1 立面照明定義

  所謂立面照明又稱(chēng)建筑物照明，是用燈光重塑建筑物夜間景觀(guān)的照明，屬于夜景照明的一部分。目的是利用燈光重點(diǎn)烘托建筑特點(diǎn)，并有機的與周?chē)h(huán)境相結合，創(chuàng )造一個(gè)和諧、優(yōu)美和富有特色的夜景圖畫(huà)，以此來(lái)表現該建筑物的夜間形象。

  2 立面照明通用設計原則

  立面照明設計應遵循下列通用原則：

  (1)建筑物照明設計應符合城市夜景照明專(zhuān)項規劃的要求，并與工程設計同步進(jìn)行。

  (2)照度、亮度及照明功率密度值應符合相應國家規范的規定。選擇節能型光源和高效燈具，并避免一味追求效果，無(wú)限制的使用光源和燈具，造成能源浪費。

  (3)合理選擇照明光源、燈具和照明方式;有效利用不同光源的顯色指數、燈具的配光曲線(xiàn)以及多變的照明控制方式，達到藝術(shù)和視覺(jué)效果。

  (4)合理確定燈具安裝位置、照射角度和遮光措施，以避免光污染和眩光。

  (5)慎重選擇彩色光。大型露天體育場(chǎng)在承辦一些重要比賽及演出活動(dòng)時(shí)，會(huì )引發(fā)短時(shí)間內大量觀(guān)眾聚集和遣散問(wèn)題，因此疏散指示及交通信號的突出就顯得尤為重要。另外，在舉辦活動(dòng)過(guò)程中，為了能夠真實(shí)反映現場(chǎng)效果，有時(shí)還會(huì )運用航拍技術(shù)。所以在夜景照明設計中，夜景照明所選擇的光色在保證與被照對象和所在區域的特征相協(xié)調的同時(shí)，不應與交通、航運等標識信號燈造成視覺(jué)上的混淆。

  (6) 照明設施應根據環(huán)境條件和安裝方式采取相應的安全防范措施，避免造成不必要的人員傷亡。

  3 體育建筑立面照明設計

  體育建筑立面照明設計原則應突出體育建筑的功能特點(diǎn)，并考慮建筑主體占地廣、體型龐大等特征，結合建筑物表面色彩，利用光的不同顏色，合理選擇相適宜的視點(diǎn)，使其與建筑物及周邊的廣場(chǎng)、商業(yè)等文化環(huán)境相協(xié)調。立面照明燈具應和建筑立面的墻、柱、檐、窗、墻角或屋頂部分的建筑構件相結合，充分考慮光的投射方向、燈具安裝位置對建筑物和整體藝術(shù)效果的影響。

      3.1泛光照明

  泛光照明即利用投光裝置照射建筑物的外立面，以表現建筑物的外貌特征。通常用于建筑物的主立面、側面和輪廓照明。

  用于主立面照明特別是立面大部分平坦時(shí)，投光燈多選用中光束(照射角在30°～70°之間)或寬光束(照射角>70°)照明燈具;用于側面或輪廓照明時(shí)，投光燈多選用中光束或窄光束(照射角在10 °～30°之間)照明燈具，當為突出建筑立面某一特征時(shí)，可選用窄光束或超窄光束(照射角5°)照明燈具。

  根據燈具外形不同，投光燈亦可分為圓形投光燈和方形投光燈兩種。

  圓形投光燈一般光束角較小，具有強指向性，為對稱(chēng)泛光。

  方形投光燈一般光束角大，照射面積廣，為非對稱(chēng)泛光。

  選擇哪種投光燈應視不同空間，不同表達效果而定。

  泛光燈光源目前常用的有金鹵燈、高壓鈉燈、LED燈，白熾燈和高壓汞燈因其光效低、能耗大較少使用。

金鹵燈：即金屬鹵化物燈的簡(jiǎn)稱(chēng)。在汞和稀有金屬的鹵化物混合蒸氣中產(chǎn)生電弧放電發(fā)光的放電燈，它是在高壓汞燈基礎上添加各種金屬鹵化物制成的高效光源。充入燈管內的低氣壓金屬鹵化物決定燈的發(fā)光性能，不同金屬鹵化物燈可制成不同特性的光源。金鹵燈以其光效高、壽命長(cháng)、顯色性好、價(jià)格相對便宜等優(yōu)勢在室外照明中應用最為廣泛。

  高壓鈉燈：是一種高壓鈉蒸汽放電燈泡，工作時(shí)發(fā)出金白色光，高壓鈉燈必須串聯(lián)與燈泡規格相應的鎮流器后方可使用。具有發(fā)光效率高、耗電少、壽命長(cháng)、透霧能力強和不誘蟲(chóng)等優(yōu)點(diǎn)，但顯色性較差，常應用于對顯色性能要求不高的場(chǎng)所。

