城市沿岸建筑帶照明規劃設計研究

■李其容，黃艷麗，吳見騋，張 強，謝艷秋 Li QiRong & Huang Yanli & Wu JianLai & ZhangQiang & XieYanQiu

(1.中南林業科技大學家具與藝術設計學院，湖南長沙 410004；2.利亞德（湖南）光環境文化發展有限公司，湖南長沙，410019；3.深圳長江家具有限公司，廣東深圳 518109）

城市沿岸建筑帶及其周邊環境作為城市核心地帶，集經濟重心、娛樂中心于一體，該區域的夜景照明目前處于快速發展階段。夜景建設在將城市點亮的同時也體現了城市文化特色、刺激了夜間旅游消費。人們的夜間出游體驗很大一部分取決于夜景照明的質量，然而一些城市在“亮化工程”“形象工程”等口號下過分強調了“亮”和“光”的地位，沒有體現以建筑為主體的照明規劃設計，不但沒有起到美化沿岸建筑帶的作用，反而加劇了能源浪費，產生了大量的“光污染”。針對上述問題，2019年中央“不忘初心、牢記使命”領導小組印發了《關于整治“景觀亮化工程”過度化等“政績工程、面子工程”問題的通知》；2020年國家住建部發布《城市照明建設規劃標準》。基于此大背景，本文對城市沿岸建筑帶合理的照明規劃方法展開探討。

1 沿岸建筑帶夜景照明現狀

城市沿岸建筑帶是指臨近或借助水面建造的特殊建筑群，其夜景照明是城市夜景的重要組成部分，從局部到整體的設計都影響了沿岸建筑夜景照明項目的最終落地質量。近些年來，我國濱水城市夜景照明呈現快速發展趨勢，涌現了一批優秀的案例，例如2016年武漢兩江四岸利用燈光打造了一個聲勢浩大的動畫畫卷；2019年上海外灘的夜景照明設計采用了老外灘的“金黃色”經典回憶的主題，賦予了城市歷史文化感，但許多城市的沿岸夜景規劃中的問題依舊層出不窮。

（1）重“亮度”輕“層次”

在近些年的城市沿岸建筑帶夜景照明規劃中，人們往往過度重視夜景的“亮度”，認為“亮”即是好。這一理念的風靡，嚴重影響了人們對于城市照明規劃好壞的評判。例如杭州西湖在2018年針對西湖沿岸進行的夜景照明規劃，在規劃中將沿岸整個山體與周圍的建筑全部點亮，其中使用了大量燈具及彩光，嚴重影響了生態，沒有營造出恬靜的夜間西湖美景，且燈光層次缺乏，遠處視覺效果猶如一個過亮的平面（圖1）。

■圖1 西湖沿岸亮化“燒山”現象

■圖2 一江兩岸沿岸建筑帶暗區明顯

■圖3 三種要素與沿岸建筑帶夜景照明的關系

■圖4 沿岸建筑帶亮度比過大而造成的視覺效果

■圖5 羅馬祖國祭壇夜景效果

■圖6 沿岸建筑帶亮度分級表（單位：cd/㎡）

（2）重“個體”輕“整體”

一些夜景照明工程對沿岸具有地標性或較有特色的建筑十分重視，但對周邊建筑例如住宅樓及高度較低的建筑考慮不周，這就導致一些區域光照不足，形成片段化“盲區”，視覺上連續性較差。例如長沙2016年的一江兩岸項目中，從視覺上只能看到較亮的地標性商業建筑，而沿岸景觀帶及周圍建筑呈現大量暗區（圖2）有些住宅區域并未達到基本的照度要求，市民的夜間出行需求得不到保障。

（3）重“亮化”輕“景觀”

在一些城市的沿岸建筑帶亮化項目中，建筑照明方式運用不當，簡單的照明方式如洗墻燈方向不當而使行人直面光源產生眩光；照明方式過于雷同，使夜景失去了該區域的固有特色[1]。在光色上運用不當，導致照明效果與功能不符，尤其是對一些古建筑造成的問題比較突出，破壞了原有的文化肌理與藝術審美價值。

2 沿岸建筑帶夜景照明設計的核心要素

2.1 亮度比對視覺效果產生的影響

建筑光源通過刺激人們的視覺感知，使人可以看到夜間的建筑，但光照過亮，會使人無法將視線集中在建筑上，建筑夜景的良好觀感蕩然無存。在夜景照明設計中，沿岸建筑帶作為一個較為龐大的設計載體，要讓夜晚出行的游客感知和了解他所處的環境，并不需要給各處都提供一種類似白晝般的照明。相反，均勻的低亮度照明要比有重點但亮暗比過大的照明效果更佳[2]。亮和暗的規劃通常從建筑帶總體的均衡性來考慮，并由視覺方面要達到的效果來確定。

