城市广场LED景观照明设计方法-LED照明工程设计与施工成果

为实现城市广场的最佳功能，应在城市广场的设计建设中把照明设计充分地考虑进去。城市广场照明就是在高标准设计建设城市广场的同时综合考虑其功能，运用现代化科技手段在保证良好照明的同时，合理设计安装景观照明及其电气设施，在白天和夜晚为城市广场带来更美好的效果，更好地展现城市广场的文化气息，丰富人们的文化休闲生活，营造一个靓丽多姿、引人入胜的城市广场景观氛围。

城市广场照明与各种级别道路照明既有功能上的相同点，又有不同之处。因广场本身的性质和功能不同，其照明要求也有所不同。如果将不同性质的广场，布局同样的光环境，那就可能产生能源的浪费和环境的光污染，达不到人们的活动行为上对光环境的要求。

城市广场的景观照明设计，最重要的是尊重广场的原有设计风格，而不是去破坏或改变原有设计思想。因此，专业照明设计人员在对广场的景观照明设计之前，需要与广场设计师进行交流，充分理解他们的艺术构思，倾听他们对灯光表现的建议，同时陈述个人的见解。通过这种双向交流、密切合作提高设计水平，使形象构思变成可行的照明方案，将广场在白天阳光下无法体现的神韵，借助于灯光艺术的手段发掘出来。这样，不但能重现白天的隽秀英姿，而且能赋予其更加迷人的魅力，从而淋漓尽致地将设计中的巧妙构思，通过灯光展现出来。

城市广场的景观照明就是利用各种光源和灯具的特质，结合广场特点及周围环境，将夜间的广场营造出比白天更动人的效果。广场景观照明设计与其他照明设计相比有诸多不同之处，其中主要一点就是广场照明设计的重点是突出广场雕塑、树木及建筑物，在夜晚漆黑的背景下，用灯光把被照物的美感充分体现出来。其次是满足功能要求，保证广场的照度达到规范指标，起到指示道路的作用。

1.城市广场景观照明设计的目标

城市广场景观照明是利用灯光塑造城市景观的一种照明技术，也是展现城市发展和体现城市个性的艺术，亮化照明对于美化城市，提高城市的知名度，提高市民的生活质量，改善投资环境，促进旅游、交通运输等行业的发展均起着积极的作用。只有因地制宜、科学规划、精心设计，才能取得良好的效果。

城市广场景观照明设计首先要保证城市广场照明需求，再对光源设施进行艺术设计。目前适合广场照明的灯型主要有高杆灯、庭院灯、草坪灯等。针对面积较大、人员聚集较多的城市广场（如车站交通型广场）的特点，选择光源设施可考虑安装高杆灯，高灯下亮的效果和光效利用率高。在一些休闲型的广场中，不需要太强烈的照明亮度，可设计安装适合广场特点的庭院灯，保证良好照明，创造轻松的环境。在草坪面积较大的广场，适合安装较低矮的草坪灯，保证视野的开阔和环境的和谐。总之要根据城市广场的总体规划设计要求，确定广场景观照明的设计目标。这些要求包括：

①满足人群及车辆夜间活动的基本需求。

②增强城市广场地区的景观观赏魅力，进一步提高灯光环境总体质量。

③体现时代特色，反映城市的经济活力和商业氛围。

④明确广场景观照明的设计原则。

⑤使灯具的装饰功能与照明的基本功能科学合理地融为一体。

⑥注意整体与局部的关系，通过“大灯具”在整体上照亮前提下，用局部照明装饰美化，创造层次丰富的光空间。

⑦根据功能需求，采用多种灯具，创造立体的灯光环境，不留照明死角。

2.城市广场景观规划设计方案

在城市广场景观照明设计中，应致力于利用灯光的表现力对环境空间进行艺术加工，以满足人们视觉和心理机能的要求。实践证明，由灯光显示出来的空间效果，利用灯光对广场建筑和物体造型的渲染，利用灯光做出的雕塑，以及利用灯光做出的图画，有着十分诱人的魅力，并展现出了丰富的艺术效果。

规划设计中要认真研究城市广场的规模、性质、特点等，并充分借鉴国内外众多城市广场景观照明的实例，参考国际照明委员会CIE的有关城市景观照明技术文件，结合城市广场照明工程的目标，根据景点主次关系、游人的视点、视线、观赏序列等因素来设计广场景观照明。城市广场照明设计的基本原则包括以下几条：

