青島市黃島區夜景照明的優化設計分析

郭 靖，李麗，趙俊波

(北京清華同衡規劃設計研究院有限公司，北京 100085)

引言

夜景照明對城市的發展起著重要的推動作用。豐富的夜景照明有助于塑造城市的形成，增加城市活力，提升人們在夜晚對城市的感知度[1-2]。這幾年隨著照明行業的發展，照明設計從單一的景觀亮化設計逐步形成以人的情感為核心，通過夜景燈光改變夜間人們出行、旅游方式的夜景照明。除了有利的市場因素外，夜景照明能夠營造多維度夜間體驗空間，讓人具有更多的沉浸式體驗，帶動區域產業鏈的發展，同時可以承載旅游項目轉型的功能[3]。

青島黃島區是國家級新區，與青島市隔海相望，依托黃島山海城的地理景觀優勢，具備良好的交通可達條件，形成與青島大旅游體系一體的資源優勢。2015年亞洲最大啤酒盛會——青島國際啤酒節落戶黃島，這給黃島經濟帶來很大的促進作用。我們對黃島區夜景照明進行優化設計的目標是用光的手段增加駐留，用光組織一場視覺體驗。照明體驗式規劃是用行徑感知形成人的專屬體驗，通過三大視角，看到18個主場景，68個次場景。運用四性一體的感知體系，充分體現黃島新區城市文化特色，打造不同尋常的濱海之夜。

1 黃島區夜景照明的規劃設計

黃島區夜景照明的規劃設計是在原有城市夜景亮化的基礎上展開的。黃島區原夜景照明經過幾輪的集中建設，形成局部較好節點，但存在散點分布，城市建筑組團之間空曠，缺少主題印象等問題。對黃島區夜景照明的規劃設計工作需要解決方案提升、設計創新以及實施落地的把控這三個問題。

黃島區夜景照明項目游線長，主干線路36公里，其中重點實施區域17公里，濱海線路約25公里，線形路徑觀景特點，因此我們著眼于大尺度上建立整飭統一的視覺秩序規則，建立沿海建筑視覺上的連續性、縱深感和都市中心區氛圍。

黃島區夜景全線規劃設計86個組團分布，圍繞旅游者和居住者，通過的路徑、到達的場所、享受的景致和夜間的活動，展開了獨創重要場景3處(燈光追隨、開燈序曲、四季畫卷)，最美建筑場景36處(金色迎賓、山里小區、海風與山、活力新城、海城映像、海上明月、仁和廣場、夢時代八處主場景；青島帆船、南屯社區、北船重工、北船宿舍、青島海西船舶、煙臺前、富源公館、巧克力公寓、金澤儒家、消防站、印象金沙灘、西海景苑、陽光新天地、運動館、唐島海岸、文海國際酒店、恒大金沙灘、嘉陵江路建筑組團、金沙灘建筑組團、濱海風情、一城三境、紫檀山、南營小區、金沙灘一號、青島小鎮、佳世客購物中心、香江路購物中心組團、西區三岔口建筑節點28處次場景)，跨界景觀裝置6處(巨型燈光花海、啤酒節定制系列裝置、水母燈具、黃島夢、訂制光立方、訂制燈光雕塑)。黃島區夜景照明規劃如圖1所示。

此次規劃設計強調真實路徑的體驗式設計，回歸到以人為本的角度去思考問題。通過行者視角，踏進黃島的感知地圖，看到的是組團式的城市名片，群落分布的建筑組團高層，進而發現開闊的場景，延展開的橫向濱海長卷，通過8處進入黃島的第一映像，在夜色中拉開一座從海洋中升起的詩意城市。游者視角是為啤酒節、旅游人群來到黃島為主視角打造的場景，從青島膠州灣隧道收費站出口，一出出啤酒相關的主題燈光引導游人一步步走向西海岸啤酒節主會場。進而來到濱海岸線，一處處的景觀節點，融入了游人沉浸式體驗照明，增加了夜間游人駐留、嬉戲、拍照等活動。居者視角是從本地常住、暫住人群視角出發，將平日的購物消費場所、辦公交流場地照明更新設計，展現多元空間體驗[4-5]。

圖1 黃島區夜景照明規劃總圖Fig.1 General of Huangdao lighting planning

2 黃島區夜景照明的設計創新

本項目從設計規劃到實施落地，從景觀裝置跨界設計、車載定位系統創新、風能捕捉設計、綠色節能設計等四方面創新設計打造出了景觀與建筑關聯的立體場景，燈光與游人全方位的感官互動體驗。

