浅谈建筑夜景照明的方案设计


  

    近几年,随着城市建设的发展,建筑的夜景照明也引起了人们的高度重视。可以说,建筑的夜景照明已经成为了城市装饰照明的主体。这样不仅可以为人们的夜间活动创造一个良好的光照环境,丰富人们的夜生活, 还可以使极具特色的建筑物在夜间得以再现,使整个城市亮起来,令城市居民引以自豪,给旅游者留下美好深刻的印象。建筑夜景照明的这些重要作用已使它成为城市建筑设施不可缺少的组成部分。因此,我们在作建筑夜景照明方案设计时,应该从以下几个方面考虑: 
      一、设计原则

    1. 重塑夜间形象: 建筑夜景照明设计的第一步是构思。即根据建筑的外形结构及外墙材料设想其夜间可能达到的照明效果。因此,我们首先要掌握白天的自然光和夜晚的灯光照明的不同条件,在认真分析建筑的特征和形象内涵的基础上,通过光和影的变化为建筑重塑一个与白天明显不同的新形象。

    2.突出重点: 夜景照明的基本目的是抓住重点、突出建筑灵魂的部分。要在深入研究其周围环境的基础上,借助照明手段,恰当地突出被照主体在环境中的地位,并且和周围环境照明协调一致。对于主体应采用重点布光,加强关键部位和装饰细部的照明。当然,建筑立面亮度的变化应当过渡自然,层次分明,确保夜景照明的整体的效果。

    3.创造特色: 充分体现照明技术和艺术的有机结合,作到照明功能合理,并富有艺术性,也就是既要照得亮,又要照得好、照得美、照得有特色。

    4.慎用彩色光: 目前夜景照明常用的白炽灯、卤钨灯、高压钠灯色温低,色表偏暖;金属卤化物灯和高压汞灯色温高,色表偏冷,它们的显色性各不相同。根据建筑物的材料颜色选择某种色温合适的光源能加强照明效果,制造特有的情调。也可以在一座建筑物的不同部位选择不同色温的投光灯,用以强调建筑物的层次。不过,彩色灯光应当慎用。因为彩色光的感情色彩强烈,用彩色光在增强某种颜色的同时也改变了建筑立面上其它颜色的色调,引起色彩失衡。因此,在建筑物的夜景照明,特别是一些重要的大型公共建筑的夜景照明,更要特别慎重。

    5.照明方式的选择: 根据被照建筑物的特征和要求,合理选用最佳的照明方式。夜景照明方式有泛光照明、轮廓灯照明、内透光照明等几种,设计时可以综合使用多种照明方式,以达到最佳的夜景照明效果。

    6.节约能源: 夜景照明要消耗可观的电能。为了节约电力,除采用光效高的照明光源、灯具和配套的电气设备外,要特别注意采用节能的照明手法。例如,对反射比在0.2以下的深色材料的表面要想用投光照明达到理想的亮度不可能经济和节能,这时应考虑换用其它照明方式。在照明效果上与周围建筑取得平衡。此外,夜景照明也可以通过灯光控制系统来节约能源,我们可以通过灯光控制系统对建筑物的夜景效果进行场景的设置(场景的设置是通过照明回路的不同组合来实现的),根据不同场景的设置进行分级控制,一般分为平日、一般节日和重大节日三个场景,通过场景的变化来表现建筑的特色。

    7.避免光污染: 一般泛光照明用的投光灯功率大,亮度高,又布置在建筑物附近,极易对路人造成眩光,对周围建筑物内的居民造成光干扰。因此,我们在进行夜景照明设计时,对设备的选型及设备安装位置的选择都要充分的考虑到这一点,尽量做到灯具安装隐蔽,最好能够只见光,不见灯。

    8.便于维修: 夜景照明设备要安全可靠,并且要便于维修 
     
      二、设计程序

     建筑夜景照明设计工作可分为两大阶段。

    第一步是收集资料,调查分析,包括环境分析、形象构思及现场调查;

    第二阶段是在此基础上进入具体的设计工作。

    1.环境分析
    ① 地理位置: 了解设计对象在城市中的具体位置,并且了解周围的建筑、道路、桥梁、绿化情况,特别是该地区的建设规划和发展情况。
    ② 建筑周围的光环境: 充分了解周围建筑物夜景照明的效果及该地区照度水平的高低及特色。

