鄭新陽，馮穎慧

（中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司，廣東 廣州 510230）

0 引言

夜景照明是利用燈光的豐富表現(xiàn)力來重塑建筑物夜間的形象，體現(xiàn)建筑的功能。夜景照明的設(shè)計理念、藝術(shù)特征、設(shè)計原則、技術(shù)方案等必然聚焦這一目的。不同環(huán)境，建筑的夜景照明有不同的設(shè)計，夜景照明的設(shè)計理念必須與規(guī)劃的總體理念和建筑的文化一致。但夜景照明的考慮在國內(nèi)相對較少，甚至多數(shù)在完成建筑設(shè)計以后，再由專業(yè)照明設(shè)計配合建筑設(shè)計師進行深化。這種設(shè)計工作特點使夜景照明與建筑的融合度相對較低，很多項目在建筑功能及其外觀上及實施過程中很難達到最有效的統(tǒng)籌。海島工程環(huán)境更具有高鹽、高濕以及經(jīng)常遭受臺風(fēng)雨水侵襲的特性，使燈具內(nèi)部元器件受侵蝕破壞影響的可能性更大，燈光效果的實現(xiàn)度更難把握。本工程還有香港機場航線上空對大橋燈光嚴格控制的建設(shè)背景，因此港珠澳大橋人工島的燈光設(shè)計從方案的一開始就一并策劃，并服從于建筑整體的工程美學(xué)原則。

1 建筑與環(huán)境分析

人工島夜景照明包括人工島與島上建筑外觀。

遠觀，蜿蜒大橋的燈光隨著線路設(shè)計在海上劃出優(yōu)美、壯觀的弧線。兩座外海人工島的觀賞點或在飛機上，或在航船上、或在橋面上，具備唯我獨有的海、陸、空聚焦優(yōu)勢。即便是靠近燈火輝煌的世界級城市，在海上夜色的環(huán)境中也尤其矚目。

近觀，組成人工島外圍的是扭王字塊和擋浪墻，露出海面的扭王字塊如同千萬只中華白海豚整齊守護在“珠貝”周圍。位于人工島內(nèi)的主體建筑就是扇貝中的一顆璀璨明珠，像航母一樣的主體建筑頂部的白色風(fēng)帽是珍珠上耀眼的光點（見圖1）。表現(xiàn)在主體建筑上的是具有個性魅力與濃厚文化氣息的柱廊，在建筑構(gòu)造中應(yīng)用清水混凝土這一與外海環(huán)境相適應(yīng)的建筑材料，其質(zhì)樸、簡潔的表面與精致的工藝給人以雕塑般的感覺。

圖1 西人工島全景Fig.1 West artificial island panorama

在每個隧道入口處，如同象牙似潔白的22榀門式桁架的減光罩聳立在引橋道路上，使進出隧道的人們都能感覺強烈的韻律感，兩側(cè)清水混凝土墻莊重素雅，一動一靜，將使眾多穿越隧道的人們享受著美的律動。

在東人工島的東側(cè)，從主體建筑的頂部延伸到地面的大臺階，一步一風(fēng)景，為來賓觀賞海上風(fēng)景提供與眾不同的感受，見圖2。

圖2 近拍傍晚時分的東人工島Fig.2 East artificial island near evening

這些自然環(huán)境和建筑特征，是夜景照明設(shè)計必須深入了解、體會并詳細分析的重點對象。

2 總體設(shè)計理念

海島工程建筑燈光設(shè)計總體理念秉承與海島建筑一致的極簡、實用、耐久、自然的設(shè)計原則。在其上強化建筑體現(xiàn)的粵港澳三地文化特征，并與外海環(huán)境相適應(yīng)，讓燈光自然而然地“生長”在建筑與海島上。所謂燈光的極簡和實用，用最少的光源，盡可能少的能耗達到燈光功能和夜景美觀的效果，服務(wù)于建筑，為環(huán)境增色。與基本照明功能最大程度的整合，實現(xiàn)光亮工程的極簡和實用。

3 夜景照明藝術(shù)構(gòu)思

基于總體設(shè)計理念認識和對環(huán)境、建筑的認真分析，初步提出了夜景照明的設(shè)計理念、藝術(shù)構(gòu)思、總體布局。

1）凸顯珠貝、明珠，全橋珠聯(lián)璧合理念

對人工島的外形輪廓進行勾勒，表現(xiàn)出“珠貝”的外形。擋浪墻外側(cè)布置光帶，兼顧場地及人工島環(huán)島景觀步道的照明功能；主體建筑有明珠的寓意，燈光重點投射在具有白色外表的異形圓錐體的風(fēng)帽上，在視覺上有“明珠”的觀感。全島燈光采用靜態(tài)控制，與大橋的江海橋、九州橋、青州橋上的動態(tài)控制的燈光連為一體，動靜相宜，全橋“珠聯(lián)璧合”。

