頓文昊

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淺談大學(xué)校園照明設(shè)計
—以湖北美術(shù)學(xué)院藏龍島校區(qū)為例

頓文昊

摘要：本文以現(xiàn)有全國校園照明與道路照明現(xiàn)狀，提出相關(guān)照明設(shè)計應(yīng)以保障校園最基本功能照明的前提下達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境和美化校園的目的，并就湖北美術(shù)學(xué)院照明現(xiàn)狀提出解決問題的設(shè)計原則與方法。

關(guān)鍵詞：照明設(shè)計；生態(tài)環(huán)境；校園照明

一、緒論

在當(dāng)前設(shè)計界有不少設(shè)計師在室內(nèi)外亮化處理中，忽視照明設(shè)計而僅僅用基本照明的方式來處理。是的，對于照明來說僅僅是一個方式，通俗的語言表達(dá)就是“照亮”這個形容詞。無論“照亮”這種方式是用到建筑表皮亮化、室內(nèi)空間亮化、室外景觀亮化都是可以的，大多數(shù)人基本都是這樣做的。但是，人們會忽視了照明關(guān)乎到人、動物和植物的生理需求。人們在生活中各種生活狀態(tài)、生活需求、生理健康都與照明息息相關(guān)；動物在大自然中受到人類照明的困擾；同樣植物的生長環(huán)境也受到人類照明的干擾。我們關(guān)注大學(xué)校園景觀與道路照明在夜間對保障人行和車行交通；保障行人安全并使之有安全感、提高夜間校園的空間品質(zhì)等有著重要作用，同時大學(xué)校園景觀照明與道路照明對動植物的影響也非常大，嚴(yán)重影響到校園內(nèi)動植物的生長，生態(tài)環(huán)境受到破壞。目前國內(nèi)尚無對景觀照明的規(guī)范作為指導(dǎo)，導(dǎo)致校園景觀的照明質(zhì)量參差不齊，如何從科學(xué)的角度合理布置校園照明是當(dāng)前急需思考與解決的問題。

二、背景

在生活中無論白天還是黑夜人們都離不開人工照明，合理而科學(xué)的人工照明已是當(dāng)代社會需求的當(dāng)務(wù)之急。人們從黑夜中告別黑暗開始，我們的科學(xué)技術(shù)從基本的照明工程到實用性照明工程再到節(jié)能性照明工程，已經(jīng)根據(jù)人們的生活需求不斷改變了照明設(shè)備的技術(shù)，出現(xiàn)了一代又一代的更新 。然而，照明設(shè)備的更新也會影響到照明方式的改變，比如光源的不斷更新，光源配光的多元化，顯色性的提高，均勻度的完善，眩光的有效控制以及光源光譜的處理等等。由于這些照明光源設(shè)備的不斷提高必定會使照明方式發(fā)生質(zhì)的變化，那么照明設(shè)計的必要性就對不能用“照亮”這個形容詞代替。

很多設(shè)計師會關(guān)注照度的問題，其實照度是照明設(shè)計中形容亮度的一個專業(yè)名詞，那只是人們形容照亮空間的一個亮度單位。在《民用建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中，衡量照度的標(biāo)準(zhǔn)是一個國家制定的最基本的照明要求，并不是最優(yōu)化的結(jié)果。我國最新出版的《民用建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》是2014年制定的，隨著人們生活的不斷提高，生活中材料材質(zhì)的更新?lián)Q代，人們對環(huán)保生態(tài)節(jié)能的呼聲越來越強(qiáng)，導(dǎo)致目前的照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的需求了。我們所了解歐美的照明標(biāo)準(zhǔn)是每年都在更新，所以其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求每年也在不斷提高。

當(dāng)前大學(xué)校園照明的問題非常突出，在沒有國家相關(guān)建設(shè)指導(dǎo)意見和大學(xué)校園照明規(guī)范的前提下，大學(xué)校園照明出現(xiàn)兩種情況普遍：一種情況就是基本沒有景觀照明，道路照明昏暗不合理，道路安全隱患重大，缺乏營造校區(qū)的夜間校園環(huán)境，沒有起到防止校園犯罪的作用；另一種是過分強(qiáng)調(diào)校園夜間景觀形象，導(dǎo)致校園光環(huán)境污染嚴(yán)重，對校園生態(tài)環(huán)境造成破壞，嚴(yán)重浪費國家能源。

