芜湖长江大桥照明论Word文档下载推荐.docx
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2013年06月
摘要
伴随着人们生活水平的快速提高,人们对环境的向往也越来越高,特别是对夜景的追求十分迫切,所以桥梁照明设计迅猛地成为近年发展的热点,随着中国基础建设和城市化进程的深入,我国的城市建设、道路建设不断发展,逢山开路、遇水架桥,建设各式各样的桥梁也不断增加。
桥梁已经从简单的立交桥、人行天桥快速发展为更复杂的跨河、跨海大桥,同时它们的结构和功能越来越趋于多样化。
桥梁上的照明也越来越被大家所重视。
芜湖长江大桥不仅是芜湖市连通东西的交通枢纽,更象征着城市发展的经济地位和技术水平,成为芜湖的地标性景观。
所以芜湖大桥夜景照明也成为芜湖市甚至安徽省夜景照明的重要景观之一。
所以,它的照明不仅必须要满足道路照明规范以保证交通的安全,还需要考虑到能源节约以及设备维护等方面[1];
其次,作为芜湖市景观的一部分,它的照明又必须具备观赏性和装饰性。
本文总体阐述了对芜湖长江大桥的外观的夜景照明设计思路、灯具的选择取向、以及后期灯具的安装实施。
设计的思路完全尊重芜湖长江大桥的功能和特征,从而创造出符合城市特点的桥梁夜间景观,充分表达灯光与桥梁有机结合的艺术特性。
灯具是通过桥梁功能性照明和观赏性照明从而选择出绿色环保、色温合适的灯具[2]。
后期的安装实施针对灯具的安装以及调试和安全措施等问题。
关键词:
桥梁照明;
芜湖长江大桥;
城市照明;
景观照明
Abstract
Alongwiththerapidimprovementoflivingstandard,peopleareyearningfortheenvironmentincreasinglyhigher,especiallyforveryurgentpursuitofthenightscene.Solightingdesignofbridgesisbecomingahotspotinrecentyears,withtheChineseinfrastructureandurbanizationdepth,theurbanconstructionandroadconstructionofourcountryaredeveloping,cuttingpathsthroughmountainsandbuildingbridgesacrossrivers,allkindsofbridgeconstructionisalsoincreasing.Withthedevelopmentofsociety,manysimplepedestrianbridges,overpassbridgeshadgotarapiddevelopment,anditsformandfunctionhasbecomeincreasinglydiversified.Thelightingonthebridgeismoreandmorevaluedbyeveryone.
WuhuYangtzeRiverBridgeisnotonlyatransportationhubofWuhu,butalsoasymbolofurbandevelopmentandtechnicallevelofeconomicstatus,becomingoneofWuhulandmarklandscape.SoWuhuYangtzebridgenightlightinghasbecomeoneoftheimportantlandscapesofcitynightviewlighting.Therefore,Notonlyitmustmeetroadlightingspecificationsinordertoensuretrafficsafety,butalsoitneedtoconsiderenergyconservationaswellasequipmentmaintenance;
Secondly,aspartoftheurbanlandscape,itmusthavetheornamentalanddecorativelighting.
ThisarticleoverallexpoundsontheappearanceoftheWuhuYangtzeriverbridgeofnightsceneilluminationdesign,thelatechoiceorientation,andtheinstallationoflampsandlanternsoflampsandlanterns.DesigntrainofthoughtfullyrespectthefunctionsandcharacteristicsofWuhuYangtzeriverbridge,bridgetocreateaccordwiththecharacteristicsofurbannightlandscape,expressthelightbridgeandorganiccombinationofartisticfeatures.Functionalandornamentalilluminationlampsandlanternsarethroughbridgesoastochoosethegreenenvironmentalprotection,colortemperaturesuitablelampsandlanterns.
