耿 碧 萱
(东南大学建筑设计研究院有限公司, 江苏 南京 210018)
校园景观照明是校园夜间一张靓丽的明信片。灯光不仅仅满足了校园夜间照明的功能性,更是通过光、影与色彩的变化,渲染出校园的风貌特点,烘托校园的夜间氛围,为师生提供一个舒适的学习生活环境。
高等院校不同于中小学等校园,多数拥有较为特色的文化背景。在景观照明设计中,科学地考虑高校的地域特点、院校背景、校园文化理念,结合景观设计,合理科学地布置灯具进行夜景照明设计,对提升校园气氛和凸显校园文化理念具有重大意义。本文以西北工业大学(简称西工大)太仓校区为例,从项目背景、设计原则、灯具及场景设计、配电系统设计、接地与安全等角度浅析校园景观照明设计。
西北工业大学主校区位于陕西省西安市,由中华人民共和国工业和信息化部直属,是中国唯一一所以同时发展航空、航天、航海工程教育和科学研究为特色的全国重点大学。新建的西北工业大学太仓校区位于江苏省辖、苏州市代管的县级市——太仓。太仓市位于江苏省东南部,长江口南岸,东濒长江,与崇明岛隔江相望;南临上海市宝山区、嘉定区;西连昆山市;北接常熟市;全市总面积为809.93 km2。项目基地位于太仓市高新区,距离苏州市区约54 km,距离上海虹桥国际机场约31 km,地理位置、交通条件优越。项目地块用地性质为高等院校用地,按照“整体规划、分期建设、适当留白”的思路开展建设。
2.1 经济实用原则
校园照明区别于一般商业、娱乐场景的照明内容,考虑到后期校园的实际运行成本及校园功能,工程设计时避免采用夸张花哨的灯具样式,结合校园文化背景,以选用简洁庄重、明快淡雅的灯具外形为主。在灯具种类选择上采用市场占有率较高的灯具品牌及灯具式样,可为后期可能出现的维护替换提供可靠的保障。在灯具的光源及色温选择上,多选用LED灯具,节能环保,践行绿色校园的设计理念;色温多选用暖白光,少采用或不采用彩色光源作为基础照明光色,可运用不用色温的光源进行层层递进与穿插,营造出高校校园夜景多而不杂、温馨简约的氛围。与此同时,在进行照明设计时,明确项目所选择使用的设备、材料必须符合国家法规和现行相关标准的要求,并具有国家检测中心颁布的合格证和商业销售许可证,确保整个项目的安全可靠。
2.2 生态环保原则
校园的照明设计需要充分分析和理解校园景观设计的理念及意图,光和影结合,将景观的夜环境合情、合理地体现出来。高校校园园区较大,设计时应根据区块的自然环境,尊重其他生物的生长需求,保护生态平衡,减少对自然环境的影响[1]。结合景观设计中绿化植物的设计,分析各类型照明光源及照明方式对生态环境的影响,将光对本区块内动植物的影响降至最低。合理而优秀的景观照明能在夜间以不破坏动植物生存环境的前提下,为广大师生提供生态环保的校园夜环境。
2.3 校园文化展示原则
高校校园区别与其他场地,多具有浓厚的学术背景和独有的学科特色。高校景观照明设计应结合学校建校历程、历史背景,利用光的渲染彰显校园的学科背景、文化底蕴,诠释校园丰富的艺术内容。结合景观设计,运用不同的灯具照明,将校园文化与人文情怀有效地结合在一起,营造出专属本校的独特意境。
3.1 灯 具
此项目景观照明设计分为道路照明及景观场地照明。其中道路照明部分设置了路灯,景观场地照明部分设置了特色灯柱、庭院灯、草坪灯、埋地灯、投光灯、照树灯及LED灯带。考虑经济实用、绿色环保,此次选用灯具均为LED灯具,色温控制在3 000～3 500 K,灯具的配光类型为截光型。