    2.形象构思 分析建筑物的建筑风格和形象特征,了解建筑师对本建筑的设计构思和对夜景照明的一些要求,根据建筑物的结构造型、体量、外幕墙的形式及颜色和材料的反射特性,装饰细部等特点,确定该建筑需要表现和强调的重点部位,即突出重点;确定照明方法和主要使用的照明设备,构思出夜景照明的初步设计方案。

     3.现场调查 观察白天建筑物的形象和艺术效果,在现实环境中加深对设计对象的理解,寻找实际可行的布灯地点。

    4.特殊部位的照明实验 特别是对重点照明部位的照明效果,或使用新的技术和器材,或是选用的灯具是为了本工程特制的,或是甲方要求时,为了确保照明方案的可行性,需进行必要的现场或模型实验。对一般工程,没有以上情况者,此项实验工作可以免做。

    5.确定设计标准 建筑物立面亮度是最直观的夜景照明标准。CIE推荐在昏暗的、中等的和明亮的夜视环境中,主立面的平均亮度分别为4、

    6、12cd/m2。6.确定灯位 根据夜景照明方案的要求来选定需要安装灯具的位置,再依据甲方提供的平面图、立面图及外幕墙的节点大样图,来确定此灯位在实际情况中的可实施性,有的时候需要在外幕墙上做一些过渡支架。

    7.照明器具的选择 光源的选择要考虑其光效、光通量、色温与显色性以及寿命等因素。对灯具要求效率高,灯具的反射器配光性能适用、合理,灯具的结构小巧紧凑、有可靠的防水防尘性能,且便于安装、调试维修。

     总之,建筑夜景照明方案设计,不仅要求设计人员较好的掌握照明技术知识,用光用色技巧和具有一定的艺术修养,而且还要对建筑学、美学和电学有所了解,可谓是一个综合性很强的工作。 经过对前述内容的了解,相信大家对夜景照明也已经有了基本的认识,下面我想通过一个工程实例——北京西单商业回迁楼夜景照明工程,让大家对它有一个更深层次的认识。北京西单商业回迁楼是我在去年参与设计的一个项目,现在介绍一下该项目夜景照明方案的设计: 
     
      根据前面说的方案设计的要求、原则及设计程序进行照明方案的设计:

    (1) 地理环境简况和主观视点的确定及分析 北京西单商业回迁楼地处西长安街的南侧,西单路口的西南角,地理位置十分引人注目,是长安街上的一个重要的建筑,同时又是西单地区的一个建筑亮点,她的建成将完成整个西单路口的建设。周边有恢弘的建筑、宽阔的道路及开阔的文化广场,其建筑白天各具特色,夜晚则亮丽非凡,尤其是长安街,其夜间的照度非常高。所以,对周边的环境照度要求相当高。其周边有中国银行、时代广场及西单文化广场,它们的照明各具特色,但总体上以暖色调为主。观看大楼的主要视点如下: 近视点:一是大楼的东北角,圆弧部分;二是大楼的正北侧;三是大楼的正东侧。 远视点:一是复兴门桥由西向东方向;二是西单路口由东向西方向;三是西单文化广场方向。 从行车方向上看:沿长安街的东西方向均能明显的看到该建筑,东边,在新华门处即能看到该建筑中心圆桶;西边,在复兴门桥上即可看到该建筑顶部。而沿西单北大街自北向南,则该建筑和时代广场组成了进出西单的大门。 从普通行人的角度看:因该建筑伫立在西单路口,在主要人行道上及西单文化广场内均能看到该建筑的东立面、北立面及重要的圆弧部分。

      夜景照明设计时首先应保证主要视点的视线方向有一个完整协调的总体照明效果,让人们近看远看都非常满意。综合上述情况,我公司在表现该建筑立面照明时力求表现该建筑东、北立面,更着重突出建筑东北角的圆弧部分,同时也注意突出整个立面的上部轮廓。

    (2) 建筑特征的分析 在对图纸的研究、实地考察和与建筑设计师沟通的前提下,我们在进行西单商业回迁楼的夜景照明设计时是按照建筑设计师的要求,配合建筑设计师同步设计完成的。在泛光照明设计过程中,不仅考虑了该建筑的特点,听取了建筑设计师及市政管委、首规委、北京市照明学会等各方面的意见,更结合了西单地区及长安街沿线的环境特点。 在建筑造型和体量上,西单商业回迁楼采用现代主义的设计手法,从建筑功能出发着眼大环境,构思出新颖、简洁、明快和淡雅的造型,高低层次分明,整个屋顶部分是建筑的灵魂部分。 整个建筑室外由铝幕墙和玻璃幕墙组成,其中,屋顶部分全部采用铝板包制而成;外立面由铝幕墙和玻璃幕墙组成;首、二层大厅全部由玻璃幕墙组成。 

