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    浅论“LED+智能”在城市景观照明中的应用

    2019-04-19 14:46:47 来源:旭宇光电 点击:726

    北京赛车pk10走势分析 www.efmw.com.cn 【大比特导读】随着我国经济建设突飞猛进和城市建设规模的不断扩大,受益于国家基建投资和大力推行特色小镇等政策的利好,景观照明在城市基建中得到前所未有的重视,以往城市照明建设重点为单纯公共设施的功能性照明,发展到具有城市和地方特色的景观照明,高效节能的“LED+智能”在照明领域大量推广和应用……

    随着我国经济建设突飞猛进和城市建设规模的不断扩大,受益于国家基建投资和大力推行特色小镇等政策的利好,景观照明在城市基建中得到前所未有的重视,以往城市照明建设重点为单纯公共设施的功能性照明,发展到具有城市和地方特色的景观照明,高效节能的“LED+智能”在照明领域大量推广和应用,景观照明带动了城市旅游业蓬勃发展,也形成了具有城市特色的名片。据数据显示,我国2016年半导体照明产业市场规模达到4286亿元,同比增长23.2%,其中景观照明约占总量的13.5%,预计2018年全国景观亮化规模将达到780亿。本文将介绍“LED+智能”景观照明设计的基本准则,对未来景观照明的发展趋势进行展望。

    城市景观照明设计特点

    1.1规范及规划

    城市景观照明应遵照中华人民共和国住房和城乡建设部行业标准JGJ/T 163-2008《城市夜景照明设计规范》进行方案设计,并选用符合国家强制认证目录的照明产品,未纳入强制认证的产品应优先选用有自愿性认证的照明产品,节能认证目录内照明产品的能效应符合相应国家能效标准相应要求。同时应注意针对室外照明干扰光限制应依据国家标准GB/T 35626-2017《室外照明干扰光限制规范》,该标准规定了室外照明干扰光相关城市环境亮度的分区,对干扰光进行了分类及限制,并规定了相应的限制措施,是城市景观照明方案设计、施工及验收的重要依据。另外,正在起草的国家标准《LED夜景照明应用技术要求》编制组于2017年8月在北京成立,将对夜景照明用LED灯具的安全、规格分类、光电指标和可靠性等方面进行规范要求,该标准补充和完善了JGJ/T 163-2008关于夜景照明未涵盖使用LED为光源的相应要求。随着景观照明的行业和国家标准的相继出台,标志着我国城市景观建设标准化工作的逐步完善,使城市景观照明设计、施工和验收有据可依[1]。

    行业标准JGJ/T163-2008将所有室外公共活动空间或景物的夜间照明定义为景观照明(landscapelighting)。设计师们将城市景观特有形态与空间内涵在夜晚用灯光点缀呈现,构筑广场、楼宇集照明与亮化形态达到观赏目的,公共建筑、园林、广场、交通枢纽、桥梁、公园、河道及山水湖泊等场景的景观亮化交织成城市特有的名片,并将地标性特定主题及强调文化艺术与灯光的融合,采用的LED光源及灯具品种繁多,使用多种照明方式组合灯光载体多样化,利用“LED+智能”控制系统让城市景观照明管理者的维护管理更加方便[2]。

    城市景观照明走在前列的省市相继出台了相应规划文件,例如上海城市景观照明总体布局以中心城区向外环线的新城镇辐射为核心的“一城多星,三带多点”方案得到市委相关部门的认可。2017年10月9日,上海市人民政府批复了绿化市容局申报的《上海市景观照明总体规划》,这也是上海市首次编制及发布景观照明的专项规划,明确全市景观照明发展的核心区域、重要区域、发展区域、一般区域和禁设区域,并提出了禁止性、控制性和限制性的要求,旨在通过专业和系统化统筹完善城市景观照明体系。深圳市为了适应城市景观照明建设的发展,保证景观照明建设质量和促进技术进步,确保照明设施安全和经济运行,市城管局组织编制及发布了《深圳市景观照明工程技术规范(试行)》规范,为新建、改建、扩建的景观照明项目提供了技术规范依据。

