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合理预测交通量是公路隧道照明设计中的重要内容,在设计速度一样的前提条件下,设计交通量不同,最后得到公路隧道照明需求也是不一样。例如:公路隧道设计速度为90km/h,小交通量要比大交通量少用能源40%以上,公路隧道设计速度为65km/h时,小交通量要比大交通量少用能源50%以上,从上述也就不难看出,依据实际情况合理预测公路隧道交通量对公路隧道照明系统的优化设计具有积极作用。
2、依据实际情况,合理布设灯具位置
从普遍意义上来说,公路隧道基本照明方式可以分为三种:中间单排布灯、两侧对称布灯、两侧交错布灯等,不同的布设方式自然而然的所用灯具、检查维修程度也不一样,在查阅相关资料后得知:双侧布置灯具要比中间布置灯具其效率更高,而双侧交错布置要比双侧对称布置效率要更高。在布置设计过程中,要考虑到其高度问题,采用合理布灯方式又能够达到节能目的,还能够减少维修检查方面的费用,这是“低碳经济”的又一种体现。
3、在公路隧道中应用新型节能设备
纵观当前公路隧道照明设计整个领域,其大多都是采用路面亮度与长隧道取值相同的方式。倘若采用LED诱导灯,既能够节约建设成本也能够减少一些不必要的损耗。LED灯弥补了以往灯具清晰度差的缺点,站在驾驶员的角度出发能够降低驾驶员的心理压力,在保障公路隧道行车安全的基础上可以依据行车量降低LED灯的亮度,尤其是在夜间或者晴朗天气。
4、不定期对照明灯具进行维护
在实际中我们不难发现,公路隧道照明灯具开始使用时比较明亮,但是使用一段时间后衰减,造成其根本原因尘埃以及汽车油垢等多种因素降低了光的透射能力,如若长期没有对灯具进行检测维护,照明强度降低,为行车安全埋下隐患,因此不定期对照明灯具进行检测维护是非常重要的。
城市照明好坏对人民生活中有很大的影响。符合视觉功能的照明质量是保障交通安全、社会治安、人们从事生产及文化娱乐活动等不可缺少的条件。这是人类经过长期实践得出的科学结论,以道路照明为例,我国新修订的道路照明标准,指导道路照明工作者作出合理的照明设计,为驾驶员提供交通安全性与向导性,同时为步行者创造安全而舒适的环境,方便人民生活,降低犯罪率和美化城市环境,提高夜间道路利用率。道路照明的设计应按照安全可靠、技术先进、经济合理、节能环保、维修方便的原则进行。下面就安全可靠和节能环保等方面进行展开探讨。
1、安全可靠
当照明在城市普及开来的时候,同时也出现了光污染,但大部分人都没有注意到或对光污染采取有效的防范措施。光污染包括眩光污染、光滥用、色彩失衡等。道路设计时,应充分考虑光污染对驾驶员的视觉影响,避免由此引发的交通事故。光污染大部分为产生眩光造成的污染。从眩光的形成过程来看,可以把眩光分为直接眩光和反射眩光。道路照明中的直接眩光来自驾驶员视界中的高亮度或毫无遮蔽的光源,而反射眩光是由视界中的强反射表面所产生的二次反射所造成的。
1.1路灯引起的眩光问题
由于路灯设计不合理,及周边环境的照明不适当或对向车的照射造成的眩光,使驾驶员的瞳孔缩小、在眼内形成光斑,破坏视觉系统对周围物理空间的适应状态,从而引起不适感或视力下降。路灯强光直接照射在驾驶员眼睛上,造成不舒适眩光,虽然对环境的照亮(照亮建筑)可以减轻不舒适眩光,但由于建筑立面照明在下半夜一般都会被关闭,所以我们要在路灯设计中就要考虑解决这些问题,不能因为周边环境已经有照亮而减轻对不舒适眩光的要求。
1.2强反射面引起的眩光问题
现代建筑有大部分采用了大面积的玻璃幕墙,而且大部分玻璃幕墙的质量都达不到环保的要求,基本上没有考虑光污染和怎么处理光污染的问题。当建筑的泛光灯及车灯或其他的强光源照到玻璃幕墙上,就会形成一个很强的二次光源,强烈的反射光不仅对周边环境和人员造成不利的影响,而且还给临近的道路造成了不舒适的眩光,影响行人和驾驶员的视线,引起交通事故。
1.3另外装饰性照明也是影响驾驶员视线的又一重要因素
在道路周边环境的亮化照明和广告灯光中,照明亮度应与路面及环境亮度协调,不应采用多种光色或多种灯光图式频繁变换的动态照明,应防止装饰性照明的光色、图案、阴影、闪烁干扰机动车驾驶员的视觉。设置在灯杆上及道路两侧的广告灯光不得干扰驾驶员的视觉和妨碍对交通信号及标识的辨认。在路灯照明中显色性能差也是影响驾驶员辨认物体的主要因素,在主干道路灯照明中,可以采用金卤灯或其他白色光源的灯具来补偿高压钠灯显色偏黄的不足;现在很多厂家的路灯产品都己经有一杆路灯上同时有高压钠灯和金卤灯两种光源,这样就可以实现显色和照度都可以达到要求。并且这种照明方式对于实现半夜灯节能措施也比较好操作,而且不用牺牲太多照度。
2、环保节能
《城市道路照明设计标准》CJJ 45——2006规定:
(1)快速路、主干路、次干路和支路应采用高压钠灯;
(2)居住区机动车和行人混合交通道路宜采用高压钠灯或小功率金属卤化物灯;
(3)市中心、商业中心等对颜色识别要求较高的机动车交通道路可采用金属卤化物灯;
(4)商业区步行街、居住区人行道路、机动车交通道路两侧人行道可采用小功率金属卤化物灯、细管径荧光灯或紧凑型荧光灯。
在现有的技术和满足道路照度的前提下,路灯节能应注意以下几个方面:
2. 1合理选择灯具,定期维护保养
灯具的主要作用是把光源的光通量分配到需要的方向,以提高光的利用率和避免眩光。一般效率较高的灯具都采用高反射率的材料和先进的工艺制作,如电化抛光的高纯铝板;透光性能好的防护罩,如透光玻璃或有机玻璃;再就是密封性能要好,能防水防尘,尽可能地减少光的损失。灯具的效率是指其对光源光通量的利用率。任何材料制成的灯具对于光源幅射的光通量在经过反射和透射时,其效率总是小于1.假设同一功率的光源,一只配用效率较高的灯具,其光通量的70 %-80%得到利用,另一只配用效率较低的灯具,光通量只有40 %-50%得到利用。两者比较,效率低的灯具其光源所消耗的功率将近30%白白浪费了,未能发挥其作用,这一点往往被忽视。因此,选择灯具时应尽量选择配光曲线好、效率较高的灯具。另外,灯具在使用过程中不可避免地受到污染,如反光器的铝氧化,防护罩里外积尘生垢等等,势必造成光的损失,如不定期维护保养,则和上述道理相同,光源所消耗的功率大部分就浪费掉了。所以,选择灯具时要选择密封性能达到IP55以上的灯具,以减少维护工作量。
2. 2合理科学的控制开关路灯时间
城市照明启闭时间准确与否,也是路灯照明节电的一个主要方面。目前,公共照明时间的控制方法大致有:人工控制、时钟控制、光电控制、微机控制等。除上述照明的控制方法外,还可采取半夜灯,当夜深人静时,道路上车辆行人稀少,则可自动熄灭一部分灯,如一杆双火的路灯,在下半夜时可熄灭其中一个光源或者隔盏熄灯,适当降低照明度,减少耗电量;或采用双功率镇流器灯具,在下半夜时灯具自动转换为低一级功率运行。这就要求设计人员设计时,就将半夜灯的控制、线路的敷设等各种因素考虑进去,但降低照度不能低与于照度标准的一个级别。
2. 3减少灯具元器件及线路的能量损耗
我们现在采用的路灯大部分是气体放电灯,都需要采用镇流器。降低镇流器的功率损耗也是节能工作不容忽视的一个方面。如250W钠灯镇流器质量好的功率损耗只有20-25瓦,而质量差的功率损耗可达40瓦左右。优质电感镇流器具备阻抗稳定性和伏安性好,功率因数高,功率损耗低等特点,这样才能稳定灯泡工作电流,延长灯泡使用寿命。如果在选用配套镇流器时都能注意选用优质产品,那么节能效果还是很显著的。所以在设计路灯时一定要选择节电型镇流器。目前,供电质量不断提高,电网电压日趋稳定正常,而到下半夜当用电明显减少时,供电电压升高,则照明用电量的功耗也随之上升。这样不但缩短了灯泡的寿命,也增加了不必要的能量消耗。
