景观照明基本知识：居住小区景观设计

1）光与视知觉的概念

（1）视觉　光以及被照射到的物体反射后刺激人的视觉系统，就产生了视觉。产生良好舒适的视觉效果是进行夜景照明的最终目的，其效果直接决定着夜景照明的质量，并且影响了大多数人的夜心理与夜行为。

（2）明视觉与暗视觉　人的眼睛有两种视觉：明视觉和暗视觉。

在照度较高的条件下（视场亮度在100 cd/m2以上），眼睛处于明视觉状态，锥状细胞工作，有丰富的色感；而在低照度下，眼睛处于暗视觉状态，杆状细胞工作，对色彩的分辨较白日有很大程度降低，而对动态的物体感觉敏锐。夜晚，人的眼睛一般处于暗视觉状态，应注重色彩对比和亮度对比，以及适当增加动态设计，使用对人眼视觉灵敏度高的光线，能在夜晚突出建筑物的精彩部位营造景观的高潮。

（3）光的本质　光本质是作用于人眼产生视觉的电磁辐射。任何物体发射和反射足够数量的合适波长的辐射能，作用于人眼睛的感受器官，就可看见该物体。

（4）光度量　光度量是基于人眼视觉的量化参数。光度量的名称释义和单位符号见表4.16。

表4.16　光度量的名称释义和单位符号

（5）光的显色性　显色性是指光源的光照射在物体上所产生的客观效果。光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度。显色性高的光源对颜色的表现较好，所看到的颜色就接近自然颜色，显色性低的对颜色的表现较差，所看到的颜色偏差也较大。例如，钠灯发出的光主要是黄色，当黄光照在蓝布上，蓝布将黄光吸收，虽然蓝布能反射蓝光，但钠灯发出的光中基本上没有蓝光，因此在钠灯的照射下就变成黑布了。

（6）光的运用

①光是材料：砖石、灰泥、混凝土、钢与玻璃等为构建景观提供了丰富的素材，光与影同样是素材，并且能够通过对其他材料的表现，提高或改变材料的塑造力。

②光与影的结合：光与影是相对立的，设计阴影就是设计灯光，通光明亮的表现没有光影的塑造效果强。

③光法自然：黄昏、落日、朝霞夕暮，人工光的原形都有可能是对自然的模仿。人工光与自然光相比，犹如被细分的小件，可以精确地控制和组合。

④光的生态：用最小消耗的光，取得最大程度的舒适，同时减少对环境的破坏和影响。

2）光源与景观照明效果

（1）人工电光源的分类（表4.17）

表4.17　人工电光源分类

①白炽灯显色性好，但光效率低，使用寿命短。结合灯泡的着色成彩色灯泡，被用于节日的彩灯装饰。由于光效差，常安排以点光源出现。

②卤钨灯在保持较好的显色性的基础上，提升了光源的光效，被广泛地用于大面积照明和定向照明。

③荧光灯的灯具尺寸较大，光效好，光色均匀，有较好的显色性。但灯管易受温度及湿度的影响，照明时多加有保护，如用于灯箱广告。

④三基色荧光灯体积小，光效高，显色性好。

⑤高压汞灯有较高的光效，但其光色较差，主要用于交通性道路、广场。

⑥金属卤化物灯由于是金属原子放电发光，而金属原子种类多，可以制成百万种光色不同的光源，显色性好，适合用于重点强调照明。广泛用于步行商业街，文化、休憩场所等。

⑦低压钠灯发光效能最高，但由于只能发出单一颜色的光，显色性较低，一般用于不太注重色彩的丰富性的基础环境的场合，例如出入口、广场照明。

⑧高压钠灯在高强度气体放电灯中光效最高，寿命长，光色优于低压钠灯，且高压钠灯体积小，亮度高，紫外线辐射小，应用最为广泛，例如生活性道路、广场等。

⑨场致发光：有些荧光粉在足够强的交流电场下能被激发发光。现在景观照明中主要包括场致光管和发光二极管LED。由于它耗电少，易于控制，光色均匀，结合电脑控制技术以及结合不同的工艺造型，适于局部照明和线状照明装饰。

⑩辉光放电灯包括霓虹灯和氙灯，这类光源通常需要很高的电压。霓虹灯又称为氖灯，涂敷不同的荧光粉可以产生不同颜色的光。霓虹灯的启动电压和工作电压非常高，所以需要配备高压变压器工作。氙灯属于最常用的惰性气体放电光源，氙灯与金属钠灯相比，启动时间短，光的显色性好，与日光相近，但光效较差。

⑪柔光管。柔光管是克服荧光灯管外壳怕水的缺点，在室外的应用发展，有所区别的是柔光灯外壳选用防爆玻璃材料PC。按内部的电光源不同柔光灯可以划分为冷阴极管柔光管、阴极管柔光管和LED柔光管。

