绿地照明工程施工技术快速解决方案

知识点:了解园林绿地照明工程的基础知识,掌握绿地照明施工的工艺流程和验收标准。

能力点:能根据施工图进行园林绿地照明工程的施工、管理与验收。

任务描述

园林绿地灯光环境,是在绿地环境中运用灯光、色彩,结合各构园要素创造的,集科学性、艺术性于一体的夜景空间。园林绿地环境不同于城市空间和建筑环境,其构景元素丰富、造景手法多样,在灯光环境的营造中有其独特性,不仅仅是传统意义的把环境照亮,而且还利用灯光这种特殊的“语言”,丰富园林空间内容,重塑绿地环境形象,是园林造景艺术的衍生和再创造。本任务要了解园林绿地照明的原则,掌握绿地(草坪、树木)的照明设计要点,掌握绿地照明工程的施工程序。

任务分析

在对草坪和树木的照明施工前,需要我们用艺术的思维、科学的方法和现代的技术,从全局着眼,细部着手,全面考虑各构景要素(灯光载体)的特点,确定合理的布置方案和照明方式,创造集功能性、舒适性、艺术性于一体的灯光环境。所以要想完成此任务我们必须要掌握绿地照明的方式、灯具的种类及特点、绿地照明的设计;并能组织简单的园林绿地照明施工和管理。具体应解决好以下几个问题:

①正确认识绿地照明施工图,准确把握设计人员的设计意图。

②能够利用园林照明知识编制切实可行的绿地照明工程施工组织方案。

③能够根据绿地配电线路的布置,进行有效的施工现场管理、指导工作。

④做好绿地照明工程的成品修整和保护工作。

⑤做好绿地照明工程竣工验收的准备工作。

任务咨询

一、园林绿地照明的原则

公园、绿地均为室外照明,由于环境复杂,用途各异,变化多端,因而很难予以硬性规定,仅提出以下一般原则供参考。

不要泛泛设置照明措施,而应结合园林景观的特点,以最充分体现其在灯光下的景观效果为原则来布置照明措施。

关于灯光的方向和颜色选择应以能增加树木、灌木和花卉的美观为主要前提。如针叶树只在强光下才反映良好,一般只适宜采取暗影处理法。又如,白桦、垂柳、枫等对泛光照明有良好的反映效果。

卤钨灯能增加红、黄色花卉的色彩,使它们显得更加鲜艳,小型投光器的使用会使局部花卉色彩绚丽夺目;汞灯使树木和草坪的绿色鲜明夺目。

在一些局部的假山、草坪内可设地灯照明,如要在内设灯杆装设灯具时,其高度应在2 m以下。

彩色装饰灯可创造节日气氛,特别反映在水中更为美丽,但是这种装饰灯光不易获得一种宁静、安详的气氛,也难以表现出大自然的壮观景象,只能有限度地调剂使用。

二、园林绿地照明的运用

(1)草坪的照明 园林草坪的照明一般以装饰性为主,但为了体现草坪在晚间的景色,也需要有一定的照度。对草坪照明和装饰效果最好的是矮柱式灯具和低矮的石灯、球形地灯、水平地灯等,由于灯具比较低矮,能够很好地照明草坪,并使草坪具有柔和的、朦胧的夜间情调。

灯具一般布置在距草坪边线1.0～2.5 m 的草坪上,若草坪很大,也可在草坪中部均匀地布置一些灯具。灯具的间距可为8～15 m,其光源高度可为0.5～1.5 m。

灯具可采用均匀漫射型和半间接型的,最好在光源外设有金属网状保护罩,以保护光源不受损坏。光源一般要采用照度适中的、光线柔和的、漫射性的一类,如装有乳白玻璃灯罩的白炽灯、装有磨砂玻璃罩的普通荧光灯和各种彩色荧光灯、异形的高效节能荧光灯等。

(2)树木的投光照明 光的投射方向可以概括为上射光、下射光和侧向光。光的方向影响着植物的外观。下射光在植物叶子的下面产生阴影,模仿太阳或月亮照亮植物的效果,也可以模拟多云天的场景。上射光通常将改变植物的外观,不同于白天的景象,通过穿透树叶的光线使树体发光,在树冠的顶部产生阴影,强调出质感和形式,创造出戏剧化的视觉效果。

灯具的安装需要考虑光源位置同植物位置的相对关系,如在前面、侧面、背面或是这些位置的组合。这将决定植物呈现出来的形状、色彩、细部和质地。前光表现形状,强调细部和颜色,通过调整灯具与植物的距离以减弱或加强纹理;背光仅表达形状,通过将植物从背景中分离出来以增加层次感;侧光强调植物纹理并形成阴影,通过阴影的几何关系将不同区域联系在一起。