2. 4合理的确定照明标准
一、 绪论
城市景观照明设计对一个城市的影响是巨大的,已经成为衡量一个城市现代化水平的重要指标。现在,人们对照明的认识已不像以前那样,仅仅关注于照明的功能,而是开始追求照明的艺术化、高度节能和绿色环保。设计师可以用各种各样的手法来表达,绝没有固定的模式,也没有唯一的答案,因此一定要因地制宜,结合载体状况,结合设计师想要表达的思想来做相应的照明处理。
二、建构筑物景观照明方式
建构造物是最常见的一类照明载体,也是照明设计实际工作中遇到最多的一种设计类型,分别为一般建筑物、构筑物、古建筑三种。建构筑物的照明方式有很多,通常有泛光照明、轮廓照明、内透光照明、重点照明以及建筑一体化照明等。
(一)泛光照明
泛光照明就是直接用投光灯将被照面照亮的一种照明方式,是景观照明应用最多的一种手法。这种照明方式的有点是成本低廉,安装便捷,所以早期应用较多。但该方法的缺点也非常明显,那就是很难表现建构筑物的细部,因此目前已经很少使用早期为照亮建构筑物而采用的简单泛光照明,而是经常使用所谓的分层泛光,这样可以更好地刻画细部,实现更好的照明效果。
(二)轮廓照明
轮廓照明就是用发光带勾勒出建构筑物特殊轮廓的一种照明方式,早期较多应用。该方式的优点是安装方便,造价低廉,缺点是塑造的景观效果有限,很难做粗比较恢弘的夜景效果。现在大多是与其他照明方式结合使用。
(三)内透光照明
内透光照明是通过室内的灯光透过玻璃而照射出来的一种照明方式,属于现代建筑中经常使用的一种方式。优点是整个建筑立面照明的均衡性和整体感较强,缺点是缺少变化。所以,通常在使用内透光照明的时候,在建筑立面上还要做一些细部的处理,以达到整体效果的丰富。
(四)重点照明
重点照明是用灯光重点表现和照亮建筑物的某一部分或某些细部的一种照明方式。当建构筑物表面细部变化丰富时,可以采用此种照明方式。显然此方式相对泛光照明方式表现更为细腻,而且可以使整个建筑表面层次清晰,可以起到“四两拨千斤”的照明效果。
三、城市公共空间照明设计原则
(一)建构筑物景观照明设计方法
建筑一体化照明是将照明光源或灯具和建筑立面的墙、柱、檐、窗或墙角等部分的建筑结构融合为一体的照明方式。其优点是较理想地实现了照明和建筑的有机结合,装饰艺术性强,景观效果日夜皆优,还有利于施工和工程质量的提高。建筑一体化照明将会成为未来的发展趋势。
通常城市中最主要的景观照明构筑物是电视塔,由于电视塔自身较高,一般会成为一个城市的地标建筑之一。此外还有可能遇到的筑建物有水塔、信号发射塔、烟囱、大型雕塑等相对比较高大的物体。为了构建物明亮、多彩夺目,可采用多种灯光,如投光灯、光纤灯、空中花灯、探照灯、内透光以及塔身、塔顶的障碍灯和标志灯等对景观效果加以表现,从而达到照明的艺术效果。
古建筑大致分为真古建和仿古建两大类。中式古建筑表现的重点部位是屋顶部分,欧式古建筑表现的重点部位是柱体部分,要做好古建的景观照明设计,就需要了解建筑文化的一些基本知识。古建筑照明的文化表现可分为忠实表达和象征表达。从设计创意的角度讲,照明艺术要与古建筑形式的特色、文化符号相配合,更要注意照明技法的合理运用,以及与周围环境相协调。
(二)城市道路照明设计
城市道路是城市构筑的重要组成部分之一,关系到整个城市的有机活动。城市道路按其功能性分为交通性道路、生活性道路和景观性道路。交通性道路主要起承载交通运输作用,无论是主干道还是次干道,其沿线主要载体由市政路灯、绿化隔离带或防护栏配套组成。生活型道路一般是城市生活区周围的道路或城市中的次干路以下级别的道路。景观性道路多存在于城市出入口处和城市重要区域之中,其主要作用是展现城市形象及文化底蕴,大多为开放式,其特点是主体由景观绿化、城市艺术小品和配套设施等组成。
因此根据具体道路情况来进行景观照明设计,结合道路沿线使用功能差异,做出一个合理的景观照明规划,使接到的景观照明效果经济且恰如其分。在设计规划时,我们应掌握尺度统一、动静统一和适宜性几个设计原则。
(三)城市广场照明设计
城市广场是城市空间中最具公共性、最具艺术魅力,也是最能反映城市文明和气氛的开放空间。不同性质的广场需要体现其特征氛围,照明设计应事先适合于广场性质的气氛和其功能相适宜的景观照明氛围。
不论哪种类型的广场,其照度水平、亮度分布以及照明氛围均是塑造广场夜景形象的基本照明要求。基本照明要求氛围三大部分:功能照明健全、亮度分布适宜、环境氛围适度。照明亮度或照度水平、照明方式、光源的显色性以及灯具造型都应体现广场的功能要求和景观特征。
(四)公园绿地照明设计
公园绿地并非公园和绿地的叠加,而是对具有公园作用的所有绿地的统称。公园是供公众游览、观赏、休憩、开展科学文化及锻炼身体等活动的场所,通常有较完备的设施和良好的绿化环境。
按照功能、规模、服务对象和服务半径,城市公园绿地分为五大类:综合公园、社区公园、专类公园、带状公园和街旁绿地。如果按景观类型划分可归纳为三类:综合公园、主题公园(专类公园)及绿地公园(包括社区公园、带状公园、街旁绿地)。
公园绿地照明设计的基本原则是根据公园类型(功能)、风格、周边环境和夜间使用状况,确定适宜的照度水平和照明方式,在满足效果的基础上,尽量避免散光对周围环境及园林生态带来的不利影响。此外,由于公园使用人群的不确定性,特别是某些大型或综合性公园,在其入口、公共设施、指示标牌等位置均应设置功能照明和标识照明
四、结 论
景观照明设计之所以不同于其他的艺术创作,是因为照明艺术总是要适应它所依附的载体或介质,以及灯具的技术约束,总是要适应照明的实际功能和自然环境状况。在景观照明中应用先进的照明科技,努力实现技术与艺术的完美结合,塑造建筑与城市景观的新形象,是21世纪景观照明发展的趋势。
参考文献:
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Forman(1998)等人,综合了道路生态领域的相关研究,提出了道路建设对环境的影响的相关议题。并结合台湾吴邱源教授[3]的研究,本文归纳如下:
a.路侧植物物带及动物的影响
b.道路及车辆对生态族群的影响
c.道路的环境污染
d.路网建设的影响
另外,在山区建设道路时极易引发水土保持问题:开挖时造成边坡裸露、冲蚀及崩塌;不当弃土破坏原有植被加速土壤冲蚀;施工时破坏原有排水系统、引起冲蚀或崩塌等。
2 生态工法概念
2002年台湾“公共工程委员会”制定了‘生态工法’的定义:基于生态系统的深切认知与落实生物多多样性保育及永续发展,而采取的以生态为基础、安全为导向的工程方法,以减少对自然环境造成伤害。旨在于工程中减少人造物的使用量,就地取材,利用当地石材、木材等,因地制宜,筑成适合当地的生态工程。工程完成后,能融入当地自然生态,在保障当地居民安全的同时,也能提供各类生物生长、栖息的空间。
3 生态工法在路线设计中的应用
3.1 道路规划阶段生态工法应用
项目可行性研究及规划阶段是决定道路线形与环境共生共存的关键时期,本阶段设计时应将环境、生态、景观等专业人员意见共同纳入决策机制。
3.1.1 生态调查
(1)环境敏感敏区域调查
生保护区、自然保护区、野生動物保护区及重要栖息地环境、森林区域、森林保护区、保护林地、森林旅游区、国家公园、风景区、特殊水土保护区物种丰富区。
