浅谈大学校园照明设计—以湖北美术学院藏龙岛校区为例

顿文昊



浅谈大学校园照明设计
—以湖北美术学院藏龙岛校区为例

顿文昊

摘要：本文以现有全国校园照明与道路照明现状，提出相关照明设计应以保障校园最基本功能照明的前提下达到保护生态环境和美化校园的目的，并就湖北美术学院照明现状提出解决问题的设计原则与方法。

关键词：照明设计；生态环境；校园照明

一、绪论

在当前设计界有不少设计师在室内外亮化处理中，忽视照明设计而仅仅用基本照明的方式来处理。是的，对于照明来说仅仅是一个方式，通俗的语言表达就是“照亮”这个形容词。无论“照亮”这种方式是用到建筑表皮亮化、室内空间亮化、室外景观亮化都是可以的，大多数人基本都是这样做的。但是，人们会忽视了照明关乎到人、动物和植物的生理需求。人们在生活中各种生活状态、生活需求、生理健康都与照明息息相关；动物在大自然中受到人类照明的困扰；同样植物的生长环境也受到人类照明的干扰。我们关注大学校园景观与道路照明在夜间对保障人行和车行交通；保障行人安全并使之有安全感、提高夜间校园的空间品质等有着重要作用，同时大学校园景观照明与道路照明对动植物的影响也非常大，严重影响到校园内动植物的生长，生态环境受到破坏。目前国内尚无对景观照明的规范作为指导，导致校园景观的照明质量参差不齐，如何从科学的角度合理布置校园照明是当前急需思考与解决的问题。

二、背景

在生活中无论白天还是黑夜人们都离不开人工照明，合理而科学的人工照明已是当代社会需求的当务之急。人们从黑夜中告别黑暗开始，我们的科学技术从基本的照明工程到实用性照明工程再到节能性照明工程，已经根据人们的生活需求不断改变了照明设备的技术，出现了一代又一代的更新 。然而，照明设备的更新也会影响到照明方式的改变，比如光源的不断更新，光源配光的多元化，显色性的提高，均匀度的完善，眩光的有效控制以及光源光谱的处理等等。由于这些照明光源设备的不断提高必定会使照明方式发生质的变化，那么照明设计的必要性就对不能用“照亮”这个形容词代替。

很多设计师会关注照度的问题，其实照度是照明设计中形容亮度的一个专业名词，那只是人们形容照亮空间的一个亮度单位。在《民用建筑照明设计标准》中，衡量照度的标准是一个国家制定的最基本的照明要求，并不是最优化的结果。我国最新出版的《民用建筑照明设计标准》是2014年制定的，随着人们生活的不断提高，生活中材料材质的更新换代，人们对环保生态节能的呼声越来越强，导致目前的照明设计标准已经不能满足现在的需求了。我们所了解欧美的照明标准是每年都在更新，所以其设计标准和设计要求每年也在不断提高。

当前大学校园照明的问题非常突出，在没有国家相关建设指导意见和大学校园照明规范的前提下，大学校园照明出现两种情况普遍：一种情况就是基本没有景观照明，道路照明昏暗不合理，道路安全隐患重大，缺乏营造校区的夜间校园环境，没有起到防止校园犯罪的作用；另一种是过分强调校园夜间景观形象，导致校园光环境污染严重，对校园生态环境造成破坏，严重浪费国家能源。

在上述情况下，如何正确而科学的做好校园照明设计，如何正确的使用灯具，如何正确的了解知晓照明的相关基础知识是校园搞好基础教学活动与安全健康的校区环境的基本保障，是提升校园学区品质与校园空间的必要条件。

