道路照明论文范文第1篇

前言 LED照明技术经过多年的发展与积累，已进入商业化发展的快车道。而作为照明行业重要组成部分的道路照明在整个国家的照明耗电量中约占20～30%，地位举足轻重。所以，发展和推广半导体照明技术必然地就要考虑半导体照明技术在道路照明中的应用。一般地，在LED路灯的开发和推广应用过程中都会遇到以下三方面的问题：二次光学设计、散热设计和光伏系统设计。本文将就此做具体的阐述，以期起到抛砖引玉的作用。 1、二次光学设计 1.1 光学设计软件的选择 在照明领域目前国内常用的光学软件主要分为两类：照明工程设计软件和光学器件设计软件。照明工程设计软件的作用是依据现有配光分布确定的标准化灯具为用户设计一套方案，提供相应的视觉需求。例如，DIALux、OxyTech、Agi32等就是比较常用的照明工程设计软件；光学器件设计软件的作用是依据光源的特点及期望的光学效果设计出相应的光学器件，例如LED用反光杯和透镜。目前，做光学器件设计的常用软件有ZEMAX、TracePro、 ASAP、LightTools等。 在选择软件的时候，要根据需要决定。市政设计院、道路照明工程公司主要使用照明工程设计软件，而灯具厂家主要使用光学器件设计软件。而且，即使是同类设计软件，其侧重点也不同。例如，TracePro用来做反光杯、反光罩设计比较方便，但用来做透镜设计就很困难；而ZEMAX比较擅长做透镜的设计。 在实际设计中，有时需要将不同软件结合起来使用。 1.2 两种光学器件的优缺点 常见的LED用光学器件形式有反光杯和透镜，各有优点和局限性，应该根据需要来选择。根据笔者的设计经验，如果要求光斑是圆形，使用反光杯比使用透镜损耗要小；如果光斑为非圆形，反光杯本身将有一定的光损耗。另外，在处理20o以下光束角的配光需求时，反光杯会比透镜笨拙很多。但是透镜存在色散问题，这一问题难以从根本上解决，只能采取措施缓解色散的程度。可见，具体选择哪一种光学器件要根据配光需求的特点来决定。 1.3 LED辐射型式的选择 一般地，LED的辐射型式有朗柏型、侧射型、蝙蝠翼型和聚光型几种。在道路照明领域，根据设计经验笔者比较倾向于朗柏型和蝙蝠翼型这两种型式。 1.4 一些不妥当的观点 在当前的道路照明领域中可能存在一些不太妥当的观点，作者归纳如下： ⑴ 过分强调灯具流明数和工作面高照度，忽视灯具应用场合和配光设计 这样造成的结果就是：路灯中心照度太高，而均匀性不够完善。既浪费能源，还没有达到理想的效果； ⑵ 没有将照明生理学纳入灯具配光设计或照明工程设计 道路照明主要是明视照明，涉及照明生理学，要求工作面的足够亮度、均匀性和无眩光。所以，路灯的功能并不仅仅是满足亮度需求。 ⑶ 不同配光需求的混同 路灯布置方式有单侧布灯、两侧交叉布灯、两侧相对布灯、丁字路口布灯、十字路口布灯和弯道布灯等多种形式。路灯不同的布置方式，其对应的配光要求是不同的。如果所有的应用场合都使用相同的配光设计，是不恰当的。 ⑷ 缺乏与光学软件设计商的合作 目前，国内的灯具制造商较少与光学软件设计商的合作。例如，德国的著名照明计算软件DIALux在众多的世界著名照明厂商（如Philips、BEGA、 THORN、ERCO、OSRAM、BJB、Meyer、Louis Poulsen）支持下开发并提供相关技术服务。这本身也是让自己的企业标准化、国际化的一个平台，可以通过这一平台将自己的产品信息以最快的速度反馈给最广泛的潜在用户。但是，国内只有少数企业做过这项工作。 ⑸ 没有考虑到可以直接在LED自身的透镜上做文章 LED本身就是一个完整的灯具系统，包含透镜、发光源、热沉、导线架等。如果能够通过LED本身的透镜设计实现配光需要，就不必再使用反光杯或透镜这样的二次光学系统，因为不论使反光杯还是透镜都会带来光损耗。 2、LED路灯散热设计 2.1 散热问题的长

道路照明论文范文第2篇

关键词：模糊控制 ZigBee 隧道 照明

中图分类号：U453 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）01（b）-0053-02

近年来，随着高速公路车流量的不断增加，对高速公路交通工程及沿线设施提出了越来越高的要求。在高速公路路段中，隧道是一种特殊路段，特殊的结构决定了照明系统是不可或缺的一部分，照明系统是保障高速公路隧道行车安全的核心部分，因此，研究隧道照明系统对于提高高速安全运行具有重要意义。截止目前高速公路隧道每公里照明率达到87%，然而照明控制系统的管理还是比较落后，自动化程度不高。在国外，隧道照明控制系统的研究比较早，技术也比较成熟，早在20世纪60年代，就已经将自动控制技术应用到了照明系统，原理是根据对隧道内外参数变化实时调节隧道照明强度，并制定了相关的规范。随后研究者又发现使用LED灯具进行照明每年可以节省大量的电费，且可以降低排放，使用LED灯具，不仅展现了隧道照明的安全性和稳定性，同时在节能方面也发挥了突出作用。在我国目前的隧道照明系统中，不能根据环境实时调节控制依旧占主体，该方式虽然控制简单，但随着隧道数量的增加，将会带来巨大的能源浪费。因此，研究一套安全节能的隧道照明系统对于促进隧道照明系统的发展，降低能源的消耗具有重要意义。

1 ZigBee技术及网络构架设计

1.1 ZigBee技术

ZigBee技术是一种无线传感器网络技术，具有低功耗、结构简单及低成本等特点，具有独立的网络结构和通信协议。该设计无线通信的硬件和软件设计都是以ZigBee协议栈为基础，ZigBee协议栈由IEEE802.15.4标准的媒体访问控制层（Medium Access Layer）、物理层（Physical Layer）、网络层（Network Layer）及应用支持层（Application Support）4层构成[3]。

