LED照明工程设计与施工：城市广场灯光环境

从电源的发明至今，照明技术得到了快速发展。现在，人们已逐渐将照明技术分为功能性照明与装饰性照明两个大类。功能性照明是为保持视觉而提供必要的照度；装饰性照明则是运用灯光来创造以观赏为主的艺术景观，对于如何正确地运用灯光，完成功能性照明任务，人们已有成熟的经验。与此相对照，装饰性照明是由自然科学和美学相结合而形成的。一方面，它属于自然科学的范畴，包含了对光现象规律运用的再认识，并具更深入其本质研究的趋势；另一方面，对光的多样性的表现方法，及其审美认识过程则属于环境美学的范畴，这一领域在我国目前还处于起步阶段，尚未发展成熟。

1.城市广场灯光环境艺术

（1）城市广场灯光的艺术设计

艺术设计的首要任务便是艺术主题的表现和视觉的舒适性。灯光的照度应随环境及意境变化而变化，需要设计者依据自身的艺术修养和科技知识进行创作。它需要注重周围空间环境所产生的美学效果及由此对人们产生的心理效应。因此，一切居住、娱乐、社交场所的灯光环境均应满足此项要求。从而使人们体验到现代都市照明技术与艺术相融合的高品位视觉享受。

艺术照明工作要求整体性与协调性，虽然某些照明工程从局部（即微观）上讲可能是成功的，但如果从整个城市景观（即宏观）照明来说却缺乏艺术的内涵与韵律。景观照明主要靠灯光进行艺术创作，那么如何恰如其分地表现微观，如何处理微观与微观之间、微观与宏观之间的艺术联系，就需要有组织地把一般的灯光照明艺术化，并且利用一些政府行为，从整个城市的总体布局出发，有序地调动各种艺术表现手段来营造城市的景观。城市广场景观的开发，灯光环境工程的规划与协调实施已成趋势，也成为城市建设及管理的重要组部分。

（2）光影艺术

光和影本身是一种表现的艺术，如阳光透过树梢向地面洒下一片光斑，疏疏密密随风变幻。在进行照明设计中，应该充分利用各种照明装置，形象生动地表现光影效果。从空间的内容处理光影的手法多种多样，既可以以表现光为主，也可以以表现影为主，还可以表现光影合璧。

灯光和阴影的对比也是空间明暗对比，这种形成明暗对比所造成的光影效果，使空间的人和物产生立体感，还可促进空间的光通量和发光强度的总额平衡，创造出使人们感觉舒适的光环境和灯光层次的效果。要表现光影艺术，可以采取以下几种方法：

①泛光照明。利用泛光灯对一个平面或一座立体建筑或一件艺术品进行照明，将其造型、特色或历史容貌显露出来，它的特点是被照对象比其背景环境要更加明亮，使被照物有立体感、有特色。

②轮廓照明。轮廓照明是将灯光布置在建筑表面的边缘上，以便在夜间呈现建筑物的造型，突出建筑物的主要特征。目前一般采用LED灯带勾边。

③动感照明。利用投光照明或LED灯带照明，并不断变化图案或变化色彩，从而加强照明效果。

④自发光照明。自发光是利用设备本身发光或颜色进行排列组合起到装饰作用，常用的有装饰带和图案（如蝴蝶、鸟、花）等，并以局部方式进行。采用的设备有霓虹灯、LED灯带、灯箱等。自发光的新技术还有激光器、全息图、幻灯等。

⑤声光照明。这是一种将声和光相结合，以表演方式进行的照明。以投光照明为基础，用一系列白光和彩色光结合音乐、音响使光产生变化，反映历史事实或其他事件。

⑥灯光雕塑化小品。灯光雕塑膜技术是利用灯光对透光膜以内部进行垂直照射而产生发光的雕塑化小品，形成内打外透，灯杆上段内置红色LED光源，作为辅助光，从而创造出富有层次光影的立体感。

