建筑環境照明設計現狀、動向及展望
發布日期:2019/5/8 1
近年來,建筑環境照明設計受到建筑師、規劃師的重視,也成為人們營造良好工作環境和生活環境的一種追求。 不僅如此,光環境還受到政府和整個社會的關注——如城市的亮化工程、夜景照明、綠色照明、光污染對環境和生態的影響等;
隨著城市建設和建筑規模日趨宏大,建筑技術日趨復雜,照明工程往往是一個龐大的工程,例如首都機場新航站樓,航站樓建筑面積28.65萬 m2,安裝了上百種、共62962套燈具(平均4.5m2一套)、94864只燈(約3 m2一只燈),照明總功率4678千瓦(16.3W/ m2);并在屋頂設105條天窗(3600 m2)供白天采光。如此龐大的照明工程,有關光環境營造的各方將不能按傳統的思維,應該盡量提前介入。
一、建筑環境照明設計現狀
建筑師、規劃師已經意識到“光”是環境藝術創作的重要元素,在建筑設計的同時,也構想著如何利用不斷更新的照明技術表現建筑藝術。 建筑師的一些創意應在建筑設計中為日后的光環境工程提供條件,如建筑夜景照明中的內透光、穹頂照明、立柱的地燈照明等。因此建筑師、規劃師的提前介入和對光環境藝術的設計創意十分重要。
據說柏林德國議會大廈透明的宏大玻璃穹頂,頂級的采光照明技術與屋頂結構融為一體,有強大的藝術沖擊力。英國建筑師諾曼.福斯特的這一高技作品在使用現代科技表現建筑藝術方面樹立了新的典范,榮獲了第22屆普利茨凱獎。說明在光環境藝術的營造方面建筑師、規劃師的作用,但目前國內的建筑師、規劃師由于種種原因在建筑藝術、環境藝術設計方面往往太單一了,不能顧此及彼。
業主、用戶正在逐步認識到“光”是環境藝術創作的重要元素,很多項目在委托設計時把建筑設計、景觀設計、室內設計任務同時落實,使工程較早地取得各方面的溝通,光環境藝術的創作實現了用戶的期望。但也有一些項目業主寄希望于設計單位,但很少有勝任的設計師,例如景觀設計單位僅有環境藝術設計人才,根本沒有配套的照明設計師。
除此之外,很多項目業主通常只重視土建設計、施工,他們總認為光環境藝術的創作等到建筑結頂時不遲,延誤了最佳的設計時機。例如浙江某個地區的行政中心,高層辦公大樓的頂部是一個多邊形的玻璃幕墻裝飾體,施工完畢之后才立面照明方案還在評說之中,使之成為一個難題,雖多次聘請專家獻技獻策,仍難圓滿解決。
照明設計師是光環境藝術營造的工匠。 優秀的照明設計概念一定要及早進入建筑方案,融入建筑設計和室內設計,使“光”成為建筑和室內外空間設計的有機組成部分,支持并演現建筑和室內設計的創意,實現用戶的期望和要求。為此,照明設計師與業主、用戶、建筑師、規劃師之間的溝通與合作非常重要,這種合作已經日趨密切。
但目前在照明設計領域存在著二大問題:
1、建筑設計院的照明設計由電氣工程師完成。電氣工程師擅長于按《建筑照明設計標準》確定設計方案,但對于環境工程過于古板;他們能很好地完成照明配電設計,但缺乏建筑環境照明設計的創意。
2、社會上照明設計專業隊伍缺乏,知識片面,不能勝任建筑環境照明工程的需求。它表現在:
①許多建筑環境照明工程方案設計以照明渲染圖代替照明設計,且常常使用虛構的效果、一組不實的指標取得業主、領導、“專家”的贊賞。中標之后,深化設計和施工達不到預期的效果;
②照明方案設計在深化階段失控。照明燈具的選型偏離設計指標,照明燈具的造型任意改變,照明燈具無法在建筑物上合理安裝。鑒于專業隊伍的技術配備,通常深化階段的設計圖紙缺少技術審核和確認;