ZigBee网络结构可以分为星型网络、树状网络及网状网络。在星型网络结构中，有一个协调设备和各终端节点设备构成，各终端节点设备都可以协调设备通信，但各个节点之间无法通信。树状网络中比星型网络多了一个路由节点，可以实现更多的终端节点与协调器之间的通信。网状网络与前两种结构不同的是，在网状结构的网络中任何节点之间均可以通信，功能更加强大，网络覆盖面积较前两种更大。根据该设计的功能特点，选用星型网络拓扑结构最为合适。

1.2 隧道照明系统构架设计

该次照明系统主要分为两个模块：（1）终端无线通讯子模块，该模块负责采集LED灯及传感器运行时的实时参数，同时负责终端节点进行无线组网通讯。（2）分段控制箱子模块，该子模块负责与所在分段所有终端无线模块进行数据传输，并收集灯具的传感器采集的参数，同时接受来自后台服务器的控制指令。具体的系统构架如图1所示。

2 基于模糊神经网络的隧道照明控制算法

2.1 模糊控制原理

模糊控制算法是一种非线性的模仿人类思维活动的一种智能控制算法，对被控对象无需建立数学模型，根据人在生产中的经验进行控制，具有良好的鲁棒性和适应性，非常适合具有非线性的复s系统控制。模糊控制器的模型并不是由简单的数学模型，而是由一些模糊的条件语句构成的语言形式，因为模糊控制就是要模拟人的控制经验，以模糊集合、模糊语言及模糊逻辑为控制算法的数学工具，由计算机来实现的智能控制。

模糊控制系统与一般的数字控制系统相类似，只不过控制器采用模糊控制器。在计算机与模拟环节采用AD、DA模块进行转化实现，通过检测装置实现闭环的反馈控制。系统主要分为模糊控制器、输入输出接口、检测装置、执行机构及被控对象。

2.2 模糊规则库的建立

根据公路照明细则，可得隧道照明的亮度取决于洞外亮度及车速、流量等参数。以隧道照明单向交通为例，将车速分为40、80 、100 、120 km/h，将车流量分为350、650、950、1 200 veh/（h.ln）这4类，将洞外照明分为1 000、2 000、3 000、4 000、5 000 cd/m2这5类，将各个输入进行模糊子集划分，建立知识库。

2.3 确定输入量与论域

此次设计采用两输入一输出的控制器进行模拟控制，e，ec为输入，u为输出量，将基本论域区间设定为[-E，E]，[-C，C]，[-U，U]。模糊子集论域为[-n，-n+1，-n+2，…，0，…，n-1，n]，一般的选择误差论域值n1>5，误差变化率论域值n2>5，控制量论域值n3>5，n为的值越大，系统精度越高，计算量越大，系统就越复杂。

将3个空间分割为5个，NB负大，NS负小，ZE零，PS正小，PB正大，则输入量与输出量的模糊子集均为{NB，NS，ZE，PS，PB}。然后用描述方法对隶属度进行描述，选取普通的三角形隶属度函数，则误差值e的隶属函数图如图2所示。

2.4 模糊算法仿真

该次采用的模糊控制算法以车流量、车速、洞外亮度作为输入信号，照明亮度为输出。通过Matlab软件对算法进行模拟仿真，通过不断地调整训练次数和步长，其训练样本拟合图如图3所示。

3 隧道照明系统的系统设计

3.1 基于ZigBee隧道照明系统的硬件设计

由于LED灯具需要直流电供电，因此，需要将220 V的电压经过EMI滤波电路和整流电路转换成直流电，然后通过矫正电路来提高电源功率因数。每一组LED灯具组成一个无限网络，都可以完成控制信号的接受，将指令通过PWM模块实现灯光亮度的调节。

3.2 基于ZigBee隧道照明系统的软件设计

该文设计中，在底层安装传感器将隧道外的照明亮度、车流量以及车速等信息通过RF射频模块转发至整个无线网络的协调器和中控机中，中控机通过计算将光亮度的指令发到信号接收模块，输入到PWM模块，驱动LED的驱动电路，改变LED灯具的亮度，实现实时的调节。

4 结语

该文通过利用ZigBee无线网络完成控制信号的实时传输，在LED灯具的亮度控制上采用模糊控制算法，以隧道外的亮度、车速及车流量为信号输入，以LED灯具亮度为输出，动态的调节隧道照明。该系统对于隧道照系统的发展，具有一定的借鉴意义。

参考文献

[1] 许景峰，翁季，胡英奎.基于采光光纤照明系统的隧道照明设计理论研究思路[J].灯与照明，2012（4）：21-24.

道路照明论文范文第3篇

【关键词】城市路灯;存在问题;照明管理;节能措施

【 abstract 】 the development of economy led the development of the city, as a city street lamp a window of the representative, it is no longer just the past the dark bring light simple facilities, except for the functions of the lighting, and beautify the city the night scene function. As a member of the street lamp managers, with green, energy conservation and environmental protection of the trend, increase urban lighting energy saving technology promotion, to carry out the sustainable development of the national strategy. In this paper, only for energy saving lamp of the importance and the existing problems, and puts forward corresponding measures for anyone using for reference.

