谈现代城市景观照明 如何“节能低碳”
摘要: 中国的城市景观照明,经历了三十余年的摸索、探讨和发展,已进入了健康、艺术和科学的轨道。
中国的城市景观照明,经历了三十余年的摸索、探讨和发展,已进入了健康、艺术和科学的轨道。城市景观照明必须完美融合灯光与艺术创意,是科学与艺术的结晶。同时,城市景观照明又属于城市夜环境文化的范畴,在城市夜景艺术景观的创作中,灯光就如同画家手中的笔,如何“以光为笔”描绘城市夜环境之精美画卷,需要不断深入探讨与交流。
现代城市夜景照明基本概念
现代城市艺术照明,既然作为艺术,应百花齐放、百家争鸣,充满个性,展现艺术造诣。那么,如何判断城市夜景照明的优劣?可能头绪会很多,但最基本的理念应该是:艺术性、呵护景观艺术原创、节能低碳、抑制眩光。
艺术性:即“因景制宜”。“因景制宜”充分体现城市景观的历史与人文内涵,通过灯光文化描绘与烘托或重构夜景景观的主题,展现灯光艺术的无限魅力。夜景照明应具有艺术价值,拥有艺术观赏性。这里的艺术性和观赏性主要是指光环境融合城市景观的历史底蕴、建筑造型艺术、园林的绿色生态、城市天际线之恢弘壮观和体现时代精神的艺术创意。
近来,笔者对南京邮政大楼泛光照明重新设计评估,在采用严格控制溢光的窄光束高效LED投光灯后,耗电功率可降至原来的30%—40%,效果尤为显著。
可见,严格控制投光灯的配光特性、抑制溢光,也是照明节能的有效手段之一。因为专业地合理运用灯具的配光特性,可以减少溢光,节约设计功率。
今天,LED高速进步,窄光束配光灯具得以突破,灯具电气性能改善,为节能照明创造了极为有利的条件。因此,选用科学配光特性灯具,通过配光特性严控溢光,对节能照明具有重要意义。
控制配光,抑制眩光
在城市的夜环境中,抑制眩光涉及人性化照明与交通安全。作为抑制眩光要求最严厉的夜景照明例子,是对城市牌楼的夜景照明。
中国古代牌楼或牌坊,有木牌楼、石牌楼、琉璃牌楼、水泥牌楼、彩牌楼等。图2所示是中国古典牌楼建筑特征案例。牌楼造型独特,结构细腻复杂,浮雕镂刻精美,是极具民族文化特色的瑰宝。在灯光美化手法上,必须保护原创艺术风格,严禁在牌楼上堆积灯具、破坏名胜古迹的原貌,除非是重新修复、局部合理设计、安装隐蔽灯具的牌楼,可以稍作灵活处理。
图2:中国古典牌楼
对于古典牌楼夜景照明,科学的用光设计,应是点光源直射照明,同时通过选定灯具配光特性,严格控制眩光,有效减少溢光,呵护来往游客免受眩光干扰。
笔者十几年前对夫子庙牌楼进行夜景美化,在无法选择合理配光特性灯具时,被迫在投光灯具前端设计加装了特殊的防眩光装置,虽然有效,但是灯具效率也下降了不少。今天,窄光束的LED投光灯是理想的选择,既有效抑制了眩光,又确保实现高效照明。
对这种严格要求保护原创的古典牌楼,灯具选用应是合理配光的投光灯组和地埋灯组。依靠不同灯具的射角,调整被照对象的明亮与阴影,以呈现立体感、质感和色彩。
_ueditor_page_break_tag_泛光运用,造型艺术
在夜景照明中,泛光照明能充分展现明与暗、光与影、显与隐的立体感和艺术之美。因此,泛光照明更具艺术性。图3所示的以泛光照明为主的知名景观与图4所示的以勾勒手法为主的景观,二者相较而言,后者显得单调、生硬,有敷衍马虎之嫌,艺术感极差。
图3:以泛光照明为主的知名夜景
图4:以勾勒手法为主的景观夜景艺术感差
