园景光环境设计.doc

园景光环境设计
绵阳市工业设计院现代园景设计研究所园景光环境设计是现代照明技术的一个重要分支。它充分运用光线的强弱变幻、色彩搭配及强光照射等特点，使园林中的花草树木及亭台在黑暗降临后能满壁生辉、光彩动人，从而淋漓尽致地表现出园景的特点，并全面地展示出建筑师与设计师的设计风格，以达到前所未有的照明效果。
我们参与了绵阳市一重要园景—普明山公园的光环境设计工作，下面就以如何实现此公园的光环境效果谈谈如何进行园景光环境设计。
1影响光效果的几个因素
园景光环境设计与其他的照明设计有较大的不同，它通过对被照物的明亮变化、颜色改变来展示其特点。因此，我们设计时必须全面了解园景中各种建筑、构筑物的功能、风格、结构特点以及表面装饰材料、建筑物周围的环境等情况。在设计时，我们首先应综合考虑对光效果会产生重要影响的以下几个因素：
1.1　园景设计师的设计风格和意图
由于园景中建筑构筑物相当多，设计师在构思和设计时均有其独特的创意。比如在某一景致处，它是要表现一种热情还是冷静，是要表现刚烈还是一种柔和，是要突出它，还是要用于衬托其他的景致。这些，只有全面的领会了园景设计师的意图，我们才能通过采用不同的照明方式来刻画物体的特征，达到预期的效果。
1.2　照明环境的状况
不管是何种照明，只有对周围环境的照明状况进行考察后，才能确定被照物的预定光照效果及需要的照度水平。被照环境越大，要达到预定效果所需的照度水平也越高。
1.3　季节影响
主要考虑落叶树和灌木对永久性照明设备的影响。因此，当考虑用树叶来掩蔽灯具或减少眩光时，应考虑尽量放在常青树木下。另外，在冬季灯光颜色应体现暖色；在夏季应采用高色温的冷色。因此，我们应在不同季节对灯具换用不同颜色的透光片，以产生舒适的感觉。
1.4　观察点
作为园景设计，观察点相当重要。由于在设计时的道路规划也就基本上决定了人们的观察方向和范围，因此，投光照明灯具的方向也应和观察方向一致。
2光源及灯具的确定
在园景照明中，最主要的照明方式为投光照明。我们通过灯具将光线投射到物体上，将其外观的特点展示出来。在园林中有大量的建筑、构筑物、游廊、柱廊、道路、桥梁、雕塑、旗帜、喷泉、水池、人工瀑布、草坪、绿地、花池和树木。我们只要将各种投光灯合理地放置在被照物周围，便可以获得永久的照明效果。而其他的照明方式可以作为辅助的照明方式灵活应用，以达到最佳效果。
2.1　光源的确定
一般将光源分为二大类，一类是固体发光光源，另一类是气体放电光源。设计时，我们根据不同的场所可以初步地确定选用的光源类型，然后综合考虑其显色性、寿命、色温等因素，即可基本确定光源的类型，最后再通过照度计算，可以求出灯具的功率。下表介绍了常用各类光源的性能、特点与适用范围；我们通过此表可以较方便地选出不同场所需选用的光源。
2.2　灯具选用
灯具的选用主要考虑灯具的光学特性、机械特性和电气性能。这些性能主要参考厂家样本来确定，根据这些特性可以选出灯具的功率、安装位置和高度，以及灯具的防护等级和保护性能。
光源类型
功率（W）
光效（LW/W）
色温（K）
显色指数
寿命（h）
适用场所
普通照明灯泡
15～1000
12～15
2700～3000
100
1000～2000
装饰带照明 轮廓照明
密封光束灯PRA
80～300
12～15
1700～2900
100
2000～25000
有多种颜色，很适用于照射纪念物和艺术品
装饰性投光照明，局部照明
卤素灯
150～2000
20～34
3000
100
2000
管状卤素灯用于泛光照明
单端卤素灯用于聚光照明
普通荧光灯
15～40
40～55
3000～6500
50～90
3000～5000
有多种颜色 轮廓照明
紧凑型荧光灯
