浅谈景观照明设计及发展趋势
2022-12-18广州市城建规划设计院有限公司赖铭中
广州市城建规划设计院有限公司 赖铭中
随着智慧城市建设的不断推进及推动城市“双碳”和绿色低碳发展,为更好地协同城市发展,景观照明同样需要实现智慧化、联动化、网络化与协同化。新时代下的景观照明设计应满足:安全、舒适的照明理念;低碳先行,绿色照明;智能化。
景观照明的设计应符合城市的发展要求,与城市环境相协调;在满足城市整体规划的前提下,考虑景观照明的实施方案,并宜与工程设计同步进行;景观照明应突出重点、兼顾一般,选择适宜的照明方式,创造舒适和谐的夜间照明效果,并兼顾景观照明设施白天对景观的视觉影响。景观照明应合理选择照明光源、灯具和照明方式,合理确定灯具安装位置、照射角度和遮光措施,以限制干扰光、控制溢散光、防止光污染。其设施不应影响建筑物、构筑物的结构安全,并应有效地保护历史文化遗产和风景、古建、绿化、园林。实现智能化控制,采用新工艺、新方法,保障低碳先行,绿色照明。
1 景观照明的电气设计及区域要素
1.1 景观照明的电气设计
一般景观照明负荷属于三级负荷,具有重大社会影响的构造物、建筑物和区域的景观照明用电负荷应为二级负荷,城市地标建筑物和有重大社会、政治、经济影响的临时活动景观照明宜按一级负荷供电。整体效果及亮度照度、节能可依据《城市夜景照明设计规范》JGJ/T163-2008)、《建筑照明设计标准》(GB 50034-2013)、《城市照明节能评价标准》(JGJ/T307-2013)等规范;景观照明的配电线路保护应符合现行国家标准《低压配电设计规范》GB50054-2011、《供配电系统设计规范》(GB 50052-2009)的相关规定。
目前多数城市景观照明设施主重美观与节能,忽视了对于设施防雷的安全问题。因此国家新颁布了《城市景观照明设施防雷技术规范》GB/T 40250-2021,其规范主要包括直击雷防护、雷击电磁脉冲防护、防电涌入侵措施、防雷装置检测方法和维护方面,适用于当下城市景观照明设施的防雷设计、施工、检测和维护。
1.2 景观照明的区域要素
城市的核心区。应强调区域的整体性、和谐度,兼顾不同属性城市空间和各类照明载体差异化,进行和谐统一、丰富多元的夜景照明建设;避免对不同载体采用过于均质化、同质化的景观照明设计,宜通过因地制宜的景观照明设计,提升各功能空间的夜间形象辨识度;商业、商务区。宜结合各类广告招牌、店铺招牌、城市家具、商业橱窗、商业内透照明等,加强对重要商业空间的夜景形象塑造及商业氛围渲染,宜重点做好对商务建筑入口、楼宇标识及附属广场的照明设计;住宅区。建筑宜采用局部重点照明,并应严格控制对居住区的光干扰影响。在有利于形成城市天际线的特殊地段,住宅区的建筑顶部可设置适当的景观照明,其他居住建筑不宜设置景观照明。
行政办公区。宜体现建筑庄重、简洁,不宜使用彩色光。采用动态光设计的,宜缓慢变化并分时段进行控制;古建筑及历史街区。景观照明设计宜契合人文特征,并充分表现空间特征,可采用彩色和动态照明方式,突出古建筑或仿古建筑物特点。文物建筑上不得直接安装灯具,如在文物建筑外安装灯具应保持安全距离。
道路空间及交通设施区。景观照明的设置应优先考虑是否对功能性照明有影响,在保障功能性照明的前提下再实施。不宜出现频闪、眩光等,并与功能性照明相结合的方式设置。宜兼顾车行、步行及骑行视点下的夜景观赏效果,灯具安装位置、光源功率和照射角度应严格控制眩光;风景、园林、植物区域。景观照明宜注重整体艺术效果,兼顾白天景观的视觉效果。光色选用宜与周边环境相协调,并应合理控制彩色光的使用。应避免破坏植物及生长环境,树上安装灯具、缠树照明不宜选作常态化的植物景观照明形式。
2 绿色节能与环境相协调的重要意义