(2)持续的生态监测
调查生物种类、习性、分布、栖息环境及迁徙路径;调查地质(地貌、地形及土地使用状况)、水文(水质及水量)、人文环境;评估栖息地、环境变化对物种及环境的影响。
3.1.2 研究环境友善方案
在进行现场勘测与调查后对生态敏感区及保护区的影响范围已有初步的掌握,在道路选先上采取回避、减轻对策等原则,进一步过滤评估,将道路生态补偿融入道路建设规划和道路建设环境影响评价中,选择环境友善型方案。对于道路生态补偿, 首先要明确道路的建设对环境所产生的影响, 然后考虑制定合适的生态补偿的途径以及实施的办法。
3.1.3 道路线形构造及比选
路线确定后,应依据对路表干扰最小的原则选择道路的构造形式,路线选择如非必要,应避免土石方的大开大挖。
当道路需要大开大挖时地表扰动最小道路构造形式评估如需大挖路段可以考虑设置隧道,大填段可以考虑架设桥梁。
受地形、地物的限制,当条件允许时采用分离式路基,以减少开挖。分离式路基灵活多变,不仅能减少土方开挖,降低对路表的扰动,更能适应地形、地物。
3.2 工程设计阶段生态工法的应用
本阶段道路基本定线,故重点应依据选定路线环境特点进行细部设计,并应用环境工法开展环境影响最小化对策:
3.2.2 原生树木保护
树木是陆地上生态系统中的重要部分,担当着重要的生态角色,能发挥调节水土,保土护坡,美化环境,野生动物提供食物和生境等功能。因此,原本生长在斜坡的大树,在可能的情况下,应尽量予以保留在原来位置。
3.2.3 道路生态绿化
道路生态绿化即选择适宜道路路段生长的多种林种混合栽植,并效仿人工造林方式采用容器育苗或就地直接播种,以期待同类植物自然而不规则的分布。
3.2.4道路构造形式细部及附属设施的生态设计
(1)桥梁
以大跨径桥替代小跨径多孔桥径跨越水路或栖息地,保留桥下完整空间,降低对生物栖息地及水域的干扰;施工时利用顶推法或悬臂法等施工方法减少施工噪音及其他公害,减少施工过程中对环境的破坏。旱桥下部空间因缺少阳光、水分,对其下部生态恢复时应考虑耐旱耐阴植物,防止桥下土地荒芜,提供生物栖息地形成独特桥下生态空间。
(2)隧道
隧道施工尽量使洞口开挖最小化,洞口边仰坡尽量减少开挖,保持原始地面形态。
(3)道路边坡及挡墙
边坡绿化采用生态绿化方法,减少人工修剪及干扰。
(4)采用透水路面
排水性路面,属多孔隙路面,可加速排水降低雨天行车時轮胎溅起的水雾量,降低雨天夜间行车之反光量,减轻行车噪音,并降低热岛效应。
(5)排水沟或边沟
利用开挖石材或就地取材就地加工采用,构筑排水设施或溪流护岸,或取代部分混凝土,砌石空隙可以营造水生植物栖息环境。并考虑动物活动模式,避免动物受困增加逃生设置。
(6)附属设施
a.照明设施
照明设施的的选择可以选择低诱虫及收敛式光源降低对其影响;因地制宜,利用太阳能或风能新能源照明设施减少管线开挖,环保低碳。
b.标志标牌
对于动物经常出没的区域设置标志标牌,提醒驾驶员注意避免造成伤亡。
c.路权阻隔设施
人车频繁出入区进行拉网阻隔设计,防止动物进入道路,避免伤害。路权阻隔设施除金属护网也可以根据目标动物特性利用超声波、反光板或照明设施,达到阻吓目的。
4 结语
对道路工程建设来说, 不破坏是对环境最大的保护,但要做到零破坏也是不现实且难以做到。道路工程相关部门拥有先进的土木工程技术和优秀的工程技术人员,在此基础上,需要土木工程技术人员拥有更为长远的视野,非以人类利益为最大考量,而是与道路生态各相关专业(土木、水文、环工、城市规划等)共同合作,同时实现兼顾“人类”与 “自然界”共同利益。
参考文献
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中图分类号:S611文献标识码: A
一、LED光源、灯具的优点及灵活性
(一)LED光源概述
LED,即半导体发光二级管,其单位体积小,在显示屏、交通讯号显示、汽车工业、建筑行业等方面获得广泛应用。LED光源在应用中,其功能性较强,发光效率高,光线质量强,且LED光源光色纯,光束集中,响应快,其艺术性较强;LED光源多采取低电压低电流驱动,功率因数接近1,耗能低,可以有效节约能源;LED光源内不含有有毒成分,废弃物可以有效回收利用,属于一种无污染光源,绿色环保,是21世纪必不可少的环保照明用品。一般低功率白光LED寿命在3万小时以上,高功率白光LED寿命在2万小时以上,彩色LED寿命则在5-10万小时范围内,其寿命长。综上,LED光源相对传统灯性能而言,其符合绿色环保要求,综合性能较好,具有较强的竞争优势。
(二)LED灯的“隐蔽”性
LED光源其单位体积较小,结构设计紧凑,应用方式灵活,能够在狭小空间范围内投光,便于隐藏,也可以组合应用多颗粒LED光源构成光源线或面或其他造型,美化景观及建筑环境,提高其艺术效果。LED灯的“隐藏”主要分为点式隐藏、带式隐藏与面式隐藏三种形式。其中点式隐藏为:于天棚设置灯槽并安装单个灯具,根据实际需要,选择多颗LED组合为大功率光源;带式隐藏:于天棚四周设置灯槽并安装LED条形射灯,通过多颗彩灯LED光源构成一列或多列,采取串联方式进行设置,由上而下照明;面式隐藏:一般建筑中,天棚、外墙面及地板为主要照亮发光面,应用LED光源,于窗户内沿或支架上设置线性发光条,营造出良好的装饰效果。
(三)LED灯与建筑一体化
在现代建筑照明设计中应用LED,可以实现建筑与照明一体化,要求协调建筑空间、建筑构件与灯具等因素,合理协调组织,相互促进,应用科学措施解决存在问题。LED灯与建筑一体化中,其中大面积显示屏应用效果尤为突出。当前,LED形状大多表现为圆形,其呈现外观多为圆形排列构成,与外包壳结合形成视觉造型。LED灯与建筑构件相结合,在照明设计中应综合考虑灯具与建筑构件和谐性与艺术性。LED灯本身存在着装饰性,可以在中空管线中形成线性发光条或发光带,在建筑立面构件中设置于夜景装饰部位,从而形成与建筑为一体的线性发光条。
二、LED照明在多设计领域中的应用
(一)LED室内照明设计
建筑室内环境照明应综合考虑设计目标,合理应用技术措施及艺术手段,对室内设计环境及空间等因素进行充分分析,应用创造性思维,打造出符合工作、生活、生产功能需求,满足人们心理及生理要求的室内照明环境。在建筑室内进行照明设计时,应遵循以下原则:从视角角度,要求室内照明设计可见度较好,保证其照度合适,亮度分布均匀,避免出现眩光;从心理角度,要求室内照明设计氛围符合环境功能要求。
(二)LED室外照明设计
室外照明在提高城市活力,保障夜间车辆通行安全及效率,保障行人安全等方面发挥着重要的现实意义,室外照明延展了人们的夜间生活时光,丰富了城市居民休闲及娱乐活动。建筑室外照明设计,是通过灯光照明塑造景观效果。人们对建筑室外照明需求可以分为基本需求、感官信息需求及精神审美需求三个方面,按照人们的需求不同,可以将室外照明划分为安全照明、功能照明与景观照明三种类型。其中安全照明与功能照明属于基础性照明,景观照明侧重满足人们的精神需求,给人带来精神上的享受。
1.道路照明设计中LED的应用
进行道路照明设计,其目的主要在于:保障车辆行驶安全;方便行人辨别方向、识别障碍物,提供安全感;改善夜间环境。道路照明设计为夜间车辆及人员提供安全舒适的光环境。考虑到道路照明持续性及其能源消耗较大,为此,在道路照明设计中应用LED,可以有效节约能源,保护环境,提高城市形象。城市道路照明规划设计应建立于城市发展规划的基础上,并综合考虑电力规范,保障道路设计的科学合理性,能够有效的减少资源浪费。
