从美学角度谈桥梁照明与景观

1、2从美学角度谈桥梁照明与景观摘要本文浅析在城市照明中桥梁照明的重要性以及设计的基本原则，它分为两方面内容：一是要满足路面的照度，这是照明的基本使用功能，即桥梁的道路照明；二是从美学角度，阐述桥梁照明的艺术性，以及与中心城市景观的和谐，即夜景桥梁照明。关键词桥梁照明景观照明照明艺术桥梁是城市道路的延伸，同时又是城市旅游的观光点。桥梁的照明除了桥面交通的功能照明之外还必须通过富有创意的装饰照明展现桥梁夜间的景观魅力，充分展示桥梁的构造美和桥索的曲线美。通过恰当的光照创造值得骄傲的美丽夜景，是对桥梁实施景观化照明的目的。一、桥梁照明的景观意义桥梁景观总是与城市景观、大地景观相伴，产生的综合景观意义更

2、大。桥梁在城市空间中的标志性地位使其成为城市夜间形象的一个重要组成。尤其当桥梁处于滨水区域，其开阔的视域是城市景观的表达重点。桥梁夜景对于提升城市夜景观与丰富空间层次有重要的作用。除了加强桥梁的功能性照明、满足桥面的行车要求之外，还需根据大桥自身的结构形式及所处位置，对大桥进行艺术化照明处理。着重大桥的主体轮廓和大桥整体的简洁静态照明，使之在夜间产生一种独特的、形象深刻的艺术效果，从而丰富城市夜景观。二、设计原则桥梁照明设计应考虑桥体背景天空、山体、城市的亮度影响，评估周边环境的天空亮度和大桥的背景亮度。桥梁照明设计整体上提倡静态的照明，减少桥梁照明对航空飞行安全、江面水域行船安全、桥面行车安

3、全、过往行人及附近居民等的负面影响。如日本明石海峡大桥的照明设计，严格控制桥上灯具漏向海面的光线，考虑到其直射光及海面的反射光可能对船舶的正常航行产生影响，将海面上的照度定为O.Olllx以下；桥上路面的照明依据道路照明设计标准，确保路面平均亮度在0.5cd/m?，亮度均匀度在o.4以上。光源应该选择长寿命、高光效、节能的绿色产品。灯具的配光应合理。照明的光色选择应考虑桥梁的材料和色彩。照明设施及电线尽可能隐蔽，不要影响桥梁白天的景观。桥梁的灯具与光源选型、光色、桥面亮度变化应与相连道路协调一致。注意避免眩光，保证晚间桥面机动车和桥底过往船只的安全行驶。为了防止对船舶所形成的眩光，照明器需安装

4、格栅挡板。照明器的布置应方便维护和管理，同时考虑灯具的防水防腐等级以及极端天气的安全使用。三、桥梁结构形态与照明手法桥梁的结构形式对照明手法的选择影响较大。依据结构形态的不同，照明要素的选择和照明表现手法也不一样。表1列举了桥梁结构形态与照明要素及表现手法的要点。四、照明设计要点桥梁的照明设计要点分为质量性和艺术性两部分。1、质量性指标（1）路面平均亮度对于作为机动车专用道路的桥面，周边不能存在影响交通的有害光。根据国际有光照明设计指南，路面平均亮度设定为0.5cd/。（2）亮度均匀度对于有车辆通行的桥面，亮度均匀度体现了照明的质量是桥面交通照明的重要条件。亮度均匀度包括影响障碍物能见度的综合