【 keywords 】 city street lamp; Existing problems; Lighting management; Energy saving measures

中图分类号：C36文献标识码：A 文章编号：

一、前言

伴随着社会现代化进程，我国城市市政建设飞速发展 ，大量基础设施投入建设，新道路以及照明工程量与日俱增 ，同时城市道路照明工程也逐渐向大型化发展。在这样的背景下 ，大量节能高效的新灯具、新光源有了极大的发展空间 ，特别是近几年，环保政策的出台，呼吁环保的声势，更突出了环保的必然性。新的绿色环保，高效节能的技术广泛应用于城市道路照明设计、施工、管理控制系统、运行监控系统等诸多方面。另外，在生活中，我们也发现各式各样路灯的灯光五颜六色，可见现在路灯已经成为现代城市发展的标志之一，尽管城市道路照明设施种类繁多 ，要求具有的功能也各不相同 ，但是，不管照明系统如何改变，最终它的建设都要符合国家相关的标准要求，要做到车辆行车安全通畅、行人具有安全感。同时，又能使城市路灯照明系统体现出一个城市的文明风貌，现代化程度以及环境美化程度。任何一项优良的城市道路照明工程，都是依靠设计者和施工者的共同努力做出来的，工程在设计过程中要全面考虑各种可能出现的因素并且准确确定相关的主要技术参数，在施工过程中，要有科学的管理方法、良好的技术设施和经验丰富的施工团队等备受同行高层领导者的重视。本文就根据目前我国城市道路照明系统的发展现状和出现问题，谈谈城市路灯节能措施及必要性包括近几年新提出的“绿色照明”理念。

二、我国路灯照明节能的必要性

电能是应用最广的一种能源方式，也是能源消耗中最主要的组成部分。电能作为“十一五”规划十大重点节能项目之一，绿色照明显得越来越重要，因而要节能，节电很关键。城市路灯照明系统的耗电量相当大，因此，道路照明节电开始越来越受到人们的广泛关注。

三、现阶段我国路灯照明存在的问题

伴随着经济的发展和人们生活水平的提高，人们越来越追求高品质的生活。因此宜家生活的改善促使了城市路灯的发展，现价段很多大中城市都在进行城市灯光亮化工程、灯光景观工程，纷纷提出要让城市的夜晚亮起来。再满足夜间道路照明需要的同时赋予城市路灯更多的照明功能， 但是这从很大程度上加大了城市能源消耗，在美化城市夜景的同时也带来了一些新的问题。尽管 LED 白光技术有了突飞猛进的发展，但是如果要将 LED 灯用在城市照明系统中还有不少问题需要解决，所以目前，高压钠等仍然是城市照明系统的主要照明工具。针对高压钠灯，有两种节能方式 ：1）采用半夜灯 ；2）采用调压的方式。半夜灯节能方式是最早的也是最直接的节能方式。半夜灯是指在后半夜人流量和车流量较少的时候 ，关闭一部分灯以节约电能的方法。这种方法优点是投资小，操作简单，但最大的缺点是道路照明不均匀，并且无法解决路灯寿命降低的问题。采用调压的方法不但可以做到节能 ，还可有效延长灯具的寿命 ，是一种比较理想的节能方式。传统的调压法节能包括 ：1）晶闸管斩波型照明节能方法。这种方法对照明系统的电压调节速度快，精度高，还可以实现可分时段，实时调整，同时具有体积小，成本低的好处。但这种方法会产生大量谐波，对电网有谐波污染，危害极大，因此不适宜用在照明电路中。2）自祸降压式调控方法。这种方法可以避免出现谐波污染 ，可靠性也比较高 ，但不能升压和稳压，只能固定的降压，因此也不能推广使用。现在的道路照明设备大都是以气体放电为主的，在这种情况下，采用交流斩波调压节能方法很具有可行性。这种方法不会造成谐波污染等后果，同时也可以稳压，降压，大大延长了灯泡的使用寿命 ，因而也降低了照明系统维护的成本。从这个角度来说 ，此种方法符合电力电子技术的高频化和低污染发展方向，将会得到越来越广泛的应用。目前，还出现了一种新型的节能方法，智能路灯节能方法。它有效克服了传统节能方法的缺陷，具有以下几个突出的优点 ：1）优化电力质量 ，大大节约了照明用电 ；2）有效保护电光源，增加其使用寿命 ；3）适用性较强 、可靠性较高 ；4）绿色环保，污染小。

四、路灯照明管理

要知道合理的科学的照明能源管理也是占有很大的作用的。即使有了节能灯具的使用，也要配合科学的照明能源管理才能达到节电的效果。我们可以把新技术合理运用到路灯照明的管理工作中，不仅可以创新管理模式，同时也可以减少故障发生的次数，降低维护强度。比如，可以把单片机技术、传感器技术、无线通讯等技术应用到道路照明管理中。实现路灯照明的智能化。例一：单片机（AT2051）+ 光敏传感器 + 时钟控制（DS1302）利用光敏传感器了解外界自然光的光照情况，参考时钟控制芯片送来的时钟参数，用单片机来做判断，按预设时段并结合自然光照情况实现单个路灯的智能化控制达到节能效果，如下图所示。

五、我国城市道路照明节能的措施

为促进社会经济的发展，节约能源，城市道路照明系统节能的途径都由不同的研究人员提出，方法很多。总结下来，节电效果较好的有合理地选择光源、科学先进的照明系统设计、照明控制系统合理和定期维护等几项。在选择光源方面，选用节能效果好的光源和灯具是第一步，选择标准包括经济性好、维护费用低、发光效率高、使用寿命长和显色性好等等。目前，高压钠灯由于其技术性能稳定和维护系数高等优点，已经成为了许多城市道路照明光源的选择。合理的道路照明设计对于照明节能很重要，在设计前要充分做好调研工作，然后在遵循国家相关规范和标准的前提下，仔细考虑道路照明情况，道路交通情况和照明设施选择等等问题，最后再着手设计，否则图纸设计不当，会造成大量人力物力和财力的浪费。路灯的控制设置要合理，争取做到控制方便、准确并且安全，实时性高，这也是路灯照明节能的一个重要方面。在道路照明系统节能过程中要做到降低照明线路无功损耗和缩小供电半径。因为当无功电流通过线路系统时，由于导线上有电阻会造成电能损失，并且损失会随着功率因数的降低和电力的增大而增加，最终导致路灯亮度降低，照明质量不能保证的问题。适当缩小供电的半径，可以减小电压降，因此供电半径一般选在 500~800m 为宜。为了更好的节能 ，定期对路灯系统和灯具维护时必须的。在检修过程中，拆除有潜在隐患的灯杆，更换低效率的灯具，可以最大限度的发挥灯具的照明特性，节约能源。

六、城市路灯的“绿色照明”

