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城市智慧照明的未来发展框架及实际工程案例
发布者:  阅读:20次  2019-10-31发布
  国际城市社区照明组织(简称LUCI组织)曾于2014年在丹麦的阿尔贝特斯隆市举办主题为“显微镜下的城市”的国际研讨会。由于照明广泛应用于道路、隧道、城市景观、办公室、体育馆、商店等城市设施中,对建设新型智慧城市起着举足轻重的作用,所以该次会议的目的是通过照明革新来减少城市CO2排放,维持城市的可持续发展,打造新型智慧城市。


  智慧照明发展框架

  城市智慧照明的未来发展框架将更加专注于人们的需要并以改善人们的生活质量为目的。城市智慧照明涉及城市规划、建筑设计、照明专业等多方面,在规划发展框架时,需要综合评估、兼顾多方面因素。

  AF照明公司高级光学工程师、项目经理KennethMunck以北欧照明发展为例,提出利用照明设计来提升建筑的空间感以及整体设计的一致性,并采用整体统筹的设计方法来平衡可持续发展与美学功能。新形势下的北欧照明应该兼有特殊的价值和美学品质,集功能性、灵敏性、质量、简洁等于一体,需要联合不同行业的专业人员,不断改进实际思路以适应未来的挑战,并在此基础上制定未来照明方案实施计划。

  智慧照明工程案例

  阿尔贝特斯隆市政府为公众搭建了多样性的、具有特色的照明设施,并制定了LED和智慧照明的项目计划。

  (1)充分利用太阳光、风能等自然能源

  该市隧道上方的引光装置,该装置悬挂在隧道口,内部设有人工光源,但是有一个反射率极高的倒锥体结构,外部为黄色的有机玻璃箱。当日光照射到内部的倒锥体上,先通过倒锥体的反射,然后透过黄色的有机玻璃箱,最终在隧道内投下明黄色的光。这样的光色不但能照亮隧道,而且还能给人以温暖和安逸的感觉。该装置不是照明灯具,但是却起到了照明的效果,而且完全利用自然能源,几乎不会产生任何污染。

  (2)普遍采用节能光源,尽量提高能量利用率

  目前该市的照明市政工程普遍采用了LED绿色节能光源。近年来新推出的A-型路灯,不但以LED为光源,并且具备WIFI发射功能,同时灯杆采用了新型材料,较传统的铝灯杆有更好的抗折损能力。

  室外照明实验室(DOLL)

  丹麦目前建成了北欧最大的室外照明实验室(DanishOutdoorLightingLab:DOLL),该实验室是为光子学与智慧城市提供解决方案的绿色实验室,它包含光度测量试验室、虚拟试验室以及生活试验室,前两个试验室位于丹麦科技大学,生活试验室位于Hersted工业区,在大约10公里的道路、自行车通道和市内空间示范不同的智能LED解决方案以及基于传感器的控制系统。

  生活试验室展示的一大亮点是智能路灯系统,该路灯以LED为光源,路灯杆上装有太阳能板,白天太阳能被接收转换,直接存储在电池中,智能太阳能控制单元被预先设定为开、关、亮度调节等模式,并通过监控保护其过载或能量耗尽。当电池耗尽时,开关自动接通电源,保证路灯持续正常点亮。

  同时,该路灯配有广角红外摄像头,能监控过往的车辆、行人以及小动物。在没有车辆或行人通过时,路灯保持较低的亮度,一旦摄像头监控到有车辆或行人通过,路灯会提前提高亮度,给驾驶员和行人提供足够的照明环境,当车辆或行人通过后,智能路灯相继恢复到初始低亮度状态。这种工作方式与以往的感应路灯不同,感应灯是当人车靠近时才瞬间点亮,明暗对比过大,瞬间亮起来的灯光会行成“失能眩光”,影响视力,很可能因此造成交通事故。这种工作方式节约用电,降低了电压负荷,可提高用电安全性,延长路灯的使用寿命。

  照明治疗试验中心

  随着近年来人们对照明研究的不断深入,发现照明环境会对人体产生一定的生理效应。目前阿尔贝特斯隆市正在施工的一项市政工程——照明治疗试验中心,就是在此类研究的基础上将照明应用拓宽到新的领域。

  该试验室主要利用照明对人体健康影响的研究成果,对70岁以上的老年人群建立了照明治疗试验室。通过照明调节老人的情绪,消除他们的孤独感和寂寞情绪。

  整个照明治疗试验中心包括治疗试验室、屋顶花园、地下购物中心以及配套医院。治疗试验室内设置了客厅顶灯、桌边侧壁灯、床头灯。灯具有较大的发光面,能为老人提供足够的亮度和适宜的光色,帮助老人放松心理、激发愉悦情绪。在浴室则配置了更多蓝光的照明灯具,这种光能更快使人冷静和清醒,避免老人在早起混沌状态下发生碰撞和跌倒。屋内的所有灯具都由控制面板按照预先编制的程序控制,未来还会在屋内加装监控装置,以防老人单独在屋内发生意外。

  小结

  城市智慧照明是一个复杂的相互作用系统,服务对象是城市和生活在其中的人类,它的出现将引起城市生活方式的变革、提升和完善,最终使人类拥有更美好的城市生活。丹麦为我们提供了未来智慧照明发展的一些启示:

  1)信息技术融入城市智慧照明,除了传统功能外,衍生出更多的实用功能。

  2)为了实现节能减排,城市智慧照明一定不能忽略自然光、太阳能、风能等能源的利用,从源头上降低污染,减少能源消耗。其次采用节能光源LED以及控制技术,大大提高了能源利用率。

  3)国外已经出现了照明治疗试验室,但目前国内在这方面的基础较为薄弱、积累较少,应该加大这些领域的照明应用研究。

  4)城市智慧照明的发展不是个人或者个别企业能独立完成的工作,需要争取政府理解和支持。同时,照明的发展需要听取多方人士的意见和建议,汇集团体的智慧,互相交流成功的经验和失败的教训。

  5)智能照明离不开节能环保,它与所有市民息息相关,要将这种理念传递到每个人,鼓励大家共同参与创新节能。例如:国外自行车灯的电源来于自行车轮的摩擦,通过踩脚踏车给手机充电等。

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