三、校园照明概述

对于大学校园的照明我们分为两类，第一类为校园的景观夜景照明，第二类为校园的道路照明。

校园景观照明主要是针对校园内的自然景观、水体、建筑物、人工植物造景等等进行亮化处理，达到体现校园自然景色和人文景观的夜景环境，给予校园内师生夜间室外活动场地与营造良好校园夜间的氛围。校园道路照明主要是针对校园内的车行道与人行道的功能性照明，达到校园内道路的可视辨别与安全，能够保证校园内师生的交通安全并能够对校园犯罪达到预防和警示的作用。

现在根据全国关于大学校园的照明实际情况，我们收集并统计出各个大学校园照明情况，得出以下校园照明的观点：首先根据照明设计标准是用水平照度来衡量，在照明设计的实践中我们得出室外照明的水平照度平均值与地面清晰度呈正比的关系，也就是说在校园照明中如果水平照度值越高，校园内的活动人员会感觉到地面越清晰。但这里要强调的是过高的水平照度值会影响到人们在灯光下的舒适感受，这是由光强造成人们视觉的不舒适，也就会归结于光污染和眩光。现在大部大学校园的校园照明情况我们参考两个方面，一个是以校园照明的水平照度平均值，另一个是以校园照明的垂直照度值（距地面1.5M）。根据目前国内外的相关标准，并结合国内大学校园的实际情况一般我们会将校园的道路水平照度平均值做到9 LX左右；并将校园道路垂直照度做到8LX左右；而校园中色温的控制无论是心理效应还是大学学区内的校园氛围都应该控制暖色区域内，所以应该将校园照明的色温控制小于5200K；其次关于显色性的需求应该基本满足真实反映校园内各个动植物的真实色彩，能清晰辨别植物的颜色，人物的着装，那么照明光源的显色指数应该高于75。

最后关于照明与生态环境的影响，有科学实验证明不同波长的光对植物生长有不同的影响。光的不同波长对于植物的光合作用也有影响，而光合作用分光反应和暗反应二个部分。那么说明光在对植物生长发育中起到非常重要的作用，对植物生长可以从光对植物的光照强度、不同波长的光和光照时间三个方面来说明。简单来阐述光照强度的不同与植物对光的适应性不同会导致植物生长发生不同，不同光源的波长也会影响到植物的生长和特性，过短或过长的光照时间也能严重影响植物的生长。同理既然植物的生长会被光照所影响，那么动物也一样。大学校园环境中动植物都不会缺少，如何合理的运用照明是当下校园照明设计中非常值得关注的问题。由此可见，大学校园的照明设计应该关注以下问题：1.正确使用光源，因为合理的光源一定适合校园植物的各个特性，满足光谱的范围和强度；2.注重在照明光源或设备中注重运用遮光罩或带有配光的截光灯具；3.有效控制光源光强对动植物生长的影响，提高光源照射的均匀度；4.控制光源的开关时间，并尽量使用智能化，实时改变光源开关时间与亮度，达到不干扰动植物并可以有效节能减排。以上为大学校园中照明设计技术参数方面的基本要求。

四、校园照明方式

根据大学校园的特殊性，无论从技术参数方面还是从美学方面都会有不同的照明方式和方法。首先要对灯具的选择除了满足国家相关规范和标准以外，还需要注意几个方面：对于人车混行道路采用常规照明时，应该选择带有截光或半截光功能的灯具，俗称配有透镜或具有配光罩，其目的是要求光源有效降低或控制眩光，能够有效保障校园道路人员的安全；在人行步道上使用灯具应该尽可能使用二次反射照明的灯具，具备漫反射功能而达到对行人视觉的保护；在校园内应该使用节能光源，并具备照明控制终端来控制校区所有光源在不同时段光源的开关时间和亮度控制，可有效节能并对生态环境进行保护。

1.基本照明方式

既然是基本的照明方式，就是人们常常看到的基本布置灯具的方法，在车行道和人行步道一般都会采取以下几种：单排式、双排式、双侧交错式、中心单列式等照明方式。这些在我们生活中都非常常见。都以高杆路灯、庭院灯、草坪灯为主要灯具，其主要达到泛光效果起到安全的作用，该照明方式非常具备功能性照明的特点。

