頓文昊

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淺談大學(xué)校園照明設(shè)計(jì)
—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(guó)校園照明與道路照明現(xiàn)狀，提出相關(guān)照明設(shè)計(jì)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(wèn)題的設(shè)計(jì)原則與方法。

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

一、緒論

在當(dāng)前設(shè)計(jì)界有不少設(shè)計(jì)師在室內(nèi)外亮化處理中，忽視照明設(shè)計(jì)而僅僅用基本照明的方式來(lái)處理。是的，對(duì)于照明來(lái)說(shuō)僅僅是一個(gè)方式，通俗的語(yǔ)言表達(dá)就是“照亮”這個(gè)形容詞。無(wú)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(huì)忽視了照明關(guān)乎到人、動(dòng)物和植物的生理需求。人們?cè)谏钪懈鞣N生活狀態(tài)、生活需求、生理健康都與照明息息相關(guān)；動(dòng)物在大自然中受到人類(lèi)照明的困擾；同樣植物的生長(zhǎng)環(huán)境也受到人類(lèi)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(duì)保障人行和車(chē)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(shí)大學(xué)校園景觀照明與道路照明對(duì)動(dòng)植物的影響也非常大，嚴(yán)重影響到校園內(nèi)動(dòng)植物的生長(zhǎng)，生態(tài)環(huán)境受到破壞。目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)對(duì)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(wèn)題。

二、背景

在生活中無(wú)論白天還是黑夜人們都離不開(kāi)人工照明，合理而科學(xué)的人工照明已是當(dāng)代社會(huì)需求的當(dāng)務(wù)之急。人們從黑夜中告別黑暗開(kāi)始，我們的科學(xué)技術(shù)從基本的照明工程到實(shí)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(huì)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(huì)使照明方式發(fā)生質(zhì)的變化，那么照明設(shè)計(jì)的必要性就對(duì)不能用“照亮”這個(gè)形容詞代替。

很多設(shè)計(jì)師會(huì)關(guān)注照度的問(wèn)題，其實(shí)照度是照明設(shè)計(jì)中形容亮度的一個(gè)專(zhuān)業(yè)名詞，那只是人們形容照亮空間的一個(gè)亮度單位。在《民用建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中，衡量照度的標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)國(guó)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(guó)最新出版的《民用建筑照明設(shè)計(jì)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(duì)環(huán)保生態(tài)節(jié)能的呼聲越來(lái)越強(qiáng)，導(dǎo)致目前的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能滿(mǎn)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求每年也在不斷提高。

當(dāng)前大學(xué)校園照明的問(wèn)題非常突出，在沒(méi)有國(guó)家相關(guān)建設(shè)指導(dǎo)意見(jiàn)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(méi)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(yíng)造校區(qū)的夜間校園環(huán)境，沒(méi)有起到防止校園犯罪的作用；另一種是過(guò)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(duì)校園生態(tài)環(huán)境造成破壞，嚴(yán)重浪費(fèi)國(guó)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(jì)，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(shí)是校園搞好基礎(chǔ)教學(xué)活動(dòng)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(duì)于大學(xué)校園的照明我們分為兩類(lèi)，第一類(lèi)為校園的景觀夜景照明，第二類(lèi)為校園的道路照明。

