探索未來城市照明的創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展之路:上海世博園區(qū)夜景照明總體規(guī)劃回顧

郝洛西 林 怡 楊 秀

(同濟大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院，同濟大學(xué)高密度人居環(huán)境生態(tài)與節(jié)能教育部重點實驗室，上海 200092)

中國2010年上海世博會是159年來首次由發(fā)展中國家主辦的注冊類、綜合類的世博會。園區(qū)選址位于南浦大橋與盧浦大橋間的濱江區(qū)域，是上海中心城區(qū)舊城改造、浦江兩岸功能轉(zhuǎn)型、環(huán)境改善和城市空間發(fā)展戰(zhàn)略的重要城市區(qū)塊。由浦江自然分隔出的浦東、浦西兩個園區(qū)空間，前者以新建場館為主，后者以歷史保留建筑改造為主。上海同濟城市規(guī)劃設(shè)計研究院受上海世博會事務(wù)協(xié)調(diào)局的委托，進(jìn)行了中國2010上海世博會夜景照明規(guī)劃的編制工作。作為專項規(guī)劃之一，規(guī)劃在“城市，讓生活更美好”這一主題引領(lǐng)下，特別注重規(guī)劃本身的可操作性、指導(dǎo)意義和控制力度。作為國家大事件背景下的專項照明規(guī)劃與一般城市照明規(guī)劃或區(qū)域照明規(guī)劃既有相似之處，但在規(guī)劃策略上也有其獨特的做法。突出世博會特性，尊重世博會總體規(guī)劃，考慮參展國及區(qū)位變化，全球能源短缺與環(huán)境破壞等危機，探索未來城市照明的創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展之路，以“人與自然和諧發(fā)展”為核心價值的“可持續(xù)發(fā)展”目標(biāo)成為衡量該屆世博會夜景照明價值的重要標(biāo)準(zhǔn)，同時成為該項規(guī)劃所面臨的任務(wù)和挑戰(zhàn)。

圖1 世博園區(qū)夜景鳥瞰

1 世博會與城市照明

世博會歷來都是世界各國展示技術(shù)實力、文化形象與美學(xué)理念的一個重要窗口，世博會也被看作是人類科技創(chuàng)新的最大盛會。人工電光源的發(fā)展正是通過世博會造福于全人類。1873年維也納世博會的電動機發(fā)明、1878年巴黎世博會愛迪生的白熾燈泡、1939年紐約世博會上的第一個實用熒光燈等等。而2010年中國上海世博會恰逢照明技術(shù)革命的新浪潮——固態(tài)發(fā)光。世博場館的建設(shè)和展示設(shè)計，通過 LED照明技術(shù)的集成應(yīng)用，參觀者直接領(lǐng)略到如何用照明科技與燈光藝術(shù)詮釋“城市，讓生活更美好”這一主題，更可領(lǐng)略到對人類科學(xué)、技術(shù)、文化、藝術(shù)、教育等各個領(lǐng)域產(chǎn)生的直接推動。

對世博園區(qū)進(jìn)行夜景照明的專項規(guī)劃可以追溯到1915年舊金山巴拿馬太平洋世博會，由通用電氣公司 (General Electric，GE)負(fù)責(zé)整個世博園區(qū)的照明。他們的夜景設(shè)計成就了本屆世博會，使世博會的精彩得以在日落后繼續(xù)。上一屆2005年日本愛知世博會的夜景照明規(guī)劃由資深照明設(shè)計師石井干子負(fù)責(zé)，園區(qū)的夜景通過現(xiàn)代照明技術(shù)，力圖傳遞日本傳統(tǒng)的光文化，強調(diào)綠色照明、節(jié)能環(huán)保、與自然共生的規(guī)劃理念。2010年中國上海世博園區(qū)的夜景照明總體規(guī)劃工作由同濟大學(xué)承擔(dān)，設(shè)計團隊自2006年開始介入世博會的工作。世博園區(qū)夜景照明規(guī)劃工作以先期開展的一系列世博科研成果為基礎(chǔ)，通過對世博園區(qū)夜間功能定位的分析與研究，提出了世博園區(qū)夜景照明的規(guī)劃原則 (圖1)。規(guī)劃中重點解決了世博園區(qū)景觀光環(huán)境實現(xiàn)高效節(jié)能的途徑和手段、體現(xiàn)上海世博特征的景觀藝術(shù)照明的原則和方法、制定世博園區(qū)光環(huán)境建設(shè)的相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和管理準(zhǔn)則。

