城市夜景照明中的电气设计

张 帆

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

·水·暖·电·

城市夜景照明中的电气设计

张 帆

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

介绍了夜景照明的常见类型，对夜景照明光源与灯具的选择进行了阐述，解释了夜景照明配电及控制方法，并对公园夜景照明、广场夜景照明、水景照明的应用作了研究，为夜景照明设计提供参考。

夜景照明，灯具，光源，类型

随着我国的经济发展、科技的进步和城镇化率的提高，为城市景观照明提供了良好的设计氛围和物质条件。但是由于目前的民用建筑设计单位中并没有专业从事灯光设计的人员，一般的城市室外夜景照明是由建筑专业和电气专业人员相互配合，共同完成。在设计过程中，由于专业的限制，建筑专业的同志着重于视觉的美观，电气专业的同志着重于供配电的安全，而对于灯具的选择、安装和照明方式的运用，两个专业的同志都不是很明晰。笔者由于近年来参与设计了多座城市广场、公园的景观设计，对此深有感触，故此将在设计过程中的心得与各位同仁分享，文中有不足或错误之处还请各位同仁批评指正。根据《城市夜景照明设计规范》和《照明设计手册》(第2版)的定义，城市照明包括城市功能照明与城市景观照明。城市功能照明主要包括城市道路及附属交通设施的照明与指引标识照明。城市景观照明是对城市中夜间可引起良好视觉感受的某种景象所加的照明。概括的说，城市中室外照明的作用就是创造舒适优雅的环境；以一定的照明保证人身财产的安全；以灯光手段点缀气氛、美化建筑、增加商业气息、亮化城市。在实际的设计中，常常是城市功能照明与景观照明相交叉，这就要求设计人员掌握不同的光源、灯具和照明手法在不同条件下的运用(本文着重介绍城市的景观照明，城市的功能照明多为道路、桥梁、隧道等的照明，在此不做详述)。由于人工照明与自然光照明属于两种完全不同的照明方式，所以在进行室外夜景照明设计时，首先应明确室外夜景照明的类型，其次要根据不同的照明对象和照明类型选择合适的光源与灯具。

1 夜景照明的常见类型

1)泛光照明。泛光照明是利用泛光灯使得场景或物体的亮度明显高于周围环境的照明方式。泛光照明的特点是要将被照对象的造型、特点或是历史风貌在夜景下更加具有立体感和特色，但应注意照明灯具设置的隐蔽性，在白天不能影响景观的周围外部环境。2)轮廓照明。轮廓照明分为两种方式：一种是利用灯光直接勾勒出建筑物或构筑物等被照对象的轮廓；另一种是剪影照明，是将光线投射到物体的背景面，从而把被照对象的造型衬托出来，但物体的造型是黑色无光剪影。轮廓照明一般只适用于大型建筑，且不能表现建筑的细节。剪影照明一般用于非主体建筑的部分，如建筑的柱廊、建筑突出构件的照明。轮廓照明经常采用的是紧凑型荧光灯、冷阴极荧光灯或发光二极管(LED)。3)动感照明。也称为动态照明，就是利用投光照明、霓虹灯照明或LED灯带等，并运用不断变化图案或色彩，从而加强照明效果。4)声光照明。声光照明是一种将声光相结合，以表演方式进行的照明。在很多景观设计中还融入了音乐喷泉等其他因素，成为一种新型广场表演项目。5)重点照明。利用窄光束灯具照射局部表面，使之和周围形成强烈的亮度对比，通过有韵律的明暗变化，形成独特的视觉效果。6)内透光照明。内透光照明是利用室内光线向外透射的照明方式。对于某些没有条件做外部泛光照明时，使用内透光照明可起到装饰美化效果；内透光照明也运用于大面积玻璃幕墙，反光重的大型建筑物。需要注意的是，内透光照明灯具应专门设置，独立控制。内透光照明多采用三基色直管荧光、发光二极管(LED)或紧凑型荧光灯。夜景照明见图1。

2 夜景照明光源的选择

室外夜景照明光源的选择一般基于以下原则：即光源的寿命、效率、色温与显色性，对于气体放电灯还应注意接线方式和功率因数。各类灯具的特点和使用范围见表1。

3 夜景照明灯具的选择

室外照明灯具的选择应首先选用定型产品，便于维护和更换；其次，要注意灯具的效率、寿命、光束角等是否满足设计要求；第三，要根据灯具所使用的场所，选择灯具的合理防护等级。根据相关规范的要求，夜景照明的室外灯具不得使用0类灯具，灯具的防护等级不应低于IP55；水下灯具应采用Ⅲ类灯具，且防护等级不应低于IP68；埋地灯具的防护等级不应低于IP67。室外安装的灯具还应具有防腐性。在《照明设计手册》中还特别强调指出，应慎选埋地灯。因为埋地灯防护等级要求高、价格贵、维护困难、易产生眩光，大功率的埋地灯由于灯具表面温度高，易烫伤人，所以在设计中应谨慎选择。