2.2 亮度與色溫的關系

“色”和“溫”表達出了“顏色”和“溫度”之間的關系，這種關系也是很多照明環境的基礎。環境照明亮度的改變也會影響色溫帶給人們的視覺感受。就濱水沿岸建筑帶而言，各類建筑由于造型、占地面積、地理位置等多個因素的差異，對于照明亮度的需求有別，不同建筑所需要適宜亮度及與與之相匹配的色溫結合來烘托建筑的光環境氛圍。這說明色溫與亮度之間的相互作用，從桔紅到藍白，被用于區分不同的體量、物體及空間，如實體和中空，建筑和景觀，它們也是塑造不同形狀和體量的工具。

2.3 照明方式對于建筑的修飾作用

光是無形的，但也可以使用遮擋、分割的方式來對光源進行重新塑造。在沿岸建筑帶所營造的夜間光環境中，光主要來自于燈具產生的光源和部分天光[3]，適宜的燈具選型、光照排列產生的光影關系、光線的散射都會對建筑形體產生不一樣的修飾美化作用。在建筑照明的規劃前期，要對建筑的形態特征、材料以及建筑在白天呈現的效果有充分的了解，以便制定詳細的照明規劃方案，在進行照明設計后期時對于燈具的選擇才會更加得心應手（圖3）。

3 沿岸建筑帶夜景照明設計規劃

3.1 按照適宜的亮度比進行亮度分級

在沿岸建筑帶的夜景照明中，當面對較亮的區域時，人眼會通過收縮瞳孔來保護對眼球中對光最敏感的部位——桿狀細胞，視椎細胞在這時發揮了感知光纖信息的主導作用，這種細胞分辨色彩的能力較強，但并不能對亮度的巨大區別進行對比分析。在同一平面上的亮暗比過大時，大腦會將暗區理解為黑色的。所以，這種對比和感知是相對的，感知的調節過程需要將全景都考慮進去[4]。在沿岸建筑夜景呈現的效果中，最明顯的對比位于垂直面上，這是步行者能夠直接看到的面，建筑帶之間的明暗對比過大會給令人感到眩目（圖4）。

表4 不同光照亮度比所帶來的視覺變化

■圖7 布達拉宮夜景效果

■圖8 沿岸建筑帶色溫分級表（單位：k）

■圖9 地標性建筑照明方式

■圖10 商住建筑照明方式

■圖11 沿岸古建筑照明方式

■圖12 沿岸住宅及背景住宅照明方式

■圖13 燈具損壞較為嚴重

■圖14 照明未形成統一秩序

■圖15 夜景效果零散

■圖16 長沙“一江兩岸”照明分級示意圖

■圖17 長沙“一江兩岸”三大組團區域夜景照明效果

視覺舒適度與亮度相關，1：20的亮度對比令人不適；而1：50的亮度比對人眼有較大危害。在對亮度進行規劃時不應忽視光照強度的過渡變化——如果亮度變化得太快，可能導致暫時性的失明。一般情況下，亮度水平如果從1cd/m2突然增加到100cd/m2，一個年輕人（20至35歲）需要1至100秒的時間使自己的眼睛適應這種變化；年長者（65歲以上）則需要10分鐘甚至更長的時間來適應。將人眼對于不同光照亮度比所產生的感受總結如表1所示。

表1 不同光照亮度比所帶來的視覺變化

由表1可知，1：10的亮度比的光環境能給人帶來最佳的視覺體驗。羅馬的“祖國祭壇”就是一個不錯的案例。通過對整個羅馬祖國祭壇的建筑照明進行分析可知，該祭壇的最亮部分是建筑前方的雕塑，亮度大概達到了10cd/㎡，而建筑主體最亮的部分大概為8cd/㎡，最暗的地方為2cd/㎡，內透光約為15cd/㎡。整個建筑光空間的最大亮度比在1：10以內，整體夜景給人舒適、柔和、一目了然的感受（圖5）。

在夜晚中，天空的亮度無限接近于1～2cd/㎡，為營造一個舒適宜人、清晰可見的夜景環境，沿岸建筑帶空間內建筑最高亮度不得超過20cd/㎡。由于沿岸建筑帶群體較大，故整體夜景照明空間規劃需要對建筑按區域進行劃分，大致有四類：地標性建筑、沿岸商住建筑、濱河景觀帶及沿街住宅、背景建筑。地標性建筑諸如北京天安門廣場、上海外灘的東方明珠、杭州西湖的雷峰塔、湖南省長沙市的兩館一廳。這類建筑作為城市建筑中的主角，不僅要體現出地理區域優勢，還應在沿岸建筑帶的夜景照明中表現突出，通常為一級亮度。沿岸商住建筑，是在城市發展過程中產生的具有獨特建筑風格的現代化建筑形式，其體現了城市的發展水平，故應為二級亮度[5]。沿岸景觀帶及沿街住宅與背景建筑多是一些居住、娛樂休閑區域，在設計中考慮為人們夜間出行提供充足光照的同時，也應考慮夜間光線是否對居住區居民的睡眠產生干擾，故該區域為三、四級亮度，在滿足基礎功能照明的前提下，應盡量少燈。具體亮度分級數據如圖6所示[6]。