①具有统一整体照明设计风格，强调环境和谐及文化内涵，组成统一和谐、互为融合的夜间环境空间。立足现实、放眼未来，在设计上确保照明技术的先进性和照明效果的艺术性，体现两者完美结合。

②充分注重地域的标志性，以突出城市文化的主题特点。正确处理主景、配景、底景的关系，相互衬托，统一协调，构成完美的艺术的灯光环境。

③运用较为超前的照明技术，展示广场特有的人文景观。不滥用彩色光源，注意彩色光的感情色彩，使光色柔和协调。

④以人为本，既要注意减少光污染，也要考虑到灯光对行人及道路交通的诱导性及安全感，创造明亮大方的夜间环境。严格按有关照明规范标准设计，不任意提高照度，防止眩光和光污染。

⑤选用发光效率高的灯具和光源，并配以相应的电器附件。选用的照明器材在节能性、耐久性、抗震性、紧凑性等方面都应进行细致的设计，灯具选型新颖，照明高效均匀，安装维护方便。

⑥采用科学合理的布线结构，充分考虑到安全维护问题。灯具、电器安装应安全可靠，便于维护管理。

城市广场照明的作用主要是为了人们创造幽雅舒适的夜间环境，采用一定的照明手法使环境空间呈现出迷人的景色，通过装饰、点缀的灯光来引导广场内休闲的人们。城市广场照明属于特殊环境照明，其灯光的装饰性显得尤为重要。

在城市广场夜景照明的设计过程中，首先要总体把握，理清思路。根据不同的场合选择不同的设计风格、设计手法，选用不同的灯具，以达到预期效果；还需要多与广场设计师协调沟通，理解其设计意图，这是照明设计中很重要的一步。此外，还需要更多地考虑技术规格方面的因素，如灯具效率、照度值、功率消耗等，而某些涉及美学的问题，属于仁者见仁、智者见智，设计者与委托方往往有不同的见解，可经过沟通协调达成一致。

广场夜景照明大致分为7个部分：广场照明、道路照明、绿化照明、水景照明、雕塑照明、建筑外立面照明和庭院照明，不同广场应根据不同的特点分别进行设计。如城市中心广场的照明设计可以包括以上所有部分，而一些主题广场、娱乐广场、建筑广场则只用到其中的一种或几种。

选择合适的灯具及容量，准确计算水平照度和垂直面的照度，确保照度满足规范和功能的要求。进行合理的回路设计，每一回路尽量用同种负荷并做到布设线路最简明，以减小线路电压降与损耗，便于广场照明进行分路控制。

在电缆回路敷设走向设计过程当中，应特别注意与原有管线之间的冲突问题。由于城市广场设计大都是征地改造项目，地下管网情况复杂，为减少施工时管线相撞带来的麻烦，设计时应参照规划部门的地下管线报告，合理避开或交叉。

3.城市广场照明方式

城市广场的照明方式可以根据广场的大小、形状、周围情况的不同，采用常规照明、高杆照明，或者两者结合使用。常规照明方式的灯具一般安装在高度为15m以下的灯杆顶端，灯杆沿广场周边或人行道布置。该照明方式可在需要照明的场所设置灯杆，且可按人行道线型变化设置。由于每个灯具都能有效地照亮路面，光的损失少，较为经济，且在弯道处能起到诱导作用。但不适宜应用在范围广、线型复杂、视野广阔的场所，因为这种处理会出现灯杆林立的混乱状况，有损美观，且不便维护管理。高杆照明方式是在一个比较高的灯杆上，安装由多个大功率和高光效光源组成的灯具。一般高杆照明的高度为20～35m，最高的可达40～70m。

城市广场照明光源在广场人多的地方，应使用显色性好的光源，在车辆为主的地方，应采用效率高的光源。在广场照明的照度标准中，交通广场照度要求最高，并要高于连接该广场道路的最高标准；停车场、集散广场照度次之，其通道和出入口应高于与其衔接道路的照度标准；纪念性广场、商业广场和绿化休闲广场照度较低。这些广场内雕像、纪念物、纪念碑、花坛、植物等装饰性照明的照度设定为一般照明的2～10倍。

