談現代城市景觀照明 如何“節能低碳”
摘要: 中國的城市景觀照明,經歷了三十余年的摸索、探討和發展,已進入了健康、藝術和科學的軌道。
中國的城市景觀照明,經歷了三十余年的摸索、探討和發展,已進入了健康、藝術和科學的軌道。城市景觀照明必須完美融合燈光與藝術創意,是科學與藝術的結晶。同時,城市景觀照明又屬于城市夜環境文化的范疇,在城市夜景藝術景觀的創作中,燈光就如同畫家手中的筆,如何“以光為筆”描繪城市夜環境之精美畫卷,需要不斷深入探討與交流。
現代城市夜景照明基本概念
現代城市藝術照明,既然作為藝術,應百花齊放、百家爭鳴,充滿個性,展現藝術造詣。那么,如何判斷城市夜景照明的優劣?可能頭緒會很多,但最基本的理念應該是:藝術性、呵護景觀藝術原創、節能低碳、抑制眩光。
藝術性:即“因景制宜”。“因景制宜”充分體現城市景觀的歷史與人文內涵,通過燈光文化描繪與烘托或重構夜景景觀的主題,展現燈光藝術的無限魅力。夜景照明應具有藝術價值,擁有藝術觀賞性。這里的藝術性和觀賞性主要是指光環境融合城市景觀的歷史底蘊、建筑造型藝術、園林的綠色生態、城市天際線之恢弘壯觀和體現時代精神的藝術創意。
近來,筆者對南京郵政大樓泛光照明重新設計評估,在采用嚴格控制溢光的窄光束高效LED投光燈后,耗電功率可降至原來的30%—40%,效果尤為顯著。
可見,嚴格控制投光燈的配光特性、抑制溢光,也是照明節能的有效手段之一。因為專業地合理運用燈具的配光特性,可以減少溢光,節約設計功率。
今天,LED高速進步,窄光束配光燈具得以突破,燈具電氣性能改善,為節能照明創造了極為有利的條件。因此,選用科學配光特性燈具,通過配光特性嚴控溢光,對節能照明具有重要意義。
控制配光,抑制眩光
在城市的夜環境中,抑制眩光涉及人性化照明與交通安全。作為抑制眩光要求最嚴厲的夜景照明例子,是對城市牌樓的夜景照明。
中國古代牌樓或牌坊,有木牌樓、石牌樓、琉璃牌樓、水泥牌樓、彩牌樓等。圖2所示是中國古典牌樓建筑特征案例。牌樓造型獨特,結構細膩復雜,浮雕鏤刻精美,是極具民族文化特色的瑰寶。在燈光美化手法上,必須保護原創藝術風格,嚴禁在牌樓上堆積燈具、破壞名勝古跡的原貌,除非是重新修復、局部合理設計、安裝隱蔽燈具的牌樓,可以稍作靈活處理。

圖2:中國古典牌樓
對于古典牌樓夜景照明,科學的用光設計,應是點光源直射照明,同時通過選定燈具配光特性,嚴格控制眩光,有效減少溢光,呵護來往游客免受眩光干擾。
筆者十幾年前對夫子廟牌樓進行夜景美化,在無法選擇合理配光特性燈具時,被迫在投光燈具前端設計加裝了特殊的防眩光裝置,雖然有效,但是燈具效率也下降了不少。今天,窄光束的LED投光燈是理想的選擇,既有效抑制了眩光,又確保實現高效照明。
對這種嚴格要求保護原創的古典牌樓,燈具選用應是合理配光的投光燈組和地埋燈組。依靠不同燈具的射角,調整被照對象的明亮與陰影,以呈現立體感、質感和色彩。
_ueditor_page_break_tag_泛光運用,造型藝術
在夜景照明中,泛光照明能充分展現明與暗、光與影、顯與隱的立體感和藝術之美。因此,泛光照明更具藝術性。圖3所示的以泛光照明為主的知名景觀與圖4所示的以勾勒手法為主的景觀,二者相較而言,后者顯得單調、生硬,有敷衍馬虎之嫌,藝術感極差。

