城市公共景觀亮化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

目前，很多現(xiàn)代化大都市的公共園林亮化已經(jīng)不僅僅是為了招徠消費(fèi)者，同時也是一種裝飾燈光，越來越多地被人們所關(guān)注。比如，北京王府井大街、哈爾濱中心大街、上海南京路等，都以它們獨(dú)特的韻味和絢麗的夜景，在這個城市里有著重要的地位。在城市商業(yè)區(qū)夜景照明設(shè)計(jì)中，有兩個設(shè)計(jì)重點(diǎn)，即一般照明和重點(diǎn)照明。

一般照明是指城市商業(yè)區(qū)的道路照明和景觀照明。主要采用庭院燈、路燈、草坪燈、廣場燈等照明措施，營造整個商業(yè)區(qū)的氛圍。根據(jù)CIE的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，商業(yè)區(qū)道路照明的亮度應(yīng)為5lx至25lx，而中國大部分城市商業(yè)區(qū)的一般照明符合國際標(biāo)準(zhǔn)。然而，中國也有個別城市低于這一標(biāo)準(zhǔn)，例如，太原市鐘樓街和柳巷的照明亮度低于該標(biāo)準(zhǔn)。

重點(diǎn)照明是指商店櫥窗、商品展示大廳、柜臺等區(qū)域的照明，因?yàn)檫@一區(qū)域的照明要達(dá)到一定的強(qiáng)度，所以多使用霓虹燈、白熾燈、日光燈等集中的照明設(shè)備，有些大的超級市場還會用到金鹵燈。當(dāng)前，新建的購物中心都使用了直管日光燈和小型日光燈，保證購物中心的亮度達(dá)到300lx以上。在進(jìn)行室內(nèi)燈光設(shè)計(jì)時，要注意以下幾點(diǎn)。

（1）商業(yè)建筑內(nèi)部照明形式的多樣化。在大型商業(yè)建筑中，不同的銷售區(qū)域或各類專賣店擁有不同的功能和特點(diǎn)、不同的展示方式、所需的照度水平和分布，還有對色調(diào)的不同的要求。

（2）商業(yè)街景燈的使用是對商業(yè)街景燈進(jìn)行更深層次的渲染與凸顯，同時也是對商業(yè)街景燈的一種更好地詮釋，更能反映出商業(yè)街自身所蘊(yùn)含的豐富的人文意蘊(yùn)，更能讓人在其中感受到高雅的生活氛圍。

（3）為了實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能設(shè)計(jì)，商業(yè)建筑照明是城市照明的主要用電設(shè)備。目前，節(jié)能照明光源和電器產(chǎn)品日趨成熟，因此，商業(yè)建筑的照明應(yīng)嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的照明要求，合理選擇高效照明器具，在購物空間，提倡減少背景照明，實(shí)現(xiàn)低水平的光源布局。

1.2 城市公共景觀亮化的作用

照明在夜間具有強(qiáng)烈的視覺感召力和導(dǎo)向功能。

1.2.1裝潢、美化

照明能創(chuàng)造一種充滿情趣的氣氛，配合不同種類的照明產(chǎn)品，即便是在白天，也很有觀賞價值。在照明的作用下，強(qiáng)調(diào)了主體的風(fēng)貌，并與周圍的景物形成了一種虛與實(shí)的關(guān)系，使得夜間景色的層次感更加豐富。在拐角和障礙物等地方，還可以采用燈光作為標(biāo)志和提示。1.2.2氛圍營造

不同色彩的燈光，呈現(xiàn)出不同的氛圍；并且，在光線的影響下，還能呈現(xiàn)出一種連續(xù)不斷的光線、一條閃亮的光線。

1.2.3安全性

在夜晚，一個明亮而統(tǒng)一的照明系統(tǒng)能夠給戶外帶來安全的照明效果。園林綠化是一種戶外綠化工程，它集照明、裝飾和美化于一體。園林照明是為人而設(shè)計(jì)的，文章從介紹各種照明的類型入手，結(jié)合照明的功能，分

