高校校園景觀(guān)照明設(shè)計(jì)初探

耿 碧 萱

(東南大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司, 江蘇 南京 210018)

0 引 言

校園景觀(guān)照明是校園夜間一張靚麗的明信片。燈光不僅僅滿(mǎn)足了校園夜間照明的功能性,更是通過(guò)光、影與色彩的變化,渲染出校園的風(fēng)貌特點(diǎn),烘托校園的夜間氛圍,為師生提供一個(gè)舒適的學(xué)習(xí)生活環(huán)境。

高等院校不同于中小學(xué)等校園,多數(shù)擁有較為特色的文化背景。在景觀(guān)照明設(shè)計(jì)中,科學(xué)地考慮高校的地域特點(diǎn)、院校背景、校園文化理念,結(jié)合景觀(guān)設(shè)計(jì),合理科學(xué)地布置燈具進(jìn)行夜景照明設(shè)計(jì),對(duì)提升校園氣氛和凸顯校園文化理念具有重大意義。本文以西北工業(yè)大學(xué)(簡(jiǎn)稱(chēng)西工大)太倉(cāng)校區(qū)為例,從項(xiàng)目背景、設(shè)計(jì)原則、燈具及場(chǎng)景設(shè)計(jì)、配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、接地與安全等角度淺析校園景觀(guān)照明設(shè)計(jì)。

1 項(xiàng)目背景及場(chǎng)地分析

西北工業(yè)大學(xué)主校區(qū)位于陜西省西安市,由中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部直屬,是中國(guó)唯一一所以同時(shí)發(fā)展航空、航天、航海工程教育和科學(xué)研究為特色的全國(guó)重點(diǎn)大學(xué)。新建的西北工業(yè)大學(xué)太倉(cāng)校區(qū)位于江蘇省轄、蘇州市代管的縣級(jí)市——太倉(cāng)。太倉(cāng)市位于江蘇省東南部,長(zhǎng)江口南岸,東瀕長(zhǎng)江,與崇明島隔江相望;南臨上海市寶山區(qū)、嘉定區(qū);西連昆山市;北接常熟市;全市總面積為809.93 km2。項(xiàng)目基地位于太倉(cāng)市高新區(qū),距離蘇州市區(qū)約54 km,距離上海虹橋國(guó)際機(jī)場(chǎng)約31 km,地理位置、交通條件優(yōu)越。項(xiàng)目地塊用地性質(zhì)為高等院校用地,按照“整體規(guī)劃、分期建設(shè)、適當(dāng)留白”的思路開(kāi)展建設(shè)。

2 高校校園景觀(guān)照明設(shè)計(jì)原則

2.1 經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則

校園照明區(qū)別于一般商業(yè)、娛樂(lè)場(chǎng)景的照明內(nèi)容,考慮到后期校園的實(shí)際運(yùn)行成本及校園功能,工程設(shè)計(jì)時(shí)避免采用夸張花哨的燈具樣式,結(jié)合校園文化背景,以選用簡(jiǎn)潔莊重、明快淡雅的燈具外形為主。在燈具種類(lèi)選擇上采用市場(chǎng)占有率較高的燈具品牌及燈具式樣,可為后期可能出現(xiàn)的維護(hù)替換提供可靠的保障。在燈具的光源及色溫選擇上,多選用LED燈具,節(jié)能環(huán)保,踐行綠色校園的設(shè)計(jì)理念;色溫多選用暖白光,少采用或不采用彩色光源作為基礎(chǔ)照明光色,可運(yùn)用不用色溫的光源進(jìn)行層層遞進(jìn)與穿插,營(yíng)造出高校校園夜景多而不雜、溫馨簡(jiǎn)約的氛圍。與此同時(shí),在進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí),明確項(xiàng)目所選擇使用的設(shè)備、材料必須符合國(guó)家法規(guī)和現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,并具有國(guó)家檢測(cè)中心頒布的合格證和商業(yè)銷(xiāo)售許可證,確保整個(gè)項(xiàng)目的安全可靠。

2.2 生態(tài)環(huán)保原則

校園的照明設(shè)計(jì)需要充分分析和理解校園景觀(guān)設(shè)計(jì)的理念及意圖,光和影結(jié)合,將景觀(guān)的夜環(huán)境合情、合理地體現(xiàn)出來(lái)。高校校園園區(qū)較大,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)區(qū)塊的自然環(huán)境,尊重其他生物的生長(zhǎng)需求,保護(hù)生態(tài)平衡,減少對(duì)自然環(huán)境的影響[1]。結(jié)合景觀(guān)設(shè)計(jì)中綠化植物的設(shè)計(jì),分析各類(lèi)型照明光源及照明方式對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,將光對(duì)本區(qū)塊內(nèi)動(dòng)植物的影響降至最低。合理而優(yōu)秀的景觀(guān)照明能在夜間以不破壞動(dòng)植物生存環(huán)境的前提下,為廣大師生提供生態(tài)環(huán)保的校園夜環(huán)境。

