桥梁夜景照明中LED的应用探讨

胡 皓，杨春宇，汪统岳

(重庆大学 建筑城规学院；山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆 400045)

桥梁夜景照明中LED的应用探讨

胡 皓，杨春宇，汪统岳

(重庆大学 建筑城规学院；山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆 400045)

桥梁夜景照明是城市夜景展示的重要组成部分，随着LED的逐渐普及，其在桥梁夜景设计中也得到了越来越多的应用。文章结合桥梁夜景设计的问题和要点，以重庆主城桥梁为例，对LED在桥梁夜景照明中的应用进行探讨和展望。

桥梁；夜景照明；LED应用

0 引 言

近年来，在我国城市夜景照明领域中，LED凭借其体积小、光效高、绿色节能、使用寿命长等特点已逐渐被普及，特别是在上海世博会以及南京青奥会之后，LED几乎成为我国所有大城市夜景照明的首选。建(构)筑物的轮廓、外立面以及专卖店的形象墙等，都是LED广泛应用的展现。桥梁作为连接城市两岸的纽带，是构成城市夜景风貌的重要载体，LED用于桥梁夜景照明也成为一种必然趋势。山城重庆有着中国“桥都”的美誉，各式各样的桥梁遍布两江，文章将以其中几座为例，对LED在桥梁夜景照明中的应用进行探讨。

1 国内目前桥梁夜景设计存在的问题

1.1 桥梁夜景照明缺乏与功能照明的协调统一

桥梁是道路的延伸，满足其夜间正常的交通运行是桥梁照明的基本功能要求。桥梁也是城市夜景当中十分重要的风景线，其夜景照明设计的优劣影响着城市风貌能否完美展现。从亮度、色温(光色)、照明方式、灯具类型等多个方面来讲，桥梁的夜景照明与功能照明都有着不同的设计要求，这就要求在进行桥梁夜景照明设计时，首先应配合功能照明进行设计，即应当考虑夜景照明与功能照明的协调。除此之外，桥梁夜景照明也有其自身特点，现有不少桥梁的夜景照明，只在光色、亮度、动态上做文章，照明方式单一，忽略桥梁作为城市景观的特殊性质，导致桥梁夜景照明千篇一律，缺少个性。

1.2 桥梁夜景照明缺乏与环境的融合协调

桥梁夜景照明设计还要考虑桥梁所处位置周围功能区的性质、建筑密集程度及人文景观、人流量、光环境特点等内容，实现桥梁的景观照明与周围环境融合协调。有的设计为了突出桥梁的景观特征，盲目追求高彩高亮、夺人眼球的效果，滥用彩色光和高亮度光，忽略了周围光环境的实际亮度情况，例如重庆嘉华大桥，高亮度的桥体与低亮度的环境不协调(图1)，重庆石板坡长江大桥(图2)，其桥身、桥腹眩光较重，会影响行车安全。

图1 重庆嘉华嘉陵江大桥

图2 重庆石板坡长江大桥

1.3 灯具安装过于暴露

灯具安装的隐蔽性问题也是桥梁景观打造的重点，隐蔽性既体现在灯具不影响桥梁白天自身结构的美观，又体现在夜间对眩光的控制。灯具安装过程中要注意对管线路径的合理选择，尽量利用桥梁的结构特点进行隐藏，安装完成后要对视线角度进行调整，以避免眩光。

2 桥梁夜景照明的设计要点

桥梁照明由两个方面的内容组成，一个是桥面的功能照明，另一方面则是桥体的景观照明。桥面的功能照明，是道路照明的一种形式，要保证行人与各类车辆能够安全顺利的通行，强调照明的清晰性、诱导性以及控制眩光干扰；而桥体的景观照明则是要根据不同类型桥梁各自的结构特点与细部构件，并结合桥梁所处的周边环境与地域文化，合理运用照明技术来展现桥梁的美感和艺术性。

