广告照明设计标准与计算研究

李　农，李　瑶

(北京工业大学城市照明规划设计研究所，北京　100124)



广告照明设计标准与计算研究

李农，李瑶

(北京工业大学城市照明规划设计研究所，北京100124)

户外广告在展现城市魅力和促进城市经济发展中占有重要的地位，随着户外广告的蓬勃发展，广告照明暴露的问题也越来越多。本文以目前已经颁布的各类照明设计标准为参考依据，在综合考虑了城市规模、广告面积、广告材料的光特性、视看距离等诸多影响因素的基础上，按照楼体立面广告照明、沿街广告照明的分类方式，编制了不同环境区域的广告照明设计标准的推荐值，并进一步提出了投光类、内透光类广告照明的计算方法，供相关设计人员参考。

广告照明；设计标准；照明计算

引言

广告是现代城市文明的产物，已成为城市的重要组成部分，其夜晚的照明也已成为城市夜生活的一个组成部分，以及城市夜景照明不可分割的一个组成部分。随着广告在现代生活中的作用日趋重要，全面、系统的广告照明设计标准，对提高广告表现的技术性与艺术性都具有积极的实用意义，同时对消除城市光污染也具有积极的现实意义。

户外广告包括广告与标识两大类(以下统称为广告)。广告照明的形式多种多样，但根据出光的机理可以划分为投光照明、内透光照明(灯箱照明等)和自发光(LED显示屏等)三大类。

1　广告照明设计标准

1.1广告照明亮度限定标准

《城市户外广告设施技术规范》(CJJ 149—2010)中规定了商业街户外广告设施最大允许亮度值，而其他地区户外广告设施最大允许亮度值应在商业街规定数值的基础上乘以相应的修正系数K，即行政办公区和公共活动区K值为0.4，工业区K值为0.2，住宅区K值为0.1，具体数值见表1[1]。

《城市夜景照明设计规范》(JGJ/T 163—2008)在广告与标识部分，规定了不同区域环境、不同面积的广告和标识照明的平均亮度最大允许值，具体数值见表2[2]。

表1　户外广告设施最大允许亮度(cd/m2)

注：表1中规定不适用于霓虹灯、LED显示屏形式的户外广告设施。

表2　不同环境区域广告与标识照明的平均亮度最大允许值(cd/m2)

从上述两个与广告相关的规范《城市户外广告设施技术规范》(CJJ 149—2010)和《城市夜景照明设计规范》(JGJ/T 163—2008)来看，其规定的数值虽有不同但并不矛盾，前者限定的是亮度最大值，后者限定的是平均亮度最大值，理论上讲，前者的限制更严格，而后者更专业、更严谨。当然在操作层面，对于广告设置位置的界定前者相对于后者更明确，更便于操作。

根据上述两个与广告相关的规范可以看出，显然不论传统的投光类广告照明还是内透光类广告照明(如灯箱等)均应遵守上述规定。而针对新兴的LED显示屏，目前还没有针对其亮度限制的国家标准或规范，仅有部分城市制订了相关的地方标准规范，如北京市市政管理委员会于2008年3月下发了《北京市户外电子显示屏设置规范》，规范要求在商业区及其周边设置的户外电子显示屏，夜间亮度值应≤1000cd/m2；在其他地区设置的户外电子显示屏，夜间亮度值应≤400cd/m2。此数值的规定基本延续了《城市户外广告设施技术规范》CJJ 149—2010的精神，或者说数值出处来自于该规范。当然在设计过程中须注意，该数值通常是指晚上全白屏的数值。

2.2广告照明设计标准

现实中广告亮度的确定与诸多因素有关，如设置位置、环境亮度、重要性、广告尺寸等等。因此应根据具体情况设计，并不需要瞄着亮度标准的上限选择，而是应该以环境亮度为基准，合理确定广告亮度设计值。

由于目前国内尚没有出台广告照明设计标准，笔者依据目前已经颁布的各类照明设计标准[2-5]，并根据各标准制订的思想和内在逻辑，编制了广告照明设计标准的推荐值，供设计师设计时参考。

