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泛光照明的应用要求

摘 要:现代都市中的重要地标性建筑物、园林古迹、商业大楼、造型特殊的广场雕塑,或是一些交通设施如高架、桥梁或客运车站等,都可利用夜间立面泛光照明加以美化,在丰富城市夜景的同时,也提高了市民夜间生活质量。本文不仅讨论了建筑立面泛光照明的前期设计、照明选材,更对施工管理和维护运行的实际性、合理性进行了归纳,同时展望建筑物立面泛光照明的发展前景。 

我在2008年1月开始接触有生以来的建筑物立面泛光照明工程——常州市体育会展中心、大剧院立面泛光照明。这是一座常州市地标性的建筑,也是常州有史以来的体育文化展览中心。在这一年半的施工中,我深刻地感受到了建筑物立面泛光照明工程在设计、施工、维护三个重要环节上的互相推进,相辅相成。

  一、的设计理念

  建筑物外表面是人们对该建筑的映像,它不仅反映出该建筑的功能、作用,更反映出该建筑物与众不同的特性。好的照明设计不仅在夜晚也能反映出建筑物的细节和特点,更使得该建筑物成为夜间城市一道亮丽的风景,是用另一种手法拓展了建筑物的功能。所以建筑物立面泛光照明的设计不但要考虑到细节和局部和整体的关系,而且要从人性化和节能环保的角度出发。主要可归纳为以下几点:

  (1)建筑物外表面的材质和周边环境对设计提出的要求

  建筑物的受光面是影响灯光效果主要的一个因素。总的来说,建筑物的外表面材质有混凝土、石材、磁砖等,这些材质表面较粗糙,经灯光照射后的效果较好。而有些建筑物采用铝材、不锈钢、玻璃等表面光滑的材料作为外立面的装饰,因此灯光的照射会造成全反射,不但灯光效果不明显,而且会因反射而造成光污染,此现象尤其以玻璃的反射光为严重,所以在设计之初必须对建筑物表面材质进行有针对性的方案选择,并对不同的材质采取不同的照明手法,如玻璃材质可以考虑内透光的手法。

  建筑物周边环境及背景的明暗会影响建筑主体所需的照度。如果周边环境光很暗,则只需要适量灯光就足以;若周边环境光很亮,则灯光就必需加强才能够凸显建筑主体。同时,对于特殊的建筑物需要考虑泛光照明对周围环境及建筑物本身功能的影响。例如体育场馆的建筑物立面泛光照明,要考虑到泛光照明与比赛灯光的冲突,在设计中不仅对光色的选择要谨慎,而且对于灯光明暗、开关时间的控制也要一并考虑。

  好的设计方案不仅要考虑到夜间建筑物本身的景观特色,更加要注重建筑物夜间照明本身主题的表达以及对周围环境的烘托。这其中不乏许多大胆创新的案例,比如北京的水立方、大剧院和法国的爱菲尔铁塔等等。

  (2)不同的观看视角所产生的效果

  在对常州市体育中心立面泛光照明工程中,我们发现对于圆弧面的照明会出现一条比较明亮的光带,这与初的效果图中均匀的效果相矛盾,而且这条光带会随着不同视角的变换而改变明暗程度,这反而起到一个意想不到的效果。

  同样,在会展中心阶梯状的屋顶照明初的设计方案中采用了逐层洗亮的效果,虽然方案中的效果看起来很有特色,但是设计考虑的观看角度是从高于屋面的视角(屋面呈斜坡状,低处净高16米),在现场实际的观测中发现从地面人视角看到的是刺眼的眩光,只能取消了这个方案。

  由此我们可以得知,对于建筑物的外立面照明,在设计方案时要充分地考虑观看视角的问题,不仅要对空间和距离有充分的认识,而且要拿捏到观看建筑物外立面照明的主要面和次要面,使得设计出的灯光效果能充分体现建筑物的特点,同时不乏主次和立体感。

  (3)灯具安装与建筑物结构相结合

  建筑物的立面是一个完整的结构,在建筑设计之初并没有考虑夜间照明灯具安装的位置,所以在设计夜间照明时必须将建筑物结构与灯具安装结合考虑。对于终要达到的照明效果,灯具的安装位置起关键的作用,而灯具的安装必然与建筑物的结构发生矛盾。如何将灯具安装的隐蔽又不影响建筑立面整体和白天的视觉效果,同时满足夜间景观照明的效果,是照明方案设计重要环节。

