遵義市湄潭縣天壺公園及浙大廣場夜景照明設計

嚴永紅 喻 泉

(1.重慶大學建筑城規學院，重慶 400045;2.山地城鎮建設與新技術教育部重點實驗室，重慶 400030)

1 引言

隨著城市建設的發展與經濟水平的提高，城市夜景照明已成為豐富市民夜間生活、展現城市夜間魅力的重要手段之一。我國沿海發達地區的夜景照明起步較早，經過多年的建設已初具規模，但一些偏遠地區由于經濟相對落后，夜景照明發展緩慢，許多小城市的夜景建設更是剛剛起步，還停留在“拉輪廓燈”的水平上。

遵義市湄潭縣屬西南地區典型的山地小城市，為提升城市形象帶動經濟發展，于2010年開始分期進行照明設計。通過現場調研，對城市形態、平面布局及照明載體進行分析，一期以橋梁、人群活動密集的廣場、縣政府大樓、汽車站、濱江涼亭等位于重要節點的建、構筑物作為照明設計對象，旨在點亮城市，為市民提供夜間公共生活所必需的照明，提高市民出行的安全感和幸福感;二期以地標性建筑、當地茶文化代表的天壺茶文化公園，具有歷史文化底蘊的浙大西遷廣場以及政府新區作為重點進行照明設計，旨在提升市民夜間生活品質、形成湄潭縣夜景照明特色。

2 項目簡介

2.1 項目概況

湄潭縣位于貴州高原北部，是遵義市東部地區中心城市，縣域政治、經濟、文化中心。縣內森林覆蓋率達44.68%，城中湄江穿城而過，為國家級生態示范區。湄潭縣盛產優質茶葉，是我國著名的“茶鄉”。“天壺茶文化公園”為國家AAA級旅游景區，是“貴州十大魅力景區”，位于公園山頂的“天下第一壺”賓館，建筑面積5000余平方米，壺高73.8米，壺身最大直徑24米，是目前世界上最大的茶壺實物造型建筑，也是遵義市的標志性建筑。湄潭縣城區人口約11萬，城市活躍度較高，夜間人群活動形式多樣。

2.2 照明載體現狀

湄潭縣主城老城區建筑以老舊多層住宅為主，且即將進行外立面改造。除天壺賓館外，目前已建成的高層建筑僅一棟。大部分建筑載體風格單一，缺乏特色;但“天壺茶文化公園”風景優美，內有多個頗有特色的仿古觀景亭，城中有數座造型優美的橋梁，茶香廣場、浙大廣場景觀優美，為城市夜景提供了良好的載體。

3 設計背景

湄潭縣夜景照明設計應充分反映出“中國茶城”、“生態湄潭”的特色，故對照明方式、照明品質、照明節能的要求遠高于我國西部地區一般中小城市。設計者從照明規劃的宏觀角度出發，先對縣城進行亮度分級再進行單體照明設計。以人群活動軌跡、密度而不是載體性質、美學價值來確定照明節電及區域照明亮度，如圖1所示。對于遠離城市中心、人流稀少的縣政府行政大樓等建筑，盡管載體相對較好，但仍將其亮度等級降低，由此至市中心則亮度逐漸增大。

圖1 人群活動軌跡與亮度關系示意圖

項目初期，當地居民對夜景的認識僅停留在“五光十色、動態跳閃”的階段，甲方也曾對溫和、看似平淡的設計方案提出過質疑，擔心其背離了當地民眾的審美習慣而不被接受。通過與甲方的多次溝通，設計者對當地文化有了更深入的理解。在充分尊重當地審美習慣的基礎上，以一期項目為試點，運用黃、白光作為主要光色，局部以動態慢閃的LED星光燈 (淺藍色)加以點綴，使公眾逐漸接受靜態、素雅的色調。在對橋梁等大型構筑物進行照明時，設計亮度略高，使公眾易于接受 (過渡)。一期項目建成后，其創新的設計理念、專業技術手段的運用顯著地影響和改變了當地民眾對城市夜景照明的固有看法。在此基礎上，二期設計大膽降低了整體照明亮度，并在夜景畫面中“留黑”。

