城市沿岸建筑帶照明規(guī)劃設計研究

■李其容，黃艷麗，吳見騋，張 強，謝艷秋 Li QiRong & Huang Yanli & Wu JianLai & ZhangQiang & XieYanQiu

(1.中南林業(yè)科技大學家具與藝術設計學院，湖南長沙 410004；2.利亞德（湖南）光環(huán)境文化發(fā)展有限公司，湖南長沙，410019；3.深圳長江家具有限公司，廣東深圳 518109）

城市沿岸建筑帶及其周邊環(huán)境作為城市核心地帶，集經(jīng)濟重心、娛樂中心于一體，該區(qū)域的夜景照明目前處于快速發(fā)展階段。夜景建設在將城市點亮的同時也體現(xiàn)了城市文化特色、刺激了夜間旅游消費。人們的夜間出游體驗很大一部分取決于夜景照明的質(zhì)量，然而一些城市在“亮化工程”“形象工程”等口號下過分強調(diào)了“亮”和“光”的地位，沒有體現(xiàn)以建筑為主體的照明規(guī)劃設計，不但沒有起到美化沿岸建筑帶的作用，反而加劇了能源浪費，產(chǎn)生了大量的“光污染”。針對上述問題，2019年中央“不忘初心、牢記使命”領導小組印發(fā)了《關于整治“景觀亮化工程”過度化等“政績工程、面子工程”問題的通知》；2020年國家住建部發(fā)布《城市照明建設規(guī)劃標準》?；诖舜蟊尘?，本文對城市沿岸建筑帶合理的照明規(guī)劃方法展開探討。

1 沿岸建筑帶夜景照明現(xiàn)狀

城市沿岸建筑帶是指臨近或借助水面建造的特殊建筑群，其夜景照明是城市夜景的重要組成部分，從局部到整體的設計都影響了沿岸建筑夜景照明項目的最終落地質(zhì)量。近些年來，我國濱水城市夜景照明呈現(xiàn)快速發(fā)展趨勢，涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀的案例，例如2016年武漢兩江四岸利用燈光打造了一個聲勢浩大的動畫畫卷；2019年上海外灘的夜景照明設計采用了老外灘的“金黃色”經(jīng)典回憶的主題，賦予了城市歷史文化感，但許多城市的沿岸夜景規(guī)劃中的問題依舊層出不窮。

（1）重“亮度”輕“層次”

在近些年的城市沿岸建筑帶夜景照明規(guī)劃中，人們往往過度重視夜景的“亮度”，認為“亮”即是好。這一理念的風靡，嚴重影響了人們對于城市照明規(guī)劃好壞的評判。例如杭州西湖在2018年針對西湖沿岸進行的夜景照明規(guī)劃，在規(guī)劃中將沿岸整個山體與周圍的建筑全部點亮，其中使用了大量燈具及彩光，嚴重影響了生態(tài)，沒有營造出恬靜的夜間西湖美景，且燈光層次缺乏，遠處視覺效果猶如一個過亮的平面（圖1）。

■圖1 西湖沿岸亮化“燒山”現(xiàn)象

■圖2 一江兩岸沿岸建筑帶暗區(qū)明顯

■圖3 三種要素與沿岸建筑帶夜景照明的關系

■圖4 沿岸建筑帶亮度比過大而造成的視覺效果

■圖5 羅馬祖國祭壇夜景效果

■圖6 沿岸建筑帶亮度分級表（單位：cd/㎡）

（2）重“個體”輕“整體”

一些夜景照明工程對沿岸具有地標性或較有特色的建筑十分重視，但對周邊建筑例如住宅樓及高度較低的建筑考慮不周，這就導致一些區(qū)域光照不足，形成片段化“盲區(qū)”，視覺上連續(xù)性較差。例如長沙2016年的一江兩岸項目中，從視覺上只能看到較亮的地標性商業(yè)建筑，而沿岸景觀帶及周圍建筑呈現(xiàn)大量暗區(qū)（圖2）有些住宅區(qū)域并未達到基本的照度要求，市民的夜間出行需求得不到保障。

（3）重“亮化”輕“景觀”

