功能照明和橋梁景觀的一體化設計

王 卿，王 凱，鄧丹平

(天津市市政工程設計研究院，天津300051)

1 橋梁照明特殊設計的必要性

橋梁是道路的延伸，又是具有跨越功能的大體量構筑物。橋梁既是道路的一部分，又是特殊的城市建筑物，是連接道路的特殊節點。

城市道路照明基本上是使用立在路側成排成行的路燈作為功能性照明。它的特點是效率高，光照分布均勻，同時具有很好的誘導性。但對于橋梁的功能照明，如果也采用成排的路燈毫無變化地按原有的節奏通過，道路延伸的感覺雖得以體現，但橋梁節點的感覺被弱化了。尤其是城市重點地區的橋梁，造型豐富特殊，其功能照明設計要力求在白天不影響其整體造型的完整性，在夜晚又可強化橋梁的特殊交通、地理位置、特殊結構特點……使人們無論在視覺感受和心理感受上，都會產生變化和跳躍。

早在1992年2月1日，國家對于功能照明就設定了專業的規范《城市道路照明設計標準》，用于按照城市道路等級控制路面亮度。規范中的常規做法是采用路燈照明或高桿燈照明。

而國外的許多著名橋梁為了保證設計師的整體理念的統一，都不設置燈桿，而采用其他照明方式。例如，Volantin Footbridge采用地面照明方式;Hungerford Bridge利用塔身安裝照明燈具;Bach de Roda Bridge采用隔離帶與功能照明結合等做法，都把橋梁藝術與照明形式完美地結合在一起，給人們帶來與眾不同的通行體驗(見圖1)。

圖1 國外橋梁夜景照明

在我國，隨著橋梁造型的不斷豐富，人們對景觀需求的不斷提高，常規的燈桿照明形式已經遠遠不能滿足橋梁景觀的設計要求，橋梁設計與照明設計一體化勢在必行，使橋梁無論在白天還是夜晚均給人們呈現出最完美的一面。

2 設計方法

燈具的選擇和布置方式，必須滿足規范的要求。包括:照度、亮度、均勻度、眩光、環境比;對于道路交匯區域，應滿足交匯區的特殊要求;對于人行橋梁，還應滿足人行道路照明的垂直照度要求。(詳見《城市道路照明設計標準》)

在滿足這些相關規范的要求下，為了突出橋梁景觀節點的地位，營造出該區域特殊光環境，功能照明的設計手法主要有:①提高路面的照度和亮度;②改變光的色溫;③擴大被照亮的區域，從而擴大視線范圍，提高周邊環境亮度;④改變照明燈具的形態和布置方式，打破路燈的秩序和節奏感。

以下是結合幾個功能照明設計的實際工程案例進行詳細介紹，希望對今后重點區域橋梁或特殊造型橋梁的功能照明設計有所啟迪和幫助。

3 設計實例

3.1 窄光束精確投光燈的運用

案例:天津市河北大街斜拉橋功能照明設計

河北大街斜拉橋橫跨子牙河，是目前天津市最高的跨河斜拉橋，也是唯一一座拱形塔斜拉橋(見圖2)。橋梁強調拱形塔、傾斜拉索和橫向橋面三種純粹元素的有力結合，在整體造型和色彩的運用上都體現出簡潔單純的設計意圖。如果按照常規設置路燈燈桿，會破壞橋梁整體簡潔純凈的設計理念。因此在功能照明的處理上別出心裁地在橋塔頂部安裝投光燈，用于道路照明，這種照明方式在國內的設計中也是罕見的，為今后的橋梁照明設計做出了有益的探索和嘗試。

圖2 河北大街斜拉橋日景

藏于塔中的投光燈采用圓形對稱拋物面反光器，窄光束設計(見圖3)。按照路面平均亮度1.5 cd/m2黃色(2 300 K)的標準計算，全橋共需10組投光燈，每組投光燈的安裝角度、燈具功率和配光曲線的要求等需要經過精確計算，具體見圖4。

