建筑物照明设计手法

建筑物夜景照明是城市装饰照明的主体,在夜间如果用灯光展现出一个有着重要历史价值和艺术品位的建筑物,反映出一个城市的文化风貌,让城市居民引以为豪,同时也给旅游者留下美好的印象。耀眼生辉的橱窗,变幻流动的彩灯广告,五光十色的夜景建筑,不仅使居民赏心悦目,也使旅游者流连忘返。因此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,因而也是城市规划、建筑设计必须考虑的一项工作内容。  
    1.重塑形象建筑夜景照明设计的第一步是构思。即设想没计对象夜间可能达到的照明效果。为此,我们首先要比较一下白天用自然光和夜晚用灯光照明的不同条件。自然光是指方向性强的日光和天空漫射光的组合。日光是暖色调约,天空光偏冷。日光自上而下照射建筑物、它产生的阴影被天空漫射光“软化”了,所以阴影并不浓黑,而是稍稍变亮,还带点蓝色。同时,日光的投射方向和强度一年四季、从早到晚不断变化,能赋予建筑物动态的美感。相反,夜景照明的投射方向是固定的,通常只能平射或自下而照射,灯光的强度和颜色也不可能与自然光一样。因此,设计夜景照明应当立足于用光和影为建筑重塑一个与白天明显不同的新形象,而不要简单模仿自然光。     
    2.突出重点 夜景照明的基本目的是显示被照明的对象。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。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,单调平淡地均匀投尢在艺术和经济上都是不可    
    3.创造特色 完美的造型立体感是建筑夜景照明追求的基本目标。此外,建筑物在灯光下呈现的形象还应反映出它的功能性和艺术风格,政府大楼及纪念性建筑应当庄重肃穆,绝不能象商业建筑夜景照明那样,渲染富丽繁华的气氛。     
    4.慎用彩光 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,它们的显色特性也不相同。根据建筑物的材料颜色选择某种色表合适的光源能加强照明效果,制造特有的情调。也可以对一座建筑物的不同部位投射色表相异的灯光以强调建筑物的层次。不过,彩色灯光应当慎用。因为单一的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。在相邻不同方向表面上投射不同颜色的光线有活跃气氛的效果,但是也有造成色差过强,损害造型立体感的风险。因此,只宜于短时间或小面积地使用彩色灯光,在永久性照明设施中不宜采用。     
    5.节约能源 夜景照明要消耗可观的电能。美国己对夜景照明提出功率限制要求。为了节约电力,除采用高效的灯和灯具外,要特别注意选用节能的照明手法。例如,对反射比在0.2以下的深色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,夜景照明要预设分级控制,使得在平日或深夜仅开一部分或少量的灯也能表现建筑的特色,有完整的艺术效果。     
    6.注重实用 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,夜景照明设备务必妥善隐避安装,确保电气安全,避免影响观瞻,并便于维护检修。     
    二,设计程序     
    建筑夜景照明发汁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,在此基础上进入第二阶段具体的技术设计。     
    1.环境分析     
    ①设计对象在城市中所处的地理位置:     
    它和周围建筑、道路、桥梁、绿化的相对空间关系;    
     ②地形地貌:了解建筑物是在山坡还是在平地,前面有没有广场、水面,还是临街而建?研究最佳视点的位置和视线方向,确定视臣。     
    ⑧夜间室外的光环境:周围建筑照明水平的高低及特色。     
    2.形象构思 分析照明对象的建筑风格和形象特征。根据建筑物的造型、体量、饰面颜色和材料,装饰细部等特点,确定照明重点,形成夜景形象的初步构思。     
    3.现场调查 观察白天建筑物的形象和艺术效果。在现实环境巾加深对设计对象的知觉和理解,寻找实际可行的布灯地点。     
    4.确定没计标准 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、    
    5.确定灯位 根据光影造型要求和现场调查资料选定布灯地点。由于种种条件限制,选定的地点往往不是理想的,而是折中的。     
    6.选择光源和灯具 光源的选择要考虑其光效、光通量、色表与显色性以及寿命等因素。对灯具要求效率高,配光性能适用、合理,结构小巧紧凑,有可靠的防水防尘性能,便于安装、调试维修。    
    7.计算需要的灯具数及灯功率,并检验被照面的照度均匀性;应避免在一块受照面积上出现明暗悬殊、光影凌乱,甚至歪曲建筑形象的现象。     
    8.电气线路及控制设备的设计。     
    9.安装细节大样。     
    10.列出设备清单,估算投资费用和耗电量。    
    三、设计方法    
    1.照明方式 建筑物夜景照明有三种照明方式:泛光照明、轮廓照明和利用建筑物内部透出的灯光。可使用其中一种或两种,也可以三种方式综合使用。     
    ①泛光照明 用单个或成组的投光灯照射建筑立面,使亮度高于其周围环境亮度,以引起对建筑物的注意,井塑造出优美建筑造型的照明方式。泛光照明能显示建筑物的全貌,包括它的体型、层次、材料质感和颜色以及裴饰细节等。它是现代建筑夜景     
         
