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景观照明对于亮化城市、美化环境的作用无可替代。一个成功的景观设计,必须在充分展示景物风姿的同时,尽可能地消除其有可能产生的不利影响。
关键词景观照明投光照明轮廓照明
中图分类号:P901文献标识码:B 文章编号:2095-2104(2011)12-0000--01
随着我国城市的发展和人民生活水平的不断提高,从上世纪末我国“城市亮化”工程逐渐兴起并迅速升温,如今从各城市的标志性建筑及其主要景观带,到各区域的市民活动场所、休闲广场、公园、公共建筑群等处,无一不使用室外灯光作为表达广场或建筑群主题的重要手段。如著名的新加坡圣淘沙的音乐喷泉。伴随着优美的音乐,在五彩缤纷灯光(包括激光)的照射下,喷泉组成一个又一个美仑美奂的画面,将您带入童话般的世界,令人流连忘返。试想,如果没有恰到好处的声光的配合,那这些必将黯然失色。景观照明对于美化城市,展示城市形象,改善投资环境,提高城市文化品位和文明水平起着重要的作用,同时可以改善人居环境,推动文化、经济、旅游等相关产业的发展,甚至在城市的交通、治安等方面带来相关效益,因此具有重要的综合意义。
目前我国的景观照明还没有形成一个专业的设计队伍,没有专业照明设计师(或者成为灯光师),往往由建筑专业、园林专业或者电气专业的设计师来附带设计,由于各专业侧重点不同,在景观照明设计时往往顾此失彼。在追求亮点(局部高亮度的小品)时,缺少对整体的明暗对比的协调,或者一味追求亮度(照度),造成光污染,不仅浪费了能源,而且没有达到应有的效果。因此,作为一个电气设计技术人员,通过与建筑、园林设计师的沟通,认真分析并充分理解工程项目的主题,确定主题和背景的层次,做一个好的景观照明工程设计是我们义不容辞的责任。
景观照明的设计方法归纳起来有投光照明、轮廓照明和其它功能性照明。功能性照明大致包括路灯、草坪灯、广场地埋灯、水下泛光灯、嵌墙壁灯等,主要提供人员通行所必须的亮度,本文把它归纳在背景光的范畴内,不作详细讨论;而投光照明和轮廓照明是衬托景物的主要手段,两者的适用场合不同,要表现的思想不一。以下笔者做分别论述、浅陈己见。
首先谈一下投光照明。投光照明就是给予被照物足够的垂直面照度,使被照物的表面亮度超出其背景亮度一定程度,从而突出被照物,展示被照物的建筑特征和艺术效果。投光照明采用的是点光源,表现手法是突出主题,这个主题往往是城市的标志性建筑或者是公园、小区的主题雕塑。在工程设计时应首先考虑工程项目的背景,不同的项目背景亮度相差甚远,如商业区背景非常亮,广场要略暗一些,公园、绿地则比较暗。建筑物或景观小品在不同的背景亮度下,所需要的光通量是不一样的,为达到理想的衬托效果,同时也能节省能源,可以在设计时适当降低周边的亮度,另外光的控制角和投射方向对于景观照明的成败具有重要作用,这两者控制不好,会造成眩光和严重的光污染。
投光照明的设计要点,一直以来都侧重在照度方面的研究上,的确,要突出被照物,必须给予一个较合理的高照度。国际照明委员会(CIE)给出了照度标准推荐值(见表1),但同时我们不能忽视的另一个重要问题,那就是注意
表1.投光(泛光)照明照度标准推荐值
光控制。光控制的内容包括对光色、光强、光束角、配光曲线、投光角度的控制,也包括对眩光的控制等。对于光色,目前可供选择的光源比较多,常用的彩色金卤灯有黄、绿、蓝、