圖3 燈具安裝位置示意圖

圖4 燈具安裝角度及功率、配光要求

建成的河北大街斜拉橋挺拔秀麗，每當夜晚降臨，水面上下燈影交融，功能照明與景觀照明層次清晰豐富，整體夜景氣質一如橋梁設計本身寧靜、純潔，讓人流連忘返(見圖5)。

這里功能照明燈具隱藏在橋梁結構或裝飾構件里，由于燈具的安裝位置受到限制，光線的組織有特殊要求，否則容易產生眩光。拱形塔的內側會隨之一起打亮，形成了較豐富的層次效果。

3.2 懸掛式功能照明

案例一:蘇州工業園區金光橋功能照明

本項目位于蘇州市相城中心區內，此區域建設的所有橋梁均參考了世界著名橋梁。其中金光橋按照悉尼的海灣大橋的造型建造而成。由于本橋跨河部分不到300 m，遠遠小于原橋500多米的跨度。所有構件都是等比例縮小，但是路燈如按照規范要求設置燈桿高度、間距等參數，會使得整體恢弘優美的形體比例失調。為了橋梁造型達到最佳效果，設計在鋼拱橫撐上安裝隧道燈，既滿足了道路照明，又保證了整體造型的氣勢恢宏(見圖6和圖7)。

圖6 蘇州工業園區金光橋日景

圖7 功能照明日景與夜景對比圖

案例二:葡萄牙Vasco da Gama大橋功能照明

Vasco da Gama大橋位于葡萄牙里斯本附近，長17.2 km，主跨為825 m長的斜拉橋，跨特茹河，超過河面45 m，是目前歐洲最長的橋梁。大橋在進行照明設計時為避免燈桿與拉索位置的互相干擾，把燈頭直接安裝于拉索上，路燈在提供基本功能照明外也可以順便照亮索區，與照索燈互相掩映，形成層次分明、造型優美的視覺效果(見圖8)。

該設計案例不設置常規路燈，而是因地制宜地把燈具安裝于橋梁構件上的做法，極好地保證了橋梁日景造型的完整性，使功能照明與橋梁造型完美地結合為一體。但這種做法值得注意的是與引橋照明的銜接，懸掛在橋梁上的燈具不能簡單地跟隨相鄰路燈的光源和瓦數，設計要在保證道路均勻度的前提下，需根據燈具的安裝高度、位置計算出所要的間距、瓦數等參數。

圖8 Vasco da Gama大橋夜景照明

3.3 與欄桿結合的功能照明

這種照明形式為如今發展的最為成熟的代替傳統燈桿的產物。許多造型豐富的橋梁為了滿足景觀效果均采用此種照明形式，燈具廠家也相應研發生產出專門安裝于防撞欄桿之上的產品，從而使功能照明與欄桿結合在一起，形成連續的視覺效果(見圖9)。

圖9 欄桿結合的功能照明示意圖

這是一種可以將照明、防撞及夜景裝飾三種功能結合在一起的照明形式，例如，天津永樂橋、蚌埠橋等橋梁的照明均采用此種做法(見圖10)。

圖10 蚌埠橋橋梁功能照明

這種照明形式對橋梁整體造型影響小，容易贏得較好的景觀效果。且連續的照明效果也形成了視覺誘導。但是燈具出光孔的位置較低，僅適用于路面較窄的橋梁照明。且燈具高度與駕駛視線相近，容易產生眩光。因此對燈具的反光器有較高要求，且燈具需設防眩格柵，以確保行車的舒適與安全。

4 小結

優秀的橋梁功能照明不是單純地讓道路空間更明亮、不是簡單地把最好的燈具安裝在一起，而是必須注意每一個設計載體，根據不同的設計風格、藝術造型，因地制宜，使功能照明與橋梁造型設計一體化考慮，從而提供最適合整體效果的照明形式。使白天的橋梁造型和諧完整;夜晚更是見光不見燈，在充分保證使用安全的前提下，烘托出橋梁或優美或雄渾的形體，使其在夜間散發出迷人的另一面。

［1］CJJ45-2006.中華人民共和國國家標準《城市道路照明設計標準》，中華人民共和國建設部.

［2］編著:【荷】亞歷山大·佐尼斯著，張育南，古紅櫻譯，圣地亞哥·卡拉特拉瓦:運動的詩篇［M］.北京:中國建筑工業出版社