3.2 色溫分級需迎合建筑在夜間所呈現氛圍

色溫主要用于表述光的顏色，它的變化區間為：橘紅、橘黃、暖白和藍白。在同一環境且亮度不變的情況下，暖橙色的光會使我們聯想到燭火，令人感到溫馨愜意；而藍白光會使我們聯想到海浪，令人神清氣爽[7]。不同的建筑氣質各異，也有著各自獨特的內涵，需要適宜的色溫來襯托建筑氛圍。例如飛利浦（中國）投資公司對“布達拉宮”的夜景改造，在光色方面根據不同的建筑立面色彩，采用5600k高顯色性日光色（主要用來修飾建筑里面下的白墻部分）、3000k高顯色的淺黃色、以及2000k鈉燈和高顯色金鹵燈混光來表達和還原建筑的色彩，展現了布達拉宮的雄偉氣勢（圖7）[8]。濱水城市沿岸建筑帶的建筑可以大體分為四類：居民樓、古建筑、市政與商業建筑。居住區的人們下班回家，身心較為疲憊，色溫偏高會使空間較為冷靜嚴肅，令人亢奮，而較暖的色溫與居住區較微弱的燈光結合，會使居民的視覺和身心感到放松、舒適。古建筑是歷史進程中人類珍貴的文化遺產，其往往會有莊重、沉穩的感覺，所以在夜景照明設計中不應有太高的色溫，金黃色溫的燈具與較為適中的亮度搭配能夠體現古建筑的古樸、大氣，也能夠表現出厚重的歷史感。商業建筑、市政建筑往往會令人感到集中、簡潔[9]。偏白的光色可以彰顯建筑高大、莊嚴的特點，且視覺上不會令人感到刻板沉悶。根據上述分類總結色溫分級數據如圖8所示。

■圖18 長沙“一江兩岸”住宅區域夜景效果

■圖19 長沙“一江兩岸”商住區域夜景效果

3.3 結合建筑本身特點設置合適的照明方式

沿岸建筑帶的夜景作為城市中一道靚麗的風景線，地標性建筑的照明起到了不可忽視的作用[10]。該類型建筑一般配備有玻璃幕墻，由于幕墻不分擔主體結構的荷載，類似于建筑飾面，結構較為平整，不像普通建筑一樣有專門用來裝燈的燈槽。在燈具選擇方面如果選擇較大的燈具，則會破壞原本建筑表面的美感，與建筑的耦合性不足。LED點光源體積較小，容易嵌入幕墻體內，可以使燈具不暴露在建筑主體之外。LED點陣較密排列可以塑造幕墻肌理感，精細刻畫建筑結構或于立面上，塑造具有文化元素的造型[11]。由于地標性建筑在沿岸建筑帶中的位置通常離水較近，大面積泛光會造成較強的水面反射，只宜頂部適量洗墻式照明勾勒沿岸建筑帶天際線，配合內透光，形成“點線面”的立面美感（圖9）。

商住建筑高度普遍較高，部分采用幕墻結構，與地標性建筑穿插形成了沿岸的第一層建筑帶，在照明方式上應與地標性建筑選擇類似的照明方式以形成統一的視覺感受。在燈具方面，由于商住建筑在夜間的亮度不宜過高，故在LED點陣排列上相較于地標性建筑來說宜疏不宜密，頂部洗亮保持沿岸天際線連貫（圖10）。古建筑高度相對于前二者而言較矮，在塑造形體方面要求更加精細。屋頂和屋身部分在夜景照明規劃中需要做重點修飾，古建筑的屋頂形式優美，使用輪廓燈勾勒屋頂形成流暢的線條，展現古建筑屋頂形態的變化；屋身和屋脊作為建筑的主體部分，需要光來烘托氛圍，小瓦數的洗墻燈將屋身洗亮，亮度略低于屋頂輪廓燈，形成過渡層次感（圖11）。在以往的設計中，屋頂裝燈過多，既破壞了屋頂原有的結構，又因為燈具裝在屋頂而導致維修困難，故在古建筑的屋脊修飾上通常采用少量較寬角度投光燈對主要結構進行照亮，其他部分也能被微微照亮，這種方式更容易凸顯屋脊形態結構。住宅建筑帶作為居住區，不宜過多的燈光修飾而導致影響居民夜間休息，在沿街部分可用輪廓燈勾勒建筑形態，背景住宅在濱水游覽視線中處于隱蔽位置，故只需頂部泛光，保持與其他建筑的天際線連貫即可（圖12）[12]。具體照明方式分類如下表所示。