5、亮度均匀度（Uo）和影响驾驶舒适度的纵向均匀度（UL）。考虑到对水面上漏光的限制，均匀度或许较低，但目标值可以定为0.4以上。（3）水面光泄漏限制对国际航路和保护附近水域的生态和环境，必须限制有害光线，从而保证航标灯和桥梁灯的识别，减少对生态环境的不利影响。如日本明石海峡大桥的照明设计，将海面上的漏光，控制在桥下200m处为40cd以下；映射于海面的照明器具的亮度在O.Olcd/川以下。（4）控制投光灯的光束使光线能够有效地投射到被照面上，减少逸散光对天空的光污染。裁擊枸解蓉与尿明長畫忑義髀手號桥屋笔枸瑋卷照明表反手法”迓柿主采-桥墩、桥台狂艇土4?叢圧谀于耳珞:丁壬诅a二孤农二=吉士兰岂w球

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7、亮度比，使得桥体从三维空间的环境中凸现桥体的大小细部。使用高照度的投光集中表现大桥的视觉焦点部分（如桥名），各个面的照度具有不同的变化，以加强整体立体感。桥梁的照明方式可以选择点式发光灯具、线性出光灯具、泛光投射灯具，产生泛光照明、轮廓照明、内透光、装饰照明等多种光照艺术效果。通过方便灵活的控制系统，对桥体进行多种光色变化和亮度变化的处理，形成变幻不同的景观效果。大桥景观照明通过微机照明监控系统，根据不同季节、时间通过分路、分段、分时开启不同的灯组。设定不同的程序，有平时（星期一至星期五）用的平日程序、节假日程序、重大节日用的程序。五、桥梁照明实例分析1日本东京彩虹桥（图1）彩虹桥于1993年

8、竣工，成为缓解东京交通压力的沿海中心主要干线，优美的白色结构成为东京临海副都心的重要景观。工程的初始阶段，就将照明设计作为其主题规划的一部分，经过数年的研究，大桥的照明终于完成。大桥的照明分四个部分：主塔、悬索、大梁和抛锚处。这几部分的照明优美协调，形成了一个完整的统一体，同时又不失各自的特点。照明随季节、日期和时间作相应变化，创造出极为丰富的夜景观。主塔光色随季节变化（夏季白色，冬季暖白色）。悬索照明每个单元使用三种不同光色的18w无极灯。白色，中性的公共色；绿色，东京的视觉色，象征临水；珊瑚色，象征21世纪的来临。大桥特别考虑了节能和环境，使用太阳能电池发电，解决了悬索照明40的用电量；还

9、开发了高精度光分布的泛光照明，将溢射天空的光减到最小。2美国旧金山金门大桥（图2）金门大桥是一座真正的巨型悬索桥。从美国旧金山城的多个角度，都能看到金门大桥的红色桥塔横跨于旧金山湾入口处，把旧金山城与北加利福尼亚连接起来。大桥凭借两根94cm的钢缆悬挂着。两桥塔之间的主跨度为1280m,桥塔高227m，是世界上最高的桥塔。建筑师IrvingFMorrow在1935年写了一份关于“色彩与照明”的报告交给总工程师JosephBStrauss，提到大桥照明的两个最重要的要素，一是工程的巨大尺度；二是照明表现庄严。Morrow强调照明设计应表现金门大桥的举世无双。由于金门大桥尺度太大，照明不可能也没有

10、必要将所有的部分照亮，例如，主塔的顶部几乎没有光照，而渐变的照明着力表现大桥直冲云霄的气概。1937年，当时使用的是低压钠灯，黄色的光线提供给过往车辆功能性照明。45年后，高效经济的高压钠灯取代了原来的光源。为了保持原有的光色，加设了黄色的滤色镜。由于资金的问题，主塔的照明没有实现当初Morrow的设想。然而在历经50年之后的1987年，主塔的照明成功点亮，充分强调了其宏大的高度。僅用的灯单S212呂奇晋屋秋灯功率2SQW.1主塔申吁24套低质菇灯功率35w-.1主塔装饰道超上三：12奁高应葩灯/塔功率4flCw.,道固下三12在哥压祐石塔功奉15Cw（4奁花2E0W（4套）r400*（4春至

