城市景观照明质量控制浅析

2013-09-16王宁

照明工程学报 2013年3期

王宁

(北京清城品盛照明研究院有限公司，北京 100085)

1 引言

随着中国城市化进程的迅速发展，人们对城市夜景照明的“品质”要求越来越高，笔者认为“品质”应包含两层含义:其一，照明设计水平能满足当下人们对精神文明生活的需求，符合大众的审美需求;其二，照明工程的实施效果与设计效果有较高的符合度，并能长期维持。近年来，国内景观照明设计水平有了很大提升，但以笔者工作经验来看，设计落地的实施品质普遍不高。如图1所示的情况非常常见，实施效果与设计效果相比，存在诸多如光色偏离、暗区多、均匀度低等“质量失控”的现象。

一个照明工程，从设计到实施完成，需要经过设计、招投标、施工验收三个阶段。质量失控也往往发生在这三个阶段其中某个或多个环节中。在设计阶段，设计师若仅凭经验和拍脑袋难以把控实施效果的质量;在招投标阶段，如没有严格把控照明设施质量，也难以实现设计效果;在施工验收阶段，如缺乏有效措施对实施效果进行评估，也同样难以保证设计效果的实现。

2 质量失控原因分析

2.1 在设计阶段

在设计前期，不充分调研现场及周边环境的功能属性、材料、结构、装饰构造、清洁程度、使用状况等基本信息，仅凭经验或拍脑袋完成设计方案，很可能导致设计效果无法实现。不知道载体材料反射率，就无法控制载体照明的亮度水平;不掌握材料色彩，就很难选择合适光色的光源;不清楚载体的结构和装饰构造，就很可能导致灯具无法安装(如图2所示)。

图1 某办公楼夜景效果图 (左)与实施照片 (右)Fig.1 The night scene rendering(left)and implementation photo(right)of a office building(图片来源:本公司内部资料)

图2 某照明工程载体情况Fig.2 The carrier situation of a lighting project(图片来源:本公司内部资料)

在设计深化阶段，没有对设计方案进行可行性论证，仅凭借经验或简单的计算，就选定了灯具参数，甚至施工图设计，很容易造成质量失控。由于设计不当导致的问题，在后期施工过程中会全面暴露，将导致施工不断变更，原有设计方案无法实施或实施效果不理想。

2.2 在招投标阶段

随着科技的不断进步，我国光源和灯具产业一直保持较高的发展速度，但国内市场其质量问题令人堪忧。2009年底各地开展了对节能灯等照明灯具产品的专项抽查行动，国家工商总局公布的全国节能灯合格率仅为39.3%。2012年3月，广州市质监局抽取了5家灯具企业生产的7批次样品，有2家企业的3批次产品不符合标准要求，超四成不合格。

那么，照明产品的质量状况在景观照明工程中的实际情况到底如何?以某景观照明工程为例，在施工现场随机抽取10款不同品牌和型号的LED线性洗墙灯，对其电参数、光学参数、IP等级等11个项目进行检测，结果发现没有一款灯具所有检测项目均合格。

因此缺乏对照明设施的质量把控，会造成施工所用与设计选用的参数相差较大，实施效果就难有保障。尤其是光源和灯具的光学参数，例如:色温与设计不符，显色指数过低，就难以表现被照对象的色彩和质感;灯具效率或发光效能过低，被照对象的亮度水平就无法满足要求;光束角与设计要求存在较大偏差，就无法实现某些特殊照明效果。

2.3 在施工验收阶段

施工和监理是工程项目运作中不可缺少的环节，照明设施能否按设计要求安装，管线铺设是否整齐美观，灯具投射角度和方向是否得当，都对最终实施效果具有重要影响。如果施工方在采购照明设施和施工安装时没能严格遵守设计要求，监理方没有对施工过程中这些环节进行有效监督，设计方在后期没有仔细调试灯具，都会导致设计效果难以实现。

3 质量控制手段分析

在系统地分析了质量失控原因的基础上，笔者结合自己的实际工作经验，把夜景照明工程的主要几个质量控制手段简单分析如下。

3.1 软件模拟

软件模拟因计算速度快、调整灵活，在照明设计师中应用非常广泛。目前，主流照明设计软件分两类:一类是侧重表现照明效果，通过模拟结果可预见逼真的实施效果，常用的软件有 Lightscape、3D Studio Max等;另一类是侧重计算照明指标，如亮度、照度、均匀度等，通过模拟结果可验证设计方案是否满足标准规范和设计对基本照明指标的要求，常用的软件有Radiance、DIALux、AGI32等。

但并非软件模拟得出的数据，就一定是准确的，计算机渲染出来的图像，就一定能与实施效果吻合的。以照明计算软件DIALux为例，笔者选择了一组数据，进行计算结果和实测值 (实测所用亮度计、照度计见图3)的数据比对，由表1可见，计算结果与实测值的误差较大。