2.1 重点表现内容的选择

桥梁主体要选取重点部位进行布光，突出关键部位，细化局部照明，亮度变化应实现自然过渡且层次分明。根据桥梁的不同风格，其重点组成要素包括桥塔、桥面、桥墩、桥拱、桥缆、拉索、钢架、护栏等，在设计过程中，需要从这些要素里选取最能体现桥梁特征的几项作为重点表现，不同部位选取不同类型的照明灯具，从而实现桥梁各类构件层次分明的照明效果，避免通体一样的照明方式。

2.2 表现方法的选择

桥梁夜景照明设计的表现方法主要包括空间和时间这两类。从空间的角度来讲，是要使用不同类型、不同照明效果的灯具和光源，结合点、线、面、整体以及投射面与背光面的关系，来突显桥梁空间美的立体效果，良好的动线设计实际上是一种情境创造。从时间的角度来讲，是要在不同的时段，通过控制系统来实现不同回路照明灯具的明灭或强弱，组合出不同的展示效果。此外，这种方法还可以根据黄昏、夜晚、深夜、一年四季不同背景照明和环境要求创造出具有不同特点的夜景效果，也是节约能源的极佳手段。

2.3 照明光色的选择

由于光源的光谱分布不同，因此在不同光源照射下观看被照物体时，其外观色彩会发生变化，可见光源的色调会直接影响物体色彩的表现，这就要求我们必须选择合适显色指数的光源。依照桥梁自身的材料和颜色，相对光色匹配的光源可以强化桥梁的照明效果，制造夜景情调。对于彩色灯光，应谨慎使用，彩色光色彩明艳强烈，过多使用会影响桥梁其他光色的和谐统一，造成色彩点缀失衡的感觉。

3 桥梁夜景照明中LED的应用实例

山城重庆，建筑层叠耸立，道路盘旋而上，城市风貌独特。每当华灯初上，江澄银树，浪卷金花，高下井然，遍地华灯，形成奇丽的夜景。嘉陵江、长江穿城而过，为解生活之便，两江之上修建了各式各样壮观的桥梁，桥梁夜景自然也成为了重庆夜景的点睛之笔。现重庆主城就有22座跨江大桥，由于其结构样式、地理位置等不同，其夜景照明方式也各不相同。文章以重庆千厮门嘉陵江大桥和重庆朝天门长江大桥为例，对桥梁夜景照明中LED的应用进行探讨。

3.1 重庆千厮门嘉陵江大桥

千厮门大桥于2015年建成通车，地处主城核心地带，横跃嘉陵江，连接起CBD渝中半岛与金融中心江北嘴，同时跨越洪崖洞风景区和北滨路观景道，兼具交通功能和景观效果。该桥为单塔单索面部分斜拉桥，同时也是分上下两层的路轨两用桥，上层为城市道路，下层用于重庆地铁6号线，全长720 m，主塔高182 m，最长一对拉索有540 m(图3)。

照明设计从桥的结构方面来看，该桥主要分为主塔、拉索、钢桁架3部分。主塔的形状就像是由空间曲面围合而成的一个水滴造型，通过合理布灯营造光影来突显其空间立体感是主塔照明设计的关键。从现场调研的情况来分析，大桥主塔采用了阶梯功率组合式泛光照明逐级照射，灯具主要安装在主塔附近的钢桁架以及人行道的灯具支架上(图4)。在拉索方面，千厮门大桥采用了单索面部分斜拉，与其他斜拉桥相比，由于拉索数量较少导致拉索范围内反射面极少，而斜拉索的三角形构图又是斜拉桥整体结构表现必不可少的一部分，为了完整展现斜拉索的三角形构图，斜拉索下部采用窄光束LED投光灯从下自上沿拉索方向照射，并内置防眩光遮光罩来避免产生眩光。大桥下部的钢桁架用于地铁运行，两侧双空，由斜腹杆链接而成。钢桁架表面涂有橙色面漆，因此对斜腹杆的照射选择了黄光，使色彩饱满柔和。由于斜腹杆造型狭长，千厮门大桥的主要景观视点为透视角度，如果只对斜腹杆的单一外立面进行照射则无法体现空间层次感，因此在斜腹杆外侧立面设置了一盏LED投光灯，同时在斜腹杆的两侧壁各设置了一盏相对功率较低的LED投光灯，作为辅助光突显透视效果(图5)。在钢桁架的上下长横面上，选择了LED点光源来组合显现横卧的桥体轮廓，同时通过外控来实现渐亮和渐暗交替的“呼吸”效果(图6)。