    1.2“LED+智能”景观照明典型应用

    夜景照明是为了满足城市夜景效果而设置的灯光,是城市夜景照明的基础设施,丰富的城市夜景照明有助于塑造城市景物的亮点,提升人们在夜晚对城市的感知度。2018年国内各地景观照明齐亮相,杭州市环西湖和运河沿线景观灯光因“G20峰会”而点亮,总投资约10亿元以LED灯光、喷泉和景观照明融入城市绽放艺术观赏元素,用光、电、声和水的交融打造画卷式的视觉盛宴;北京市以长安街为中轴线以灯笼及中国结“扮靓”;西安市将中国红的古建筑和现代雕塑被灯光映衬得五彩斑斓,展示了古城魅力的夜西安;灯光秀微电影在南昌市赣江两岸正式亮相,绚丽夺目的灯光和醉人的音乐吸引了观光游客和市民驻足观看;大同市15条城市主干道达86km霓虹灯装扮的街区、树木、立交桥和草坪等城市亮化工程的交织,形成层次分明、错落有致的灯光夜景让人流连忘返。

    LED已发展到可见光全光谱应用阶段,设计师们利用LED配光及光学透镜等优势进行搭配,应用光与色结合的优势来提升景观照明的整体效果,以见光不见灯的效果让人们体验光与景完美结合的意境,不仅营造出令人舒适的光照空间,景与灯光和谐的艺术效果如图1。随着“LED+智能”在照明行业的成熟应用,高效节能LED与智能控制结合应用在夜景照明已成为照明企业的挖掘重点,景观照明选择的智能控制技术一般采用基于现场总线(ProgrammableLogic Controller,PLC)系统,通过控制不同回路增减照明灯具数量来达到控制目的,“LED+智能”照明系统由可编程逻辑传感器、环境信息探测、供电监控、照度监测、亮度调控、通信网络与LED灯具组成,通过组网集中控制体现“LED+智能”的便捷、高效和节能优势[3]。

     

    浅论“LED+智能”在城市景观照明中的应用

     

    图1“LED+智能”景观照明效果

    景观照明存在的问题与改善

    2.1规划设计缺失

    城市规划的核心在于对项目调研与评估并形成方案蓝图,成为城市景观规划决策者的重要依据,城市照明设计与土地使用规划及区域规划有着密切的关联,因此照明是视觉空间现象,它不是简单地依附在建筑载体上,而是可重塑空间形态的体现。由于缺少统一规划将导致城市夜景照明设计理念千差万别,甚至有些工程承包商为了提高工程造价,过度设计照明将导致景观失真、能源浪费和破坏生态环境。随着各地相应规划的出台,针对城市景观照明用LED照明产品的质量、互换性、维护成本及照明效果等方面进行相应规范,城市景观整体效果已得到明显的改善[4]。

    2.2照明质量需提升

    随着LED照明和显示屏在户外的推广应用,由于项目方案设计、安装和管理不当造成光污染等质量问题日益突出,如何解决景观亮化及显示屏等造成的光污染问题,已成为产业和社会关注焦点。当夜色降临城市环境亮度降低时,景观照明或显示屏的干扰光显得格外刺眼,对周边居民生活造成一定的干扰,日益突出的光污染问题已引起产业及政府相关部门的关注与重视,国外的TerrelGallaway团队以美国为例研究光污染,测算出每年因光污染造成损失高达70亿美元[5]。

    2.2.1光污染

    生活在商业气息特浓的都市,楼宇墙面安装的显示屏给人们传递信讯的同时也带来一定的困扰,在夜间非熄灯时段测量某建筑的LED显示屏表面照度达55.62lx,严重影响到相邻住宅楼的住户休息,具体测试现场及数据见图2,LED显示屏使用方与居民通过沟通及管理方的协调,最终达成按照深圳市LED产业标准联盟《显示屏光污染限值和现场测量方法》团体标准要求控制LED显示屏的亮度在对面邻楼住户窗口表面垂直照度控制在5lx以内,通过标准约束来解决民众与使用方的矛盾冲突,对提高城市夜景照明与显示等产品的质量、安装、使用和光污染管控具有重要意义。

     

    浅论“LED+智能”在城市景观照明中的应用

     

    图2显示屏光照度测量(a)现场实景图(b)照度测试图

    2.2.1色温及亮度

    城市广场已成为人们工作之余休闲的重要场所,某知名中心广场地面装饰灯具原采用暖色温的钠灯地板灯看上去特别温馨,随着城市景观照明改造节奏的加快,该中心广场的地面照明全部换成了高效节能的LED地砖灯,设计者本意是想体现LED的高亮度而选用了高亮度及6000K相关色温(CCT)的LED光源,造成图3地板灯亮度过高的结果,现场测量其表面照度为24.86lx,当人近距离置身该区域时明显感觉眩光明显,特别是对长时间处于高色温和高亮度趴在地面玩耍的小孩来讲,对其眼睛具有相应的影响与伤害。无疑该中心广场地面装饰灯具需要从色温及亮度方面进行整改,采用暖色发光地砖具有更好的效果。照明作为城市夜景的一种表达方式,应在方案设计、建设和应用中与城市特色同步,让人们在休闲时具有更多的沉浸式体验。

