园林绿化中灯光渲染探讨

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  摘要:通过对园林绿化中灯光渲染的分析和阐述,提出了如何合理利用一些灯光的元素,对植物进行渲染,减少资源的浪费和造成人为的光污染,倡导合理的灯光布置和照度,为园林景观的夜色增辉添彩。灯光
  关键词:灯光渲染;夜间景观;光污染;园林;植物
  中图分类号:TU986文献标识码:A
  
  “东风夜放花千树,更吹落,星如雨。宝马雕车香满路,玉壶光转,一夜鱼龙舞。”这是我国古代元宵节利用灯光装饰夜空的写照,灯笼彻夜长明,将黑夜装点得五彩玲珑。园林发展到今天,构景元素不断的增加,造景手法也是多种多样。灯光渲染的运用成为现代园林中不可或缺的重要元素之一。也是对植物造景的一种渲染手段,体现景观植物在夜晚的景色,彰显出柔和的、朦胧的夜间情调。
  现代人夜生活的丰富多彩,促使了各地“亮化工程”如火如荼的发展。灯光的渲染作为城市夜景的重要组成部分,越来越受到人们的重视,并为城市夜生活增添了浓墨重彩的一笔。如何充分和巧妙地运用灯光渲染创造出各种美丽的景色和意境,就成为我们园林工作者的一项重要课题。
  
  
  图—1
  一、灯光渲染的技术指标
  要想更好地利用灯光这种特殊的“语言”,丰富园林空间内容、重塑绿地环境形象,营造夜间景观。我们首先就要了解合理的照度、照明均匀度和炫光。
  (一)合理的照度:良好的视觉效果不仅是单纯的依靠充足的光通量,还要有一定的光照质量要求,照度是决定物体明亮程度的间接指标。在一定的范围内,照度增加,视力也相应的提高。一般广场的合理照度是5-15(lx);大型停车场为3-10(lx);庭院道路为2-5(lx)。
  (二)照明均匀度:游人置身园林环境中,如果有彼此亮度不相同的表面,视觉从一个面转到另一个面时,眼睛被迫经过一个适应过程。当适应过程经常反复时,就会导致视觉疲劳。园林灯光设计中,在满足景观的要求外,还要注意周围环境中的亮度分布均匀。
  (三)炫光:由于亮度分布不适应或亮度的变化幅度大,或由于在时间上相继出现的亮度相差过大所造成的观看物体时感觉不适或视觉减低的视觉条件。
  (四)光污染:以不适当的强度、方向、色调或跳变变化进入视野,引起不适或影响人们正常活动感觉的非受控光能量所造成的环境现象。
  二、灯光渲染的原则
  (一)要满足绿地的功能和要求。
  与绿地景观设计规划和当地的人文景观融会贯通,并充分利用光和影,虚与实,动与静,光与影等现代灯光技术手法展现有别于白天的城市夜景。要根据景观所营造的不同的氛围选择与之相映成趣的庭院灯、壁灯、草坪灯、埋地灯、高杆灯等等。需要热烈的、欢快的,就要选择暖色调的,频闪的、有跳动感的;需要营造静谧、幽静的选择一些冷色调的来相得益彰。避免绿地灯光设计手法单一,艺术性差.灯光环境缺少韵律感和层次感。必须系统规划,突出夜景的主题和地方特色,并与当地的生态环境和周边环境相结合,作为一种“时尚”的点缀,充分体现其在园林绿地中的造景作用。
  (二)选择合理照明灯具和光源,符合美观实用的原则。
  在选择光源时,不仅仅要比较光源的价格,更应进行全寿命周期的综合经济分析比较,因为高效寿命长,虽说价格较高,但是使用数量减少,一些维护的费用相应的就低。另外采用功率损耗低,性能稳定的灯用附件,符合相应效能标准的节能评价值。有条件的场所宜采用太阳能等再生能源。
  LED 灯 作为绿地灯光设计中极具影响的新产品,凭借耗电量小,寿命长,耐冲击,可靠性强等优势被广泛的应用到绿地景观中。并且配合流明LED专用控制器,可实现七彩跳变、渐变、追逐、流水、扩张、压缩等多种动态效果,得到了业界的一致认可和好评。从一般的装饰灯迅速繁衍出草坪灯、埋地灯、水底灯、壁灯、射灯、护栏灯等多种灯具种类。
   太阳能灯 太阳能灯以太阳光为能源,蓄电池储能以LED灯为光源,白天充电晚上使用的新式灯具。无需复杂的管线铺设,可任意调整灯具的布局,安全节能无污染,无需人工操作稳定可靠,节能省电免维护,能够保护地球生态平衡。太阳能灯具主要作为夜间的装饰照明,适用于任何独立地区,且能依据地形及环境设计更节省能源的照明系统。 太阳能灯的工作原理:利用光伏效应原理制成的太阳能电池板,白天接受太阳辐射转化为电能输出,经过放电控制器储存在蓄电池中,夜晚当照度逐渐降低,太阳能电池板开路电压为4.5V左右时,充放电控制器动作,蓄电池对灯头放电。干扰光自动识别,晚间灯亮时遇到汽车灯光、闪电光等,不会引起关灯或灯光闪烁;自动定时控制,控制系统和发光灯泡一体化设计,工作稳定,故障率低、易于维护。
  