  (4)灯具的选择以及合理的配电方案

  如今的科学技术不断发展,人们对光的使用达到了的认识,不仅灯具的外形多样,出光的角度、光色的种类、光强的选择更是丰富多变。选择合适的灯具对建筑立面泛光照明同样非常重要。一味地追求高质量的产品则会大大增加工程投资,而不考虑提高灯具的品质要求,则又很难达到设计所预期的照明效果。因此,对于灯具的选择,设计师对每灯具都必须经过严格的计算和分析,并通过现场的仔细试灯工作对重点灯具进行多次的比对,确定合适的灯具。同时结合上面所述对建筑物结构的要求,考虑灯具的大小、重量、材质、外观颜色、防护等级。

  设计师除了要有针对性地对灯具仔细筛选以外,同时还要考虑的一个问题就是节能。单一的采用LED等节能的光源是不完善的节能方式,作为照明设计中节能的环节,除了对光源电器、灯具的选择,设计师还要考虑配电系统方案。一个完整的配电系统包括线路的走向、电缆的选择、负荷合理分配、压降的控制、开关灯的方式、配电容量的核算。这些因素的考虑,不单单是对能源的节约,更是对工程造价的合理缩减。

  二、高质量的施工管理

  施工管理是工程中必不可少的一个重要环节。建筑物立面泛光照明工程的施工管理不仅体现在施工过程中的施工组织设计、材料管理和质量安全管理,更需要施工管理人员对照明设计方案的成熟把握,对建筑物结构的熟悉了解,同时也考验了施工管理人员在灯具安装工艺上的技艺和智慧。针对建筑物立面泛光照明不同以往照明工程这一特殊性,施工管理人员必须注意以下要点:

  (1)对照明方案的理解决定工程的效果施工人员必须对照明方案的理解,对于灯具安装的效果要形成概念。同时还要对现场环境积

极的采用试灯的方式不断的论证效果,以达到设计的要求。对不同与设计方案的效果要及时与设计人员沟通、讨论,得出符合实际的照明效果。施工人员对照明方案的理解并以此实施的施工方案是对设计人员提出的理想效果的复核,对建筑物立面泛光照明取得精彩的效果起着基础的作用。

  (2)灯具安装工艺决定照明的效果

  以上我们说到了设计师必须对建筑结构上安装灯具进行考虑,而具体的灯具安装必须由施工管理人员在现场反复的推敲论证后加以实现。对于建筑物的特殊结构部位,我们采取相应的施工工艺,比如安装在承重结构钢梁上的灯具安装是不能焊接和打孔的,只能采用抱箍的方式;玻璃幕墙内的灯具安装要考虑到灯具安装的隐蔽性、溢出光的遮挡;突出部位安装灯具后要喷涂与建筑结构相近的颜色,避免灯具影响建筑的整体外观;等等诸如此类的施工工艺必须考虑详尽。

  建筑物外立面的泛光照明打光方式多种多样,如直接照明、间接照明、轮廓照明等等,而这些照明手法在建筑物上必须遵循一个原则——见光不见灯。实现照明效果并符合灯具安装隐蔽要求,就需要施工人员认真仔细的总结经验,采取合理的施工方案,即保证灯具安装的牢固性又达到隐蔽的作用,同时兼顾照明的效果。

(3)管线敷设的方式决定施工的质量

  建筑物内的照明管线敷设不同于地面照明管线的敷设。由于施工环境的特殊性,在建筑物内敷设的管材大部分选用的是金属材质的,例如紧定管、镀锌钢管、金属桥架等。线缆大多采用耐火材质的绝缘外皮。另外,管线周边往往有其它专业管线在同一平面内敷设,比如弱电管线、热力管道、通风管道、消防喷淋管线、室内照明管线等。哪些管线是必须避让的,哪些管线是可以并排敷设的,各种管线交叉敷设的间距是多少,这都需要一定的专业电气施工知识。