2 上海世博園區(qū)夜景照明總體規(guī)劃

上海世博園區(qū)夜景照明總體規(guī)劃工作以先期開展的一系列世博科研成果為基礎(chǔ)，通過對世博園區(qū)夜間功能定位的分析與研究，提出了世博園區(qū)夜景照明的規(guī)劃原則。規(guī)劃中重點解決了世博園區(qū)景觀光環(huán)境實現(xiàn)高效節(jié)能的途徑和手段、體現(xiàn)上海世博特征的景觀藝術(shù)照明的原則和方法、制定世博園區(qū)光環(huán)境建設(shè)的相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和管理準(zhǔn)則。規(guī)劃完成了世博園區(qū)夜景照明分區(qū)與場館建筑物照明亮度分級、世博園區(qū)色溫及色光動態(tài)照明控制。為了更好地指導(dǎo)上海世博園區(qū)夜景照明設(shè)計，除了完成世博園區(qū)的總體照明規(guī)劃之外，還形成了世博園區(qū)照明創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用、高效節(jié)能照明技術(shù)應(yīng)用、道路系統(tǒng)照明、場館建筑夜景照明、公共空間照明、綠地景觀照明、標(biāo)識系統(tǒng)照明、城市最佳實踐區(qū)照明等8項分項規(guī)劃及導(dǎo)則，用于指導(dǎo)上海世博園區(qū)夜景照明設(shè)計方案階段、工程招標(biāo)階段和方案深化階段的工作開展。

為了構(gòu)建高效節(jié)能的園區(qū)夜景照明系統(tǒng)，解決園區(qū)夜景照明的分區(qū)、功能照明和景觀照明的關(guān)系、場館主題詮釋與夜景形象塑造、科技與創(chuàng)新理念應(yīng)用、視覺舒適與光污染控制、世博會開閉幕式、會中和會后的照明模式及分級等問題，規(guī)劃分成總體規(guī)劃和分項規(guī)劃兩大部分。

2.1 總體規(guī)劃

總體規(guī)劃主要包括亮度分級控制規(guī)劃、色光動態(tài)照明控制分區(qū)規(guī)劃和照明色溫控制分區(qū)規(guī)劃等。

2.1.1 園區(qū)建筑物照明亮度分級控制規(guī)劃

規(guī)劃團隊在規(guī)劃初期對上海市的多個城市中心區(qū)域進(jìn)行了廣泛的城市環(huán)境亮度調(diào)研工作。在對上海城市環(huán)境亮度水平現(xiàn)狀進(jìn)行分析、評估的基礎(chǔ)上，根據(jù)上海城市特點，參考國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范和導(dǎo)則，并充分考慮世博園區(qū)景觀構(gòu)成及視看需求，對園區(qū)內(nèi)的不同區(qū)塊提出了夜景照明亮度控制范圍 (圖2)。

預(yù)計整個世博園內(nèi)建設(shè)項目完成后，現(xiàn)有的天空亮度勢必會受到較大影響 (亮度會有較大程度的提高)，因此規(guī)劃預(yù)估園區(qū)外的背景亮度屬于“亮”背景環(huán)境。但出于“和諧世博、生態(tài)世博”的考慮，除重點地標(biāo)性建筑，其余建筑在世博會會中設(shè)計亮度取中下范圍。各展館及不同區(qū)域，亮度依重要性依次遞減。而在世博會會后，高亮區(qū)域設(shè)計亮度都將適當(dāng)降低。整體規(guī)劃分為五個區(qū)域。

