园林景观电气照明节电技术的探讨

园林景观电气照明节电技术的探讨

黄志坚

广州土人景观顾问有限公司

摘要：随着社会经济的发展，科学技术的进步，人们的生活方式发生了翻天覆地的变化，城市加快了建设的步伐，户外公园与公共景观空间作为能够满足人们物质生活、精神需求的放松场所，可以提供休闲娱乐，让人们感受自然的气息，在园林中舒缓身心，净化心灵。而绿色可持续发展观念的提出，为园林电气照明节电技术提出了新的挑战和要求，只有遵循生态、环保、节能、绿色原则，才能制定出科学、合理的照明方案，既可以彰显出园林设计的空间美感，又可以营造出适宜的休憩氛围，提高人们的宜居指数。

关键词：园林景观；电气照明；节电技术

引言：快节奏的生活让人们更加向往自由悠闲的放松空间，很多家庭在节假日或者傍晚时分都会选择到户外散步、锻炼等。因此，在园林景观中的照明设计就可以发挥相关的功能，为人们营造出各种特色氛围，在满足照明的时候，还可以利用光影效果、色彩搭配来展现出园林的风格和空间美学。但是如果在照明设计中没有考虑到节能问题，就会消耗大量的电力，不仅会增加公园的运营成本，也会加剧能源浪费。所以应该按照绿色节能的原则，对景观照明设计进行优化，以推动城市公园的功能可持续发展。

一、园林景观电气照明节电技术设计原则

在园林景观电气照明节电技术设计的过程中，应该坚持适用性原则、节能性原则、节约性原则。适应性是指景观的照明与周围的环境协调一致，使用的电气设备可以保证灯光的品质和性能，不容易发生故障问题，便于维修和管理。节约性指的是从经济性的观点出发，选用具有较高性价比的电器和材质，在预算范围内要尽可能地选用高品质的电器。节能性主要是针对电力资源的合理利用，节约能源是电力系统设计中最关键的原则之一，现代社会各个方面对于电能的消耗都非常大，在园林景观的电气照明设计中，要遵循着绿色节能环保的原则，这样才能符合社会发展的现实需求，还能为保护环境出力。电力系统和控制系统在使用过程中所消耗的能量都非常庞大，因此，采用节电设计可以降低风景园林的工程造价和运营成本，为提高公园与城市的整体经济效益做出贡献。

二、园林景观照明的形式

（一）重点照明

重点照明是一种强调景观设计中某一节点或者特定场所的灯光，它可以用来强调园林景观中的某些重点的，需要关注的空间和景观元素，比如绿化、构筑、建筑、艺术品等等，这些东西都是极具艺术性的，而且与园林的主体相互呼应，可以为人们带来强烈而丰富的美学感受，在灯光的照射下，视线会向重点景观聚焦，能够突出园林的设计亮点。可以通过重点照明让游客对于园林的艺术性和环境美感加深印象，能够体现景观设计的特色。重点照明和环境照明是有一定区分的，环境照明只是基于园林普遍的一般性的功能需要，能够让人们可以通过环境照明辨别位置和周围景物，是一种全方位的景区照明，依照园林的整体而分布。而重点照明则是特定的，没有一定的规则，目的是为了彰显局部的景观元素，这种重点照明仅仅是局部的，并非整体应用。

（二）环境照明

园林景观的灯光设计中，只考虑重点照明是不够的，如果照度不够，视线受限，会造成许多安全隐患。而且游人的观看范围仅仅聚焦在某一处的景观中，就会忽视其他的风景，使人难以感受和欣赏园林中全部的美景，从而消弱了景观的整体魅力。环境照明相对重点照明来说起着辅助与烘托的作用，通过对周边环境的照明设计呈现夜色中的自然与城市，使景观节点与周边的环境和谐融洽而不乏层次，更加突出园林景观设计特有的美感。由于周围的环境灯光是为了描绘夜晚的背景，因此它的光亮不能超出重点光源，否则会导致资源浪费与过度照明，并使园林景观失去夜晚特有的美感与浪漫。