随着全球性环保意识的增强，世界各国，尤其是发达国家和地区，对绿色照明的应用将更加普遍。现代化绿色照明系统。对于保护环境、维护生态平衡、保护人类健康都具有重大意义。而“绿色照明”正是从节约能源、保护环境的这一角度提出来的 ，它的实施宗旨就是要大力发展和推广高效照明工具 ，节约能源 ，并且营造一种经济、舒适、安全环保、有益于改善人们生活质量 ，提高人们工作效率的照明环境 ，来满足人们对照明质量、照明环境的更高要求。

七、结论

能源是人类生存和发展的重要基础，经济的发展取决于能源的发展，在中国和世界上大多数国家面临的能源危机，因而节约能源是加速我国经济发展的重要途径，从而城市道路照明设计部门的各级领导和设计人员都应该根据科学发展观中建设节约型社会的要求，积极探索城市道路照明系统节能的方法 ，对路灯节能给予高度的重视。作为一名工程师，在路灯管理方面，必须要综合考虑技术科学先进、经济性好，节省能源，安全环保等因素，再根据实际情况，合理选择适当的电气设备。除此之外，城市道路照明系统应该大力推广和使用节能高效照明产品，运用先进的控制方式，使相关人员在不追加或少追加投资的前提下尽量取得显著的节电效果 ，并且设计出技术领先、节能高效环保的城市道路照明系统。

【参考文献】

[1]袁增义.路灯机构面临的机遇与挑战——试论路灯在电力 紧张与建、管、养分离条件下的出路.海峡两岸第十一届照明科技 与营销研讨会专题报告文集，2004.

[2]何丽梅.关于道路照明供配电设计的讨论.四川省电工技术 学会工业与建筑供电专业委员会2002论文集，2002.

道路照明论文范文第4篇

照明的核心意义在于光。从光的视角来看，人类赖以生存的地球存在两个世界：白昼与黑夜。从历史发展的角度来看，人类的照明先后经过了原始照明，古代照明，近现代照明，后现代照明四个时期。分析不同时代照明的功能不难发现，除原始照明时期人类对照明的功能仅限于“可视”外，人类历史上所有的照明都具有超越“可视”的多重功能。

1照明的历史与功能分析

1.1古代照明

“在人类漫长的发展历史中，第一次成功的人工取火，是人类利用自然创造光亮的开始，它照亮了人类文明的历程。”[1]这里所谓人工取火，就是“燧木取火”。它使人类从完全原始的自然状开始与其他兽类出现了分野，开始了超越一般自然界物种的新进化。原始社会的人类人工取火，主要是用火的热度来改变食物的性质———由生食转变为熟食，通过火的光热取暖驱寒，利用火光来获取安全———以篝火、火把来驱逐野兽，因此是不带有精神文化意义的。但进入古代文明社会后（这里的古代文明社会，指的是大多数专家认为的人类有了文字之后的社会），人类对光的利用，就不仅仅只在改变自然环境的一般生活上，同时还通过利用光（包括自然光和人造光）来营造一种环境，使这种环境服务于精神文化生活的需要。因此，自人类社会进入文明史开始，人类就出现了利用光来实现某种文化目的的现象。无论东方还是西方都是如此。在中国历史文化中，人们可以发现许多有关照明的文化的典故、词语和文物。例如，在古代中国有“篝火狐鸣”的历史故事，陈胜、吴广借助篝火忽明忽暗，跳动闪烁的特点来营建出一种神秘的色彩，再配以“大楚兴”“陈胜王”之狐鸣，使误了军期的农民感受到造反是“天意”，消除了思想上的对暴秦严刑峻法的畏惧，从而实现了揭竿而起、暴秦起义目的。闹元宵也是古代中国文化生活的重要部分，元宵花灯是一种具有中国文化色彩的照明，其火树银花、灯火阑珊不只是光与彩，同时还是蕴含着丰富喻意的或象征意义的古代中国文化。如“元宵姑娘”、“破镜重圆”、“皮影相思”、“双喜临门”等都是古代中国元宵花灯典故。作为一种古代中国的文化照明，元宵灯会的盛况还可以从古代的文学作品中获得实感，如“灯树千光照，花焰七枝开”（隋•隋炀帝《元夕于通衢建灯夜升南楼》），“接汉疑星落，依楼似月悬”（唐•卢照邻《十五夜观灯》），“火树银花合，星桥铁锁开”（唐•苏味道《正月十五夜》），“月色灯山满，香车宝盖隘通衢”（唐•李商隐《观灯乐行》），“东风夜放花千树，更吹落，星如雨。宝马雕车香满路，凤萧声动，壶光转，一夜鱼龙舞。……众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处”（宋•辛弃疾《青玉案元夕》）。古诗中对元宵花灯的描绘形象地再现了古代中国元宵照明的盛景，充分表明花灯是古代中国文化生活不可或缺的重要组成部分。研究古代中国建筑不能忽视采光与照明。标准的四合院方位是座北朝南的，之所以如此，是可以既获得良好的采光，又能遮挡呼啸的北风。古代中国的青楼妓院，照明之灯是红灯；宫殿里照明用的却是宫灯。同有照明功能，但映照出的景观是两种不同的氛围：前者是灯红酒绿、光怪陆离、亢奋的世俗浮华；后者显示出的则是雍容华贵、充满宫廷色彩和帝王气派的奢华。古代西方文化中，利用光影营建文化氛围也与古代中国相类似。以中世纪的欧洲为例，城堡、街道、教堂、宫殿以及广场等公共场所，都有照明。其照明物质主要是蜡烛、松脂和动物油。以蜡为例，同样是照明，平民使用石蜡，教堂、皇宫与贵族使用蜂蜡[2]。同样是烛灯照明，平民的照明烛灯仅一支或两三支，而教堂与宫庭里的照明烛灯却是数以十计或百计的艺术组团式烛灯。这种照明物质的不同与灯组的差异，反映的恰恰是古代欧洲社会是一个等级森严的社会。因为蜂蜡燃烧虽贵但与石蜡、松脂及动物油相比产生的烟雾小；而艺术的成组烛灯与单一烛灯的区别，反映是宫庭与教堂超越一般的高贵。充分利用自然光线来营造特殊的景观环境，以实现宗教文化的所需要的氛围是古代欧洲建筑的一大特点。神庙、教堂是古代西方最主要的建筑，特别重视采光与朝向。考察欧洲著名的神庙与教堂，无论巴黎圣母院还是科隆大教堂（见图1），无论圣彼德大教堂还是瓦西里升天大教堂，它们的方向都是座东面西。这样设计的目的在于遵循“神庙和安坐在正殿里的神像都要朝着西天的方向。这样，可使接近祭坛献纳供物进上牺牲的人们向着东方天空方向参拜庙里的神像。这样做后，诚心许愿的人们便可以参拜神像和东方天空，而且神像本身也从东方显像，注视着捧手祈祷和进献牺牲的人群”[3]。如果身临其境在太阳升起晨曦时间参拜教堂，人们会发现太阳光会透过教堂彩色玻璃，映照投射出五彩缤纷、神圣而带光环的光芒，在管风琴的音响与唱诗班的歌颂中，善男信女们仿佛升腾到了天堂。

