劉 閔， 喻 輝， 王潘波， 趙 凌

(1. 中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司，武漢 430014；2. 武漢金東方智能景觀股份有限公司，武漢 430010)

0 引言

2015年1月，國家住房城鄉(xiāng)建設(shè)部和國家文物局公布首批中國歷史文化街區(qū)，武漢江漢路及中山大道歷史文化街區(qū)與北京市大柵欄歷史文化街區(qū)、上海市外灘歷史文化街區(qū)等30個(gè)街區(qū)入選。

中山大道沿線是武漢市的老城區(qū)、老街區(qū)，擁有眾多歷史文物保護(hù)建筑，是武漢城市歷史的沉淀。歷史街區(qū)原貌的保持、歷史建筑的最小干預(yù)等因素對(duì)夜景照明規(guī)劃與實(shí)施提出了更高的要求。中山大道夜景照明設(shè)計(jì)根據(jù)沿街不同歷史建筑的特征、所在不同區(qū)塊的商業(yè)風(fēng)格，制定了“一軸三區(qū)”的設(shè)計(jì)思路，采用統(tǒng)一協(xié)調(diào)規(guī)劃、重點(diǎn)建筑物刻畫、多種照明方式并用等方法，再現(xiàn)了這條租界老街的歷史風(fēng)貌。同時(shí)，對(duì)歷史街區(qū)夜景照明中的實(shí)施方法進(jìn)行探討總結(jié)，希望能作為同類項(xiàng)目設(shè)計(jì)的有益參考。

1 中山大道簡介

漢口中山大道始建于1906年，距今已有112年歷史，沿線共有各類保護(hù)性老建筑及特色民居150余處，主要由漢口開埠至20世紀(jì)50年代這一時(shí)期的金融、宗教、外交、民居、工商業(yè)等歷史老建筑組成，多數(shù)采用下店上宅、外商內(nèi)屋的街屋模式。

中山大道從硚口路至黃浦路，貫穿江岸區(qū)、江漢區(qū)、硚口區(qū)三個(gè)核心城區(qū)，項(xiàng)目全長4.7km，其中，江岸區(qū)江漢區(qū)共2.8 km，硚口區(qū)1.9 km。作為老漢口最重要的商業(yè)交通性干道，也是一條最能體現(xiàn)武漢商業(yè)歷史文化風(fēng)情的大道。

2 夜景照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

CIE有關(guān)夜景照明的技術(shù)文件有GB/Z 26207/CIE 94-1993《泛光照明指南》和CIE 136-2000《城市照明指南》等多本照明指南。我國城市夜景照明事業(yè)起步較晚，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的制定也相對(duì)滯后，2008年11月4日，我國首次頒布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T 163-2008《城市夜景照明設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡稱“《夜景規(guī)范》”)，并于2009年5月實(shí)施。不少地區(qū)根據(jù)所在地區(qū)特點(diǎn)，還編制了一些地方標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)注意執(zhí)行。

歷史街區(qū)建筑物年代久遠(yuǎn)，其中的商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)沒有很明顯的界限劃分，下店上宅、外商內(nèi)屋的街屋模式比比皆是。這就要求燈具的照度和亮度值選擇要合理，燈具的色溫選擇要考慮沿街建筑物外墻面材質(zhì)和顏色，燈具的安裝方式、投射方向要考慮對(duì)周邊居住建筑的影響。不同城市規(guī)模及環(huán)境區(qū)域建筑物夜景照明的照度和亮度要求不同，標(biāo)準(zhǔn)值見表1。

不同城市規(guī)模及環(huán)境區(qū)域建筑物泛光照明的照度和亮度標(biāo)準(zhǔn)值 表1

表1中E1～E4區(qū)為CIE對(duì)不同環(huán)境下照明區(qū)域與光環(huán)境的劃分，詳見表2。

環(huán)境照明區(qū)域分類 表2

其他區(qū)域的光污染防治，避免夜景燈具的燈光影響到城市居民居住，夜景照明燈具朝居室方向的發(fā)光強(qiáng)度做了明確規(guī)定，詳見表3。

夜景照明燈具朝居室方向的發(fā)光強(qiáng)度最大允許值 表3

表3中限制的是每個(gè)能持續(xù)看到的燈具，對(duì)于瞬間或短時(shí)間看到的燈具不在本表規(guī)定的范圍內(nèi)。如果光源是閃動(dòng)的，為減少閃動(dòng)對(duì)居民的影響，表3中的發(fā)光強(qiáng)度應(yīng)該降低一半。