在上述情況下，如何正確而科學(xué)的做好校園照明設(shè)計，如何正確的使用燈具，如何正確的了解知曉照明的相關(guān)基礎(chǔ)知識是校園搞好基礎(chǔ)教學(xué)活動與安全健康的校區(qū)環(huán)境的基本保障，是提升校園學(xué)區(qū)品質(zhì)與校園空間的必要條件。

三、校園照明概述

對于大學(xué)校園的照明我們分為兩類，第一類為校園的景觀夜景照明，第二類為校園的道路照明。

校園景觀照明主要是針對校園內(nèi)的自然景觀、水體、建筑物、人工植物造景等等進(jìn)行亮化處理，達(dá)到體現(xiàn)校園自然景色和人文景觀的夜景環(huán)境，給予校園內(nèi)師生夜間室外活動場地與營造良好校園夜間的氛圍。校園道路照明主要是針對校園內(nèi)的車行道與人行道的功能性照明，達(dá)到校園內(nèi)道路的可視辨別與安全，能夠保證校園內(nèi)師生的交通安全并能夠?qū)π@犯罪達(dá)到預(yù)防和警示的作用。

現(xiàn)在根據(jù)全國關(guān)于大學(xué)校園的照明實際情況，我們收集并統(tǒng)計出各個大學(xué)校園照明情況，得出以下校園照明的觀點：首先根據(jù)照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是用水平照度來衡量，在照明設(shè)計的實踐中我們得出室外照明的水平照度平均值與地面清晰度呈正比的關(guān)系，也就是說在校園照明中如果水平照度值越高，校園內(nèi)的活動人員會感覺到地面越清晰。但這里要強(qiáng)調(diào)的是過高的水平照度值會影響到人們在燈光下的舒適感受，這是由光強(qiáng)造成人們視覺的不舒適，也就會歸結(jié)于光污染和眩光?，F(xiàn)在大部大學(xué)校園的校園照明情況我們參考兩個方面，一個是以校園照明的水平照度平均值，另一個是以校園照明的垂直照度值（距地面1.5M）。根據(jù)目前國內(nèi)外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合國內(nèi)大學(xué)校園的實際情況一般我們會將校園的道路水平照度平均值做到9 LX左右；并將校園道路垂直照度做到8LX左右；而校園中色溫的控制無論是心理效應(yīng)還是大學(xué)學(xué)區(qū)內(nèi)的校園氛圍都應(yīng)該控制暖色區(qū)域內(nèi)，所以應(yīng)該將校園照明的色溫控制小于5200K；其次關(guān)于顯色性的需求應(yīng)該基本滿足真實反映校園內(nèi)各個動植物的真實色彩，能清晰辨別植物的顏色，人物的著裝，那么照明光源的顯色指數(shù)應(yīng)該高于75。

最后關(guān)于照明與生態(tài)環(huán)境的影響，有科學(xué)實驗證明不同波長的光對植物生長有不同的影響。光的不同波長對于植物的光合作用也有影響，而光合作用分光反應(yīng)和暗反應(yīng)二個部分。那么說明光在對植物生長發(fā)育中起到非常重要的作用，對植物生長可以從光對植物的光照強(qiáng)度、不同波長的光和光照時間三個方面來說明。簡單來闡述光照強(qiáng)度的不同與植物對光的適應(yīng)性不同會導(dǎo)致植物生長發(fā)生不同，不同光源的波長也會影響到植物的生長和特性，過短或過長的光照時間也能嚴(yán)重影響植物的生長。同理既然植物的生長會被光照所影響，那么動物也一樣。大學(xué)校園環(huán)境中動植物都不會缺少，如何合理的運用照明是當(dāng)下校園照明設(shè)計中非常值得關(guān)注的問題。由此可見，大學(xué)校園的照明設(shè)計應(yīng)該關(guān)注以下問題：1.正確使用光源，因為合理的光源一定適合校園植物的各個特性，滿足光譜的范圍和強(qiáng)度；2.注重在照明光源或設(shè)備中注重運用遮光罩或帶有配光的截光燈具；3.有效控制光源光強(qiáng)對動植物生長的影響，提高光源照射的均勻度；4.控制光源的開關(guān)時間，并盡量使用智能化，實時改變光源開關(guān)時間與亮度，達(dá)到不干擾動植物并可以有效節(jié)能減排。以上為大學(xué)校園中照明設(shè)計技術(shù)參數(shù)方面的基本要求。

