建筑景观照明设计与施工探讨

陈泽云

(广东虹雨照明工程建设有限公司，广东 广州 510000)

引言

建筑景观照明设计需要结合建筑的特点和功能，选择合适的灯具和布置方式，营造建筑的空间感、层次感和氛围，从而给人带来舒适及享受的灯光体验。照明施工是建筑和室内设计中不可或缺的一部分，在实际施工过程中，往往会遇到各种疑难问题，这些问题不仅会影响照明效果，还会增加施工成本和安全隐患。本文将深入分析建筑照明设计和施工中的疑难问题及其解决方案。

1 设计阶段

1.1 设计思考

了解建筑设计理念、结构形态、设计思维、情感背景，城市照明亮度规划，照明建立设计理念和主题，通过各种照明手法来体现或提升建筑特性，让建筑富有情感。

1.1.1 设计理念的建立

照明设计理念就是初步构思，它是根据整个建筑设计的要求，进行照明设计主题定位并确定相应的设计表现策略。照明设计初步构思的流程包含以下几点：(1)确定照明设计目标，这是根据客户要求、市场定位以及城市规划分析结果得出的具体目标，亦即就直接界定了照明设计的具体方向和设计目的，将客户的需求及建筑设计的需求作为指导整个照明设计活动的全过程。(2)提出照明设计主题，照明设计主题是照明设计的核心和基础，是照明设计成败的关键。它是一个创意的过程，是体现创造性的重点。(3)形成照明设计初步构思，照明设计创意是照明设计初步构思中最重要的环节，也是形成照明设计实体的前提。因此，把握创意主题、创意图形、创意符号等形成的艺术性、技术性、真实性和思想性，通过细致、周密、多角度地分析，从而实现独创新颖、真实有效、艺术性强的照明创意手法。

1.1.2 常见的景观照明设计手法

(1)泛光照明。泛光照明是建筑亮化工程中常用的照明手法，主要通过投光灯隐蔽安装在建筑物外墙以及建筑物周边，利用直射的照明方式，照亮建筑物的某个部分，起到夜间重塑以及渲染建筑物的效果。在泛光照明的设计过程中，需要注意控制灯具的高度与亮度，避免产生光污染，以免对路上的行人造成视觉刺激，对其眼睛造成错乱感甚至伤害(图1)。

图1 泛光照明Fig.1 Flood lighting

(2)轮廓照明。通常是通过线性灯具形成光带效果，勾勒建筑轮廓。对于轮廓丰富的现代建筑或特色造型建筑，适合采用轮廓照明与局部投光照明结合的方式处理(图2)。

图2 轮廓照明Fig.2 Contour lighting

(3)内透光照明。透光照明方式主要有三种：①充分利用夜间室内灯光在玻璃上形成发光面或发光带照明，通过玻璃和玻璃幕墙让光线向建筑外部透射；②在建筑内部的窗户周围或需要重点照明的部分专门设置内透光照明设备，形成独特的发光体以展现特有的艺术效果；③使用高科技的灯光设置方式，在窗户周围利用内透光形成的发光元素组合成照明图案，在电子系统控制下模拟动态演示效果。内透光照明方式尤其适合玻璃幕墙或透光石材等结构的建筑(图3)。

图3 内透光照明Fig.3 Internal translucent illumination

(4)混合照明。混合照明综合运用多种照明技术手段，打造出美轮美奂的建筑视觉艺术形象。在选择灯位时要注意灯具的位置设定要尽可能低，使其光线平射或向上投射建筑物(图4)。

图4 混合照明Fig.4 Mixed lighting

(5)多媒体照明。用现代化的科学技术手段和媒介，为建筑照明开辟广阔的发展空间，通常利用光纤、激光灯、投影灯等特殊照明器材和技术来营造特色的照明艺术效果(图5)。

图5 多媒体照明Fig.5 Multimedia lighting

1.2 合理选择灯具

照明设计需要与空间规划相结合，考虑不同空间的功能和使用需求，选择合适的灯具和布置方式是至关重要的。根据不同的建筑结构及场景使用需求，应选择合适的灯具类型、功率、颜色和样式。例如，商业建筑照明需要还原白天的建筑外观，让建筑晚上富有情感，具有张力、吸引人的眼球，并起到引流的作用；古建筑照明需要考虑到光线的分布和颜色，以创造出舒适、柔和的氛围；并且应避免在古建筑上钻孔或使用过于沉重的灯具，以避免对古建筑的结构和材料造成损害。

1.3 色彩和亮度控制

色彩和亮度是影响照明效果的重要因素。在照明设计中，需要根据不同的场合和需求选择合适的灯光颜色和亮度。照明控制不精准可能导致能源浪费和不便，如光线过亮或过暗、无法实现个性化需求等。采用先进的照明控制系统，如智能照明系统、调光系统等。通过预设场景、定时控制、遥控等方式，实现对照明的精准控制，提高能源利用效率，满足个性化需求。