LED城市道路照明设计主要内容为:按照道路级别、交通密度、交通控制措施、城市规模及是否为旅游城市等合理选择照明标准值;在道路照明设计中考虑诱导性因素,如道路灯杆、灯具、中心线等属于视觉诱导性因素,照明灯光、光源色及排列等为光学诱导性因素,确保道路照明设计其诱导性良好;为驾驶人员提供良好的视觉舒适感与可见度;安好道路级别与道路周边环境合理选择光源。
2.建筑外观照明设计中LED应用
建筑外观照明属于城市规划与城市建设的重要部分,其照亮建筑物的方式主要分为泛光照明与内透光照明两种方式。其中LED泛光照明即立面照明,属于一种应用较为广泛的建筑外部装饰照明方式,如国际著名景点埃菲尔铁塔、巴黎圣母院、凯旋门等建筑均采取泛光照明方式。LED投光灯光色好,立体性较强,其艺术效果较明显。LED透射式照明,以其功能特点为标准可以分为装饰性透射与功能性透射两种形式。上海金茂大厦就是采取内透照明方式,让整个建筑通透,提高了建筑外观效果,且便于维修,综合效益良好。
3.景观照明设计中LED应用
景观照明结合了自然及美学,是对夜间景观环境的二次艺术性创造,可以营造出抒情的生活环境,改善人们生活质量。LED光源其柔和光色在景观照明设计应用中艺术效果十分突出,不仅可以为人们提供良好的视觉环境,还可以有效协调光色,增强景观艺术美感,陶冶情操,满足人们审美需求、心理需求。如在庭院灯光小品中应用LED,采取柔和的颜色,产生视觉享受,丰富情感。
三、结语
LED光源单位体积小,功能性、艺术性,且绿色节能,因其有突出的特性,在照明市场中占有重要地位,逐渐在各领域得到广泛应用。在现代照明设计中应用LED,其综合效益突出。本文在概述LED光源的基础上,重点对LED在照明设计中的应用进行研究。LED在照明设计中分为点式隐藏、带式隐藏与面式隐藏三种隐藏方式,将LED灯与建筑一体化,能够有效提高照明效果,并从室内与室外两个角度,对LED在现代建筑设计中的应用进行分析。实践证明,LED光源在照明设计中应用效果突出,综合效益良好,未来应用前景广阔。
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(1)湖北省站2012年路灯年会在咸宁召开 无
(1)江西省站2012年路灯年会在新余市召开 无
祖国各地亮化纵横
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(17)余姚路灯处积极推进城市亮化工程建设 无
(18)湘潭城市亮化工作成效显著 无
(18)平安县全面启动城市亮化工程 无
(19)火树银花明月夜,渭南夜景亮化美 无
(19)太原全力打造迎泽大街夜景亮化升级工程 无
(20)杭州将用三年实施城市亮化提升工程 无
(21)扎兰屯市政路灯建设花絮 周春宁 徐超 郭珊珊
(22)衡阳城市亮化工程让“三江六岸”更美 无
(22)武进全面推进干线
公路亮化工程 无
(22)滨州路灯处突出特色备战2013年春节亮化 无
(23)嘉峪关2013年春节亮化工程即将启动 无
(23)荆州古城墙夜景照明工程获中国照明一等奖 无
(23)城市亮化工程使蚌埠流光溢彩 无
(24)天津城市亮化工程发展特色 无
(26)珠海年内完成三万盏led路灯改造 无
(26)中山市岐江河亮化工程展现灯都夜景魅力 无
城市亮化市长访谈
(27)北京副市长谈城市亮化要突出首都首善之区形象 无
(27)共青城市长检查亮化工程强调形成共青特色亮化 无
(27)邯郸市委书记专题调研城市亮化工程 无
(28)咸宁市长检查亮化工程打造宜业宜居宜赏城市 无
(28)濮阳市委领导谈亮化工程让濮阳变得更美 无
(29)南宁市长检查城市亮化工程彰显首府风采 无
(29)岳阳市长主持环南湖亮化工程建设推进会 无
(30)白山副市长检查城市亮化强调突出重点提升城市形象 无
(30)湛江市长出席节能照明会议谈led照明工作 无
(31)临沂副市长检查指导城市亮化工程 无
(31)乌鲁木齐副市长检查2012年城市亮化工程 无
(32)杭州副市长现场调研“北山之夜”亮化提升工程 无
(32)宜宾市长谈推进城市亮化营造十氛围 无
(33)南阳副市长谈城市亮化工程提升城市形象 无
(33)乐山副市长察看亮化工程强调提升城市总体形象 无
(34)荆州副市长调研城市亮化工作 李亚芳
(34)河津副市长检查城市亮化工程强调提升城市品位 无
(34)滕州副市长检查城市亮化工程强调打造特色夜市街 无
学术论文
(35)论led在道路照明应用中存在的几个问题 侯峰 魏光 邓春胜
(39)浅谈led在道路照明中的应用 李岩
(40)关于濮阳市路灯无线监控系统调研报告 吉庆岳 翟志臣
(45)监控系统在城市道路照明和景观照明的应用 赵千里
(47)浅谈高杆灯保养与维护 李岩
(48)浅谈路灯电缆故障检测方法 杜德华
(50)城市道路照明节能措施的新思路 侯峰 魏光 邓春胜
海外天地
(53)新兴国际市场led照明需求正逐步扩大 无
技术讲座
(54)城市道路照明亮化工程设计与维护 无
优秀企业之窗
(55)全国城市亮化工程优质服务厂家荣誉榜 无
(55
)高效节能环保低碳项目浙江欣亚磁电发展有限公司 无
一、园林建筑小品的分类与作用
园林建筑小品是在园林绿地中为市民提供服务功能,方便绿化管理的,用作装饰、展示、照明、休息等的小型建筑设施。它的特征是体量较小、造型丰富、功能多样、富有特色。按照功能来分,园林建筑小品可分为四种类型:
(1)服务小品:供游人休息、遮阳用的亭、廊架、座椅,为游人服务的电话亭、洗手池等,为保持环境卫生的废物箱等。
(2)装饰小品:各类绿地中的雕塑、铺装、景墙、窗、门、栏杆等,有的也兼具其他功能。
(3)展示小品:各种布告栏、导游图、指路标牌、说明牌等,起到一定的宣传、指示、教育的功能。
(4)照明小品:以草坪灯、广场灯、景观灯、庭院灯、射灯等为主的灯饰小品。科技论文,建筑小品。
二、园林植物与建筑小品的配置的方法
建筑小品与植物一起配置,处理得当,不仅可以获得和谐优美的景观,而且还可突出单体达不到的功能效果。园林植物与建筑小品配置的方法有以下几种。科技论文,建筑小品。科技论文,建筑小品。
2.1植物配置突出建筑小品的主题
在园林绿地中,许多建筑小品都是具备特定文化和精神内涵的功能实体,如装饰性小品中的雕塑物、景墙、铺地,在不同的环境背景下表达了特殊的作用和意义。科技论文,建筑小品。在古典园林中,漏窗、月洞门和植物相得益彰地配置,其包涵的意境就更加丰富了。科技论文,建筑小品。这里的植物配置,应该要通过选择合适的物种和配置方式来突出、衬托或者烘托小品本身的主旨和精神内涵。例如,冰裂纹铺地象征冬天的到来,在铺装周围的绿地区域中选择冬季季相特征的植物种植能够呼应小品的象征意义,如冬季开花的蜡梅、挂红果的南天竹、常青的松柏类、竹类植物,与冰裂纹铺地一起可以起到彼此呼应、相互融合体现景观所要表现的主题。又如纪念革命烈士为主题的雕塑物以色叶树丛作为背景,一到秋天,色叶树的金色和红色把庄严凝重的纪念氛围渲染得淋漓尽致。
2.2植物配置协调建筑小品与周边环境的关系