  LED投光燈：LED是一種利用固體半導體芯片作為發(fā)光材料，在兩端加上正向電壓，引起光子發(fā)射產(chǎn)生可見(jiàn)光。LED投光燈多是由若干1W的LED組合而成。作為新型光源因其高效、節能、低能耗、可控性好，色彩豐富等特點(diǎn)在室外照明中得到廣泛應用。但因其需要配套的控制芯片，價(jià)格相對昂貴。

  氙燈：是一種含有氙氣的大燈，又稱(chēng)高強度放電式氣體燈。其工作原理是在石英燈管內填充高壓惰性氣體——氙氣，取代傳統的燈絲。在兩段電極上有水銀和碳素化合物，通過(guò) 2.3萬(wàn)V高壓電流刺激氙氣發(fā)光，在兩極間形成白色電弧，發(fā)出的光接近太陽(yáng)光。氙燈因其亮度高、照射范圍遠、顯色性能好，接近于日光，啟動(dòng)快、壽命長(cháng)等特點(diǎn)多用于大功率探照燈。在該體育場(chǎng)立面照明設計中正是利用了他的這一特點(diǎn)，在體育場(chǎng)屋頂外緣處架設若干套氙燈，通過(guò)其打出的白色光束，來(lái)烘托節日氣氛，這應該算是一種特殊形式的泛光照明。

  在泛光照明設計中，應合理選擇不同的燈具和光源，利用光源的色溫和燈具不同的投射角度，巧妙利用光色變化，以體現建筑物特有的風(fēng)格和特色。在屋面和體育場(chǎng)四周的底部設置金鹵投光燈，重點(diǎn)突出體育建筑的恢弘效果，并使其輪廓、邊角清晰，保證體育場(chǎng)建筑的完整性。另外投光燈的照射使建筑物亮度與周?chē)h(huán)境明顯區別，在光色選擇上形成與周?chē)h(huán)境的色對比，同時(shí)又保證了與周邊整體環(huán)境的協(xié)調性。

       立面照明的光源色表分組和顯色性分級以及不同環(huán)境區域建筑物泛光照明照度和亮度標準值。設計者可根據不同的表達效果選擇不同顯色指數和色溫的光源，并根據周?chē)h(huán)境確定照度和亮度，以確保與周?chē)h(huán)境的一致性。

  燈具安裝時(shí)應盡量選擇隱蔽燈具等照明設施，但應同時(shí)兼顧照明燈具日后的維護、保養。當照明設施無(wú)法隱蔽安裝時(shí)，應使其形狀、尺度和顏色與環(huán)境相協(xié)調，已達到效果上的統一，值得注意的是建筑物的入口不宜采用泛光燈直接照射。當建筑外墻采用玻璃幕墻或選用反射比低于0.2的表面材料時(shí)，也不應選用泛光照明。

       3.2內透光照明

  利用建筑物的孔、洞、窗將建筑物內的光線(xiàn)向建筑物外透射的照明方式。這也是在體育建筑的立面景觀(guān)照明設計中常用的一種表現手法，特別適用于建筑外墻采用玻璃幕墻和外立面透光面積較大或選用被照面反射比低于0.2的表面材料時(shí)。

  內透光照明常用光源為熒光燈和LED燈。

  LED燈可通過(guò)不同顏色的透過(guò)片，發(fā)射出不同顏色的光，色彩豐富且多變。

  體育場(chǎng)即巧妙利用建筑外墻上的不規則孔洞，利用LED光源變化，通過(guò)內透光的設計手法使整個(gè)建筑充滿(mǎn)靈動(dòng)活潑的氣息。避免因體育建筑體積的過(guò)于龐大而給人帶來(lái)視覺(jué)上的壓迫感。

    3.3重點(diǎn)照明

  重點(diǎn)照明是為提高特定區域或目標的照度，使其比周?chē)鷧^域亮的照明。其目的是重點(diǎn)突出建筑物上某一局部的特寫(xiě)如雕塑、小品等，重點(diǎn)照明的光影特征、亮度和光色等應與建筑整體協(xié)調統一。

  體育場(chǎng)夜景照明設計中也同樣運用了此種表現手法，在每一個(gè)拉索下均設置了150W的金鹵投光燈，使大拱和下面的體育場(chǎng)在夜間照明中形成一個(gè)整體。

  3.4動(dòng)態(tài)照明

  通過(guò)對照明裝置光輸出的控制形成場(chǎng)景明、暗或色彩以及文字等變化的照明方式。動(dòng)態(tài)照明的表現形式有很多，如通過(guò)LED數碼管或LED像素屏組成動(dòng)態(tài)圖案，輸出影像及文字，創(chuàng )造一個(gè)光影結合的動(dòng)態(tài)照明效果。