③照明平面和系統設計很不規范。專業照明設計師缺乏照明計算、供配電、防雷接地和控制的知識,對規范了解膚淺。因此導致很多環境照明工程的燈具安裝和管線敷設粗制濫造,也存在很多安全隱患。
除了以上三方面的現狀,還有諸如下面的表現:
1)建筑環境照明設計招投標環境并不理想。有些地區,環境照明工程的設計方案和實施由行政首長一手操辦,他說誰好就誰好,專家的評審走過場;
2)環境照明工程的評標隊伍不理想。招投標中,召集關鍵的專家和業主或用戶組成的小組審查很有必要,而且這種會議應該是與設計小組面對面的進行。但應該記住,由于專家本人的經歷或目前的職業或二者都有,他們的意見總帶有片面性。目前稱職的專家可以說寥寥無幾。
3)全國或地區的環境照明工程在技術支持上缺乏。這一領域的技術標準、規范、規程不健全,缺少這一領域的專業培訓和教育也是重要的原因。
二、 建筑環境照明設計動向
最近在網上看到有關的報道,按我的觀點引用如下:
(1)建筑環境照明設計在國際上有著淡化、簡化照度指標的趨向,強調全面評估照明質量。
2000年北美照明工程學會IESNA出版《北美照明手冊—第9版》,它的主編Mark S Rea在《手冊》前言中寫道:“…過去二十年來在照明實踐中有從照明工程(illuminating engineering)到照明設計(Lighting design)的動向,從照度計算到美學評價的動向,從數量到質量的動向。”
IESNA的執行副主席William H. Hanly 認為:“這一方法(即《手冊》中提出的包含全面質量要素的IESNA照明設計指南——作者注)被稱為通往21世紀的橋梁”。
IESNA主張,全面評估照明質量要綜合考慮三方面的因素:
人的需求—— 可見度,作業功效,視覺舒適,社會交往,心情和氣氛,健康、安全和愉悅,美的鑒賞;
建筑—— 形式,構圖,風格,標準和法規;
經濟與環境—— 裝置,維護,運行,能量,環境。
對于第一方面的因素,IESNA提出了包含照度水平在內的19個因子, 并對各類建與空間分別指出這些因子的不同重要程度。同時把照度標準簡化為7級,即:定向與簡單視覺作業30、50、100 lx;普通視覺作業300、500、1000 lx;特殊視覺作業3000~10000 lx 。
作者認為,對照明質量的要求可概括為三個層次:明亮,舒適,有藝術表現力。當然,三者融為一體的照明是最佳的照明。
明亮——合適的工作面照度和均勻度,作業對象和背景有良好對比,適宜的環境亮度;
舒適——沒有眩光和頻閃,人和物的造型立體感自然、悅目,作業面與周圍環境表面的亮度比適當,照明控制靈活方便;
藝術表現力——光形成特定的情調和氛圍,環境亮度圖式富有吸引力,照明裝置外觀優美,生動變化的天然光和室外景觀。
(2) 關注節能、環保和健康
1991年美國環保署倡導的綠色照明已普及全球,深入人心,對照明設計有深刻影響。1996年國家經貿委制定印發了“中國綠色照明工程實施方案”,全面啟動了該項工程。 綠色照明的基本宗旨是:通過科學、合理的設計方法,積極采用高效照明光源、燈具和電器附件,以達到節約能源,保護環境,建立優質高效、經濟舒適、安全可靠,提高人們生活質量和工作效率、保護身心健康的照明環境。
綠色照明以節能為中心推動高效節能光源和燈具的開發應用;
制訂“照明產品能效標準”和“建筑照明節能標準”并且立法,引導照明設計采用高效節能照明產品。美國ASHRAE/ IESNA聯合制訂以單位功率密度UPD限值(瓦/ 平方米)為指標的建筑照明節能標準迄今已更新三次,UPD逐次減小; 我國《建筑照明設計標準》GB50034-2004規定了照明功率密度(簡稱LPD)作為照明節能的評價指標,規定了照明功率密度的現行值和目標值,對于公共建筑的照明設計強制執行。