紫、红等多种色彩。对于光强的选择,必须充分考虑到被照物所处的环境。在商业区、车站、广场等热闹场所,可考虑选用大功率、高光强光源;而在居民区,高光强光源显然不合适,由于背景的相对黑暗宁静,强烈的光线会造成居民区的不舒适眩光,可采用中低光强的光源,采取适当增加光源数量、减少投光距离(接近目标物)的方法来增加照度。至于光束角、配光曲线、投光角度的控制,除了需要计算以外,还需要设计师的丰富经验。在确定照明方案以后,还需要对可能产生的眩光进行测算,尽量避免对观赏者、行人、附近地区的居民或其它人员产生直接光和反射眩光。避免眩光的方法可以选择改变电源的位置、光强、投光角度等方法,也可以采取改变被照物表面材料的办法,最后就是实地调试。
另外,在某些场合,如车站、广场、公园等处,我们可以利用声光照明控制系统,对一组不同光色、不同投光角的灯光进行明暗控制、进行色彩变换,以此来达到一种动态效果,既活跃了气氛,又提高了观赏者的兴趣。
再简单谈一下轮廓照明。轮廓照明是采用线状光源或者点状光源组成的线来勾勒出建筑物的轮廓。其错落有致、迭宕起伏的曲线所要表现和强调的是一个整体形象。对于古典建筑,这种方法对表现建筑的形态极其线条组合非常有效。
轮廓照明选用的是低光强的光源,影响面较小,因而具有安装的独立性。过去,由于采用白炽灯、霓虹灯作为轮廓照明的主要光源,它们寿命短,因此维护工作量巨大,因此使用较少。近年来,随着新型光源LED灯的不断改进,相信其使用范围将越来越广。
最后谈一下近年来倡导的低碳节能问题,照明是能耗大户,普通建筑物70%的能耗消耗在照明方面,因此合理设计照明,是节能的有效手段,景观照明尤其突出。我们设计师应以实现低碳环保为己任,推动建筑行业节能的发展。任何一个高能耗的景观照明方案都不是一个好的设计,即使其艺术效果再高,最终还是因为其过大的能耗被弃用而造成浪费。
节能的方法就是从光源到供电系统的各个环节出发,各环节提出一个节能的方案。首先应选择合适的光源和灯具,光源选择要综合考虑光色、发光效率和光源体积等,在其它指标均满足要求的同等条件下应选择发光效率高的光源,目前景观照明的常用光源主要包括:金卤灯、节能灯(紧凑型荧光灯)和LED灯,另外冷光灯因其体积小,光通集中而被少量使用。同时灯具的改善,也可以提高灯具效率,控制光通角及光線投射方向,减少眩光的产生。
其次,采用智能化灯光控制系统。由于景观照明面广量大,配电装置(灯具和光源)多且分散,相距又远,每天的控制工作量非常大,每个控制箱及其各控制回路的照明装置作用又不一样,给景观照明的管理造成比较大的难度,因此,通过智能化的灯光控制系统,可以通过管理中心的电脑或者系统内部的时钟管理器,根据由照明设计师事先设置好的场景来及时地更换工作模式,从而最大限度地节约能源。智能灯光控制系统的工作场景一般包括以下模式:节日模式、平时模式、深夜模式等,另外还可以根据春夏秋冬各季的人员活动时间的不同,制定出最经济的照明方案,来达到节能的效果。
另外,改善电气系统也非常重要。由于光通与其工作电压的平方成正比,因此降低在线路上的电压损耗,可以极大提高照明装置的光通量,同样是节约能源的一个切实可行的方案,设计时可以尽量将供电配电箱分散到负荷中心,以减少照明器的供电线路的长度。以往由于担心控制管理的难度而尽量集中供电(此方案会造成照明器供电长度增加,导致线路压降加大而降低了照明装置的光通量),但在引入智能灯光控制系统后,不用再担心控制管理的难度,因此完全可以增加配电装置的位置,来达到分散供电集中控制的目的。
最后,建议采用能源管理系统,可以计算分析一段时间内各种照明装置的用电量,从而为后期进行灯光的优化控制提供所需要的数据。
总的来说,景观照明是一个跨学科的系统工程,需要多专业的沟通与协调,弄清景物所表达的主题,充分利用光、声、电的技术将景观照明工程做好。
参考文献
1. CIE第94号出版物-投光(泛光)照明指南1993年