对一片树木的照明:用几只灯具,从几个角度照射进去,照射的效果既有成片的感觉,也有层次、深度的感觉;对一棵树的照明:可用两只投光灯具从两个方向投射,成特写镜头;对一排树的照明:用一排投光灯具,按一个照射角度照射,既有整齐感,也有层次感;对高低参差次不齐的树木照明:用几只投光灯,分别对高、低树木投光,给人以明显的高低、立体感;对两排树形成的绿荫走廊照明:采用两排投光灯具相对照射,效果很好。

大多数情况下,对树木的照明主要照射树杈与树冠,因为照射了树杈、树冠,不仅层次丰富、效果明显,而且光束的散光也将树干显示出来,起衬托作用。不同树形的照明技术如图8.2所示。

图8.2　不同树形的照明技术

(3)花境与花坛的照明 花境(带)灯光环境为线形照明空间,照明设计要体现其线形的韵律感和起伏感。常用动态照明(即跳跃闪烁的灯光)方式,渲染活泼的空间气氛、丰富空间内容。照明灯具可选用草坪灯、埋地灯或泛光灯。沿花境(带)均匀布置,勾勒边缘线,突出花境(带)舒展、流畅的线型;光色选择以能更好地体现花色、叶色为原则。

花坛照明由于花有各种各样的颜色,因此一定要使用显色指数高的光源,如白炽灯或紧凑型荧光灯。由上向下观察处在地面上的花坛,采用称为蘑菇式灯具向下照射。这些灯具放置在花坛的中央或侧边,高度取决于花坛的高度。

三、绿地配电线路布置

(一)确定电源供给点

公园绿地的电力来源,常见的有以下几种:

①借用就近现有的变压器,但必须注意该变压器的多余容量是否能满足新增园林绿地中各用电设施的需要,且变压器的安装地点与公园绿地用电中心之间的距离不宜太长。一般中小型公园绿地的电源供给常采用此法。

②利用附近的高压电力网,向供电局申请安装供电变压器,一般用电量较大(70～80 kW)的公园绿地采用此种方式供电。

③如果公园绿地(特别是风景点、区)离现有电源太远或当地电源供电能力不足时,可自行设立小发电站或发电机组以满足需要。

一般情况下,当公园绿地独立设置变压器时,需向供电局申请安装变压器。在选择地点时,应尽量靠近高压电源,以减少高压进线的长度。同时,应尽量设在负荷中心或发展负荷中心。表8.4 为常用电压电力线路的传输功率和传输距离。

表8.4　常用电压电力线路的传输功率和传输距离

(二)配电线路的布置

1)线路敷设形式

线路敷设可分为架空线和地下电缆两类。架空线工程简单,投资费用少,易于检修,但影响景观,妨碍种植,安全性差;而地下电缆的优缺点正与架空线相反。目前在公园绿地中都尽量地采用地下电缆,尽管它一次性投资较大,但从长远的观点和发挥园林功能的角度出发,还是经济合理的。

2)线路组成

(1)变电所 对于一些大型公园、游乐场、风景区等,其用电负荷大,常需要独立设置变电所,其主接线可根据其变压器的容量进行选择,具体设计应由电力部门的专业电气人员设计。

(2)变压器——干线供电系统

①对于中、小型园林而言,常常不需要设置单独的变压器,而是由附近的变电所、变压器通过低压配电盘直接由一路或几路电缆供给。当低压供电线采用放射式系统时,照明供电线可由低压配电屏引出。

②对于中、小型园林,常在进园电源的首端设置干线配电板,并配备进线开关、电度表以及各出线支路,以控制全园用电。动力、照明电源一般单独设回路,仅对于远离电源的单独小型建筑物才考虑照明和动力合用供电线路。

③在低压配电屏的每条回路供电干线上所连接的照明配电箱,一般不超过3 个。每个用电点(如建筑物)进线处应装刀开关和熔断器。

④一般园内道路照明可设在警卫室等处进行控制,道路照明各回路有保护处理,灯具也可单独加熔断器进行保护。

⑤大型游乐场的一些动力设施应有专门的动力供电系统,并有相应的措施保证安全、可靠供电,以保证游人的生命安全。

(3)照明网络 照明网络一般用380/220 V 中性点接地的三相四线制系统,灯用电压220 V。

任务实施

一、施工准备

技术准备:由专业技术负责人和技术员认真研究图纸,编制安装施工方案,并组织所有施工人员熟悉图纸。

材料准备:原材料必须保证质量,订货时选择正规厂家名牌产品,并核对其生产许可证、质量检验报告;认证证书。材料进场时,核对品牌、规格、数量、质量,并对其进行抽检,安装前逐一检查,确保质量。对不合格的产品,随时发现随时用合格产品替换。(www.xing528.com)