1.2近现代照明

近代以来，随着城市规模的发展，科学技术的兴起，照明也越来越得到了更大的发展。电光源产生后，人们获得了有史以来最优质的人工光源。随着现代照明技术的不断进步，人工光源在照明设计中的优势开始逐步显现。总体而言，与古代相比，现代照明超越了孤立、单调的状态，形成了从内空间到外空间、片形空间到带形空间以及整个城市空间的照明系统。如果将这一系统做一个细分，笔者认为近现代以来的照明系统大致可分为两类八种。两类即指室内照明和室外照明；八种即指大型室内照明（体育运动馆场、大型会议堂馆等）、家庭照明、办公照明、商业照明（内）；室外照明主要有道路照明、建筑照明（含商业照明[外]）、园林照明、广场照明、城市景观照明等。其中，在现代社会产生广泛影响、可以作为现代社会照明表徵的主要有城市道路照明、大型建筑照明、城市景观照明等。（1）城市道路照明。古代的道路照明主要是来自街道两侧房屋建筑的照明而未有专门的路灯系统。资料记载，英国是在15世纪初开始在城市道路上开始人工照明的。“1417年,为了让伦敦冬日漆黑的夜晚明亮起来,伦敦市长亨利•巴顿命令,要求在室外悬挂灯具照明。”而最早的城市道路路灯出现在欧洲大陆的法国。16世纪初,巴黎市政部门要求居民住宅临街的窗户外必须安装照明灯具。被称作太阳王的法国路易十四于1667年正式颁布了城市道路照明法令。巴黎城市道路路灯呈现规模化。中国最早的路灯出现在1843年的上海①。进入20世纪后，城市道路照明在世界得到了普遍的推行，并作为现城市现代化的要求，实现了城市道路照明的标准化。就中国而言，直到1989年，我国城市照明主要以道路照明为主。城市道路照明系统的形成，使城市的带形空间亮丽起来，使城市呈现出网带光明，为城市夜景的形成奠定了基础。（2）大型建筑照明。大型建筑的照明包括城市地标性建筑，城市广场，历史建筑，纪念性建筑，重大市政基础设施（如，电视塔、桥梁、港口、车站等）。建筑的照明设计始于19世纪末20世纪初，但真正让建筑照明设计产生影响的是20世纪30年代。1930年，美国建筑师雷蒙德•胡德（RaymondMath-ewsonHood）提出了“ArchitectureoftheNight”（夜幕下的建筑）理念，特别强调建筑在夜间的面貌应该成为建筑初步设计过程中的内在因素之一，而不是计划外的添加物[4]。这一照明理念在后来的城市照明中得到了广泛的认同。大型建筑的照明实施，丰富了城市夜景空间景观，不仅有路网的带形空间空灵剔透，而且有景观视觉的中心视点的辉煌璀灿。今天，任何一个稍具影响的城市，都会对地标式建筑与本地重要建筑（包括历史建筑、重要商业建筑等）照明进行精心打造设计，以期成为其城市名片。（3）城市景观照明。从广义的城市景观照明来讲，道路照明、建筑照明都可算是城市景观照明。但真正意义上的城市景观照明不仅仅只考虑城市路、桥、港、站、地标建筑的照明，更重要的是，这种城市景观照明必须从整体上考虑城市照明形成后的整体景观，并通过这种城市夜景观来展示城市形象，传达城市个性与历史文化。因此，现代城市景观照明必须强调城市特征，凸显城市形象。而要达到这个效果，就必须科学规划。这种科学规划，对城市的道路、桥梁、港口、车站、地标建筑等照明都有相关的要求，使这些照明符合城市景观照明的整体形象。有人认为，城市照明可分为几个发展时期。18世纪至20世纪初是城市照明形成雏形，“18世纪初到20世纪初，欧洲城市夜间户外纯功能性的照明逐渐普及，以解决机动车的视觉辨识”；“上世纪50年代，DeBoer首先提出在道路照明中应增加对视觉舒适性的考虑，上世纪70年代，美国开始使用照明作为“建筑材料”直接表现空间”；“1980年，Caminada和VanBommel最早提出了对居民、步行者需要进行系统研究，并强调人身安全和社会治安，主要是提出了街道照明应在一个安全距离上保证人面部的可辨识性”；“进入21世纪后，城市照明对市民情绪的影响，和生活的互动成为重点”我国的城市景观照明则始于1989年上海外滩照明“在1989—1999年间，中国的城市景观照明进入了初始阶段。”[5]