  另外管线固定的方式、吊筋的选择和安装、接线盒的排列、管线在转角处的弯曲方式等等,都可以反映出施工的细节处理是否到位,也是施工质量的集中体现。

  (4)成熟的施工队伍是保证工程成功的关键

  对于建筑立面泛光照明而言,施工对象的特殊性使得对施工队伍的要求更加高了。一支成熟的有经验的施工队伍不仅在工程的初期就积极地参与设计方案的交底,而且在施工过程中对熟悉的施工工艺可以减少不必要的摸索过程,缩短了施工周期,保证了施工质量。另外,在施工中他们会针对特殊的施工工艺提出有建设性的解决方法,对施工工艺的拓展有一定的帮助。而且,建筑立面的施工往往需要高空作业,而有高空作业资质的施工队伍也是工程质量和施工安全的保证。

  三、稳定的运行,精心的维护

  好的设计方案是为了表现一个建筑立面夜间照明的精彩效果;周密细致的施工管理是为了保证建筑立面达到精彩的泛光照明效果;而稳定的运行和精心的维护是建筑立面泛光照明长时间在城市的夜晚光彩夺目的可靠保证!

  (1)维护工作在施工过程中必须提前介入

  建筑立面泛光照明的维护在设计阶段就必须介入了。在设计方案形成的同时,设计者就必须考虑将来灯具的维护工作如何开展,如何把灯具设计在既便于维护又能保证照明效果的地方。在施工过程中,施工人员同样要考虑这些问题。同时负责维护的工作人员尽早地熟悉现场,对灯具的安装方式、运行模式、管线的走向熟悉了解,以便于将来维护工作的开展。

  (2)合理的维护计划是设施稳定运行的保证

  建筑立面上安装了泛光灯具,如何维护是管养单位必须考虑的主要问题。不同的建筑物,不同的灯具,维护的方式、灯具更换的周期、人员的调配也不同。维护所需的高空作业人员的培训,高架车辆的操作,维护时对周围人群的疏散都需要一个详细周密的计划。

  (3)特殊建筑物的应急预案

  对于一些特殊的建筑的立面泛光照明,往往需要维护人员机动地去处理紧急突发的状况。例如体育场内的灯光在比赛期间不能受到景观灯光的影响,维护人员必须根据这样特定的时段对灯具进行手动开关灯的操作,并在维护计划中排入相应的应急预案。

  四、建筑立面泛光照明的矛盾与发展

  建筑物的立面与泛光照明本来是互不关联的两种事物,两者结合必然会产生矛盾。建筑物本身是一个载体,功能是容纳人和物体,同时告诉人们它存在的作用。也许在白天或奇特或宏伟的建筑是一道风景,可是在漆黑的夜晚,泛光照明赋予了建筑物另一种奇特的魅力,它使得建筑在单调的夜空里突然生动了起来,这与白日里建筑物安静的伫立着的外表形成了鲜明的对比,矛盾也因此产生了。而有矛盾的产生也意味着事物开始发展了。

  夜晚的黑和建筑物的亮是一对矛盾,如何让黑暗的夜晚和明亮的建筑物更加的和谐,使我们在惊叹光色变幻的同时依然能仰望星空系数银河的美丽传说,这就使得我们在进行建筑物立面泛光照明的同时还要考虑如何控制光污染,如何使光色运用得更加柔和,更加符合人眼的舒适性。灯具安装的隐蔽性和建筑结构是一对矛盾,如何让灯具安装不影响建筑的结构,这就发展出了形式多样的灯具,体积更小,重量更轻,出光角度更容易受到控制的灯具也因此层出不穷。建筑物夜间的泛光照明不仅产生了经济效益,还产生了社会效益。

  建筑在满足了人的基本要求后,还要满足人们精神方面和审美方面的需求,而建筑的泛光照明更加剧了这一需求的发展。也就是说建筑泛光照明要随着人的“发展”而“发展”。但是这种发展又不能是那种无尽的或是跳跃式的发展,它还要受到建筑形式的制约,社会关注的制约。建筑泛光照明正以一种矛盾——解决矛盾——矛盾的循环的相互促进的方式发展着。这同时也是对我们常规平面照明的促进。立面的泛光照明是一个不同于平面照明的概念,设计理念的不同,施工工艺的拓展,维护要求的升级,使得整个城市照明的范围和等级大大地向前跨进了一步。就是因为这些矛盾的存在,照明科学也在不断的向前发展。而“以人为本”则是所有矛盾发展的共同原则和目标。


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