2.景观照明表现方法

景观照明是大学校园内非常重要的照明方式，其照明方式能够用美学方式来表现校园的人文景观特点，能够烘托校园氛围，可以协调衔接校园内各区域之间的联系。

在大学校园中常会使用到投光照明是将光线直接投射到一个平面的或立体的物体表面，以表示其存在，并将其外观造型或原始容貌展现出来。投光照明又分两个方式：第一个方式是上投射照明，指灯具将光线向上投射而照亮物体，可用来表现树木的雕塑质感，上射灯比泛光照明更为柔和，多用于强调景物的效果，如校园的乔木、雕像、建筑的正面或墙面的照明，第二个方式下投射照明所产生的光线区域为伞形，光线也较为柔和，适用于人们进行室外活动的区域，如校园的廊道、亭子和小型公共区域等。而泛光照明是一种用投光灯直接照射被照物立面，在夜间重塑其形象的照明方式，使得室外的目标或场地比周围环境明亮。其照明效果不仅能凸显建筑物的全貌，还能将有效地表现景物的造型、立体感、饰面颜色、材料质感，甚至是装饰细部的处理。与投光照明不同的是泛光照明是一种洗亮物体整体与周边环境的照明方式。该方式使用在校园大型设施上，能体现校园主体建筑的标志性作用。而谈到建筑不的不谈其校园照明中另一种照明表现方法即建筑轮廓照明为了显示建筑物的体积和整体形态，突出建筑物的轮廓、屋脊和屋顶的线条，轮廓照明是校园较大型的建筑物较好的选择之一。

上述为校园景观照明的整体表现方法即为照明的体块照明。但其它照明方式也在校园景观表现中起到了画龙点睛的作用比如点光源照明是为了突出某单个物体所在环境的特殊性，在校园景观中能对孤景的塑造突出特别重要；那么既然有“点”照明和“面”照明必然也会有“线”照明，线性照明是可以呈现校园区域整体，突出校园区域间的环境联系，具有对校园空间视觉的延展性，也是空间照明的表达方式。多用于对校园的慢行道路、台阶、道路两侧的绿篱边或湖边等区域，选择宽配光的光束提供无眩光的照明。还有一些辅助照明方式方法比如负轮廓照明，将光线投射在物体背面，或者通过亮的背景来创造负轮廓的照明称为负轮廓照明：它比较适用于非主题的建筑构成，大学校园使用该照明方式很少；装饰照明又称霓虹灯照明，是利用霓虹灯自身的色彩和造型、创造装饰效果的照明形式。霓虹灯作为一种景观照明光源，受到政府相关形象工程的普遍青睐，它的灯管造型灵活，色彩绚丽，富有动感，光线穿透力强，而且基本使用LED光源，比较节能，但该光源在大学校园使用的并不多。

图1　教学区

在大学校园照明设计中使用正确而科学的照明方式和方法，结合不同的灯具及使用方式，我们才会做出校园中不同空间所需求的照明要求和效果。

3.照明控制

我国于2004年12月1日起开始实施《建筑照明设计标准》(GB50034一2004)，该标准不仅规定了各类房间与场所所应达到的照明水平,而且还提出了与照度值相对应的照明功率密度(单位面积上的照明安装功率,含光源、镇流器或变压器)值,除住宅外,公共建筑照明功率密度值的相关规定均为强制性条文,这将使我们在设计阶段就能有效控制住照明能耗的总量。