冷阴极管柔光管和LED光色鲜艳，寿命长，适合频繁地开关，应用在动态的灯光组合中。阴极管柔光管价格相对较低，光效高。但由于属于启辉器预热电路，主要应用于静态的连续轮廓中。

（2）眩光　由于视野中亮度分布或亮度范围的不适宜，或存在极端的对比，以致引起不舒适感觉或降低观察细部及目标能力的视觉现象，称为眩光。

产生眩光的原因主要是由光源的不合理定位所造成，投射灯具发出的光线出现在人们的普通视域之内，人们在无意间的回眸或侧视中遇到强烈的灯光而引起眩光。在许多场所中，最易引发眩光的灯具主要是各种泛光投射灯具，这一类的灯具具有镜面抛光的反光罩，采用高、强气体放电光源，光效高，照射面大，一般搁置在低矮处，自下而上发光投射到被照物体的表面完成照明。夜景观设计中，合理地设计投光灯具的投射角度与安放位置，是避免产生眩光的重要举措。

在居住小区中亮度不需要很高，应避免使用大功率的光源，可通过增加光源的数量、降低功率，同样保证场所具有足够的照度，以减少眩光的产生。

（3）光的表现　夜景观环境下，光作为一种材料，在照亮其他物体的同时，自身也是景观表达的一部分。按表现可以划分为点、线、束（体）3类。

①点光：泛指没有特定指定方向的，配光曲线为全球体的灯具光源。

②线光：通过光强统一的连续点串联形成的线，善于表达轮廓和界线。

③束（体）光：气体放电灯具的光束，通过灯具的配光可以将光束调节为矩形锥体光束和圆锥光束，按配光可以划分为宽束光、中束光和窄束光。

（4）材料的光学性质对照明的影响　光照射到材料物体上，会发生反射、吸收和透射现象。依据不同材料的表面构造，材料可以划分为定向反射材料、扩散反射材料、定向透射材料和扩散透射材料。

①定向反射材料：光线照射到玻璃、抛光金属等材料的表面会产生定向的反射。从与入射角相对称的反射角度，可以清楚地看见光源的影像。这种材料在光源直接照射时容易在某些角度区域产生高光或眩光。但可以通过对被照射的物体的二次反射产生影像的效果。

②扩散反射材料：光线照射到多数的建筑材料，如砖、毛面石材、混凝土、毛面的人工劈离砖等表面时，光线向四面八方反射和扩散。材料着光相对均匀，没有光源的影像。(www.xing528.com)

③定向透射材料：光线照射到玻璃或水面后，在入射角的某个角度区域产生定向的透射。在光源的对面可以看见光源的影像，光源的强度和亮度有所降低。这种材料的特性现在多被用于内透光表现。如玻璃幕墙和水下彩灯等。

④扩散透射材料：光线照射到乳白玻璃、彩色有机玻璃、花玻璃、毛玻璃、张拉膜布等材料时，光线通过各个方向透过材料，看不见或不能完全看见光源的影像。这种材料表现上也以内透光为主。

（5）基础照明和重点气氛照明

①基础照明：基础照明首先要满足使用者的安全需求，功能性大于装饰性，并且具有空间连续性与引导性，根据使用功能的差异，又分为路灯、庭园灯、扶手灯、草坪灯、地灯等。

②重点气氛照明：重点气氛照明多在基础照明的前提下，通过灯具的光色、亮度和动态对比，强化诸如入口、主要景点等夜景观环境。

③夜景照明伴随着灯具与光源的发展，经历了从白炽灯、霓虹灯、高强度气体放电灯，到以电脑控制的综合照明系统4个阶段。现代的照明设计通过电脑控制的灯光，使照明技术为艺术效果的表达提供了成熟的技术支持。

3）灯具

（1）灯具和灯具组　灯具是光源、反光灯罩、滤镜、格栅以及附件的总称，是透光、分配和改进光分布的器具。灯具的反射板在光源相同的情况下，具有通过调节光的反射率和反射角度，增加照明的效率和控制光的投射角度和方向，大幅度提高照明效率的功能。而设在灯具前面的格栅可以将光线进行导向遮拦，避免不必要的光损和眩光。

