海南白沙縣南叉河景觀照明設(shè)計(jì)分析

杜軍 韓柏光 馮健 周末

1上海復(fù)緯照明設(shè)計(jì)工程有限公司，上海201900

2廣州朗文光電有限公司，廣州510430

3鄭州迪爾樂斯照明工程有限公司，鄭州450000

0 引言

近些年，隨著大中城市景觀照明建設(shè)的全面興起，城市夜景形象的建立成為各地城市形象建設(shè)諸多手段中建設(shè)周期最短、見效最快的主要手段，城市夜景照明建設(shè)也向四五線市縣級城市擴(kuò)展，同時(shí)也形成照明行業(yè)的巨大商機(jī)。

海南白沙黎族自治縣在之前為全國貧困縣，雖然為貧困縣，自身也有對美好城市夜景形象建設(shè)的訴求，同時(shí)又要控制投資規(guī)模，不逾越貧困縣本身的經(jīng)濟(jì)承受能力。如何進(jìn)行中小規(guī)?？h城的夜景照明建設(shè)是個(gè)需要認(rèn)真研究的課題。

1 項(xiàng)目概況

白沙縣位于海南島中西部，熱帶季風(fēng)氣候，白沙縣山高云霧多，年平均降雨量為1725mm，山區(qū)氣候特點(diǎn)突出。由于境內(nèi)地形復(fù)雜，東南部多雨，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%。

白沙縣南叉河全長約2.7km，河上橫跨4座橋梁。南叉河及河岸兩側(cè)景觀為白沙縣最好的景觀，載體包括堤岸護(hù)坡、欄板、堡坎、岸邊休閑廣場、建筑、橋體、人行道、植物、臺階等，如圖1所示。

2 設(shè)計(jì)總體要求

白沙縣城照明管理部門就城市夜景建設(shè)總體要求為簡約、效果、控制投資，具體要求為：

（1）確?？傮w效果，打造符合白沙縣城市定位的綠色、生態(tài)、舒適、宜居的城市夜景觀；

（2）控制光污染，防止亮度失衡及刷屏速度過快；

（3）建筑照明禁止使用數(shù)碼管勾邊；

（4）安裝實(shí)施、維護(hù)方便；

（5）綠色節(jié)能、控制投資。

圖1 南叉河景觀載體分布

3 對策及原則

根據(jù)當(dāng)?shù)毓芾聿块T的要求，結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況和景觀現(xiàn)狀，具體分析南叉河及河兩側(cè)的景觀載體在城市中的位置、景觀地位、景觀價(jià)值、觀看視點(diǎn)，最終選擇重點(diǎn)表現(xiàn)堤岸、跌水壩、橋體、人行道等幾組景觀載體，來美化該城市的夜晚環(huán)境，并提出了整體設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：

（1）景觀照明設(shè)施的外觀造型、色彩及安裝應(yīng)與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)，不能突兀，影響白天景觀，造成視覺污染；

（2）建（構(gòu)）筑物的照明可通過燈光對其自身細(xì)部結(jié)構(gòu)的有序刻畫，在夜晚展現(xiàn)建（構(gòu)）筑物自身的美感；

（3）直接發(fā)光燈具只能是在缺乏有效燈光載體時(shí)的一種選擇或補(bǔ)充，且須嚴(yán)格控制燈具表面亮度；

（4）采用高效節(jié)能的 LED燈具，小體積、低功率，精準(zhǔn)配光的燈具宜多采用，嚴(yán)格控制眩光；

（5）植物景觀照明應(yīng)遵循"絕綠、慎彩、少動"的原則，不宜采用飽和度過高的彩色燈具照明，應(yīng)注重光色配比，還原植物自身的鮮活色彩；

（6）對景觀載體不夠豐富的區(qū)域可采用造景手法，比如燈光小品、投影照明（情景照明）等投資相對少且有效果的方式。

4 設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)

4.1 堤岸照明

4.1.1 設(shè)計(jì)難點(diǎn)

