城市景觀照明設(shè)計(jì)方法與原則研究

摘要:美麗的景觀照明是城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)志和城市繁榮的特征，開發(fā)城市的夜晚景觀，是展示城市特色、促進(jìn)商業(yè)和旅游業(yè)的繁榮和邁向國(guó)際化都市的“硬件”條件之一。以生態(tài)、環(huán)保為前提，研究現(xiàn)代城市景觀照明設(shè)計(jì)的方法與原則，以推行綠色照明。

關(guān)鍵詞:景觀照明;設(shè)計(jì);原則

中圖分類號(hào):J0

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1672-3198(2010)15-0387-02

1 研究背景

美麗的景觀照明是城市現(xiàn)代化的重要標(biāo)志和城市繁榮的特征，開發(fā)城市的夜晚景觀，是展示城市特色、促進(jìn)商業(yè)和旅游業(yè)的繁榮和邁向國(guó)際化都市的“硬件”條件之一。2009年3月20日，“2009第三屆中國(guó)鄭州城市照明、園林景觀技術(shù)及戶外用品設(shè)施展覽會(huì)”開幕。展會(huì)主題——“發(fā)展節(jié)能照明、搞好城市亮化、凈化空氣，美化家園”。展覽范圍涵蓋:城市公共照明技術(shù)及市政亮化工程、照明節(jié)電技術(shù)和產(chǎn)品;專業(yè)戶外照明燈具、照明節(jié)電設(shè)備、管理和測(cè)量系統(tǒng);照明生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)儀器，LED背光源、顯示屏、交通指示燈、高頻無極燈、霓虹燈等各類光源產(chǎn)品、照明電器附件;太陽能路燈、太陽能信號(hào)燈、草坪燈、庭院燈、節(jié)能燈、光伏電源、控制器;戶外廣告;城市景觀設(shè)計(jì)、綠化工程;戶外設(shè)施及景觀配套產(chǎn)品;養(yǎng)護(hù);建筑設(shè)計(jì)。從展覽范圍可看出，節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的綠色照明是社會(huì)發(fā)展的新要求，也是市場(chǎng)的需求。

2 城市景觀照明設(shè)計(jì)方法研究

2.1 光源及其選擇

景觀照明電光源按照工作原理可分成兩大類:第一類是固體發(fā)光光源，主要是白熾燈、鹵鎢燈。第二類是氣體放電光源，氣體放電光源又分弧光放電光源和輝光放電光源。其中弧光放電光源種類較多，低壓(燈內(nèi)氣壓在l%大氣壓左右)的有低壓汞燈、熒光燈、低壓鈉燈，高壓(燈內(nèi)氣壓在1-5個(gè)大氣壓之間)的有高壓汞燈、高壓鈉燈、氙燈、金屬鹵化物燈等，而輝光放電光源只有霓虹燈和氖燈兩種。

選擇光源應(yīng)從實(shí)用性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性三方面考慮，選擇光效高、壽命長(zhǎng)、顯色性好的光源。下面列舉一些常用光源的特性、電耗及費(fèi)用進(jìn)行比較，見表1。

表1 景觀照明常用電光源的光電特性

種類光效色溫顯色指數(shù)平均壽命啟動(dòng)時(shí)間特性適用范圍

白熾燈122900951000瞬時(shí)安裝及使用容易，立即啟動(dòng)成本低輪廓照明，噴水照明，庭院照明，燈光瀑布，建筑物立面、雕塑、廣告投光照明

鹵鎢燈252800∠952500瞬時(shí)體積小，亮度高，光色較白，安裝容易建筑物立面、雕塑、廣告投光照明、噴不照明

熒光燈80660070-806500幾秒光色種類多，高照度并兼顧經(jīng)濟(jì)性輪廓照明，廣告照明，庭院照明

低壓鈉燈200190020160008-10min效率高，壽命極長(zhǎng)，顯色性差為單色光道路、廣場(chǎng)照明

高壓汞燈60550030-4020000﹤6min效率高，壽命長(zhǎng)，有適當(dāng)?shù)娘@色性建筑物立面、道路、廣場(chǎng)、樹木、草坪、噴水水池投光照明