7～38
60～80
2700～3000
50～90
2000～10000
装饰带照明 家庭灯照明
霓虹灯
15～150W/m10

3000～5000
轮廓照明装饰图案、动态照明
高压汞灯
50～1000
55～60
4000～5000
30～40
4000～8000
投光照明，广场照明，建筑物立面照明，树木投光照明
高压钠灯
50～1000
85～120
2000
16～30
4000～8000
泛光照明，宜于褐色、红色、黄色建筑物，不宜于植物
低压钠灯
18～180W
100～200
1700
20
18000
特殊投光，如黄色
金属卤化物灯
35～1000
60～90
4000～5000
60～80
4000～8000
显色性要求高的场所，可有多种颜色
氙灯
1500～20000
20～30
6000
94
1000
探照灯式照明 大面积照明

2.3　照度计算
根据被照物体的特点，我们由上表可以大致地确定光源和灯具，从而就可以进行照度计算。首先要确定希望的照度值，此值可以查《民用建筑电气设计规范(JGJ/J16－92)》第9、10、11条，然后利用单位容量法或流明法求出投光灯具的台数。下面只介绍单位容量法：单位容量法：根据光源种类求出单位容量，即：
　　P=m＊E
　　式中：P—单位容量(W/m2）
　　m—投光灯单位容量法的系数
　　E—希望达到的照度值
　　各种光源投光灯的m值
光源种类
高压钠灯
金属卤化物灯
高压汞灯
氙灯
卤钨灯
白炽灯
m值
0.050
0.065
0.091
0.151
0.227
0.239
注：表内数据摘自《建筑灯具与装饰照明手册》
　　投光灯台数
　　式中：A—被照面积(m2)
　　PL—单台投光灯的功率(W)
3园景中各种景致的布灯方式
下面结合工程实际，介绍在园景中常用的布灯方式和位置：
3.1　道路照明
道路照明可分为两类，一类是功能性照明，一类是装饰性照明，功能性照明主要采用高压汞灯或高压钠灯。我们在实际工程中，车道两旁采用了80W的高压汞灯，并采用配光特性较好的SR系列铝身灯具，使大部分光能较均匀地照射在道路上。装饰性照明主要采用节能荧光灯和小功率的高压钠灯。在园景的小路、庭院中根据环境需求，采用不同的庭院灯具，并注意灯具与环境的协调。从节能和减少维护工作的角度考虑，我们在小径两旁使用了长寿命的50W高压钠灯。同时，为了产生一种引导性的光环境效果，在一些迈向主要景点的路径上，采用了MICA型藏地型的地下嵌入式灯具。光源用50W的卤素反射灯泡。这种灯具既可以作为路径照明，又具有引导性的照明效果。
3.　水景照明
水在流动时，其声色带给人活力，水在静止时，又能反射出周围的景致。因此，园林中水景的照明也格外有特色。
(1)喷泉：应将投光灯具装在水池内的喷口后面或装在水流重新落到水池内的落点下面。工程中，我们在距水面下约10cm处的上述两点装上小功率的PAR30.75W的水下投光灯具，照射效果较为不错。
(2)瀑布：灯具应装在水流下落处的底部或底部墙上，功率取决于瀑布的落差和下落下层的厚度以及水流出口的形状造成的水流散开程度。对于阶梯式水流，安装位置与瀑布相似，但每一阶梯底应装有照明。工程中，我们在瀑布下落底处用几组PAR56.300W的灯具照亮整个瀑布面；而在叠水的阶梯底侧面装上100WHAL的散光型灯具，勾勒出叠水的阶梯状，既有水流的动感，又错落有致。
(3)水池和湖面：在池底边周围用投光灯将池的轮廓勾画出来，可以显得很宁静。如果池边有比较特别的景致，我们通过照射这些景致，利用池水的镜面效果来突出被照物和水面，将在水面反射出令人神往的景观。在实际工程中，我们采用了兰色的75WMR16的水下投光灯具，埋藏于水池的侧边勾画池水的碧绿和水池的形状，远远望去，水池就如一颗美丽的兰宝石嵌在花园之中。