2.1 景觀裝置創新

在建筑與建筑組團之間，通過景觀裝置串聯，打造景觀裝置與城市建筑、景觀亮化相關聯的立體場景，光與建筑和景觀產生交互設計，給游人一場連續的，結合聲、光、影、電多維空間感官體驗。

在本次的交互燈光設計中定義了兩個或多個互動的個體之間交流的內容和結構，使之互相配合，共同達到呈現關聯場景，互動演繹的目的。

黃島夢是以啤酒瓶為元素形成的燈光矩陣，從高空俯瞰，設計根植于一座巨大的青島地圖之上，當走入其中，仰頭望去，光影變換在頭頂，通過感應人的位置移動影響光影變化，人與燈光的交流成為黃島夢的一部分(圖2)。

圖2 黃島夢實景Fig.2 Huangdao dream real scene

燈光裝置互動設施的接口，系統需兼容第三方的傳感器軟件，實現人和燈光互動的效果(圖3)。互動效果展現以下四個主題:

圖3 燈光裝置互動界面Fig.3 Interactive interface of lighting device

1)聲音互動。通過對指定區域內音頻分貝采集，自動在相關區域內實時觸發相應動態效果場景。

2)位置互動。可匹配地理位置信息系統，采用GPS衛星定位，判斷指定車船的位移，自動在相關區域內實時觸發相應動態效果場景。

3)風感互動。通過在指定風速采集區域內，來通過采集環境風度等相關參數，自動在相關區域內實時觸發相應動態效果場景。

4)實時圖像傳輸。通過在指定區域內的肢體運動感應系統，來判斷感應區域內人體的動畫變化，自動在相關區域內實時觸發相應動態效果場景。

技術創新解決每個聲音采集點需放置控制電腦一臺，把采集到的圖形信號轉化為指令性信號，通過4G或光纖信號傳輸到總控。每個風力采集點需放置控制電腦一臺，把采集到的圖形信號轉化為指令性信號，通過4G或光纖信號傳輸到總控。4G的全程保障。確保實時圖像采集及播放，①限定采集區面積3 m×3 m，采集區附近設置控制電腦一臺，光纖專線敷設至控制電腦機柜，同時連接外網(公網)有線一條。②播放視頻的樓宇，設置控制電腦一臺，光纖專線敷設至控制電腦機柜，同時連接外網(公網)有線一條。

2.2 車載定位系統創新

光隨車動系列，通過控制系統實現了城市尺度豐富的互動效果。通過采用GPS衛星定位系統，從膠州灣收費站出口開始，特定跟蹤定位系統，實現全程光追隨，使車行每約5 min形成連續畫面(圖4)。

圖4 光隨車行城市實景測試Fig.4 Testing light with car

由于項目覆蓋地理面積大，為保證效果實現，采用互聯網遠程聯動控制系統(圖5)，同時整合衛星位移傳感系統。在衛星位移傳感系統中，由目標物體攜帶移動終端設備，判斷目標物體在遙感區域內地面形成的位移，再由移動終端設備通過無線通訊發送衛星位置信息至互聯網遠程聯動控制，由互聯網遠程總控端發送控制指令，將對應區域的樓宇照明效果與之對應顯示，實現用戶與照明系統的人機交互體驗。系統的基礎設施包括硬件設施、軟件設施和互聯網接入設施(表1)。

表1 系統的基礎設施

在衛星位移傳感系統中，形成無線移動終端、服務器端，總控端、節點端多層網絡結構。

通過衛星位移遙感控制系統建立項目所在區域內衛星位移點位圖，實現光隨車動照明系統。信息發送頻率為1次/s；總控端自動發送控制指令，將對應區域的樓宇照明效果與之對應顯示；按照GPS衛星系統的特性，位移判斷誤差在20 m以內；目標物體位移距離保持在30 km/h以內；于節點端預存特定節目片段以作為遙感調取場景，并可通過互聯網更換節目；預置高德地圖開發包，作為目標物體的移動的線路導航；通過GPS衛星信號，判斷目標物體的位移速度，當位移速度較高時，因GPS衛星信號的精度誤差特性，預判出下一個位移點的位置，進行場景預判調取，以滿足高速物體移動的要求。