2）表現(xiàn)三地文化精華的柱廊文化特征

主體建筑外走廊的燈光投射在每根清水混凝土柱的外表面，在夜間描繪柱的外形，與外走道一起表現(xiàn)柱廊文化的建筑構(gòu)造，漫射的燈光也滿足常規(guī)的走廊照明需求，見圖3。

3）表現(xiàn)清水混凝土的簡潔、質(zhì)樸

在建筑公共場所的大面積的清水混凝土墻面，采用重點照明方式，如射燈、投光燈等；布點以室內(nèi)為主，如首層的主要通道，與柱廊有機結(jié)合，表達簡潔、質(zhì)樸的特點，兼顧重點空間區(qū)域的功能照明。

4）重現(xiàn)建筑空間的韻律感

減光罩整齊的門式桁架，白天已有強烈的韻律感，其精致的表面、平直的邊線配以適合的投射光，可以重現(xiàn)白天的節(jié)奏感。

主體建筑兩側(cè)外表是玻璃墻，為內(nèi)透光的實現(xiàn)提供了可能。內(nèi)透光與柱廊被投光的表面亮度與建筑的內(nèi)透光必須要有層次感，通過采用合適燈具的功率來調(diào)節(jié)，使柱廊效果突出。

5）夜景照明與建筑的和諧

東島大臺階每級臺階采用側(cè)面對射照明，柱廊夜景照明兼做走道照明；合理布置普通照明，考慮重點照明效果，重點照明可作為普通照明的補充；夜景照明與功能照明結(jié)合。

6）塑造“海上明珠”觀感

人工島主體建筑的內(nèi)透光、屋面的洗地?zé)艄?、風(fēng)帽的表面投射燈光以及環(huán)島的光帶，遠眺是海上明珠，近看是貝中含珠。

圖3 東島主體建筑夜景Fig.3 Night view of the east artificial island main building

4 夜景照明設(shè)計技術(shù)方案

4.1 貫徹極簡設(shè)計理念，提升設(shè)計品質(zhì)

在夜景照明技術(shù)方案的設(shè)計過程中，遵循了簡約、自然、精細的設(shè)計原則。簡約不是簡單，采用的是“奧卡姆剃刀原則”，即“如非必要，勿增實體”。

擋浪墻原設(shè)計考慮提出上下對照方案，由上往下照光線投射在扭王字塊，由下往上照投射在擋浪墻側(cè)壁?，F(xiàn)場試驗，投射在擋浪墻側(cè)壁的光線對形成光帶的效果不強，投射在扭王字塊的光線均勻度小，形成光暗光圈。經(jīng)過認真思考，設(shè)計師認為由下向上投射的燈具不是必要的，將向上投射改為向下投射，燈具總數(shù)不變，調(diào)整燈具的安裝高度，增強了投射在扭王字塊的光線，最后取得較高亮度，且光帶均勻度高的效果，實現(xiàn)勾勒人工島外形輪廓的思路。

島面的廣場原設(shè)計考慮設(shè)置造型光帶、主體建筑沿外廊設(shè)置光帶，這些光帶在后期的實施過程中，經(jīng)過慎重思考，認為不能很好地體現(xiàn)原有的設(shè)計思路，應(yīng)該取消。東人工島主體建筑的菱形天窗，原設(shè)計為了加強內(nèi)透燈光效果，設(shè)置了近50套射燈、周邊設(shè)置光帶，經(jīng)過分析比較后取消光帶，只安裝了35套射燈。取消的還包括：西人工島主體建筑3層室外大平臺、東人工島主體建筑4層室外大平臺的周邊射燈、室外地面的球形燈、風(fēng)帽的輪廓線條燈、建筑室外周邊的地腳射燈等。

經(jīng)過對環(huán)境、建筑的深入了解，應(yīng)用極簡設(shè)計思想，剔除了不能很好體現(xiàn)總體設(shè)計理念的內(nèi)容，使最后的夜景照明效果達到預(yù)期的目的，提升了設(shè)計品質(zhì)。