析了照明的主要設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

2城市公共景觀照明工程設(shè)計(jì)中的常見問題

2.1對城市夜間燈光的總體規(guī)劃與管理

我國在夜間燈光的設(shè)計(jì)方面，目前還沒有形成統(tǒng)一的規(guī)劃，或者說還不夠完善。在全部（縣級以上）城市中，制定了城市照明計(jì)劃的比例不足5%，約占低水平城市的30%。在很多城市，如街道、廣場、建筑立面等的景觀照明工程，都是由一些企業(yè)自行出資的，常常是隨機(jī)的、雜亂的、風(fēng)格不一的；這使得都市的夜間景觀呈現(xiàn)出一種雜亂無章的狀態(tài)，很難與都市的總體發(fā)展協(xié)調(diào)起來。目前，我國大部分的城市在夜間燈光的建設(shè)上，缺少整體規(guī)劃，往往是側(cè)重于重點(diǎn)建設(shè)，而沒有考慮到前面和后面的規(guī)劃。所以，在城市中，燈光的樣式也各不相同，甚至在同一區(qū)域內(nèi)，燈光的樣式也各不相同，這就導(dǎo)致了燈光的整體效果不明顯。

2.2亮度不合適

有的工程只注重美觀，有的則強(qiáng)調(diào)高檔。一段時期以來，長安街的燈籠一直是各大城市爭相效仿的對象，它的外形很美，有很多的電燈，但是不夠明亮。為了滿足照明要求，不得不加大照明設(shè)備的使用強(qiáng)度，這就導(dǎo)致了工程費(fèi)用的大幅上升。另外，一些照明設(shè)備的照明強(qiáng)度較大，對周圍的環(huán)境產(chǎn)生了很大的影響，對周圍的環(huán)境也有很大的影響，每年都會收到大量的抱怨和申訴。很多城市為了節(jié)省費(fèi)用，造成了電力系統(tǒng)和景觀照明的上存在很大的問題。

有關(guān)調(diào)查顯示，中國的城市主干道的照明大多可以達(dá)到 CIE道路照明標(biāo)準(zhǔn)，在一些大型的立交橋路口，也采用了在國際上廣泛應(yīng)用的高桿燈照明。然而，目前在我國，高壓汞燈的使用率依然較高，部分區(qū)域的戶外照明仍以白熾燈為主。與高壓泵和白熾燈相比，高壓鈉燈的發(fā)光效率更高、壽命更長、綠色環(huán)保、節(jié)能。中國目前有大約250萬個街燈，其中，鈉燈占到了很大的比重，達(dá)到了40%左右。為此，在進(jìn)行城市道路燈光設(shè)計(jì)時，需要關(guān)注如下問題：

（1）高壓鈉燈是道路照明設(shè)計(jì)的首選，因此應(yīng)提高高壓鈉燈的普及率。

（2）繼續(xù)提高城市主干道照明水平，力爭趕超國際大城市照明水平，因此，應(yīng)該更多地關(guān)注眩光問題，尤其是居住區(qū)的道路照明，避免眩光問題。

（3）加強(qiáng)照明時間的控制和管理，選用新型節(jié)能控制器。

2.3 城市公共景觀亮化的電氣設(shè)計(jì)

園林亮化電學(xué)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是為整個園林亮化體系提供一個良好的環(huán)境，在此基礎(chǔ)上，利用電學(xué)圖形，讓燈光設(shè)計(jì)師能夠更加精確地對園林亮化進(jìn)行規(guī)劃，并與建筑公司共同努力，實(shí)現(xiàn)園林亮化的目標(biāo)。