对于站前广场的景观照明设计，应以火车或汽车站建筑为主题，可分为广场照明、道路照明和广场绿化照明三个部分。在广场的标志性建筑照明设计时应充分考虑该建筑的外形、尺寸、特征与距离，采用多点投射照明方式，投光灯隐藏布置在建筑物上，以免白天影响建筑物外观，并应选用接近建筑外墙材料颜色的光源以增强表现效果。为显示建筑物整体形态，将发光线条固定在边界和轮廓上，以突出建筑物的几何特征。站前广场可采用高杆灯与华灯结合照明方式，在广场中央轴线两侧设立两基高度为30m以上的电动升降式高杆灯（两基高杆灯间距根据广场宽度确定），高杆灯照明范围广，能充分满足平面及空间照明的要求，且高杆灯自身也是一处景观，广场的平均照度为55lx，照度均匀度为0.141。

为美化城市站前广场环境，丰富广场景观，应对广场绿化进行照明设计。广场中间的灌木、草坪、花坛和两侧的绿化带，采用草坪灯设在中央或侧边点缀，以调剂悬殊的明暗差。一般灯具高为0.5m，并且隐藏于植物内，广场前绿化树木可采用多个投光灯分别照明，以突出立体感。

站前广场的道路照明可采用LED路灯照明，安装灯具时需考虑灯具的布置和排列、安装高度、悬挑长度和仰角。一般来说，增加安装高度可减少眩光，但由于高度增加，成本也会增加，照射道路面之外的光也会增加，照明的效率降低。一般悬挑长度按发光部位长度（即道路横断方向发光部分的长度）来确定，通常将灯具安装在人行道边缘的正上方。因倾斜角度较大会增加眩光，一般安装角度控制在10°以下。总之，为使路面亮度均匀，对不同类型配光的灯具按照不同的方式，将其安装高度（h）、灯的安装间距（S）、路面宽度（W）的比率限在一定范围之内。道路的平均照度为52lx，照度均匀度为0.157。站前广场照明灯饰分布一般较散，范围较大，需要多个电源点多路供电。道路照明采用微型计算机自动控制路灯的开闭，并具有程控功能。由于广场人员密集，为保证其供电可靠性，其供电电源应采用双电源或路灯专线供电。

4.城市广场灯具布置及选型

灯具的选择和布置是一项涉及生理（引起视觉反应）和心理（引起联想，愉悦或美感）反应的综合工程，设计的目的除了要满足行人对亮度的需要外，还应满足人们对美的心理感受。因此，灯具的造型、色彩，及其布置与周围的环境格调有密切的关系。处理得当可以和环境融为一体，增加环境的美感，反之则会破坏环境和谐，给人以别扭的感觉，因此灯具的选型和布置是一项十分重要的工作。

设计中应强化重点部位的照明，以使整个广场的照明既有均布性又有层次感。沿道路、绿地边缘布置中间层次的庭院灯照明，以此作为区域照明的一种主要手段。以高亮度的投光照明，展示广场主题，再配以广场音乐喷泉水下灯照明，可构成明亮的视觉中心。广场入口处及林荫路上设置典雅豪华庭院灯，可使广场获得中等亮度的照明。草坪绿地内选择形态突出、对景观有影响的常绿树木作为环境点，构成几组光团，在高照度方向上形成照明差异的适当对比。绿地内和乔木下布置草坪灯和投光灯，可营造温馨、浪漫和梦幻般的氛围。结合广场铺地图案，布置地埋灯，以达到广场铺地晶莹剔透的舞台般效果。城市广场灯具选型应遵循以下原则：

①灯具与广场景观整体风格应统一，各种灯具的色彩及形式和谐统一。

②对广场景观影响较大的灯具宜设计后定做，以体现设计构思的原创性。(www.xing528.com)

③结合广场铺地图案布置的地埋灯，既要达到预期的景观照明效果，又不产生光污染和影响行人行走。

由于各种乔木及绿化变化比较大，这就需要对此类打光的投光灯作相应变动，应采用点面结合、以点带面的布灯方式，既突出重点部位，使之在夜晚形成一个个亮点，同时也不忽略其他部位，从而营造温馨、浪漫。