（3）气氛与环境空间感

光线和光彩是创造空间气氛的重要因素，空间的气氛也因光色的不同而变化。对光色的选择应根据不同气候、环境和广场的风格来确定。使用LED灯带、各种投光灯的多彩照明，可使广场的气氛更加生动活泼；使用暖色光照明，可使环境的气氛得到一定的强调，而用青绿色光的照明，在夏季则会给人以舒适凉爽的感觉。

广场空间的感觉可以通过光的作用表现出不同的效果，当采用漫射光作为空间的整体照明时，使空间有扩大的感觉。直射光线能加强物体的阴影以及光影对比，使空间立体感得到加强。通过不同光的特性和亮度的不同分布，可以强调希望注意的地方，也可以用来削弱不希望被注意的次要地方，从而使广场环境得到进一步的完善和美化。照明还可以改变空间的虚实感觉，使物体和地面脱离，形成悬浮的效果。

2.城市广场背景与景观个性

广场的景观设计应完整地表现、烘托广场景观设计主题，强调、刻画广场景观设计中心。采用景观灯光表现的手段，就是利用灯光艺术表现力来美化广场开敞的环境空间。用灯光塑造广场形象，装饰美化广场景观，在功能上为人们的夜生活或夜间活动提供一个安全舒适、优美宜人的光照环境。广场设计方案应力求由亮化广场到美化广场，突出广场明视效应，增加广场的景观性、渲染性、趣味性，揭示夜晚空间景观光环境的特色和风格。

广场灯光的形象景观、功能使用、灯光个性这三点尤为重要。

①形象景观。以创造城市形象为主要目的。

②功能使用。离不开人的行为及其精神需求。

③灯光个性。通过夜晚开放的空旷环境，采用突显广场个性的灯光。

在城市广场照明设计的过程中，不允许灯具或光源明显外露，并保证每一束光都尽可能地发挥出来。在实践当中，将灯具和光源与造型有机地结合在一起，真正做到了见光不见灯的设计原则，以确保其白天的景观性不受到破坏。如在广场景观照明设计中，采用了LED光源，并在控制灯光的程序中设计了几个阶段，依次为普通阶段、过渡阶段、高潮阶段、节日阶段和节能阶段等。这样，一方面可以用来控制灯光的变化效果，另一方面用来控制其运行成本。

灯光广场以其特有的灯光语言向人们述说着高科技现代化给人们带来的舒适和美丽，人们漫步于广场中间，抬头，可以欣赏夜空动感交织的“空中芭蕾”；平视有广场中各具特色的灯光作品；低头有色彩斑斓的地面传动着点点星光，置身在这立体式设计的灯光空间里，如同穿越了时空，内心充满神奇的感受。这给市民创造一个安逸的闹中取静的灯光环境，使人们在夜晚享受美丽的景观灯光的同时，提升广场文化和城市“窗口”的形象。

3.灯光设计的表现力

灯光设计的表现力是渲染空间气氛的重要因素，装饰与艺术照明的灯光设计表现力手段就是利用灯光设计来美化广场环境空间，利用灯具造型及其光色的协调，使环境空间具有某种气氛和意境，体现一定风格，增加城市广场的美感，使广场环境空间更加符合人们的心理和生理上的要求，从而得到美的享受和心理平衡。所以在广场照明设计中，应致力于利用灯光设计的表现力对环境空间进行艺术加工，以满足人们视觉的心理的要求。灯光设计表现力的主要效用如下：

①丰富空间内容。在现代照明设计中，运用灯光设计的扬抑、隐现、虚实、动静以及控制投光角度和范围，以建立光的构图、秩序、节奏等可以大大渲染空间的变幻效果，改善空间比例，限定空间范围，强调趣味中心，增加空间层次，明确空间导向。还可以通过明暗对比，在一片环境亮度较低的背景中突出明视效应，以吸引人们的视觉注意力。(www.xing528.com)