電力供電系統(tǒng)可以粗略地劃分為三種類型： TN， IT， TT，而 TN系統(tǒng)又可以劃分為三種不同的表現(xiàn)方式：TN-C，TN-S，TN-C-S。在城市公共場合，一般采用 TN— S供電方式進(jìn)行照明，一般采用10 KV、10 KV、10 KV、0.4 KV等變電所進(jìn)行照明；對于電力消耗小的綠化地區(qū)，可以選擇380 V低壓進(jìn)水口。在電網(wǎng)中，備用回路占總回路的25，變電站的供電和供電方式宜采用箱式變電站。在目前4 G智能控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用的背景下，對電源總開關(guān)進(jìn)行了漏電保護(hù)，并可依據(jù)現(xiàn)場條件，增加光纖，以確保信號的穩(wěn)定。為方便檢修和維護(hù)，可在配電箱內(nèi)增加一個電流檢測模塊，而在綠地內(nèi)應(yīng)考慮舉行大型游園時的臨時增加用電的可能性，在供電系統(tǒng)中應(yīng)預(yù)留備用回路，供電線路總開關(guān)應(yīng)設(shè)置漏電保護(hù)。

3從理論上研究城市公共景觀亮化中電氣工程及其自動化的意義

3.1淺談城市公共景觀亮化中電氣工程及其自動化系統(tǒng)的概念

在進(jìn)行城市公共空間的景觀燈光設(shè)計(jì)時，不僅要掌握相關(guān)的專業(yè)知識，還要掌握現(xiàn)代燈光的基本原理和基本概念。當(dāng)前，在我國，對于城市公共景觀亮化中電氣工程及其自動化的規(guī)劃，尚缺少系統(tǒng)性的理論與實(shí)踐。在這方面，國外的研究已經(jīng)比較成熟，而在我國，這方面的研究才剛剛起步，還處在起步階段。隨著人類夜間出行次數(shù)的增多，城市公園的照明效果也越來越顯著。然而，由于缺少系統(tǒng)、科學(xué)的理論指導(dǎo)，目前還不能將城市照明與公園照明進(jìn)行有效的區(qū)別，導(dǎo)致公園照明形式單一、光污染嚴(yán)重。當(dāng)前，我國對城市公共景觀亮化中電氣工程及其自動化的研究，僅從最基礎(chǔ)的功能角度進(jìn)行了探討，造成了城市公共景觀亮化地域特征不鮮明、光環(huán)境污染等問題。因此，如何在城市公共空間中建立一套“有理可依”的景觀設(shè)計(jì)模式，是亟待解決的課題。

3.2應(yīng)用性調(diào)查

亮化美化工程不是單純的照明，也不是其基本目的，它是為了拓展城市的夜間生活。黑夜生活不僅可以容納所有的白晝生活，而且還可以創(chuàng)造出比白晝更多的東西。在城市亮化和美化工程的施工過程中，要采用一

種科學(xué)、高效的方法，關(guān)注其內(nèi)部的建筑節(jié)能問題，然后給出切實(shí)可行的解決方法和實(shí)施方法，最終達(dá)到一定的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

3.3燈光系統(tǒng)的能量消耗

通常情況下，建筑物的亮化要求都是相當(dāng)高的，幾乎是建筑物的每個角落都要被照亮，因此，它的能耗在所有的建筑電能中也是最大的，它也是在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中的一個重要方面。當(dāng)前，我國的燈光消耗已約為總發(fā)電的10%，而樓宇燈光消耗又約占建筑電力消耗的20%-30%。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能照明，首先要選用高效率的光源。由于光源效率與電耗有很大的聯(lián)系，在常用的光源中，高壓鈉燈光的效果是最好的，其次是熒光燈和金屬鹵化物燈，白熾燈的效果最差；其次，要充分發(fā)揮非直接照明的優(yōu)勢。例如可以利用墻面、地面和頂棚等反射來提高間接光源，提高電能的利用率。