（1）新型光源、灯具设备的应用

新型光源、灯具设备的发展为艺术照明提供了广阔的想象与再现空间，已成为了影响城市灯光环境的重要因素。随着电子技术和LED灯具研发的深入，各种大功率、高光效、色谱广、易控制、节能安全的LED灯具日渐成熟，并得到越来越广泛的应用，提升了亮化设计水平，并给城市广场景观照明带来了质的飞跃。

（2）控制技术的应用

设计回路以分区、分功能、易控制为原则，同种类型的灯具走同一回路，并保证在电缆截面确定的情况下，回路长度满足电压降要求。因泛光灯组单个回路容量较大，集中打开时对电路冲击比较大，所以应采用三相供电，适当增加了导线截面积并尽量做到三相平衡。庭院灯（包括草坪灯、埋地灯）采用光控与时控相结合的方式，这样既可简化操作又节省电能。广场核心区的照明采用单独控制，广场内的建筑轮廓灯和立面投光灯采用前半夜和节假日开启控制模式，具体控制时段由广场管理部门制定后编入控制器。

现代控制技术已成为景观照明技术、设计和灯光艺术发展的巨大动力。一方面，设计、计算与渲染的计算机化，特别是模型与色彩效果的计算机模拟，使艺术照明的设计者能在更加逼真的环境中创造作品，调整整体设计。在计算机中，把光源置于不同位置时，屏幕上可展示出三维图形及色彩、阴影与光效果，对灯光渲染来说，这将比手工绘制的效果图更加逼真、细致，从而可与用户进行更接近实际的交流并容易对方案进行修改；另一方面，随自动控制技术的发展，也使设计能够在实际中创造出过去完全没有可能实施的控制效果与奇妙的灯光景观，从而极大地丰富灯光的艺术表现能力。

（3）节能设计

在城市环境艺术照明设计和城市灯光环境工程实施中，节能是永恒的主题。在综合应用各种能源、设备，并加以协调的同时，要大量采用LED光源及太阳能。照明设备包括光源（电光源、场致发光光源等）、灯具、发光装置以及控制设备，其发展趋势是更新与进步的速度愈来愈快，并呈现以下特点：

①精细化。加强对光线的控制与约束，减少光的泄漏，改善高光色特性，填补色温的空白区域及改善其显色性。

②多样化。现代灯具不仅要求电气性能良好，而且要求外形美观。灯具外表的发展正呈现两个趋势：一是灯具建筑化，即灯具与建筑本身融为一体，其照明效果是只见光，不见灯，如光檐、光柱等；另一方面是灯具以其独特的造型，本身就构成了别致的景观，成为置于城市环境中的艺术品，其作用已不仅限于照明与渲染灯光环境。

③专业化电光源和灯具的生产趋向大公司、规模化集中生产，从而加快各种光源和灯具技术进步的步伐。

5.城市广场照明规划原则

城市广场照明的规划设计首要条件是服从城市总体规划要求，起到提供舒适安全照明、空间信息传播和城市特色强化的作用。其设计原则包括以下4个方面内容：

①特色性原则。一个广场照明有特色的城市必然会增添吸引力，从而带动城市经济发展和繁荣。因此，城市广场照明规划首先应根据城市规模、空间特点、文化性和经济性综合分析、合理定位，避免所有城市广场照明都是一种照明设计标准和一样的照明效果。

②功能经济原则。可持续发展城市的广场照明应强调在规划时应充分考虑城市照明发展远景目标和近期实施的经济可行性，对从一次性投资到全寿命周期的维护管理费用进行统筹分析。根据城市广场特色和定位进行合理功能分区，满足基本功能活动的照度需求，并采用智能化管理，以适应广场照明日常与节假日功能使用变化的情况。

③环保性原则。城市广场照明不仅要求采用高效节能的照明手段、经济适用的电光源和高照明效率的灯具，还要求确定合理的照明标准，控制眩光，防止光污染，保证城市标志的诱导性不受干扰，减少对城市自然生态环境的影响。

④整体艺术原则。整体艺术原则要求城市照明设计以城市总体规划为依据，并要与城市土地利用和三维空间特点相呼应，协调好照明主体与环境背景的整体关系。采用整体规划与分区分级控制相结合的方法，体现城市广场照明的艺术性，在美化城市的同时减少重复投资、重复建设的不必要浪费。