建筑小品因造型、尺度、色彩等原因与周围绿地环境不相称时,可以用植物来缓和或者消除这种矛盾。如以照明功能为主的灯饰,在园林中是一项不可缺少的基础设施,但是由于它分布较广、数量较多,在选择位置上如果不考虑与其他园林要素结合,那将会影响绿地的整体景观效果,所以利用植物配置和灯饰的结合设计可以解决这个矛盾。将草坪灯、景观灯、庭院灯、射灯等设计在低矮的灌木植物丛中、高大的乔木下或者植物群落的边缘位置,既起到了隐蔽作用又不影响灯光的夜间照明。另外,园林中还有些功能性的设施小品如垃圾桶、厕所等,假如设置的位置不合适也会影响到景观,也可以借助植物配置来处理和改变这些问题。
此外,植物配置不仅可以解决客观存在的问题,而且也可以配合建筑小品使园林中的景观和环境显得更为和谐、优美。如休息亭以浓郁、成片的树林为背景或以常绿树丛隐亭其中,比单独放在一片草坪或者硬地上,在景观上要显得更加自然、不突兀,对于游人来说这样的休息亭也更易靠近、更具有安全感。
2.3植物配置丰富建筑小品的艺术构图
一般来说,建筑小品特别是体量较大的休息亭、长方形的坐凳、景墙等的轮廓线都比较生硬、平直,而植物以其优美的姿态、柔和的枝叶、丰富的自然颜色、多变的季相景观可以软化建筑小品的边界,丰富艺术构图,增添建筑小品的自然美,从而使整体环境显得和谐有序、动静皆宜。特别是建筑小品的角隅,通过植物配置进行缓和柔化最为有效,宜选择观花、观叶、观果类的灌木和地被、草本植物成丛种植,也可略作地形,高处增添一至几株浓荫乔木组成相对稳定持久的景观。
景墙、栏杆、道牙主要起到分隔和装饰的作用,在进行植物配置时常种植爬藤类、低矮地被植物使其自然攀援,这样不仅柔化、覆盖、遮挡了建筑小品硬质的棱角线条,而且也美化了环境,为游人增添了亲近自然之趣。在道路台阶边缘可用蔓长春花、扶芳藤等地被植物;在栏杆、景墙、围墙边上可以种植像金银花、常春藤、紫藤等垂挂类的爬藤植物。
另外,建筑小品一般为淡色、灰色系列居多,而绿色的、色叶类的、带有各种花色和季相变化的植物和建筑小品的结合,可以弥补它们单调的色彩,为建筑小品的功能和内涵表现增添另一种语言的表达。
2.4植物配置完善建筑小品的功能
好的植物配置不仅起到美化建筑小品的作用,而且还可以通过配置更加完善建筑小品本身的功能。如指示小品(导游图、指路标牌)旁的几棵特别的树可以起到指示导游的作用;在廊架上以攀援类植物栽植,更加完善了廊架蔽荫的效果和功能。
座椅是园林中分布最广、数量最多的小品,其主要功能是为游人休息、赏景提供停歇处。从功能完善的角度来设计,座椅边的植物配置应该要做到夏可蔽荫、冬不蔽日。所以座椅设在落叶大乔木下不仅可以带来荫凉,植物高大的树冠也可以作为赏景的“遮光罩”,使透视远景更加明快清晰,使休息者感到空间更加开阔。科技论文,建筑小品。
三、结论
中图分类号:J914 文献标识码: A
正文:
近些年 “照明文化品味”、“绿色照明”、“照明可持续发展”等词频繁地出现在媒体和研讨会上,我国的城市夜景建设水平得到了长远的发展。但是,由于我国城市照明规划在国内发展时间较短,照明科学体系也并不完善,我国的城市照明建设出现了很多问题。本文的研究内容对于完善城市照明规划理论体系,控制城市照明建设是非常有意义的。
1.城市照明规划层级梳理
我国的城市照明规划分为总体规划和详细规划两个层次,城市照明详细规划需要遵循城市照明总体规划编制的内容。[李农:《城市照明总体规划与实例详解》,人民邮电出版社,2012]城市照明总体规划层次是针对整个城市或较为独立的城区进行的,近似于城市规划中市域规划与总体规划阶段控制的内容。照明详细规划层次是针对较小的城市区域进行的,近似于城市规划中控制性详细规划与修建性详细规划阶段控制的内容。照明详细规划通常由政府管理机构与建设单位联合组织,对该区域的照明提供具体设计的依据和指导。
2.城市照明规划与城市规划的关系
我国2010年颁布实施的《城市照明管理规定》对城市照明规划的审批程序和内容要求首次做了明确规定;另外,《关于印发“十二五”城市绿色照明规划纲要的通知》对城市照明规划的编制也首次提出了发展的要求,随着城市照明规划需求的增加,完善我国城市照明规划理论体系意义重大。城市照明规划是一项专项规划,其编制需要根据城市总体规划进行编制指导建设。由于城市规划理论体系相对完整,科学,可以为城市照明规划的理论提供相对权威,合理的参考。城市规划的控制以土地使用为重点,城市照明规划控制以光的建设为重点,两者虽然在控制深度,控制要素等方面各有差别,但是在产生背景,作用和规划层级等方面十分相似,所以城市照明详细规划的控制内涵可以参考类比城市控制性详细规划的控制体系内涵建立。
3. 照明规划控制内涵研究
通过对城市控制性详细规划的控制体系的内涵进行系统分析,发现从城市规划管理的眼光看,任何城市建设活动,不管是综合开发还是个体建设,其内在构成都包括六个方面:土地使用,环境容量,建筑建造,城市设计引导,配套设施和行为活动,城市规划管理对建设项目的管理控制一般也是通过这6个方面来进行的。[夏南凯:《控制性详细规划》,同济大学出版社,2005
]
类比城市规划控制性详细规划指标体系的控制内涵,当前城市照明规划的控制就是要通过“控制建设、光容量、节能环保”来协调“照明效果与开发利用的矛盾”;另一方面,城市内的任何建设活动,不管是昼景观还是夜景观,其内在构成也应包括以下四个方面:环境容量、设施配套、城市设计引导及行为活动,都需要从这四方面着手控制。只不过,城市规划中涉及土地使用和建筑建造的控制内容,而城市照明规划由于其复杂程度有限,控制的主体是光,城市规划的控制内容有时又是其载体要素,故控制内容相对有限。
城市规划的土地使用控制是对建设用地上的建设内容,位置,面积和边界范围等方面作出规定。其具体内容包括用地性质,用地使用相容性,用地边界和用地面积等。城市照明规划的主体是光,光的建设需要载体,而载体的建设和控制则是城市规划的这部分内容。城市照明规划是按照城市总体规划确定的城市功能分区,对不同区域的照明效果提出要求,并不涉及这部分内容。
城市规划的环境容量控制是为了保证良好的城市环境质量,对建设用地能够容纳的建设量和人口聚集量做出合理规定,其控制指标一般包括:容积率,建筑密度,人口密度,人口容量,绿地率和空地率等。这些指标分别从建筑,环境和人口三个方面综合,全面的控制了环境容量。城市照明规划的主体是光,而创造良好的光环境,照明不应该仅仅只是提供好的可见度, 营造轻松并且舒适地感觉也至关重要。因此考虑到照明规划的特殊性,光环境必须满足环境对照明质量和数量的要求。一般而言照明必须确保视觉舒适, 使人们感觉到舒适安宁;视觉功效, 使人们即使处于困难的条件中, 也能够快速、准确的完成视觉目的;视觉安全, 使人们能够看见周围, 发现险情。为满足这些要求, 必须考虑对光环境有影响的内容,如光的强度,光的方向性,光色,闪烁等方面。
城市规划的建筑建造控制是对建设用地上的建筑物布置和和建筑物之间的群体关系做出必要的技术规定。其主要控制内容有:建筑高度,建筑间距,建筑后退,沿路建筑高度,相邻地段的建筑规定等,同时还包括消防,抗震,卫生防疫,安全防护,防洪以及其他专业的规定。城市照明规划依赖载体表达,昼景观是夜景观建设的基础,城市照明规划的控制并不涉及城市规划的这部分内容。
城市规划的城市设计引导多用于城市中的重要景观地带和历史文化保护地带,是为了创造美好的城市环境,依照空间艺术处理和美学的原则,从城市空间环境对建筑单体和建筑群体之间的空间关系提出指导性综合设计要求和建议。其控制指标比如建筑风格形式,建筑色彩,建筑风格等内容。城市设计贯穿在大部分的规划编制类型中,它对于空间品质的营造至关重要,但其偏向空间美学的内在特征,使得实施管理的难度非常大。在“控规”中,城市设计的美学部分被纳入“引导性”的导则,城市照明规划的景观照明建设也具有美学的艺术性,对于照明方式,灯具造型等方面都需要进行控制。