2.3 校園文化展示原則

高校校園區(qū)別與其他場(chǎng)地,多具有濃厚的學(xué)術(shù)背景和獨(dú)有的學(xué)科特色。高校景觀(guān)照明設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合學(xué)校建校歷程、歷史背景,利用光的渲染彰顯校園的學(xué)科背景、文化底蘊(yùn),詮釋校園豐富的藝術(shù)內(nèi)容。結(jié)合景觀(guān)設(shè)計(jì),運(yùn)用不同的燈具照明,將校園文化與人文情懷有效地結(jié)合在一起,營(yíng)造出專(zhuān)屬本校的獨(dú)特意境。

3 燈具及場(chǎng)景設(shè)計(jì)

3.1 燈 具

此項(xiàng)目景觀(guān)照明設(shè)計(jì)分為道路照明及景觀(guān)場(chǎng)地照明。其中道路照明部分設(shè)置了路燈,景觀(guān)場(chǎng)地照明部分設(shè)置了特色燈柱、庭院燈、草坪燈、埋地?zé)?、投光燈、照?shù)燈及LED燈帶?？紤]經(jīng)濟(jì)實(shí)用、綠色環(huán)保,此次選用燈具均為L(zhǎng)ED燈具,色溫控制在3 000～3 500 K,燈具的配光類(lèi)型為截光型。

本工程選用的燈具光源顯色指數(shù)不小于70,色品容差不大于6 SDCM。燈具功率因數(shù)不小于0.9;燈具效能不小于100 lm·W-1。在標(biāo)稱(chēng)工作狀態(tài)下,燈具連續(xù)燃點(diǎn)3 000 h的光源光通量維持率不小于96%,燈具連續(xù)燃點(diǎn)6 000 h的光源光通量維持率不小于92%。

3.2 燈具分布位置

3.2.1 校園道路照明設(shè)計(jì)

校園道路等級(jí)為支路,道路照明的平均照度標(biāo)準(zhǔn)值為10 lx;照度均勻度不低于0.3;功率密度值不大于0.5 W·m-2;設(shè)計(jì)道路眩光限制閾值增量最大初始值為15。校園道路主要分為主環(huán)路和次環(huán)路。其中,主環(huán)路為16 m寬雙向車(chē)行道,次環(huán)路為9 m寬雙向車(chē)行道。道路照明選擇高8 m 100 W LED路燈,燈具間距為24 m,按主次環(huán)路等級(jí)分雙側(cè)及單側(cè)布置。

3.2.2 校園景觀(guān)場(chǎng)地照明設(shè)計(jì)

校園景觀(guān)場(chǎng)地部分主要包含硬質(zhì)鋪裝及綠地。其中,硬質(zhì)鋪裝部分以廣場(chǎng)為主,水平照度值不低于20 lx;綠地部分水平照度值不低于3 lx。景觀(guān)場(chǎng)地部分照明燈具結(jié)合一、二、三級(jí)景觀(guān)步行道分級(jí)展開(kāi)。

一級(jí)景觀(guān)步行道為東、南中心軸線(xiàn)景觀(guān)漫步道,是室外活動(dòng)尺度最大的區(qū)域,也是學(xué)校形象的集中展示區(qū)、校園生態(tài)環(huán)境的核心區(qū)。以南中軸線(xiàn)的核心公共空間為例:南入口軸線(xiàn)以純色的草坪創(chuàng)造一個(gè)巨大的綠色空間,空間開(kāi)闊通透,以此作為西工大文化、精神和辦學(xué)特色的集中展示區(qū)。此區(qū)域作為校園主要的禮儀及交通軸線(xiàn),也是校園人文素材的集中展示,照明燈具設(shè)計(jì)采用對(duì)稱(chēng)式布局。自校區(qū)紀(jì)念林為始沿校史大道經(jīng)百年歷程浮雕墻、休憩林蔭道至盡頭的旱噴水景處,步道兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置5 m高特色庭院燈共計(jì)40盞,以氣勢(shì)恢宏的矩陣布置烘托出校區(qū)骨干交通的禮儀形象。百年歷程浮雕墻是極具校園文化意向的景觀(guān)節(jié)點(diǎn),利用LED洗墻燈對(duì)此節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)打造,呈現(xiàn)完整的西工大發(fā)展史記,打造時(shí)空交融、古今匯流的恢宏氣勢(shì),充分凸顯工程科研的學(xué)科特質(zhì)。與此同時(shí),休憩林蔭道旁設(shè)置0.6 m高草坪燈;漫步道兩側(cè)的樹(shù)池坐凳邊下端,設(shè)置隱蔽的LED燈帶共同烘托出校園溫暖、靜謐的美好氛圍。整個(gè)南中軸以旱噴水景收尾。照明設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合旱噴噴頭設(shè)置噴泉燈,在旱噴基座處設(shè)置隱藏式LED燈帶,讓旱噴節(jié)點(diǎn)成為整個(gè)中軸線(xiàn)景觀(guān)照明的點(diǎn)睛之筆。至此,全長(zhǎng)約260 m的南中心軸景觀(guān)漫步道在庭院燈、草坪燈、LED燈帶、LED洗墻燈、噴泉燈的共同渲染下,利用不同光色的互補(bǔ)變換,營(yíng)造出校園剛?cè)岵?jì)的文化意境,更加凸顯西工大的校園風(fēng)采。南入口大門(mén)夜景實(shí)景圖如圖1所示。南中軸廣場(chǎng)夜景實(shí)景圖如圖2所示。