二、确定电源供给点

该工程小区水果吧房内设置一动力配电柜作为电源,设计负荷考虑250 kW,电源由附近的兰苑配电站引入,预埋两根DN100 钢管作为电源进线管。

三、线路布置

(1)配电箱安装 本小区内照明控制方式采用集中控制,在管理室内设置3 个照明配电箱。配电箱应由专门技术人员进行安装,安装过程中应注意安全。

(2)钢管敷设 钢管的壁厚均匀、焊缝均匀、无裂缝、砂眼、棱刺和凹扁现象。除镀锌钢管外,其他管材需预先除锈,管内刷防腐锈。镀锌管和刷过防锈漆的钢管外表完整无剥落现象,所有钢管应有产品合格证,并有供应商的加盖红章。

基本要求:暗配的电线管路宜沿最近的路线敷设并应减少弯曲。

工艺流程:暗管敷设→预制加工、冷烧管、切管→测定盒箱位置→稳住盒箱→管路连接、管箍丝扣连接、焊接套管连接、管进盒箱→暗管敷设→地线连接、跨接地线、防腐处理。

接线盒在预埋时应测定盒、箱的位置,根据设计图的要求确定盒、箱轴线位置。

对盒、箱开孔应整齐并与管径相吻合,并要求一管一孔,不得开长孔。铁制盒、箱严禁用电、气焊开孔,开孔处的边沿应刷防锈漆。

在钢管施工过程中,管子的连接应紧密,管口光滑,护口应齐全,管子进入盒、箱应排列整齐,管子弯曲处无明显折皱,在管子焊接处防腐处理完整,钢管暗敷设在地面内,保护层应大于15 mm。管子进入盒、箱处顺直,管子在盒、箱内露出的长度应小于5 mm。管子用锁紧螺母固定管口,管子露出锁紧螺母的螺纹为2～4 扣。管路穿过变形缝处应有补偿装置,要求补偿装置活动自如,穿过建筑物和设备基础处应加保护管。

(3)电缆敷设 本工程所使用的室外电力电缆的规格、型号及电压等级全部应符合设计要求,并应有产品合格证。本工程电缆进线由兰苑配电站引出埋地沿电缆沟敷设并穿墙引入室内,穿墙套管采用SC150 的钢管,然后沿电缆桥架敷设至配电室。所有电缆的两端应加标志牌,应注明电缆编号、规格、型号及电压等级。标志牌注明供电设备方向。

本工程水平敷设电缆在桥架或托盘内应排列整齐,不得有交叉,拐弯处以最大截面电缆允许弯曲半径为准。电缆严禁有绞拧、铠装、压扁现象。直埋敷设时,严禁在管道上面或下面平行敷设,并在拐弯处和出线,进线处应挂标志牌。

(4)管内穿线 绝缘导线的规格、型号必须符合设计要求并有产品合格证。

工艺流程:选择导线→穿带线→扫管→放线及断线→导线与带线的绑扎→带护口→导线接头→接头包扎→线路检查绝缘遥测。

穿线之前应先把带线穿入,目的是检查管路是否通畅,管路的走向及盒箱的位置是否符合设计及施工图的要求。导线根数较少时可将导线前端的绝缘层削去,然后将导线芯直接插入带线的盘圈内并折四压实,绑扎牢固,使绑扎处形成一个平滑的锥形过渡部位。导线根数较多或导线截面较大时,可将导线前端的绝缘层削去,然后将线芯斜错排列在带线上,用绑扎线缠绕,绑扎牢固,使绑扎接头处形成一个平滑的锥形过渡部位,便于穿线。

四、各种灯具安装

本工程安装的所有各型号灯具的规格必须符合设计要求和国家标准的规定。灯具配件齐全,无机械损伤、变形、油漆剥落、灯罩破裂、灯箱歪翘等现象。所有灯具应有产品合格证。按照技术说明为灯具安装配套光源和其他必要附件,达到安全、完整,保证灯具正常工作。

五、接地保护

所有电气设备及电气线路在正常情况下不带电的金属外壳均应按规程接地,保证灯具配管、接线盒、灯具支架的可靠接地。

六、联动调试

照明器具应以系统进行试电运行,系统内的全部照明灯具均得开启,同时投入运行,运行时间为24 h。全部照明灯具通电运行开始后,要及时测量系统的电源电压及负荷电流,并做好记录。