歷史街區(qū)的夜景照明是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，包括城市的所有公共元素照明。其中，特殊構(gòu)筑物元素往往是記錄某重要?dú)v史時(shí)刻而建造，如：塔、碑、旗幟、廣場(chǎng)等，它們是歷史街區(qū)夜景照明中不可或缺的一部分，規(guī)范中對(duì)此類構(gòu)筑物、建筑物、廣場(chǎng)綠地、廣告標(biāo)識(shí)以及居住建筑窗等外表面的照度均有規(guī)定。中山大道歷史街區(qū)的景觀照明設(shè)計(jì)遵循以上規(guī)范原則，并根據(jù)不同建筑物的立面造型，采取差異化設(shè)計(jì)。

3 歷史街區(qū)的夜景照明規(guī)劃原則

與以往照明工程不同，此次中山大道夜景照明配合沿線所有歷史建筑立面的修繕和改造。對(duì)整個(gè)街區(qū)進(jìn)行夜景照明統(tǒng)一協(xié)調(diào)規(guī)劃，是保證照明效果的有效辦法。中山大道建筑夜景照明設(shè)計(jì)遵循“體現(xiàn)城市功能定位，表現(xiàn)沿街主線文化；分區(qū)呈現(xiàn)歷史場(chǎng)景，突出重點(diǎn)歷史建筑；滿足生態(tài)環(huán)境需求，實(shí)現(xiàn)綠色照明”的設(shè)計(jì)原則。

4 統(tǒng)一的色溫色調(diào)營造整體歷史氛圍

2014年11月，武漢市被列為超大城市，為長江經(jīng)濟(jì)帶核心城市。中山大道位于城市中心城區(qū)，屬于表2環(huán)境照明分區(qū)的E4區(qū)，亮度和照度在四個(gè)環(huán)境分區(qū)中最高。然而，亮度與感官舒適度從來都是一對(duì)矛盾體，亮度過低，看不清被照物；亮度過高，舒適度降低，影響周邊居民生活；同樣，色溫太低，給人壓抑、低沉的感覺，也影響亮度的表現(xiàn)；色溫過高，眼睛易疲勞，不利于展現(xiàn)被照物特色。

夜景照明所需亮度、色溫高低應(yīng)視建筑物墻面材料的材質(zhì)和亮度條件而定，相同光色的光源照射到不同建筑物立面材料上所產(chǎn)生的效果是不同的。中山大道沿街歷史建筑物立面多以搓砂灰和水刷石墻面為主，居民建筑外墻面以紅色清水磚墻為砌體。

表4是根據(jù)以往建筑物立面照明經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出不同光源光色照射在不同建筑物立面色的效果。搓砂灰和水刷石墻面主要顏色為灰色，為冷色調(diào)，如果采用過高色溫?zé)艟?，?huì)加重灰色的厚重感，使沿街照明效果生冷古板。暖色溫光源色能夠淡化建筑立面冷色調(diào)感覺，溫暖柔和。使用柔和的暖色溫也更能呈現(xiàn)街區(qū)歷史格調(diào)，重點(diǎn)節(jié)點(diǎn)則以明暗對(duì)比的照明方式突出建筑特點(diǎn)，結(jié)合建筑功能營造浪漫、古典的光環(huán)境。

不同光源色溫對(duì)建筑物立面顏色的影響 表4

5 柔和的照度層次呈現(xiàn)歷史場(chǎng)景

夜景照明設(shè)計(jì)要與城市和建筑物功能的特點(diǎn)相互吻合。不同功能性質(zhì)的街道和地段，特定的環(huán)境和建筑物，其燈光照明應(yīng)有不同的氛圍、亮度或風(fēng)格要求。

中山大道橫穿漢口江岸區(qū)、江漢區(qū)、硚口區(qū)三個(gè)中心區(qū)。按照總體規(guī)劃，夜景照明格局至西向東以三個(gè)中心區(qū)為單位分為三級(jí)照明區(qū)，分別是國際商貿(mào)照明區(qū)(硚口區(qū))、購物天堂照明區(qū)(江漢區(qū))和慢生活文化體驗(yàn)照明區(qū)(江岸區(qū))。

慢生活文化體驗(yàn)照明區(qū)定義為三級(jí)亮區(qū),照度為60lx，以線型投光燈、小射燈面光照明精細(xì)刻畫立面歷史符號(hào)，結(jié)合婚紗攝影、文化畫廊，彰顯老漢口百年浪漫文化底蘊(yùn)。