灯具组是指通过灯具的组合以及灯具的集合控制，以整体的形式构成的灯具组合。由于可以进行组合变化，组织和传达不同信息，在夜景观环境中显得越发重要。

（2）灯具的配光特征　厂家在提供的灯具说明书中会提供如下数据，图示化地描述灯具的光学特性。

①配光曲线：描述光强在空间中的分布特征的曲线，所以也称作光强分布曲线。

②亮度分布与遮光角：灯具表面亮度分布及遮光角直接影响到眩光的产生。

③灯具效率：指相同条件下，灯具发出的总光通量与灯具内所有光源发出的总光通量之比。

（3）景观照明灯具　景观照明灯具指的是通过灯具的配光组织，将室外其他物体照亮达到景观效果的灯具（表4.18）。

表4.18　夜景观灯具分类

①广场灯：常常是一种大功率的投射灯具组，采用高强度的气体放电光源，光效高，照射面大。按广场灯的不同位置可以通过配光划分为对称式和非对称式广场灯具。

②路灯：路灯的功能主要是满足街道的照明需要，但对于反映地域特色的街道，还需考虑造型要求，因而路灯也分为两类：一类是功能性道路灯具；另一类是装饰性道路灯具。

功能性道路灯具需要有良好的配光，光源多选用钠灯和汞灯等光效高的电光源，发出的光均匀地投射在道路上。

装饰性道路灯造型美观，可以结合不同的氛围和风格选用。主要安装在重要的建筑或广场边、步行街等处，通常光效不高。

③泛光灯（Floodlight）：多选用高压气体放电光源，通过灯具的配光，产生中配光和宽配光光束。对包括建筑立面、树木等景点进行基础性照明的灯具，光束分为矩形锥体和圆锥形两种。通常要注意光线的有效投射和遮蔽，避免光污染。

④聚光灯（Spotlight）：功率较泛光灯小，多为窄配光光束，且光的平面衰减较少。光的方向感强，能对小品或重要景点进行重点照明。同样要注意光污染。

⑤庭院灯（Courtyard Luminaire）：多安装在公园、居住小区小花园的小路边，高2～4 m，光线较柔和，具备CIE的直接、半直接、半间接、间接四类灯具形式。

⑥草坪灯（Lawn light）：高度在1 m以内，安装在草坪、灌木丛等低矮处，光线多为宽配光，避免人的视线眩目，具有指示和美化的双重功能。

⑦地埋灯（In-ground Luminaire）：比草坪灯更矮，有的直接安置在地平面中。包括三种：一种是起引导视线和提醒注意的作用的指示地灯，应用在步行街、人行道、大型建筑物入口和地面有高差变化之处；一种是微突出于地面，通过光栅的遮挡，可以装饰照明广场或草坪；还有一种是投射地灯，通过配光后可以投射地面上的小品。

⑧水下照明灯（Underwater light）：通常安装在水下，具有防水的密闭性。多选用光谱效果好的卤钨灯。光的功率较高，配合彩色滤镜，投射喷泉或叠瀑，经过水的折射形成五彩缤纷的光色水柱效果。

（4）景观装饰灯具　景观装饰灯具指的是灯具光源的光衰减较明显，近似于自发光灯具。观赏的是灯具本身及灯具的变幻，不考虑或很少考虑其对其他物体的投射照明。

①美耐灯：又称塑料霓虹灯管，可塑性强，多用于轮廓照明，但由于白天的观感较差，多用于台阶下等隐蔽场所提供轮廓线光源。

②满天星：由许多小型的白炽灯组成，缠绕在树的枝干上，节日里可以烘托火树银花的效果。同样由于白天的观瞻较差，多用于节庆场合。

③光纤：由液体高分子化合物聚合组成，分为实心侧光光纤和点光光纤。光纤导光性强，低能耗，不发热，可弯曲，寿命长，免维护，导光不导电，尤其可在水体中创造多姿多彩的景观效果。因此作为照明时，是不带热量不带电的安全照明系统。

④霓虹灯：霓虹灯光色鲜艳，常用于线形轮廓。结合三基色荧光粉可以配置成缤纷的色彩。结合频闪可以组织动态的装饰效果。

⑤LED（Lighting Emitting Diode）景观灯具：现代技术通过单个LED发光二极管的不同组合，可以制作包括点、线光源，以及电脑控制的多种高效低耗的变色装饰灯具，具有广泛的应用前景。

⑥激光图案投射灯：应用于建筑、广场、大型文艺演出，以强烈的视觉冲击力作为表演灯光。结合音乐水幕、焰火与烟雾，产生以光为主体的动感效果。

⑦景观灯光雕塑：以灯具为主体，或结合其他功用的设施、环境小品，以光或各种控制系统，在夜晚黑色的背景下展现各种主题。

⑧烛光、火光、光焰火礼花：属于光源系列，划分在装饰灯具里，强调节日环境下，自身的景观效果。

（5）照明控制　适当的照明控制方式是表现夜景观环境照明的有效手段，也是节能的有效措施。现代照明控制技术，包括传感器（信号输入）、控制管理器（信号处理）、远程遥控技术（信号输出）、灯具光电控制器4部分。

①传感器：选用感光元件的光感器和人员移动传感器等对环境进行监测，按不同环境需要通过改变光源数量及光通量输出，降低能耗和营造人性化环境。

②控制器：采用单元微机技术，选用可编程的存储器，存储执行逻辑运算，顺序控制。这样一来，各个单独灯具光源的控制作用被组合在一起，要改变控制功能只需改变程序即可。

③无线通信遥控技术和计算机自动化控制管理：通过预先设计的不同夜景观场景，以远程无线电将指令传送到照明开关控制器，减少人员操作和线路能耗。