中國木構古建築景觀照明光源及其燈具的選用
日期:2016/12/15 1:19:41   編輯:中國古代建築該文從中國木構古建築的特殊性要求出發選擇了幾種景觀照明的光源和燈具,分析其適用性與適於應用的部位和場合,以期對中國木構古建築景觀照明設計提供有益參考。
關鍵詞:中國古建築;景觀照明;光源;燈具
1、引言中國木構古建築從布局、形態到材料、構造均自成體系,獨具特色,不同於西方古典建築和現代建築。中國木構古建築的自身特征決定了選擇室外景觀照明光源和燈具的合理性和適應性。光源和燈具的選擇是中國木構古建築景觀照明技術層面的基本問題。
2、中國木構古建築對景觀照明光源和燈具的要求中國木構古建築在材料、造型等方面的特征,決定了其景觀照明對光源和燈具的要求。
2. 1、防火防水安全性中國古典建築構架多為木質材料結構,許多中國古典建築(群)是國家或省級重點文物保護對象,因而其照明光源和燈具應具有良好的防火性能,運行穩定。同時燈具的安裝固定不能破壞損傷古建築木質表面和內部,線路管線的布置宜隱蔽暗裝,電氣線路要穿金屬管保護且不與木質表面接觸等,即盡可能做到無損安裝。同時,光源燈具的防水性也很重要。如果光源燈具的防水密閉性不好將引發安全隱患。地面設置和地埋式燈具應比架空設置的燈具具有更高的防水等級。
2. 2光照保護性中國古典建築的梁柱、斗拱、額枋等表面的油飾、彩畫對人工光源光照環境的要求較高,應盡量減少紫外和紅外光照輻射,避免過量的紫外輻射對顏料表面產生氧化褪色作用和紅外熱輻射對油飾彩畫表面的灼烤開裂影響。
2. 3小型化、隱蔽性中國木構古建築優美的空間造型使得任何尺寸較大的常規燈具都成為晝景和夜景視場中有礙觀瞻的視覺因素,因而光源、燈具的小型化對提高其環境適應性具有重要作用。
2. 4高效性高效性包括燈具的高光效、長壽命、易更換維護等特性和用光方式的高效兩方面。前者由燈具本身所決定,後者屬於設計問題。用光方式的高效性是實踐工程中突出的問題,其原則是宜選用可靈活控制光通照射范圍的小型反射型投光燈,布燈時盡量將有效的光通分布到需要表現的建築表面與空間,而將無益的溢散光降低到最小。高效性原則既符合中國木構古建築不宜維護等特殊性要求,同時也是綠色照明的發展要求。我國目前與木構古建築照明安全性、保護性相關聯的法律法規、設計規范有:《中華人民共和國文物保護法》、《中華人民共和國消防法》、《建築電氣工程施工質量驗收規范》、《古建築消防管理規則》、《火災自動報警系統設計規范》、《建築滅火器配置設計規范》等。制定直接針對於中國木構古建築照明設計的規范標准是一項緊迫的任務。
3、中國木構古建築景觀照明光源和燈具舉例
3. 1發光二極管(LED光源)LED光源適合於中國古典建築景觀照明的特點和優勢:1)固態光源的高安全性低壓供電(6~24 V安全電壓)、可靠性高;無充氣和氣體密封問題,無玻璃外殼,耐沖擊,不易碎裂、碎裂後無環境污染;輻射放熱小、表面溫度低、防火性好,可貼近古建築表面安裝。LED光源的高安全性符合古建築尤其是文物保護單位盡量避免損傷建築物的要求。2)體型微小,可靈活設計成各種小型燈具(點狀、線帶狀、投光型)每個單元LED小片是毫米級的立方體或倒稜台體,所以可以封裝制備成各種形狀的燈具器件,獲得各種不同光通分布(點、線、投光)。可適應中國木構古建築不同構件部位的照明表現需要,如屋頂脊線、檐口線的線型輪廓光照明,屋面和斗拱的貼近式投光照明,欄板側向泛光照明,欄桿柱頭的點光源陣列排布照明等,見圖1。圖1古建築景觀照明示例3) LED光源的高效性目前白色LED的光效可達30 lm /W,優於白熾燈,但還不如熒光燈(60~100 lm /W)。最近美國加州聖荷賽市Agilient公司生產的holy grail是一種新型的白色發光二極管,其光效已達到40~50 lm /W,已接近熒光燈的水平。LED光源理論壽命約10萬小時,壽終時光衰為初始的50% ,整個壽命期內光通量穩定。非常適合於古建築不宜頻繁維護、更換燈具的特點。LED燈的響應時間為納秒級(白熾燈的響應時間為毫秒級) ,調光可控性好,可反復頻繁亮滅,基本無惰性。LED燈的瞬時響應為中國木構古建築景觀照明實現多場景切換提供了便利。4) LED光源的光色效果特性單色LED光源由半導體PN結自身發光產生色彩,因此色質品質高,選擇性好(單色性強) ,顏色純正(純度高)、濃厚(彩度高)。
白光LED光源發光原理有兩種:一種是將紅、綠、藍三原色的三種半導體材料小片封裝在一起,構成白色LED,其光色品質同單色LED光源相似;另一種是藍色LED光源激發外管表面的黃色熒光粉或三基色熒光粉發光,其光色品質與熒光燈相似,表面亮度低、光色柔和、有柔化感。因此,可以說LED光源的光色品質特性豐富而各有特色,可適合於中國木構古建築不同表現部位和光效的要求。如果將LED光源與太陽能電池組合,省去電源和連接線路,將會使LED在中國木構古建築景觀照明中的應用更加安全、靈活和方便。