（1）光强的控制

合理的光强控制符合校园基本照明需求，能够防止光污染，有效防范道路上交通安全以及对行人眼睛的保护。

（2）灯具布置的密度控制

有效的光源布置是塑造美丽多层次夜景校园环境的基本保障。在确保提供夜间功能性照明的前提下，应该降低光源密度提高光效减少光源数量。

（3）使用节能光源

减少大功率的光源符合国家提出的保护生态环境，节能减排的基本国策。目前应该多运用低能耗高效稳定的LED光源。

（4）控制光源色温

在大学校园中，正确的光源色温选择符合校园的书院人文环境。在大学校园中，道路与景观环境应以暖色为主要光源，其色温舒适柔和，可以减少蚊虫等自然飞虫类的聚集。

（5）控制光源开关时间

合理设置光源的开关时间符合校园高效实用光源的目的。不同季节日出日落时间是不一样的，随着季节变化合理设置光源开启和关闭时间能够达到节能环保的目的。同时应该通过电子设备，设置每天不同时段光源的光强应该由强过渡到弱最后关闭的状态，并起到了合理保护生态环境的作用。

下面我们就以湖北美术学院藏龙岛校区现有室外照明为例探讨校园景观照明设计。

五、案例分析

湖北美术学院藏龙岛校区现状为西面临城市主干道，占地面宽短，校区占地东西向、纵深长，以一条主道贯穿校区。校区现有路灯为非配光LED庭院灯，高4.5米，照射水平面均匀度极差，照射水平面积小，色温为暖白色其色温值大于5200K。现除校区机动车道以外暂无确定的人行步道照明系统，校区内无景观照明。当前校区学生宿舍区基本照明光源缺乏，运动操场与教学区基本照明缺乏，具有一定的安全隐患。校区内基本没有景观照明，没有校园夜景氛围，导致夜间校园文化娱乐教育等活动的开展无法正常进行，缺乏校园夜景会降低校园特色发面的展示，这方面需要校方重视。

教学区（图1、图2）内基本教学楼属于内发光个体建筑，教学建筑楼体无外观照明，教学楼周边除主干道路灯以外无任何照明系统，学生在教学区周边的交通安全与防范犯罪方面保障无法满足基本需求。

图2　教学区平面图

图3　学生宿舍区

图4　学生宿舍区平面图

图5　体育省籍区域平面图

学生寝室区（图3、图4）域由一层公共服务商业提供了一定的夜间基本照明功能，有一定的视觉可达性，但视觉盲区还是很多，楼道入口与寝室楼周边功能性照明不全面，寝室区域台阶区域无功能性照明，公共基本照明急需填补，需要重视学生寝室区域给予基本的安全照明。学生寝室区域的景观树池和建筑都没有景观照明。

校园道路方面，校园主干道照明以冷色LED庭院灯为主照明，布置密度与灯距受行道树密度影响有所不同，该光源无配光光源均匀度较差，灯距间明暗对比十分明显。以上现状说明道路照明不合理，照明安全性非常低。

从校园实测照明数据来说明，教学区域水平照度平均值为0.46LM，学生宿舍区域水平照度平均值为1.62LM，体育活动区域（图5）水平照度平均值为0.07LM。根据所测的数据说明现有校园的照明基本设施需要抓紧改善，除了满足基本校园夜间功能性照明的需求以外，也应该添加校园景观照明设施，填补校园夜景的空白。

6.结论

对于大学校园照明设计不仅仅为校园夜间交通提供良好的视觉条件并且是对校园的夜间景观和校园安全提供有效的支持与保障。全面分析大学校园照明系统能使校园广大师生得到优良的校园环境，能够提升校园文化与校园氛围，能够保护校园动植物的生态环境达到与大自然的和谐与融合，降低了校园的能耗减少了对大自然的污染。最后希望在照明设计的发展中能够与时俱进，给予照明设计专业提供良好的照明设计学术氛围与科研成果，能够给予校园照明设计带来更优化的照明功能需求和视觉效果，可以更有力的支持国家节能减排。

顿文昊 湖北美术学院环境艺术设计系教师

参考文献：

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中图分类号：TU113.666

文献标识码：A

文章编号：1009-4016（2016）02-0119-05

基金项目：湖北美术学院2014年度校级科研项目“浅谈大学校园照明设计”（2014JG02）。