Keywords:
Bridgelighting;
WuhuYangtzeRiverBridge;
Citylights
引言
一个城市的总体景观是由多种不同的要素组成的。
大致可分为三大类:
自然类要素、历史类要素、城市类要素。
通常来说,这三大类要素是不可分割也无法分割的;
经过城市多年的发展,它们一般都互相融合在了一起,由此,同时构成了整个城市的景观面貌。
因此,一个成功的城市景观照明必须是兼顾了她本身多样要素的考虑,并且能将其不同的特色淋漓尽致的展现于人们的眼前。
同时必须,考虑到随着季节的变化、环境的变化、功能的转换以及当地的人文风情等等的各方面因素的变化来规划城市景观的照明。
室外照明设计不但能通过提高建筑物的功能情况和环境质量,从而改善视觉效果,而且也会创建一个自然和谐的环境氛围。
从潜移默化中影响人们的心情,演绎人们的感觉。
专家指出,通过良好的室外照明设计创造一个自然、和谐的城市夜环境。
光,为人类创造明亮、舒适的环境,以刺激人的视觉,来帮助我们的感知和体验周围的环境,从而获得80%住在外面的信息。
城市室外照明在城市中的作用十分重要,能保障交通畅通、晚上行人安全,同时扩展了夜生活的空间和时间,提高了城市户外文化娱乐和休闲活动。
因为光的方向和角度原因,白天和晚上呈现的面貌都完全不同,城市的建筑形态在白天日光中的形象和在夜间灯光装饰下的形态有所不同。
一个优秀的室外照明设计得在提供夜晚基本照明需要的基础上,来创建一种美好而自然的空间氛围,使人们的审美更加愉悦舒适。
城市室外照明设计主要依靠灯光照明模拟出丰富的景观效果,对原环境进行再次创建。
人们的城市室外照明的要求分为基本功能、感官信息和文化审美需求。
因此,城市室外照明包括安全照明、功能照明、景观照明。
其中前两个属于基本功能的照明,后一个则是兼顾感官信息和文化审美需求两个方面,是创造视觉上的和精神上的享受的重要照明设计方法。
在城市室外照明的整个设计过程中有这些照明方法,我们必须将它们相互协调好,下面介绍一下这些照明方法。
安全照明指在户外环境中保护人们免受意外伤害的照明系统,它可以使人们清楚他们的位置,了解周围的环境。
恰倒好处的安全照明可以大大增加户外空间的敞亮,使室外空间的架构得到扩展。
安全照明不针对某一个特定的空间和活动,它属于基本和常见的环境照明,包含一个巷道、步行街、停车场、桥梁、车站、码头、机场等场所的照明;
功能性照明是指满足人们在户外空间从事各种活动需要的基本照明需求,它被其他照明系统分离开来,只有在一个特定的活动中才打开。
具体包括:
广场、休闲花园、户外照明的文化和体育娱乐设施。
它显示了城市的人文关怀,使城市更加具有活力;
景观照明是室外夜晚光环境创造的一个最重要的手段。
通常使用各种照明方式结合起来达到预期的设计效果。
它主要是指对文物场所、标志建筑、新兴建筑、商业中心、园林风景等场所的照明,来反映城市的文化和风景。
景观照明不仅要给人的视觉感知提供好,抑制眩光,同时也必须能够反映一个特定风格的空间环境,提高环境空间的氛围,达到人们的生理和心理需求,充分利用照明艺术技巧和浅色协调,来创建一个自然和谐的环境空间氛围和意境,用美的享受和精神上的满足来回馈观赏者。
总之,夜景照明是通过充分运用光线的强弱变换、色彩搭配等手段,体现出夜间建筑的特点,通过灯光亮度及灯光色彩的变化,在夜间再现城市景观的风貌,从而美化城市夜景,为人们提供良好的夜间休息娱乐环境,使夜晚的城市变得生机勃勃,进一步推动了旅游观光的发展。
在本篇文章中降为您介绍本人为芜湖长江大桥打造的夜色景观,是我这几个月来精心设计的项目
第一章项目介绍
1.1项目背景
桥梁是城市景观的一个重要组成成员,可以说桥梁与城市景观之间是一种相互伴生的关系。
它的存在意义不仅是要满足这个城市的运输需求,更必须表现出一个城市的人文风貌与主体的格局。
