城市智慧照明

張泉清，侍冬平，陸劍鋒

(上海航空電器有限公司，201101)

0 引言

國際城市社區照明組織(簡稱LUCI 組織)于2014年v在丹麥的阿爾貝特斯隆市舉辦了主題為“顯微鏡下的城市”的國際研討會。由于照明廣泛應用于道路、隧道、城市景觀、辦公室、體育館、商店等城市設施中，對建設新型智慧城市起著舉足輕重的作用，所以該次會議的目的是通過照明革新來減少城市CO2排放，維持城市的可持續發展，打造新型智慧城市。

1 照明發展框架

城市智慧照明的未來發展框架將更加專注于人們的需要并以改善人們的生活質量為目的。城市智慧照明涉及城市規劃、建筑設計、照明專業等多方面，在規劃發展框架時，需要綜合評估、兼顧多方面因素。AF 照明公司高級光學工程師、項目經理Kenneth Munck 以北歐照明發展為例，提出利用照明設計來提升建筑的空間感以及整體設計的一致性，并采用整體統籌的設計方法來平衡可持續發展與美學功能。新形勢下的北歐照明應該兼有特殊的價值和美學品質，集功能性、靈敏性、質量、簡潔等于一體，需要聯合不同行業的專業人員，不斷改進實際思路以適應未來的挑戰，并在此基礎上制定未來照明方案實施計劃。

2 實際工程案例

阿爾貝特斯隆市政府為公眾搭建了多樣性的、具有特色的照明設施，并制定了LED 和智慧照明的項目計劃。

2.1 充分利用太陽光、風能等自然能源

圖1 是該市隧道上方的引光裝置，該裝置懸掛在隧道口，內部設有人工光源，但是有一個反射率極高的倒錐體結構，外部為黃色的有機玻璃箱。當日光照射到內部的倒錐體上，先通過倒錐體的反射，然后透過黃色的有機玻璃箱，最終在隧道內投下明黃色的光。這樣的光色不但能照亮隧道，而且還能給人以溫暖和安逸的感覺。該裝置不是照明燈具，但是卻起到了照明的效果，而且完全利用自然能源，幾乎不會產生任何污染。

圖1 隧道上的引光裝置

2.2 普遍采用節能光源，盡量提高能量利用率

目前該市的照明市政工程普遍采用了LED 綠色節能光源。近年來新推出的A-型路燈，不但以LED為光源，并且具備WIFI 發射功能，同時燈桿采用了新型材料，較傳統的鋁燈桿有更好的抗折損能力。

3 室外照明實驗室(DOLL)

丹麥目前建成了北歐最大的室外照明實驗室(Danish Outdoor Lighting Lab:DOLL)，該實驗室是為光子學與智慧城市提供解決方案的綠色實驗室，它包含光度測量試驗室、虛擬試驗室以及生活試驗室，前兩個試驗室位于丹麥科技大學，生活試驗室位于Hersted 工業區，在大約10 公里的道路、自行車通道和市內空間示范不同的智能LED 解決方案以及基于傳感器的控制系統(見圖2)。

圖2 室外照明試驗室

生活試驗室展示的一大亮點是智能路燈系統，該路燈以LED 為光源，路燈桿上裝有太陽能板，白天太陽能被接收轉換，直接存儲在電池中，智能太陽能控制單元被預先設定為開、關、亮度調節等模式，并通過監控保護其過載或能量耗盡。當電池耗盡時，開關自動接通電源，保證路燈持續正常點亮。

同時，該路燈配有廣角紅外攝像頭，能監控過往的車輛、行人以及小動物。在沒有車輛或行人通過時，路燈保持較低的亮度，一旦攝像頭監控到有車輛或行人通過，路燈會提前提高亮度，給駕駛員和行人提供足夠的照明環境，當車輛或行人通過后，智能路燈相繼恢復到初始低亮度狀態。這種工作方式與以往的感應路燈不同，感應燈是當人車靠近時才瞬間點亮，明暗對比過大，瞬間亮起來的燈光會行成“失能眩光”，影響視力，很可能因此造成交通事故。這種工作方式節約用電，降低了電壓負荷，可提高用電安全性，延長路燈的使用壽命。

4 照明治療試驗中心

隨著近年來人們對照明研究的不斷深入，發現照明環境會對人體產生一定的生理效應。目前阿爾貝特斯隆市正在施工的一項市政工程——照明治療試驗中心(見圖3)，就是在此類研究的基礎上將照明應用拓寬到新的領域。

圖3 照明治療試驗室

該試驗室主要利用照明對人體健康影響的研究成果，對70 歲以上的老年人群建立了照明治療試驗室。通過照明調節老人的情緒，消除他們的孤獨感和寂寞情緒。

整個照明治療試驗中心包括治療試驗室、屋頂花園、地下購物中心以及配套醫院。治療試驗室內設置了客廳頂燈、桌邊側壁燈、床頭燈。燈具有較大的發光面，能為老人提供足夠的亮度和適宜的光色，幫助老人放松心理、激發愉悅情緒。在浴室則配置了更多藍光的照明燈具，這種光能更快使人冷靜和清醒，避免老人在早起混沌狀態下發生碰撞和跌倒。屋內的所有燈具都由控制面板按照預先編制的程序控制，未來還會在屋內加裝監控裝置，以防老人單獨在屋內發生意外。

5 小 結

城市智慧照明是一個復雜的相互作用系統，服務對象是城市和生活在其中的人類，它的出現將引起城市生活方式的變革、提升和完善，最終使人類擁有更美好的城市生活。本次研討會為我們提供了未來智慧照明發展的一些啟示:

1)信息技術融入城市智慧照明，除了傳統功能外，衍生出更多的實用功能。

2)為了實現節能減排，城市智慧照明一定不能忽略自然光、太陽能、風能等能源的利用，從源頭上降低污染，減少能源消耗。其次采用節能光源LED 以及控制技術，大大提高了能源利用率。

3)國外已經出現了照明治療試驗室，但目前國內在這方面的基礎較為薄弱、積累較少，應該加大這些領域的照明應用研究。

4)城市智慧照明的發展不是個人或者個別企業能獨立完成的工作，需要爭取政府理解和支持。同時，照明的發展需要聽取多方人士的意見和建議，匯集團體的智慧，互相交流成功的經驗和失敗的教訓。

5)智能照明離不開節能環保，它與所有市民息息相關，要將這種理念傳遞到每個人，鼓勵大家共同參與創新節能。例如:國外自行車燈的電源來于自行車輪的摩擦，通過踩腳踏車給手機充電等。

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