在一些城市的沿岸建筑帶亮化項目中，建筑照明方式運用不當，簡單的照明方式如洗墻燈方向不當而使行人直面光源產(chǎn)生眩光；照明方式過于雷同，使夜景失去了該區(qū)域的固有特色[1]。在光色上運用不當，導致照明效果與功能不符，尤其是對一些古建筑造成的問題比較突出，破壞了原有的文化肌理與藝術審美價值。

2 沿岸建筑帶夜景照明設計的核心要素

2.1 亮度比對視覺效果產(chǎn)生的影響

建筑光源通過刺激人們的視覺感知，使人可以看到夜間的建筑，但光照過亮，會使人無法將視線集中在建筑上，建筑夜景的良好觀感蕩然無存。在夜景照明設計中，沿岸建筑帶作為一個較為龐大的設計載體，要讓夜晚出行的游客感知和了解他所處的環(huán)境，并不需要給各處都提供一種類似白晝般的照明。相反，均勻的低亮度照明要比有重點但亮暗比過大的照明效果更佳[2]。亮和暗的規(guī)劃通常從建筑帶總體的均衡性來考慮，并由視覺方面要達到的效果來確定。

2.2 亮度與色溫的關系

“色”和“溫”表達出了“顏色”和“溫度”之間的關系，這種關系也是很多照明環(huán)境的基礎。環(huán)境照明亮度的改變也會影響色溫帶給人們的視覺感受。就濱水沿岸建筑帶而言，各類建筑由于造型、占地面積、地理位置等多個因素的差異，對于照明亮度的需求有別，不同建筑所需要適宜亮度及與與之相匹配的色溫結(jié)合來烘托建筑的光環(huán)境氛圍。這說明色溫與亮度之間的相互作用，從桔紅到藍白，被用于區(qū)分不同的體量、物體及空間，如實體和中空，建筑和景觀，它們也是塑造不同形狀和體量的工具。

2.3 照明方式對于建筑的修飾作用

光是無形的，但也可以使用遮擋、分割的方式來對光源進行重新塑造。在沿岸建筑帶所營造的夜間光環(huán)境中，光主要來自于燈具產(chǎn)生的光源和部分天光[3]，適宜的燈具選型、光照排列產(chǎn)生的光影關系、光線的散射都會對建筑形體產(chǎn)生不一樣的修飾美化作用。在建筑照明的規(guī)劃前期，要對建筑的形態(tài)特征、材料以及建筑在白天呈現(xiàn)的效果有充分的了解，以便制定詳細的照明規(guī)劃方案，在進行照明設計后期時對于燈具的選擇才會更加得心應手（圖3）。

3 沿岸建筑帶夜景照明設計規(guī)劃

3.1 按照適宜的亮度比進行亮度分級

在沿岸建筑帶的夜景照明中，當面對較亮的區(qū)域時，人眼會通過收縮瞳孔來保護對眼球中對光最敏感的部位——桿狀細胞，視椎細胞在這時發(fā)揮了感知光纖信息的主導作用，這種細胞分辨色彩的能力較強，但并不能對亮度的巨大區(qū)別進行對比分析。在同一平面上的亮暗比過大時，大腦會將暗區(qū)理解為黑色的。所以，這種對比和感知是相對的，感知的調(diào)節(jié)過程需要將全景都考慮進去[4]。在沿岸建筑夜景呈現(xiàn)的效果中，最明顯的對比位于垂直面上，這是步行者能夠直接看到的面，建筑帶之間的明暗對比過大會給令人感到眩目（圖4）。

表4 不同光照亮度比所帶來的視覺變化

■圖7 布達拉宮夜景效果

■圖8 沿岸建筑帶色溫分級表（單位：k）

■圖9 地標性建筑照明方式

■圖10 商住建筑照明方式

■圖11 沿岸古建筑照明方式

■圖12 沿岸住宅及背景住宅照明方式

■圖13 燈具損壞較為嚴重

■圖14 照明未形成統(tǒng)一秩序

■圖15 夜景效果零散

■圖16 長沙“一江兩岸”照明分級示意圖

■圖17 長沙“一江兩岸”三大組團區(qū)域夜景照明效果

視覺舒適度與亮度相關，1：20的亮度對比令人不適；而1：50的亮度比對人眼有較大危害。在對亮度進行規(guī)劃時不應忽視光照強度的過渡變化——如果亮度變化得太快，可能導致暫時性的失明。一般情況下，亮度水平如果從1cd/m2突然增加到100cd/m2，一個年輕人（20至35歲）需要1至100秒的時間使自己的眼睛適應這種變化；年長者（65歲以上）則需要10分鐘甚至更長的時間來適應。將人眼對于不同光照亮度比所產(chǎn)生的感受總結(jié)如表1所示。

