景觀照明效果量化控制方法的應用探索
—— 以北京中軸線永定門夜景照明項目為例

李訓智，李 靜，鄺 蕾

(1.北京清華同衡規劃設計研究院有限公司，北京 100089；2.北京清控人居光電研究院有限公司，北京 100089)

引言

隨著夜景照明工程建設經驗的積累，設計師與建設者更加注重落地效果，對實施偏差的容忍度降低，以效果圖與經驗為主的設計方式，在現場試燈與后期調試中需耗費大量時間。此外，主觀感受容易受到人為因素、場所環境、載體特征的影響，較難形成統一的評價標準，以致實施質量存在較大的主觀性，無法有效地保障落地品質。

為此，我院開展研究夜景照明量化設計策略[1,2]，探索照明效果檢測方法[3]，研發虛擬仿真軟件平臺，主持編制團體標準《景觀照明效果量化控制指南》(T/CSA 055—2020)[4]等，為設計與管理者提供客觀的管控方法。同時，為了提供更準確的量化指標，已對全國數百個城市不同類型的夜景照明實例進行數據采集，現場調查市民的主觀評價，建立景觀照明效果的量化指標體系，為項目提供支持。本文將當前量化控制的研究成果應用到實際項目，簡要闡述量化指標體系的應用流程，為后續類似項目提供參考。

1 應用流程

景觀照明量化控制的應用流程一般可劃歸為：方案深化階段對效果指標與燈具參數的定量設定、產品遴選時對實驗室檢測數據的比對驗證、竣工調試后對落地效果的數據采集與主觀評價(圖1)等。通過“先策劃、中檢驗、后評估”的流程，用客觀數據表述量化需求，減少傳統經驗對落地效果的影響，并從實際使用體驗的角度評測效果指標的合理性，以使其更具適用性和可比性。

圖1 照明效果量化控制的一般流程Fig.1 Schematic diagram of quantitative control method of nightscape lighting effect

1.1 指標參數的設定

照明設計通過亮度、色彩、動態等效果指標塑造夜景的秩序格局，保障夜間光環境的品質與夜游體驗。目前，在設計時主要參考國家/地方/行業的標準規范或區域性照明專項規劃來制定項目的照明效果指標，如《城市夜景照明設計規范》(JGJ/T 163—2008)、《深圳市城市照明專項規劃(2021—2035)》[5]等；但該類指標都是面向區域、街道或載體的整體性指標，對于載體內不同位置(如頂中底、立柱等)的詳細指標較少規定，以致無法有效地控制載體內部的量化關系，在實際應用中容易出現局部亮度偏高等不協調的畫面。

為了獲取具有參考價值的詳細指標，可在方案深化階段對不同城市已經完成的類似項目進行調研，根據現場實測效果指標的數據(表1)[4]，并請設計師、市民參與主觀評價，分析夜景效果的客觀數據與視覺感知的關系，初步建立該類應用場景的效果指標體系。

表1 景觀照明中影響效果的主要評價指標Table 1 Main effect index of nightscape lighting projects

實際項目中，根據設計效果、應用場景、照明方式與調研數據等，將創意方案的效果量化指標轉換成特定燈具的效果、光學與控制的參數，并按照燈具質量與電氣安全的相關要求設定燈具合理的安規參數，綜合后形成各個應用面完整的照明效果指標與燈具參數。

1.2 檢測數據的比對

常規的項目流程中，施工單位根據燈具參數篩選合適的燈具，經視看后下單生產安裝。鑒于LED產品缺少相對統一的工業標準，不同品牌與批次的燈具效果會存在差異等現狀[1]，在照明效果量化控制流程中，需引入第三方專業檢測機構對燈具進行檢測；由設計根據效果指標與燈具參數對檢測結果進行比對(其中安規檢測結果由檢測機構判定)，驗證燈具參數與呈現效果是否切實符合要求。

目前景觀照明檢測一般分為四種類型：效果檢測、光學檢測、控制檢測和安規檢測，不同的檢測類型包含不同的檢測項目(表2)，前三類的檢測項主要保障照明效果，第四類核驗燈具質量與電氣安全。實際項目中，根據呈現效果的畫面要求、項目規模、選用燈具的類型與數量等確定檢測類型與檢測項目，不同設計的要求略有不同。對于檢測結果，效果檢測、光學檢測和控制檢測至少應滿足對應項目的指標參數要求，安規檢測應滿足GB 7000.1—2015[6]等相關技術規定。

表2 景觀照明中不同類型的檢測項目Table 2 Different types of laboratory testing items in nightscape lighting projects