4.2 藝術(shù)與技術(shù)的融合

藝術(shù)構(gòu)思需要通過技術(shù)手段來實現(xiàn)[1]。夜景照明的工程設(shè)計，通過光色的選擇、照度和亮度的控制、投射光線的線點面結(jié)合，考慮燈具的選用和安裝、安全可靠的配電和智能控制方式，考慮節(jié)能環(huán)保、消除光污染對環(huán)境影響。

4.2.1 光源色彩的選擇

由于所使用的光色不同，所得到的照明效果就不同，所形成的光照氣氛也不相同，這都要根據(jù)照明內(nèi)容采用適當(dāng)?shù)墓庠?。在進行設(shè)計時，必須從照度以外的照明質(zhì)量方面，對光源的特性以及整體性的配置進行研究?；陧椖康拿髦榈睦砟?，主體應(yīng)偏暖，局部暖中偏白。因此，除風(fēng)帽表面投光燈采用色溫為4 000 K的光源，滿足閃亮點趨于白色的暖光顏色，其它均采用色溫3 000 K光源，體現(xiàn)柔和、圓潤的情感體驗。

4.2.2 燈光布局、照明的方式

燈光的布局需要根據(jù)具體照明位置、對象來確定燈具的選型，不同照明方式的結(jié)合，可以形成點、線、面不同的照明效果，增加層次感。泛光照明使被照物突出，從而成為視覺亮點，線型燈使被照明的表面在一個方向上有較好的均勻度。對于項目需要達到的照明效果，對不同部位選取不同的照明方式。

1）擋浪墻：燈具安裝在擋浪墻外側(cè)靠近頂部的位置，用寬配光泛光照明燈具向下45°傾斜，燈具間距3 m。

2）減光罩：燈具沿車行方向，沿清水混凝土墻上方安裝，用窄配光線條燈具，按榀兩側(cè)投射門式桁架梁面，立柱處用相同的燈具在地面安裝，見圖4。

圖4 減光罩夜景Fig.4 Night view of light reduction cover

3）建筑柱廊：燈具地面埋設(shè)，每根柱子2套燈具，燈具45°離柱約50 cm，用窄配光地埋燈具，光線投射在柱表面及天花板上。

4）清水混凝土墻面：室內(nèi)通道采用導(dǎo)軌射燈，點射墻面；室外與建筑柱廊一樣配置。

5）大臺階：燈具嵌入安裝在臺階兩側(cè)的花盆內(nèi)，用窄配光射燈照亮臺階。

6）建筑屋面：燈具屋面支架安裝，用窄配光線條燈具照亮涂藍色的屋面。

7）風(fēng)帽：燈具屋面支架安裝，用寬配光泛光照明燈具向上傾斜照亮風(fēng)帽表面，燈具間距3 m。

建筑內(nèi)靠窗的普通燈具，考慮作為內(nèi)透光表現(xiàn)形式，其色溫統(tǒng)一為4 000 K，具有明亮的背景效果。

見光不見燈的要求是夜景照明設(shè)計中的要求。清水混凝土外墻采用脫模成型的筑建方式，對照明燈具及線路的安裝與隱藏帶來很大的局限性。應(yīng)用極簡設(shè)計思想，通過深入思考、研究和試驗，突出重點，避免過大的施工難度，避免維護上的困難，避免對用戶的干擾，不破壞建筑的肌理。

4.2.3 光源選擇和節(jié)能

常用的夜景照明光源有金屬鹵素?zé)簟⒏邏衡c燈、白熾燈、熒光燈、霓虹燈、發(fā)光光纖、LED等等。隨著技術(shù)的發(fā)展，LED光源有眾多優(yōu)點，尤其是在光效和壽命方面有明顯的優(yōu)勢，使其在夜景照明方面得到廣泛應(yīng)用[2]。經(jīng)過分析比較，根據(jù)項目的燈光和控制的需求，夜景照明燈具全部采用LED燈具。在實施過程中，通過供應(yīng)商提供不同類型的產(chǎn)品在實地實驗后，挑選出最佳燈具應(yīng)用到項目中。如地埋燈，原設(shè)計考慮用70 W的金鹵燈，最后選用15.8 W的LED地埋燈就達到設(shè)計要求，節(jié)能效果明顯。

4.2.4 照度、亮度和光污染評估

不同的照度和亮度對形成光暗、剪影、凸顯、背景如同繪畫中筆墨的濃淡。JGJ/T 163—2008《城市夜景照明設(shè)計規(guī)范》[3]中城市夜景照明照度按不同的區(qū)域為15～300 lx，亮度最大1 000 cd/m2。按照設(shè)計理念及其實現(xiàn)的效果要求，確定廊柱、大臺階采用低照度（平均15～30 lx），擋浪墻及減光罩桁架采用中等照度（平均50～100 lx），風(fēng)帽表面采用較高的照度（平均100～150 lx）。