1.3古今城市照明的功能分析

如果将城市比喻为人的身体，那么城市照明则可以看作是城市的服装。正如服装最初源于蔽风御寒一样，照明本初的意义在于实现视觉生理的可视性。由于人的本质意义在于他的社会性而非动物的生理性（尽管人确实存在动物的生理性），因此服装在御寒蔽风的基础上，逐渐产生了掩体遮羞、美学艺术与显示人们个性的多重功能，最终而形成了服装艺术，服饰文化与服装产业。照明也相同，最初是为了实现可视，但后来随着人类社会的发展，照明也从简单的可视功能发展出了照明景观艺术、照明文化等多重功能。又由于艺术景观与文化景观本身具有宣传功能与教育功能，所以照明的艺术与文化景观当然也有宣传与教育功能。首先，照明的最基本功能是实现生理视觉上的可视。这无疑是照明功能最根本和首要的意义。无论作为生物本能还是作为社会文化追求，人类都有一种趋光特性。由此而产生的对自然光源的采用与人工光源的发明创造都根源于这种本能。第二，照明更具有艺术美学功能。这种艺术美学功能在古代反映在照明工具上（见图2）。在现代，由于新技术的不断推出，照明的艺术既反映在照明工具上（如霓虹灯形态的艺术性），又反映在光的形态、色彩上。第三，照明同时具有文化功能。就广义的文化而言，艺术是其内涵之一。而这里所说的照明景观文化，是指的文化的核心部分，即，照明景观所趋向的精神层面的价值文化。照明推崇的精神文化自古就存在。如，前面所提到的中世纪的欧洲，照明从材料到工具的不同体现出的是贵族与平民在这个社会中的价值与地位的不同；教堂的辉煌照明在于那是上帝居住的地方，体现出的是一种“神本”宗教文化价值。在现代，新的照明技术更是推动着照明的精神文化价值的彰显，景观背后反映着深刻的思想文化价值。华盛顿纪念碑夜景照明弘扬的是华盛精神（图3），平壤主体思想塔表现与弘扬的是金日成所谓“主体思想”（图4）。

2生态文明视阈下的绿色照明建设思考

绿色照明兴起于上世纪90年代。当前人们对绿色照明认识与实践，大体上还停留在技和物质层面上。例如，中国照明学会编著的《绿色照明200问》就对绿色照明做了这样的解释“绿色照明是美国国家环保局于上个世纪90年代初提出的概念。完整的绿色照明内涵包含高效节能、环保、安全、舒适4项指标，不可或缺。高效节能意味着以消耗较少的电能获得足够的照明，从而明显减少电厂大气污染物的排放，达到环保的目的。安全、舒适指的是光照清晰、柔和及不产生紫外线、眩光等有害光照，不产生光污染。”[6]“所谓绿色照明，是指通过可行的照明设计，采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明产品，改善提高人们的生活品质。”[7]

2.1生态文明视阈下的绿色照明

（1）传统绿色照明的内涵分析。从上述人们对绿色照明的解读来看，“绿色”大约包括两层含义：一是生态性，在这里“绿色”是生态的代名词，因为照明的高效、节能，具有降低耗电量，减少发电过程中的污染排放和减少化石类能源消耗的意义，所以是绿色的；二是安全性，在这里，“绿色”代表的是安全、稳定，就如同交通指示灯一样，绿灯代表安全通行。（2）生态文明视阈下的绿色照明。但是，当我们站在生态文明的角度来看待绿色照明的时候，绿色在这里的内涵会更为丰富。因为作为一种文明，它既包括物质的内容，同时也包括精神文化的内容。“生态文明是人类文明发展的一个新的阶段，即工业文明之后的文明形态；生态文明是人类遵循人、自然、社会和谐发展这一客观规律而取得的物质与精神成果的总和；生态文明是以人与自然、人与人、人与社会和谐共生、良性循环、全面发展、持续繁荣为基本宗旨的社会形态。”②因此，生态文明视阈下的绿色照明，当然不应仅仅局限在照明的物理光学这一方面，它理应包括这种照明的艺术特点与照明景观背后反映的价值文化追求。工业文明时代之所以超越农业文明，在于它在经济、政治、艺术、文化等多方面都有超越农业文明的内容。例如，就艺术而言，工业文明因新兴科学技术的发展，在继承农业文明艺术的基础上，超越了农业文明绘画艺术与戏曲艺术的局限性，创新出摄影艺术、电影艺术、电视艺术。就政治而言，为了适应工业社会的政治变革，在过去帝王政治或贵族民主政治的基础上，产生了政党与公民民主政治；就精神文化价值而言，也由过去宗教的“神本”精神文化转向现代的“人本”精神文化。照明方面，工业文明与农业文明时期的照明一样，同样具有艺术功能与文化功能，但这种照明艺术与文化却表现出了新的形式与内容，新的审美标准。因此，站在生态文明的角度来分析绿色照明，就不能仅仅只考虑绿色照明节能、安全等物质层面的性质。还应借鉴古今中外通过照明弘扬艺术与文化的方法，在生态文明时代实现绿色照明在景观艺术与文化上的全新超越。推动绿色照明本来应有的景观艺术，景观文化。换言之，在生态文明的大背景下，绿色照明不应仅只指能源的高效利用，新的照明工具（如LED照明灯）的推广使用。在人们普遍忽视绿色照明兴起的大背景———生态文明状况下，还必须推动绿色照明景观艺术生态审美，生态景观文化。