表1 不同光照亮度比所帶來的視覺變化

由表1可知，1：10的亮度比的光環(huán)境能給人帶來最佳的視覺體驗。羅馬的“祖國祭壇”就是一個不錯的案例。通過對整個羅馬祖國祭壇的建筑照明進行分析可知，該祭壇的最亮部分是建筑前方的雕塑，亮度大概達到了10cd/㎡，而建筑主體最亮的部分大概為8cd/㎡，最暗的地方為2cd/㎡，內(nèi)透光約為15cd/㎡。整個建筑光空間的最大亮度比在1：10以內(nèi)，整體夜景給人舒適、柔和、一目了然的感受（圖5）。

在夜晚中，天空的亮度無限接近于1～2cd/㎡，為營造一個舒適宜人、清晰可見的夜景環(huán)境，沿岸建筑帶空間內(nèi)建筑最高亮度不得超過20cd/㎡。由于沿岸建筑帶群體較大，故整體夜景照明空間規(guī)劃需要對建筑按區(qū)域進行劃分，大致有四類：地標性建筑、沿岸商住建筑、濱河景觀帶及沿街住宅、背景建筑。地標性建筑諸如北京天安門廣場、上海外灘的東方明珠、杭州西湖的雷峰塔、湖南省長沙市的兩館一廳。這類建筑作為城市建筑中的主角，不僅要體現(xiàn)出地理區(qū)域優(yōu)勢，還應在沿岸建筑帶的夜景照明中表現(xiàn)突出，通常為一級亮度。沿岸商住建筑，是在城市發(fā)展過程中產(chǎn)生的具有獨特建筑風格的現(xiàn)代化建筑形式，其體現(xiàn)了城市的發(fā)展水平，故應為二級亮度[5]。沿岸景觀帶及沿街住宅與背景建筑多是一些居住、娛樂休閑區(qū)域，在設計中考慮為人們夜間出行提供充足光照的同時，也應考慮夜間光線是否對居住區(qū)居民的睡眠產(chǎn)生干擾，故該區(qū)域為三、四級亮度，在滿足基礎功能照明的前提下，應盡量少燈。具體亮度分級數(shù)據(jù)如圖6所示[6]。

3.2 色溫分級需迎合建筑在夜間所呈現(xiàn)氛圍

色溫主要用于表述光的顏色，它的變化區(qū)間為：橘紅、橘黃、暖白和藍白。在同一環(huán)境且亮度不變的情況下，暖橙色的光會使我們聯(lián)想到燭火，令人感到溫馨愜意；而藍白光會使我們聯(lián)想到海浪，令人神清氣爽[7]。不同的建筑氣質(zhì)各異，也有著各自獨特的內(nèi)涵，需要適宜的色溫來襯托建筑氛圍。例如飛利浦（中國）投資公司對“布達拉宮”的夜景改造，在光色方面根據(jù)不同的建筑立面色彩，采用5600k高顯色性日光色（主要用來修飾建筑里面下的白墻部分）、3000k高顯色的淺黃色、以及2000k鈉燈和高顯色金鹵燈混光來表達和還原建筑的色彩，展現(xiàn)了布達拉宮的雄偉氣勢（圖7）[8]。濱水城市沿岸建筑帶的建筑可以大體分為四類：居民樓、古建筑、市政與商業(yè)建筑。居住區(qū)的人們下班回家，身心較為疲憊，色溫偏高會使空間較為冷靜嚴肅，令人亢奮，而較暖的色溫與居住區(qū)較微弱的燈光結(jié)合，會使居民的視覺和身心感到放松、舒適。古建筑是歷史進程中人類珍貴的文化遺產(chǎn)，其往往會有莊重、沉穩(wěn)的感覺，所以在夜景照明設計中不應有太高的色溫，金黃色溫的燈具與較為適中的亮度搭配能夠體現(xiàn)古建筑的古樸、大氣，也能夠表現(xiàn)出厚重的歷史感。商業(yè)建筑、市政建筑往往會令人感到集中、簡潔[9]。偏白的光色可以彰顯建筑高大、莊嚴的特點，且視覺上不會令人感到刻板沉悶。根據(jù)上述分類總結(jié)色溫分級數(shù)據(jù)如圖8所示。