因此一个好的桥梁照明规划也是十分必要的。
桥梁照明不同于一般的道路照明,首先,作为城市景观的一部分,它的照明必须具备观赏性和装饰性;
更重要的,作为一个交通要道,它的照明必须要满足道路照明的相关规范以保证交通的安全。
还需要做到节能和维护方面的改善,同时亮度不仅应符合相关规定也应该注意避免眩光[3]。
所谓良好的照明计划是能在不曲解建筑师的初衷、不改变桥梁原本的风格、结构、布局的同时让它在夜里焕发不同于白天的光彩,并将其轮廓刻画得更加鲜明和恢宏[4]。
当然,这些所有的布局还要确保不影响桥梁在日间的整体形象。
由此可见,桥梁照明是既强调功能性同时有不可忽视其装修性的一种照明设计概念。
桥梁照明是以灯光及其色彩来丰富桥梁构筑物空间的深度和层次,在夜间充分显示桥整体轮廓和纹理美,以照明材料创造美的环境和艺术氛围为目的,是桥梁夜景充实人们审美情调,进而为城市的夜景形象服务[5]。
在夜晚中用灯光塑造出桥梁的夜间形象,是一种美的再追求。
夜幕来临之际,利用光线照射的色彩搭配、强弱变幻,把淹没在黑暗中的桥梁勾勒出来,突出桥梁伟岸的形体风格,在现一个不同于白天的整体效果,给观赏者留下美好深刻的印象,为夜色中增加一道美丽的风景,从而成为城市景观中的一个标志性景观。
芜湖长江大桥是连通芜湖市东西方向的枢纽,不仅在交通起到重要的作用,而且在芜湖的经济迅速发展中扮演着一个不可或缺的角色。
作为芜湖市的一个重要地标性建筑,怎样在夜晚中突显出她靓丽、淳朴、实用的特性的问题就至关重要,因此,对她进行精心的照明设计就十分的有必要。
1.2芜湖长江大桥介绍
芜湖长江大桥,是国家“九五”期间重点交通项目,工程规模居全国长江大桥之首。
大桥桥型为低塔斜拉桥,主跨长为312米,是中国迄今为止公路、铁路两用桥跨度最大的桥梁。
大桥工程采用了15项新结构、新技术、新工艺、新材料,大大提高了中国公路、铁路两用桥梁设计、制造、安装的水平,有14项刷新了全国建桥记录,荣获2001年度中国建筑工程最高荣誉鲁班奖。
大桥全长10521m,全桥用的混凝土总量为55万吨,结构用钢为11万吨,其工程总量及规模都超过了武汉和南京两座公路、铁路两用桥的总和,该桥的科技含量、工程规模和建造质量等方面是国际一流,国内领先。
1.3夜景照明设计概述
随着城市建设的快速发展,城市已经逐渐意识到城市夜晚景观开发的重要性,同时开始做出了许多实际性的工作,如向高大建筑物设置投射灯光、洗墙灯等[6]。
然而,我国过去的建筑设计过程中一般并不考虑建筑的灯光环境,特别是灯光环境的艺术化表现。
即使某些建筑在夜晚进行了一些室外照明设计,也是在建筑主体完成后才添加的“身外物”,与建筑本身并不能完美的结合为一体。
缺乏必要的规划、管理与协调而无序、自发进行的开发往往会事与愿违,得到一些适得其反的结果。
例如导致城市的光污染,破坏生态环境,从而有可能影响到交通安全,阻碍了城市的发展建设,这在某些工业化国家和地区,如日本和台湾,这种现象已是不争的事实。
所以在对照明景观设计的过程中,前期的规划还是十分重要的。
所以本人在做芜湖长江大桥的夜景照明设计时,遵从以下几个方面进行考虑。
1.3.1设计原则
1)严格控制灯具的眩光
在靠水面位置照明强度稍低,并做好船只航行的信号标识,保证过往船只的通航安全,所有灯饰和照明光源均不得影响航空、行车和行人安全。
2)尊重桥梁的功能特性
桥梁与城市干道相连,不仅承担着大流量的交通功能,而且是市区主要的景观视轴。
因此,桥梁的照明设计首先应该保证桥面的交通照明,然后是桥体的景观照明。
3)景观环境协调统一,相互呼应,抓住重点
渲染其庄重风貌,运用照明美学辅以桥梁的基本元素点、线、面相结合的照明体系,展现桥梁结构层次分明的效果。
采用先进的照明技术,特别体现光影的艺术性,亮丽夺目。
体现出桥梁的恢弘气魄,以数码动态光色的照明形式增加桥梁夜间色彩层次。
在整体照明效果上保证简洁、明快。