高壓鈉燈12021003024000﹤20min效率極高，壽命特長(zhǎng)，顯色性尚可褐色、紅色或黃色的建筑物立面投光照明，道路、廣場(chǎng)照明

氙燈256000941000瞬時(shí)對(duì)環(huán)境要求不高，光譜分布與日光接近探照燈照明

金屬鹵化物燈100550060-951000015min效率高，壽命長(zhǎng)，顯色性佳用于顯色要求較高的投光照明

霓虹燈10--15000以上瞬時(shí)造型豐富，色彩絢麗，一次性造型，安裝工藝復(fù)雜，易碎輪廓照明，負(fù)輪廓照明，招牌、廣告

說明1.光效(lm/W)2.色溫(K)3.平均壽命(h)

注:燈光瀑布就是把小功率、超低電壓型(6V、12V)的白熾燈患接在一起，掛在建筑物立面上，裝上閃控制電路，就會(huì)產(chǎn)生瀑布的效果，隨著控制電路的改變，瀑布的形狀也會(huì)改變。

2.2 建筑物景觀照明設(shè)計(jì)方法

2.2.1 室內(nèi)內(nèi)透光照明

室內(nèi)內(nèi)透光照明，適用于玻璃幕墻辦公樓等，柔和的光線有規(guī)律地從內(nèi)往外透射，極具燈光效果，具有特征突出的特點(diǎn)。這種景觀照明方式主要優(yōu)點(diǎn)是能夠利用室內(nèi)的照明器，而且維修簡(jiǎn)便。

2.2.2 建筑物輪廓照明

建筑輪廓照明有輪廓照明和負(fù)輪廓照明兩種。

輪廓照明，是用燈連成線條，刻畫出建筑物的輪腳、門和窗的框架、屋脊和屋頂?shù)木€條。常用于較大型的建筑物，強(qiáng)調(diào)整個(gè)建筑物形狀，忽略某些局部細(xì)節(jié)。輪廓照明不能用于小的建筑物，因?yàn)榘l(fā)光線條靠得太近，在一定距離內(nèi)會(huì)造成視覺混淆。

負(fù)輪廓照明，將光線投射在物體的背面，或者通過亮的背景來創(chuàng)造負(fù)輪廓的照明稱為負(fù)輪廓照明。負(fù)輪廓照明可將主體結(jié)構(gòu)和其細(xì)節(jié)區(qū)分開來，比較適用于非主題的建筑構(gòu)成，如柱廊、建筑物上的圓齒狀突出、裝飾構(gòu)件等。對(duì)這些部位的負(fù)輪廓照明處理再配合主建筑的投光照明等方式，能產(chǎn)生美妙的光效果。

2.3 戶外廣告景觀照明設(shè)計(jì)方法

(1)投光燈照明。投光燈照明是泛光照明的一種應(yīng)用，它是利用投光燈照射廣告牌，使其照度比周圍環(huán)境照度明顯高，起到突出廣告內(nèi)容的作用。投光照明包含穩(wěn)態(tài)投光照明和動(dòng)感投光照明兩種。廣告牌的投光照明一般是穩(wěn)態(tài)投光照明。

(2)霓虹燈廣告。霓虹燈是一種冷陰極輝光放電管，其輻射光譜具有極強(qiáng)的穿透大氣的能力，色彩鮮艷絢麗、多姿，發(fā)光效率明顯優(yōu)于普通的白熾燈，它的線條結(jié)構(gòu)表現(xiàn)力豐富，可以加工成任何幾何形狀，滿足設(shè)計(jì)要求，通過電子程序控制，可變幻色彩的圖案和文字，受到人們的歡迎。

(3)燈箱廣告照明。燈箱廣告照明通常是指柔性燈箱、磨砂玻璃燈箱、漫透射有機(jī)玻璃燈箱、膠片燈箱和鐵皮燈箱中的一種。其中柔性燈箱目前使用較為廣泛，原因是與其他燈箱廣告相比，具有以下突出優(yōu)點(diǎn):布料漫透光性能好、布料柔軟強(qiáng)度高、運(yùn)輸安全方便、方便維護(hù)、壽命長(zhǎng)。