國際商貿(mào)照明區(qū)定義為二級(jí)亮區(qū)，照度為80lx,強(qiáng)烈鮮明的色彩彰顯國際大都市商業(yè)中心氛圍。

購物天堂照明區(qū)為一級(jí)亮區(qū)，照度為100lx，此區(qū)大型歷史建筑集中，整體光通量較高，通過明暗對(duì)比實(shí)現(xiàn)新舊建筑的和諧共生與歷史氛圍的彰顯。

6 照明設(shè)計(jì)與歷史建筑的融合

6.1 明暗有致的亮度分區(qū)

歷史街區(qū)的夜景照明不能一味追求亮度，也不宜將建筑物的各部位設(shè)計(jì)成同一亮度；亮度設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“突出重點(diǎn)、兼顧一般”的原則，亮度要求在滿足表1的前提下，不同建筑有所區(qū)別，同一建筑也有所側(cè)重；總體規(guī)劃色溫采取2 400～3 000K暖黃色，實(shí)施過程中也可因燈具亮度和被照面顏色的不同，適當(dāng)選擇高色溫光源，從而呈現(xiàn)出不同色彩亮度的跳躍，用主光突出建筑物的重點(diǎn)部位，用輔助光照明一般部位，使照明富有層次感，如圖1所示。

中山大道沿街建筑底層多有商業(yè)運(yùn)營需求，亮度按照25cd/m2控制，中段主要是建筑立面窗、墻、臺(tái)、柱等展現(xiàn)與刻畫，局部地方亮度可以降低，亮度不超過15cd/m2；頂層的屋檐、山花是建筑外立面的特色所在，選用亮度高的燈具，屋頂建筑造型豐富亮度保持在20cd/m2，呈現(xiàn)出金屬質(zhì)感的金黃色。

6.2 多種照明方式并用

夜景照明方式雖無固定模式，但要分析被照對(duì)象的功能、特征、風(fēng)格、周圍環(huán)境條件，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和所要表現(xiàn)的內(nèi)涵確定一種或多種照明方式。

中山大道沿街建筑風(fēng)格多樣，包括了羅馬式、哥特式、俄國式和日本式的建筑。上世紀(jì)20年代前后，華界仿租界西式建筑在租界外圍又興建了一批石庫門式的新式里弄住宅。為完美展現(xiàn)歷史建筑的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)中采用多種照明方式，以建筑為主角、光為配角，只為更好地凸顯屋頂、老虎窗、羅馬柱等建筑構(gòu)件。重點(diǎn)刻畫出了中國銀行、大孚銀行、江岸區(qū)兒童圖書館、武漢市檔案館等重點(diǎn)歷史節(jié)點(diǎn)的的夜景照明效果。

圖2為中國銀行漢口分行舊址，該建筑物具有鮮明的上世紀(jì)初建筑特征，采用線型投光燈與小射燈相間布局，屋頂采用洗墻燈勾勒出屋頂主要線條，達(dá)到輪廓照明的效果，使原本低調(diào)的立面具有了典型的時(shí)代氣息。

圖1 建筑物亮度分區(qū)示意(原大孚銀行)

圖2 中國銀行(中國銀行漢口分行舊址)

圖3為江岸區(qū)兒童圖書館，其紅色磚墻具強(qiáng)烈的古典韻味，燈具放置在陽臺(tái)、窗戶下方，向上投射，色光對(duì)窗間柱、山墻、門頭的柔和洗墻，利用重點(diǎn)照明方式展現(xiàn)華麗精致的老漢口風(fēng)情。

圖3 江岸區(qū)兒童圖書館(江岸區(qū)勝利街257號(hào))

圖4為武漢市檔案館，其立面對(duì)稱，居中為二柱寬柱式門廊，采用層疊照明法，洗墻燈只照亮那些富有特點(diǎn)門廊和屋面，有意讓其他部分或者表面至于黑暗中，營造一種微妙引人，又富有層次感和深度感的照明效果。

圖4 武漢市檔案館(漢口國民政府外交部舊址)

6.3 特殊構(gòu)筑物、街景元素的引入

歷史街區(qū)的夜景照明規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，對(duì)有著深厚歷史文化背景特殊構(gòu)筑物的照明表現(xiàn)應(yīng)有所考慮。對(duì)建筑的門頭、櫥窗照明可追求通透、明亮、舒雅的燈光效果；街道小品雕塑、樹木的亮化可采用小光源點(diǎn)綴，打造精致而繁華的視覺氛圍。為體現(xiàn)“整舊如舊”的民國風(fēng)格，引入歐式風(fēng)格路燈，既滿足道路照明的要求，又融入打造步行街的整體效果。

