1 立面照明定義
所謂立面照明又稱建筑物照明，是用燈光重塑建筑物夜間景觀的照明，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(jī)的與周圍環(huán)境相結(jié)合，創(chuàng)造一個(gè)和諧、優(yōu)美和富有特色的夜景圖畫，以此來表現(xiàn)該建筑物的夜間形象。
2 立面照明通用設(shè)計(jì)原則
立面照明設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下列通用原則：
(1)建筑物照明設(shè)計(jì)應(yīng)符合城市夜景照明專項(xiàng)規(guī)劃的要求，并與工程設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。
(2)照度、亮度及照明功率密度值應(yīng)符合相應(yīng)國家規(guī)范的規(guī)定。選擇節(jié)能型光源和高效燈具，并避免一味追求效果，無限制的使用光源和燈具，造成能源浪費(fèi)。
(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(shù)、燈具的配光曲線以及多變的照明控制方式，達(dá)到藝術(shù)和視覺效果。
(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(nèi)大量觀眾聚集和遣散問題，因此疏散指示及交通信號(hào)的突出就顯得尤為重要。另外，在舉辦活動(dòng)過程中，為了能夠真實(shí)反映現(xiàn)場效果，有時(shí)還會(huì)運(yùn)用航拍技術(shù)。所以在夜景照明設(shè)計(jì)中，夜景照明所選擇的光色在保證與被照對(duì)象和所在區(qū)域的特征相協(xié)調(diào)的同時(shí)，不應(yīng)與交通、航運(yùn)等標(biāo)識(shí)信號(hào)燈造成視覺上的混淆。
(6) 照明設(shè)施應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件和安裝方式采取相應(yīng)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(shè)計(jì)
體育建筑立面照明設(shè)計(jì)原則應(yīng)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(jié)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、商業(yè)等文化環(huán)境相協(xié)調(diào)。立面照明燈具應(yīng)和建筑立面的墻、柱、檐、窗、墻角或屋頂部分的建筑構(gòu)件相結(jié)合，充分考慮光的投射方向、燈具安裝位置對(duì)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(xiàn)建筑物的外貌特征。通常用于建筑物的主立面、側(cè)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?qū)捁馐?照射角>70°)照明燈具;用于側(cè)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(dāng)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(jù)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(qiáng)指向性，為對(duì)稱泛光。
方形投光燈一般光束角大，照射面積廣，為非對(duì)稱泛光。
選擇哪種投光燈應(yīng)視不同空間，不同表達(dá)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稱。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(chǔ)上添加各種金屬鹵化物制成的高效光源。充入燈管內(nèi)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、顯色性好、價(jià)格相對(duì)便宜等優(yōu)勢在室外照明中應(yīng)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(guī)格相應(yīng)的鎮(zhèn)流器后方可使用。具有發(fā)光效率高、耗電少、壽命長、透霧能力強(qiáng)和不誘蟲等優(yōu)點(diǎn)，但顯色性較差，常應(yīng)用于對(duì)顯色性能要求不高的場所。
LED投光燈：LED是一種利用固體半導(dǎo)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(jié)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(yīng)用。但因其需要配套的控制芯片，價(jià)格相對(duì)昂貴。
氙燈：是一種含有氙氣的大燈，又稱高強(qiáng)度放電式氣體燈。其工作原理是在石英燈管內(nèi)填充高壓惰性氣體——氙氣，取代傳統(tǒng)的燈絲。在兩段電極上有水銀和碳素化合物，通過 2.3萬V高壓電流刺激氙氣發(fā)光，在兩極間形成白色電弧，發(fā)出的光接近太陽光。氙燈因其亮度高、照射范圍遠(yuǎn)、顯色性能好，接近于日光，啟動(dòng)快、壽命長等特點(diǎn)多用于大功率探照燈。在該體育場立面照明設(shè)計(jì)中正是利用了他的這一特點(diǎn)，在體育場屋頂外緣處架設(shè)若干套氙燈，通過其打出的白色光束，來烘托節(jié)日氣氛，這應(yīng)該算是一種特殊形式的泛光照明。
在泛光照明設(shè)計(jì)中，應(yīng)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(xiàn)建筑物特有的風(fēng)格和特色。在屋面和體育場四周的底部設(shè)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，保證體育場建筑的完整性。另外投光燈的照射使建筑物亮度與周圍環(huán)境明顯區(qū)別，在光色選擇上形成與周圍環(huán)境的色對(duì)比，同時(shí)又保證了與周邊整體環(huán)境的協(xié)調(diào)性。
立面照明的光源色表分組和顯色性分級(jí)以及不同環(huán)境區(qū)域建筑物泛光照明照度和亮度標(biāo)準(zhǔn)值。設(shè)計(jì)者可根據(jù)不同的表達(dá)效果選擇不同顯色指數(shù)和色溫的光源，并根據(jù)周圍環(huán)境確定照度和亮度，以確保與周圍環(huán)境的一致性。
燈具安裝時(shí)應(yīng)盡量選擇隱蔽燈具等照明設(shè)施，但應(yīng)同時(shí)兼顧照明燈具日后的維護(hù)、保養(yǎng)。當(dāng)照明設(shè)施無法隱蔽安裝時(shí)，應(yīng)使其形狀、尺度和顏色與環(huán)境相協(xié)調(diào)，已達(dá)到效果上的統(tǒng)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(dāng)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(yīng)選用泛光照明。