4)避免光污染问题
由于一般进行泛光照明中使用的投光灯功率较大,亮度较高,而且有时候要布置在建筑物附近,非常容易对行人或行车造成眩光,引起对周围建筑物内的居民造成光的干扰。
因此,我们在夜景照明设计过程中,对灯具的选型及安装位置的选择都要充分考虑到这一点,尽量注意灯具安装的隐蔽性问题,尽量做到只见光不见灯。
5)降低照明费用,包括初始投资和运行费用两部分
必须充分考虑维护成本及维护工作量,尽量选用耗电量低、寿命长的节能型光源和灯具,减少运行、维护费用,并遵循节能的原则。
6)便于维护
夜景照明设备要安全可靠,高的防水级,并且要便于维护。
1.3.2设计程序
室外建筑夜景照明设计工作可分为两个阶段。
第一步是采集资料,调查分析,包括环境分析、形象构思及现场调查;
第二步是进入具体的设计工作。
1)收集资料
环境分析
了解被设计建筑在城市的具体位置,并且了解周围的道路、绿化等情况,以及该地区的文化风情和建筑规划。
形象构思
清楚知道建筑物的建筑风格和特征,根据建筑物的结构制造和材料的反射等特性,确定出表现的重点部位;
大致确定照明方法和照明设备,构思出初步照明设计方案
实地考察
考察建筑物的艺术效果,寻找实际可行的步灯方式和位置
2)设计工作
a)确定设计标准
根据建筑物的特性知道建筑本身的要达到的照明标准。
例如桥梁上的道路照明得符合CJJ45-2006;
CIE推荐在昏暗、中等和明亮的夜视环境下,主立体的平均照度分别为4、6、12cd∕m2
b)灯位选定
根据建筑的夜景照明方案,选择出符合的灯具安装位置。
然后进行实地考察,根据实际情况选定具有可实施性的灯点。
c)灯具及电器设备的选择
通过光通量、色温、光效、显色性以及寿命来选择光源;
灯具得有可靠的防尘防水性能,便于安装、调试。
总之,这个程序是一个综合性很强的工作,需要一步一步进行探索。
1.3.3项目的初步构思
在该项目确定之前,我利用寒假期间进行了实地考察,观察并了解了一下建筑地理位置、风格、特点及外形结构等因素,根据自己的能力来考虑是否能完成这个项目,并符合客户的要求。
经过对建筑的考察,以及当地风情的了解后,感觉可以根据自己所学知识、Photoshop图片处理的应用可以完成这个项目,因此便开始的这个项目的设计,所以做了详细的规划。
图1.1芜湖长江大桥的整体图
经过实地考察以及上网查询资料得知,芜湖长江大桥的桥型为公、铁两用钢桁梁斜拉桥,铁路为I级,双线;
公路为4车道,车行道宽18米,两侧人行道各宽1.5米。
公路在上层,铁路在下层。
另外桥面第一层有四个桥塔,桥塔的伴随着拉锁。
初步构思桥梁的照明分为功能性照明和装饰性照明两个部分。
其中功能性照明有公路和铁路照明;
装饰性照明包括桥塔、拉锁、桥墩以及桥沿部分等照明。
对于功能性照明本着对桥梁功能特性的尊重,必须得严格按照相关照明设计标准,特别是第一层公路的照明设计,必须得达到CJJ45-2006的标准[7]。
对于装饰性照明本着对周围环境的和谐,对周围环境的考察得知周围都是以暖色调为主,所以装饰性的照明应该在亮度、色温、色彩上不至于太冲突,但是又得彰显出桥梁的伟岸,我们觉得桥梁的装饰性照明采用暖色光为主,彩色为辅的照明方案[8]。
图1.2Ps做出的前期构思效果图
由于是桥梁的照明设计,灯光的照明要充分结合水面的反光因素,体现出照明技术与艺术的完美结合,做到照明功能合理,做到既要照的亮,又要照的美[9]。
第二章照明技术的基础知识介绍
2.1光的认识
1)光的本质
光是人们日常生活中最熟悉的一种自然现象。
光在一些场合表现为波,而在另一些场合又以“粒子”的面貌出现,这就是“光波”和“光子”。
大学期间我们一般认为光是能量的一种存在形式,可以通过电磁辐射方式从一个物体传播到另一个物体。
2)可见光的介绍
可见光是能够引起人视觉的的光,电磁辐射谱中波长为:
380nm-780nm.