4 長沙“一江兩岸”照明工程實例探討

上文依據沿岸建筑所在區域、建筑類型、特點對建筑進行了分類，從而制定了不同建筑的亮度、色溫以及照明方式。下面通過對“一江兩岸”照明工程項目進行分析，以驗證上文沿岸建筑帶夜景照明規劃方法的合理性。

4.1 前期現狀問題分析

2016年版“湘江兩岸景觀照明工程”以兩岸建筑、洲島岸線、山體等為燈光載體，完成了一江兩岸夜景燈光以暖白光為主的基礎模式[13]。針對一江兩岸夜景照明現狀進行調研發現：部分建筑樓棟燈具亮燈時間已接近4年，燈具損壞、老化嚴重，導致夜間無燈光或燈光過弱；燈光無層次，連貫性差，無法形成燈光景觀；長沙山、水、洲、城特色格局還未得到充分的體現；景觀照明未形成統一秩序，湘江兩岸建筑樓棟近年變化較大，特別在沿江片區、南湖片區以及洋湖片區，新建筑樓棟不斷涌現，原有建筑天際線變化較大；整體夜景效果零散、缺乏游賞系統，游船視線范圍內照明連貫性欠缺（圖13-圖15）。

4.2 “一江兩岸”夜景照明設計策略

湘江沿岸目前照明已具備建設基礎，以萬達廣場、杜甫江閣、保利國際為核心的組團照明各具特色[14]。但組團之間仍存在暗區，造成沿江界面不連貫。建筑帶光色不協調，表現手法有待提升。照明設計著重在現有基礎上進行調整完善，補充暗區，統一連綿起伏的天際線，優化燈光“秩序”。梳理三大組團的照明場景，形成節奏重點，打造城市有機融合的燈光氛圍。山腳建筑樓棟亮化，主要選擇可視界面對整體畫面影響較大的建筑。

在亮度秩序上根據建筑分類，設定為四級：萬達廣場、華遠國際中心及保利國際中心等為地標建筑，一級照明（10cd/㎡~15cd/㎡）；沿岸商住建筑為二級照明（15cd/㎡~20cd/㎡）；濱河景觀帶、沿街住宅為三級照明（10cd/㎡~15cd/㎡）；背景住宅為四級照明（5cd/㎡~20cd/㎡），燈具主要采用LED藝術像素燈、窄光束投光燈、中光束投光燈、洗墻燈等，光源均采用LED光源，色溫閾值為2200K~4000K（圖16）。

一江兩岸項目在照明手法的選擇上充分尊重了建筑結構形式，利用點陣完成主題表演模式，不同建筑疏密不同。三大組團地標建筑LED點陣較密，展示建筑立面肌理，精細刻畫建筑結構，局部泛光。商住建筑LED點陣較疏，營造主題氛圍，局部泛光。前景住宅勾勒建筑結構，局部泛光，凸顯夜間建筑形體。背景住宅采用建筑頂部泛光，由于本身建筑較高，合理的頂部泛光能夠營造良好天際線效果，同時使建筑群體前后層次分明，由近到遠，視覺沖擊力較強（圖17-圖19）。

一江兩岸項目沿岸建筑夜間亮度比合理控制在1：10以內，彩光使用適度，天際線連貫，整體給人以近實遠虛、綿延不斷、簡潔大方而不失都市風采的美感。

5 結語

在城市沿岸建筑帶夜景照明設計中，每一座建筑都可以視為一個獨立的“單元”，在表現出本“單元”特點的同時還必須與所在區域其他“單元”的照明風格和形式相協調。在亮度規劃中，要認真考量照明項目落地后的視覺觀感，適宜的亮度比才能夠為游客展現層次清晰、所見皆景的城市夜間風采；在光色規劃中，需要充分考慮建筑功能屬性而選擇較為應景的色溫，以便更好地表現建筑獨特內涵；照明方式類似于建筑的“服飾”，在沿岸建筑帶的夜景照明中起到了很好地輔助修飾作用，符合建筑結構的照明方式是將光源與建筑形態融為一體的重要工具。在景觀照明規劃中要從不同的空間尺度來確定景觀照明項目的定位與風格，既要考慮周邊環境對規劃的影響，也要考慮夜景照明規劃實施后對周邊環境乃至城市整體夜景的影響[15]。