跨河桥梁夜景照明设计浅析——滏阳河衡水市区段跨河桥梁夜景照明设计

郭 靖 唐志刚

(同方股份有限公司光电环境公司，北京100083)

1 引言

随着城市现代化水平的提高，灯光夜景建设已成为城市规划建设水平的重要标志。一个美丽的城市既要白天看建筑赏绿化，也要夜晚看灯光赏夜景。

城市桥梁以其优美的弧线，宏伟的形象已成为城市的重要景观。从古代简简单单的木桥，到现代的具有各种各样结构的大型桥梁，桥一直在发挥着它们不变的作用:连接两地的交通纽带。然而随着经济和文明的发展，人们对桥梁赋予了越来越多的意义，于是桥梁从某种意义上来说，不仅仅是一种设施，成为城市传达经济发展或是艺术作品的媒介，也成为设计师手下的艺术品。

城市的跨河桥梁是道路交通的重要组成部分，其照明是夜间道路畅通和安全的重要保证，满足道路桥梁照明功能所需要的照度和均匀度，同时作为沿江河的一处重要景观，夜景照明应该具备观赏性和装饰性，突出桥梁本身的美观形体，或在灯光组合中赋予桥梁一种具有特定文化内涵的艺术品位，同时与水元素的遥相呼应在夜间更添灵动。

2 跨河桥梁照明设计遵循的基本原则

(1) 保证桥面的交通功能照明的前提下，做好桥体的夜景照明;

(2) 跨河桥梁夜景照明作为交通功能照明的补充和提升，不得影响交通安全，不能对交通、航空、航运等造成眩光和光污染;

(3) 跨河桥梁夜景照明要充分展现桥梁建筑风格，用灯光突显桥梁的特征和关键部位;

(4) 使用多种光源，在桥梁主体与桥洞之间形成不同层次的灯光景观，提高构筑物在夜间的艺术感染力和视觉吸引力;

(5) 桥体立面有均匀良好或层次清晰的亮度分布。不同方位和角度的照明，使照度具有不同变化，加强整体立体感;

(6) 照明设施尽量隐蔽，不影响桥梁白天景观;

(7) 照明设施便于安装和维护;

(8) 减少工程投资和运行节能。

3 滏阳河衡水段跨河桥梁的总体规划设计

3.1 项目背景

衡水是京南一座正在崛起的园林生态城市，位于河北省东南部，与北京相距250公里，地处黑龙港流域的衡水历史悠久，文化底蕴深厚。衡水不仅有着深厚的文化底蕴和秀丽的自然风光，而且具有美妙绝伦的一大批令人拍案叫绝的传统手工艺品。滏阳河是衡水的母亲河，绵延通畅数千年，贯穿市区13公里(如图1)，是建设生态宜居美丽湖城的重要规划工程。

图1 滏阳河衡水市区段

3.2 照明设计原则和亮度分级规划

参考《城市夜景照明设计规范》JGJ/T163—2008，《城市环境(装饰)照明规范》DB31-T316—2004和国际照明委员会提供的相关亮度指标，并考虑视看距离的影响，提出参考的亮度范围。

表1 不同城市规模及环境区域建筑物泛光照明的照度和亮度标准值

表1中将环境区域分为三个区域:E2区，低亮度区域，相当于乡村的工业或居住区等;E3区，中等亮度环境区，相当于城郊工业或居住区等;E4区，高亮度环境区，相当城市中心和商业区等。

根据相关标准和规范，滏阳河衡水市区段跨河桥梁夜景照明亮度设计为:

(1) 亮度设计按照中等城市的中等亮度环境区域设计标准。

(2) 色调控制:RGB LED全彩变换模组。

(3) 色温控制:白光均选用3000K左右的暖白光色(见图2)。

图2 色温参考值

4 滏阳河衡水段跨河桥梁的总体规划设计方案

4.1 滏阳河跨河桥梁设计理念

总体框架为滏阳河上跨河的六座桥梁，与滏阳河两岸景观亮化形成统一整体，通过点、线、面的统一结合，形成一副主次分明、动静结合、明暗有致、连续贯通的生态画卷。以育才桥、中华桥、干马桥为视觉亮点，重点突出，根据桥梁的不同景观造型和风格，形成一桥一景，桥景融合、光景融合的画面。

滏阳河形成了衡水市南城与北城不同的两大发展区域，滏阳河的跨和桥梁联系着南北城区的紧密发展，也是北城经济发展到南城新区发展的和谐过渡。设计理念将体现“天人合一”的精神，从上游开始分为自然篇章、文化篇章、科技篇章、现代篇章，创造出人与自然，光与环境，灯与桥梁，历史与现代的和谐画卷(见图3)。

4.2 滏阳河跨河桥梁照明设计

自然篇章——育才桥照明设计理念来源于大自然中的元素，这与育才桥的结构特点和雕刻花纹相辅相成，根据自然中的元素设计的桥梁壁灯，在夜晚灯光的衬托下焕发勃勃生机，给育才桥增添了一条四季更迭，光彩绚丽的自然画卷(见图4、图5)。

图4 育才桥照明设计——水上视角

图5 育才桥照明设计——侧视角

代表文化篇章的中华桥是滏阳河衡水市区段上游桥梁，也是衡水市主要路段桥梁，桥梁设计本身同育才桥简约大气，桥栏杆有优美流畅的曲线造型和精致的雕刻花纹，但在设计细节上与育才桥的自然细节不同，从桥栏到桥壁雕刻处处展现出一份文化气息，在中华桥的照明设计里融合了衡水三绝中“金鱼”这一重要元素，在此基础上通过夜景照明的手法使得桥栏处或桥下立柱都形成一处具有文化意境的夜景景观(见图6)。