图3 重庆千厮门嘉陵江大桥

图4 主塔下灯具支架

图5 斜腹杆投光灯布置

图6 LED点光源排列

3.2 重庆朝天门长江大桥

朝天门大桥建成于2009年，连接江北城与南岸弹子石。该桥全长1 741 m，采用钢桁架拱桥形式，两座主墩，主跨度有552 m，是当今“世界第一拱桥”。这座桥也是分上下两层的路轨两用桥，上层供车辆和行人使用，下层为地铁轨道(图7)。

图7 重庆朝天门长江大桥

大桥主要由桥拱和桥身两部分构成，其夜景照明从点、线、面3个角度来进行设计，而在灯具选择上，主要使用了LED点光源、LED洗墙灯以及LED投光灯这几类灯具。朝天门大桥拥有目前世界上最大跨度的桥拱，因此，在照明设计中对桥拱外形进行展示是必不可少的，于是大桥主拱的上下两条轮廓线上按照大概3～4 m的距离布置了高亮度的LED点光源，呈现出特别的韵律感，勾勒出了主拱的轮廓。在横向钢桁架桥体的上下两面外侧，连续朝外布置了LED洗墙灯，以表现桥梁连接两岸的延伸性，也表现出了双层桥面的空间层次感。在主拱两侧轮廓线之间的钢桁架以及主桥体上下桥面之间的钢桁架均使用窄光束LED投光灯相向照射钢桁架外立面，同时也照亮了其内部细节，以表现钢桁架特有的材质纹理与质感，以及桁架的立体感与结构美，彰显其气势(图8)。

图8 朝天门大桥主拱桥

4 结 语

城市的桥梁代表着城市发展的经济地位和技术水平，桥梁夜景更是一座城市不可或缺的风景线。LED耗能少、寿命长、体积小、反应快、电压低等优点为桥梁夜景的塑造提供了更多的可行性，也为桥梁夜景问题的改善提供了保证。桥梁是建筑技术与结构艺术的结晶，应该更多地去思考如何巧妙运用日益发展的LED技术以及其他合适的照明方式将其完美地展示在城市夜空中。

[1] 杨春宇.LED在建筑物景观照明上的应用研究[C]∥LED装饰照明研讨会，2009:61- 66.

[2] 梁业颖.LED在桥梁景观照明中的应用探析[J].设计艺术研究，2012，2(1)：22-25.

[3] 黄文彬.城市桥梁夜景照明设计思路探讨[J].科技创新与应用，2012(24)：20-21.

[4] 阴磊.桥梁夜景照明控光技术表现—以重庆市两江大桥夜景照明设计为例[J].公路交通技术, 2014(6)32-38.

[5] 王振祥.重庆朝天门大桥景观照明工程[J].中国交通信息产业，2009(7)：91-92.

[6] 黄珂.动线设计与情境创造[J].西部人居环境学刊，2014(5)：68-73.

Research on the application of LED in bridge lighting

Hu Hao, Yang Chunyu, Wang Tongyue

(College of Architecture and Urban Planning; Key Laboratory of New Technology for Construction of Cities in Mountain Area, Chongqing University, Chongqing 400045, P.R. China )

Bridge night lighting is an important part of the urban night show, with the increasing popularity of LED, it has got more and more applications in bridge night lighting design. In this paper, issues and points of bridge night lighting designed to bridge the main city of Chongqing as an example, the application of LED lighting in bridge night will be explored and discussed.

bridge；nightscape lighting；LED applications

2016- 03-10

胡皓(1992-)男，重庆大学建筑城规学院硕士研究生，主要从事建筑技术科学(光学方向)研究。