4 天壺公園照明設計

天壺公園位于湄江河畔，又名“火焰山”。其主體建筑天壺賓館以其具象、夸張的“茶壺”造型入選上海吉尼斯世界紀錄。“天下第一壺”不僅是湄潭的地標性建筑、茶業發展的標志和茶文化的代表，甚至被當地民眾譽為“城市的驕傲”。

為凸顯天壺公園的重要性，甲方曾提出是否可將山體植物層層照亮，以烘托“火焰山上煮茶”的氣氛。考慮到節能環保要求，經溝通后，甲方欣然接受了設計人提出的“背景留黑”的想法，最終實施方案僅選擇了天壺賓館、公園中造型較優美的數個亭子和沿江35棵樹木進行重點照明，大大降低了照明總能耗，減少了光污染。

4.1 規劃亮度分級

本次規劃中將亮度劃分為四個相對等級，最高為4、最低為1。由于湄潭縣地形、地貌及大氣狀況與重慶地區許多小城鎮相似，貴州省無相應的夜景規劃設計規范，國家規范亦在送審中，故本次設計采用了重慶市地方標準《城市夜景照明技術規范》(DB50/T234—2006)［1］中的有關規定。同時，考慮到縣城在本次規劃之前夜景設施較少，天空背景較暗，為保護其“生態茶園”的文化特色，設計亮度在重慶地方標準的基礎上再降一級，特規定亮度分級為:4級的對應亮度絕對值 (維持值)為15cd/m2，3級、2級、1級對應的亮度絕對值分別為10cd/m2、7.5cd/m2、5cd/m2，各建筑單體、景觀節點亮度等級見圖2及表1。

圖2 天壺公園亮度分級示意圖

表1 天壺公園照明亮度等級

4.2 非常規載體的處理

聳立在縣城火焰山上的“天下第一壺”總占地面積約六萬多平方米，體積為二萬八千多立方米。天壺賓館是天壺公園乃至整個湄潭縣城的中心與制高點，如何用合乎邏輯的設計手法，來處理這一當地具有普遍認同感、但同時又是非常規的載體，是設計的難點之一;如何在燈具安裝位置受到嚴格限制的而照明對象體量巨大條件下展現茶壺的真實色彩與機理，則是設計的另一難點所在。

對天壺賓館的照明，采用了看似最平常的投、泛光，以低調、平和卻不失細膩的手法來表現這個巨型的“紫砂壺”，使之不過于突兀。在燈具安裝位置受到嚴格限制的條件下，采用分層次泛/投光照明，通過精確控光及經特殊處理的光源，恰如其分地表現出“紫砂壺”的溫潤和微妙的光影變化。此外，很好地解決了成本投入與質量控制間的矛盾。

4.2.1 燈具安裝限制與精確的燈具配光控制

由于天壺賓館已建成，為避免重新鋪設線路對建筑表面造成破壞，因此，燈具安裝位置被限定在已有線路的裙房基座平臺四角上。泛/投光燈具的安裝受到了很大限制，裙房基座平臺 (屋面)原有14套特制亞克力庭院燈，盡管表面破損，光線暗淡，但由于燈具上印制了名家詠茶詩詞，甲方希望保留，同時要求新線路的敷設必須在原線路位置上。由于無法拆除原有燈具，新的泛光燈具支架不能利用原有燈座基礎，如在屋面其他位置安裝，由于屋面局促，會影響通行及白天景觀效果。為解決這些問題，設計了一款輕便燈具支架，嵌套在原有庭院燈外，燈架采用特殊固定方式，既不破壞屋面，又有足夠的強度支撐重量可觀的泛光、投光燈具。

另一設計難點在于由于建筑外表面積大、外形復雜、曲面變化豐富，建筑高度達73.8米，處理不好極易出現明暗不均的“花臉”現象。如全部采用大功率投/泛光燈具，被照面易出現過亮、缺乏層次等問題;而采用小功率燈具又無法解決建筑上部照明。經反復試驗，確定了分層次照明方案:如圖3所示，用小功率燈具解決建筑下部照明，中、大功率燈具解決建筑中、上部照明;由于燈具安裝位置受到了嚴格的限制，而異形建筑外表面各部分所需要的光強度、光分布都不相同，為保證照明效果，針對每套燈具的配光進行了深入的研究。經計算模擬、實驗室模擬、現場模擬三個環節，根據實驗結果，與廠家配合對燈具配光進行了二次加工調整，最終實現了精確控光。形成了投光準確、明暗有序、光影變化微妙、立體感強的夜景效果。