綠色照明的實施已有強大的技術支持——高效節能照明產品數據庫,節能效益分析軟件,咨詢服務等,給照明設計提供便利 。
從環保和健康角度,近年特別關注照明造成的負面影響:眩光、光污染和光干擾。
(3)設計觀念和設計手法的革新
對照明質量的全面理解與照明新技術的涌現促成了設計觀念和手法的革新。
以人為本,個性化的設計——普及照明調控,關懷個人對光的不同需求,追求個性化的照明風格;
注重光色的選擇,用光營造情調和氛圍,滿足人們心理上和精神上的追求;
非均勻照明,動態照明,在需要光的時間,把適量的光送到需要的地點;
室內、室外照明手法的互補和交叉;
舞臺照明手法的應用——彩色燈光、動感照明、刻畫重點、隱蔽光源。
三、建筑環境照明設計展望
(1)“光”作為設計要素之一,將走進建筑設計、城市規劃,溶入建筑師和規劃師的腦海。 也就是說光環境和照明設計領域的設計團隊應該有建筑師和規劃師、照明工程師和電氣設計師、廠商和工程商共同參與,形成一個大的交流服務平臺。
(2) 隨著經濟發展,生活提高,技術進步,照明將以人文思想作為設計理念;豐富的照明手段將創造新穎的照明方式;人們的身心和視力健康將因優良的照明而獲益。
(3) 歡迎有志于照明事業的建筑專業年青人走進建筑環境照明的設計隊伍,加快我國照明設計專業化的進程,最終實現照明設計的職業化,規范化。只有這樣,建筑環境照明的設計隊伍的素質才能得以提高。
為了這一領域的發展,希望改善建筑環境照明工程的招投標環境,充分聽取業主、用戶、專家和咨詢顧問的意見,招標代理公司應保證公正、公平辦事。一個項目的成本是重要的,但照明設施是可以產生效益的,其設計是否正確遠比其是否便宜更重要。同時,要選擇服務支持非常優秀的生產廠家,包括項目的計劃、現場維護和在線支持等。
隨著城市建設和建筑規模日趨宏大,建筑技術日趨復雜,照明工程往往是一個龐大的工程,例如首都機場新航站樓,航站樓建筑面積28.65萬 m2,安裝了上百種、共62962套燈具(平均4.5m2一套)、94864只燈(約3 m2一只燈),照明總功率4678千瓦(16.3W/ m2);并在屋頂設105條天窗(3600 m2)供白天采光。如此龐大的照明工程,有關光環境營造的各方將不能按傳統的思維,應該盡量提前介入。
一、建筑環境照明設計現狀
建筑師、規劃師已經意識到“光”是環境藝術創作的重要元素,在建筑設計的同時,也構想著如何利用不斷更新的照明技術表現建筑藝術。 建筑師的一些創意應在建筑設計中為日后的光環境工程提供條件,如建筑夜景照明中的內透光、穹頂照明、立柱的地燈照明等。因此建筑師、規劃師的提前介入和對光環境藝術的設計創意十分重要。
據說柏林德國議會大廈透明的宏大玻璃穹頂,頂級的采光照明技術與屋頂結構融為一體,有強大的藝術沖擊力。英國建筑師諾曼.福斯特的這一高技作品在使用現代科技表現建筑藝術方面樹立了新的典范,榮獲了第22屆普利茨凱獎。說明在光環境藝術的營造方面建筑師、規劃師的作用,但目前國內的建筑師、規劃師由于種種原因在建筑藝術、環境藝術設計方面往往太單一了,不能顧此及彼。
業主、用戶正在逐步認識到“光”是環境藝術創作的重要元素,很多項目在委托設計時把建筑設計、景觀設計、室內設計任務同時落實,使工程較早地取得各方面的溝通,光環境藝術的創作實現了用戶的期望。但也有一些項目業主寄希望于設計單位,但很少有勝任的設計師,例如景觀設計單位僅有環境藝術設計人才,根本沒有配套的照明設計師。
