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行业新闻

城市桥梁与夜景观的设计

本站     2019/8/26 10:39:08    

城市立交桥的形式多种多样,不仅包括平面交叉道路、高架贯通跨线桥,还有四通八达分层互通的大型立交。它是组成城市交通的主要枢纽,也是城市景观的重要组成部分。在一定程度上体现着这座城市的人、土、风情,代表着整个城市的景观风貌,还反映出社会物质的频繁互动对空间跨越的要求,是城市文化的聚焦及城市形象的窗口。桥梁照明不同于一般的道路照明。首先,作为一个交通要道,它的照明必须要满足道路照明规范以保证交通的安全,还需要考虑能源节约以及设备维护方面,亮度既要符合相关规定也要注意防眩光;其次,作为城市景观的一部分,它的照明又必须具备观赏性和装饰性。

所谓好的照明规划是能在不曲解建筑师初衷,不改变桥梁原本风格、结构、布局的同时使之在夜间焕发出不同于白天的光彩,并将其轮廓刻画得更加鲜明、恢宏。当然,这些所有的布局还需要保证不影响桥梁在日间的整体形象。

景观设计与人文关怀

立交桥的环境景观

城市立交桥梁的环境景观设计来源于自然,它不仅包括自然的环境,而且还代表着文化的环境。对于城市的立交桥,过街的人行天桥以及辅助的下穿式人行地道等,它们的生命对象是人,所以必须以人为本服务于人类,为人们创造一个美好和谐的环境,提供更多的生活方便。进而充分体现桥梁景观与外部环境的关系。所以说城市立交桥的设计也要注重景观尺度的和谐,这就是人文背景下的环境景观。

立交桥的夜景观

立交桥的夜景观与桥梁功能性的交通照明有着本质的区别,虽然我们不能否认功能性照明对桥梁夜景观有一定的作用。只是桥梁的夜景观拓展了对桥梁景观的表现,全天候展示了桥梁的魅力。

桥梁的夜景观设计有着巨大的体量及带状格局,它有着夜景观自身的规律,更趋向为一个亮带,如桥型的变化向桥塔、桥台、桥墩、桥的地袱外侧及护栏等。我们在这些亮点的设计上,不仅考虑了光源的均匀配置,强调了地域标志的特性,而且在色彩和夜景观灯光与环境的协调上作了更加周密的思考,更加强调了灯色不仅有软质景观的特点,且其灯具更加体现桥梁景观的硬质特点。在功能性照明的灯具上,如高杆灯、路灯、隧道灯、吸顶灯等,在景观照明上的护栏灯、檐板灯、桥面灯、悬索灯等,在设计中都加以了考虑,并且要求与桥梁的景观成为一个整体,以避免桥梁建成后灯具成为景观的负担。

立交桥景观的地域性

城市景观是各种不同类型景观的集成。每种景观对象对其他景观对象都是一种互为图底关系。如今的立交桥梁景观设计是要以城市的其他景观为背景,追求其景观尺度的和谐,反映桥梁与特指空间环境的有机配合。城市立交桥的本体景观设计包括:桥型、线形、景观元素的设计和色彩、肌理、景观寓意等多方面的设计。在城市立交桥的景观设计中我们体会到:首先要考虑它的地域性,了解它所处的地理位置,近远期规划等若干情况。并结合该工程重要性,不论在选择材料及材料的颜色上还是选择灯具,光源的照射角度上,我们都要采用不同的设计手法。其次还要考虑桥下的园林、绿地等景观。如花坛、座椅、公交站、垃圾桶以及地面的铺装,建筑小品的装饰等,要求桥梁景观设计在立体上、桥上、桥下相互呼应,在平面设计上前、后、左、右相互和谐,以此来满足社会对桥梁景观的更高要求,使之更加人性化。

光源在桥梁景观中的应用

城市立交桥的结构形成是比较复杂的,体貌也是巨大的。如何使有着巨大体量及独特造型的钢筋混凝土庞然大物成为现代化城市居民的骄傲,这就要求桥梁的景观设计师在景观设计中发挥出观赏功能和文化功能。创造出更好的作品,服务于大众。

在立交桥的功能性照明方面,我们根据各个立交桥的特点、结构形式等采用了各种不同的灯具造型,并且对灯杆位置照射的角度均作了合理的布控和设计。使它与环境和谐,发挥其功能照明应有的作用。

在立交桥梁的景观照明中,不仅仅在桥梁的主体上考虑其亮点的设计,而且在其他的相关部位也要进行灯光的渲染。如桥梁地袱外侧的檐板灯,防撞栏杆柱上的点光源,以及桥墩和灯杆基础等部位的景观灯设计,都能显示出桥梁景观设计的内涵。

夜景照明即桥梁的照明设施。它是桥梁设计的重要组成部分,其中包括桥梁的道路照明设计与景观照明设计。

随着现代化的发展,桥梁的灯光不仅用来照明,同时还可以作为观赏供人们夜间外出赏景。道路照明设计多等距设置,它的造型一致。位置与栏杆相结合,在设计时 保持与前后道路相协调,要具有连续性。

