廣告照明設計標準與計算研究

李　農，李　瑤

(北京工業(yè)大學城市照明規(guī)劃設計研究所，北京　100124)

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廣告照明設計標準與計算研究

李農，李瑤

(北京工業(yè)大學城市照明規(guī)劃設計研究所，北京100124)

戶外廣告在展現(xiàn)城市魅力和促進城市經濟發(fā)展中占有重要的地位，隨著戶外廣告的蓬勃發(fā)展，廣告照明暴露的問題也越來越多。本文以目前已經頒布的各類照明設計標準為參考依據(jù)，在綜合考慮了城市規(guī)模、廣告面積、廣告材料的光特性、視看距離等諸多影響因素的基礎上，按照樓體立面廣告照明、沿街廣告照明的分類方式，編制了不同環(huán)境區(qū)域的廣告照明設計標準的推薦值，并進一步提出了投光類、內透光類廣告照明的計算方法，供相關設計人員參考。

廣告照明；設計標準；照明計算

引言

廣告是現(xiàn)代城市文明的產物，已成為城市的重要組成部分，其夜晚的照明也已成為城市夜生活的一個組成部分，以及城市夜景照明不可分割的一個組成部分。隨著廣告在現(xiàn)代生活中的作用日趨重要，全面、系統(tǒng)的廣告照明設計標準，對提高廣告表現(xiàn)的技術性與藝術性都具有積極的實用意義，同時對消除城市光污染也具有積極的現(xiàn)實意義。

戶外廣告包括廣告與標識兩大類(以下統(tǒng)稱為廣告)。廣告照明的形式多種多樣，但根據(jù)出光的機理可以劃分為投光照明、內透光照明(燈箱照明等)和自發(fā)光(LED顯示屏等)三大類。

1　廣告照明設計標準

1.1廣告照明亮度限定標準

《城市戶外廣告設施技術規(guī)范》(CJJ 149—2010)中規(guī)定了商業(yè)街戶外廣告設施最大允許亮度值，而其他地區(qū)戶外廣告設施最大允許亮度值應在商業(yè)街規(guī)定數(shù)值的基礎上乘以相應的修正系數(shù)K，即行政辦公區(qū)和公共活動區(qū)K值為0.4，工業(yè)區(qū)K值為0.2，住宅區(qū)K值為0.1，具體數(shù)值見表1[1]。

《城市夜景照明設計規(guī)范》(JGJ/T 163—2008)在廣告與標識部分，規(guī)定了不同區(qū)域環(huán)境、不同面積的廣告和標識照明的平均亮度最大允許值，具體數(shù)值見表2[2]。

表1　戶外廣告設施最大允許亮度(cd/m2)

注：表1中規(guī)定不適用于霓虹燈、LED顯示屏形式的戶外廣告設施。

表2　不同環(huán)境區(qū)域廣告與標識照明的平均亮度最大允許值(cd/m2)

從上述兩個與廣告相關的規(guī)范《城市戶外廣告設施技術規(guī)范》(CJJ 149—2010)和《城市夜景照明設計規(guī)范》(JGJ/T 163—2008)來看，其規(guī)定的數(shù)值雖有不同但并不矛盾，前者限定的是亮度最大值，后者限定的是平均亮度最大值，理論上講，前者的限制更嚴格，而后者更專業(yè)、更嚴謹。當然在操作層面，對于廣告設置位置的界定前者相對于后者更明確，更便于操作。

根據(jù)上述兩個與廣告相關的規(guī)范可以看出，顯然不論傳統(tǒng)的投光類廣告照明還是內透光類廣告照明(如燈箱等)均應遵守上述規(guī)定。而針對新興的LED顯示屏，目前還沒有針對其亮度限制的國家標準或規(guī)范，僅有部分城市制訂了相關的地方標準規(guī)范，如北京市市政管理委員會于2008年3月下發(fā)了《北京市戶外電子顯示屏設置規(guī)范》，規(guī)范要求在商業(yè)區(qū)及其周邊設置的戶外電子顯示屏，夜間亮度值應≤1000cd/m2；在其他地區(qū)設置的戶外電子顯示屏，夜間亮度值應≤400cd/m2。此數(shù)值的規(guī)定基本延續(xù)了《城市戶外廣告設施技術規(guī)范》CJJ 149—2010的精神，或者說數(shù)值出處來自于該規(guī)范。當然在設計過程中須注意，該數(shù)值通常是指晚上全白屏的數(shù)值。

2.2廣告照明設計標準

現(xiàn)實中廣告亮度的確定與諸多因素有關，如設置位置、環(huán)境亮度、重要性、廣告尺寸等等。因此應根據(jù)具體情況設計，并不需要瞄著亮度標準的上限選擇，而是應該以環(huán)境亮度為基準，合理確定廣告亮度設計值。