對(duì)于已消失的漢口老城墻舊址，老通城、五芳齋、蔡林記、吉慶街、三德里等老字號(hào)店鋪以及江漢路、中山大道的變遷痕跡等歷史記憶，均采用情景、標(biāo)識(shí)等再現(xiàn)方式，喚回老武漢風(fēng)貌特色，見圖5。

圖5 老字號(hào)標(biāo)識(shí)再現(xiàn)

7 光污染的有效控制

夜景照明燈具處于室外，大量溢散光、反射光射向天空和四周，對(duì)人們工作休息、交通運(yùn)輸、動(dòng)植物和生態(tài)環(huán)境、城市氣候及天文觀測(cè)等會(huì)產(chǎn)生不同程度影響。歷史街區(qū)多處于城市中心，其居住建筑與公共建筑混建的特點(diǎn)使得光污染的控制更加迫切。

筆者研究了城市光污染的一些案例，總結(jié)出引起光污染的主要原因：(1)無規(guī)劃、盲目無序的發(fā)展城市夜間室外功能和景觀照明。(2)錯(cuò)誤地認(rèn)為夜景照明越亮越好，以致照明的亮度越來越高，能耗大。(3)夜景照明照度水平的確定，光源和燈具的選擇，照明或布燈方案等不合理。(4)控制光污染的標(biāo)準(zhǔn)不健全，光污染的規(guī)定實(shí)施力度不夠，未能在實(shí)踐中落實(shí)。

CIE干擾光技委會(huì)(CIE/TC5-12)《限制室外照明干擾光影響指南》(Guide on the limitation of the effects of obtrusive light from outdoor lighting installations, January 2003)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)不同環(huán)境區(qū)域的窗戶垂直面上產(chǎn)生的照度、燈具的最大光強(qiáng)，燈具的上射光通量有嚴(yán)格限制?！兑咕耙?guī)范》第7章對(duì)居住窗外表面垂直照度的最大允許值、燈具朝居室方向發(fā)光強(qiáng)度的最大允許值等也有嚴(yán)格要求?？刂茻艟弑砻媪炼?、控制燈具投射方向是降低光污染的有效辦法。

(1)中山大道結(jié)合街道區(qū)塊特點(diǎn)，對(duì)燈具亮度、照度進(jìn)行合理控制，對(duì)次要建筑物或建筑物的次要部分減少燈具，并降低照度或者利用道路照明、廣告照明等輔助照亮。

(2)禁止采用落地投光燈或者埋地投光燈等大功率燈具，采用截光型或光束發(fā)散角小的燈具，遠(yuǎn)距離視點(diǎn)上保持亮度光效，近距離視點(diǎn)亮度減弱，保證視覺舒適。

(3)結(jié)合居住建筑的立面構(gòu)造考慮燈具安裝位置，利用建筑外立面造型合理遮擋燈具光線投射方向，部分燈具帶有遮光板，有效限制居室方向發(fā)光強(qiáng)度(見示意圖6)，夜景照明燈具朝居室方向的發(fā)光強(qiáng)度最大允許值應(yīng)不大于表3中規(guī)定值。

圖6 匯通路1號(hào)燈具安裝方式

(4)圖7為典型的多立克柱式結(jié)構(gòu)建筑物。中山大道沿線建筑物多采用此類外形結(jié)構(gòu)，依據(jù)該建筑造型的特點(diǎn)，在多立克柱式結(jié)構(gòu)寬闊的外庭內(nèi)部空間設(shè)置燈具，既達(dá)到照明效果，又有效控制了由于燈具表面亮度直射人眼而產(chǎn)生的不適，真正達(dá)到見光不見燈的效果，有效控制了光污染。

圖7 多立克柱式結(jié)構(gòu)建筑物(原漢口鹽業(yè)銀行大樓)

8 歷史街區(qū)夜景照明實(shí)施

由于年限久遠(yuǎn)，多處建筑存在樓面、墻面破損，電線、電箱、排水設(shè)施老化等問題，夜景照明實(shí)施過程中對(duì)老舊設(shè)備管線的修復(fù)是必須的工作，然而保持歷史建筑物的原真性是對(duì)歷史建筑物干預(yù)的首要原則，這就極大增加了夜景照明實(shí)施的難度。實(shí)施過程中，凡必須干預(yù)時(shí)，附加的手段只能用在最必要部分，并減少到最低限度。

8.1 燈具供電方案

中山大道沿街建筑物眾多，夜景照明燈具總共使用有上萬套，供電容量分散，供配電方式、電能計(jì)量等都是供配電應(yīng)該考慮的問題，最初提出了兩套夜景照明供電方案，如表5所示，為方便后期運(yùn)營維護(hù)，管理方便，采用方案二對(duì)各棟建筑景觀照明供電，此方案也得到了供電部門的認(rèn)可。