4 夜景照明配电与控制

1)照明配电。夜景照明的供电电压、供电半径等在相关的规范中均有介绍，就不在此一一说明了，需要注意的是，安装在室外照明配电箱(控制箱)防护等级不应低于IP54，为了避免雷击，室外设置的配电箱还需加设电涌保护器(SPD)；距地面2.5 m以下的配电箱、控制箱应借助于钥匙或专用工具才能开启；在北方地区，还应考虑室外环境温度变化对电气元件的影响。

表1 各类灯具的特点及使用范围

对于光源功率大于250 W或者以上的单个光源，要在每个灯具处单独设置短路保护装置，这样可以避免故障面的扩大；对于只在水中才能安全工作的灯具，供电回路还要采用低水位断电措施，灯具要选择具有抗腐蚀性和防水措施，以保证安全。

安装于室外的景观照明如果是距建筑外墙20 m以内的，要和室内系统的接地型式相一致；如果是距建筑物外墙20 m以外的，建议采用TT接地系统；TT系统中采用剩余电流保护器来作为接地故障保护。根据《城市夜景照明设计规范》8.3.3规定：当采用TT接地系统时，应采用剩余电流保护动作电流不宜小于正常运行时最大泄露电流的2.0倍～2.5倍；参照《照明设计手册》一般选择RCD的动作电流不大于100 mA。

2)夜景照明的控制。夜景照明的控制对于景观照明起到了锦上添花和画龙点睛的作用。好的照明控制，能更好的突出照明对象的特点，提高其艺术表现力，还可以节约能源，提高运行管理水平。

夜景照明的控制方式一般可分为手动控制、自动控制、智能控制等。场景模式一般分为平时、节日、重大节日等。除此以外还应注意对灯具的分区、分类控制，做到方便维护，降低人员劳动强度，减少故障影响范围等。

5 城市夜景照明的具体运用

1)公园的夜景照明。

在城市中，公园是群众休闲娱乐的主要场所，而公园的种类、功能也多种多样，既有儿童公园、动物园，也有历史公园、名胜公园，因此对照明的功能和种类也就有了不同的要求。一般分为明视照明和饰景照明(也称显示照明)。

明视照明，是以公园的道路为中心进行的照明设计，这部分照明设计需要考虑灯具的效率、维修、路面照度等因素。灯具选择一般采用5 m～12 m的高杆灯、庭院灯等。

饰景照明，是为公园的夜景增加气氛，对照度不做要求。对不同的对象，需要表现的位置不同，对于假山，就要使其棱线最亮；对于花坛、草坪，要利用照明形成有韵律变化的图案；对于树木，要通过照明的明暗对比显示出景深。饰景照明的灯具选择应采用有乳白色玻璃或棱镜，这样可以降低亮度，减少眩光，或者采用光源位置高于人眼的灯具，来达到同样效果。

2)广场的夜景照明。

城市广场可分为交通广场、集会广场、会展广场等。简而言之广场就是人、车、物的集散地。

交通广场是人、车的集散地。在人员、车辆密集的地方要采用高显色性、高效率的光源与灯具。对于火车站、汽车站的广场照明，必须设置在广场中心的周围，选用的灯具和光源要有长寿命和便于维护的特点。

集会广场是人的聚集地。做照明设计时，一定不要在广场的正中心设置柱形灯，集会广场照明最好采用显色性良好的暖色调光源，在保证照度的前提下尽可能避免眩光。

会展广场是人与物的聚集地，照明应注意平时与会展相结合，预留足够的电容量，为提高广场利用率，平时照明设计应采用在周边设置高杆照明装置。

3)水景照明。

城市夜景的水景照明的对象一般有喷泉、瀑布、跌水等，有时同音乐、灯光变化相结合。水景照明根据灯具安装位置的不同可分为：水上照明、水面照明、水中照明。水上照明和水面照明都要将灯具设置在水上的构筑物上，通过水面反射达到需要的艺术效果，但应注意眩光的控制。水中照明是为了水色本身或水中景物显得更加美观生动。由于水对光的波长有不同的透射性选择，蓝色、绿色系统的光透射系数高，在水下颜色中蓝色、黄色更容易看出，所以选择光源时要注意。

6 结语

城市的室外夜景照明是一个城市现代化的标志，也是彰显城市繁荣的重要手段。在夜景照明设计中需要不同的照明对象，制定相应的照明方案，在实际工作中照明方案确定需要复杂的工作流程，在文中就不再赘述了。本文只是对室外夜景照明做了最基本的介绍，希望对广大电气设计同行有所帮助。

[1] 赵振民.实用照明设计手册[M].天津：天津大学出版社，2010.

[2] 北京照明学会照明设计专业委员会.照明设计手册[M].第2版.北京：中国电力出版社，2012.

[3] JGJ/T 163—2008,城市夜景照明设计规范[S].

On electric design for urban night landscape lighting

Zhang Fan

(ShanxiArchitecturalDesignandResearchInstitute,Taiyuan030013,China)

The paper introduces the common types for the night landscape lighting, illustrates the lighting resource and selection of lights, interprets the night landscape lighting distribution and controlling methods, and researches the application of the night landscape lighting on roads, squares and water, so as to provide some reference for the night landscape lighting design.

night landscape lighting, light, light source, type

1009-6825(2015)16-0117-02

2015-03-30

张 帆(1974- )，女，高级工程师

TM923.02

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