本文是一篇 工程管理碩士論文，本文從智慧城市管理的角度出發(fā)，從智能照明和用戶需求的方面考慮，綜合運用新型節(jié)能設(shè)備以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)管理的方法，優(yōu)化了城市夜景照明設(shè)備，構(gòu)建了城市夜景照明管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)使得大量照明終端設(shè)備實現(xiàn)可視化監(jiān)控和遠程的管理，為我國城市綠色照明管理的可持續(xù)發(fā)展提供了借鑒與參考。

1緒論

1.1選題背景

伴隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，城市規(guī)模的不斷拓展，路燈照明設(shè)施已經(jīng)成為大家日常生活中所不可缺少的重要組成部分。城市夜景照明為居民、車輛的夜間出行提供了有效的照明的同時，還可以通過路燈以及墻體照明等設(shè)施實現(xiàn)城市的夜間亮化，并通過這些亮化設(shè)施在提升城市夜間交通安全水平的同時，展現(xiàn)了城市的美好形象和獨特魅力，提升了城市的夜間綜合形象和居民的幸福指數(shù)，為創(chuàng)造良好的安居環(huán)境做出了卓越的貢獻。如今，城市夜景照明系統(tǒng)作為現(xiàn)代化城市發(fā)展不可或缺的一部分，更是成為一座城市展現(xiàn)自我價值的名片。

根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會數(shù)據(jù)，2012年我國全社會用電量47774.3億千瓦時。2012年，全國照明用電量達6587.22億千瓦時，占全社會總用電量的13.79%，其中城市照明用電量為2106.05億千瓦時，大約占照明用電量的三分之一。隨著城市化和中國新型城鎮(zhèn)化的快速推進，每年我國城市照明設(shè)施的數(shù)量以10％～20％的速度增長，大幅提高了我國的能源消耗。根據(jù)2012年的數(shù)據(jù)，如果每年節(jié)電15％，那么全年將實現(xiàn)終端節(jié)電315億度，減少財政支出280億，同時全年二氧化硫排放可減少約21萬噸，二氧化碳排放可減少約278萬噸。由此可見，照明設(shè)施在城市總體用電量中所占比重很大，但目前我國夜景城市照明還存在著能耗總量較大、設(shè)備能效水平不均、智能化控制程度較低、缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和標準、過度照明和光污染以及維護和管理不到位的問題，因此研究照明設(shè)施的節(jié)能也應(yīng)成為當務(wù)之急，對于提高城市能源高效利用有重要意義。

1.2研究目的及意義

1.2.1研究目的

功能性照明更多的是為保障基礎(chǔ)照明功能，相比之下，城市夜景照明規(guī)模更大，照明設(shè)施功率更高，相應(yīng)能耗也更高，同時相應(yīng)照明標準不完善，因此城市夜景照明實施更需要綜合考慮照明效果、能耗、環(huán)境保護等因素。合理的夜景照明設(shè)計不僅可以提升城市的形象和吸引力，還可以做到節(jié)能減排，避免光污染對生態(tài)環(huán)境的影響。

(1)通過基于綠色照明理念的夜景照明節(jié)能優(yōu)化設(shè)計，以期解決夜景亮化過程中的高耗能問題；

(2)通過科學規(guī)劃和管理，使用現(xiàn)代化技術(shù)手段對照明系統(tǒng)進行智能化管理，使得城市夜景照明可以為居民和游客提供一個美麗、安全和舒適的夜間環(huán)境。

1.2.2研究意義

(1)理論意義

1)綜述夜景照明節(jié)能影響因素、節(jié)能措施以及綠色照明理念與夜景照明節(jié)能相結(jié)合的現(xiàn)有文獻，能夠明晰目前研究理論上的不足；

2)按照綠色照明理念的主要因素，總結(jié)出影響夜景照明節(jié)能的五個主要維度，通過應(yīng)用智慧照明管理系統(tǒng)和可視化照明模擬模型，實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計的前瞻性、可預(yù)測性、精準性。讓其從簡單照明燈具節(jié)能轉(zhuǎn)變?yōu)檎w化智能化照明節(jié)能，并用應(yīng)用后的能耗數(shù)據(jù)作為識別節(jié)能方案的最終辨別器，一定程度上豐富了夜景照明理論，尤其是系統(tǒng)化節(jié)能設(shè)計理論。

2理論基礎(chǔ)

2.1綠色照明理念

綠色的照明理念旨在確保燈光明亮的品質(zhì)同時降低其對于周邊居民及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的有害影響；盡可能地減小使用電力的數(shù)量以提升能源利用率的高效節(jié)能型照明方案。此外，采用高效能且耐用的電氣設(shè)備可以實現(xiàn)安全的、節(jié)約成本的、環(huán)境友好的并且令人愉悅的生活空間的目標。因此，城市的夜景照明不僅依賴于先進的技術(shù)手段而且需要融合藝術(shù)和人文因素才能形成和諧統(tǒng)一的效果。