2.2生态文明视阈下绿色照明建设的思考

（1）目前国内对绿色照明的研究。进入本世纪以来，我国的照明工程与艺术开始得到快速的发展。城市照明已从上世纪90年代以来的以“亮起来”为目标，以泛光照明手法为主的工程式照明，发展到了美化城市形象阶段。一些专家学者也开始从照明的技术关照发展到照明的艺术、照明的文化研究。其中不乏绿色照明研究。在中国知网上以“绿色照明、艺术设计”等关键词查询，出现相关论文达245篇。有关照明的专业著述达数百种。但无论是论文还是专著，人们论述研究的主要是绿色照明的技术与艺术层面内容。而从生态视角来确立绿色照明设计的论文却十分鲜见。能给人以深刻印象的有，刘沁、张乘风、刘启能等人的《绿色照明的理论模型及其定量设计》（载《照明工程学报》2010年3期），该文以人的视觉舒适度为标准，建立了一套理论模型，为照明的亮度提供了科学的依据；孙文哲、韩国帅、李雯雯等人的《植物景观照明设计的营造》一文（载《灯与照明》2014年第1期）从技术、艺术和植物学结合以综合研究的视角，提出了如何提高植物景观照明质量；陈秀雯、陈仲林的《城市道路照明规划设计研究》一文（载《灯与照明2005年第4期），则从道路照明角度提出了按城市道路级别和道路控制状况确定照明水平，并对光源、灯具、照明方式、配电系统和监控系统作出相应规定，交将道路照明功率密度人为道路照明节能的评价指标。这些论文分别从人居生态环境角度，绿色照明技术与艺术角度以及城市社区生态环境角度提出了绿色照明的设计理论与路径。至于专著方面，由凤凰空间编著的《照明设计建筑景观艺术》收集了世界各国著名的照明景观项优秀案例，精挑细选，反映了当今世界重要的照明景观成果；美国建筑景观设计师盖里•斯蒂芬著的《建筑照明设计》列举了包括教堂、办公室、服务性场所等典型建筑类型的照明设计等多种典型案例并进行了分析，从中可发现世界照明景观发展的大趋势；陈新业尚慧芳著的《展示照明设计》着重从艺术创作角度关注展示照明设计中光本身年具有的美学表现力，关注光在渲染空间气氛、影响人的情绪方面所具有的重要价值；黄艳、吴爱莉、欧俊锋、曾颖等编著的《环艺照明设计》提出了光文化，并侧重从环境艺术角度研究了照明，但生态内容却未涉及。总的来说，目前的绿色照明设计研究，更多地趋向于物质层面的照明的技术与艺术层面的研究，是值得肯定的，但在生态文明大背景下，如何以生态文明、生态文化、生态美学为指导，推动绿色照明景观艺术，以照明景照观弘扬生态文化、生态美学，从而实现对工业文明时期的照明艺术的扬弃与超越还有待深入研究。

（2）以生态文化、生态美学推动绿色照明。当人们在不断强化深化推进绿色照明和绿色照明景观艺术时，事实上必须面对几个重大的问题，即：绿色照明艺术与生态文化的关系问题；绿色照明景观与生态文化的内在联系问题；生态审美对绿色照明景观设计的指导问题。第一问题要回答的是，绿色照明艺术与工业文明时期的照明艺术是否存在差异，如果说没有那么绿色照明艺术难道就等同于工业文明时期的照明艺术如果有，那么这些差异在哪里？是什么？第二个问题要回答内容与形式的问题———是生态文化的内容如何反映在绿色照明的景观形态中的问题，如果人类中心主义在工业文明时期的城市景观照明是要让黑夜变为白昼，使城市成为不夜城，那么强调人与自然相处的生态文明时期的城市景观照明在亮度与景观形态上是否应与之有所区别？这种区别是什么？第三个问题要回答的是，在生态文明的大背景下照明的艺术是否存在审美标准的变异？如果回答是肯定的，那么这种新的照明美学标准与传统照明的标准区别在哪里？如何以这种新的照明审美标准来指导新的照明设计。总而言之，绿色照明的逻辑起点是生态文明。除了照明的视觉功能外，绿色照明的景观、艺术理当有一个与工业文明时代不同的照明景观形态，正如工业文明的照明景观与农业文明时代照明相比另有一番景观形态与色彩一样。

（3）以生态美学的标准设计绿色照明景观。以生态美学标准设计绿色照明景观首先需要理解生态美学的基本意义。生态美学从上世纪末至今都是众多学者们研究的重要方向。其成果众多，成千上万的各类文本，包括专著与论文，都对生态美学做出了大同小异的解读。虽然也存有这样那样的争论，但有一点大家是共认的，即：生态美学概念是继“海外学者陆续开展了‘生态批评’、‘生态伦理’、‘环境美学’等学术活动之后，90年代的中国学者也提出”[8]的。“生态美学在面对和处理人与自然的关系方面，是以追求两者的和谐、协调为最高最终目标的”[8]，是“一种崭新的美学观念”，“是美学学科在当代的新发展、新延伸和新超越”[9]，目前，生态美学已成为美学领域里的显学。虽然生态美学对照明景观之间的关系研究很不够。但有一点应是可能性以明确的，那就是“人类中心主义”的美学标准更多的是以人的视觉等主观感受而定的，而强调人与自然和谐相处的生态美学标准，除了考虑人的视觉等主观感受外，还需要考虑照明如果在照明与周边自然与社会环境的和谐。因此，与工业文明时期“人类中心主义”指导下的照明凸显人力的伟大，将夜晚变为白昼的照明景观有不同，生态美学标准应由“征服自然式的照明”改变为“尊重自然式”照明，照明所追求的不在于将黑夜变为白昼，而是通过照明，既使视觉感官舒适可视，使照明景观环境变得可视，又不至于耀眼，甚至在某些情况下摹拟自然天体中夜间天光的特点，实现照明，并将这种照明景观视为一种照明景观之美。因此，生态美学标准指导下的绿色照明设计，更注重的是照明景观中人与自然的和谐之美，而非以照明景观耀亮辉煌来强化人力的伟大。

（4）以生态文化角度来设计绿色照明景观。“照明是一门科学，也是一门艺术。”[10]照明更是一种文化，至少是属于“光文化”[11]的重要部分。照明如何体现生态文化？这是一个必须回答的问题。如果前面所论以生态审美标准设计的照明景观是表达的照明生态美的形式，那么，以生态文化指导下的绿色照明景观设计则是表达绿色照明美的神韵与内容。工业文明时期的照明推崇的是人类中心主义，人的理性决定了照明景观更多强调的是照明景观的规范理性、图案对称、线形齐整等，而生态文化背景下对自然尊重反映在照明设计上，为什么不可以摹仿自然的光照形态来推动照明工程，产生生态自然照明美感，如，星月光式照明，荧火飞动式照明，树形式照明等等，这种通过对大自然自然景观的摹仿创新照明，是实现生态文化背景下的绿色照明景观的重要途径。照明景观形态的变化，实际上是以光的语言来隐喻、表达设计者与社会对新型文明的追求。