(4)大屏幕顯示屏廣告。一種完全不同于霓虹燈廣告的大屏幕顯示屏廣告，利用單個(gè)發(fā)光器件作單元組合而成的大面積矩陣視頻顯示系統(tǒng)。這種系統(tǒng)用于廣告顯示，不僅畫面亮度高、對(duì)比度大，色彩鮮艷，而且和電視一樣可顯示其動(dòng)態(tài)畫面和文字。顯示屏隨使用發(fā)光器件的不同，它的種類很多，主要有發(fā)光二極管(LED)顯示屏、陰極射線管、熒光放電管，白熾燈泡顯示屏和液晶顯示屏。

(5)混合照明廣告。它是幾種照明方式的組合，發(fā)揮各種照明方式的優(yōu)點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短。如采用霓虹燈和投光燈的組合便用，能夠極大地彌補(bǔ)霓虹燈廣告牌日間效果差，投光燈照明廣告缺乏生氣的弊病。

2.4 城市綠地景觀照明設(shè)計(jì)

隨著近年來城市居民作息方式的變化和人們對(duì)城市綠地需求的不斷提高，人們不僅希望在白天，而且更希望在夜晚能欣賞到優(yōu)美的植物景觀。它要求設(shè)計(jì)人員不僅能熟練運(yùn)用現(xiàn)代照明科技知識(shí)，更要具備深厚的藝術(shù)修養(yǎng)，精確地把握光、色彩、質(zhì)感交融的視覺效果，用光來描繪植物，創(chuàng)造一種優(yōu)雅而自然的感覺。

上射照明:是植物景觀照明中最常用的一種方式，是指燈具將光線向上投射而照亮物體，可以用來表現(xiàn)樹木的雕塑質(zhì)感。燈具可固定在地面上或安裝在地面下。一些埋在地面中使用的燈具，如埋地?zé)簦捎谡{(diào)整不便，通常用來對(duì)大樹進(jìn)行照明;而那些安裝在地面上的插入式定向照明燈具，則可用來對(duì)小樹照明，因?yàn)樗鼈儽容^容易根據(jù)植物的生長(zhǎng)和季節(jié)變化進(jìn)行移動(dòng)和調(diào)節(jié)。

下射照明:與上射照明相反，主要突出植物的表面或某一特征，同時(shí)與采用上射照明的其他特征形成對(duì)比。下射照明適合于盛開的花朵，因?yàn)榻^大多數(shù)的花朵是向上開放的。安裝在花架、墻面和喬木上的下射燈均可滿足這一要求。

輪廓照明:即通過光源本身將照明對(duì)象的輪廓線突顯出來。在園林植物景觀照明中主要利用串燈，它的裝飾作用是掛在除了樹冠濃密的針葉樹之外的喬木上突出樹體輪廓。它比較適用于落葉樹的照明，尤其是冬天效果會(huì)更好。

背光照明:又稱剪影照明，是使樹木處于黑暗之中，而樹后的墻體被均勻、柔和的光線照亮，從而形成一種光影的對(duì)比。比較適合于姿態(tài)優(yōu)美的小樹和幾何形植物。如竹子是非常適合采用背光照明的植物，墻前背光襯托下?lián)u曳的翠竹枝葉就猶如一幅中國(guó)傳統(tǒng)的水墨畫。

月光效果照明:將燈具安裝在樹上合適位置，部分向下照明以產(chǎn)生斑駁圖案，另一部分向上照明，將樹葉照亮，這樣產(chǎn)生一種月影斑駁的效果，好像皓月照明一樣。

3 城市景觀照明設(shè)計(jì)原則

3.1 高效原則

城市景觀照明設(shè)計(jì)應(yīng)選用效率高、壽命長(zhǎng)、節(jié)能、低損耗的照明器具，以質(zhì)勝量，發(fā)揮光源的最大效益，避免光源浪費(fèi)。

一般情況下，可逐步用氣體放電光源替代熱輻射電光源，并盡可能選用光效高的氣體放電光源。其次，照度是燈光環(huán)境設(shè)計(jì)的重要問題。在滿足標(biāo)準(zhǔn)照度的條件下，為節(jié)約電力，應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x用一般照明、局部照明和混合照明三種方式。尤其是植物群落照明時(shí)，當(dāng)一種光源不能滿足顯色性要求時(shí)，可采用兩種以上光源混合照的方式，這樣既提高光效，又改善了顯色性。