除此之外,很多項目業主通常只重視土建設計、施工,他們總認為光環境藝術的創作等到建筑結頂時不遲,延誤了最佳的設計時機。例如浙江某個地區的行政中心,高層辦公大樓的頂部是一個多邊形的玻璃幕墻裝飾體,施工完畢之后才立面照明方案還在評說之中,使之成為一個難題,雖多次聘請專家獻技獻策,仍難圓滿解決。
照明設計師是光環境藝術營造的工匠。 優秀的照明設計概念一定要及早進入建筑方案,融入建筑設計和室內設計,使“光”成為建筑和室內外空間設計的有機組成部分,支持并演現建筑和室內設計的創意,實現用戶的期望和要求。為此,照明設計師與業主、用戶、建筑師、規劃師之間的溝通與合作非常重要,這種合作已經日趨密切。
但目前在照明設計領域存在著二大問題:
1、建筑設計院的照明設計由電氣工程師完成。電氣工程師擅長于按《建筑照明設計標準》確定設計方案,但對于環境工程過于古板;他們能很好地完成照明配電設計,但缺乏建筑環境照明設計的創意。
2、社會上照明設計專業隊伍缺乏,知識片面,不能勝任建筑環境照明工程的需求。它表現在:
①許多建筑環境照明工程方案設計以照明渲染圖代替照明設計,且常常使用虛構的效果、一組不實的指標取得業主、領導、“專家”的贊賞。中標之后,深化設計和施工達不到預期的效果;
②照明方案設計在深化階段失控。照明燈具的選型偏離設計指標,照明燈具的造型任意改變,照明燈具無法在建筑物上合理安裝。鑒于專業隊伍的技術配備,通常深化階段的設計圖紙缺少技術審核和確認;
③照明平面和系統設計很不規范。專業照明設計師缺乏照明計算、供配電、防雷接地和控制的知識,對規范了解膚淺。因此導致很多環境照明工程的燈具安裝和管線敷設粗制濫造,也存在很多安全隱患。
除了以上三方面的現狀,還有諸如下面的表現:
1)建筑環境照明設計招投標環境并不理想。有些地區,環境照明工程的設計方案和實施由行政首長一手操辦,他說誰好就誰好,專家的評審走過場;
2)環境照明工程的評標隊伍不理想。招投標中,召集關鍵的專家和業主或用戶組成的小組審查很有必要,而且這種會議應該是與設計小組面對面的進行。但應該記住,由于專家本人的經歷或目前的職業或二者都有,他們的意見總帶有片面性。目前稱職的專家可以說寥寥無幾。
3)全國或地區的環境照明工程在技術支持上缺乏。這一領域的技術標準、規范、規程不健全,缺少這一領域的專業培訓和教育也是重要的原因。
二、 建筑環境照明設計動向
最近在網上看到有關的報道,按我的觀點引用如下:
(1)建筑環境照明設計在國際上有著淡化、簡化照度指標的趨向,強調全面評估照明質量。
2000年北美照明工程學會IESNA出版《北美照明手冊—第9版》,它的主編Mark S Rea在《手冊》前言中寫道:“…過去二十年來在照明實踐中有從照明工程(illuminating engineering)到照明設計(Lighting design)的動向,從照度計算到美學評價的動向,從數量到質量的動向。”
IESNA的執行副主席William H. Hanly 認為:“這一方法(即《手冊》中提出的包含全面質量要素的IESNA照明設計指南——作者注)被稱為通往21世紀的橋梁”。
IESNA主張,全面評估照明質量要綜合考慮三方面的因素:
人的需求—— 可見度,作業功效,視覺舒適,社會交往,心情和氣氛,健康、安全和愉悅,美的鑒賞;
建筑—— 形式,構圖,風格,標準和法規;
經濟與環境—— 裝置,維護,運行,能量,環境。