圖3 天壺賓館立面照明圖

4.2.2 建筑表面材質的色彩畸變與光源光譜選擇

圖4 色彩還原實驗室實驗

建筑表面材質為絳紅色仿紫砂涂料，為保證能真實展現建筑色彩，設計方用外形相似的紫砂壺進行了模擬試驗，如圖4所示。通過在同一光照強度下采用不同種類、不同色溫的人工光對紫砂壺進行照射，試驗發現不同種類、不同色溫的人工光投射到建筑表面上，由于其光譜成分的差異，與涂料疊加后，易出現色彩畸變現象;通過反復試驗比對，在多種光源中尋找到了能較真實還原涂料色彩，在一定的照射強度、照射范圍內不易產生色彩畸變的特定光源 (色溫4200K的陶瓷金鹵燈光源)，其后現場試驗的結果與實驗室試驗吻合較好，如圖5所示。

圖5 色彩還原現場實驗

4.2.3 亮度控制

試驗還發現，同一色溫、不同光照強度亦會對建筑外立面色彩產生影響，亮度過高會影響建筑立體感的表現，對建筑外表面材質的色彩還原產生干擾，加重色彩畸變;但天壺賓館又處在城區最高點，必須有足夠的亮度才能滿足全城各視點的視看要求;經大量實驗室試驗和現場亮度試驗對比，通過嚴格限制建筑周邊景觀照明亮度，以暗背景來反襯建筑立面，最終以色彩還原好的低亮度來滿足了地標性建筑照明要求，如圖6所示。

圖6 亮度對比實驗室實驗

4.2.4 技術指標

為保證照明質量及效果，天壺賓館所用燈具均為國產及進口名優產品。天壺賓館的總用電負荷為10.8kw，項目完成后進行了現場實測，壺頂最高亮度僅9.82cd/m2，建筑外立面照明平均功率密度值僅3.1w/m2，僅相當于規范限值的35%，遠低于一般的地標性建筑。立面功率密度值詳見表2，亮度測量值詳見表3。

表2 天壺賓館立面功率密度值 (單位:W/m2)

表3 天壺賓館亮度測量值 (單位:cd/m2)

4.3 節能措施

4.3.1 降低背景亮度，加大亮度對比

明確劃定夜景禁照區，在該區僅設置功能性照明，有效地降低了全城天空亮度，節能效果顯著。整個天壺公園的照明中，將山體劃定為禁照區，不對植物進行照明，以避免光照對植物晝夜節律造成影響;對道路及沿江35棵樹的進行照明，完善功能性照明，保證夜間出行安全。通過大面積的留黑，為建筑營造出暗背景，使表面反射率低、亮度低的主體建筑也能滿足地標性建筑照明的要求。

4.3.2 多種照明方式結合，突出建筑特色

充分考慮各建筑載體風格、表面材質特征，綜合運用多種照明方式，針對表面反射率低的建筑，以低功率的LED壁燈等替代投/泛光照明;注意突出有特色的局部，弱化整體照明，顯著降低了照明能耗。

4.3.3 采用高效節能燈具，降低能耗

嚴把質量關，全部選用了高效節能的光源與燈具，大量采用國產名優LED燈具。開發出可精確控光的特殊燈具，減少了雜散光，在保證夜景照明效果的前提下，大大降低了照明能耗。

5 浙大西遷廣場照明設計

浙大西遷廣場是為充分展示浙大“文軍長征”的辦學歷史及其重要意義，弘揚浙大百年“求是”精神，頌揚湄潭人民與浙大的魚水情深而建。廣場面積約為12174 m2，位于其東北角的文廟是浙江大學西遷貴州時的辦學地點之一，現為全國重點保護文物。