2.1.2 園區(qū)色光動態(tài)照明控制分區(qū)規(guī)劃

園區(qū)動態(tài)彩色光照明控制分區(qū)規(guī)劃主要用于規(guī)范彩色光及動態(tài)照明的使用，避免光污染，并控制不舒適眩光。此處不涉及表演燈光等臨時性燈光。園區(qū)共分為四個控制區(qū)域。即 (1)規(guī)劃使用彩色動態(tài)光的區(qū)域，包括世博軸、沿軸建筑 (世博文化中心、主題館等);(2)少量使用彩色動態(tài)光的區(qū)域，包括活動綠地、集散廣場以及高架步道;(3)不宜使用彩色動態(tài)光的區(qū)域包括濱江景觀綠地以及場館區(qū)外圍綠地。外圍綠地接近居民區(qū)，不宜使用彩色動態(tài)光;另外，考慮到中國館“中國紅”的突出視覺效果，也不宜使用彩色動態(tài)光;(4)其他主要是指自建館及租賃館，可以采用彩色光照明，并進(jìn)行彩色光的動態(tài)變化控制，視各館情況而定。

圖2 園區(qū)色光動態(tài)照明控制分區(qū)

2.1.3 園區(qū)色溫控制分區(qū)規(guī)劃

園區(qū)色溫控制分區(qū)規(guī)劃主要是根據(jù)園區(qū)不同的功能分區(qū)以及使用要求進(jìn)行的光色控制規(guī)劃。世博會召開時期將跨越上海最熱的季節(jié)，所以在光色規(guī)劃時應(yīng)該考慮將色溫適當(dāng)提高，同時也需要考慮到世博會后的使用問題。將園區(qū)分為五類控制區(qū)域。

2.2 分項規(guī)劃

在總體照明規(guī)劃的基礎(chǔ)上，規(guī)劃團隊還根據(jù)園區(qū)夜景觀構(gòu)成進(jìn)行了分項規(guī)劃設(shè)計，以便于更具針對性地指導(dǎo)園區(qū)夜景照明的建設(shè)工作。

2.2.1 園區(qū)建筑夜景照明規(guī)劃

規(guī)劃將園區(qū)內(nèi)建筑夜景照明分為“必須進(jìn)行夜景照明”、“宜進(jìn)行夜景照明”和“不宜進(jìn)行夜景照明”三大類。其中“必須進(jìn)行夜景照明”又包括了“重點照明”和“適當(dāng)照明”兩部分。

“重點照明”的建筑包括了中國館、主題館、文化中心、世博中心、未來館、文明館及世博軸等核心建筑。此類建筑從照明的形式、亮度和色彩上都應(yīng)充分體現(xiàn)這些建筑的重要核心地位，并符合園區(qū)夜景觀視看的要求。

“適當(dāng)照明”的建筑包括外國館、國際組織館和企業(yè)館。作為世博園區(qū)的重要組成部分，以及人們參觀游覽的主要場館，在世博會舉辦期間，此類建筑必須進(jìn)行夜景照明。但與重點照明的場館不同，這些非永久性場館在進(jìn)行照明設(shè)計時需要權(quán)衡照明效果與照明投入的關(guān)系。而本次世博的一大特色是老建筑再利用，世博園區(qū)范圍內(nèi)的原有各類廠房、船塢、煙囪等建筑頗具特色，將這些老建筑改建成的新展館也別具風(fēng)格。對于此類歷史性建筑照明設(shè)計尤需重點考慮，并可考慮通過照明技術(shù)手段強化或再現(xiàn)其歷史性。