桥梁设计不断创新,施工工艺日益完善,越来越多的桥梁出现在世界各个角落。人们开始重视桥梁美学的价值,桥梁的夜景影响着城市夜景效果,桥梁夜景设计是桥梁设计的重要组成部分。

桥梁美学是在建桥之前需要考虑桥梁的整体美观性、构件相互作用的协调性、展示桥梁艺术美和造型美的学科性。总结桥梁美学的发展和建筑形态构成的基础上,对桥梁名牌、雕塑小品、栏杆、绿化、照明设施等桥梁辅助设施发展进行了阐述,并结合桥梁夜景实例分析了其美学效应以及美学价值。在进行桥梁夜景设计时要遵循夜景设计原则,照明要素、色彩、眩光等是设计的主要内容。桥梁夜景设计与评价是桥梁美学的具体实施,将桥梁自身与灯光设计完美相结合。

展现桥梁夜间的美

随着现代化建设的发展,人们夜间活动变得丰富,同时人们对夜景景观审美越来越高,因此桥梁美学设计中夜景照明设计必不可少。

夜景照明设计

提到夜景照明设计包括桥梁的道路照明设计与景观照明设计。夜景照明中,照明的设计通常采用灯柱的构造。灯柱的造型与桥梁的造型、地理环境、材质保持一致。灯柱的位置常常是不同的,根据其照明范围和位置可以设置不同的灯柱。现代化的桥梁造型注重简洁,而古代桥梁具有浓厚的历史气息,因此灯柱一般是仿古造型,具有一定的民族特色。必须注意的是,灯柱要与桥梁以及前后道路保持一致,桥梁两端的照明设施与道路衔接自然。夜景照明设计由两种情况组成,一种是利用光的强弱来突出桥梁的特征,该类型的灯光要足,范围要大,能突出重点构件;一种是与周围环境相协调,作为背景而设计,该类型的灯光设计主要是用于修饰桥梁边缘,能够显示桥梁的线形,使其在夜空中具有优美的形态,成为靓丽的夜景。

桥梁照明设计要遵循安全、适用、经济和美观的基本原则,具体如下——

1.所有灯饰和照明光源均不能影响行车和行人、航空、航船安全。

2.充分注重人们的视觉舒适度,以人为本,避免光污染。

3.桥梁的照明设计首先应该保证桥面的交通照明,然后是桥体的夜景照明。因为桥梁与城市干道相连,不仅承担着大流量的交通功能,而且是市区主要的景观视轴。

4.每一座桥梁都有自己的形态特征,均具有浓郁的特色和鲜明的风格,现代与古典相映成趣,这些都应成为夜景照明渲染的要素。

5.考虑不同方位和角度进行桥梁照明设计,选取适当的亮度比,照明效果使得桥体在三维空间环境中突显出它的大小细部;表现桥梁总体艺术造型与具有特性的单体结构相结合。

6.具有不同功能的多种光源不致互相干扰,造成衍射、泛光、乱影等负面效应。

7.灯具应造型新颖、照明高效均匀、安装维护方便;照明设施和照明管线尽可能隐蔽,不能影响桥梁白天的景观。

设计内容

桥梁夜景照明与普通照明有着本质的区别。桥梁夜景是照明科学与桥梁建筑艺术的有机结合,它拓展了桥梁的景观表现,全天候展现桥梁的美学特征,同时对于表现城市夜间景观的空间层次承担着重要作用。由于桥梁庞大的体积和带状的结构,与其他建筑物夜景设计相比,桥梁夜景设计有着自身特色。夜幕汇总的桥梁景观趋向为一条发光的带子, 而带有索塔、墩、台等桥梁建筑也是夜景设计的重点表现对象。点、线结合的夜景布局更能体现桥梁的个性美与本质美。

照明要素。对于夜景照明,如果光照均匀布置,将桥梁结构全部照亮,反而会造成平淡的光环境,所以必须根据不同桥的形态特征,选择出主要表现的对象,即照明要素。例如,索塔、主缆、斜拉索、纵梁两侧面、拱圈(肋)、桥面饰边等。

立体感。光线来自一个方向,照明对象会出现规则的阴影,形成鲜明的立体感。但光线方向过于单一,也会产生令人不适的强烈明暗对比和生硬的阴影。当然,照明方向过于扩散,照明要素各个方面的照度相近,则立体感就会消弱甚至消失。因此要布置光源,调整光照角度,照明要素的主照面、副照面和投影面的照度要合理分配,以获得合适的主题感。投射索塔的灯具宜有10度的安装倾斜角,需要时还可采用截光型灯具。