    照明最基本、最有效的照明方式。     
    ②轮廓照明 用单个的白炽灯或灯串,或用霓虹灯管勾画建筑物的轮廓,在夜间显示出建筑物的外形。单用轮廓灯在建筑立面上得不到照明,不能象泛光照明那样产生动人的光影效果。因此,它只适于作为辅助照明手段,装点外形轮廓丰富的较大型建筑物。     
    ⑧建筑物内部的透光 利用室内的灯光把窗子照亮,使建筑物在夜间从外面看起来富有生气。设大片玻璃窗或玻璃幕墙的现代建筑采用这种。内透光。照明方式有可能比室外泛光照明效果更生动,同时也节省投资、便于维修。此外,从建筑物重点部位透出的灯光还能加强装饰效果。例如,柱廊里的灯光展现出建筑主体和柱廊之间的空间层次,并使柱子产生剪影印象。    
    2.照明标准 CIE推荐的建筑立面平均亮度标准在照明设计实践中往往用照度标准代替,计算比较方便。对于无光泽饰面材料二者的关系为:     
    式中:E――表面照度(1x);     
    L――表面亮度(cd/2);    
    ρ――表面反射系数 ;     
    应当指出,对于玻璃、磨光大理石等有规则反射特性的材料,不适于用上式换算照度。当投光灯自下而上照射时,由于镜面反射将入射的大部分灯光投向了天空,致使其表面亮度显着减小。在这种情况下,需要适当提高照度。 目前,我国尚未制定城市建筑夜景照明的设计标准。笔者根据CIE的推荐亮度换算.并考虑到我国环境境污染、光源和灯具质量等方面的现实条件,提出表1的设计照度,供照明工作者。 参考。发达国家提出的夜景照明标准列于附录。     
    3.灯位与投射方向 投光灯的位置和主投射方向与主视线方向之间有一定的对应关系,主投光方向与主视线方向间的夹角以大于45度小于90度为宜.为获得良好的光影造型,对不同体型的建筑及形状各异的建筑部件应采取相应的最佳投射方向.现分别讨论如下:     
   立方体组合 投光灯应布置在其平面对角线的两侧,

    这样在建筑物两个相邻侧立面上能取得适度的亮度对比,从而加     
    强建筑物的立体感。此外,倾斜的入射角使建筑材料的质地和建筑立面上的竖向线条看上去也更加清晰。     
    当投光灯与被照建筑物距离较近时,建筑物高处的平台,挑檐、凹廊等凸出和凹进的部位会因遮光而产生过在或过重光阴影,破坏建筑物形象。这时需要用辅助灯照明阴影区,消除阴影或使阴影淡化。     
     用辅助投光灯照明消除阴影区     
    对体积大的建筑物,・往往需要沿建筑物周围分散布置投光灯。在这种情况下,视野内的所有灯的投射方向要二致,最好与�v照面的法线成45度(平面方位角);并且控制在次要立面上的亮度为主立面亮度的50%以保持良好的造型立体感。     
     建筑物近距离投光照明     
      圆柱体 为了正确显示圆柱体的,形态,在横向曲面上的亮度变化应当是连续的,竖向的亮度要大体一样,若顶部稍亮一点,能增加稳定感。从远距离照明一个直径不大的圆柱体时,可采用相对的两组灯具,当投光灯靠近建筑物,且圆柱体形相对粗大时 用三组灯具照明为好。其主投光方向的夹角为120度。这样从圆柱形建筑的四周任何方向上都有完好的视觉效果。若只能从一个方向观察被照对象,可以减少一组发光灯。

屋顶 屋顶是建筑物整体形象的一个重要组成部分。在夜闯照亮屋顶才能显示整幢建筑的形体和轮廓。西方建筑的塔尖,坡顶,圆拱,中国古建筑的琉璃屋顶,重檐都是代表不同建筑风格的精萃,用灯光将它们特别照亮,在夜景照明中具有画龙点睛之功效。     
    当投光灯置于超过屋顶高度两倍以上的距离时,其光束可以将屋顶照亮。距离较近时,用窄光束投光灯从低层平屋顶,或从贴邻建筑平屋顶上投照。面积大的屋顶,宜选用小功率PAR灯;分散布置在掐口边沿。烟囱。屋顶凸窗的背后,将屋顶均匀照亮。

建筑的协调要求空间结构感的平衡。照明可以帮助人们在夜晚也能感受一座建筑白天展现的和谐面貌。

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