對于第一方面的因素,IESNA提出了包含照度水平在內的19個因子, 并對各類建與空間分別指出這些因子的不同重要程度。同時把照度標準簡化為7級,即:定向與簡單視覺作業30、50、100 lx;普通視覺作業300、500、1000 lx;特殊視覺作業3000~10000 lx 。
作者認為,對照明質量的要求可概括為三個層次:明亮,舒適,有藝術表現力。當然,三者融為一體的照明是最佳的照明。
明亮——合適的工作面照度和均勻度,作業對象和背景有良好對比,適宜的環境亮度;
舒適——沒有眩光和頻閃,人和物的造型立體感自然、悅目,作業面與周圍環境表面的亮度比適當,照明控制靈活方便;
藝術表現力——光形成特定的情調和氛圍,環境亮度圖式富有吸引力,照明裝置外觀優美,生動變化的天然光和室外景觀。
(2) 關注節能、環保和健康
1991年美國環保署倡導的綠色照明已普及全球,深入人心,對照明設計有深刻影響。1996年國家經貿委制定印發了“中國綠色照明工程實施方案”,全面啟動了該項工程。 綠色照明的基本宗旨是:通過科學、合理的設計方法,積極采用高效照明光源、燈具和電器附件,以達到節約能源,保護環境,建立優質高效、經濟舒適、安全可靠,提高人們生活質量和工作效率、保護身心健康的照明環境。
綠色照明以節能為中心推動高效節能光源和燈具的開發應用;
制訂“照明產品能效標準”和“建筑照明節能標準”并且立法,引導照明設計采用高效節能照明產品。美國ASHRAE/ IESNA聯合制訂以單位功率密度UPD限值(瓦/ 平方米)為指標的建筑照明節能標準迄今已更新三次,UPD逐次減小; 我國《建筑照明設計標準》GB50034-2004規定了照明功率密度(簡稱LPD)作為照明節能的評價指標,規定了照明功率密度的現行值和目標值,對于公共建筑的照明設計強制執行。
綠色照明的實施已有強大的技術支持——高效節能照明產品數據庫,節能效益分析軟件,咨詢服務等,給照明設計提供便利 。
從環保和健康角度,近年特別關注照明造成的負面影響:眩光、光污染和光干擾。
(3)設計觀念和設計手法的革新
對照明質量的全面理解與照明新技術的涌現促成了設計觀念和手法的革新。
以人為本,個性化的設計——普及照明調控,關懷個人對光的不同需求,追求個性化的照明風格;
注重光色的選擇,用光營造情調和氛圍,滿足人們心理上和精神上的追求;
非均勻照明,動態照明,在需要光的時間,把適量的光送到需要的地點;
室內、室外照明手法的互補和交叉;
舞臺照明手法的應用——彩色燈光、動感照明、刻畫重點、隱蔽光源。
三、建筑環境照明設計展望
(1)“光”作為設計要素之一,將走進建筑設計、城市規劃,溶入建筑師和規劃師的腦海。 也就是說光環境和照明設計領域的設計團隊應該有建筑師和規劃師、照明工程師和電氣設計師、廠商和工程商共同參與,形成一個大的交流服務平臺。
(2) 隨著經濟發展,生活提高,技術進步,照明將以人文思想作為設計理念;豐富的照明手段將創造新穎的照明方式;人們的身心和視力健康將因優良的照明而獲益。
(3) 歡迎有志于照明事業的建筑專業年青人走進建筑環境照明的設計隊伍,加快我國照明設計專業化的進程,最終實現照明設計的職業化,規范化。只有這樣,建筑環境照明的設計隊伍的素質才能得以提高。
為了這一領域的發展,希望改善建筑環境照明工程的招投標環境,充分聽取業主、用戶、專家和咨詢顧問的意見,招標代理公司應保證公正、公平辦事。一個項目的成本是重要的,但照明設施是可以產生效益的,其設計是否正確遠比其是否便宜更重要。同時,要選擇服務支持非常優秀的生產廠家,包括項目的計劃、現場維護和在線支持等。