古建筑景观照明光源和灯具的选用
2007-02-06
作者：admin
来源：照明工程师社区
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摘要： 该文从中国木构古建筑的特殊性要求出发选择了几种景观照明的光源和灯具，分析其适用性与适于应用的部位和场
摘 要：该文从中国木构古建筑的特殊性要求出发选择了几种景观照明的光源和灯具，分析其适用性与适于应用的部位和场合，以期对中国木构古建筑景观照明设计提供有益参考。
关键词：中国古建筑；景观照明；光源；灯具
1、引言
中国木构古建筑从布局、形态到材料、构造均自成体系,独具特色,不同于西方古典建筑和现代建筑。中国木构古建筑的自身特征决定了选择室外景观照明光源和灯具的合理性和适应性。光源和灯具的选择是中国木构古建筑景观照明技术层面的基本问题。
2、中国木构古建筑对景观照明光源和灯具的要求
中国木构古建筑在材料、造型等方面的特征,决定了其景观照明对光源和灯具的要求。
2. 1、防火防水安全性
中国古典建筑构架多为木质材料结构,许多中国古典建筑(群)是国家或省级重点文物保护对象,因而其照明光源和灯具应具有良好的防火性能,运行稳定。同时灯具的安装固定不能破坏损伤古建筑木质表面和内部,线路管线的布置宜隐蔽暗装,电气线路要穿金属管保护且不与木质表面接触等,即尽可能做到无损安装。
同时,光源灯具的防水性也很重要。如果光源灯具的防水密闭性不好将引发安全隐患。地面设置和地埋式灯具应比架空设置的灯具具有更高的防水等级。
2. 2 光照保护性
中国古典建筑的梁柱、斗拱、额枋等表面的油饰、彩画对人工光源光照环境的要求较高,应尽量减少紫外和红外光照辐射,避免过量的紫外辐射对颜料表面产生氧化褪色作用和红外热辐射对油饰彩画表面的灼烤开裂影响。
2. 3 小型化、隐蔽性
中国木构古建筑优美的空间造型使得任何尺寸较大的常规灯具都成为昼景和夜景视场中有碍观瞻的视觉因素,因而光源、灯具的小型化对提高其环境适应性具有重要作用。
2. 4 高效性
高效性包括灯具的高光效、长寿命、易更换维护等特性和用光方式的高效两方面。前者由灯具本身所决定,后者属于设计问题。用光方式的高效性是实践工程中突出的问题,其原则是宜选用可灵活控制光通照射范围的小型反射型投光灯,布灯时尽量将有效的光通分布到需要表现的建筑表面与空间,而将无益的溢散光降低到最小。高效性原则既符合中国木构古建筑不宜维护等特殊性要求,同时也是绿色照明的发展要求。
我国目前与木构古建筑照明安全性、保护性相关联的法律法规、设计规范有:《中华人民共和国文物保护法》、《中华人民共和国消防法》、《建筑电气工程施工质量验收规范》、《古建筑消防管理规则》、《火灾自动报警系统设计规范》、《建筑灭火器配置设计规范》等。制定直接针对于中国木构古建筑照明设计的规范标准是一项紧迫的任务。
3 中国木构古建筑景观照明光源和灯具举例
3. 1 发光二极管(LED光源)
LED光源适合于中国古典建筑景观照明的特点和优势：
1)固态光源的高安全性
低压供电(6～24 V安全电压) 、可靠性高;无充气和气体密封问题,无玻璃外壳,耐冲击,不易碎裂、碎裂后无环境污染;辐射放热小、表面温度低、防火性好,可贴近古
建筑表面安装。LED光源的高安全性符合古建筑尤其是文物保护单位尽量避免损伤建筑物的要求。
2)体型微小,可灵活设计成各种小型灯具(点状、线带状、投光型)
每个单元LED 小片是毫米级的立方体或倒棱台体,所以可以封装制备成各种形状的灯具器件,获得各种不同光通分布(点、线、投光) 。可适应中国木构古建筑不同构件部位的照明表现需要,如屋顶脊线、檐口线的线型轮廓光照明,屋面和斗拱的贴近式投光照明,栏板侧向泛光照明,栏杆柱头的点光源阵列排布照明等,见图1。
图1 古建筑景观照明示例
3) LED光源的高效性
目前白色LED的光效可达30 lm /W,优于白炽灯,但还不如荧光灯(60～100 lm /W) 。最近美国加州圣荷赛市Agilient公司生产的holy grail是一种新型的白色发光二极管,其光效已达到40～50 lm /W,已接近荧光灯的水平。
LED光源理论寿命约10万小时,寿终时光衰为初始的50% ,整个寿命期内光通量稳定。非常适合于古建筑不宜频繁维护、更换灯具的特点。LED灯的响应时间为纳秒级(白炽灯的响应时间为毫秒级) ,调光可控性好,可反复频繁亮灭,基本无惰性。LED灯的瞬时响应为中国木构古建筑景观照明实现多场景切换提供了便利。
4) LED光源的光色效果特性
单色LED光源由半导体PN结自身发光产生色彩,因此色质品质高,选择性好(单色性强) ,颜色纯正(纯度高) 、浓厚(彩度高) 。白光LED 光源发光原理有两种:一种是将红、绿、蓝三原色的三种半导体材料小片封装在一起,构成白色LED,其光色品质同单色LED 光源相似;另一种是蓝色LED光源激发外管表面的黄色荧光粉或三基色荧光粉发光,其光色品质与荧光灯相似,表面亮度低、光色柔和、有柔化感。
因此,可以说LED光源的光色品质特性丰富而各有特色,可适合于中国木构古建筑不同表现部位和光效的要求。
如果将LED光源与太阳能电池组合,省去电源和连接线路,将会使LED在中国木构古建筑景观照明中的应用更加安全、灵活和方便
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