四、校園照明方式

根據(jù)大學(xué)校園的特殊性，無論從技術(shù)參數(shù)方面還是從美學(xué)方面都會有不同的照明方式和方法。首先要對燈具的選擇除了滿足國家相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)以外，還需要注意幾個方面：對于人車混行道路采用常規(guī)照明時，應(yīng)該選擇帶有截光或半截光功能的燈具，俗稱配有透鏡或具有配光罩，其目的是要求光源有效降低或控制眩光，能夠有效保障校園道路人員的安全；在人行步道上使用燈具應(yīng)該盡可能使用二次反射照明的燈具，具備漫反射功能而達(dá)到對行人視覺的保護(hù)；在校園內(nèi)應(yīng)該使用節(jié)能光源，并具備照明控制終端來控制校區(qū)所有光源在不同時段光源的開關(guān)時間和亮度控制，可有效節(jié)能并對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。

1.基本照明方式

既然是基本的照明方式，就是人們常?？吹降幕静贾脽艟叩姆椒?，在車行道和人行步道一般都會采取以下幾種：單排式、雙排式、雙側(cè)交錯式、中心單列式等照明方式。這些在我們生活中都非常常見。都以高桿路燈、庭院燈、草坪燈為主要燈具，其主要達(dá)到泛光效果起到安全的作用，該照明方式非常具備功能性照明的特點。

2.景觀照明表現(xiàn)方法

景觀照明是大學(xué)校園內(nèi)非常重要的照明方式，其照明方式能夠用美學(xué)方式來表現(xiàn)校園的人文景觀特點，能夠烘托校園氛圍，可以協(xié)調(diào)銜接校園內(nèi)各區(qū)域之間的聯(lián)系。

在大學(xué)校園中常會使用到投光照明是將光線直接投射到一個平面的或立體的物體表面，以表示其存在，并將其外觀造型或原始容貌展現(xiàn)出來。投光照明又分兩個方式：第一個方式是上投射照明，指燈具將光線向上投射而照亮物體，可用來表現(xiàn)樹木的雕塑質(zhì)感，上射燈比泛光照明更為柔和，多用于強(qiáng)調(diào)景物的效果，如校園的喬木、雕像、建筑的正面或墻面的照明，第二個方式下投射照明所產(chǎn)生的光線區(qū)域為傘形，光線也較為柔和，適用于人們進(jìn)行室外活動的區(qū)域，如校園的廊道、亭子和小型公共區(qū)域等。而泛光照明是一種用投光燈直接照射被照物立面，在夜間重塑其形象的照明方式，使得室外的目標(biāo)或場地比周圍環(huán)境明亮。其照明效果不僅能凸顯建筑物的全貌，還能將有效地表現(xiàn)景物的造型、立體感、飾面顏色、材料質(zhì)感，甚至是裝飾細(xì)部的處理。與投光照明不同的是泛光照明是一種洗亮物體整體與周邊環(huán)境的照明方式。該方式使用在校園大型設(shè)施上，能體現(xiàn)校園主體建筑的標(biāo)志性作用。而談到建筑不的不談其校園照明中另一種照明表現(xiàn)方法即建筑輪廓照明為了顯示建筑物的體積和整體形態(tài)，突出建筑物的輪廓、屋脊和屋頂?shù)木€條，輪廓照明是校園較大型的建筑物較好的選擇之一。