本工程选用的灯具光源显色指数不小于70,色品容差不大于6 SDCM。灯具功率因数不小于0.9;灯具效能不小于100 lm·W-1。在标称工作状态下,灯具连续燃点3 000 h的光源光通量维持率不小于96%,灯具连续燃点6 000 h的光源光通量维持率不小于92%。
3.2 灯具分布位置
3.2.1 校园道路照明设计
校园道路等级为支路,道路照明的平均照度标准值为10 lx;照度均匀度不低于0.3;功率密度值不大于0.5 W·m-2;设计道路眩光限制阈值增量最大初始值为15。校园道路主要分为主环路和次环路。其中,主环路为16 m宽双向车行道,次环路为9 m宽双向车行道。道路照明选择高8 m 100 W LED路灯,灯具间距为24 m,按主次环路等级分双侧及单侧布置。
3.2.2 校园景观场地照明设计
校园景观场地部分主要包含硬质铺装及绿地。其中,硬质铺装部分以广场为主,水平照度值不低于20 lx;绿地部分水平照度值不低于3 lx。景观场地部分照明灯具结合一、二、三级景观步行道分级展开。
一级景观步行道为东、南中心轴线景观漫步道,是室外活动尺度最大的区域,也是学校形象的集中展示区、校园生态环境的核心区。以南中轴线的核心公共空间为例:南入口轴线以纯色的草坪创造一个巨大的绿色空间,空间开阔通透,以此作为西工大文化、精神和办学特色的集中展示区。此区域作为校园主要的礼仪及交通轴线,也是校园人文素材的集中展示,照明灯具设计采用对称式布局。自校区纪念林为始沿校史大道经百年历程浮雕墙、休憩林荫道至尽头的旱喷水景处,步道两侧对称布置5 m高特色庭院灯共计40盏,以气势恢宏的矩阵布置烘托出校区骨干交通的礼仪形象。百年历程浮雕墙是极具校园文化意向的景观节点,利用LED洗墙灯对此节点进行重点打造,呈现完整的西工大发展史记,打造时空交融、古今汇流的恢宏气势,充分凸显工程科研的学科特质。与此同时,休憩林荫道旁设置0.6 m高草坪灯;漫步道两侧的树池坐凳边下端,设置隐蔽的LED灯带共同烘托出校园温暖、静谧的美好氛围。整个南中轴以旱喷水景收尾。照明设计时结合旱喷喷头设置喷泉灯,在旱喷基座处设置隐藏式LED灯带,让旱喷节点成为整个中轴线景观照明的点睛之笔。至此,全长约260 m的南中心轴景观漫步道在庭院灯、草坪灯、LED灯带、LED洗墙灯、喷泉灯的共同渲染下,利用不同光色的互补变换,营造出校园刚柔并济的文化意境,更加凸显西工大的校园风采。南入口大门夜景实景图如图1所示。南中轴广场夜景实景图如图2所示。
图1 南入口大门夜景实景图
图2 南中轴广场夜景实景图
二级景观步行道为中心景观漫步道,是整个校园的次要公共空间,也是进行交通集散聚会的场所。二级景观步行道包含了建筑前疏散广场、架空连廊等部分。各组团内部主体建筑围合的大尺度场地承担了各组团师生日常活动与休憩观景,路径相对自由,景观层次立体多样。以食堂区组团绿地为例:从南至北,组团内设计了主题活动平台、阳光草坪、疏散广场、造景树、中央下沉花园及弧形台地等景观节点。在组团对应活动、交通及疏散功能的区域,设计13盏3.5 m高庭院灯,灯具间隔15 m,保证夜间照明的功能性。弧形台地是组团内结合功能性与景观性的设计节点。在弧形台地的踢面檐口处暗藏LED软灯带,勾勒出台地轮廓,结合局部布置的草坪灯,漫散射的幽暗灯光将附近的中央花园夜间静谧的气氛烘托出来,为校园内师生活动与休憩提供场所。环境照明设计还包括采用36 W插地式照树灯对组团内数株造景树进行重点打亮,使树形树貌在夜间焕发出新的活力。在组团绿地中结合运用功能性照明及环境照明,使地块散发出幽静、疏朗的学府氛围。礼堂前广场夜景实景图如图3所示。