城市规划的配套设施控制是生产生活正常进行的保证,配套设施的控制是对居住,商业,工业,仓储等地上的公共设施和市政设施建设提出定量配置要求。城市的照明建设不仅需要载体表现,也更需要灯具和一系列电力管线配套设施的建设才能实现效果,同时对于设施节能的问题也是需要重点控制的内容,城市照明规划的控制需要包含这部分内容。
城市规划的行为活动控制是从外部环境的要求,对建设项目就交通活动和环境保护两方面提出控制要求。其中环境保护控制通过限定污染物排放的最高标准来防治在生产建设或者其他活动中产生的对环境污染和危害的一系列因素。城市照明规划为了防止夜晚的光污染。也需要对城市环境进行控制。
4. 城市照明详细规划评价指标控制内涵分类
城市照明详细规划评价指标的来源主要来自我国的照明设计标准和规范和CIE相关技术文件。如《建筑照明设计标准(GB50034—2004)》,《城市道路照明设计标准(CJJ45-2006)》,《城市夜景照明设计规范(JGJ/T 183-2008)》,《城区照明指南CIE_136_2000》等[李农、张琳:《城市照明详细规划的探索性研究》,北京工业大学硕士学位论文,2008.5
]。从以上标准规范里总结提炼出了规定的评价指标有:平均照度,亮度值(出自建筑照明设计标准,城市道路照明设计标准,城市夜景照明设计规范),均匀度(出自建筑照明设计标准,城市道路照明设计标准,城市夜景照明设计规范),阈值增量(出自建筑照明设计标准,城市道路照明设计标准),照明功率密度值(出自建筑照明设计标准,城市道路照明设计标准),色温(出自城市道路照明设计标准),诱导性(出自城市道路照明设计标准),光源及灯具选择(出自城区照明指南,建筑照明设计标准,城市夜景照明设计规范),灯具造型(出自城区照明指南,城市夜景照明设计规范)。
按照城市照明控制内涵将其分类,得到:环境容量—平均照度,亮度值,均匀度,色温;设施配套—光源及灯具选择,照明功率密度值;城市设计引导—照明方式,诱导性;行为活动—阈值增量。
结论:
通过分析,城市照明建设的内在构成包括四个方面:环境容量、设施配套、城市设计引导及行为活动,城市照明控制需要从这四方面着手。因此,城市照明规划的控制内涵也就是对这四个方面的控制。
参考文献:
1 、前言
住宅区室外照明可分为以功能性照明为主的照明和起协助造景作用的饰景照明,两种作用互相渗透不可分割;同时,由于环境的严重性,室外照明的电气安全也不容忽视。因此,进行室外照明设计时, 应把握整体观念,从照明的功能性,造景性和安全性三方面全面分析,统一规化,才能设计出高水平的室外照明作品。
2 、住宅区主干道路照明
住宅区主干道路具有人车混合,车速较低,交通流量大且路面相对较窄等特点,故对眩光的控制较城市交通干线低;街道两侧建筑物很多,需要适当提高道路两侧照度,故常采用半截止型或开敞型配光灯具。根据路边建筑物的高度,灯杆高度宜在4~8 m 选取,间距20~30 m, 兼顾配光均匀性和经济性, 平均照度取3~5 lx; 常采用同侧布灯,弯道处可适当加大布灯密度,提高灯杆高度加强诱导性;路灯水平支杆伸出路崖宜为0. 6~1.0 m, 不应照射在路面中间,以避免雨天行车路面出现狭长波动光影。灯具仰角较大时,车行道照度高,利于行车安全,但人行道照度降低,不利于眩光控制综合考虑后,仰角常取5°~15°。此外,道路照明的侧重点虽然在于明视性,但其造景作用也不容忽视,因此,灯具的形式、高度、光色以及照度等应与周围建筑物和室外环境充分协调以免破坏照明的整体效果。
传统路灯光源常选用白炽灯,高压汞灯,高压钠灯等。白炽灯由于效率低,不利于节能而应尽量减少使用;高压汞灯光效较低,寿命较短,光色差,且破损后汞元素泄漏造成环境污染,一般不建议使用;高压钠灯光效和寿命都很高,分辨率高,透雾性强,是最适宜路灯照明的光源之一,但其光色和显色性较差,对往往兼做人行商业街的住宅区道路照明应限制使用;金卤灯光效高、寿命长、光色好,显色指数也很高,综合指标十分优越,但过去由于传统电感式金卤灯镇流器附件多,体积大,功率因数低,工作不稳定,使得光源本身的优越性不能得到充分发挥,降低了灯具整体性能指标。一段时间以来限制了金卤灯在住宅区的应用,尤其是当电压不稳时,易造成触发器、镇流器甚至灯管本身烧毁的事故。而随着金卤灯电子镇流器技术的成熟,配用电子镇流器的金卤灯功率因数高达98 % 以上,几乎不受市电电压变化的影响,环境适应性大为增强,可在温度为-30 ℃~ + 45 ℃,湿度不超过98 % 的环境中正常工作;其次是陶瓷型金属卤化物灯的出现,进一步加强了金卤光源光色稳定性,为其成为住宅区室外道路照明首选光源扫清了最后道路。
3 、庭园照明
近年来,住宅区多设计为庭园式户外环境,因此,庭园照明在住宅区照明中发挥着十分重要的作用,既起着烘托景观乃至协助造景的作用,是室外照明饰景功能的充分体现,又有消灭照明死角,便于人们活动,减少犯罪的作用,是明视功能的有机组成和延伸。
庭园作为居民室外散步小憩的场所,应力求轻松、舒适、安全的感觉,因此,庭园照明多采用低调处理,总体照度宜低不宜高。
园林小径灯照度一般以5~10 lx 为宜,行人较多而偏重交通功能的道路取20 lx 左右。园林小径灯有中国民族,西欧,日本等多种风格,选型时必须注意与周围建筑物风格的和谐统一,造型简洁艺术而不奢华,符合住宅区的特点。应注意控制眩光,光源高度根据路宽以及周边建筑物高度选取,通常为0.6~1. 2 倍道路宽度,但不宜高于3.5 m 。小径灯在满足行人安全感的前提下,应尽量降低照度,灯具安装间距较小,常为15~25 m, 给人以幽静舒适的感觉。以往该类灯具大多采用白炽光源,但由于白炽灯寿命短,光效低,故建议以小功率金属卤化物灯或其他高效显色性的光源代替,南方地区也可采用高显色荧火灯,但不适用于冬季室外温度较低的地区。另外,灯具安装高度低于2.5 m 时,为尽量避免眩光,宜采用乳白玻璃或磨砂玻璃灯具。植物投光灯通常为草坪灯和树木投光灯两种, 在住宅区内适当使用可调节夜间环境气氛,但应注意重点使用,忌过多或过亮,以免破坏静逸的休息环境。为保持草坪宽广的气氛,草坪灯一般离地40~ 70 cm 安装,最高不宜超过1 m, 间距宜为3. 5~5. 0 倍光源高度,安装应注意避免眩光入射人的视野。在草坪边靠近道路处安装时,应注意隐蔽,或者选择富有艺术性的灯具加以装饰,使灯具本身融合到景观之中,应用时还可利用光环形成有韵律的图形,避免均匀平淡的感觉。有些草坪灯上还安装了背景音乐喇叭,使人们在草坪上漫步时更加心旷神怡。另外,还可利用投光灯对树丛投光照明。考虑到白天的美观,投光灯具一般安装在地平面,有条件时可利用树丛隐蔽,但应尽量放在常青树木下。考虑到住宅的特点,一般不对树木较高位置进行投光照明,如因整体环境的需要,必须如此时,宜在树旁设置灯杆来安装灯具,而不应直接在树杈上安装,以免影响树木的生长。年代久远的古树名木,往往成为投光照明的重点,尤其应注意此点。照明设计时应仔细核算灯具的数量、间距;安装时应精心调节灯头角度,既要做到整体照明环境明暗有致,构成丰富的立体感和层次感,又要避免在行人眼中产生入射眩光。植物投光灯常采用汞灯光源,即起到节能的效果,又可使树木,草坪颜色更加碧绿鲜艳;为减少季节性维护工作量,住宅区花坛投光照明较为少见,如有应用时,应注意采用高显色光源,如卤素灯、金卤灯或新型荧光灯等。可采用单面投射,也可进行多面照明;灯具可置于地面或地下,也可固定在灯杆上,根据具体体形和重点,安排照明点的位置和排列,精心选择光色、光强,调节投射角度、投射面等,以通过阴影和不同的亮度,制造鲜明的轮廓效果和突出重点。由于住宅区整体环境照度不高,小区照明的照度亦不必太高就可取得令人满意的效果,同时还应注意尽量减少眩光影响。简单地说,既要烘托主体,又不能破坏小区整体环境的协调性,这是照明基本的设计原则。