（1）難點(diǎn)1

由于海南天氣經(jīng)常受臺風(fēng)影響，臺風(fēng)天河水上漲漫過沿河邊休閑步道，所以從安全考慮出發(fā)，在沿步道處不易安裝步道。

（2）難點(diǎn)2

一般情況下，護(hù)坡照明手法經(jīng)常采用洗墻燈連續(xù)排列向下照射護(hù)坡。如果采用此照明方法，燈具的數(shù)量為5400套27W洗墻燈，總功耗為145.8kW,無論從投資還是功耗的角度來說都是非?？捎^的數(shù)字，與城市定位及甲方總體要求不符。

4.1.2 設(shè)計(jì)方案和實(shí)際效果

（1）方案構(gòu)思

根據(jù)設(shè)計(jì)要求并達(dá)到滿意效果，需要設(shè)計(jì)一款燈具：功率為28W，高度為1.1m，兩燈具間距5m，排列安裝于護(hù)坡頂部石欄板外側(cè)；光需要穿過綠籬，均勻照亮斜坡，照射到需求的斜坡位置；對護(hù)坡下端河邊行人以1.5m平行視角，水平向上40°范圍內(nèi)還不能有直射光干擾，如圖2所示。燈具數(shù)量為1 189只，總功耗為33.3kW。這樣就解決了難點(diǎn)1、2的問題，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能節(jié)資，確保效果的總體要求。

圖2 堤岸照明示意圖

（2）效果模擬

燈具 60°×147°配光（如圖 3（a）所示），模擬驗(yàn)證了方案實(shí)現(xiàn)的可能性。燈具間距5m排列，高度1.1m，可以實(shí)現(xiàn)護(hù)坡的均勻照明效果。圖3（b）和圖3（c）顯示了效果模擬的偽色圖和模擬效果。

圖3 堤岸照明的燈具配光和模擬效果圖

（3）實(shí)施效果

項(xiàng)目最終應(yīng)用了之后命名為“牧歌28”（英文名稱“Arcadianideal 28”）的這款燈具。向前斜配光，燈具布置間距做到了5m，平面往前照射約8.4m，堤岸兩邊總共布置了1 189只“牧歌28”燈具。如圖4和圖5所示。

圖4 堤岸設(shè)計(jì)專用L型照明燈具

圖5 堤岸照明實(shí)際效果

4.2 跌水壩照明

4.2.1 設(shè)計(jì)難點(diǎn)

（1）難點(diǎn)1

跌水位置寬度約 72 m。設(shè)計(jì)目標(biāo)是在下游大約300 m處的橋上作為主要的觀賞視角，在寬闊的河面和兩岸綠化帶上形成視覺中心，光線需要控制在跌水壩范圍內(nèi)，保證最高的對比度，配合色彩對比度雙因素協(xié)同作用以利于形成視覺中心，如圖6所示。

圖6 跌水壩照明效果示意圖

（2）難點(diǎn)2

該位置的難點(diǎn)在于，燈具在水里安裝會給未來的維護(hù)帶來很大的困難。因?yàn)樗邪惭b燈具后，遇到出光面長垢或長藻類時(shí)很難入水維護(hù)，需要從遠(yuǎn)處投射，基本做到1個(gè)2.4-3m寬度的光斑，每個(gè)光斑需要有獨(dú)立的顏色。

經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，燈具需要帶切割和帶角度可調(diào)，且顏色獨(dú)立穩(wěn)定。設(shè)計(jì)經(jīng)過綜合評估，決定在該位置使用舞臺燈光的成像配光方式。

4.2.2 燈具設(shè)計(jì)和實(shí)際效果

（1）解決方案

距堤壩21m處如圖6所標(biāo)①位置立桿8m，每側(cè)12套150WLED切割圖案投射燈銳意150A，共計(jì)24套。使用防水的舞臺成像燈，并且做到8°-20°范圍現(xiàn)場手動調(diào)角度和精準(zhǔn)對焦，近似使用了外立桿照射橋立面的方式，如圖7所示。