圖1 南入口大門(mén)夜景實(shí)景圖

圖2 南中軸廣場(chǎng)夜景實(shí)景圖

二級(jí)景觀(guān)步行道為中心景觀(guān)漫步道,是整個(gè)校園的次要公共空間,也是進(jìn)行交通集散聚會(huì)的場(chǎng)所。二級(jí)景觀(guān)步行道包含了建筑前疏散廣場(chǎng)、架空連廊等部分。各組團(tuán)內(nèi)部主體建筑圍合的大尺度場(chǎng)地承擔(dān)了各組團(tuán)師生日常活動(dòng)與休憩觀(guān)景,路徑相對(duì)自由,景觀(guān)層次立體多樣。以食堂區(qū)組團(tuán)綠地為例:從南至北,組團(tuán)內(nèi)設(shè)計(jì)了主題活動(dòng)平臺(tái)、陽(yáng)光草坪、疏散廣場(chǎng)、造景樹(shù)、中央下沉花園及弧形臺(tái)地等景觀(guān)節(jié)點(diǎn)。在組團(tuán)對(duì)應(yīng)活動(dòng)、交通及疏散功能的區(qū)域,設(shè)計(jì)13盞3.5 m高庭院燈,燈具間隔15 m,保證夜間照明的功能性?；⌒闻_(tái)地是組團(tuán)內(nèi)結(jié)合功能性與景觀(guān)性的設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)。在弧形臺(tái)地的踢面檐口處暗藏LED軟燈帶,勾勒出臺(tái)地輪廓,結(jié)合局部布置的草坪燈,漫散射的幽暗燈光將附近的中央花園夜間靜謐的氣氛烘托出來(lái),為校園內(nèi)師生活動(dòng)與休憩提供場(chǎng)所。環(huán)境照明設(shè)計(jì)還包括采用36 W插地式照樹(shù)燈對(duì)組團(tuán)內(nèi)數(shù)株造景樹(shù)進(jìn)行重點(diǎn)打亮,使樹(shù)形樹(shù)貌在夜間煥發(fā)出新的活力。在組團(tuán)綠地中結(jié)合運(yùn)用功能性照明及環(huán)境照明,使地塊散發(fā)出幽靜、疏朗的學(xué)府氛圍。禮堂前廣場(chǎng)夜景實(shí)景圖如圖3所示。

圖3 禮堂前廣場(chǎng)夜景實(shí)景圖

三級(jí)景觀(guān)步行道為教學(xué)樓組團(tuán)內(nèi)庭院、宿舍組團(tuán)內(nèi)庭院及林下小場(chǎng)地小尺度公共空間,是給師生提供放松冥想交流的最佳場(chǎng)所。以教學(xué)區(qū)內(nèi)庭院為例:教學(xué)區(qū)內(nèi)庭院連接室外連廊,為教學(xué)區(qū)提供戶(hù)外休憩場(chǎng)所。夜景照明設(shè)計(jì)時(shí)在中庭通道出入口等局部設(shè)置3.5 m高庭院燈,為內(nèi)庭院主要照明來(lái)源;在庭院內(nèi)坐凳等休憩設(shè)施處安裝0.6 m高草坪燈,為師生的停留空間提供照明支持。三級(jí)步行道照明與建筑空間結(jié)合緊密,對(duì)應(yīng)建筑的屬性與需求,在最小的景觀(guān)尺度內(nèi)利用相對(duì)內(nèi)斂的空間關(guān)系,通過(guò)燈具的打亮體現(xiàn)出景觀(guān)細(xì)節(jié)豐富?？紤]內(nèi)庭院的尺度較小,僅布置零星的功能性燈具營(yíng)造出舒適的內(nèi)聚小空間,既滿(mǎn)足夜間空間的照明需要,也為師生提供課余交流活動(dòng)的場(chǎng)所,增加師生的互動(dòng)性和參與性,營(yíng)造更具人氣的校園景觀(guān)。