1.3 現場實測后評估

在項目調試完成后可引入“現場實測與后評估”[7]以進一步完善應用場景的效果指標體系。通過現場采集載體不同位置的效果數據，收集業主、市民、設計師等視覺體驗的主觀評價，結合效果、光學、控制的檢測數據，綜合評估效果指標與視覺體驗對應關系的合理性。對于比較合理的指標數據，納入照明效果的指標體系，供后續項目參考；對不合理的數據或指標進行修正或棄用，實現指標體系的動態優化。

2 應用案例

2.1 項目概述

永定門為明清北京城外城的南中門，寓有“永遠安定”之意，是北京中軸線的南起點。本次景觀照明提升需凸顯永定門的沉穩敦厚、古樸莊嚴的氣質，完善北京新中軸線(永定門—奧林匹克公園)夜景照明的空間格局，在冬奧會、殘奧會期間向全世界展示北京城特有的夜間城市形象。

2.2 效果指標的應用

2.2.1 設定指標參數

依據《北京市“十四五”時期城市照明發展規劃》、《北京城市景觀照明規劃設計導則》、《中軸線(永定門—奧林匹克公園)景觀照明提升工作方案》以及國家規范、北京地方標準等指導性文件，確定永定門城樓為新中軸線上傳統特色路徑中的二級節點，整體平均亮度10～20 cd/m2，光色以城墻3 000 K、樓閣4 000 K為主，在重大活動與節慶時可局部設置動態微彩(中國紅)以豐富形象(圖2)。

圖2 永定門的上位規劃相關要求Fig.2 Relevant requirements of the upper planning of Yongdingmen

在永定門的亮度指標設定中，參考西安鐘樓(圖3)、大理古城門(圖4)等多個類似建筑的亮度效果指標，對比分析參考建筑與永定門的應用場所環境、被照面特征與照明方式的關系，結合創意方案效果，設定城墻、城樓、屋面等亮度比例關系為1∶0.5∶1.5，經換算后確定各個應用面燈具的效果、光學、控制、安規的參數要求，并制定詳細的燈具設備規格書。

圖3 西安鐘樓的照片與偽色圖(來源：北京清控人居光電研究院)Fig.3 Photograph and Pseudo color image of Xi’an Bell Tower

圖4 大理城門的照片與偽色圖(來源：北京清控人居光電研究院)Fig.4 Photograph and Pseudo color image of Dali Gate

2.2.2 比對檢測數據

根據燈具設備規格書的指標參數要求，對施工單位提供的多套樣燈進行點亮實驗，排除存在明顯偏色、暗斑/暗區、照射高度不足等缺陷的燈具(圖5)，篩選出基本符合目視要求的燈具，再由特定人員獨立送到第三方專業檢測機構進行效果、光學和安規的檢測。

根據檢測機構出具的檢測報告，由設計核對各項檢測結果，除去不滿足規范標準與燈具設備規格書要求的燈具(圖6)，比選出合適的燈具供施工單位選用。對于合格燈具的檢測數據作為照明指標的基礎，待評估驗證合理后納入效果指標體系。

圖6 實驗室檢測數據統計表Fig.6 Statistical charts of laboratory testing data

2.2.3 項目實測評估

竣工調試后，采用亮度計對永定門的亮度、均勻度等效果指標進行數據采集(關閉廣場高桿燈)，并通過訪談與問卷的形式由業主、市民及設計師對效果指標、視覺層次、夜間形象、環境關系等進行視覺主觀評價。根據測試數據，整體的平均亮度為18.3 cd/m2，城墻、城樓、屋面的平均亮度分別為16.6 cd/m2、11.3 cd/m2、26.4 cd/m2，比例關系為1.59∶0.68∶1，整體性亮度指標基本符合《北京市“十四五”時期城市照明發展規劃》、《北京城市景觀照明規劃設計導則》的相關要求，不同位置的詳細數據雖略有偏差但基本符合方案深化的預設指標。視覺評價上，永定門呈現出沉穩敦厚、古樸莊嚴的夜間形象，與特定的城市環境相契合，基本達到設計預期(圖7)。

圖7 永定門實施效果照片Fig.7 Photograph of completion effect of Yongdingmen

3 結語

本文闡述城市夜景照明效果量化控制方法與應用流程，通過效果的指標參數設定、檢測數據比對、現場實測后評估的管控策略，實現照明的精準控制，縮小不同品牌與批次燈具產品間的差異，降低效果失控的風險，保障景觀照明的落地品質。

景觀照明的量化控制對驅動設計技術創新、提升企業的核心競爭力具有重要價值，后續仍需持續深入地研究。同時，經項目實踐且評測合理的數據可用于引導燈具產品的持續優化，促進行業的有序競爭和健康發展；經行業認可的實測數據可供規范標準、導則圖集等編制或修訂時參考，對完善相關指導性文件也具有重要意義。