完整的綠色照明內(nèi)涵包含：高效節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適等4項指標[64]。“綠色照明”概念一經(jīng)推出便引起了全球范圍內(nèi)的關(guān)注并得到廣泛推廣。實行綠色照明也符合國家構(gòu)建節(jié)能環(huán)保型社會、實現(xiàn)“雙碳”目標的總體規(guī)劃，結(jié)合綠色照明的4項指標，可以得出照明規(guī)劃和管理的五個基本要求。

(1)確保照明質(zhì)量

在確保照明質(zhì)量的基礎(chǔ)上推行節(jié)能照明工程。以實現(xiàn)節(jié)能為目標的綠色照明項目是在確保照明質(zhì)量和視覺需求得到滿足的情況下進行。不能通過降低照明標準來實現(xiàn)節(jié)能的目的，而是充分利用先進的技術(shù)方法，提升照明設(shè)備和照明工程的質(zhì)量，提升照明設(shè)備的效率和合理的維護管理措施實現(xiàn)目標。

(2)減少電耗

我國正在積極倡導建設(shè)節(jié)約型社會，考慮到節(jié)約能源，可以從照明時間的角度出發(fā)：對于戶外照明，可以使用智能控制；同樣地，從照明方法來看，有些建筑、廣場和道路的照明過分強調(diào)亮度，忽視了其表面材質(zhì)和周圍環(huán)境的特性[65]。通過智能化控制系統(tǒng)動態(tài)調(diào)整照明運行時間，做到精準控制開關(guān)時間，實現(xiàn)節(jié)能目標。

(3)保護環(huán)境，防止過度亮化

過度亮化極易產(chǎn)生光污染，光污染是過量的光輻射對人類生活和生產(chǎn)環(huán)境造成不良影響的現(xiàn)象。通過加強夜景照明的規(guī)劃和管理，改善照明條件，尤其是降低照明燈具功率和亮度，減少光污染的來源，是夜景照明工作的一項重要工作，也是節(jié)能設(shè)計的一項重要指標。

2.2建筑夜景照明節(jié)能方案相關(guān)理論

2.2.1建筑夜景照明的含義和發(fā)展現(xiàn)狀

作為現(xiàn)代化都市的重要象征，建筑融合了城市特性和自然環(huán)境屬性，展示著都市的風采。隨著對現(xiàn)代城市建設(shè)的日益關(guān)注，夜景設(shè)計也變得愈發(fā)重要。通過建筑夜景燈光，可以塑造城市的夜晚美景，對于提升城市形象并推動其進步有著重要的作用。許多國家的城市規(guī)劃者們都以科學的方式理解當?shù)氐娜宋娘L情、文化和當代藝術(shù)，從而打造出了富有表現(xiàn)力的城市夜景。建筑夜景照明是一種旨在創(chuàng)建城市夜間風景、提高民眾居住質(zhì)量的光線工程。它是一個涵蓋了建筑物、公共空間、道路、橋、公園及湖泊等多個方面的綜合光亮項目。

從先進的國家開始的城市夜間燈光規(guī)劃已逐步擴展到中等規(guī)模城鎮(zhèn)的環(huán)境美化領(lǐng)域中來；伴隨著燈具與電力的進步及增強，這種趨勢在中國大陸得到了進一步的發(fā)展并被廣泛應(yīng)用于各種環(huán)境之中。自中國實行市場自由化的政策以來，其經(jīng)濟發(fā)展迅速增長并且為城鄉(xiāng)建設(shè)提供充足的支持力量——尤其是對夜晚的光影效果產(chǎn)生了積極的影響力。目前新型都市光亮工程不僅具備了基本的功能需求而且更注重視覺上的美觀度、創(chuàng)意性和獨特性的體現(xiàn)。