2.1光的光谱图
3)光与视觉
视觉是指光入射眼睛后产生的一种知觉,即视觉依赖于光。
人们通过视觉可以观察某些物体的存在,鉴别并确定他在空间中的位置,阐明它与其他事物的关系,辨别它的运动、颜色、形状及明亮程度等。
为了保证视觉功能的正常发挥,必须保证创造一个良好的光环境。
2.2光度学参数
在照明工程中,有许多的光度量。
在大学期间里,我们也仔细学习了这些光度量,其中大概包括光通量、照度、光强、亮度、色温、出射度、显色性、眩光。
下面做一个简单介绍
2.2.1光通量
光通量指人眼所能感觉到的辐射功率,它等于单位时间内光源发出可见光的总能量。
单位是流明(lm),符号为Φ。
2.2.2照度
光照度是从光源照射到单位面积上的光通量,单位为勒克斯(Lux,简称lx),符号为E。
2.2.3光强
光强度是指光源在指定方向上的单位立体角内发出的光通量,也就是说光源向空间某一方向辐射的光通密度。
发光强度就是光源所发出的光的强弱程度,国际单位是坎德拉(cd),符号为I。
2.2.4亮度
光源在某一方向的光亮度是光源在该方向上单位投影面在单位立体角中发射的光通量。
单位是砍∕平方米(cd∕m2),符号为L。
2.2.5色温
色温按绝对黑体来定义的,光源的辐射在可见区和绝对黑体的辐射完全相同时,此时黑体的温度就称此光源的色温。
它是表示光源光谱质量最通用的一个指标,单位为K.低色温光源的特征是能量分布中,红辐射相对说要多些,通常称为“暖光”;
色温提高后,能量分布中,蓝辐射的比例增加,通常称为“冷光”。
下面介绍一些常见光源的色温:
表2.1一些常用光源的色温
光源
色温(K)
标准烛光
1930K
钨丝灯
2760-2900K
荧光灯
3000K
闪光灯
3800K
中午阳光
5600K
电子闪光灯
6000K
蓝天
12000-18000K
2.2.6出射度
描述光源的发光特性,发光表面单位面积上发出的广通量。
单位是lm∕m2,符号为M。
2.2.7显色性
显色性是指光源对物体颜色呈现的程度,通俗来说也就是指颜色的逼真程度,显色性越高的光源对颜色的再现就越好,我们所看到的颜色也就较接近自然的原色;
相反,显色性越低的光源对颜色的再现就越差,我们所看到的颜色偏差也就较大。
通常用显色指数(Ra)来表示光源的显色性。
光源的显色指数愈高,其显色性能愈好。
2.2.8眩光
眩光是指视野中由于不适宜亮度分布,或在空间或时间上存在极端的亮度对比,以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。
在我们生活中由于不合理的照明灯具的布置,眩光污染是很常见和严重的,所以在照明这个行业里,我们应该重视这个问题,并且想办法避免它。
2.3照明电光源的介绍
2.3.1照明电光源的分类
照明电光源主要分为白炽灯,气体放电灯和LED电光源三种。
2.3.2白炽灯电光源的介绍
普通白炽灯即一般常用的白炽灯泡
特点:
显色性好(Ra=100)、开灯即亮、可连续调光、结构简单、价格低廉,但是寿命短暂、光效偏低。
用途:
居室、餐厅、大堂、客房、客厅、商店、庭院、会议室、走道。
卤钨灯填充气体内含有部分卤族元素或卤化物的充气白炽灯。
具有白炽灯的全部特点,光效和寿命比普通照明白炽灯提高一倍以上,且体积小。
会议室、展览展示厅、客厅、商业照明、影视舞台、仪器仪表、汽车、飞机以及其它特殊照明。
2.3.3气体放电灯电光源的介绍
荧光灯
荧光灯俗称日光灯。
低压汞蒸汽放电灯,是由放电所产生的紫外线来激发管壁上的荧光粉涂层而发光的。
光效高、寿命长、光色好。
低压钠灯
光效高、寿命长、透雾性好,但显色性较差。
矿场、隧道、码头、港口等照明。
高压钠灯
光效高、寿命长、透雾性好。
用途:
商业照明、室内外工业照明、道路照明。
荧光高压汞灯
寿命长、成本相对较低。
室内外工业照明、商业照明、道路照明。
2.3.4LED电光源的介绍
发光二极管—LED
LED是电致发光的固体半导体光源。
寿命长、可辐射各种色光和白光、高亮度点光源、耐冲击和防震动。
高速道路分界照明、交通信号灯、道路护栏照明、出口和入口指示灯、汽车尾灯、桥体或建筑物轮廓照明及装饰照明等。
2.4照明电光源的主要性能指标
电光源的性能指标通畅是用参数表示光源的光电特性,这些参数有制造厂家提供给用户,作为选择和使用光源的依据。
2.4.1额定电压
光源的额定电压是指光源及其附件所组成的回路所需电源电压的额定值。
光源只能在额定电压下工作时才具有良好的效果,才能获得各种规定的特性。
所以在进行照明电气设计时,应保证供电电源的质量。
2.4.2发光效率
光源的光通量输出与它取用的电功率的比称为光源的发光效率,简称光效,单位是lm/w。
在照明设计中应优先选用光效高的光源
2.4.3寿命
寿命是光源的重要性能指标,通常用点燃的小时数来表示。
光源从第一次点燃开始,一直到损坏熄灭为止,累计点燃的小时数
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