色彩。如果需要准确表现照明要素的色彩,则要选择高显色性光源。如以红色为主色调的美国金门大桥使用了橘黄色调的高压钠灯,使其呈现的效果更为显著。由于光源不同的光谱分布而造成在不同光源照射下观看照明对象时,其外观色彩会发生变化,所以光源的色调直接影响物体色彩的表现。

眩光可以是直射的,也可以是反射的。避免反射眩光的方法,则要使光的入射方向与观看方向大致相同,或从侧边入射到反射面上。采用半透明的漫射板改善灯具发光面、用反射器或格片来遮挡光源,都可以避免直射眩光。

表现手法与内容

在进行桥梁夜景照明设计时需要在设计前明确桥梁夜景照明的目的、表现手法以及内容等。

桥梁夜景照明的目的是以灯光及其色彩来丰富桥梁构筑物空间的深度与层次,在夜间充分显示桥梁整体轮廓与材质美,以照明材料创造美的环境和艺术氛围为目的。用桥梁夜景充实人们审美情调,进而为城市的夜景形象锦上添花。

桥梁夜景照明的表现手法主要有空间、时间和形态三种不同方法。空间方法是按所选灯具和光源,区分点、线、面和内透光等几种形式。时间方法一般是按季节或时间段变换光源色调或限定灯光。形态方法则是采用静态光或动态光,其中动态光是流动的灯光表现产生的动态效果。

桥梁夜景照明设计的内容主要是以光效改善桥梁的建筑外观,找准结构,确定配光方式,扬长避短。同时结合照度和色彩的表现方法给人以舒适感和艺术感染力。灯具及其设备的配置应不影响白天的效果。以灯光展示桥梁的形态特征和建筑风格,根据不同桥梁结构特点,选择照明要素和合适的照明方法来表现。灯具是桥面重要的硬质景观构成,灯具造型要与桥梁的建筑风格保持一致,同时还应注意表现地域特色。

卢浦大桥照明改造工程

世博会历来都是世界各国展示技术实力、文化形象与美学理念的一个重要窗口。在景观照明设计中,着重解决如何演绎上海世博主题,构建高效节能的夜景照明系统,体现夜景形象塑造、科技与创新理念应用、视觉与光污染控制,与世博会开闭幕式、会中及会后的照明模式和分级等问题,是卢浦大桥景观照明改造工程的主要课题。

由于卢浦大桥地理位置处于2010上海世博会园区内中心区域,是世博园区整个公共空间的边界。为此,世博会导演团队和有关领导部门要求将卢浦大桥的夜间景观设计与开幕式的演出活动效果相互融合,使卢浦大桥在夜间达到结构理论、建筑艺术、地域文化三者有机结合。景观灯光、节日灯光、演出灯光三幕各具特色的视觉效果,在黄浦江上和世博园区内营造出“彩虹耀浦江”的美丽夜景。

卢浦大桥主拱箱梁外侧原有的景观照明安装在箱梁底部,其灯光为由下向上投射。由于主拱箱梁外侧为多边体,总高度为8米,分别由5米上边体和3米下边体组成,经过多次实地试验,如沿用原灯具安装部位的方法,在主拱被照面上将会出现两大问题:主拱灯光被照面窄小,不能体现卢浦大桥主拱宏伟的气势;主拱上夜景效果出现点状的灯光高光点,无法实现“彩虹飞越浦江”的视觉效果。

根据现状和存在的难点问题,经过多次试验和反复论证,达到目标效果的最佳方法是:选择优化的LED投光灯具;其二是将灯具安装位置移至主拱上部,使灯光由上向下投射,同时设计配套合理的灯具支架,使灯光达到最佳效果。

灯具的选用:按照主拱灯光被照面为8M且主拱灯光被照面不出现强力高光点的要求,选用大功率LED全彩投光灯。该款灯具是根据卢浦大桥主拱的特点,进行了优化设计,其灯具的光通量、光效及技术参数,完全满足设计要求,同时也达到了创新、绿色、高效节能、环保等低碳照明的先进理念实施应用。

专用灯具支架的设计:为了满足灯光投射角度的要求,针对卢浦大桥为钢结构桥梁,不允许在桥体结构上采取任何钻孔和焊接的特点,专项设计了具有可270度调节角度,并可自由伸缩的专用灯具悬挑灯杆。经过验算该灯杆的应用,既达到了灯光投射面全覆盖的要求,又满足了灯具支架的安全可靠性和卢浦大桥白天景观视觉的要求。

卢浦大桥景观照明改造工程在实施过程中,本着科学的态度,遇到难点积极主动分析商讨来解决问题并成立专项QC攻关小组,运用新理念、新技术、新产品,使卢浦大桥景观灯光在上海世博会开幕式和184天世博会运行期间,呈现出璀璨的灯光和绚丽的水景在黄浦江上交相辉映,构成了“火树银花夜上海,姹紫嫣红黄浦江”,扮靓了上海世博园区,营造了浦江两岸世博园区的美丽夜景。

作者 / 王榕

作者单位 / 上海浦江桥隧运营管理有限公司


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