夜景照明的設(shè)計必須考慮光污染問題。作為橋隧轉(zhuǎn)換的人工島，交通安全是首要的；東西人工島位于香港機場跑道的延長線上，飛行安全不可忽視。設(shè)計過程分析了夜景燈光對行車安全和飛行安全進行了評估。

1）橋隧行車安全評估

在行車的路線上，減光罩處安裝的夜景照明燈具投光方向全部是向上的，夜景照明的燈光對行車安全沒有影響。

2）香港機場飛行安全評估

東人工島在香港機場南跑道的延長線上，距離香港機場南跑道末端5.6 km，飛機經(jīng)過東人工島時正常高度為306 m，如圖5所示。按MH 5001—2013《民用機場飛行區(qū)技術(shù)標準》[4]東人工島不在飛行保護區(qū)內(nèi)，可以設(shè)置地面燈光。但要求“機場附近的非航空地面燈，凡由于其光強、構(gòu)形或顏色有可能危及飛行安全、妨礙或混淆對地面航空燈的識別，應(yīng)熄滅、遮蔽或改裝?！?/p>

人工島的夜景燈光屋面及風(fēng)帽是面狀，在空中看到的是小區(qū)域的光面，擋浪墻周邊的光帶與路燈是兩頭大小不一樣的閉合錐形光帶，東人工島的光帶軸線與飛機降落的方向夾角大于30°，沒有出現(xiàn)連續(xù)大段與跑道平行的較強燈光。

擋浪墻光束角為45°投射型燈具均向下照明，現(xiàn)場調(diào)整擋浪墻的投光燈安裝角度，使燈具表面與海平面的夾角小于30°，保證光線不逸出水平面；柱廊燈、臺階燈功率小，柱廊燈垂直向上光線不觸及飛行視線，調(diào)整風(fēng)帽洗墻燈的角度，保證燈具的射出的光線全部集中在風(fēng)帽表面，沒有光線逸出風(fēng)帽直射天空。

圖5 人工島與香港機場的位置關(guān)系圖Fig.5 Location relationship between artificial island and Hongkong Airport

整體來說，夜景燈光照向水平方向之上的比例小，光色單一且與航空燈具顏色差別大，亮度不高，不影響飛行安全。

4.2.5 照明設(shè)施的選用

1）燈具選擇原則

不論是燈具選擇還是安裝方案的確定，均細微到一梁一柱，精雕細刻，力求完美，實現(xiàn)各表現(xiàn)元素與整體風(fēng)格的有機結(jié)合。盡量將影響建筑白天景觀的燈具隱藏起來，使服務(wù)于夜景的燈具不成為影響建筑主體白天視覺效果的符號。照明器材、安裝電器產(chǎn)品均安全可靠、便于維修管理[5]。

可靠性：環(huán)境影響可靠因素，要求照明燈具能經(jīng)受長期風(fēng)吹、日曬、雨雪、冰雹、霜凍、鹽蝕的考驗，具有較高的可靠性。

安全性：燈具的安全包括燈具本身的安全及安裝后燈具對人以及其它物體的安全。行人容易接觸的燈具，應(yīng)采用發(fā)熱較小的燈具，避免燙傷。

耐用性：采用壽命長的燈具，減少其更換和維護次數(shù)。

通過控制燈具品質(zhì)，采用高光效光源和燈具實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保。

2）配電及控制

簡單、安全、可靠是配電及控制的基本要求[3]。夜景照明采用專用的供電回路，分片設(shè)置現(xiàn)場配電箱，末端回路設(shè)置剩余電流保護裝置，并按不同的壓降配置適合電纜截面的防水電纜。照明控制系統(tǒng)實現(xiàn)集成化控制[6]，場地照明，室內(nèi)功能空間照明，外立面景觀照明共同使用同一套智能照明控制系統(tǒng)，體現(xiàn)了綠色照明的要求。

5 結(jié)語

夜景照明設(shè)計實踐，建立在尊重環(huán)境、尊重建筑、自然環(huán)境與人文特征統(tǒng)一基礎(chǔ)上，通過運用現(xiàn)代技術(shù)手段、深入研究、現(xiàn)場實驗，不斷調(diào)整，最終完成了形態(tài)豐富、切實可行的夜景照明設(shè)計成果。