上述為校園景觀照明的整體表現(xiàn)方法即為照明的體塊照明。但其它照明方式也在校園景觀表現(xiàn)中起到了畫龍點睛的作用比如點光源照明是為了突出某單個物體所在環(huán)境的特殊性，在校園景觀中能對孤景的塑造突出特別重要；那么既然有“點”照明和“面”照明必然也會有“線”照明，線性照明是可以呈現(xiàn)校園區(qū)域整體，突出校園區(qū)域間的環(huán)境聯(lián)系，具有對校園空間視覺的延展性，也是空間照明的表達(dá)方式。多用于對校園的慢行道路、臺階、道路兩側(cè)的綠籬邊或湖邊等區(qū)域，選擇寬配光的光束提供無眩光的照明。還有一些輔助照明方式方法比如負(fù)輪廓照明，將光線投射在物體背面，或者通過亮的背景來創(chuàng)造負(fù)輪廓的照明稱為負(fù)輪廓照明：它比較適用于非主題的建筑構(gòu)成，大學(xué)校園使用該照明方式很少；裝飾照明又稱霓虹燈照明，是利用霓虹燈自身的色彩和造型、創(chuàng)造裝飾效果的照明形式。霓虹燈作為一種景觀照明光源，受到政府相關(guān)形象工程的普遍青睞，它的燈管造型靈活，色彩絢麗，富有動感，光線穿透力強(qiáng)，而且基本使用LED光源，比較節(jié)能，但該光源在大學(xué)校園使用的并不多。

圖1　教學(xué)區(qū)

在大學(xué)校園照明設(shè)計中使用正確而科學(xué)的照明方式和方法，結(jié)合不同的燈具及使用方式，我們才會做出校園中不同空間所需求的照明要求和效果。

3.照明控制

我國于2004年12月1日起開始實施《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034一2004)，該標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)定了各類房間與場所所應(yīng)達(dá)到的照明水平,而且還提出了與照度值相對應(yīng)的照明功率密度(單位面積上的照明安裝功率,含光源、鎮(zhèn)流器或變壓器)值,除住宅外,公共建筑照明功率密度值的相關(guān)規(guī)定均為強(qiáng)制性條文,這將使我們在設(shè)計階段就能有效控制住照明能耗的總量。

（1）光強(qiáng)的控制

合理的光強(qiáng)控制符合校園基本照明需求，能夠防止光污染，有效防范道路上交通安全以及對行人眼睛的保護(hù)。

（2）燈具布置的密度控制

有效的光源布置是塑造美麗多層次夜景校園環(huán)境的基本保障。在確保提供夜間功能性照明的前提下，應(yīng)該降低光源密度提高光效減少光源數(shù)量。

（3）使用節(jié)能光源

減少大功率的光源符合國家提出的保護(hù)生態(tài)環(huán)境，節(jié)能減排的基本國策。目前應(yīng)該多運用低能耗高效穩(wěn)定的LED光源。

（4）控制光源色溫

在大學(xué)校園中，正確的光源色溫選擇符合校園的書院人文環(huán)境。在大學(xué)校園中，道路與景觀環(huán)境應(yīng)以暖色為主要光源，其色溫舒適柔和，可以減少蚊蟲等自然飛蟲類的聚集。

（5）控制光源開關(guān)時間

合理設(shè)置光源的開關(guān)時間符合校園高效實用光源的目的。不同季節(jié)日出日落時間是不一樣的，隨著季節(jié)變化合理設(shè)置光源開啟和關(guān)閉時間能夠達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。同時應(yīng)該通過電子設(shè)備，設(shè)置每天不同時段光源的光強(qiáng)應(yīng)該由強(qiáng)過渡到弱最后關(guān)閉的狀態(tài)，并起到了合理保護(hù)生態(tài)環(huán)境的作用。