  
  图—2
  还有就是光纤照明,做为一种先进的照明手段常被用于水景中,与一般的常规水下灯光器具有显著的优点。首先,安全性好,传光束光钎作为联系发光点(光源电气部分)和出光点(光源射出部分)的介质,避免了光源电气设备与水接触,从而确保照明的电器的安全。第二,节能型好,传统的水下灯光所采用的光源照明功率每点至少在50w以上,而光钎照明,一个150w的发光点可带动7个出光点,节能效果是显而易见。最后,安装控制方便,由于光钎的输出直径小,一般只有30mm左右,安装方便,加之发光点远离出光点,通过对出光点采取加装彩色转盘或滤光片等措施,可以很方便地达到随意改变出光点色彩的目的,很是方便 。
  (三)灯具的合理布置。
  首先要考慮到保证安全性的要求,而且便于安装与维修。无论是白天还是夜晚,灯光设备均需隐蔽在视线之外,不能让行人和儿童接触到裸露的电器部分。采用埋地灯的场所应注意出光口的温度,不宜过高,以免烫伤行人,尽量不要把灯具安装在树干上,过重的灯具会对树木的生长有不利的影响,且电线缠绕树干上有漏电的危险,又有碍观瞻。在潮湿或特别潮湿的场所要选用密闭型防水防尘灯具。
  另外还要考虑到光源光线的投射方向和照度均匀性,最后密切结合景观的要求灵活确定,既照度符合周围环境,又能收到渲染氛围的艺术效果。
  (四)要进行照度计算
  绿地灯光设计主要为人们生活工作服务的,应当以营造舒适的灯光视觉效果为出发点和归属点,更多的是达到美化城市,营造舒适的夜间休闲娱乐环境,丰富人们的夜生活为目的。衡量设计成果的好与坏的准绳,应当处处体现“以人为本”指导思想。
  光源要选用照度适中的光线柔和的根据不同的需求进行合理的照度计算,避免炫光的产生和光污染。当前,绿地色灯渲染中存在一些误区,认为城市夜景应追求明亮的效果,这种现象的最终结果是导致光污染,光污染问题在全球范围内普遍存在。主要表现第一有光污染造成的人造白昼直接影响人们的生活规律,危害人体健康。第二光污染对飞机、车辆驾驶员、行人的视觉产生不适感,导致交通事故的发生。第三光污染影响地面天文观测的正常空间观测。只有充分利用合理的照度计算及眩光控制等手段,如注意灯具的悬挂高度,光源来自优越的方向,选用发光表面面积大、亮度低的灯具等。只有充分的进行照度合理计算,尽可能的避免和减少光对环境的污染,真正提高绿化景观照明的照明质量和人们生存环境质量。
  三、色灯渲染的在绿化中的应用技巧
  (一) 园林草坪的灯光渲染
  园林的草坪灯光一般以装饰性为主,当然为了体现草坪的夜间景色,也需要一定的照度。对草坪照明和装饰最好的是矮柱式灯具和低矮的石灯、球形地灯、水平地灯,由于灯具比较低矮可以很好的照明草坪,并使草坪具有柔和的、朦胧的夜间情调。灯具一般布置在距草坪边线1.0-2.5m之间的草坪上;若是草坪面积大的,也可在草坪的中部均匀的布置一些灯具。灯具的间距在8-15m之间。可采用均匀漫反射和半间接型的,光源外设有金属网状保护罩,以保护光源不受损坏。
  (二)绿色植物的灯光渲染
  植物包括乔木、灌木、草花等主要元素,或是独立成景,或是组合形成的前后错落、高低起伏的植物群。同一种植物用不同的颜色的光照在上面,人们感觉的效果是不一样的。红、橙、黄、棕色给人的是温暖的感觉,为暖色光。而蓝、青、紫、绿色给人的感觉是寒冷的感觉,为冷色光。光源发出光的颜色直接与人们的情趣—喜、怒、哀、乐有关,这就是光源的颜色特性。根据光源的颜色特性,也就是我们平时说的
  