由于目前國內尚沒有出臺廣告照明設計標準，筆者依據(jù)目前已經頒布的各類照明設計標準[2-5]，并根據(jù)各標準制訂的思想和內在邏輯，編制了廣告照明設計標準的推薦值，供設計師設計時參考。

2.2.1樓體立面廣告照明設計標準

樓體立面廣告是城市中最常見的廣告形式，它包括樓體立面上依附的廣告與標識，不同環(huán)境區(qū)域廣告照明設計標準推薦值見表3。

此外，現(xiàn)實中還存在一個較為特殊的遠距離設置廣告的情況，如隔江、山頂?shù)仍O置的遠距離觀看廣告，當視看距離大于200m以上時，就應該考慮大氣透明度對廣告亮度的影響。

大氣對光的衰減是影響廣告亮度的主要因素，近地大氣中水氣、灰塵、氣溶膠等對光的吸收和散射影響較大，這使得近地大氣對光的衰減在不同的時間、地點、天氣和季節(jié)發(fā)生較大變化，特別是近幾年來國內多地經常發(fā)生嚴重霧霾的情形，因此在進行具體設計時，應把觀看廣告常態(tài)位置的視看距離和當?shù)刈畲蟪霈F(xiàn)概率的天氣作為計算依據(jù)對廣告設計亮度進行修正，修正系數(shù)K計算公式[6]如下。

K=1/T0r

(1)

式中T0為每1km近地大氣對光的透過率，見表4；r為光束通過的距離或視看距離，單位：km。

最終的廣告設計亮度應為式(1)的計算值與相應選取的廣告照明亮度標準推薦值的乘積。但對于獨立設置于山頂或江河岸邊等的遠距離廣告照明的設計亮度值應為上述乘積的一半。

表3　不同環(huán)境區(qū)域樓體立面廣告與標識的照明設計標準推薦值

注：①E1、E2、E3和E4為環(huán)境區(qū)域的劃分；

②0.6～0.8為廣告飾面材料反射比ρ(或透射比)，對應的材料有雪弗板/弗龍板、燈箱布/噴繪布(本色)、玻璃、顆粒PC板、透明PC板、亞克力(透明、磨砂)、鋁板、不銹鋼板等；

③0.3～0.6反射比所對應的廣告飾面材料有燈箱片、燈箱布/噴繪布、透明藍煙色/煙棕色PC板、亞克力(乳白、磨砂、有色)、大理石、膠合板、淺色木板、金色鋁板、塑料貼面板(淺黃色、中黃色)等。

表4　不同氣象狀況對應的每1km大氣透過率范圍

2.2.2沿街廣告照明設計標準

城市廣告中除樓體立面廣告外，另一類常見的廣告形式是沿道路兩側(或單側)地面上設置的燈箱、燈桿廣告、實物廣告等，這些不依附于建筑物立面設置的廣告與標識在不同環(huán)境區(qū)域的照明設計標準推薦值見表5。

表5　不同環(huán)境區(qū)域道路沿線廣告與標識照明設計標準推薦值(cd/m2)

3　廣告照明計算

3.1廣告表面平均亮度的計算

根據(jù)利用系數(shù)法的計算方法，同樣可以計算除EL類自身發(fā)光材料和LED顯示屏以外的需要外部光源的投光照明類和內透光照明類(如燈箱廣告照明等)廣告的表面平均亮度，其計算公式如下：

(2)

或

(3)

式中Lav——被照面上的平均亮度，單位：cd/m2；

N——燈具(或光源)盞數(shù)；

φ1——光源的額定光通量，單位：lm；

ρ，τ——被照面反射比、透射比，見表6；

η——燈具效率，一般取0.6～0.8，當直接使用光源時η=1；

U——投光利用系數(shù)；

K——燈具維護系數(shù)，見表7；

C0——表面污染程度修正系數(shù)，見表8；

S——被照面的面積，單位：m2。

表6　廣告與標識常用材料的表面反射比與透射比

注：表6中未標明來源的數(shù)據(jù)，選取典型材料由上海復享光學有限公司實測獲得；其他反射類的木板、塑料貼面板、鋁板、彩色鋼板、大理石，以及透射類的玻璃、聚碳酸酯(PC板)、亞克力的光特性請參考《建筑采光設計標準》(GB 50033—2013)。

其中的投光利用系數(shù)U的含義為燈具(或光源)發(fā)出的光通量入射到被照面上的百分比。通常投光利用系數(shù)U與燈具光束角大小、被照表面尺寸、它們之間的相對位置等有關。假設被照面各邊的溢散光均為10%，燈具(或光源)分排布置，且每排的燈具(或光源)數(shù)相同，則投光利用系數(shù)U可采用公式(4)估算：