_ueditor_page_break_tag_夜景艺术灯光设计中,以光为笔有很多手法,如泛光照明、内光外透、点缀、勾勒、投影、动感、变色等等,具体设计需要因景制宜。
过去,以HID为主的泛光照明,因耗能极高一度被“打入冷宫”,甚至出现了以勾勒为主的简陋局面。今天,LED的进步已经为泛光照明方式正名。泛光照明≠费电,已成为共识。因此,今后泛光照明这种艺术感极强的手法,将随着LED新型灯具的发展而充分发挥其应有的艺术风韵。
呵护景观艺术原创:灯光的设计与安装应保护景观原创的历史底蕴和人文风貌,特别是灯具应隐蔽安装,而不是画蛇添足,有碍观瞻,破坏古迹名胜的原创风貌。
节能低碳:灯光设计应该运用先进的照明器材和智能控制技术,科学设计,降低功率密度,实现科学和高效的灯光运用。
抑制眩光:在城市照明中,为了保护城市环境,灯光设计必须注重防止光污染,必须杜绝“亮度第一”的做法。照明的眩光与空气污染和饮用水污染同属环境污染,在城市夜环境中必须得到高度重视。当然,有时候眩光也可运用作为夜环境气氛的烘托与视觉刺激,但必须因地制宜、因景制宜。中国不需要太多的“拉斯维加斯”,多了,也就滥了;多了,必然走向反面。
以上四条理念充分体现了“以人为本”,而理解与运用“以光为笔”,则是实现灯光艺术与灯光科学融合的必由之路。
以光为笔
“以光为笔”,是指设计师在夜景照明中的“用光”、“用色”和智能照明控制的设计,犹如画家手执的画笔,运用自如,创意无限,绘制出精美的、可具观赏性的城市艺术画卷。
“以光为笔”的基本功,是必须要熟悉光源与灯具,精通性能,因地制宜,因景制宜,科学合理地选用与运用光源和灯具,真正体现科学与艺术的融合。
下面简单讨论“以光为笔”的基本设计思想,以供交流和讨论。
控制配光,节能低碳
作为节能照明要求最严厉的例子可能是摩天大楼的泛光照明。图1所示,是笔者在90年代完成的南京鼓楼邮政大楼的案例。图中采用数十盏1千瓦的投光灯,使一百多米的高楼通体发亮,每天耗电近1000千瓦时,真可谓耗电大户!究其原因是过去高功率的金卤灯具,光源体积庞大,光学配光特性很难达到理想境界,溢光严重,功率浪费巨大,而且灯具电气性能不佳,加大了电能的耗费。
图1:超高层大楼的泛光照明--南京邮政大楼(90年代)
欲毕其功,先利其器
过去的夜景照明,传统的光源和灯具“傻大笨粗”,艺术家很难“以光为笔”创造夜景精品景观。今天的LED时代,已出现了革命性进步,“以光为笔”可运用自如。
目前的LED灯具在配光特性和电气性能方面有了划时代的进步。但是离“以光为笔”的要求还有一段距离。欲毕其功,先利其器。灯具商应该关心以下LED新型景观照明智能灯具发展:
① 圆形聚光的配光特性应可在现场调节发射角大小(立体角);
② 矩形面发射的配光特性应可在现场调节任意矩形配光面积;
③ 可变亮度(功率)特性的LED灯具;
④ 以上微调性能应实现无线远控调节功能。
(注:以上是为可遥控、可变配光特性和可变亮度的LED智能灯具,而此类智能灯具应划分不同分类的功率等级。)
中国的城市夜景照明正沿着科学与艺术融合的方向健康发展,LED划时代的进步创造了极佳的条件。“以光为笔”,犹如画家手中执笔创写城市夜景画卷,是科学与艺术融合的基本功,需要我们共同探讨之。
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