3.2 安全原則

景觀照明燈具大多是人手可以直接觸及的，例如休憩綠地花壇中的低矮照明燈具、主景植物照明、主題雕塑所使用的地面投射照明燈具，燈具選擇則應(yīng)考慮到人為的破壞性及安全性能。因此，必須選用較高防護(hù)等級(jí)的室外燈具。可根據(jù)周邊景觀環(huán)境選擇造型及非標(biāo)型裝飾燈，即能起到照明效果又可達(dá)到藝術(shù)小品的觀賞要求，兼具觀賞性和安全性。

3.3 生態(tài)原則

生態(tài)原則的本意，是要求照明設(shè)計(jì)師要更多地了解生物，認(rèn)識(shí)到所有自然環(huán)境下的生物互相依賴的生存方式，將各個(gè)生物的生存環(huán)境彼此連接在一起。這實(shí)際上要求我們具有整體的意識(shí)，小心謹(jǐn)慎地對(duì)待生物、環(huán)境，反對(duì)孤立的、盲目的夜間光環(huán)境的整治行為。此外，生態(tài)學(xué)原則要求我們尊重自然，以自然為師，研究自然的演變規(guī)律;要順應(yīng)自然，減少盲目的人工改造環(huán)境，減低城市景觀的養(yǎng)護(hù)管理成本。

3.4 人性化原則

“人”是光環(huán)境中的第一主角，因?yàn)樗械木坝^照明都是為了讓“人”觀看、體驗(yàn)的。所以我們?cè)趶氖略O(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該時(shí)時(shí)以“人”的觀點(diǎn)出發(fā)，希望“人”身處在這樣的光環(huán)境，會(huì)是怎樣的感受?希望“人”由遠(yuǎn)處看這個(gè)光環(huán)境會(huì)有怎樣的感受?希望這樣的光環(huán)境會(huì)讓“人”有什么樣的想法?希望表達(dá)什么樣的訊息給“人”呢?如果能夠兼顧以上所列的因素，相信這樣一個(gè)空間的照明就已經(jīng)與“人”產(chǎn)生了關(guān)聯(lián)。

燈光設(shè)計(jì)應(yīng)以人為本，由人的生理、心理需求出發(fā)，選擇適宜的光源、光色，確定合理的用光量和照度，既能充分滿足照明功能需求，表現(xiàn)出城市的夜間觀賞性，又不為了表現(xiàn)繁華絢爛景象過多使用裝飾照明而設(shè)計(jì)過度。

3.5 城市文化特色原則

每個(gè)城市文化都有其鮮明的歷史痕跡，傳統(tǒng)的歷史文化影響著當(dāng)?shù)厝嗣竦膶徝佬睦砼c審美喜好。因此，城市景觀照明的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、營(yíng)造必須首先充分考慮本地市民的生活習(xí)慣和欣賞習(xí)俗，例如，有調(diào)查顯示，北方人比南方人更喜亮。也許是因?yàn)楸狈揭归L(zhǎng)些或南方天氣較熱的緣故，例如在南方園林里很多幽暗微亮處使人感到優(yōu)雅輕快，反而更吸引人。在西方國(guó)家，尤其是比較“保守”的所謂“紳士風(fēng)度”的地方，很多市民更喜歡低照度、單色調(diào)的夜間照明。例如英國(guó)中小城市，德國(guó)北部許多城市、也包括巴黎很多地區(qū)，那兒的城市夜景燈光往往不以高強(qiáng)燈光直射或跳躍多彩為特長(zhǎng)，反而更加重視街道構(gòu)筑物、設(shè)施、地坪的低照度輪廓照明，以及周邊建筑群落與之相呼應(yīng)的內(nèi)透光設(shè)計(jì)，少見明亮多彩的建筑外體及植物群落照明。所以，照明設(shè)計(jì)應(yīng)立足于地方文化，發(fā)揮燈光的表現(xiàn)力，選擇不同的燈型、光源、光色和藝術(shù)照明手法，充分展現(xiàn)城市夜景的地方特色。