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词景观照明投光照明轮廓照明
中图分类号:P901文献标识码:B 文章编号:2095-2104(2011)12-0000--01
随着我国城市的发展和人民生活水平的不断提高,从上世纪末我国“城市亮化”工程逐渐兴起并迅速升温,如今从各城市的标志性建筑及其主要景观带,到各区域的市民活动场所、休闲广场、公园、公共建筑群等处,无一不使用室外灯光作为表达广场或建筑群主题的重要手段。如著名的新加坡圣淘沙的音乐喷泉。伴随着优美的音乐,在五彩缤纷灯光(包括激光)的照射下,喷泉组成一个又一个美仑美奂的画面,将您带入童话般的世界,令人流连忘返。试想,如果没有恰到好处的声光的配合,那这些必将黯然失色。景观照明对于美化城市,展示城市形象,改善投资环境,提高城市文化品位和文明水平起着重要的作用,同时可以改善人居环境,推动文化、经济、旅游等相关产业的发展,甚至在城市的交通、治安等方面带来相关效益,因此具有重要的综合意义。
目前我国的景观照明还没有形成一个专业的设计队伍,没有专业照明设计师(或者成为灯光师),往往由建筑专业、园林专业或者电气专业的设计师来附带设计,由于各专业侧重点不同,在景观照明设计时往往顾此失彼。在追求亮点(局部高亮度的小品)时,缺少对整体的明暗对比的协调,或者一味追求亮度(照度),造成光污染,不仅浪费了能源,而且没有达到应有的效果。因此,作为一个电气设计技术人员,通过与建筑、园林设计师的沟通,认真分析并充分理解工程项目的主题,确定主题和背景的层次,做一个好的景观照明工程设计是我们义不容辞的责任。
景观照明的设计方法归纳起来有投光照明、轮廓照明和其它功能性照明。功能性照明大致包括路灯、草坪灯、广场地埋灯、水下泛光灯、嵌墙壁灯等,主要提供人员通行所必须的亮度,本文把它归纳在背景光的范畴内,不作详细讨论;而投光照明和轮廓照明是衬托景物的主要手段,两者的适用场合不同,要表现的思想不一。以下笔者做分别论述、浅陈己见。
首先谈一下投光照明。投光照明就是给予被照物足够的垂直面照度,使被照物的表面亮度超出其背景亮度一定程度,从而突出被照物,展示被照物的建筑特征和艺术效果。投光照明采用的是点光源,表现手法是突出主题,这个主题往往是城市的标志性建筑或者是公园、小区的主题雕塑。在工程设计时应首先考虑工程项目的背景,不同的项目背景亮度相差甚远,如商业区背景非常亮,广场要略暗一些,公园、绿地则比较暗。建筑物或景观小品在不同的背景亮度下,所需要的光通量是不一样的,为达到理想的衬托效果,同时也能节省能源,可以在设计时适当降低周边的亮度,另外光的控制角和投射方向对于景观照明的成败具有重要作用,这两者控制不好,会造成眩光和严重的光污染。
投光照明的设计要点,一直以来都侧重在照度方面的研究上,的确,要突出被照物,必须给予一个较合理的高照度。国际照明委员会(CIE)给出了照度标准推荐值(见表1),但同时我们不能忽视的另一个重要问题,那就是注意
表1.投光(泛光)照明照度标准推荐值
光控制。光控制的内容包括对光色、光强、光束角、配光曲线、投光角度的控制,也包括对眩光的控制等。对于光色,目前可供选择的光源比较多,常用的彩色金卤灯有黄、绿、蓝、
紫、红等多种色彩。对于光强的选择,必须充分考虑到被照物所处的环境。在商业区、车站、广场等热闹场所,可考虑选用大功率、高光强光源;而在居民区,高光强光源显然不合适,由于背景的相对黑暗宁静,强烈的光线会造成居民区的不舒适眩光,可采用中低光强的光源,采取适当增加光源数量、减少投光距离(接近目标物)的方法来增加照度。至于光束角、配光曲线、投光角度的控制,除了需要计算以外,还需要设计师的丰富经验。在确定照明方案以后,还需要对可能产生的眩光进行测算,尽量避免对观赏者、行人、附近地区的居民或其它人员产生直接光和反射眩光。避免眩光的方法可以选择改变电源的位置、光强、投光角度等方法,也可以采取改变被照物表面材料的办法,最后就是实地调试。
