海南白沙县南叉河景观照明设计分析

杜军 韩柏光 冯健 周末

1上海复纬照明设计工程有限公司，上海201900

2广州朗文光电有限公司，广州510430

3郑州迪尔乐斯照明工程有限公司，郑州450000

0 引言

近些年，随着大中城市景观照明建设的全面兴起，城市夜景形象的建立成为各地城市形象建设诸多手段中建设周期最短、见效最快的主要手段，城市夜景照明建设也向四五线市县级城市扩展，同时也形成照明行业的巨大商机。

海南白沙黎族自治县在之前为全国贫困县，虽然为贫困县，自身也有对美好城市夜景形象建设的诉求，同时又要控制投资规模，不逾越贫困县本身的经济承受能力。如何进行中小规模县城的夜景照明建设是个需要认真研究的课题。

1 项目概况

白沙县位于海南岛中西部，热带季风气候，白沙县山高云雾多，年平均降雨量为1725mm，山区气候特点突出。由于境内地形复杂，东南部多雨，西北部少雨。雨量主要集中在每年的5—10月份，占全年降雨量的85%。

白沙县南叉河全长约2.7km，河上横跨4座桥梁。南叉河及河岸两侧景观为白沙县最好的景观，载体包括堤岸护坡、栏板、堡坎、岸边休闲广场、建筑、桥体、人行道、植物、台阶等，如图1所示。

2 设计总体要求

白沙县城照明管理部门就城市夜景建设总体要求为简约、效果、控制投资，具体要求为：

（1）确保总体效果，打造符合白沙县城市定位的绿色、生态、舒适、宜居的城市夜景观；

（2）控制光污染，防止亮度失衡及刷屏速度过快；

（3）建筑照明禁止使用数码管勾边；

（4）安装实施、维护方便；

（5）绿色节能、控制投资。

图1 南叉河景观载体分布

3 对策及原则

根据当地管理部门的要求，结合当地的具体情况和景观现状，具体分析南叉河及河两侧的景观载体在城市中的位置、景观地位、景观价值、观看视点，最终选择重点表现堤岸、跌水坝、桥体、人行道等几组景观载体，来美化该城市的夜晚环境，并提出了整体设计应遵循以下原则：

（1）景观照明设施的外观造型、色彩及安装应与周边环境协调，不能突兀，影响白天景观，造成视觉污染；

（2）建（构）筑物的照明可通过灯光对其自身细部结构的有序刻画，在夜晚展现建（构）筑物自身的美感；

（3）直接发光灯具只能是在缺乏有效灯光载体时的一种选择或补充，且须严格控制灯具表面亮度；

（4）采用高效节能的 LED灯具，小体积、低功率，精准配光的灯具宜多采用，严格控制眩光；

（5）植物景观照明应遵循"绝绿、慎彩、少动"的原则，不宜采用饱和度过高的彩色灯具照明，应注重光色配比，还原植物自身的鲜活色彩；

（6）对景观载体不够丰富的区域可采用造景手法，比如灯光小品、投影照明（情景照明）等投资相对少且有效果的方式。

4 设计节点

4.1 堤岸照明

4.1.1 设计难点

（1）难点1

由于海南天气经常受台风影响，台风天河水上涨漫过沿河边休闲步道，所以从安全考虑出发，在沿步道处不易安装步道。

（2）难点2

一般情况下，护坡照明手法经常采用洗墙灯连续排列向下照射护坡。如果采用此照明方法，灯具的数量为5400套27W洗墙灯，总功耗为145.8kW,无论从投资还是功耗的角度来说都是非常可观的数字，与城市定位及甲方总体要求不符。

4.1.2 设计方案和实际效果

（1）方案构思

根据设计要求并达到满意效果，需要设计一款灯具：功率为28W，高度为1.1m，两灯具间距5m，排列安装于护坡顶部石栏板外侧；光需要穿过绿篱，均匀照亮斜坡，照射到需求的斜坡位置；对护坡下端河边行人以1.5m平行视角，水平向上40°范围内还不能有直射光干扰，如图2所示。灯具数量为1 189只，总功耗为33.3kW。这样就解决了难点1、2的问题，实现了节能节资，确保效果的总体要求。

图2 堤岸照明示意图

（2）效果模拟

灯具 60°×147°配光（如图 3（a）所示），模拟验证了方案实现的可能性。灯具间距5m排列，高度1.1m，可以实现护坡的均匀照明效果。图3（b）和图3（c）显示了效果模拟的伪色图和模拟效果。