表1 灯具参数对比Table 1 The comparison of lamps and lanterns parameter

模拟计算结果与实测结果之间并非呈现规律分布，因此，计算机模拟结果可作为灯具基本性能的选择、灯具排布设计、照明方案比较，不能认为模拟计算结果一定是准确的。

3.2 模拟实验

模拟实验是指设计实验场景来模拟实际应用场景，观察模拟照明效果，测量照明指标 (如亮度、照度)，并反复调整灯具类型和安装条件，然后针对效果需求提出解决方案，或验证设计方案的可行性。相对于软件模拟更加直观，观测结果更接近实际实施的效果，具有更高的可信度。

图3 实测所用亮度计 (左)和照度计 (右)Fig.3 The luminance meter(left)and the illuminometer(right)for measurement(图片来源:作者自摄)

以某模拟实验为例，其模拟实验的工作流程如下:首先，设计师提出应用效果描述和照明指标要求，然后实验人员根据要求搭建实验场景，为减少环境光的干扰选择黑房间作为实验场地，根据经验选择了三款灯具，其中的两款灯具分别选择了两种安装条件，实验方案共5个。通过5个方案实验结果比对，见表2，得出最佳解决方案 (方案1)。

3.3 现场实验

现场实验的工作流程与模拟实验相似，只是实验场地选择实际应用的场所，实验场景均为最终实施场景。因此，其实验结果比模拟实验更加接近实施后的效果。对于特别重大的项目或重要部位，甚至还可以建立样板段，对灯具和安装反复实验和调试。但现场实验作业成本较高，耗费的人力、物力和时间较多，作业难度也较大。

以某现场实验为例，被照面是反射率为40%的混凝土板，长16m宽10m，通过DIALux计算，用四套150W光束角为15°的金卤投光灯，距被照面20m，可满足被照面平均亮度15cd/m2的设计要求。为了验证设计方案的可行性，进行现场实验。因条件有限，难以同时用四套灯具进行实验，拿一套灯具实验结果与同等条件下DIALux的计算结果进行比对。比对结果显示，现场实验实测结果与DIALux计算结果亮度分布非常接近，见图4，平均亮度水平误差在5%以内。实验证明设计方案是可行的。

表2 模拟实验数据比对Table 2 The Data comparison of simulation experiment

图4 DIALux计算亮度分布 (左)和现场实测亮度分布 (右)Fig.4 The luminance distribution from DIALux(left)and actual measurement(right)(图片来源:作者自绘)

3.4 后期调试

在施工后期，灯具调试和设计变更往往会带来事半功倍的效果，甚至能在实现效果的前提下节约施工和维护成本，但需要现场经验非常丰富的人员对项目长期跟踪监督。以某楼宇外立面照明为例，见图5，照明效果在调试后 (B箭头处)比调试前(A箭头处)有了质的改变。

图5 某楼宇景观照明现场调试Fig.5 The local debugging of a building landscape lighting(图片来源:本公司内部资料)

以某体育馆外立面照明为例，见图6，外部挑沿设计安装T5线形灯 (A箭头处)，但由于挑沿高15米，且其下方地面有超过10米的绿化带。安装灯具和管线需要搭建大量脚手架或使用25米高空作业车，耗费巨资，且较难维护，最终变更为投光灯(B箭头处)。

图6 某体育馆施工现场Fig.6 The construction site of a gymnasium(图片来源:本公司内部资料)

3.5 效果验收

施工验收是工程运转的收尾环节，它包含施工质量和效果质量两方面的内容。其中效果验收的工作内容是依据相关国家标准和设计要求，对照明工程的效果进行检测和评估 (如图7所示)，发现问题并查明原因，并作为问责的重要依据。

图7 某景观照明效果验收实景 (左)和亮度分布检测 (右)Fig.7 The implementation photo(left)and the luminance distribution from actual measurement(right)(图片来源:作者自摄)

4 质量控制实施建议

4.1 在设计阶段

在设计前期应对现场和载体进行充分的调研，充分掌握载体基本信息，有针对性的展开方案设计，避免造成施工后期灯具无法安装等问题;在深化设计阶段，根据设计周期灵活运用各种质量控制手段，建议制定质量控制方案和计划，多种控制手段配合运用，保证设计可落地实施。

4.2 在招投标阶段

依据设计要求严格把控照明设施质量，对于用量较大或关键部位的照明设施，应进行产品效果检测，并由业主或委托设计方依据设计要求对检测报告进行核查，保证照明设施可以实现设计效果。

4.3 在施工验收阶段

在施工过程中，施工方应严格按照设计要求进行施工;监理方严格依据招标文件对照明设施封样送检，不合格的设施第一时间进行通报，责成施工方进行调整、更换。对事前封样的设施认真做好核对工作，确保实际使用的材料与封样的材料的一致性;设计方应对逐渐展开的施工效果进行核查，及时发现问题及时改进。在施工完成后，应由业主单位组织专家团队或委托第三方检测机构，依据相关国家标准和设计要求，进行效果验收，理清问题和责任。