  
  图-3
  “色调”。确定光色基调,选择合理的灯光方向,结合各种主题环境绽放不同的氛围。孤植的针叶树如云杉、桧柏等在强光的作用下才能体现出整体树势来,所以采取暗影处理法。而国槐、柳树、五角枫等树可运用泛光照明,从下至上照射树体,光色适度,体现出阔叶植物的枝、干、叶不同的光影效果。但在选择色调时,尽量少选用蓝、绿两种光,因为在蓝、绿色光的照射下,植物却仿佛成了人造的塑料植物,反而给人以色虚假的感觉。对于古树名木的灯光渲染,灯具要距离2.0m以外照射,以免光源产生的热量影响古树的生长。对于植物景观特色的群落灯光渲染,为了突出主要的景观树的特点,我们可以采用直接型的灯具从前侧方对着主要的景观树照射,使主体的景观树木亮度大于其他的植物,从而强调主景。另外,燈具不宜设在正前方,正前方的投射光对被造景观树的立体感有一定的削弱作用。其他植物采用暗调子处理,明暗对比,点、线、面相结合,使景观协调有序,层次错落有致,突出植物的优美造型,也是别有一番情趣的。
  (三)水景的灯光渲染
  夜空中曼妙的灯光和柔美的水景相结合,最能营造美轮美奂的氛围,犹如梦幻一般,人们置身其中,乐不思蜀。
  水景的灯光渲染分为水上和水下两种方式。 水景照明的灯具位置需要慎重考虑,位于水面以上的灯具布置得当,可以使水面有比较均匀的照度。水景周围如有很多的园林小品亭、廊、小桥、树木等,以直射光照在水面上,对水体虽说作用不大,但却能反映出被灯光照亮的树木、小桥、亭、廊的倒影,呈现出波光粼粼的梦幻意境。近年来,激光技术的应用,使得激光照明在水景中大显身手,二者相映生辉,激光结合水幕技术形成水幕电影,灯光透过水幕,晶莹剔透、闪闪发光,在夜色下构成光怪陆离、虚幻飘渺的效果,分外吸引游人。水下灯光设置光源时,使其隐藏于白天难于发现的地方,但不能埋得太深,否则会引起光强的减弱。一般在水下30-100mm为宜。在水景灯光渲染中,一般常使用红、蓝、黄三原色 ,其次使用绿色。跌水、瀑布中的灯具可以安装水流的下方,这不仅能隐藏灯具,而且还可以照亮潺潺流水,变得十分生动。
  (四)园路灯光渲染
  园路灯光渲染,首先在满足其功能性照明的前提下,根据不同的照度要求,选用不同的照明方式和灯具类型。主要园路易采用低功率的路灯装在3-5m的灯柱上,柱距20-40m,效果很好,也可每柱二灯,需要提高照度时,两灯齐明。另外,如果园路旁的树木密度高时,影响照度,可适当的减少灯间距,加大光源以补偿树木遮挡产生的光损失。如果树木的树冠较大,可采用较长的灯柱悬臂,以使灯具突出树外缘,以减少光损失以达到最佳照明效果。
  四、结束语
  灯光渲染既是是一门科学,又是一门艺术,也是园林造景艺术的衍生和再创造,好的城市景观色灯体系是城市的第四维空间,代表了城市的形象,丰富了城市的内涵,是一个现代化、国际化水平的重要标志。需要我们从全局着眼,细部着手,全面考虑各构景要素(灯光载体)的特点,确定合理的布置方案和照明方式,创造集功能性、舒适性、艺术性于一体的灯光环境。
  
  参考文献:
  园林施工工程师手册第二卷 中科多媒体电子出版社
  
  作者简介:
  王秀文,(1968.4--),男,辽宁省本溪市桓仁县,副高级工程师,学历:大学本科,研究方向:城市风景园林。
  王娇,(1978.6--),女,辽宁省辽阳市弓长岭,助理工程师,学历:大学本科,研究方向:城市风景园林。
  毛靖哲,(1985.2月--),男,辽宁省鞍山市,助理工程师,学历:大学本科,研究方向:城市风景园林。
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