道路照明论文范文第5篇

关键词：城市；照明；节能；探讨

中图分类号：TE08文献标识码： A

创建节约型的社会是目前我国的重要任务，各个行业都需要贯彻落实节能工作，同样，城市的照明系统也不例外，需要进行转变与革新，依据建设环境友好、资源节约社会的国策加大对城市照明系统的管理力度，由设计、规划、施工、运营等方面入手提高节能质量，。以下简要针对城市照明节能的相关内容进行分析，仅供参考。

一、城市照明节能原则

（一）照明的功能性原则

对于城市照明系统来讲，其之所以被称之为城市基础设施的重要构成内容，是因为照明系统具备较强的功能性。城市中的照明体系目的在于保证夜间行人、车辆的安全与便利，有助于维护社会的治安。在城市中，要求有道路就应存在路灯，有路灯就需要照亮，相关工作人员在设计、施工期间，应结合路面的等级规划照亮程度，同时针对可能出现的眩光问题进行处理，从而做到应该照亮的区域照亮，不应该照亮的位置不照亮，并且亮度适宜。其也是科学处理照明系统功能与节能关系的基础原则，切不可以由于重视节能而对城市的照明造成影响，需要在确保城市照明功能的基础上进行节能工作。

（二）坚持设计规划指导下实施节能工作

在城市的照明设计、规划标准中对区域及路面的照明程度、等级、标准等都明确做出了规定，并且提出了相应的景观照明分布、重点、数量、密度和节能的方法、标准等内容，其是实施节能工作的行动部署及纲领，所以，从业者需要基于此规划指导下进行节能工作，从而提高节能的质量及效率。

二、城市照明节能措施

（一）从技术方面进行节能

1、对配电体系进行优化

对配电体系进行优化指的是借助优化配电系统的组合，从而实现缩减供配电体系能源损耗的功能。一般来讲，供配电体系的能源损耗形式的大致由：变压设备的能源损耗、配电线路的能源损耗和仪表开关元件的能源损耗等构成。期间，缩减变压设备及配电线路的能源损耗可以极大程度提高供电的效率，是实施节能工作的重点，大约占据整体供配电体系总耗能的90%以上。

对变压设备进行节能的措施为：依据设备的负荷情况，合理选取变压设备的容量，进而提高设备的应用效率，同时选用高效率、节能类别的变压设备，应用单灯的形式进行无功补偿，并且对功率因素进行改善，降低线路、电器设备的损耗，缩减电压损失，从而更好的提高节能工作的效果。

对供电形式进行节能的措施为：如果照明系统的布设形式为单侧分布，则尽量应用单项变压设备进行供电，假如布设形式为双侧分布，则尽量应用三相变压设备进行供电。保证分配平均，使零线的电流趋于零，从而降低电压、线路的能源损耗。

2、选用节能高效的照明设备

在选取城市照明设备、镇流器等元件时，应保证相关标准同我国当前实行的节能规定要求相吻合，应选用节能效果良好、照明效率较高、使用时间较长的光源，例如：节能灯、高压钠灯、无极灯、LED灯等，从而基于相同照明效果的前提下，尽可能应用功率最低的设备。另外，还应选用反射率好、配光越高、维修量低的灯具，进而确保照明的质量，提高节能的效果。

（二）由管理方面进行节能

从管理方面入手实施节能工作指的是利用加大对城市照明的设计、施工、养护管理等力度，提高节能的质量。具体可以从以下几方面入手：其一，科学选取照明的标准值，对照明的设计预案进行优化管理。在设计城市照明前，需要明确各条道路的等级，选取对应的照明指标，从而实施规划，那么从业者就需要由源头入手提高节能质量。组织相关工作者及专业人士对比多种复合要求的设计预案，选择最好的节能方案，为后续工作夯实基础；其二，运用科学、合理的照明控制方法及形式保证城市照明系统的智能化。应创建智能化的远程监控体系，集中对城市的照明进行管理，合理设定好照明的时间，从而防止能源浪费，降低管理的资金投入。另外，还需要结合行人、车辆和节假日等情况调整照明的开关时间。较为常用的节能方法有：半夜等、全夜灯等；其三，确定科学的养护管理标准。从业者应合理设定养护管理标准，尽快对故障灯进行修复，并且定期更换到寿命的灯具，进而增强灯具的照明度，更好的缩减能源损耗。另外，需要加大巡检力度，尤其是针对一些照明设施较陈旧的路段，尽快照明并处理照明故障，降低电能损耗，提供节能的质量及效果。

三、经济合理实施城市照明节能工作

对于城市中的主干道、快速路来讲，在进行新建、改建照明系统时，选取的节能光源需要符合相关规定要求。在《城市道路照明设计标准》中规定，主干道、快速路等位置的平均照明度应控制在20Lx--30Lx之间，唯有确保路面照明质量的基础上，才可以进行节能工作。一般可以运用高压钠灯进行路面照明，其照明效果较高，是目前我国大力推广的节能光源，所以，相关工作人员应大范围运用并推广。

针对城市中次干道、商业圈、支路、民用住宅区等照明系统，依据相关标准规定，其要求的照明度较低，在选用光源时，可以考虑一些其他节能效果良好的灯具，例如：无极灯、金卤灯、LED等等，此类光源的显色性能相对较高，特别是对一些颜色识别能力较强的车辆道路，首选此类灯具。

总结：

总而言之，对于城市的照明来讲，其属于一项系统的项目，相关工作人员在设计、施工期间，应基于照明功能性的前提下，实施节能工作，不断提高自身的专业能力及综合素养，深入对各项节能措施进行研究，勇于尝试、大胆创新，从而更好的发挥节能的质量及效果。所以，对城市照明节能内容进行探讨是值得相关工作人员深入探究的事情。

参考文献：

[1]邱泉．城市照明节能在发展绿色建筑中的应用前景[J]．城市建设理论研究（电子版），2013（36）．