■圖18 長沙“一江兩岸”住宅區(qū)域夜景效果

■圖19 長沙“一江兩岸”商住區(qū)域夜景效果

3.3 結(jié)合建筑本身特點設置合適的照明方式

沿岸建筑帶的夜景作為城市中一道靚麗的風景線，地標性建筑的照明起到了不可忽視的作用[10]。該類型建筑一般配備有玻璃幕墻，由于幕墻不分擔主體結(jié)構的荷載，類似于建筑飾面，結(jié)構較為平整，不像普通建筑一樣有專門用來裝燈的燈槽。在燈具選擇方面如果選擇較大的燈具，則會破壞原本建筑表面的美感，與建筑的耦合性不足。LED點光源體積較小，容易嵌入幕墻體內(nèi)，可以使燈具不暴露在建筑主體之外。LED點陣較密排列可以塑造幕墻肌理感，精細刻畫建筑結(jié)構或于立面上，塑造具有文化元素的造型[11]。由于地標性建筑在沿岸建筑帶中的位置通常離水較近，大面積泛光會造成較強的水面反射，只宜頂部適量洗墻式照明勾勒沿岸建筑帶天際線，配合內(nèi)透光，形成“點線面”的立面美感（圖9）。

商住建筑高度普遍較高，部分采用幕墻結(jié)構，與地標性建筑穿插形成了沿岸的第一層建筑帶，在照明方式上應與地標性建筑選擇類似的照明方式以形成統(tǒng)一的視覺感受。在燈具方面，由于商住建筑在夜間的亮度不宜過高，故在LED點陣排列上相較于地標性建筑來說宜疏不宜密，頂部洗亮保持沿岸天際線連貫（圖10）。古建筑高度相對于前二者而言較矮，在塑造形體方面要求更加精細。屋頂和屋身部分在夜景照明規(guī)劃中需要做重點修飾，古建筑的屋頂形式優(yōu)美，使用輪廓燈勾勒屋頂形成流暢的線條，展現(xiàn)古建筑屋頂形態(tài)的變化；屋身和屋脊作為建筑的主體部分，需要光來烘托氛圍，小瓦數(shù)的洗墻燈將屋身洗亮，亮度略低于屋頂輪廓燈，形成過渡層次感（圖11）。在以往的設計中，屋頂裝燈過多，既破壞了屋頂原有的結(jié)構，又因為燈具裝在屋頂而導致維修困難，故在古建筑的屋脊修飾上通常采用少量較寬角度投光燈對主要結(jié)構進行照亮，其他部分也能被微微照亮，這種方式更容易凸顯屋脊形態(tài)結(jié)構。住宅建筑帶作為居住區(qū)，不宜過多的燈光修飾而導致影響居民夜間休息，在沿街部分可用輪廓燈勾勒建筑形態(tài)，背景住宅在濱水游覽視線中處于隱蔽位置，故只需頂部泛光，保持與其他建筑的天際線連貫即可（圖12）[12]。具體照明方式分類如下表所示。

4 長沙“一江兩岸”照明工程實例探討

上文依據(jù)沿岸建筑所在區(qū)域、建筑類型、特點對建筑進行了分類，從而制定了不同建筑的亮度、色溫以及照明方式。下面通過對“一江兩岸”照明工程項目進行分析，以驗證上文沿岸建筑帶夜景照明規(guī)劃方法的合理性。