金融商業(yè)、文化娛樂、文物古跡、圍欄區(qū)內(nèi)的配套服務(wù)設(shè)施、世博村等“宜進(jìn)行夜景照明”建筑物在世博園區(qū)內(nèi)處于輔助功能的地位，但在世博會期間眾多活動將在這些建筑內(nèi)發(fā)生，因此這些建筑宜適當(dāng)進(jìn)行夜景照明。另外，其他的居住建筑、市政建筑、基礎(chǔ)建筑和圍欄區(qū)外的配套設(shè)施“不宜進(jìn)行夜景照明”(圖3)。

圖3 園區(qū)建筑夜景照明規(guī)劃

2.2.2 園區(qū)道路照明分級控制規(guī)劃

園區(qū)內(nèi)路網(wǎng)系統(tǒng)為符合自然地形特征，形成了東西向的曲線形道路，縱向道路呈自然發(fā)散的形態(tài)，并與城市外圍道路相互銜接，形成完整的綜合交通規(guī)劃體系。

根據(jù)我國 《城市道路照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ 45—2006)和CIE《機動交通和人行交通道路照明的建議》 (CIE No 115—1995:Recommendations for the Lighting of Roads for Motor and Pedestrian Traffic)的相關(guān)規(guī)定，園區(qū)道路照明分級控制規(guī)劃分別對城市級別的機動車道路照明、步行空間照明、高架步道照明及隧道照明進(jìn)行了規(guī)劃控制和相關(guān)照明指標(biāo)的限定。

2.2.3 園區(qū)綠地景觀照明控制規(guī)劃

根據(jù)綠地景觀的不同功能和特征，規(guī)劃將園區(qū)綠地景觀分為四種類型:濱江綠地、活動綠地、景觀綠地和道路綠化，其相應(yīng)的照明也根據(jù)其構(gòu)成及使用特點分別進(jìn)行了規(guī)劃控制。所有的綠地景觀照明時，均應(yīng)充分考慮人工照明對周邊綠化及各類生物的影響，控制照明方式和照明水平。對于諸如較原生態(tài)區(qū)域的后灘公園等應(yīng)進(jìn)行生態(tài)保護(hù)性照明。

2.2.4 公共開放空間照明規(guī)劃

園區(qū)內(nèi)公共空間主要包括各類廣場、交通性水門以及園區(qū)內(nèi)黃浦江江面。根據(jù)不同的服務(wù)性質(zhì)，世博園區(qū)內(nèi)廣場分為入口廣場、展會廣場、綜合廣場和慶典廣場。供游人從黃浦江上進(jìn)入園區(qū)的水門雖以交通功能為主，但考慮到其沿江位置，也需對其進(jìn)行有效的照明設(shè)計。而寬闊的黃浦江面可結(jié)合慶典廣場進(jìn)行多種大型慶祝或演出性燈光表演，成為最具表現(xiàn)力的公共空間。公共開放空間的夜間照明應(yīng)兼顧功能性和景觀性，既要滿足夜間游人在該空間內(nèi)游覽的需求，又要考慮到夜間景觀的表現(xiàn)效果，與周圍建筑、環(huán)境的協(xié)調(diào)等等。該分項規(guī)劃對相關(guān)的照明指標(biāo)如照度、光色、顯色性等進(jìn)行了規(guī)定。

2.2.5 園區(qū)標(biāo)識系統(tǒng)照明設(shè)計規(guī)劃

園區(qū)標(biāo)識系統(tǒng)照明設(shè)計規(guī)劃在對世博園區(qū)標(biāo)識系統(tǒng)照明方式進(jìn)行分類的基礎(chǔ)上，對標(biāo)識照明方式、亮度對比度、均勻度、顯色性、燈具安裝、投光方向、燈具配光以及反射眩光做出了相關(guān)限制和規(guī)定，并提出了多項標(biāo)識照明新技術(shù)應(yīng)用需求。

2.2.6 城市最佳實踐區(qū) (Urban best practice area，UBPA)照明規(guī)劃 (圖4)