图3 礼堂前广场夜景实景图
三级景观步行道为教学楼组团内庭院、宿舍组团内庭院及林下小场地小尺度公共空间,是给师生提供放松冥想交流的最佳场所。以教学区内庭院为例:教学区内庭院连接室外连廊,为教学区提供户外休憩场所。夜景照明设计时在中庭通道出入口等局部设置3.5 m高庭院灯,为内庭院主要照明来源;在庭院内坐凳等休憩设施处安装0.6 m高草坪灯,为师生的停留空间提供照明支持。三级步行道照明与建筑空间结合紧密,对应建筑的属性与需求,在最小的景观尺度内利用相对内敛的空间关系,通过灯具的打亮体现出景观细节丰富。考虑内庭院的尺度较小,仅布置零星的功能性灯具营造出舒适的内聚小空间,既满足夜间空间的照明需要,也为师生提供课余交流活动的场所,增加师生的互动性和参与性,营造更具人气的校园景观。
4.1 负荷等级及电源
景观夜景照明用电按三级负荷供电。景观照明配电箱电压为0.4 kV三相五线制,照明灯具工作电压为220 V及12 V。
此次校园景观配电按区域共设置3台景观照明配电箱,辐射式为区域灯具供电;设置8台开关电源箱为12 V超低工作电压灯具供电。景观照明配电箱及开关电源箱均设置在室外,箱体防护等级不低于IP65。配电箱本体为不锈钢材质,基础采用混凝土预制,混凝土强度等级不低于C20,混凝土基座高不低于0.2 m,基础尺寸由中标配电箱厂家根据设计定制。室外配电箱应结合景观绿化做美观处理。
配电箱电源均引自区域变电所,内庭院照明电源引自建筑物原有照明配电箱配用回路,各照明回路均设置漏电保护装置。
4.2 照明控制
景观照明采用时间控制和手动控制,成品时序开关模块设于景观照明配电箱内,由厂家成套提供。灯具按功能分为全夜灯及半夜灯,可根据不同的需要设定开闭灯具的时间,满足绿色校园的设计要求。
4.3 电缆及其敷设
室外供电线路除12 V超低压工作灯具自开关电源至灯具采用自带电缆外,其余采用YJV-0.6/1 kV型电缆穿PVC管埋地暗敷设。电缆埋深不低于0.7 m,电缆穿越非绿化的车行道路时改穿镀锌钢管保护。所有埋地接线盒都必须严格防水(接线后接线盒须灌蜡封闭)。电缆直埋或在保护管中不得有接头。电缆与电缆或管道、道路、构筑物等互相间的最小距离应符合GB 50217—2018中表5.3.5的规定。
4.4 接地与安全
景观照明配电采用TN-S接地系统,各灯柱所有不带电金属部分均应与PE线可靠连接。电缆PE线在配电箱进线处、照明回路末端处做重复接地。重复接地电阻要求不大于10 Ω。重复接地接地极采用50 mm×50 mm×5 mm,3根长2.5 m镀锌角钢,接地线采用40 mm×4 mm热浸镀锌扁钢,接地极垂直埋设,埋深为顶端距地面0.7 m,接地极间距为5 m。
高校校园照明在校园景观中是不可或缺的。本文结合西北工业大学太仓校区的实际工程案例解读了高校校园夜景照明的设计理念及设计过程,较为系统地说明了高校校园夜景照明对于提升高校校园景观效果的重要作用。高校校园夜景照明依托景观设计,合理、巧妙地运用各种灯具及光影的组合变化将高校校园景观更生动地表达出来,烘托出校园别样的夜环境,为师生提供一个安静舒适的学习生活场所。
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