4.1 前期現(xiàn)狀問題分析

2016年版“湘江兩岸景觀照明工程”以兩岸建筑、洲島岸線、山體等為燈光載體，完成了一江兩岸夜景燈光以暖白光為主的基礎模式[13]。針對一江兩岸夜景照明現(xiàn)狀進行調(diào)研發(fā)現(xiàn)：部分建筑樓棟燈具亮燈時間已接近4年，燈具損壞、老化嚴重，導致夜間無燈光或燈光過弱；燈光無層次，連貫性差，無法形成燈光景觀；長沙山、水、洲、城特色格局還未得到充分的體現(xiàn)；景觀照明未形成統(tǒng)一秩序，湘江兩岸建筑樓棟近年變化較大，特別在沿江片區(qū)、南湖片區(qū)以及洋湖片區(qū)，新建筑樓棟不斷涌現(xiàn)，原有建筑天際線變化較大；整體夜景效果零散、缺乏游賞系統(tǒng)，游船視線范圍內(nèi)照明連貫性欠缺（圖13-圖15）。

4.2 “一江兩岸”夜景照明設計策略

湘江沿岸目前照明已具備建設基礎，以萬達廣場、杜甫江閣、保利國際為核心的組團照明各具特色[14]。但組團之間仍存在暗區(qū)，造成沿江界面不連貫。建筑帶光色不協(xié)調(diào)，表現(xiàn)手法有待提升。照明設計著重在現(xiàn)有基礎上進行調(diào)整完善，補充暗區(qū)，統(tǒng)一連綿起伏的天際線，優(yōu)化燈光“秩序”。梳理三大組團的照明場景，形成節(jié)奏重點，打造城市有機融合的燈光氛圍。山腳建筑樓棟亮化，主要選擇可視界面對整體畫面影響較大的建筑。

在亮度秩序上根據(jù)建筑分類，設定為四級：萬達廣場、華遠國際中心及保利國際中心等為地標建筑，一級照明（10cd/㎡~15cd/㎡）；沿岸商住建筑為二級照明（15cd/㎡~20cd/㎡）；濱河景觀帶、沿街住宅為三級照明（10cd/㎡~15cd/㎡）；背景住宅為四級照明（5cd/㎡~20cd/㎡），燈具主要采用LED藝術像素燈、窄光束投光燈、中光束投光燈、洗墻燈等，光源均采用LED光源，色溫閾值為2200K~4000K（圖16）。

一江兩岸項目在照明手法的選擇上充分尊重了建筑結(jié)構形式，利用點陣完成主題表演模式，不同建筑疏密不同。三大組團地標建筑LED點陣較密，展示建筑立面肌理，精細刻畫建筑結(jié)構，局部泛光。商住建筑LED點陣較疏，營造主題氛圍，局部泛光。前景住宅勾勒建筑結(jié)構，局部泛光，凸顯夜間建筑形體。背景住宅采用建筑頂部泛光，由于本身建筑較高，合理的頂部泛光能夠營造良好天際線效果，同時使建筑群體前后層次分明，由近到遠，視覺沖擊力較強（圖17-圖19）。

一江兩岸項目沿岸建筑夜間亮度比合理控制在1：10以內(nèi)，彩光使用適度，天際線連貫，整體給人以近實遠虛、綿延不斷、簡潔大方而不失都市風采的美感。

5 結(jié)語

在城市沿岸建筑帶夜景照明設計中，每一座建筑都可以視為一個獨立的“單元”，在表現(xiàn)出本“單元”特點的同時還必須與所在區(qū)域其他“單元”的照明風格和形式相協(xié)調(diào)。在亮度規(guī)劃中，要認真考量照明項目落地后的視覺觀感，適宜的亮度比才能夠為游客展現(xiàn)層次清晰、所見皆景的城市夜間風采；在光色規(guī)劃中，需要充分考慮建筑功能屬性而選擇較為應景的色溫，以便更好地表現(xiàn)建筑獨特內(nèi)涵；照明方式類似于建筑的“服飾”，在沿岸建筑帶的夜景照明中起到了很好地輔助修飾作用，符合建筑結(jié)構的照明方式是將光源與建筑形態(tài)融為一體的重要工具。在景觀照明規(guī)劃中要從不同的空間尺度來確定景觀照明項目的定位與風格，既要考慮周邊環(huán)境對規(guī)劃的影響，也要考慮夜景照明規(guī)劃實施后對周邊環(huán)境乃至城市整體夜景的影響[15]。