2.2.1楼体立面广告照明设计标准

楼体立面广告是城市中最常见的广告形式，它包括楼体立面上依附的广告与标识，不同环境区域广告照明设计标准推荐值见表3。

此外，现实中还存在一个较为特殊的远距离设置广告的情况，如隔江、山顶等设置的远距离观看广告，当视看距离大于200m以上时，就应该考虑大气透明度对广告亮度的影响。

大气对光的衰减是影响广告亮度的主要因素，近地大气中水气、灰尘、气溶胶等对光的吸收和散射影响较大，这使得近地大气对光的衰减在不同的时间、地点、天气和季节发生较大变化，特别是近几年来国内多地经常发生严重雾霾的情形，因此在进行具体设计时，应把观看广告常态位置的视看距离和当地最大出现概率的天气作为计算依据对广告设计亮度进行修正，修正系数K计算公式[6]如下。

K=1/T0r

(1)

式中T0为每1km近地大气对光的透过率，见表4；r为光束通过的距离或视看距离，单位：km。

最终的广告设计亮度应为式(1)的计算值与相应选取的广告照明亮度标准推荐值的乘积。但对于独立设置于山顶或江河岸边等的远距离广告照明的设计亮度值应为上述乘积的一半。

表3　不同环境区域楼体立面广告与标识的照明设计标准推荐值

注：①E1、E2、E3和E4为环境区域的划分；

②0.6～0.8为广告饰面材料反射比ρ(或透射比)，对应的材料有雪弗板/弗龙板、灯箱布/喷绘布(本色)、玻璃、颗粒PC板、透明PC板、亚克力(透明、磨砂)、铝板、不锈钢板等；

③0.3～0.6反射比所对应的广告饰面材料有灯箱片、灯箱布/喷绘布、透明蓝烟色/烟棕色PC板、亚克力(乳白、磨砂、有色)、大理石、胶合板、浅色木板、金色铝板、塑料贴面板(浅黄色、中黄色)等。

表4　不同气象状况对应的每1km大气透过率范围

2.2.2沿街广告照明设计标准

城市广告中除楼体立面广告外，另一类常见的广告形式是沿道路两侧(或单侧)地面上设置的灯箱、灯杆广告、实物广告等，这些不依附于建筑物立面设置的广告与标识在不同环境区域的照明设计标准推荐值见表5。

表5　不同环境区域道路沿线广告与标识照明设计标准推荐值(cd/m2)

3　广告照明计算

3.1广告表面平均亮度的计算

根据利用系数法的计算方法，同样可以计算除EL类自身发光材料和LED显示屏以外的需要外部光源的投光照明类和内透光照明类(如灯箱广告照明等)广告的表面平均亮度，其计算公式如下：

(2)

或

(3)

式中Lav——被照面上的平均亮度，单位：cd/m2；

N——灯具(或光源)盏数；

φ1——光源的额定光通量，单位：lm；

ρ，τ——被照面反射比、透射比，见表6；

η——灯具效率，一般取0.6～0.8，当直接使用光源时η=1；

U——投光利用系数；

K——灯具维护系数，见表7；

C0——表面污染程度修正系数，见表8；

S——被照面的面积，单位：m2。

表6　广告与标识常用材料的表面反射比与透射比

注：表6中未标明来源的数据，选取典型材料由上海复享光学有限公司实测获得；其他反射类的木板、塑料贴面板、铝板、彩色钢板、大理石，以及透射类的玻璃、聚碳酸酯(PC板)、亚克力的光特性请参考《建筑采光设计标准》(GB 50033—2013)。

其中的投光利用系数U的含义为灯具(或光源)发出的光通量入射到被照面上的百分比。通常投光利用系数U与灯具光束角大小、被照表面尺寸、它们之间的相对位置等有关。假设被照面各边的溢散光均为10%，灯具(或光源)分排布置，且每排的灯具(或光源)数相同，则投光利用系数U可采用公式(4)估算：

(4)