      (3) 夜景照明的构思和重点照明部位的表现

    ① 照明设计的目的 结合本建筑的特点,通过照明设计使本建筑在夜空中得以再现,营造出与白天不同的建筑效果,并使其成为西单地区夜间的标志性建筑;照明设计应突出展示其庄重的行政办公形象,要庄重而又平易近人、既亮丽而又拒绝奢华;考虑到本建筑所处长安街及西单商业区的独特的地理位置及建筑本身为金融商业机构,灯光设计既要考虑自身特点又要和周围建筑相互协调,以标新立异为主,力求新意,力争做到亮丽壮观、独特脱俗。

    ② 照明设计的要求 灯具的隐蔽性高,做到见光不见灯,这样才不会造成光污染,不会给人们带来眩光。通过光源色温的变化来突出建筑的的特色。综合考虑道路照明及前休闲广场平面照明对立面照明的影响,选择合适的景观照明灯具,使之对立面照明及通过车辆不产生影响。

    ③ 重点照明部位的表现 屋顶部分: 对于漂浮感极强的屋顶,用加装在大屋顶下方的小功率投光灯(钠灯)照亮,同时,屋顶外檐口处选用条状泛光灯具将外沿四周打亮,使得从屋顶平面冲出的光在檐口得以收住。灯光色温选择在2000K-3000K。对于所采用灯具达到的设计效果,我公司经过了5次实地试验,最终选定的灯具配光能达到效果图的要求。

      立柱照明: 大屋顶檐口下立柱的照明,我公司经过反复试验,同时选用特殊配光的灯具,采用了从上向下的照明方式,这样的效果使得整个屋顶有一种强烈的向上的动感。特殊配光的灯具有效避免了从下部看上去的眩光。灯光色温选择在2000K-3000K。灯具的安装位置在与建筑设计师多次磋商后,最终定在柱子装饰环的上方,贴近柱子的一侧,每个柱子为6个400W钠灯。值得注意的是,此灯投光角度的调整是非常有讲究的,如果投光角度调地靠近柱子的一侧,那么就会出现柱子的顶部过亮,而下面很暗,亮度差别太大;如果投光角度调地靠外侧,那么柱子的亮度太低,整体效果出不来。因此,投光灯角度的调整是非常重要的。
     
      楼体的节点部分: 建筑主立面的主体部分由铝型材和玻璃窗的组合形成了竖向的和方型的凹槽,为暗装灯具提供了条件。我公司做了大量灯具测试,最终为照亮立面上的大小凹槽特制了两款灯具,一款为70W的特制配光投光灯(钠灯),一款为冷阴极管壁灯。两款灯具的色温相差很大,通过色温的对比使建筑整体的外照明有一定动感和变换。

      圆弧部分的特殊处理: 在中间的圆筒部分,由于其正面不能安装灯杆照明,所以全部采用在建筑结构上安装灯具的方法实现。首先,将条状泛光灯安装在两层玻璃之间的铝型材处,使其打出暖色光带,和东、北立面的竖向线条相呼应,同时在条状泛光灯之间安装冷阴极管壁灯,组成的星光点阵,和东、北立面相呼应。此处设计中灯具的选择为最难,要求灯具在建筑下方不可见。在与建筑设计师协商同意的情况下,按照灯具的尺寸在铝型材上开孔,将灯具整体嵌入铝型材内,灯具的出光面与铝型材的上表面平齐,四周作好密封处理,以防漏水。 ④ 夜景照明最终的效果图: 通过对此项目的分析、研究和重点部位试验,我们得出了最终的效果图。
     
      (4)灯具的选配: 投光灯具光源主要应采用高压钠灯光源,使用电压AC220V,50Hz;灯具应采用高品质产品良好的配光特性;灯具应有防止眩光的辅助构件;灯具应为金属铸造外壳,强化安全玻璃,不锈钢紧固件等,并应有水平和垂直刻度板;每套灯具有电容作功率补偿(cos¢≥0.9)以及进线端子和接地端子;室外灯具的防护等级:应达到IP≥55,并有一定防撞性能。另外,圆弧立面装饰灯具所采用灯具的尺寸应尽量小;并且要考虑到便于日后维修。

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