圖7 外立桿等高面照射堤壩立面的布燈示意圖

（2）燈體樣式和光斑切割樣式

燈體樣式使用了"單反相機(jī)"構(gòu)造，電學(xué)部分和光學(xué)鏡頭隔離，可以更換鏡頭，如圖8所示。

被成像面可以根據(jù)現(xiàn)場需求，使用4個(gè)切割片用于切割光斑形狀，切割層的設(shè)計(jì)如圖9所示。還有2個(gè)塑膠頭螺絲用于調(diào)整現(xiàn)場光斑的大小，其中內(nèi)部成像使用了膠合的防水鏡片。

圖8 燈具切割樣式及燈具樣式

圖9 燈具切割層示意圖

（3）光譜構(gòu)成

從左到右一共選擇了24色，覆蓋紅色、橙色、黃色、綠色、青色、藍(lán)色、洋紅色的梯度順序，其中光譜構(gòu)成如圖10所示。

圖10 光譜構(gòu)成

（4）實(shí)施效果

在橋上看去，跌水部分的顏色和背景形成了鮮明的對比，過橋群眾也大量駐足觀看，形成了一個(gè)持久的視覺中心和觀景點(diǎn)。

4.3 人行道路的難點(diǎn)與解決

4.3.1 設(shè)計(jì)難點(diǎn)

（1）難點(diǎn)1

項(xiàng)目位置大量植物屬于新栽種階段，日間形成的樹影面積還很小，沒有形成足夠的樹蔭效果。設(shè)計(jì)遵循甲方的需求，認(rèn)為可以更早地使用光影構(gòu)成樹影，并且光斑自帶搖曳效果，形成“涼風(fēng)陣陣”的通感，如圖11所示。

圖11 人行道現(xiàn)狀及照明示意圖

（2）難點(diǎn)2

光斑的需求需要有大小斑點(diǎn)，邊緣虛化，有亮度梯度，并且要有色溫的變化形成正午的光影和傍晚的光影兩種切換。

4.3.2 實(shí)施效果

燈具安裝在6 m高的燈桿上安裝，傾斜投射在地上形成了15-30lx的斑駁。搖曳的光斑使用了正白光-暖白光雙模式，慢速搖曳移動，產(chǎn)生風(fēng)吹森林得到成片樹影的通感。如圖12所示。

圖12 人行道照明意向及實(shí)施效果

4.4 橋體照明

根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場觀察太陽光照射在橋旁邊的水面，反射到橋底，在日間呈現(xiàn)出蕩漾和斑駁的光影效果，具有自然的動態(tài)韻味，如圖13所示。將這一自然光現(xiàn)象進(jìn)行人工模擬在夜間呈現(xiàn)，也是夜景照明主題的一種趣味延伸。

圖13 橋腹水紋映射照明意向

高功率密度封裝LED光源的出現(xiàn)和成熟，為永久安裝光影演繹這樣的光斑提供了契機(jī)。拱橋位置優(yōu)先選用了“海洋之心”紋理的動態(tài)光影燈具，速度可現(xiàn)場調(diào)整，顏色選擇了青色，如圖14所示。

5 結(jié)束語

海南白沙黎族自治縣南叉河夜景照明設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目，在設(shè)計(jì)手法上進(jìn)行了一定的創(chuàng)新，開發(fā)了一種精準(zhǔn)配光燈具，使用了一種舞臺燈光方法，并采用了模擬風(fēng)和水的形態(tài)的光，基本滿足設(shè)計(jì)初的總體要求。針對2.7 km的河道景觀照明，整個(gè)項(xiàng)目總投資低于10000000元，實(shí)現(xiàn)了低投入、高產(chǎn)出的社會效益，得到了周邊市民和城市管理單位的廣泛好評。

同時(shí)，該項(xiàng)目也為中小規(guī)模城市在政府財(cái)政資金有限的情況下因地制宜、量力而行、簡約適度地建設(shè)差異化城市照明提供了一定的參考。

圖14 橋腹水紋映射照明實(shí)現(xiàn)效果