一般景观照明对象包括建筑物或构筑物、广场、道路、桥梁、机场、车站、码头、名胜古迹、园林绿地、江河水面、商业街和广告标志及城市市政设施等,其目的就是利用灯光将照明对象的景观加以重塑,并有机地组合成一个和谐协调、优美壮观和富有特色的智慧城市。
2.1 景观照明智能化控制的重要意义
景观照明是重塑和改善城市夜景环境,城市文脉的传承,展现不同的城市个性,强化城市名片。如何高效地管理景观照明设施,适应当下智能化时代的发展,是景观照明迈进智能化的重要开端。景观照明的智能化控制系统,可利用电磁调压及电子感应技术对供电进行实时监控与跟踪,调节电路的电压和电流幅度,改善照明回路中不平衡负荷所带来的额外功耗,提高功率因素,降低灯具和线路的工作温度,优化照明配电系统。优化的配电系统的同时,也可高效地控制整个景观照明效果。
主要通过互联网及物联网技术及其系统控制软件,实现灯具产品按设计方案呈现不同的色彩并构成整体景观视觉效果,同时兼具智能强电控制、数据处理、实时反馈等功能。与传统照明控制相比,智能化照明控制系统功能强、范围广、自动化程度高,实现了照明的高层次智能管理,提高了工作效率、节约了能源,延长了灯具寿命和减少维护费用。
2.2 信息安全
智慧城市的发展、信息化程度的不断提高,城市照明管理对信息系统的依赖程度也不断增加,信息及数据的价值也逐渐增大,随之而来的信息安全问题也日渐凸现。为保障信息化建设的健康发展、创建安全健康的网络环境、保护公众利益。景观照明的信息安全也是新时代下必不可缺的一部分,媒体立面、投影、等新的方式、方法都为景观照明的整体效果及表现形式提高了便利。但同时也是一把“双刃剑”,面对播放视频或画面及传递的信息,应在数据管理及信息安全方面都有更高的要求。特别对于智能化城市的构建,信息安全至关重要;具体可详见《智慧城市 智慧多功能杆 服务功能与运行管理规范》GB/T 40994。
3 景观照明的发现趋势
虚拟仿真(VR)技术。对照明工程进行高精度三维全景建模,实现了虚拟场景与真实场景的灯光及系统设备同步仿真,在这个基础模型上设计照明灯光效果。利用虚拟仿真的软件,一比一真实还原现状灯具照射效果,不单是照度与亮度的计算。对于溢散光的控制,环境光的考虑有着无法比拟的优势。运用三维仿真、虚拟现实、数字孪生等技术对夜景照明场景进行任意视角的灯光仿真。系统中虚拟场景的灯光形态、色彩、周边环境、设备运行状况等多方面皆与真实场景高度仿真。通过漫游、位移旋转等功能,在仿真场景中可实现自由移动、智能巡检。对设备进行虚拟仿真,实时展示控制系统、通信及供电网络的“动态”工作过程,实现3D可视化,简化现场定位工作。
智能化。依据《“十四五”数字经济发展规划》智慧城市战略顶层设计框架标准,在指导智慧城市顶层设计、规范技术架构、促进融合应用等方面发挥着重要作用。智能化景观照明产品必将成为市场的宠儿,被广泛应用于各处。智能化的景观照明系统可与虚拟仿真系统相结合,搭建与数字基建接轨的数字化照明平台,及时将已建、新建照明纳入控制系统,建立项目库清单,实现照明的实时监控、整体控制及项目管理。智能化的景观照明系统将具备区域亮度数值视觉化展示、智能调控、远程管理、故障检测、主动报警、运行数据统计分析、能耗监测、维护任务调度及资产管理、规划审批等功能。
节能。低碳先行,绿色照明发展。节能不代表不开灯,要寻找发展与节能间的平衡。“双碳”下的节能并不等于降低照度,而是要保证指标的前提下怎么合理地用能、最低地用能。
绿色低碳发展理念提出包括认识、法制、规划、设计、运维五个层面,应高举绿色低碳大旗,明确相应禁止和严控条款通过合理的规划,明确框架、分清主次,从景观照明工程源头上统筹落实绿色低碳理念,减少残缺、保障安全、降低耗能。实施景观照明节能计划和节能措施,严格控制景观照明的范围、亮度和能耗密度等;建立城市景观照明能耗考核制度,高标准满足节能环保要求;并要求划定暗夜保护区、居民区,并从启闭时间、光源亮度等方面作出具体规定,从源头防治光污染。