（三）工作照明

工作照明的作用是为园林内的参观者活动提供照明，一般设置在人流密集的区域，方便晚上来园林游览的游人活动。工作照明的亮度不能太高，也不要有刺目的炫光，以免伤害到人的视力，而且要注意灯光的节能使用，在经过灯光的时候，可以使用一个自动感应开关，在游人经过的时候，可以自动开启，在客人走远的时候主动关闭，既可以节约电力资源，还能够降低对于电能成本的消耗。

（四）安全照明

安全照明的作用在于保证游客的生命健康，这些灯具大都布置在假山、楼梯、台阶、水池、高楼以及安全出口区域。通常照明要求是醒目，以发挥引人注目的作用，从而达到保护游客安全的目的。在园林灯光中，为了保证人们的出行安全，安全照明需要持续工作24小时，特别是在晚上要适当提高灯光的亮度，只有这样，在紧急情况下，才能及时作出处理和应对，把危险降到最低限度，确保游客的财产安全和人身安全。

三、园林照明设计

（一）选择节能光源

在景观照明设计中要使用节能光源。园林的灯光系统一般都需要连续工作，其工作负荷大，能耗高，与可持续发展的思想相违背。要改变这种状况，达到节约能源和环境保护的目的，就必须对景观灯光设计进行改造和优化，尽量采用 LED光源，它不仅可以适应园林景观的实际功能需求，而且亮度较高、节能、实用性强、类型众多，能够构建良好的绿化景观照明体系，是一个很好的选择，如图一所示。在早期的园林绿化中，使用的是以白色灯具为主，这种灯具功耗比较高，使用寿命短，容易出现频闪、断电等故障问题，在景观照明过程中会造成很高的电费和维护成本。尽管目前大部分的园林绿化项目已相继更新了灯光，如荧光灯、LED灯组、高压钠灯、金卤灯等二代灯具，并已获得较好的节电效益，但其能源利用的潜能还需进一步发掘。在灯具的选用上，设计者要选用光线比较柔和、节能性强、使用寿命长、运行稳定的三极管光源。通过比较高压钠灯、荧光灯、 LED灯之间的性能，可以发现 LED灯无论是在光影效果、显色指数、色温和使用年限上都具有很大的优越性，值得在园林景观电气照明设计中推广和应用。

图一  LED灯（中心公园提升工程，竣工后更名为龙华观湖中心公园）

（二）使用智能照明控制系统

智能化控制系统已经开始应用于各行各业中，随着现代科学技术的飞速发展，自动化、现代化、智能化控制技术的使用范围非常广泛，可以降低人工成本，大大提升控制效率。通过将智能化控制技术应用到园林的灯光控制中，利用电脑实现对灯光和线路的控制，不仅可以达到精准控制的目的，而且还可以对各种灯光的使用情况进行在线监控，从而达到对灯光的精细化管理的效果，能够分析用电情况和电线设备的工作状态，及时进行排查故障和检修维护，从而提高照明的效果，提高光源的使用寿命，降低不必要的电能消耗，实现节能和环保。

（三）园林植物照明设计

在园林植物的灯光设计中，应特别关注对园林内部景观的光照，尤其是植物造景方面，光照的应用能够凸显植物的特征，可以利用植物照明来增加各种颜色，同时又不会损害其绿植本身的美观性。通常，不同的植物在灯光的布置上都会有所差异，要考虑到植物的基本特点和生长习性，例如，某种树木喜爱趋光，适当追加光线照明可以加速树木的生长，光线要尽可能地将整个植株都包含在内，保证树木的长势。一般情况下，花朵不需要光照，只需要在特殊的日子里，用来反射光来衬托花卉的外观即可。因为光线会对花卉造成很大的伤害，所以可以使用弱光来进行照明，避免炙热的灯光灼伤鲜嫩的花朵。