5.1 亮度分級

因廣場周圍暫無夜景照明，背景亮度低，因此，廣場整體亮度可相對降低;同時，考慮到廣場的性質，柔和、低調的廣場照明更能表現其特性，故將廣場亮度等級定為1級 (≤5cd/m2)。

5.2 自行研發刻花投影燈

考慮到浙大廣場人流量大，普通庭院燈、地埋燈易受到破壞，不及時維護易出現安全隱患。為此設計了燈桿高度達5米的特制刻花燈具，在提供特色照明的同時，也解決了維護困難、安全性差等問題，刻花燈圖案設計及投影實驗如圖7、圖8所示。

圖7 刻花燈投影圖案設計

圖8 刻花燈投影實驗室實驗

根據廣場的實際使用功能狀況重新劃分明暗分區，僅在入口、中軸線處安裝功能性照明，保證足夠的亮度;在其他區域，利用自行研發的投影燈，在單調的地面上投射出特定圖案。投影燈的投射位置經過精心的考慮，利用光對空間的限定，對廣場空間進行了二次劃分，使之產生了數個小型聚會區域 (如圖9所示，周末12:30仍有孩子圍坐在燈下，借著圖案的亮光打牌);既降低了廣場總用電量，又避免了由于廣場地面平均亮度低，游人看不清踏步而可能出現的安全問題;此外，還豐富了廣場的空間層次。

5.3 技術指標

浙大廣場以自主研發的刻花投影燈代替傳統的地埋燈、庭院燈等，既保證了一定的功能性照明又為廣場提供了趣味性照明，建成后夜景效果如圖10所示。廣場采用分級控制的夜景照明模式，分為重大節日 (包含重大慶典活動)、一般節日及平日三級，通過智能集中控制，靈活機動且有效節約用電量。浙大廣場用電負荷與功率密度值如表4所示，亮度測量值如表5所示。

圖9 周末凌晨孩子們圍坐在投影燈下

圖10 浙大廣場建成后夜景實拍圖

表4 浙大廣場用電負荷與功率密度值 (單位:kW，W/m2)

表5 浙大廣場亮度測量值 (單位:cd/m2)

6 結語

在一期的照明工程中，通過對燈具的光源、光色、光束角和功率等進行嚴格控制，使湄潭縣展現出了全新的夜景面貌，公眾在觀念上已接受了靜態、素雅的城市照明。在二期的照明工程中，為保證設計效果，對不同色溫、不同光強的照明效果進行反復對比和篩選，通過多次現場試驗以及與施工單位的密切配合，最終解決了“天壺賓館”體量巨大、立面復雜、燈位受限等技術難題，還原了當地民眾心中最真實的“天下第一壺”的夜景畫面，建成后夜景如圖11所示。

圖11 天壺公園建成后夜景實拍圖

建成后的縣城夜景效果得到了公眾的廣泛認可。甲方從最初的懷疑、擔憂到最后的信任、支持，公眾由最初爭議、反對到最后的喜愛、肯定，這既是一個技術改變認識的過程，也是雙方價值觀相互認同的結果，這正是設計者希望通過這個設計所表達的。

注:“遵義市湄潭縣天壺公園及城區重點建/構筑物景點照明設計”獲得2012年度第七屆中照照明工稅設計獎 (室外/公園、廣場)二等獎。在此特別感謝湄潭縣縣委、縣府對項目的大力支持!

［1］城市夜景照明技術規范.DB 50/T234—2006.

［2］城市夜景照明設計規范.JGJ/T234—2008.

［3］嚴永紅，喻泉，武曉，田海，陳菲菲 等.遵義市湄潭縣城區重要節點照明規劃設計文本.2010，12.

［4］嚴永紅，喻泉，繆佳偉，高帥等.遵義市湄潭縣城區重點建筑照明方案設計文本.2011，11.

［5］嚴永紅，喻泉，繆佳偉，高帥，翟逸波 等.遵義市湄潭縣天壺公園及城區重點建/構筑物夜景照明設計中照報獎文本.2012，4.

［6］嚴永紅，喻泉，高帥，繆佳偉等.天壺賓館照明設計施工圖.2011，11.