在静水或缓速流动的水边安装投光灯具,采用直射光源照射水面,利用水面反光映照近旁景物,可达到赏心悦目、安逸祥和的效果,风吹水动时,还能取得不同亮度连续变化水景的动态效果。由于住宅区整体环境较幽暗,灯具照度不应过高,以30~75 lx 为宜,同时,灯具应注意合理布局,避免在人员活动区产生较强的水面眩光。喷水池,瀑布等较强烈的动态水景在住宅区应用较少,但有时在中心广场等处也可见到。对喷泉照明,可在喷口后面或水流落点下安装投光灯具,由于空气和水的不同折射率,使灯光在进出水柱时产生二次折射,而显现瑰丽的色彩,也可使散落的水珠产生闪闪发光的效果。对于瀑布,灯具宜安装在水流下部,根据瀑布落差,流量和水深等因素选择合适功率的投光灯。对于阶梯式水流,则宜在每个阶梯底部安装线状光源。
水景灯一般可选用卤钨灯光源,利用其连续性光谱,灯光经过水体的反射或折射,产生绚丽多彩的效果。灯具选用则应注意防水性能。
如建筑物泛光照明、灯串照明、霓虹灯、广告照明等,此类灯具热烈明快,色彩斑澜而富情绪化,不易使人获得宁静舒适的感觉,因此,住宅区内不宜大量使用。确有必要时,也应对使用时间、使用场所、照度等有所限制,如灯串照明,通常在节假日期间使用;又如泛光照明,一般只宜在小区娱乐、商业中心少量使用,以免喧宾夺主,破坏整体气氛,影响居民休息。
4、 室外照明供电和控制方式
主要道路照明和安全照明宜由邻近的两台变压器引入两路低压电源,在控制室末端切换,以加强供电可靠性,方便居民, 减少罪案发生; 道路照明可采用三相电缆供电,隔盏换相方式,以免因一个回路故障而导致较大范围道路照明完全中断。
室外照明控制设备常设在物管中心或门房,大型住宅区也可分区露天设置。道路照明宜采用时光控制器自动开关, 节约电能。庭园照明可采用同一方式控制,也可由管理人员手动控制。室外照明应能在深夜自动或手动关闭部分非重要灯光, 以节约电能。
5 、室外照明电气安全
自由曲面反射器是一些照明系统中常用的部件,也是这些照明系统的核心部件,广泛的用在信号灯、汽车前照灯、室内照明、道路照明、装饰照明中,其中,应用在汽车前照灯中的设计难度较大,对于设计的要求也十分复杂,目前,大部分的汽车前照灯主要由反射器、光源以及配光镜构成,其中,反射器几何形状为抛物面,仅仅可以起到反射光源的作用,实际上,配光镜的设计十分复杂,不仅要实现照明作用,也要汽车保护作用。近些年来,国际上的轿车已经开始使用由自由曲面组成的反射体车灯,这种反射体车灯配光和反射的功能都由反射器承担,可以有效的提高光源利用率,也增加了设计的美感。目前,我国在关于自由曲面反射器中软件的使用中已经取得一些成效,现将具体的使用方式总结报告如下。
一、关于自由曲面反射器的描述
汽车的配光要求十分复杂,在每个国家都有各自不同的标准,我国的标准与欧洲ece标准今次,使用一块曲面难以达到设计的照明度要求。因此,需要将多块自由曲面拼合,构成一种多曲面的反射体,每一块曲面都需要将光源反射值测试屏所对应的区域中,以便令多块曲面在共同作用下可以满足光能分布的需求。一般在曲面上,将设计的平面成为xy平面,由x轴和y轴组成,每一个区块按照x和y方向分为个网格,m与n分别是x和y的分段数量,每个网格的节点按照x与y轴的方向来编号,同时,在自由曲面反射器的设计过程中,要在保证光学性能的条件下,将下块与块之间的错落,这样一方面可以降低模具的制造成本,另一方面也可以保证模型的美观。在x方向第c块小块编号(i,j)点上x、y坐标为:
如果当前的块区位于某个块区的正下方,那么由于上述的公式是按照x正方向计算x方向快去的型值点坐标,因此,其起始点正上方区是已知的,加上当前区块宽度以及高度也是一直的,因此,可以将网格中x,y点的坐标计算出来。此外,该种计算方法也可以允许用户指定区块中的起始点坐标,这样就可以逐一得出每个区块中x,y的坐标,这样就可以计算出z点的坐标,也就得到了计算所需要的空间坐标,z坐标的计算方法如下:
考虑到入射角与反射角是对等的关系,这样就可以得出入射光、反射光、法线单位向量之间的关系,计算的方式为:
在每个区块中,都可以将区块xy的平面网格化,并将与该网格对应的测试屏的光形也进行网格化设计,继而建立好测试屏与区块上点之间的对应性关系,并通过光路追迹的方法得到对应块点的法向量。一般情况下,需要在xy的平面中从上到下,从左到右依次的进行计算出z的坐标,在区块网格之中xy的平面中曲线微分方程为:
,
其中(x1,z1)(x0,z0)分别为曲线上右方向与当前点中相邻的坐标。其中的值可以根据当前点坐标增量与处法向量之间的几何关系计算出,对于相同x坐标的网格,其计算方法为:
,
在上述计算方法中,(y1,z1),(y0,z0)分别是曲线下方以及当前点相邻点的坐标,具体的值可以根据当前坐标增量与当前点处法向量之间的几何关系计算得出,在得到上述的坐标之后在按照的公式计算出y坐标每个点的z坐标,就可以得出网格结点处各点的z坐标,这样就可以确定好曲面的形状。再得出曲面的形状之后,根据这下值点就可以计算出双三次均匀b样条曲面控制的顶点,并可以根据控制的顶点绘制出该片的自由曲面。
二、 b样条曲面光路追迹算法
为了更好的评价反射器的性能,需要进行非顺序的光路追迹,首先需要根据实际情况对光源做好建模工作,使用圆柱面的光源对实际光源的灯丝进行模拟,应用monte-carlo方式随机产生空间方向余弦
以及起始点的坐标。光路追迹算法的关键性因素在于自由曲面反射器与入射光线交点及改线曲面中法线的求解,为此,可以使用交点迭代算法进行计算。具体的计算方式为,假设区块abcd为空间内b样条曲面,该平面的投影是矩形,空间中任意曲线与该块曲面在某点相交,那么就可以根据投影来对光路进行追迹。
三、自由曲面反射器的优化设计
实际的光源对于反射器来说不能看做点光源,而是具有几何尺寸的扩展性光源,这样,按照点光源设计得出的反射器在进行测试时得出的光斑尺寸会与设计期望值产生一些偏差,很多设计人员常常使用试错的方式进行修改,这样并不方便,因此,为了方便工作的进行,可以使用阻尼最小二乘法对曲面进行优化,即将控制顶点的z轴坐标看作优化变量,在反射器和光源中选择一些点,将光源中的采样点入射到反射器采样点的光线作为特征光纤,计算出每条特征光线与实际位置距离上产生的偏差,并将得出的偏差作为评价函数。这样,就可以通过光线的追迹,了解到整个反射器的性能。
四、自由曲面反射器的计算机辅助设计的应用
用以上的程序对一30分块数的多曲面反射体进行设计,在这个设计例子中,每块均为矩形,在测试屏中光形的分布形状也为矩形,在完成曲面的生成过程以后,还需要对光路进行追迹,通过光路的追迹,就可以验证曲面生成算法的准确性,此外,需要将每个区块发出的光线反射到测试屏的制定区域之中,使用这种设计方法可以将光源发出的光线反射到制定的区域中,下一步,就可以针对扩展光源的特性进行设计,优化反射器的形状,这样就形成了真正的自动化设计。
参考文献:
中图分类号:TU714文献标识码: A
0 引言