图3 堤岸照明的灯具配光和模拟效果图

（3）实施效果

项目最终应用了之后命名为“牧歌28”（英文名称“Arcadianideal 28”）的这款灯具。向前斜配光，灯具布置间距做到了5m，平面往前照射约8.4m，堤岸两边总共布置了1 189只“牧歌28”灯具。如图4和图5所示。

图4 堤岸设计专用L型照明灯具

图5 堤岸照明实际效果

4.2 跌水坝照明

4.2.1 设计难点

（1）难点1

跌水位置宽度约 72 m。设计目标是在下游大约300 m处的桥上作为主要的观赏视角，在宽阔的河面和两岸绿化带上形成视觉中心，光线需要控制在跌水坝范围内，保证最高的对比度，配合色彩对比度双因素协同作用以利于形成视觉中心，如图6所示。

图6 跌水坝照明效果示意图

（2）难点2

该位置的难点在于，灯具在水里安装会给未来的维护带来很大的困难。因为水中安装灯具后，遇到出光面长垢或长藻类时很难入水维护，需要从远处投射，基本做到1个2.4-3m宽度的光斑，每个光斑需要有独立的颜色。

经过分析发现，灯具需要带切割和带角度可调，且颜色独立稳定。设计经过综合评估，决定在该位置使用舞台灯光的成像配光方式。

4.2.2 灯具设计和实际效果

（1）解决方案

距堤坝21m处如图6所标①位置立杆8m，每侧12套150WLED切割图案投射灯锐意150A，共计24套。使用防水的舞台成像灯，并且做到8°-20°范围现场手动调角度和精准对焦，近似使用了外立杆照射桥立面的方式，如图7所示。

图7 外立杆等高面照射堤坝立面的布灯示意图

（2）灯体样式和光斑切割样式

灯体样式使用了"单反相机"构造，电学部分和光学镜头隔离，可以更换镜头，如图8所示。

被成像面可以根据现场需求，使用4个切割片用于切割光斑形状，切割层的设计如图9所示。还有2个塑胶头螺丝用于调整现场光斑的大小，其中内部成像使用了胶合的防水镜片。

图8 灯具切割样式及灯具样式

图9 灯具切割层示意图

（3）光谱构成

从左到右一共选择了24色，覆盖红色、橙色、黄色、绿色、青色、蓝色、洋红色的梯度顺序，其中光谱构成如图10所示。

图10 光谱构成

（4）实施效果

在桥上看去，跌水部分的颜色和背景形成了鲜明的对比，过桥群众也大量驻足观看，形成了一个持久的视觉中心和观景点。

4.3 人行道路的难点与解决

4.3.1 设计难点

（1）难点1

项目位置大量植物属于新栽种阶段，日间形成的树影面积还很小，没有形成足够的树荫效果。设计遵循甲方的需求，认为可以更早地使用光影构成树影，并且光斑自带摇曳效果，形成“凉风阵阵”的通感，如图11所示。

图11 人行道现状及照明示意图

（2）难点2

光斑的需求需要有大小斑点，边缘虚化，有亮度梯度，并且要有色温的变化形成正午的光影和傍晚的光影两种切换。

4.3.2 实施效果

灯具安装在6 m高的灯杆上安装，倾斜投射在地上形成了15-30lx的斑驳。摇曳的光斑使用了正白光-暖白光双模式，慢速摇曳移动，产生风吹森林得到成片树影的通感。如图12所示。

图12 人行道照明意向及实施效果

4.4 桥体照明

根据生活经验和现场观察太阳光照射在桥旁边的水面，反射到桥底，在日间呈现出荡漾和斑驳的光影效果，具有自然的动态韵味，如图13所示。将这一自然光现象进行人工模拟在夜间呈现，也是夜景照明主题的一种趣味延伸。

图13 桥腹水纹映射照明意向

高功率密度封装LED光源的出现和成熟，为永久安装光影演绎这样的光斑提供了契机。拱桥位置优先选用了“海洋之心”纹理的动态光影灯具，速度可现场调整，颜色选择了青色，如图14所示。

5 结束语

海南白沙黎族自治县南叉河夜景照明设计实践项目，在设计手法上进行了一定的创新，开发了一种精准配光灯具，使用了一种舞台灯光方法，并采用了模拟风和水的形态的光，基本满足设计初的总体要求。针对2.7 km的河道景观照明，整个项目总投资低于10000000元，实现了低投入、高产出的社会效益，得到了周边市民和城市管理单位的广泛好评。

同时，该项目也为中小规模城市在政府财政资金有限的情况下因地制宜、量力而行、简约适度地建设差异化城市照明提供了一定的参考。

图14 桥腹水纹映射照明实现效果