3 城市夜景照明現(xiàn)狀調(diào)研及其存在的問題分析 .................................. 18

3.1 調(diào)研設(shè)計 ................................... 18

3.1.1 調(diào)研目的 ................................... 18

3.1.2 調(diào)研方法 ............................ 18

4 基于綠色照明理念的夜景亮化照明節(jié)能方案構(gòu)建 .......................... 32

4.1 光源及燈具選擇 .................................. 32

4.1.1 目前我國電力照明的發(fā)展狀況 ........................... 32

4.1.2 新型電氣照明節(jié)能技術(shù) .................................... 32

5 基于綠色照明理念的夜景照明節(jié)能措施實證研究 .......................... 51

5.1 項目概況 ......................... 51

5.1.1 項目簡介 ........................................ 51

5.1.2 項目實地調(diào)查與照明環(huán)境綜合分析................... 53

5基于綠色照明理念的夜景照明節(jié)能措施實證研究

5.1項目概況

通過夜景照明五個維度分析構(gòu)建了一套系統(tǒng)化，智能化的夜景照明優(yōu)化方案，該方案的可行性需要通過實證研究進行論證。因此本章選取城陽區(qū)商業(yè)街區(qū)這一代表性夜景照明案例，通過實地調(diào)研得出節(jié)能改進關(guān)鍵點，提出針對性節(jié)能措施，實現(xiàn)節(jié)能目標。

5.1.1項目簡介

(1)項目名稱

青島城陽區(qū)正陽路商業(yè)區(qū)(2)項目代表性分析山東省青島市城陽區(qū)正陽路商業(yè)區(qū)夜景照明是一種典型的商業(yè)區(qū)照明，包含商業(yè)室內(nèi)照明、樓體外立面、道路、園林等多種場景，在夜景照明項目中具有很強的代表性。

(3)項目背景

青島城陽正陽路商業(yè)區(qū)位于山東省青島市城陽區(qū)正陽路，是一個集購物、餐飲、娛樂、休閑等多種功能于一體的商業(yè)中心。擁有著許多大型購物中心和百貨公司，如利群購物中心、家佳源購物中心、青特萬達廣場、魯邦風情街等，這些購物中心涵蓋著眾多品牌店、專賣店、超市、電影院、健身館和特色小吃店，是城陽區(qū)最繁華的商業(yè)街之一，既提供給人們購物的場所，也是大家夜晚休閑娛樂的重要綠地。因此，正陽路商業(yè)區(qū)作為市民休閑娛樂和舉辦各類活動的重要場所，其照明設(shè)計對于提升城市形象、營造舒適環(huán)境至關(guān)重要。然而，傳統(tǒng)的照明方式往往存在能耗高、維護困難等問題，為了改善這些情況，城市決定對該商業(yè)區(qū)采用基于綠色照明理念的夜景夜景照明照明節(jié)能設(shè)計。

6結(jié)論與展望

6.1結(jié)論

在當前能源日益匱乏和電力供應(yīng)持續(xù)緊張的背景下，我國許多城市仍采用傳統(tǒng)的夜景照明控制方式進行管理，這種管理方式存在諸多弊端，且使用效率不高。同時，傳統(tǒng)夜景照明管理系統(tǒng)不能進行遠程識別故障設(shè)備和及時反饋突發(fā)情況，必須定期使用人工進行巡查，增加了城市夜景照明管理運營的維護成本。

本文介紹分析國內(nèi)外城市綠色照明和城市亮化發(fā)展，闡明了我國城市綠色照明管理的基本概念和設(shè)計理念，以此為理論基礎(chǔ)，并結(jié)合我國城市夜景照明現(xiàn)狀的調(diào)研結(jié)果，分析了目前我國城市夜景照明管理存在的主要問題，并剖析其根源和癥結(jié)，結(jié)合我國城市夜景亮化照明發(fā)展實際，并借鑒國內(nèi)部分城市亮化工程管理的成功經(jīng)驗，提出了基于綠色照明理念的夜景亮化照明節(jié)能方案：首先，選用高效節(jié)能的照明光源和照明設(shè)備；接著通過照度模擬軟件實現(xiàn)照明節(jié)能設(shè)計準確性；然后，通過物聯(lián)網(wǎng)智能照明控制系統(tǒng)進行節(jié)能化管理并分析電能設(shè)計實現(xiàn)電氣部分節(jié)能目標；最后，在夜景照明運維領(lǐng)域?qū)嵤┕?jié)能化舉措，從而達到優(yōu)化管理機制、節(jié)約能源、提高建筑夜景照明管理效率、減少運營成本和提升使用的效率的目標。通過對城陽商業(yè)區(qū)夜景照明節(jié)能設(shè)計，可以在同等光效下系統(tǒng)功率降低29%，節(jié)省耗電41.1%，有效的論證了節(jié)能措施的可行性。

本文從智慧城市管理的角度出發(fā)，從智能照明和用戶需求的方面考慮，綜合運用新型節(jié)能設(shè)備以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)管理的方法，優(yōu)化了城市夜景照明設(shè)備，構(gòu)建了城市夜景照明管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)使得大量照明終端設(shè)備實現(xiàn)可視化監(jiān)控和遠程的管理，為我國城市綠色照明管理的可持續(xù)發(fā)展提供了借鑒與參考。

參考文獻（略）