图6 中华桥照明设计——水上视角

现代跨河桥梁的道路照明，若超过50米，一般在桥上两侧人行道设置道路照明，满足桥梁的交通功能需要。对于桥面上的功能照明可安装路灯，庭院灯和栏杆等。育才桥桥梁路面长106米，宽27米的双向2车道路面，中华桥桥梁路面长100米，宽42.5米的双向3车道路面，根据国家对于桥梁照明的标准要求，根据育才桥、中华桥现场的考察和桥梁道路照明的照度测量，光源选用传统光源，沿用桥梁道路两侧的路灯，与桥梁相接道路环境相衔接，同时保证桥面照度满足国家标准并高于相接道路的照度。

桥体侧壁照明是照明的重点之一，育才桥将衡水市的自然文化韵味在此处延伸设计，LED壁灯可根据季节时令进行色彩的变换，形成一副自然生态画卷。桥下被投光灯染亮，与滏阳河水中波光粼粼的倒影浑然一体。

桥梁照明设计的重点和难点，在于桥栏的上部曲线和球体结构的照明。桥栏上流畅的造型和球体结构，如何创新的利用灯光渲染出来，同时不影响白天桥栏景观，不对桥栏造成额外的结构破坏成为照明设计的难点。

桥栏上部照明摒弃了LED柔光带勾勒造型的手法，考虑采用自发光点构成像素灯的做法，经过模拟和试验，效果不理想。为了满足最初的设计理念，设计师通过研究桥栏内侧的结构特点，结合LED定向发光的优势，设计了一款专门用于桥梁栏杆内侧(如图7)，渲染桥栏，照亮球体，通过光影对比强化了球体的立体感，同时灯具小巧超薄，白天隐藏于内侧，每个模组的光束角和投射角度都经过精心计算，使其投射到每个部位的光达到最初的设想，又不对其他模组产生影响。

为了水上的夜游线和岸上的游人都有较好的视觉效果，同时尽量节省投资、节约能耗，经过几次试验，确定了每个安装灯具的距离。

图7 用于桥梁栏杆照明的灯具截面图

作为另一重点路段的干马桥，是典型的拱桥结构，拱桥的桥上道路照明宜采用有民族风格的庭院灯照亮桥上路面，同时也起到装饰作用或者通过桥栏灯照亮桥上路面;在本设计案例中，干马桥路面长100米，宽42米，为双向3车道，路面功能性照明沿用桥梁道路上的路灯照明，选用传统光源，路面照度和均匀度都达到国家标准(见图8～图10)。

干马桥的照明设计采用最新的绿色节能光源和系统进行夜景照明，通过整体的LED控制系统协调，使得在夜间这个桥梁形成可变色的动感效果，平日的夜晚可模拟“天气变换系统”，根据天气的变化呈现美丽奇异的灯光效果，使行人体会最新科技带来的生活新体验。

桥栏为普通的金属栏杆，融入“音符的韵律”理念设计，根据现场实测在栏杆处定制了一款LED条形灯具，夜景通过控制模式，灯光伴随着节奏谱出一首首或激昂或幽静的曲子。

桥体以暖白色为主，桥拱使用LED进行照明，光源选用三基色RGB LED可进行全彩变色，桥洞内侧壁安装投光灯照亮桥洞托出整座桥的轮廓，桥洞曲面的亮度大于桥侧面亮度，增加立体感和透明感。平日里桥拱照明颜色为黄光和4000K白色，突出桥梁结构，增强层次，丰富桥梁变化;栏杆立柱顶端采用了LED水晶灯，不会给行人造成任何的危险性，并起到引导的作用;在栏杆扶手下面安装LED条形灯，扫亮栏杆的整体外立面，整个桥梁在夜间形成连贯性。

图8 干马桥照明设计——水上视角

图9 干马桥照明设计——侧视角

图10 干马桥局部照明设计示意图

中华桥、育才桥、干马桥三座桥梁的夜景照明设计从“以人为本”的环境角度出发，给行人提供舒适的有趣味的光环境。在设计案例中力争光与建筑的相互融合，合理的考虑灯光的每一处实现，适合的选用传统光源和LED光源，最终三座桥梁桥体装饰照明和桥面道路功能性照明系统总耗电105KW，把节能、环保、以人为本的照明理念贯彻至终。

5 综述

城市中的桥梁象征着城市发展的经济地位和技术水平，从某种意义上来说，桥梁的夜景照明不仅仅是一种功能手段，同时也成为了城市的重要景观之一。针对城市中的这类桥梁照明，我们发现都或多或少地存在一些照明设计的误区。如何使这样精心设计的艺术品不被黑夜吞噬，如何使桥梁这一精美的建筑物在水中斑驳倒影的衬托下绽放更独特动人的光芒，也成为照明设计者用心去思考的问题。

［1］石海．世博开幕式南浦大桥和卢浦大桥夜景设计［J］．光源与照明，2010(3):15～18．

［2］郝洛西，杨秀．上海世博会照明科技的创新设计与应用［J］．照明工程学报，2011(1):7～12．

［3］林怡，郝洛西，杨秀，吴维聪．城市大事件下的设计探索——世博文化中心建筑室外照明设计实践［J］．照明工程学报，2011(1):19～24．

［4］刘沁，张乘风，刘启能．绿色照明设计中照度计算的解析方法［J］．照明工程学报，2010(6):9～12．

［5］魏宝林．浅谈城市景观照明设置及其控制方式［J］．光源与照明，2010(2):41～42．

［6］赵建平．LED城市照明示范工程应注意的问题［J］．灯与照明，2010(12):45～50．