1.4 限制眩光

照明灯具一般由光源和灯伞(控照器)所构成，照明灯具通常又叫做照射装置。其功能主要有：(1)将灯光所产生的光通量按要求向某目标方向辐射，从而增加了灯光所产生的光通量的效率；(2)保持人类视觉，防止或减少对灯光亮度高的影响，从而降低了眩光；(3)保护灯泡及灯管免遭机械损坏；(4)对建筑物产生一定的装饰作用[2]。

1.5 照明节能

通过合理的照明设计和技术措施，可以有效地降低能源消耗。通过改善灯具控制方法，以及使用各种节能型开关或设备也是一种有效的节能降耗的办法[3]。如选用高效灯具：选择高效、节能的LED灯具可以降低能源消耗和运营成本。同时，需要根据不同场景和需求选择不同功率和光通量的灯具，以满足实际照明需求。合理布局灯具：合理布局灯具可以避免浪费和不必要的灯光污染。需要根据不同区域和功能需求，确定灯具的安装位置、数量和照射角度，以实现最佳的照明效果和节能效果。实施智能控制系统：采用智能控制系统可以实现对灯具的集中控制和管理，实现节能、环保、高效的目标。通过智能控制系统，可以实现对灯具的定时开关、亮度调节、场景设置等功能，提高管理效率和维护便利性。

1.6 成本控制

施工成本高昂可能导致项目投资增加，降低经济效益。 在保证照明效果和安全的前提下，合理选择灯具和材料，降低成本。通过优化设计方案和施工组织，减少不必要的浪费和重复投入。同时，加强与业主、设计方的沟通协调，确保项目投资效益最大化。

2 深化阶段

2.1 项目使用需求

了解整个项目的使用者及功能性需求、灯光的控制及变化需求，精准的配置主控制设备并绘制出控制原理图(图6)。

图6 控制原理图Fig.6 Control schematic

(1)市政智能照明系统可通过4G无线路由设备经过网络运营商的网络与市政照明管理中心照明服务器进行连接，实现远程数据采集、时控及运行等统一监控管理(4G无线网络设备)。

(2)市政对亮灯模式及时间开启的优先控制权，箱内电表应符合相关管理部门要求，需具有远程抄表功能(三遥控制设备)。

(3)通过智能模块控制可实现各种模式的时间段管理：

A模式(日常模式)：周一到周日18：00—21：00，塔楼和裙楼的灯光同步开启，在21：00结束；

B模式(节日模式)：一般节假日18：00—22：00，塔楼和裙楼的灯光比平日模式开启时间延长1 h，在22：00结束；

C模式(庆典模式)：特殊重大庆典活动18：00—24：00或根据要求时间，建筑灯光+特种照明同步开启，开启时间延长至深夜24：00；

D模式(深夜模式)：周一到周日18：00—05：00(智能模块)，只开启建筑顶部+裙楼主要入口的基础照明灯具。

(4)各种视频效果的变化及播放(DMX512灯光主控器、分控器)。

2.2 供配电及控制

根据项目的特性对项目的供配电及控制进行区域划分，做到合理的分配和放置设备。

以下通过对高层建筑不同的灯具布置方式采用了两种不同的设备放置方式：

(1)灯具竖向安装的结构。设备的放置方式如图7和图8所示。

图7 设备放置方式1Fig.7 Device placement method 1

图8 建筑景观照明图1Fig.8 Architectural landscape lighting diagram 1

①采用顶层和避难层放置设备，便于设备的检修维护，更有利于线路的集中出线，也便于电源的就近灯位放置，减少末端灯具的压降。

②集中在避难层放置设备可以减少对幕墙装饰立柱的开孔，有效降低雨水倒流进入室内。

③从电缆出线到所连接的末端灯具的长度决定了末端灯具的电压，若末端灯具的电压低于灯具正常亮灯的最低电压，灯具则无法正常开启，所以对供应商配置的灯具及线路长度要经过计算，并且严格核实灯具自身的线路板和连接线是否满足设计所需的线径要求。

(2)灯具横向安装的结构。设备的放置方式如图9和图10所示。

图9 设备放置方式2Fig.9 Device placement method 2

图10 建筑景观照明图2Fig.10 Architectural landscape lighting diagram 2

①逐层放置设备和电源，每层四个建筑立面临近窗户区域为办公层区域，对线路及电源的检修不便，电源需放置于核心筒区域电梯厅走廊。电源或分控器到首灯或尾灯的距离较远，需经过严谨的计算，以防线路过远造成供电压降过大或者信号传输距离过远。

