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建筑环境照明设计现状、动向及展望

发布日期:2019-05-08 浏览次数:219

近年来,建筑环境照明设计受到建筑师、规划师的重视,也成为人们营造良好工作环境和生活环境的一种追求。 不仅如此,光环境还受到政府和整个社会的关注——如城市的亮化工程、夜景照明、绿色照明、光污染对环境和生态的影响等;


随着城市建设和建筑规模日趋宏大,建筑技术日趋复杂,照明工程往往是一个庞大的工程,例如首都机场新航站楼,航站楼建筑面积28.65万 m2,安装了上百种、共62962套灯具(平均4.5m2一套)、94864只灯(约3 m2一只灯),照明总功率4678千瓦(16.3W/ m2);并在屋顶设105条天窗(3600 m2)供白天采光。如此庞大的照明工程,有关光环境营造的各方将不能按传统的思维,应该尽量提前介入。


一、建筑环境照明设计现状

建筑师、规划师已经意识到“光”是环境艺术创作的重要元素,在建筑设计的同时,也构想着如何利用不断更新的照明技术表现建筑艺术。 建筑师的一些创意应在建筑设计中为日后的光环境工程提供条件,如建筑夜景照明中的内透光、穹顶照明、立柱的地灯照明等。因此建筑师、规划师的提前介入和对光环境艺术的设计创意十分重要。


据说柏林德国议会大厦透明的宏大玻璃穹顶,顶级的采光照明技术与屋顶结构融为一体,有强大的艺术冲击力。英国建筑师诺曼.福斯特的这一高技作品在使用现代科技表现建筑艺术方面树立了新的典范,荣获了第22届普利茨凯奖。说明在光环境艺术的营造方面建筑师、规划师的作用,但目前国内的建筑师、规划师由于种种原因在建筑艺术、环境艺术设计方面往往太单一了,不能顾此及彼。


业主、用户正在逐步认识到“光”是环境艺术创作的重要元素,很多项目在委托设计时把建筑设计、景观设计、室内设计任务同时落实,使工程较早地取得各方面的沟通,光环境艺术的创作实现了用户的期望。但也有一些项目业主寄希望于设计单位,但很少有胜任的设计师,例如景观设计单位仅有环境艺术设计人才,根本没有配套的照明设计师。


除此之外,很多项目业主通常只重视土建设计、施工,他们总认为光环境艺术的创作等到建筑结顶时不迟,延误了最佳的设计时机。例如浙江某个地区的行政中心,高层办公大楼的顶部是一个多边形的玻璃幕墙装饰体,施工完毕之后才立面照明方案还在评说之中,使之成为一个难题,虽多次聘请专家献技献策,仍难圆满解决。


照明设计师是光环境艺术营造的工匠。 优秀的照明设计概念一定要及早进入建筑方案,融入建筑设计和室内设计,使“光”成为建筑和室内外空间设计的有机组成部分,支持并演现建筑和室内设计的创意,实现用户的期望和要求。为此,照明设计师与业主、用户、建筑师、规划师之间的沟通与合作非常重要,这种合作已经日趋密切。


但目前在照明设计领域存在着二大问题:

1、建筑设计院的照明设计由电气工程师完成。电气工程师擅长于按《建筑照明设计标准》确定设计方案,但对于环境工程过于古板;他们能很好地完成照明配电设计,但缺乏建筑环境照明设计的创意。


2、社会上照明设计专业队伍缺乏,知识片面,不能胜任建筑环境照明工程的需求。它表现在:

①许多建筑环境照明工程方案设计以照明渲染图代替照明设计,且常常使用虚构的效果、一组不实的指标取得业主、领导、“专家”的赞赏。中标之后,深化设计和施工达不到预期的效果;


②照明方案设计在深化阶段失控。照明灯具的选型偏离设计指标,照明灯具的造型任意改变,照明灯具无法在建筑物上合理安装。鉴于专业队伍的技术配备,通常深化阶段的设计图纸缺少技术审核和确认;


③照明平面和系统设计很不规范。专业照明设计师缺乏照明计算、供配电、防雷接地和控制的知识,对规范了解肤浅。因此导致很多环境照明工程的灯具安装和管线敷设粗制滥造,也存在很多安全隐患。


除了以上三方面的现状,还有诸如下面的表现:

1)建筑环境照明设计招投标环境并不理想。有些地区,环境照明工程的设计方案和实施由行政首长一手操办,他说谁好就谁好,专家的评审走过场;


2)环境照明工程的评标队伍不理想。招投标中,召集关键的专家和业主或用户组成的小组审查很有必要,而且这种会议应该是与设计小组面对面的进行。但应该记住,由于专家本人的经历或目前的职业或二者都有,他们的意见总带有片面性。目前称职的专家可以说寥寥无几。


3)全国或地区的环境照明工程在技术支持上缺乏。这一领域的技术标准、规范、规程不健全,缺少这一领域的专业培训和教育也是重要的原因。


二、 建筑环境照明设计动向

最近在网上看到有关的报道,按我的观点引用如下:


(1)建筑环境照明设计在国际上有着淡化、简化照度指标的趋向,强调全面评估照明质量。

2000年北美照明工程学会IESNA出版《北美照明手册—第9版》,它的主编Mark S Rea在《手册》前言中写道:“…过去二十年来在照明实践中有从照明工程(illuminating engineering)到照明设计(Lighting design)的动向,从照度计算到美学评价的动向,从数量到质量的动向。”


IESNA的执行副主席William H. Hanly 认为:“这一方法(即《手册》中提出的包含全面质量要素的IESNA照明设计指南——作者注)被称为通往21世纪的桥梁”。


IESNA主张,全面评估照明质量要综合考虑三方面的因素:

人的需求—— 可见度,作业功效,视觉舒适,社会交往,心情和气氛,健康、安全和愉悦,美的鉴赏;


建筑—— 形式,构图,风格,标准和法规;


经济与环境—— 装置,维护,运行,能量,环境。


对于第一方面的因素,IESNA提出了包含照度水平在内的19个因子, 并对各类建与空间分别指出这些因子的不同重要程度。同时把照度标准简化为7级,即:定向与简单视觉作业30、50、100 lx;普通视觉作业300、500、1000 lx;特殊视觉作业3000~10000 lx 。


作者认为,对照明质量的要求可概括为三个层次:明亮,舒适,有艺术表现力。当然,三者融为一体的照明是最佳的照明。


明亮——合适的工作面照度和均匀度,作业对象和背景有良好对比,适宜的环境亮度;


舒适——没有眩光和频闪,人和物的造型立体感自然、悦目,作业面与周围环境表面的亮度比适当,照明控制灵活方便;


艺术表现力——光形成特定的情调和氛围,环境亮度图式富有吸引力,照明装置外观优美,生动变化的天然光和室外景观。


(2) 关注节能、环保和健康


1991年美国环保署倡导的绿色照明已普及全球,深入人心,对照明设计有深刻影响。1996年国家经贸委制定印发了“中国绿色照明工程实施方案”,全面启动了该项工程。 绿色照明的基本宗旨是:通过科学、合理的设计方法,积极采用高效照明光源、灯具和电器附件,以达到节约能源,保护环境,建立优质高效、经济舒适、安全可靠,提高人们生活质量和工作效率、保护身心健康的照明环境。


绿色照明以节能为中心推动高效节能光源和灯具的开发应用;


制订“照明产品能效标准”和“建筑照明节能标准”并且立法,引导照明设计采用高效节能照明产品。美国ASHRAE/ IESNA联合制订以单位功率密度UPD限值(瓦/ 平方米)为指标的建筑照明节能标准迄今已更新三次,UPD逐次减小; 我国《建筑照明设计标准》GB50034-2004规定了照明功率密度(简称LPD)作为照明节能的评价指标,规定了照明功率密度的现行值和目标值,对于公共建筑的照明设计强制执行。


绿色照明的实施已有强大的技术支持——高效节能照明产品数据库,节能效益分析软件,咨询服务等,给照明设计提供便利 。


从环保和健康角度,近年特别关注照明造成的负面影响:眩光、光污染和光干扰。


(3)设计观念和设计手法的革新


对照明质量的全面理解与照明新技术的涌现促成了设计观念和手法的革新。


以人为本,个性化的设计——普及照明调控,关怀个人对光的不同需求,追求个性化的照明风格;


注重光色的选择,用光营造情调和氛围,满足人们心理上和精神上的追求;


非均匀照明,动态照明,在需要光的时间,把适量的光送到需要的地点;


室内、室外照明手法的互补和交叉;


舞台照明手法的应用——彩色灯光、动感照明、刻画重点、隐蔽光源。


三、建筑环境照明设计展望

(1)“光”作为设计要素之一,将走进建筑设计、城市规划,溶入建筑师和规划师的脑海。 也就是说光环境和照明设计领域的设计团队应该有建筑师和规划师、照明工程师和电气设计师、厂商和工程商共同参与,形成一个大的交流服务平台。


(2) 随着经济发展,生活提高,技术进步,照明将以人文思想作为设计理念;丰富的照明手段将创造新颖的照明方式;人们的身心和视力健康将因优良的照明而获益。


(3) 欢迎有志于照明事业的建筑专业年青人走进建筑环境照明的设计队伍,加快我国照明设计专业化的进程,最终实现照明设计的职业化,规范化。只有这样,建筑环境照明的设计队伍的素质才能得以提高。

为了这一领域的发展,希望改善建筑环境照明工程的招投标环境,充分听取业主、用户、专家和咨询顾问的意见,招标代理公司应保证公正、公平办事。一个项目的成本是重要的,但照明设施是可以产生效益的,其设计是否正确远比其是否便宜更重要。同时,要选择服务支持非常优秀的生产厂家,包括项目的计划、现场维护和在线支持等。