另外,在某些场合,如车站、广场、公园等处,我们可以利用声光照明控制系统,对一组不同光色、不同投光角的灯光进行明暗控制、进行色彩变换,以此来达到一种动态效果,既活跃了气氛,又提高了观赏者的兴趣。
再简单谈一下轮廓照明。轮廓照明是采用线状光源或者点状光源组成的线来勾勒出建筑物的轮廓。其错落有致、迭宕起伏的曲线所要表现和强调的是一个整体形象。对于古典建筑,这种方法对表现建筑的形态极其线条组合非常有效。
轮廓照明选用的是低光强的光源,影响面较小,因而具有安装的独立性。过去,由于采用白炽灯、霓虹灯作为轮廓照明的主要光源,它们寿命短,因此维护工作量巨大,因此使用较少。近年来,随着新型光源LED灯的不断改进,相信其使用范围将越来越广。
最后谈一下近年来倡导的低碳节能问题,照明是能耗大户,普通建筑物70%的能耗消耗在照明方面,因此合理设计照明,是节能的有效手段,景观照明尤其突出。我们设计师应以实现低碳环保为己任,推动建筑行业节能的发展。任何一个高能耗的景观照明方案都不是一个好的设计,即使其艺术效果再高,最终还是因为其过大的能耗被弃用而造成浪费。
节能的方法就是从光源到供电系统的各个环节出发,各环节提出一个节能的方案。首先应选择合适的光源和灯具,光源选择要综合考虑光色、发光效率和光源体积等,在其它指标均满足要求的同等条件下应选择发光效率高的光源,目前景观照明的常用光源主要包括:金卤灯、节能灯(紧凑型荧光灯)和LED灯,另外冷光灯因其体积小,光通集中而被少量使用。同时灯具的改善,也可以提高灯具效率,控制光通角及光線投射方向,减少眩光的产生。
其次,采用智能化灯光控制系统。由于景观照明面广量大,配电装置(灯具和光源)多且分散,相距又远,每天的控制工作量非常大,每个控制箱及其各控制回路的照明装置作用又不一样,给景观照明的管理造成比较大的难度,因此,通过智能化的灯光控制系统,可以通过管理中心的电脑或者系统内部的时钟管理器,根据由照明设计师事先设置好的场景来及时地更换工作模式,从而最大限度地节约能源。智能灯光控制系统的工作场景一般包括以下模式:节日模式、平时模式、深夜模式等,另外还可以根据春夏秋冬各季的人员活动时间的不同,制定出最经济的照明方案,来达到节能的效果。
另外,改善电气系统也非常重要。由于光通与其工作电压的平方成正比,因此降低在线路上的电压损耗,可以极大提高照明装置的光通量,同样是节约能源的一个切实可行的方案,设计时可以尽量将供电配电箱分散到负荷中心,以减少照明器的供电线路的长度。以往由于担心控制管理的难度而尽量集中供电(此方案会造成照明器供电长度增加,导致线路压降加大而降低了照明装置的光通量),但在引入智能灯光控制系统后,不用再担心控制管理的难度,因此完全可以增加配电装置的位置,来达到分散供电集中控制的目的。
最后,建议采用能源管理系统,可以计算分析一段时间内各种照明装置的用电量,从而为后期进行灯光的优化控制提供所需要的数据。
总的来说,景观照明是一个跨学科的系统工程,需要多专业的沟通与协调,弄清景物所表达的主题,充分利用光、声、电的技术将景观照明工程做好。
参考文献
1. CIE第94号出版物-投光(泛光)照明指南1993年
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。