     

    浅论“LED+智能”在城市景观照明中的应用

     

    图3广场地面亮度测量(a)钠灯实景图(b)换LED灯后效果图(c)照度测试图

    2.2.3双甲牌照稀缺

    全国建筑市场监管公共服务平台数据显示,目前持有省级住房与城建建设局颁发“城市及道路照明工程专业承包一级”资质企业450家,具有MOHURD颁发“照明工程设计专项甲级”资质的企业仅有51家,截至到2018年1月22日,持有“城市及道路照明工程专业一级资质”和“照明工程设计专项甲级资质”双甲资质企业仅有46家。随着我国城市景观照明市场的不断扩大,现有双甲企业远不能满足市场需求,相关企业也希望通过行业协会及抱团拓展等途径来提高企业的技术创新能力与获取相应资质。

    2.2.4项目资金体量庞大

    城市景观照明属资金驱动型产业,企业承担项目资金周转能力要求很高,项目具有前期资金投入大和回款周期长的特点,企业通常要在项目投标前支付投标保证金,施工过程又要支付履约保证金,以及垫付人工和材料费用,项目完工后仍要保留相应的质量保证金,而且项目越大所需垫付资金越多,对企业资金实力与信贷能力要求极高。所以大多数景观照明承担企业采用轻资产运作模式,以项目组以统筹管理为主,将相应子项目的施工外包等运作模式来降低项目资金投入,具有工程能否按质、按量和按期完成难以把控的风险。

    不同类型景观照明的设计特点

    3.1设计准则

    城市景观照明设计应符合行业标准JGJ/T 163-2008的相应要求,同时应注重项目的艺术目标,以及设计的基本点和出发点,以项目所在地发布的有关技术规范和标准为设计基准,方案应具有可操作性和实现性强的特点,效果图与实际情况应基本相符。针对项目景观重点突出个性鲜明的特色,设计采用杆式泛光灯做到“见光不见灯”的效果,巧妙地运用灯光塑造城市景观艺术的魅力,打造优雅、温馨及和谐的城市夜景照明,对不同区域与风格的城市建筑群应用“LED+智能”照明进行系统方案设计。

    3.1.1以人为本

    城市景观照明应围绕具有地方特色进行艺术创作,“以人为本”突出地方人文景观特色为基础进行方案设计,遵循为人服务为原则,不盲目追求美观与造型而忽略对人们生活作息的影响,特别是住宅小区及其周边景观照明应以人居舒适度为中心来思考与设计,针对具有特定要求的天文台应以观察夜环境和暗环境为主题,再比如城市湿地公园的照明就应考虑光照会影响小动物或鸟类等群体,不能让景观照明的灯光去打破自然规律。

    3.1.2主次分明

    景观照明设计应重点突出城市及景观主题,项目设计方案须有主次之分,核心轴线的风景应重点突出,通过虚实结合突出重点区域的点缀,利用“LED+智能”调节景观照明各区域亮度的适宜度,用柔和光照的陪衬来达到整体协调效果。景观照明应选用中低色温为主色调,与城市夜景照明主题相陪衬,体现城市景观与照明的和谐及互衬。

    3.1.3节能环保

    景观照明在展现城市亮丽景色的同时也是耗能大户,管理方通过智能控制系统借助各种“预设置”控制方式对不同场景下的照明进行精确设置和管理,让控制系统对照明灯具进行智能控制来实现对电能的节约。城市景观设计理念应以绿色高效为核心,同时利用太阳能的优势及选用节能低碳的LED照明产品,以及智能化程度高的系统方案有效节约能源。

    3.1.4凸显艺术

    优秀的照明设计方案可以改变城市夜景的感官,把富有文化内涵的创意设计思想融入景观照明中,并发出具有艺术感染力的“光影艺术”效果。好的照明设计可以渲染城市夜间景观的艺术氛围,避免千遍一律单调乏味的重复,以及缺乏整体规划的盲目建设。个别夜景的过度照明破坏了景区整体协调性,甚至出现光污染现象,不论是色彩选择与搭配或者照明灯具的造型设计,都需要匠心独运与创新应用,在不影响整体效果的前提下,采用多形式照明相结合、互为补充及相互衬托的形式将景观和场景艺术完美结合与展现[6]。

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