夜景照明供電方案對(duì)比 表5

8.2 燈具管線安裝

夜景照明實(shí)施應(yīng)具體到沿街每一棟建筑及其細(xì)節(jié)。燈具的外殼顏色與建筑色彩一致融為一體，降低白天立面燈具辨識(shí)度；燈具的外形與建筑物橫、豎線條協(xié)調(diào)，與建筑緊密結(jié)合，真正做到見光不見燈。燈具盡可能安裝在立面改造部件上，且在主立面不設(shè)置或者少設(shè)置燈具避免對(duì)建筑物立面的二次損害。

8.3 可靠接地

夜景照明裝置需承受室外種種惡劣環(huán)境條件的影響，還將暴露于不懂電氣安全的公眾面前，也易受鳥類、鼠類或其他動(dòng)物的觸動(dòng)。IEC將戶外照明裝置列為電擊危險(xiǎn)大的特殊裝置。它通常處于無等電位聯(lián)結(jié)場(chǎng)所，在相同故障情況下戶外照明裝置較戶內(nèi)照明裝置的接觸電壓高。

為有效防止電擊危險(xiǎn)，本工程LED燈具采用24V DC供電產(chǎn)品，防護(hù)等級(jí)不低于IP65。低壓配電系統(tǒng)采取TN-S系統(tǒng)。實(shí)施過程中，通過對(duì)各棟建筑物內(nèi)原有接地系統(tǒng)是否正常進(jìn)行測(cè)試校驗(yàn)，對(duì)接地極、接地線損壞建筑進(jìn)行修復(fù)，必要時(shí)另外設(shè)置接地極等措施，保證了接地可靠性。

夜景照明配電箱各回路裝設(shè)RCD漏電保護(hù)斷路器作為接地故障保護(hù)，同時(shí)也作為防直接接觸電擊事故的附加防護(hù)。

為防雷擊電磁脈沖，防閃電電涌侵入，在配電箱內(nèi)電源側(cè)裝設(shè)II級(jí)試驗(yàn)的電涌保護(hù)器，其電壓保護(hù)水平應(yīng)≤2.5kV。從配電箱引出的配電線路均穿鋼管敷設(shè)，鋼管的一端與配電箱和PE線相連；另一端與照明裝置外殼相連，并就近與屋頂防雷裝置相連。鋼管與防雷引下線并聯(lián)，能夠起到很好的分流作用。

9 夜景照明的控制與節(jié)能

在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算并存的時(shí)代，城市夜景照明控制系統(tǒng)要求在實(shí)現(xiàn)照明效果的同時(shí)，更加注重?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、傳輸?shù)募磿r(shí)性和管控的便捷性。中山大道夜景照明采用無線控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)街區(qū)景觀燈具的智能控制，并預(yù)留與智慧城市網(wǎng)絡(luò)連接的通訊接口。該控制系統(tǒng)采用全模塊化設(shè)計(jì)，主要由遠(yuǎn)程燈光控制器和遠(yuǎn)程燈光控制管理軟件組成，基于CDMA/GPRS無線公共網(wǎng)絡(luò)對(duì)燈具進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸控制。圖8為夜景照明無線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖8 夜景照明無線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

全線所有建筑物夜景照明LED燈具均納入該無線控制系統(tǒng)，每晚亮燈3h，一年下來的電費(fèi)不到60萬元。該系統(tǒng)完美解決了街區(qū)照明管線敷設(shè)困難、電費(fèi)計(jì)量不便、燈具眾多難以控制維護(hù)等諸多問題，極大提高了運(yùn)營單位的管理效率，節(jié)省了電能，為中山大道“一軸三區(qū)”的照明總體規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)提供了有力的保障，符合建設(shè)集約型社會(huì)的統(tǒng)一要求，也符合我國“十三五”規(guī)劃節(jié)能減排、綠色發(fā)展的要求。

10 結(jié)束語

老記憶舊街道承載歷史滄桑，新時(shí)代華衣裳譜寫明日輝煌。圖9展示了中山大道全景夜景照明效果。行走其中，那溫暖柔和的光影、明暗有致的街區(qū)、層次分明的歷史建筑、精細(xì)別致的街道飾品，讓兒時(shí)的記憶再次浮現(xiàn)在眼前，涅磐重生的前世今生，都是無法忘卻的老武漢印記。

圖9 中山大道夜景照明全景圖