6.广场景观照明设计步骤

（1）接受设计任务、实地勘察，收集有关资料

作为设计方要了解整个项目的概况，包括建设规模、投资规模、可持续发展等方面，特别要了解委托方对这个项目的总体框架方向和基本实施内容。总体框架方向确定了这个项目是一个什么性质的广场，基本实施内容确定了广场的服务对象。规划设计前必须收集和掌握的原始资料包括：

①广场所处地区的气候条件，气温、光照、季风风向、水文、地质土壤（酸碱性、地下水位）等。

②广场周围环境，湖泊、河流、水渠分布状况，主要道路，车流人流方向，各处地形标高、走向等。

总体规划应结合委托方提供的广场现状图，对项目进行总体了解，并了解有较大的影响的因素，以为今后作总体构思时，针对不利因素加以克服和避让；同时也要对有利因素充分地合理利用。此外，还要在总体和一些特殊区域进行摄影，以掌握实地现状的情况，以便加深对广场区域的感性认识。

（2）初步的总体构思及修改

对现场收集资料进行整理、归纳，以防遗忘细小的却有较大影响因素的环节。在着手进行总体规划构思之前，必须认真阅读委托方提供的“设计任务书”。在设计任务书中，一般都详细列出了委托方对建设项目的各方面要求，包括总体定位性质、内容、投资规模、技术、经济、控制及设计周期等。在进行总体规划构思时，要将委托方提出的项目总体定位作一个构想，并与抽象的文化内涵以及深层的寓意相结合，同时必须考虑将设计任务书中的规划内容融合到有形的规划构图中去。

广场的构思草图只是一个初步的规划轮廓，要将草图结合收集到的原始资料进行补充、修改。逐步明确总图中的广场入口、道路、湖面、绿地、建筑小品、管理等各元素的具体位置。经过这些修改，会使整个规划在功能上趋于合理，在构图形式上符合广场景观设计的基本原则。

（3）方案修改

经过了初次修改后的规划构思，还不是一个完全成熟的方案。设计人员应集思广益，多渠道、多层次、多次数地听取各方面的建议。通过交流、沟通提高整个方案的新意与活力。

整个方案全都确定下来后，将规划方案的说明、投资框（估）算、设计的一些主要节点，汇编成文字资料；将规划平面图、功能分区图、绿化种植图、小品设计图、全景透视图、局部景点透视图等汇编成图样及文件，从而形成一套完整的规划方案文本送交委托方进行审核。

（4）委托方的信息反馈

在委托方的答复中会提出一些调整意见，这包括修改、添删项目内容，投资规模的增减，用地范围的变动等。针对这些反馈信息，对方案进行调整、修改和补充。对于一些较大的变动或者总体规划方向的大调整，则要进行方案调整，甚至推倒重做。

一般调整方案的工作量没有前面的工作量大，主要有调整后的规划总图和一些必要的方案调整说明、框（估）算调整说明等，但它的作用是非常重要的。在方案评审及施工图设计中，都是以调整方案为基础进行的。

（5）方案设计评审

在有关部门组织的专家评审会上，作为设计方要结合项目的总体设计情况，在有限的一段时间内，将项目概况、总体设计定位、设计原则、设计内容、技术经济指标、总投资估算等诸多方面内容，向专家评审组做一个全方位的汇报。在某些环节上，要尽量介绍得透彻一点、直观化一点，并且一定要具有针对性。在方案评审会上，宜先将设计指导思想和设计原则阐述清楚，然后再介绍设计布局和内容。设计内容的介绍，必须紧密结合设计原则，将设计指导思想及原则作为设计布局和内容的理论基础，而后者又是前者的具体化体现。两者应相辅相成，缺一不可。

在设计方收到的专家组评审意见后，应对每条意见，有一个明确答复，对于特别有意义的专家意见，要积极听取，立即落实到方案修改稿中。

（6）扩充设计评审会

结合专家组方案评审意见，进行深入一步的扩大初步设计。在扩初文本中，应该有更详细、更深入的总体规划平面，总体竖向设计平面，总体绿化设计平面，建筑小品的平、立、剖面（标注主要尺寸）。在地形特别复杂的地段，应该绘制详细的剖面图。在扩初文本中，还应该有详细的水和电气设计说明，并要绘制给排水和电气设计平面图。