下面我們就以湖北美術(shù)學(xué)院藏龍島校區(qū)現(xiàn)有室外照明為例探討校園景觀照明設(shè)計。

五、案例分析

湖北美術(shù)學(xué)院藏龍島校區(qū)現(xiàn)狀為西面臨城市主干道，占地面寬短，校區(qū)占地東西向、縱深長，以一條主道貫穿校區(qū)。校區(qū)現(xiàn)有路燈為非配光LED庭院燈，高4.5米，照射水平面均勻度極差，照射水平面積小，色溫為暖白色其色溫值大于5200K?，F(xiàn)除校區(qū)機(jī)動車道以外暫無確定的人行步道照明系統(tǒng)，校區(qū)內(nèi)無景觀照明。當(dāng)前校區(qū)學(xué)生宿舍區(qū)基本照明光源缺乏，運動操場與教學(xué)區(qū)基本照明缺乏，具有一定的安全隱患。校區(qū)內(nèi)基本沒有景觀照明，沒有校園夜景氛圍，導(dǎo)致夜間校園文化娛樂教育等活動的開展無法正常進(jìn)行，缺乏校園夜景會降低校園特色發(fā)面的展示，這方面需要校方重視。

教學(xué)區(qū)（圖1、圖2）內(nèi)基本教學(xué)樓屬于內(nèi)發(fā)光個體建筑，教學(xué)建筑樓體無外觀照明，教學(xué)樓周邊除主干道路燈以外無任何照明系統(tǒng)，學(xué)生在教學(xué)區(qū)周邊的交通安全與防范犯罪方面保障無法滿足基本需求。

圖2　教學(xué)區(qū)平面圖

圖3　學(xué)生宿舍區(qū)

圖4　學(xué)生宿舍區(qū)平面圖

圖5　體育省籍區(qū)域平面圖

學(xué)生寢室區(qū)（圖3、圖4）域由一層公共服務(wù)商業(yè)提供了一定的夜間基本照明功能，有一定的視覺可達(dá)性，但視覺盲區(qū)還是很多，樓道入口與寢室樓周邊功能性照明不全面，寢室區(qū)域臺階區(qū)域無功能性照明，公共基本照明急需填補，需要重視學(xué)生寢室區(qū)域給予基本的安全照明。學(xué)生寢室區(qū)域的景觀樹池和建筑都沒有景觀照明。

校園道路方面，校園主干道照明以冷色LED庭院燈為主照明，布置密度與燈距受行道樹密度影響有所不同，該光源無配光光源均勻度較差，燈距間明暗對比十分明顯。以上現(xiàn)狀說明道路照明不合理，照明安全性非常低。

從校園實測照明數(shù)據(jù)來說明，教學(xué)區(qū)域水平照度平均值為0.46LM，學(xué)生宿舍區(qū)域水平照度平均值為1.62LM，體育活動區(qū)域（圖5）水平照度平均值為0.07LM。根據(jù)所測的數(shù)據(jù)說明現(xiàn)有校園的照明基本設(shè)施需要抓緊改善，除了滿足基本校園夜間功能性照明的需求以外，也應(yīng)該添加校園景觀照明設(shè)施，填補校園夜景的空白。

6.結(jié)論

對于大學(xué)校園照明設(shè)計不僅僅為校園夜間交通提供良好的視覺條件并且是對校園的夜間景觀和校園安全提供有效的支持與保障。全面分析大學(xué)校園照明系統(tǒng)能使校園廣大師生得到優(yōu)良的校園環(huán)境，能夠提升校園文化與校園氛圍，能夠保護(hù)校園動植物的生態(tài)環(huán)境達(dá)到與大自然的和諧與融合，降低了校園的能耗減少了對大自然的污染。最后希望在照明設(shè)計的發(fā)展中能夠與時俱進(jìn)，給予照明設(shè)計專業(yè)提供良好的照明設(shè)計學(xué)術(shù)氛圍與科研成果，能夠給予校園照明設(shè)計帶來更優(yōu)化的照明功能需求和視覺效果，可以更有力的支持國家節(jié)能減排。

頓文昊 湖北美術(shù)學(xué)院環(huán)境藝術(shù)設(shè)計系教師

參考文獻(xiàn)：

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中圖分類號：TU113.666

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-4016（2016）02-0119-05

基金項目：湖北美術(shù)學(xué)院2014年度校級科研項目“淺談大學(xué)校園照明設(shè)計”（2014JG02）。