“城市最佳實踐區(qū)”位于世博圍欄區(qū)東北盡端的浦西E片區(qū)，占地面積約15公頃，由南北兩個街區(qū)組成，是本屆世博會針對“城市”這一主題專門設(shè)置的展示項目，地塊主題為“可持續(xù)發(fā)展—生態(tài)城市”，在這一區(qū)域?qū)⒓姓故救驗樘岣叱鞘猩钯|(zhì)量所進(jìn)行的各種有代表性的、具有創(chuàng)新意義和示范價值的最佳實踐。

配合其建設(shè)理念，城市最佳實踐區(qū)的夜景照明也應(yīng)成為城市高效節(jié)能照明系統(tǒng)在創(chuàng)新和示范兩方面最具代表性的世博作品，實現(xiàn)技術(shù)與藝術(shù)的高度結(jié)合。同時，相對成熟的半導(dǎo)體通用照明產(chǎn)品可在其中進(jìn)行集成應(yīng)用。

城市最佳實踐區(qū)在世博會期間是照明新技術(shù)展示的集中區(qū)域，也將成為世博園區(qū)夜景觀的亮點，在世博會后仍然作為保留區(qū)域，所以要兼顧會間及會后的使用情況，主要遵守以下四個原則:a.著眼會后持續(xù)利用，兼顧會中展示;b.總體和諧，層次分明，突出特點;c.人性化、生態(tài)化的綠色照明;d.經(jīng)濟性原則。實踐區(qū)的夜間照明應(yīng)創(chuàng)造出舒適的夜間展示環(huán)境，會后再利用時同樣構(gòu)成富有活力的產(chǎn)業(yè)園區(qū)和創(chuàng)意的生活夜空間。

城市最佳實踐區(qū)夜景照明分項規(guī)劃在分析實踐區(qū)夜景觀視線視點、全區(qū)夜間人流活動密度等基礎(chǔ)上，對全區(qū)進(jìn)行了細(xì)化的照明要素控制規(guī)劃、建筑物照明原則、建筑物照明規(guī)劃、步行空間照明規(guī)劃、各模擬街區(qū)照明規(guī)劃與設(shè)計、半導(dǎo)體創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)用規(guī)劃等工作。

2.2.7 世博園區(qū)照明創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用規(guī)劃

根據(jù)世博園區(qū)場館和各區(qū)域功能以及照明新技術(shù)的應(yīng)用特點，對照明新技術(shù)的示范應(yīng)用區(qū)域、方式和規(guī)模進(jìn)行了規(guī)劃，以便于設(shè)計者、管理者在總體上控制和把握照明新技術(shù)的實施落地。創(chuàng)新技術(shù)包括了新能源利用、新材料、新光源以及媒體照明的多項照明新技術(shù)和新應(yīng)用模式。

圖4 城市最佳實踐區(qū)照明規(guī)劃

2.2.8 高效節(jié)能的照明技術(shù)集成應(yīng)用規(guī)劃

世博園區(qū)的夜景觀應(yīng)是高效節(jié)能與景觀藝術(shù)并重的低碳夜景照明體系，這不僅符合當(dāng)今全球可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，也符合當(dāng)前社會和經(jīng)濟發(fā)展的宏觀要求。世博園區(qū)照明應(yīng)全面實施綠色照明，通過科學(xué)的照明設(shè)計，采用高效、節(jié)能、環(huán)保、安全和性能穩(wěn)定的照明產(chǎn)品。這將有助于改善城市人居環(huán)境，提高人們生活質(zhì)量，從而創(chuàng)造一個安全、舒適、經(jīng)濟、適宜的環(huán)境。規(guī)劃從綠色光源、節(jié)能控制技術(shù)、節(jié)能性設(shè)計技術(shù)等方面對世博園區(qū)的高效節(jié)能的照明技術(shù)進(jìn)行了控制性規(guī)劃設(shè)計。