3.3　植物的照明
对于植物照明应遵循以下原则。首先，不应用某些光源去改变树叶的本色，而是应用某种颜色去加强某些植物外观。其次，应注意植物的颜色和外观随季节变化的影响，并注意消除眩光。
(1)树木：投光灯一般放于地面或地下。如果想照明树木上一个较高的地方，可以在树旁放一根小灯杆来安装灯具。在工程中，我们对一些相对独立的树，在树下装上两只绿色的70W金卤灯，光线从两个方面照射，成特写景头。对于某些成排行道树，可用前面道路照明中提到的藏地式灯具埋设于树与树之间，产生了一种朦胧的美感。我们对于成片的树木，采用几只投光灯分别射高、低树木的树叉或树干，可以产生丰富的高低立体感。
(2)草坪：通常采用草坪灯。草坪灯具我们采用PL/PLC紧凑型荧光灯具，其寿命可达8000小时。
(3)花坛：由于花有各种各样的颜色，因此一定要使用显色指数高的光源。如白炽灯或紧凑型荧光灯。灯具可以用下投光的灯具。工程中，我们将灯具放在花坛的中央或观察者所在的方向，并采用了7－18W的PL/PLC长寿命节能灯。
3.4　桥梁照明
桥的主要照明面是朝着上游和下游的两个面以及拱型底面，我们可以将灯具放在河边，用散光灯具照亮桥的两个面。另外，在桥两头的水底安装水下投光灯具，既可以将桥下流水体现出来，又可以将桥拱型底面照亮，以产生强烈的立体感。实际工程中采用了两组100W的高压钠灯照射桥面，水底采用了两组75WPAR水下射灯，水底灯具带兰色的滤光片。
3.5　雕塑品的照明
园景中有大量的雕像和雕塑品，特别是一些能体现园景风格的照明就更为重要。对于雕塑照明灯具的安装，一般采用两种方式 ，一种是将灯具置于地面或地下，一种是将灯具固定在照明杆上，而照明点的排列，取决于被照明体的类型。其目的是通过阴影和不同的亮度，创造出一种轮廓鲜明的效果。我们在对雕塑照明时，将灯具埋于地面下，从雕塑的左右、前侧投射灯光以照亮雕塑的正面，其中注意照射角度不能使雕塑的面部产生阴影。工程中采用了两组显色性较好 DL.100W金属卤化物灯。
3.6　楼台亭阁
楼台亭阁等建筑的照明一般采用投光照明，其灯具的布置方式有以下几种：
(1)在建筑物本身上安装灯具
(2)在附近的地表面上设置灯具
(3)利用灯杆安装灯具
我们应尽量把灯具设在女儿墙里，或是利用庭园、树木、墙荫及低洼处隐蔽灯具，既可以减少眩光，又能在白天看不到灯具，使景象很自然。其灯具功率的选择主要采用单位容量法进行估算，安装时可作一定的调整。
4设计中需要注意的几个问题
4.1　安全性
首先，因为园景中灯具不少是人手可以直接触及的，因此，必须选用较高防护等级的室外灯具。例如，庭院灯具我们一般不采用传统的玻璃或有机罩，而选用高强度及高透光的树脂外壳，既美观又耐用。其次，我们必须注意灯具的接地和辅助等电位的处理，一般情况下，我们均把室外灯具的金属部分用PE线接地，特别是一些特殊场合，如水下的照明，应参照《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16－92)的148条执行。
4.2　照明设备的控制
一般情况下，园景中的灯具都应该采用集中控制的方式，应设集中控制室。在线路控制方面，建议采用放射式敷设，并应有定时控制装置。
4.3　照明设备的维护
由于园景的照明属于装饰性照明，它需要一个较好的照明环境，而且由于灯具的数量和种类的繁多，因此设计时应考虑日后光源更换及清洁的方便。
结束语
总之，园景光环境的设计不仅是室外照明的一个重要内容，而且是现代艺术照明的一种重要体现。因此，我们只有在学习有关的照明设计知识的同时，不断提高自身的艺术修养，才能设计出更优秀的作品来。