圖5 光隨車行控制系統總拓撲圖Fig.5 Total topology diagram of light with vehicle control system

行至嘉陵江路的主題燈柱設計，猶如海水中的氣泡升騰，上密下疏，隨車輛經過變為金黃色澤呈現熱烈的歡迎氣氛，實時觸發相應動態效果場景，隨車隨人的氣氛變化(圖6)。

圖6 主題燈柱迎賓實景Fig.6 Theme lamppost

2.3 風能捕捉創新設計

山體布置了風能捕捉裝置，流動形態如同風，隨風的方向，拂過對面紅色的產業構筑。山體幕屏根據風速和風向調整區域內燈光效果(圖7)。

圖7 道觀山燈光實景Fig.7 Lighting effect of Daoguan Mountain

通過在風速采集區域內，采集環境風速等相關參數，自動在相關區域內實現實時觸發相應動態效果場景，實現風感燈光互動。

同時要求控制系統需具有斷網工作能力，在沒有4G信號的情況下可以按照預設程序進行實時工作。

每個風力采集點需放置控制電腦一臺，把采集到的圖形信號轉化為指令性信號，通過4G或光纖信號傳輸到總控。

2.4 綠色創新

通過控制系統，合理設定亮度，建筑立面平均能耗0.6 W/m2，有效景觀平面平均能耗1.2 W/m2。低于國家標準的設定值。同時設定三級控制模式(節點模式，節假日模式，重大節日模式)，按需開燈，節能降耗。

在建筑中運用特殊研發的立面LED點光源燈具遮光部件，遠視點上保持亮度光效，近視點亮度減弱，保證亮度視覺舒適。在已有亮化的基礎上，堅持合理利用、加法整改原則，保留原有照明燈具的基礎上，增加立面照明，減少了燈具和二次布線的各項成本[6]。

3 黃島區夜景照明的運行效果及實施管理

3.1 運行效果

我們從照明效果方面開展落實城市亮化配到節日模式，對于高速入口、金石國際、中石化等像素較高的屏幕，除節慶動態之外，根據節日進行主題節目內容創作更新，通過拜年文字類、先進人物宣傳、黃島笑臉等屏幕視頻活動，體現政府部門對民眾的節日祝福，以及充分的人文關懷。

人們在這樣的濱海城市游覽，更容易融入到夜間休閑旅游體驗的狀態。

3.2 實施保障

本項目設計涉及近300棟建筑，70萬公里景觀綠地。我們提出量化效果把控流程，確保設計效果落地，通過科學量化指標結合檢測的效果質量把控流程。

首先科學合理制定項目需求。根據視覺影響力和總體投資目標，將建筑氛圍主題、氛圍、背景和其他四大類，決定其亮度和光色層次，兼顧效果與能耗投資的平衡。

其次結合市場供給能力設定合理的技術指標，廣泛搜集燈具進行效果試驗(見圖8)，確保效果目標能實現。對要采購的燈具進行光學、安規檢測，協助業主了解事實真相，選擇合理性價比燈具。

最后駐場服務，由于現狀提升工程的特殊性，從設計之處的現場踏勘，到深化實施配合階段，深入地了解現場情況，提出確實可行的解決方案。

3.3 運營管理

項目實施完成后，由黃島路燈公司運營管理，其中已安裝、管理路燈2.7萬余盞，景觀亮化燈具36萬余盞，樓體亮化燈具62萬余盞，路燈及亮化變壓器、配電柜共676臺。

圖8 LED燈具效果檢測Fig.8 Effect detection of LED lamp

我們協助業主制定城市景觀照明亮化設施運營、維護、管理計劃，建立景觀照明亮化設施檔案管理系統[5]，成立專職維護管理部門，配備專業技術人員。

4 結束語

黃島區夜景照明照明規劃設計在設計中強調真實的體驗式設計，著眼于大尺度上建立統一的視覺秩序，運用獨創性、開放性、科技性、參與性的設計理念，建立城市照明感知體系，形成沿海城市視覺上的連續性、縱深感和都市中心區氛圍的立體化城市空間。

我們綜合運用科學量化指標，拓展了控制技術，創新實施質量把控體系，為文旅照明提供了新手段，對同類夜景照明項目具有參考性。

[1] 陳學文，劉丹青. 天津城市景觀節點夜景照明藝術特色分析[J].照明工程學報，2016，27(4)：61-64.

[2] 許東亮.足下之光 生活之光 紐帶之光——廈門重點片區夜景照明規劃及實施的思考[J].照明工程學報，2017，28(5)：13.

[3] 方海，洪科寧.城市景觀與光環境設計[M].北京：中國建筑工業出版社，2006.

[4] 李光.LED城市光環境藝術設計初探 [J]. 照明工程學報，2013, 24(3) ：42-47.

[5] 姜濤. 關于城市傳媒對城市人群社會化的功能與途徑分析 [J]. 未來與發展，2002，(6):19-23.

[6] 克雷斯塔·范山頓.城市光環境設計[M].章梅,譯.北京：中國建筑工業出版社，2007.