(4)

式中U——投光利用系數(shù)；

C1，C2——廣告照明類型修正系數(shù)，見表9；

p——燈具(或光源)布置排數(shù)；

n——每排燈具(或光源)個數(shù)。

在獲得投光利用系數(shù)和燈具維護系數(shù)的數(shù)值后，再將照明設計方案所選定的照明器具單個光源的光通量、盞數(shù)、燈具效率、廣告被照面面積、反射比或透射比代入式(2)或式(3)就可以計算出照明設計方案所能實現(xiàn)的廣告照明的平均亮度，然后將此值和廣告與標識照明設計標準的推薦值或允許亮度標準進行比對，就可以判定廣告照明設計方案是否符合標準。

表7　燈具維護系數(shù)K值選擇表

注：假設每年對燈具進行一次擦拭。

表8　廣告表面污染程度修正系數(shù)C0值選擇表

3.2燈具(或光源)數(shù)量的計算

照明設計中經常采用的是把設計標準作為已知參數(shù)，同樣利用式(2)或式(3)可以求出滿足亮度推薦值或國家標準中廣告允許亮度值所需配置的燈具(或光源)盞數(shù)，即式(2)或式(3)可以變化為如下公式，式中符號的意義與式(2)或式(3)相同。

表9　廣告照明類型修正系數(shù)C值選擇表

(5)

(6)

4　結語

投光廣告、燈箱廣告以及近些年來迅速在城市中興起的大型LED顯示屏等已成為夜晚城市尤其是商業(yè)區(qū)的標志性景觀，越來越引起人們的關注。廣告照明不僅僅是照亮的問題，還要照的“美”，因此在進行廣告照明設計時一定要綜合考慮城市規(guī)模、設置位置、廣告類型、廣告面積、廣告材料等具體情況，選擇合適的照明設計標準推薦值并正確的進行照明計算，同時要注意照明藝術性與技術性的結合。本文正是以此為出發(fā)點，編制了廣告照明設計標準推薦值，并進一步提出了廣告表面平均亮度的計算方法。相信良好的廣告照明不僅可以使廣告在夜晚呈現(xiàn)出最好的視覺效果，還可以起到限制光污染，更好的發(fā)揮其商業(yè)宣傳、美化城市的積極作用。

[1] 上海環(huán)境衛(wèi)生工程設計院. 城市戶外廣告設施技術規(guī)范:CJJ 149—2010[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2010.

[2] 中國建筑科學研究院. 城市夜景照明設計規(guī)范:JGJ/T 163—2008[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2008.

[3] 中國建筑科學研究院. 建筑照明設計標準:GB 50034—2013[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2013.

[4] 中國建筑科學研究院. 室外作業(yè)場地照明設計標準:GB 50582—2010[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2010.

[5] 中國建筑科學研究院. 城市道路照明設計標準:CJJ 45—2006[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2006.

[6] 陳仲林,黃海靜,楊春宇,等.戶外廣告照明標準研究[J].照明工程學報,2003,14(1):42-45.

[7] 北京照明學會.城市夜景照明技術指南[M].北京:中國電力出版社,2004.

[8] 金祖銓，吳念.聚碳酸脂樹脂及應用[M].北京：化學工業(yè)出版社，2009.

[9] 柯頓 J.R.，馬斯登 A.M.光源與照明(第四版)[M].陳大華等譯.上海：復旦大學出版社，2000.

[10] http://solutions.3m.com.cn/wps/portal/3M/zh_CN/CGD/CGD_HOME/application/outsidesign/electricity/.

[11] 李輝,李茂龍.新型發(fā)光燈箱布的生產工藝[J].聚氯乙烯，2006(03):25-26.

Research about the Design Standard and Calculation of Advertising Lighting

LI Nong, LI Yao

(UrbanLightingPlanningandDesignResearchInstitute，BeijingUniversityofTechnology,Beijing100124，China)

Outdoor advertising plays an important role in showing the charming of the city and promoting the economy. With the vigorous development of outdoor advertising, advertising lighting exposed more and more problems. In this paper, all kinds of lighting design standard have been promulgated as the foundation. According to the advertising lighting of building facade, street advertising lighting, considering the size of the city, the advertising area, the reflectance and transmittance of advertising material, the distance to see and many other factors, the right view of the advertising illuminance and luminance is recommended, and further the average luminance calculation ways about the light-emitting type and the transmission type are proposed, offering the reference for the related designers.

advertising lighting; design standard; illumination calculation

TM923

A

10.3969j.issn.1004-440X.2016.02.019