11、増歴羽“1褻殖毎标frr域2仆7sow壮匹桥境航荷限執电桥堀：1垂10AOW曲柿订4Jlfi-W.i北折壇：M垂11VJ.、主妙.、旨穿僅畠功率1H诃中熱在中彎行链下冠托置电sMX.毎測的垂直柱上各宜斗嗣旦.，K3寿光色为E包.下元1登为规色.，3澳大利亚悉尼港湾大桥（图3）悉尼港湾大桥是早期悉尼的代表建筑，它像一道横贯海湾的长虹，巍峨峻秀，气势磅礴，与举世闻名的悉尼歌剧院隔海相望，成为悉尼的象征。悉尼海港大桥，从“怀胎”到“出世”，前后花费了100多年。在经过了40多年的酝酿之后，1857年，悉尼工程师彼得翰德逊绘成了第一张设计图，其后经过反复修改，到1923年才根据督建铁路桥的总工程师卜莱

12、费博士的蓝图进行招标，由英国一家工程公司中标承建。1924年悉尼海港大桥破土建造桥基，1932年3月19日竣工通车，历时8年多。整个悉尼大桥桥身长度（包括引桥）1149m，从海面到桥面高58.5m.从海面到桥顶高达134m，万吨巨轮可以从桥下通过。桥面宽49m,可通行各种汽车，中间铺设有双轨铁路，两侧人行道各宽3m。原来还铺设有轨电车车轨两条，后因交通拥堵把它拆除，划出8条汽车道。悉尼大桥的最大特点是拱架，其拱架跨度为503m，而且是单孔拱形，这是世界上少见的。大桥的钢架头搭在两个巨大的钢筋水泥桥墩上，桥墩高12m。两个桥墩上还各建有一座塔，塔高95米，全部用花岗岩建筑。20世纪50年代末大桥

13、的钢拱和桥墩的投光照明，政府提出要限制东侧的光线，因为悉尼天文台就在西面的山上。那时是英国的照明公司中标，负责设计、灯具供应和安装，于1961年完成大桥的夜间照明。钢架部分使用的光源为汞灯，桥墩为白炽灯，后来改为卤钨灯。20世纪70年代中期，新的国家天文台移至堪培拉，原址改为科学博物馆。80年代，飞利浦照明公司实施改造，钢拱两面的照明依然使用高压汞灯，以保证光色均匀。为了增加亮度，减少能耗，桥墩使用高压钠灯替代卤钨灯。在每个桥墩的基础部分使用400w高压钠灯，2套宽光束，1套窄光束：上部是3套宽光束和1套窄光束投光灯。投光照明的工程标准和光源要求很高，因为西面的铁路线会产生强烈的震动。经过多次

14、反复试验，确定合适的光源、灯具、光束角和灯具的安装位置。光色对比是大桥重点强调的效果。桥墩照明采用暖黄色的高压钠灯，大桥钢结构采用冷白光色的高压汞灯。桥墩照明的投光灯，其安装位置距被照表面不远，花岗石的肌理非常清晰地展示出来。钢拱的照明，由于安装位置受到限制，安装距离只有50cm。为了保持拱上的垂直和斜向弦杆照度均匀，进行了计算机模拟和现场试验，每个杆件安装窄光束的灯具，其中部分窄光束灯具投射上部的钢拱。来自不同专业领域的技术人员，试验了不同类型的投光照明，吊杆的照明最后采用宽光束和窄光束相结合的方式，4组灯具用于投射最长的吊杆，1组用于最短的吊杆。几乎所有投光灯功率都是400w,小部分使用250W。大桥使用的所有灯具都是标准产品，业主提供了定制的截光设备。桥墩、拱和吊杆总计使用了171套灯具，负荷72kw，包括镇流器损失。该设计在1987年获得国际照明设计师学会EdwinFGuthMemorialAwardofExcellence奖。4中国上海南浦大桥（图4）南浦大桥是中国自行设计、自行建造的双塔双索面、迭合梁斜拉桥。飞架于上海浦西陆家浜路至浦东新区南码头之间的江