校園景觀照明主要是針對(duì)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(dòng)場(chǎng)地與營(yíng)造良好校園夜間的氛圍。校園道路照明主要是針對(duì)校園內(nèi)的車(chē)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(guó)關(guān)于大學(xué)校園的照明實(shí)際情況，我們收集并統(tǒng)計(jì)出各個(gè)大學(xué)校園照明情況，得出以下校園照明的觀點(diǎn)：首先根據(jù)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是用水平照度來(lái)衡量，在照明設(shè)計(jì)的實(shí)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(shuō)在校園照明中如果水平照度值越高，校園內(nèi)的活動(dòng)人員會(huì)感覺(jué)到地面越清晰。但這里要強(qiáng)調(diào)的是過(guò)高的水平照度值會(huì)影響到人們?cè)跓艄庀碌氖孢m感受，這是由光強(qiáng)造成人們視覺(jué)的不舒適，也就會(huì)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(gè)方面，一個(gè)是以校園照明的水平照度平均值，另一個(gè)是以校園照明的垂直照度值（距地面1.5M）。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合國(guó)內(nèi)大學(xué)校園的實(shí)際情況一般我們會(huì)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(wú)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(mǎn)足真實(shí)反映校園內(nèi)各個(gè)動(dòng)植物的真實(shí)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(shí)驗(yàn)證明不同波長(zhǎng)的光對(duì)植物生長(zhǎng)有不同的影響。光的不同波長(zhǎng)對(duì)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(gè)部分。那么說(shuō)明光在對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育中起到非常重要的作用，對(duì)植物生長(zhǎng)可以從光對(duì)植物的光照強(qiáng)度、不同波長(zhǎng)的光和光照時(shí)間三個(gè)方面來(lái)說(shuō)明。簡(jiǎn)單來(lái)闡述光照強(qiáng)度的不同與植物對(duì)光的適應(yīng)性不同會(huì)導(dǎo)致植物生長(zhǎng)發(fā)生不同，不同光源的波長(zhǎng)也會(huì)影響到植物的生長(zhǎng)和特性，過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)的光照時(shí)間也能?chē)?yán)重影響植物的生長(zhǎng)。同理既然植物的生長(zhǎng)會(huì)被光照所影響，那么動(dòng)物也一樣。大學(xué)校園環(huán)境中動(dòng)植物都不會(huì)缺少，如何合理的運(yùn)用照明是當(dāng)下校園照明設(shè)計(jì)中非常值得關(guān)注的問(wèn)題。由此可見(jiàn)，大學(xué)校園的照明設(shè)計(jì)應(yīng)該關(guān)注以下問(wèn)題：1.正確使用光源，因?yàn)楹侠淼墓庠匆欢ㄟm合校園植物的各個(gè)特性，滿(mǎn)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(yùn)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(duì)動(dòng)植物生長(zhǎng)的影響，提高光源照射的均勻度；4.控制光源的開(kāi)關(guān)時(shí)間，并盡量使用智能化，實(shí)時(shí)改變光源開(kāi)關(guān)時(shí)間與亮度，達(dá)到不干擾動(dòng)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(jì)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(wú)論從技術(shù)參數(shù)方面還是從美學(xué)方面都會(huì)有不同的照明方式和方法。首先要對(duì)燈具的選擇除了滿(mǎn)足國(guó)家相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)以外，還需要注意幾個(gè)方面：對(duì)于人車(chē)混行道路采用常規(guī)照明時(shí)，應(yīng)該選擇帶有截光或半截光功能的燈具，俗稱(chēng)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(duì)行人視覺(jué)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(lái)控制校區(qū)所有光源在不同時(shí)段光源的開(kāi)關(guān)時(shí)間和亮度控制，可有效節(jié)能并對(duì)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(chē)行道和人行步道一般都會(huì)采取以下幾種：?jiǎn)闻攀?、雙排式、雙側(cè)交錯(cuò)式、中心單列式等照明方式。這些在我們生活中都非常常見(jiàn)。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(diǎn)。