式中U——投光利用系数；

C1，C2——广告照明类型修正系数，见表9；

p——灯具(或光源)布置排数；

n——每排灯具(或光源)个数。

在获得投光利用系数和灯具维护系数的数值后，再将照明设计方案所选定的照明器具单个光源的光通量、盏数、灯具效率、广告被照面面积、反射比或透射比代入式(2)或式(3)就可以计算出照明设计方案所能实现的广告照明的平均亮度，然后将此值和广告与标识照明设计标准的推荐值或允许亮度标准进行比对，就可以判定广告照明设计方案是否符合标准。

表7　灯具维护系数K值选择表

注：假设每年对灯具进行一次擦拭。

表8　广告表面污染程度修正系数C0值选择表

3.2灯具(或光源)数量的计算

照明设计中经常采用的是把设计标准作为已知参数，同样利用式(2)或式(3)可以求出满足亮度推荐值或国家标准中广告允许亮度值所需配置的灯具(或光源)盏数，即式(2)或式(3)可以变化为如下公式，式中符号的意义与式(2)或式(3)相同。

表9　广告照明类型修正系数C值选择表

(5)

(6)

4　结语

投光广告、灯箱广告以及近些年来迅速在城市中兴起的大型LED显示屏等已成为夜晚城市尤其是商业区的标志性景观，越来越引起人们的关注。广告照明不仅仅是照亮的问题，还要照的“美”，因此在进行广告照明设计时一定要综合考虑城市规模、设置位置、广告类型、广告面积、广告材料等具体情况，选择合适的照明设计标准推荐值并正确的进行照明计算，同时要注意照明艺术性与技术性的结合。本文正是以此为出发点，编制了广告照明设计标准推荐值，并进一步提出了广告表面平均亮度的计算方法。相信良好的广告照明不仅可以使广告在夜晚呈现出最好的视觉效果，还可以起到限制光污染，更好的发挥其商业宣传、美化城市的积极作用。

[1] 上海环境卫生工程设计院. 城市户外广告设施技术规范:CJJ 149—2010[S].北京：中国建筑工业出版社,2010.

[2] 中国建筑科学研究院. 城市夜景照明设计规范:JGJ/T 163—2008[S].北京：中国建筑工业出版社,2008.

[3] 中国建筑科学研究院. 建筑照明设计标准:GB 50034—2013[S].北京：中国建筑工业出版社,2013.

[4] 中国建筑科学研究院. 室外作业场地照明设计标准:GB 50582—2010[S].北京：中国建筑工业出版社,2010.

[5] 中国建筑科学研究院. 城市道路照明设计标准:CJJ 45—2006[S].北京：中国建筑工业出版社,2006.

[6] 陈仲林,黄海静,杨春宇,等.户外广告照明标准研究[J].照明工程学报,2003,14(1):42-45.

[7] 北京照明学会.城市夜景照明技术指南[M].北京:中国电力出版社,2004.

[8] 金祖铨，吴念.聚碳酸脂树脂及应用[M].北京：化学工业出版社，2009.

[9] 柯顿 J.R.，马斯登 A.M.光源与照明(第四版)[M].陈大华等译.上海：复旦大学出版社，2000.

[10] http://solutions.3m.com.cn/wps/portal/3M/zh_CN/CGD/CGD_HOME/application/outsidesign/electricity/.

[11] 李辉,李茂龙.新型发光灯箱布的生产工艺[J].聚氯乙烯，2006(03):25-26.

Research about the Design Standard and Calculation of Advertising Lighting

LI Nong, LI Yao

(UrbanLightingPlanningandDesignResearchInstitute，BeijingUniversityofTechnology,Beijing100124，China)

Outdoor advertising plays an important role in showing the charming of the city and promoting the economy. With the vigorous development of outdoor advertising, advertising lighting exposed more and more problems. In this paper, all kinds of lighting design standard have been promulgated as the foundation. According to the advertising lighting of building facade, street advertising lighting, considering the size of the city, the advertising area, the reflectance and transmittance of advertising material, the distance to see and many other factors, the right view of the advertising illuminance and luminance is recommended, and further the average luminance calculation ways about the light-emitting type and the transmission type are proposed, offering the reference for the related designers.

advertising lighting; design standard; illumination calculation

TM923

A

10.3969j.issn.1004-440X.2016.02.019