②装饰空间艺术。灯光设计的装饰效用可以通过灯具自身的造型、质感以及灯具的排列组合对空间起着点缀或强化艺术效果的作用。但是只有当灯具的选择与广场环境相协调时，才能更有效地体现出光的装饰表现力。照明灯具在广场建设中扮演着重要的角色。照明灯具的艺术化处理，对广场环境起着锦上添花，画龙点睛的作用，它可使广场环境空间体现各种气氛和情趣，反映广场的风格。

③利用点、线、面的有机结合，突出广场的结构，科学应用光的艺术，营造浓厚的广场氛围。

●点。在广场的制高点，作为整个广场具有放射性基准的建筑物，吸引人们的眼球，将外围的人们引向广场，造成影响力。广场主入口小品，展示光彩夺目，生动活泼，将人流引入广场内，起到吸引、引导的作用。广场内的焦点是人们休闲购物的场所，起到让人们长时间停留的作用。

●线。广场由景区道路连接，连接了不同的点，构成了以空间网络为主的购物、休闲，起到了导向性作用。

●面。广场由点、线有机的结合，形成网络，形成面，体现了整个广场的形状和规模。

灯光设计的表现力除了与照明灯具的造型有关，也与广场空间的形和色相关。当灯光设计照射在广场环境中的建筑物、水体、植物等环境设施时，借助于光影效果可以将这些设施美的韵律揭示出来。如果进一步考虑光色因素，会使这种美的韵律增添神奇的意境。当灯光设计与广场流水，特别是与声控的喷泉相结合时，那闪烁万点的碎光和成串跃动的光珠，会给广场空间增添奇丽多姿的艺术韵味。

城市广场灯光环境设计目标、形象、功能是城市现代广场灯光规划设计的基本内容。在评价规划设计城市广场灯光设计环境时应该考虑的因素如下：

①范围与规模。根据城市广场的形式、规模不同，灯光设计环境规划的方法也不一样。

②现状定位。定位主要指设计的城市广场灯光环境在城市或区域中所处的位置，是面向全市的还是面向一个区，风格也是定位的一个内容。其实定位与功能、形象、风格等都有一些关系。定位中还包括一项内容即标准，是国际水准的，还是比较符合当地水准的功能。这主要从人的使用来考虑。风格包括是欧陆式的，还是比较传统的中国园林的；是比较开场空旷的，还是比较封闭隐秘的；形状是有规则的几何形状，还是结合自然地形的不规则形状。这些应根据具体情况具体分析。

③随着生活水平的提高和生活节奏的加快，人们更加注重城市公共空间的趣味性和人性化，人们对广场开放空间的要求已不再单纯追求人为的视觉秩序和庄严雄伟的艺术效果，而且希望它成为舒适、方便、安全、空间构图丰富，灯光设计环境优美的场所。因而在做广场灯光环境规划设计时应充分认识到这一点。

④城市广场的灯光环境建设首先应配合广场的性质、规模和广场的主要功能进行设计，使广场更好地发挥其作用。城市广场周围的建筑通常是重要建筑物，是城市主要标志。应充分利用灯光设计来配合，烘托建筑群体，作为空间联系的手段。使夜空间的城市广场环境更加丰富多彩，充满生气。

⑤城市广场的灯光环境布置还要考虑广场规模、空间尺度，使灯光设计更好地装饰衬托广场，美化广场，改善广场的气氛，为市民提供一个舒适、方便、生机盎然的夜间活动场所。

4.创意与创新

没有创意就谈不上创新，大型景观灯的造型创意需要外部结构形式来表现，而创新更需要灯光控制技术来补充。在大型景观灯的设计中，结构造型和光控技术的结合仍然是创作的基础。景观设计要巧妙运用LED光源技术。从设计看，把握住广场开放的空间环境特征，满足了人们交往休闲和精神层面的需求，特别是LED灯光艺术的冲击力和景观造型的创新，融入了具有地域性特点的人文风格，才能真正体现出灯光与人互动的意境。