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(lái)表現(xiàn)校園的人文景觀特點(diǎn)，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(huì)使用到投光照明是將光線(xiàn)直接投射到一個(gè)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(lái)。投光照明又分兩個(gè)方式：第一個(gè)方式是上投射照明，指燈具將光線(xiàn)向上投射而照亮物體，可用來(lái)表現(xiàn)樹(shù)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(gè)方式下投射照明所產(chǎn)生的光線(xiàn)區(qū)域?yàn)閭阈?，光線(xiàn)也較為柔和，適用于人們進(jìn)行室外活動(dòng)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(chǎng)地比周?chē)h(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€(xiàn)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(huà)龍點(diǎn)睛的作用比如點(diǎn)光源照明是為了突出某單個(gè)物體所在環(huán)境的特殊性，在校園景觀中能對(duì)孤景的塑造突出特別重要；那么既然有“點(diǎn)”照明和“面”照明必然也會(huì)有“線(xiàn)”照明，線(xiàn)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(duì)校園空間視覺(jué)的延展性，也是空間照明的表達(dá)方式。多用于對(duì)校園的慢行道路、臺(tái)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(wú)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(xiàn)投射在物體背面，或者通過(guò)亮的背景來(lái)創(chuàng)造負(fù)輪廓的照明稱(chēng)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(chēng)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(dòng)感，光線(xiàn)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(jì)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(huì)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(guó)于2004年12月1日起開(kāi)始實(shí)施《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034一2004)，該標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)定了各類(lèi)房間與場(chǎng)所所應(yīng)達(dá)到的照明水平,而且還提出了與照度值相對(duì)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?cè)谠O(shè)計(jì)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(duì)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(guó)家提出的保護(hù)生態(tài)環(huán)境，節(jié)能減排的基本國(guó)策。目前應(yīng)該多運(yùn)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(shū)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(chóng)等自然飛蟲(chóng)類(lèi)的聚集。

（5）控制光源開(kāi)關(guān)時(shí)間

合理設(shè)置光源的開(kāi)關(guān)時(shí)間符合校園高效實(shí)用光源的目的。不同季節(jié)日出日落時(shí)間是不一樣的，隨著季節(jié)變化合理設(shè)置光源開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間能夠達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。同時(shí)應(yīng)該通過(guò)電子設(shè)備，設(shè)置每天不同時(shí)段光源的光強(qiáng)應(yīng)該由強(qiáng)過(guò)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(jì)。

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(zhǎng)，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。現(xiàn)除校區(qū)機(jī)動(dòng)車(chē)道以外暫無(wú)確定的人行步道照明系統(tǒng)，校區(qū)內(nèi)無(wú)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(yùn)動(dòng)操場(chǎng)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(méi)有景觀照明，沒(méi)有校園夜景氛圍，導(dǎo)致夜間校園文化娛樂(lè)教育等活動(dòng)的開(kāi)展無(wú)法正常進(jìn)行，缺乏校園夜景會(huì)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(gè)體建筑，教學(xué)建筑樓體無(wú)外觀照明，教學(xué)樓周邊除主干道路燈以外無(wú)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(wú)法滿(mǎn)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(jué)可達(dá)性，但視覺(jué)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(tái)階區(qū)域無(wú)功能性照明，公共基本照明急需填補(bǔ)，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(shù)池和建筑都沒(méi)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(shù)密度影響有所不同，該光源無(wú)配光光源均勻度較差，燈距間明暗對(duì)比十分明顯。以上現(xiàn)狀說(shuō)明道路照明不合理，照明安全性非常低。

從校園實(shí)測(cè)照明數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)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(dòng)區(qū)域（圖5）水平照度平均值為0.07LM。根據(jù)所測(cè)的數(shù)據(jù)說(shuō)明現(xiàn)有校園的照明基本設(shè)施需要抓緊改善，除了滿(mǎn)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(bǔ)校園夜景的空白。

6.結(jié)論

對(duì)于大學(xué)校園照明設(shè)計(jì)不僅僅為校園夜間交通提供良好的視覺(jué)條件并且是對(duì)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(dòng)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(duì)大自然的污染。最后希望在照明設(shè)計(jì)的發(fā)展中能夠與時(shí)俱進(jìn)，給予照明設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)提供良好的照明設(shè)計(jì)學(xué)術(shù)氛圍與科研成果，能夠給予校園照明設(shè)計(jì)帶來(lái)更優(yōu)化的照明功能需求和視覺(jué)效果，可以更有力的支持國(guó)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(jì)系教師

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中圖分類(lèi)號(hào)：TU113.666

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-4016（2016）02-0119-05

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