在節(jié)能量化的過程中，還需要以建筑物的照度為基礎(chǔ)，針對不同的建筑物，選擇最適合的設(shè)計(jì)方案，并對一些照度要求較高的地方，進(jìn)行混合式的照明設(shè)計(jì)，從而滿足一定的照度需求；而對照度要求較低的，則可以減少照亮，從而降低不必要的能源消耗。此外，在選用燈具時，要選用高效的節(jié)能燈，如T5、T8的熒光燈，還有功率較小的金屬鹵化物燈等，照明設(shè)備也應(yīng)具有易于清洗和替換的特點(diǎn)。另外，還要對周邊的光線進(jìn)行充分的利用，并結(jié)合一些光學(xué)原理或其他的實(shí)際情況來進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。

3.4主動利用太陽能和光合作用

太陽能是無窮無盡的，因此必須將其利用起來，才能夠解決目前的能源問題。然而，目前太陽能的使用并不廣泛，總體上來說，它的使用范圍并不大，主要用于道路、環(huán)境照明等領(lǐng)域，因此，在對其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，還應(yīng)將以下幾個關(guān)鍵的因素結(jié)合起來：首先，根據(jù)用電的大小、負(fù)載的性質(zhì)和每天所需的時間，來制訂出一個合理的設(shè)計(jì)方案，這樣能夠降低不必要的能耗；第二，要對系統(tǒng)的輸出進(jìn)行合理的電壓水平設(shè)置；第三，要保證整個體系在多云多雨的情況下仍能運(yùn)轉(zhuǎn)；第四，對建筑物的光照強(qiáng)度和光照時間進(jìn)行科學(xué)的評價。

3.5在電力供應(yīng)和分配系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約

在電力供應(yīng)和配電系統(tǒng)中，對電力供應(yīng)和配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)要求是合理的，同時又不影響到用戶的生活。第一，在進(jìn)行電力負(fù)荷分析的基礎(chǔ)上，選取合適的負(fù)載比，從而減小基礎(chǔ)容量，達(dá)到節(jié)能、延長裝置壽命的目的；第二，采用分布式和集中式兩種方式進(jìn)行無功補(bǔ)償，提高低電壓端的功率系數(shù)，提高系統(tǒng)的工作效率，減少變壓器的損失和線路的損失；第三，對配電網(wǎng)的布局進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃。要保證高電壓可以到達(dá)用戶的中央，從而降低線路的電力損失，節(jié)約線損；第四，對電力系統(tǒng)中的非線性裝置進(jìn)行控制，使其在工作中所引起的高次諧波是合理的；第五，在用電高峰和低谷時，采用適當(dāng)?shù)姆椒▉砜刂朴秒?，以降低能耗?/p>

3.6在能源節(jié)約方面加強(qiáng)政策扶持

當(dāng)前我國建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)難以普及的重要原因之一，是缺乏相關(guān)政策的支撐。因此，政府必須給予他們相關(guān)的啟動資金，以支持他們的節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)劃的進(jìn)一步普及；此外，還需對能耗較高的建筑實(shí)行處罰，對節(jié)能建筑實(shí)行獎懲制度。同時，建立相關(guān)的監(jiān)督機(jī)構(gòu)，對已規(guī)劃好的亮化和美化工程的建筑，定期進(jìn)行能耗評估，對不達(dá)標(biāo)的要立即進(jìn)行整改。在美化亮化工程審批時，要注重節(jié)能內(nèi)容的運(yùn)用，從設(shè)計(jì)、施工到正式運(yùn)行等階段，加強(qiáng)其工程能耗的監(jiān)控，減少高能耗工程的出現(xiàn)。

4結(jié)論

本文認(rèn)為，在進(jìn)行城市公共景觀亮化的電氣設(shè)計(jì)和建設(shè)時，應(yīng)該把亮化和景觀有機(jī)地結(jié)合起來，電氣建設(shè)應(yīng)該為整個的景觀亮化體系服務(wù)，不僅要對各種燈具的參數(shù)、配電箱中的各種元件、控制柜中的各種裝置的性能了如指掌，還要對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場施工技術(shù)了如指掌，只有對各種復(fù)雜的工作內(nèi)容了如指掌，才能夠勝任各種不同的、復(fù)雜的工作，并且要有自己的電氣設(shè)計(jì)規(guī)劃和布置。

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