3.2內(nèi)透光照明
利用建筑物的孔、洞、窗將建筑物內(nèi)的光線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照明設(shè)計(jì)中常用的一種表現(xiàn)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(nèi)透光照明常用光源為熒光燈和LED燈。
LED燈可通過不同顏色的透過片，發(fā)射出不同顏色的光，色彩豐富且多變。
體育場即巧妙利用建筑外墻上的不規(guī)則孔洞，利用LED光源變化，通過內(nèi)透光的設(shè)計(jì)手法使整個(gè)建筑充滿靈動(dòng)活潑的氣息。避免因體育建筑體積的過于龐大而給人帶來視覺上的壓迫感。
3.3重點(diǎn)照明
重點(diǎn)照明是為提高特定區(qū)域或目標(biāo)的照度，使其比周圍區(qū)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如雕塑、小品等，重點(diǎn)照明的光影特征、亮度和光色等應(yīng)與建筑整體協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
體育場夜景照明設(shè)計(jì)中也同樣運(yùn)用了此種表現(xiàn)手法，在每一個(gè)拉索下均設(shè)置了150W的金鹵投光燈，使大拱和下面的體育場在夜間照明中形成一個(gè)整體。
3.4動(dòng)態(tài)照明
通過對(duì)照明裝置光輸出的控制形成場景明、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(xiàn)形式有很多，如通過LED數(shù)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(jié)合的動(dòng)態(tài)照明效果。
REG LED數(shù)碼管可以實(shí)現(xiàn)多種效果的變化，達(dá)到一個(gè)很好的顯示效果。他是通過較高端的控制形式，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(jì)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(shù)碼管)拼接而成的屏幕，結(jié)合LED全彩視頻控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)花樣，文字，視頻等全彩變幻，通常以m 2為計(jì)量單位。特點(diǎn)是透光性好、色彩飽滿、表現(xiàn)力豐富，是一種高級(jí)裝飾燈具，價(jià)格相對(duì)昂貴，常應(yīng)用在動(dòng)態(tài)照明中。
3.5輪廓照明
利用燈光直接勾畫建筑物和構(gòu)筑物等被照對(duì)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，沒有特別復(fù)雜多變的輪廓，因此此種照明方式并不適用于對(duì)整個(gè)建筑的輪廓進(jìn)行勾勒，但可應(yīng)用于為重點(diǎn)突出的某一局部構(gòu)筑物的輪廓描述。
上述幾種照明方式在立面照明設(shè)計(jì)中可全部應(yīng)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(xiàn)的照明效果。
4配電系統(tǒng)及控制
4.1照明配電系統(tǒng)
(1)立面照明負(fù)荷等級(jí)一般按三級(jí)負(fù)荷設(shè)計(jì)，采用由建筑內(nèi)的變配電室單回路放射式或樹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0.5km。照明燈具端電壓不超過其額定電壓值的+5%和-10%。一般體育類建筑特別是體育場具有占地面積大、水平管線敷設(shè)長等特點(diǎn)，故建議可將體育場夜景照明分為4個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域可就近從變配電室引來一路電源，設(shè)置二級(jí)配電箱，夜景照明電源末端箱再分別從該四處二級(jí)配電箱引出。此種配電方式配電靈活，可有效減少管線敷設(shè)的數(shù)量，同時(shí)可降低后期修改的影響范圍。
(2)在夜景照明的負(fù)荷計(jì)算時(shí)其需要系數(shù)通常取1，并應(yīng)將電氣附件的損耗功率計(jì)入進(jìn)去。
(3)三相照明線路各相負(fù)荷的分配宜保持平衡，最大相負(fù)荷電流不宜超過三相負(fù)荷平均值的115%，最小相負(fù)荷電流不宜小于三相負(fù)荷平均值的85%。單相分支回路電流值不宜超過30A。
(4)當(dāng)采用三相四線配電時(shí)，中性線截面不應(yīng)小于相線截面;室外照明線路應(yīng)采用雙重絕緣的銅芯導(dǎo)線，照明支路銅芯導(dǎo)線截面不應(yīng)小于2.5mm 2。當(dāng)線路過長，電壓損失超過允許范圍時(shí)，導(dǎo)線截面可適當(dāng)放大以減少線路引起的電壓損失。
(5)立面照明燈具均應(yīng)設(shè)置接地故障保護(hù)，人員可觸及的燈具配電回路需設(shè)置剩余電流保護(hù)和短路保護(hù)，對(duì)單光源功率在250W及以上者，宜在每個(gè)燈具處單獨(dú)設(shè)置短路保護(hù)。
(6)夜景照明系統(tǒng)應(yīng)安裝獨(dú)立電能計(jì)量表。
4.2照明控制方式
照明控制是夜景照明系統(tǒng)中的重要組成部分，也是實(shí)現(xiàn)夜景照明針對(duì)不同場景、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(dá)夜景照明的藝術(shù)效果，還能降低管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)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(jù)需要手動(dòng)關(guān)合配電回路，應(yīng)用于配電回路少，場景設(shè)置簡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(tǒng)，該系統(tǒng)可以根據(jù)提前預(yù)設(shè)的不同場景和時(shí)間進(jìn)行編程，如平日照明、休息日照明、一般活動(dòng)或節(jié)日照明、重要活動(dòng)或節(jié)日照明等。夜景照明的智能照明控制系統(tǒng)可作為獨(dú)立系統(tǒng)設(shè)置，也可預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)通信接口，納入城市夜景照明控制系統(tǒng)。
5結(jié)束語
體育類建筑夜景照明設(shè)計(jì)屬于景觀照明設(shè)計(jì)的一個(gè)分支，其照明方式的表現(xiàn)手法包括光源及燈具的運(yùn)用均與其他類別的夜景照明存在共性，但又因其建筑形式、規(guī)模及功能不同在照明方式的選擇上有其特殊的處理方式。
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