       REG LED數碼管可以實(shí)現多種效果的變化，達到一個(gè)很好的顯示效果。他是通過(guò)較高端的控制形式，控制一些功能較為單一的管子，在建筑幕墻上組成可變化的照明圖案，起到幕墻的裝飾作用，以米為一個(gè)計量單位。LED像素屏則是由方形像素磚或由若干LED像素管(也是一種數碼管)拼接而成的屏幕，結合LED全彩視頻控制系統，實(shí)現花樣，文字，視頻等全彩變幻，通常以m 2為計量單位。特點(diǎn)是透光性好、色彩飽滿(mǎn)、表現力豐富，是一種高級裝飾燈具，價(jià)格相對昂貴，常應用在動(dòng)態(tài)照明中。

   3.5輪廓照明

  利用燈光直接勾畫(huà)建筑物和構筑物等被照對象輪廓的照明方式。適用于具有豐富輪廓特征的建筑物，由于體育建筑的體積龐大，且外輪廓多以圓形為主，沒(méi)有特別復雜多變的輪廓，因此此種照明方式并不適用于對整個(gè)建筑的輪廓進(jìn)行勾勒，但可應用于為重點(diǎn)突出的某一局部構筑物的輪廓描述。

  上述幾種照明方式在立面照明設計中可全部應用，也可選擇其中幾種方式，關(guān)鍵要保證能夠清晰表述建筑物的特征和所要表現的照明效果。

       4配電系統及控制

  4.1照明配電系統

  (1)立面照明負荷等級一般按三級負荷設計，采用由建筑內的變配電室單回路放射式或樹(shù)干式的供電方式供電，其供電電壓為0.23/0.4kV，供電半徑一般不超過(guò)0.5km。照明燈具端電壓不超過(guò)其額定電壓值的+5%和-10%。一般體育類(lèi)建筑特別是體育場(chǎng)具有占地面積大、水平管線(xiàn)敷設長(cháng)等特點(diǎn)，故建議可將體育場(chǎng)夜景照明分為4個(gè)區域，每個(gè)區域可就近從變配電室引來(lái)一路電源，設置二級配電箱，夜景照明電源末端箱再分別從該四處二級配電箱引出。此種配電方式配電靈活，可有效減少管線(xiàn)敷設的數量，同時(shí)可降低后期修改的影響范圍。

  (2)在夜景照明的負荷計算時(shí)其需要系數通常取1，并應將電氣附件的損耗功率計入進(jìn)去。

  (3)三相照明線(xiàn)路各相負荷的分配宜保持平衡，最大相負荷電流不宜超過(guò)三相負荷平均值的115%，最小相負荷電流不宜小于三相負荷平均值的85%。單相分支回路電流值不宜超過(guò)30A。

  (4)當采用三相四線(xiàn)配電時(shí)，中性線(xiàn)截面不應小于相線(xiàn)截面;室外照明線(xiàn)路應采用雙重絕緣的銅芯導線(xiàn)，照明支路銅芯導線(xiàn)截面不應小于2.5mm 2。當線(xiàn)路過(guò)長(cháng)，電壓損失超過(guò)允許范圍時(shí)，導線(xiàn)截面可適當放大以減少線(xiàn)路引起的電壓損失。

  (5)立面照明燈具均應設置接地故障保護，人員可觸及的燈具配電回路需設置剩余電流保護和短路保護，對單光源功率在250W及以上者，宜在每個(gè)燈具處單獨設置短路保護。

  (6)夜景照明系統應安裝獨立電能計量表。

  4.2照明控制方式

  照明控制是夜景照明系統中的重要組成部分，也是實(shí)現夜景照明針對不同場(chǎng)景、時(shí)間而發(fā)生變化的必要手段。選擇良好的照明控制方式不僅可以有效表達夜景照明的藝術(shù)效果，還能降低管理人員的勞動(dòng)強的照明控制方式分為手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種。

  (1)手動(dòng)控制：手動(dòng)控制由管理人員根據需要手動(dòng)關(guān)合配電回路，應用于配電回路少，場(chǎng)景設置簡(jiǎn)單的小型夜景照明工程。

  (2)自動(dòng)控制：自動(dòng)控制目前較常使用的是智能照明控制系統，該系統可以根據提前預設的不同場(chǎng)景和時(shí)間進(jìn)行編程，如平日照明、休息日照明、一般活動(dòng)或節日照明、重要活動(dòng)或節日照明等。夜景照明的智能照明控制系統可作為獨立系統設置，也可預留標準通信接口，納入城市夜景照明控制系統。

      5結束語(yǔ)

  體育類(lèi)建筑夜景照明設計屬于景觀(guān)照明設計的一個(gè)分支，其照明方式的表現手法包括光源及燈具的運用均與其他類(lèi)別的夜景照明存在共性，但又因其建筑形式、規模及功能不同在照明方式的選擇上有其特殊的處理方式。