美国心理学家马斯洛认为,人类的需求从高到低是自我实现需求、尊重需求、社交需求、安全需求、生理需求,可见,安全是人类需求的基础之一。随着近些年来城市犯罪率的居高不下, 安全感的缺失使人们对于建筑外环境的防卫性提出了更严格的要求。俗语说“安居才能乐业”,由于居住街区出现的时间较早,在防卫安全方面就存在着较大的隐患,所以对于居住街区外环境防卫安全的研究是十分必要的。
我国对建筑外环境防卫安全的研究起步较晚,关于防卫安全的理论研究也没有形成完整的体系。国外在很早以前就对防卫安全进行了研究,并且在实践中也发挥了很好的作用。美国建筑师简・雅各布斯在她发表的《美国大城市的死与生》中提出了“街道眼”[1]这一概念,强调自然监视在安全防卫方面能够起到很重要作用。奥斯卡・纽曼在其著作《可防卫空间》一书中首次提出了“可防卫空间(Defensible space)”[2]。杰斐利在他的著作《通过环境设计预防犯罪》中首先使用“CPTED”(Crime Prevention Through Environmental Design)[3]一词,这是目前关于防卫安全研究最主要的犯罪预防理论之一。
1 长春市居住街区外环境现状
居住街区是较早形成的居住模式,早期人们对于住宅最关心的只是其内部空间是否合理,对于外部环境是否安全、是否合理并不会很在意,从而导致居住街区的建筑外环境设计十分简单,也忽略了“以人为本”的核心设计理念。通过对于长春市一些居住街区的调查可以发现居住街区在防卫安全方面存在很多共同的不足之处,正是这些不足使居住环境产生了不安全的问题。
1.1街区边界不明确
通过对长春市多个居住街区的调研可发现,居民区并没有界限的划分(见图1),这种特殊的空间布局形式,是现存居住街区现状的基础。建筑与建筑之间形成的所有的公共空间都被当做出入口,整个街区任何人都可以自由出入,任意穿越,同样,也无法控制过往车辆,这种完全开放式的居住模式,造成了居民心中领域感的缺失。
1.2缺乏居民必要的活动交流公共空间 图1空间开放的居住街区
在调查的居住街区中,只发现几处可供居民健身的运动机械(见图2),并没有其他的公共空间为居民提供日常休闲、健身、娱乐的场所,这样的环境会减少邻里之间的交流,降低居民的熟识感,使邻里关系更加陌生,从而在自然监视方面存在很大的漏洞。试想在一个居民相互熟识,居民归属感强的街区,对于突然出现的陌生人,居民会自然而然的提高警惕,那样就会在犯罪人员的心理上造成一定的影响,使之不敢轻举妄动。
图2公共活动空间稀少
1.3道路系统不规范
居住街区的道路系统受到原有建筑布局的影响,多为不规则的设置,并且没有经过细致的划分,道路可谓四通八达,无论是宅间路,还是平房区的胡同,都是互相相连并且与主路相通的(如图3)。在这种环境下,一旦有类似抢劫等犯罪案件发生时,犯罪人员便能够任意选择逃跑的路线,增加逃脱几率。
图3道路分级不明确(自绘)
1.4照明设施配备不齐全
照明设施在居住街区外环境中扮演着十分重要的角色,每个人都有趋光心理,明亮的环境能够满足人们最基本的安全感。但是在实地考察中可以发现两种实际情况,无论是蜿蜒崎岖的胡同,还是居民楼前的小路,照明设计明显不足,或者根本没有设置路灯照明(见图4),很多居民楼入口处也没有安装声控灯。这种阴暗的环境,为犯罪人员藏身和隐蔽提供了方便,居民发生危险的系数就增加了。
图4街道两侧无照明设施
2 长春市居住街区建筑外环境防卫安全设计研究方法
通过上文对长春市居住街区的调研所发现的问题,结合相关的理论知识,可以得出以下几点改造方法:
2.1明确街区边界
图5中a图为长春市公交红旗街区的现状分析图,A-E是居民和车流能够自由进出的出入口,且此街区位于长春市繁华区域,租房者占有不小的比例,人员流动性大,这样的条件无法让居民得到对自身安全的满足,也无法让居民拥有领域感和归属感。
(1)可以用绿篱作为边界去划分某一区域。
目前的新建居住小区是由栏杆围合而成的,虽然这是一种限定区域的有效方法,但是却十分封闭。相反,如果用绿篱作为划分区域的边界,不仅在视线上十分通透,这样对居住街区边界进行限定的做法也可以增强居民的领域感,在很大程度上能够对犯罪分子的心理造成一定的影响,有效地预防犯罪的发生;
(2)限定出一个或两个出入口,由物业加强对出入人员和车辆的管理。如图5中b,只保留B、E两个主要的出入口并通过物业人员对进出人员及车辆进行统一的管理。
2.2设置公共空间,增加居民之间的交流,为自然监视打下良好基础
公共的交流活动空间不仅能够促进邻里关系的和谐,还能在一定程度上增加自然监视的强度。设置公共空间要从两点出发:
(1)要正确的选择位置,公共活动空间的位置要
能够与居民的生活紧密相联,在可利用的空间条件允许的条件下,最好能够与绿化相结合,增加活动空间的活力,方便广大居民的使用;
(2)要合理的把握尺度大小,尽量设置多个小型的a.公交红旗街区现状分析
活动场所,这样既能够吸引大家再次机会,增加相识机会,又能够避免人流的过渡集中。
如图5中b图所示,在居民方便到达的位置设置小型公共活动场所,并与原有2、3绿化相结合,形成积极的充满生机的交流活动空间,这样精心的设计不仅能够促进邻里关系的和睦,还能够达到自然监视的效果,有效增加居住街区的安全防卫能力。
2.3规范道路系统 b.改造后
道路系统是居住区的骨架,只有好好的规范道路系
图5 公交红旗街区改造前后对比图
统,才能保障居民的出行安全。 (自绘)
(1)过长的道路距离会对居民产生压抑的感觉,所以,首先要缩短直线行进的道路距离,并且道路的拐弯处应该尽量平缓,要保证道路的连续性和导向性;
(2)利用绿化丰富道路竖向空间,将居住街区的道路和住宅隔离,即开放空间与私密空间得以分离,增强居住者的安定感;
(3)利用不同材质的道路铺装对人行道路与车行道路加以区分,铺装要选用选择实用性、耐久性好的材料。
2.4营造良好的光环境
英国学者斯托纳德认为:加强室外照明有助于犯罪的减少。所以,一定要合理布局居住街区的照明设施,提高夜间的能见度,才能有效预防犯罪的发生。
(1)在楼道内安装声控灯,保证人们最基本的安全感;
(2)从居民行走和驻足的需求角度出发,合理的增加地灯照明,同时根据道路的宽度等原因重新设置道路两侧的路灯,提高夜间的能见度;
(3)找到居民认为存在危险的区域并增加照明强度,保证不存在照明无法达到的位置;
3 结语
居住街区的外环境是一种必要的存在,是人们日常生活离不开的场所,本文通过实地调查和与相关理论的结合,对于长春市现存的居住街区存在的防卫安全问题提出了可行的改造方法:(1)设置小型公共活动空间,增加居民之间的交流;(2)明确街区边界,增加居民领域感;(3)规范道路系统;(4)营造良好的光环境。本文希望通过对长春市居住街区防卫安全提出的方法,能对相似的居住街区防卫安全设计提供帮助,还能为相关部门有关防卫安全的研究提供依据。
参 考 文 献
[1] Jaeobs,Jane.TheDeathandLifeofGreatAmerieanCities,London:JonathanCaPe.1962
[2] Oscar Newman,Defensible Space :Creating Prevention Through Urban Design,The Macmillan Publishing,1973
[3] Jeffery,C.R.CrimePreventionThroughEnvironmentDesign,BeverlyHills,CA:Sage.1971