3 邁向未來低碳照明

規(guī)劃團隊在完成各項規(guī)劃工作后，將規(guī)劃內(nèi)容匯總成十本導(dǎo)則，由上海世博會事務(wù)協(xié)調(diào)局送達(dá)各相關(guān)部門及建設(shè)單位，用于更有效地對園區(qū)的夜景照明建設(shè)進(jìn)行指導(dǎo)。通過共同的努力，上海世博會園區(qū)夜景照明在策略層面上成為高效節(jié)能的城市照明示范;在文化層面上，實踐了世博園區(qū)歷史遺跡的生態(tài)保護(hù)型照明模式;在技術(shù)層面上，最大規(guī)模地集成應(yīng)用了半導(dǎo)體照明技術(shù);在人文層面上，通過燈光藝術(shù)與人的互動，讓參觀者充分享受照明科技所帶來的創(chuàng)意生活;在產(chǎn)業(yè)層面上，園區(qū)夜景建設(shè)成為“中國制造”產(chǎn)品的最大化應(yīng)用。

上海世博園區(qū)的夜景照明是邁向未來低碳照明的前奏。城市的照明必將以高效節(jié)能、生態(tài)環(huán)保為理念和標(biāo)準(zhǔn)，意味著城市照明應(yīng)強化人性化的設(shè)計原則，樹立“以人為本”的光文化理念，創(chuàng)造為人服務(wù)的安全、舒適、美觀的夜景觀。城市照明應(yīng)突顯科技與藝術(shù)的設(shè)計創(chuàng)新，體現(xiàn)照明科技與藝術(shù)結(jié)合的魅力。通過合理的規(guī)劃與設(shè)計，實現(xiàn)高效節(jié)能的城市夜景照明系統(tǒng)，并以高效節(jié)能為原則，推廣綠色照明技術(shù)的應(yīng)用和示范。倡導(dǎo)生態(tài)與環(huán)保的設(shè)計理念，以科學(xué)先進(jìn)的照明技術(shù)為依托，使用綠色的照明器具與設(shè)備，避免光污染等有害光的出現(xiàn)，堅持可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計準(zhǔn)則。

未來中國城市照明規(guī)劃項目應(yīng)貫徹國家實施的低碳照明策略、反映鮮明的規(guī)劃思想、采用科學(xué)的規(guī)劃手段，強調(diào)專業(yè)性規(guī)劃內(nèi)容的落地、實施和貫徹。規(guī)劃力圖達(dá)到照明專項規(guī)程的基本要求內(nèi)容，但更需要創(chuàng)新、針對性和可操作性。在規(guī)劃中提出和闡釋先進(jìn)的規(guī)劃理論和設(shè)計思想，促進(jìn)和帶動照明行業(yè)發(fā)展，是標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的前期實踐和研究基礎(chǔ)。我們在此認(rèn)真總結(jié)上海世博園區(qū)夜景照明規(guī)劃的工作成果，匯集我國城市照明規(guī)劃發(fā)展的寶貴經(jīng)驗和探索城市照明發(fā)展的共同智慧，為城市照明管理者提供經(jīng)驗，目的是讓上海世博園區(qū)夜景照明的規(guī)劃與建設(shè)理念與實踐得以永續(xù)。

［1］上海同濟城市規(guī)劃設(shè)計研究院.2010中國上海世博園區(qū)夜景照明規(guī)劃，2008年4月

［2］同濟大學(xué)上海市科委重大科技攻關(guān)項目 《世博園區(qū)景觀光環(huán)境規(guī)劃的新技術(shù)研究》成果報告——支持上海世博會的前沿照明技術(shù)研究.2006年7月

［3］同濟大學(xué)國家高技術(shù)發(fā)展計劃項目 《2010上海世博會城市最佳實踐區(qū)半導(dǎo)體照明技術(shù)的集成應(yīng)用研究》成果報告，2010年3月

［4］中國 2010年上海世博會官方網(wǎng)站:www.expo-2010.cn