任务考核

巩固训练

结合本校对校园绿地照明的实际情况,可对某些树木景观、草坪、花坛等进行局部景观照明设计,并安装灯具,让学生参加照明工程的全部或部分施工并完成相应任务。

一、材料及用具

镀锌钢管、接线盒、电缆、导线、PVC 管、草坪灯、投光灯、铁锹、镐等。

二、组织实施

①将学生分成4 个小组,以小组为单位进行照明线路布置及灯具安装;

②按下列施工阶段完成施工任务:

施工准备、钢管敷设、电缆敷设、管内穿线、灯具安装。

三、训练成果

①每人交一份训练报告,并参照上述任务考核进行评分;

②完成校园绿地照明景观安装。

拓展提高

广场照明

广场照明设计是采用室外照明技术,用于大型公共建筑、纪念性建筑和广场等环境进行明视及装饰照明。它是广场设计的一种辅助性设计方法,它可以加强广场在夜晚的艺术效果,丰富城市夜间景观,便于人们开展夜晚的文娱、体育等活动。

广场夜晚照明始于商业和节庆活动。自19 世纪发明白炽灯以来,常用串灯布置在大型公共建筑和广场的边缘上,形成优美的建筑物和广场轮廓线照明。现在对于重要的广场,一般采用大量的泛光灯照明。

一、广场照明光源

广场夜间照明可采用多种照明光源,应根据照明效果而定。白炽灯、高压钠灯由于带有金黄色,可用于需要暖色效果的受光面上。汞灯的寿命长、光效好,易显示出带蓝绿的白色光;金属卤化物灯的光色发白,可用于需要冷色效果的受光面上。光源的照度值应根据受光面的材料、反射系数和地点等条件而定。

二、广场照明设计原则

①利用不同照明方式设计出光的构图,以显示广场造型的轮廓、体量、尺度和形象等。

②利用照明位置,能够在近处看清广场造型的材料、质地和细部,在远处看清它们的形象。

③利用照明手法,使广场产生立体感,并与周围环境相配合或形成对比。

④利用光源的显色使光与广场绿化相融合,以体现出树木、草坪、花坛的鲜艳、清新的感觉。

⑤对于广场喷水造型要保证有足够的亮度,以便突出水花的动态,并可利用色光照明使飞溅的水花丰富多彩。对于水面则要求能反映出灯光的倒影和水的动态变化。

三、广场照明手法

广场包括广义的空地以及会场,有展览会会场、集会广场、休息广场和交通广场等。

广场照明手法的运用取决于受照对象的质地、形象、体量、尺度、色彩和所要求的照明效果以及周围环境的关系等因素。

照明手法一般包括光的隐显、抑扬、明暗、韵律、融合、流动等以及与色彩的配合。在各种照明手法中,泛光灯的数量、位置和投射角是关键。在夜晚,广场细部的可见度主要取决于亮度,因此泛光灯具应根据需要,可远可近地进行距离调整。对于整个照面来讲,其上部的平均亮度为下部的2～4 倍,这样才可能使观察者产生上下部亮度相等的感觉。

(1)展览会会场 在展览会中的照明可以使物体隐现、创造气氛、控制人流、显出明亮而富有时代的气息,呈现完全崭新的夜间景观。

照明设计应该同建筑设计非常紧密地协同进行,这样才能在展览会中产生好的照明效果。在展览会中独创性和新颖性是最重要的因素。照明技术人员也可借机会普及新光源、新灯具。

(2)集会广场 集会广场由于人群聚集,一般采用高杆灯的照明较为有效。最好避开广场中央的柱式灯,以免妨碍集会。为了很好地看到人群活动,要注意保证标准照度和良好的照度分布。最好使用显色性良好的光源。当有必要以高杆或建筑物侧面设置投光照明时,需用格栅或调整照射角度,尽可能消除眩光。

以休息为主要功能的广场照明,应用温暖色光色的灯具最为适宜。但从维修和节能方面考虑,可推荐使用汞灯或荧光灯,庭园用的光源和灯具也可使用。

(3)交通广场 交通广场是人员车辆集散的场所。越在人多的地方越要使用显色性良好的光源,而在大部分是车辆的地方则要使用效率高的光源,但是最低应保证从远处能识别车辆的颜色。公共汽车站这样人多的地方必须确保足够的照度。火车站中央广场的照明设施,因为旅客流动量大,容易沾上灰尘和其他污染,所以照明灯具要便于维护,其形式应同建筑物风格相协调。高顶棚时,最好用效率良好的灯具和高压汞灯结合,照明率达25%～90%。