圖3:以泛光照明為主的知名夜景

圖4:以勾勒手法為主的景觀夜景藝術感差
_ueditor_page_break_tag_夜景藝術燈光設計中,以光為筆有很多手法,如泛光照明、內光外透、點綴、勾勒、投影、動感、變色等等,具體設計需要因景制宜。
過去,以HID為主的泛光照明,因耗能極高一度被“打入冷宮”,甚至出現了以勾勒為主的簡陋局面。今天,LED的進步已經為泛光照明方式正名。泛光照明≠費電,已成為共識。因此,今后泛光照明這種藝術感極強的手法,將隨著LED新型燈具的發展而充分發揮其應有的藝術風韻。
呵護景觀藝術原創:燈光的設計與安裝應保護景觀原創的歷史底蘊和人文風貌,特別是燈具應隱蔽安裝,而不是畫蛇添足,有礙觀瞻,破壞古跡名勝的原創風貌。
節能低碳:燈光設計應該運用先進的照明器材和智能控制技術,科學設計,降低功率密度,實現科學和高效的燈光運用。
抑制眩光:在城市照明中,為了保護城市環境,燈光設計必須注重防止光污染,必須杜絕“亮度第一”的做法。照明的眩光與空氣污染和飲用水污染同屬環境污染,在城市夜環境中必須得到高度重視。當然,有時候眩光也可運用作為夜環境氣氛的烘托與視覺刺激,但必須因地制宜、因景制宜。中國不需要太多的“拉斯維加斯”,多了,也就濫了;多了,必然走向反面。
以上四條理念充分體現了“以人為本”,而理解與運用“以光為筆”,則是實現燈光藝術與燈光科學融合的必由之路。
以光為筆
“以光為筆”,是指設計師在夜景照明中的“用光”、“用色”和智能照明控制的設計,猶如畫家手執的畫筆,運用自如,創意無限,繪制出精美的、可具觀賞性的城市藝術畫卷。
“以光為筆”的基本功,是必須要熟悉光源與燈具,精通性能,因地制宜,因景制宜,科學合理地選用與運用光源和燈具,真正體現科學與藝術的融合。
下面簡單討論“以光為筆”的基本設計思想,以供交流和討論。
控制配光,節能低碳
作為節能照明要求最嚴厲的例子可能是摩天大樓的泛光照明。圖1所示,是筆者在90年代完成的南京鼓樓郵政大樓的案例。圖中采用數十盞1千瓦的投光燈,使一百多米的高樓通體發亮,每天耗電近1000千瓦時,真可謂耗電大戶!究其原因是過去高功率的金鹵燈具,光源體積龐大,光學配光特性很難達到理想境界,溢光嚴重,功率浪費巨大,而且燈具電氣性能不佳,加大了電能的耗費。

圖1:超高層大樓的泛光照明--南京郵政大樓(90年代)
欲畢其功,先利其器
過去的夜景照明,傳統的光源和燈具“傻大笨粗”,藝術家很難“以光為筆”創造夜景精品景觀。今天的LED時代,已出現了革命性進步,“以光為筆”可運用自如。
目前的LED燈具在配光特性和電氣性能方面有了劃時代的進步。但是離“以光為筆”的要求還有一段距離。欲畢其功,先利其器。燈具商應該關心以下LED新型景觀照明智能燈具發展:
① 圓形聚光的配光特性應可在現場調節發射角大小(立體角);
② 矩形面發射的配光特性應可在現場調節任意矩形配光面積;
③ 可變亮度(功率)特性的LED燈具;
④ 以上微調性能應實現無線遠控調節功能。
(注:以上是為可遙控、可變配光特性和可變亮度的LED智能燈具,而此類智能燈具應劃分不同分類的功率等級。)
中國的城市夜景照明正沿著科學與藝術融合的方向健康發展,LED劃時代的進步創造了極佳的條件。“以光為筆”,猶如畫家手中執筆創寫城市夜景畫卷,是科學與藝術融合的基本功,需要我們共同探討之。
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