②设备层的增加，也会导致室内线路引出外立面装饰柱凹槽灯具的开孔数量增加，对做好室内外的防水处理要求更高。

③设备维护工作量分散，增加了检修的工作量。

2.3 灯具安装与线缆敷设

室内外出线深化设计及技术交底是项目最重要、最困难的部分，除了功能性外，还要考虑与幕墙对接后实现的可行性、美观性，此外还要考虑如何节约线缆。深化设计需充分地了解幕墙结构，规划好设备的放置位置，幕墙出线的开孔定位、开孔数量、引出线的数量、防水封堵等与幕墙单位反复对接磨合，并结合幕墙的施工工序优化出详细的穿孔出线等详图。对于单元式幕墙结构，考虑幕墙型材都是在工厂整体组装制做的，现场安装时直接吊装上墙即可，因此，需考虑提前在工厂预埋幕墙结构内的灯具供电及控制线路，如此操作，也减少了高空作业(图11)。

图11 管线穿孔及预埋图Fig.11 Pipeline perforation and embedded drawing

2.4 技术交底

注重灯具的安装细节及思考，提前与安装人员进行技术交底是安装准备前的重要环节，让项目更加顺利的进行，尽量避免高空作业返工(图12)。

图12 灯具格栅安装方向详图Fig.12 Detailed drawing of the installation direction of the luminaire grille

2.5 样板段灯具的效果测试

样板段灯光效果测试是整个项目中的重要一环，和整个深化过程息息相关，并为整个项目大面积的施工奠定了基础。基于2.3节和2.4节的准备工作内容，对样板段进行施工及效果测试，图13是过往项目样板段的一些照片记录。

图13 现场施工图Fig.13 Site construction drawings

2.6 设备及灯具维护

深化设计阶段需要考虑到设计、材料、施工工艺、调试与验收以及维护与保养等多个方面，确保照明设施的质量和使用效果。设备放置于检修方便的位置，有利于日后的保养及维修，更便于及时处理照明设施出现的问题和故障。优质的施工材料和施工工艺，也是减少故障和维护的有效手段。

3 施工阶段

3.1 灯具布置与现场存在差异

在照明设计中，灯具的布置直接影响照明的效果和质量。常见的问题包括灯具数量不足、摆放位置不当和灯光照射方向不准确等。解决方案包括精确测量空间尺寸，根据使用需求选择合适的灯具类型和数量，并确定合理的摆放位置和照射方向。根据现场的实际尺寸需求，订制灯具长度，确保光效的连续性。

3.2 施工现场管理

(1)对在幕墙工厂的工人及带班工人进行考察，选用具备多年经验、能看懂图纸的工人。

(2)确定主要工人和带班固定不变。

(3)要求工人每日对打胶、灯具安装、配件安装等关键工序的施工情况进行拍照。

(4)加强工艺质量控制，避免返工：管线槽施工成为机电施工的样板、接头挂锡且用热缩套管。

(5)提前与精装沟通好开关电源检修口位置，在隐蔽会签前检查确认。

(6)与幕墙单位沟通好挡烟垂壁、与精装单位沟通好窗帘盒的位置。

(7)多次组织在工厂和工地技术交底。

(8)配备管理经验丰富的项目经理、安全员及项目技术负责人，常驻现场。

(9)针对现场实际精心编写的施工组织方案、蜘蛛人作业方案、吊篮作业方案，留够总包及监理的审批时间，确保一次性通过。

(10)因消防、通风空调、给排水等单位管道多且优先级高，拟在上述单位基本完成时做管槽，且在天花龙骨安装前基本完成穿线，在天花封板前完成通电测试。上述三个阶段时间窗口短，管理人员每天巡场并针对性地调整施工楼层。

3.3 施工交叉作业管理

施工过程需与幕墙单位穿插配合，采取以下措施：

(1)施工过程中积极与幕墙单位沟通，确保进度跟进。

(2)确定主要工人和带班固定不变。

(3)要求每日对关键工序的施工情况拍照，拍照到每位工人的施工情况。

(4)多次组织技术交底。

(5)配备管理经验丰富的项目经理、安全员及项目技术负责人，常驻现场。

(6)针对现场实际精心编写的施工组织方案、吊篮作业方案，留够总包及监理的审批时间，确保一次性通过。

3.4 高空作业的挑战

(1)针对高空作业安全，对工人进行方案交底，报审高空作业人员，做三级安全教育，分别做吊篮的安全技术交底，每日早班会交底，每周项目经理交底，日常安全措施检查，专职安全员的监管。

(2)提前与总包沟通高空作业计划，征得总包同意后再进行。

(3)每天与幕墙沟通第二天吊篮的使用计划，争取吊篮使用时间。

(4)做足安全防护措施。

4 结语

建筑中灯光设计的合理性、科学性和高效性对建筑使用性能至关重要。唯有把灯光设计工作中的每个环节严格按照有关标准要求贯彻到实处，合理的深化设计和优质的施工管理及工艺，方可使建筑材料的灯光设计真正发挥其应有的效果。