四、园林电气照明节点技术的探讨

（一）供配电系统设计

供、配电系统的设计方法多种多样，不同照明方式的用电量差别很大，要降低能耗，就必须用节能的思路来设计供、配电网，并注意能耗的合理分配，这样才能将能耗降低到最低。设计人员在优化供配电系统的时候首先就需要考虑到园林景观的整体性，对于园区的整体用电情况和用电分布有所了解，尤其是线路铺设要合理，避免资源的浪费。还要注重外露电气设备的安全，对于重点电气设备可以加强警戒提示，确保系统能够不受外部因素的干扰，稳定运行。另外，要强化园林电气照明供电系统的运行安全，对于电力系统进行全面的调试，加强对于基础电力设备的运维监管，安排工作人员定期对于电力系统进行检查，采用漏电保护装置，以改善供电的安全性和供电品质。

（二）提高功率因数

改善 PFC的功耗可以降低电网的无功损失，这是一种较为普遍的电力节能方案，它与常规的电力分配方式不同，不仅要求电力装置达到大功率，还具有更加完善的集中补偿分配功能，使得园林照明的节能理念能够落实到实际应用。同时，在电力系统的节能设计中，要注意减少线路损耗，明确线路长度、电阻与线路损耗之间的联系，寻找合理的线路损耗控制方法。比如：对低压配电线进行正确的规划，尽量缩短线路的长度；对变电站布置进行了优化，使变压器尽可能靠近负载中心，减小了电源的直径，增加了线路的断面。在满足负载程度、热量稳定、保护配合以及电压损耗等条件的前提下，增加一次线的横断面，减少了线路和电阻的干扰，可大幅度地减少运营费用，增加了系统的经济性和节能性。

（三）电动机节能设计

电机的节能性设计主要包括了以下几个方面：电机通常与热通、给排水、升降机等专用的设备相匹配，并由生产厂家统一提供。其节能措施主要体现在具体的操作应用。首先要对电容进行现场补偿，降低输电线路因输电网的有功损失。减少电机的低负荷和无负荷运转。由于马达在此情形下的效能非常之差，因此，对于大容量电机，可用软启动。软启动比较稳定，由启动至工作，其电流变动不大于3次，可确保系统的电压波动控制在规定的限度之内，从而实现了节约能源。

（四）自动控制

由于对灯光灯源的需求不同，所以园林中不同形式的景观照明会产生不同的设计要求，如果只是按照统一的照明控制方式就无法同时满足不同景观的照明要求，更会增加电气照明系统的功耗，因此在安装电气照明系统的时候要进行充分的调查分析，优化照明电源的控制模式，采用智能化照明控制，既可延长灯具寿命，又可改善其能源利用率，极大地改善其工作效能及灯光效果。利用不同的预设控制模式及控制单元，可以准确地设定不同空间、不同环境、不同时间下的光照程度，从而达到节约能源的目的。该智能照明控制装置能够有效地降低电源的过压、低电压对光源造成的伤害，同时还通过软启动技术来防止因脉冲电流而造成的损伤，其使用寿命一般可以提高2~4倍。自动控制系统中采用模块化自动驱使，将灯光预设的参数以电子方式储存于 EPROM内，如图二所示，便于设定与替换，从而大大地提升了管理的效能，降低了管理费用。

图二  EPROM

总结：综上所述，我们可以得知，在景观照明的规划中，要考虑到经济性、节能性、美观性这三个因素，特别是在园林景观的电气照明设计中，更要坚持可持续发展的理念，不断地引入和运用各种先进的技术，使园林灯光的作用发挥到极致，使人们的园林之旅更加富有趣味。还要在添光加彩的同时，确保电力系统的安全节能与稳定，保障人民的人身安全和财产安全，促进园林绿色节能技术的良性发展，呈现美好的夜景风光，使其成为城市中最具有代表性的靓丽风景线。

参考文献：

[1]段海坤.园林景观电气设计和照明设计要点[J].光源与照明,2022(07):34-36.

[2]褚文娟,张璐.基于LED灯具的景观照明设计研究[J].光源与照明,2022(05):9-11.

[3]刘英才.园林照明中的智能控制系统研究[J].光源与照明,2021(09):33-34.