4 配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 負(fù)荷等級(jí)及電源

景觀(guān)夜景照明用電按三級(jí)負(fù)荷供電。景觀(guān)照明配電箱電壓為0.4 kV三相五線(xiàn)制,照明燈具工作電壓為220 V及12 V。

此次校園景觀(guān)配電按區(qū)域共設(shè)置3臺(tái)景觀(guān)照明配電箱,輻射式為區(qū)域燈具供電;設(shè)置8臺(tái)開(kāi)關(guān)電源箱為12 V超低工作電壓燈具供電。景觀(guān)照明配電箱及開(kāi)關(guān)電源箱均設(shè)置在室外,箱體防護(hù)等級(jí)不低于IP65。配電箱本體為不銹鋼材質(zhì),基礎(chǔ)采用混凝土預(yù)制,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C20,混凝土基座高不低于0.2 m,基礎(chǔ)尺寸由中標(biāo)配電箱廠(chǎng)家根據(jù)設(shè)計(jì)定制。室外配電箱應(yīng)結(jié)合景觀(guān)綠化做美觀(guān)處理。

配電箱電源均引自區(qū)域變電所,內(nèi)庭院照明電源引自建筑物原有照明配電箱配用回路,各照明回路均設(shè)置漏電保護(hù)裝置。

4.2 照明控制

景觀(guān)照明采用時(shí)間控制和手動(dòng)控制,成品時(shí)序開(kāi)關(guān)模塊設(shè)于景觀(guān)照明配電箱內(nèi),由廠(chǎng)家成套提供。燈具按功能分為全夜燈及半夜燈,可根據(jù)不同的需要設(shè)定開(kāi)閉燈具的時(shí)間,滿(mǎn)足綠色校園的設(shè)計(jì)要求。

4.3 電纜及其敷設(shè)

室外供電線(xiàn)路除12 V超低壓工作燈具自開(kāi)關(guān)電源至燈具采用自帶電纜外,其余采用YJV-0.6/1 kV型電纜穿PVC管埋地暗敷設(shè)。電纜埋深不低于0.7 m,電纜穿越非綠化的車(chē)行道路時(shí)改穿鍍鋅鋼管保護(hù)。所有埋地接線(xiàn)盒都必須嚴(yán)格防水(接線(xiàn)后接線(xiàn)盒須灌蠟封閉)。電纜直埋或在保護(hù)管中不得有接頭。電纜與電纜或管道、道路、構(gòu)筑物等互相間的最小距離應(yīng)符合GB 50217—2018中表5.3.5的規(guī)定。

4.4 接地與安全

景觀(guān)照明配電采用TN-S接地系統(tǒng),各燈柱所有不帶電金屬部分均應(yīng)與PE線(xiàn)可靠連接。電纜PE線(xiàn)在配電箱進(jìn)線(xiàn)處、照明回路末端處做重復(fù)接地。重復(fù)接地電阻要求不大于10 Ω。重復(fù)接地接地極采用50 mm×50 mm×5 mm,3根長(zhǎng)2.5 m鍍鋅角鋼,接地線(xiàn)采用40 mm×4 mm熱浸鍍鋅扁鋼,接地極垂直埋設(shè),埋深為頂端距地面0.7 m,接地極間距為5 m。

5 結(jié) 語(yǔ)

高校校園照明在校園景觀(guān)中是不可或缺的。本文結(jié)合西北工業(yè)大學(xué)太倉(cāng)校區(qū)的實(shí)際工程案例解讀了高校校園夜景照明的設(shè)計(jì)理念及設(shè)計(jì)過(guò)程,較為系統(tǒng)地說(shuō)明了高校校園夜景照明對(duì)于提升高校校園景觀(guān)效果的重要作用。高校校園夜景照明依托景觀(guān)設(shè)計(jì),合理、巧妙地運(yùn)用各種燈具及光影的組合變化將高校校園景觀(guān)更生動(dòng)地表達(dá)出來(lái),烘托出校園別樣的夜環(huán)境,為師生提供一個(gè)安靜舒適的學(xué)習(xí)生活場(chǎng)所。