作为城市广场主体光源的LED应做到：彩色变换有重点、有起伏、有追逐、有点缀、有高潮；构图与构景上应突出光影、光色对比协调；光色亮度的位置分布合理，形成直射、透射、漫射、反射等层次和方向以及强弱互动；控制技术的程序和变化速度应与广场环境十分融洽。光源色彩的变化可分别表示为“绿色”是春，“蓝色”是夏，“黄色”是秋，“白色”是冬。创造出一种新鲜奇特的视觉感，耐人回味，让市民在夜晚多了一个休闲、赏灯、健身的人文、自然区域。

针对城市广场景观照明的设计目标，在设计时应兼顾地面照明、空间照明、自身显景等因素，同时控制好LED主体照明、LED常亮照明、LED动感追逐以及LED渲染季节的变化功能的光色效果。在设计时力争做到巧妙排列、藏灯显景，使造型灯光成为广场中最具有观赏价值的景观元素，与广场周边环境烘托呼应，对空间照明起着强化艺术效果的作用。一般情况下，设计广场照明应当考虑以下几点：

①足够明亮。

②整个广场的亮度要足够均匀。

③眩光少。

④与环境协调，造型美观。

⑤灯杆设计应考虑周围环境，符合工程的整体效果，不影响广场的使用功能。

5.城市广场灯光环境的误区

城市广场灯光环境规划设计形态与社会经济发展模式密切相关，我国城市、社会、经济的高速发展使城市广场的规模和空间形态发生急剧变化，由于人们的市场观念趋于成熟，人们对城市广场夜环境的改造也日益强烈。

然而，我国仍处在发展时期，城市发展水平不均衡，一些城市经济发展水平还有待提高，所以规划设计城市广场灯光环境从各方面来讲都受到了制约。具体表现在城市广场灯光环境的资金投入大，而且它包含在整个城市灯光环境规划设计之中，仅是使城市广场亮起来并不能形成整体的美。城市灯光环境又需要消耗大量电力能源，在能源紧缺的今天，这似乎与节约能源这一国际性的社会主题相悖。因此，城市广场灯光环境造成经济与能源的浪费，对城市广场灯光环境的改造，规划设计的必要性提出质疑。

目前，在我国许多城市中，广场夜空间环境仍以单一的照明功能为主，而忽略了人的心理和生理对广场主体的需求。在有些城市，广场仅作为白天人们活动的场所，夜间照明也只是勉强照明，有时甚至连照明灯具的基本数量也不能保障，离现代城市景观环境质量要求相距甚远。而一些城市仅为了提高夜晚经济，只规划设计了商业街的灯光环境，使广大市民面临的是闹市区明亮一片，广场却十分萧条，无形中造成市民夜间户外环境的单一。

在一些经济较发达地区，城市广场已经成为人们景观生活的首选区域，而这些城市广场，即使已经“亮”起来了，但也不同程度地存在着滥用或对光使用不当的情况。广场夜晚的光污染问题越来越严重，极大地影响了人们的夜生活质量。如今，形象建设的概念已深入人们的头脑，一些企业单位甚至一些政府和个人为了扩大自身形象的知名度，毫无规划设计地竞相在城市广场树立自己的广告牌、广告塔，比大、比高、比亮，其组合起来的最终结果却是不自觉地损失了城市形象，污染了城市广场的夜环境，对市民造成了极大伤害。

国内若干城市虽然已经意识到开发广场夜晚景观的重要性，并做了许多实际工作。然而，我国过去的广场设计一般并不考虑广场的灯光环境，特别是灯光环境的艺术化。即使某些广场在夜晚进行了必要的照明，也是在广场主体完成后才添加的，缺乏整体规划及艺术效果的设计与协调管理。