天津 300061
摘要：LED照明产品及技术在夜景照明建设中得到了广泛应用。随着城市建设现代化进程加快，建筑结构形式及外立面装饰方法不断发展更新，越来越多的公共、商业建筑开始采用非承重的围合材料作为外墙装饰手段，其中玻璃幕墙最为普遍，针对LED在建筑玻璃幕墙夜景照明中的应用现状，基于实际工程案例分析，讨论了普遍存在的问题，并提出相应的处理策略。
关键词：玻璃幕墙；LED光源；建筑化照明
1建筑玻璃幕墙LED应用现状及问题
1.1建筑玻璃幕墙夜景照明发展
1917年美国旧金山哈里德大厦首次采用了玻璃幕墙，20世纪80年代，中国第一座玻璃幕墙建筑在上海建成。玻璃幕墙技术随着城市现代化建设的推进，逐渐成为应用普遍的建筑外立面装饰方法。LED因其具有高效、长寿、安全及安装便捷等传统光源无法比拟的优势，在建筑玻璃幕墙夜景照明中得到了广泛应用。在LED照明产品商业化普及之前，由于玻璃为光的非承载体，而镀膜玻璃又容易形成定向反射，产生强烈的眩光干扰，因此，玻璃幕墙建筑外立面一般都不做过多照明处理，玻璃幕墙建筑白天形象突出，夜晚淹没于黑暗之中成为了普遍现象。20世纪八、九十年代，许多国家开始逐渐采用室内灯光外透的方法，即在夜间保留靠近幕墙部分的室内照明，以单元化的方式组合形成建筑的整体夜间形象，至今国外仍有较多国家采用这种方式解决玻璃幕墙建筑夜间形象问题，由政府相关部门统筹资金，统一管理。因社会经济发展及投入、管理机制的差异，这种方式在中国暂时还没有大规模推广和普及。随着LED技术的飞速发展，光源效率不断提高，照明器具小型化、轻量化，使LED与玻璃幕墙的结合成为可能。基于建筑物功能性质和艺术表现要求，出现了较多针对玻璃幕墙结构的灯具形式和安装处理方法，其中出现的一些问题也值得探讨。
1.2建筑玻璃幕墙LED照明应用问题探讨
1.2.1粗放式安装，影响建筑白天形象
LED照明产品选型及安装时未考虑对幕墙结构和外观形象的影响，灯具直接安装在幕墙结构甚至玻璃表面，灯具与安装表面的结合处理方式简单，一般以点光源、LED条形灯具（软、硬灯条）为主，较少采用固定构件，稳定性、可靠性较低，严重影响建筑白天形象，加上灯具配光、安装方式及结构外形等因素的影响，导致眩光、光斑杂乱等问题，降低了建筑物夜间形象档次。
1.2.2破坏性安装，影响幕墙结构安全和稳定
已建成玻璃幕墙建筑夜景照明时，因幕墙设计之初并没有考虑走线、灯具固定等问题，后期灯具布设时易对幕墙结构的安全性产生影响，如，在结构件打孔或任意增加具有较大荷载的支架会影响结构的稳定性，同时也会影响幕墙结构的密闭性，出现漏水等情况。在对照明设计效果的盲目追求下，照明设计人员对玻璃幕墙结构认识不够，仅依据图面进行艺术设计，照明施工单位为尽可能接近设计效果，强制“按图施工”安装灯具，缺乏对安全性、稳定性的考虑。
1.2.3过度使用装饰性照明
装饰性照明可理解为针对灯光在建筑物表面的表现形态和展示效果，以灯具光源本体的视觉呈现为目的（即人眼直接视看光源发出的光），一般用于夜间需要商业化表现的建筑物照明。常见的照明手法即用LED灯具布设于建筑外立面，可通过控制系统对光源光色及亮度进行调整，组合拼接呈现丰富多变的视觉效果。装饰性照明既可以解决玻璃非光承载体的问题，同时也能创造一定的视觉焦点效应，是玻璃幕墙照明的常用做法，但也应重视因过度使用装饰性灯具产生的问题，如整体亮度过高、灯光跳变过快、色彩搭配不合理等，大大降低了玻璃幕墙建筑的形象档次，甚至在夜间完全无法展现建筑物自身的形态结构美感。
1.2.4 内透光照明效果的实现容易受各因素干扰
目前玻璃幕墙为公共建筑常见外墙面装饰方法，一般此类建筑都位于城市核心地段或中心区域。建筑以内光外透的方式进行夜间形象表现，则容易受到周边环境亮度的影响。内透光照明方式的最大优点在于避免灯具外露对建筑物白天形象的影响，但幕墙采用的玻璃透光率各异，尤其对于一些镀膜玻璃来说，对特定波长光谱还存在吸收、反射和折射作用。如采用装饰性照明的方式，可以通过调整光源与幕墙位置和LED灯具的透镜角度等方式来达到表现效果。若通过照亮室内载体来间接表现，则容易出现视觉亮度无法达到设计要求，降低建筑整体夜间形象表现的情况。
1.2.5安装、维护困难
对于某些有特殊造型需求的建筑，幕墙构件设计多变、复杂，如在建筑建成后期进行照明设计，则容易出现灯具安装困难的问题。特别是某些幕墙框体在部分结构空间内完全封闭，根本不具备安装条件，即便如前所述进行破坏性安装，也会对施工及后期维护造成较大影响，同时还可能产生诸如消防、保温及通风等问题。
2建筑玻璃幕墙一般LED照明方法
建筑玻璃幕墙按照玻璃支撑形式，主要分为框支撑、肋支撑及点支撑3种，常见的高层建筑幕墙多为框架式，又因框架结构与玻璃结合方式的区别，可分为明框和隐框两种常见类别。对于隐框玻璃幕墙，建筑外立面形象一般整体性较强，简约美观，照明设计一般不直接在外表面安装灯具，除对建筑美观性有影响，还可能会破坏幕墙的水密性和气密性。隐框玻璃幕墙多采用内透光的照明方式，把灯具安装在骨架和支撑结构上，或隐藏在建筑的梁或楼板下，直接外射或对室内载体照明产生反射效果。明框玻璃幕墙灯具安装可选择方式相对多一些，灯具一般与幕墙结构框架连接，安装于外侧框架上一般采用直接装饰性照明的方法（点、线光源），安装于框架内侧则较多以线性光源为主。采用间接照明时，通常把灯具布设于楼板或梁侧等视觉可见位置，灯具配光角度、功率及光谱功率分布都是根据幕墙实际情况确定的。传统的外侧投光方式不适合玻璃幕墙的表现，即使有利用灯光间接反射表现建筑的设计手法，也是通过照亮建筑内部结构或其他附加载体的方法（如专门为夜景投射光设置的反光拉帘）。某些幕墙材质近似单向玻璃（特殊镀膜），采用大功率泛光灯照射易在建筑表面形成定向反射，造成眩光污染。
3建筑玻璃幕墙LED应用策略探讨
任何结构形式的玻璃幕墙都应充分考虑LED照明产品的技术特点，结合建筑性质定位、照明目的及设计的可实施性进行照明设计，脱离实际条件谈设计效果或牺牲艺术表现的项目实施都不恰当。
1）必须充分了解和分析材质光学特性、主体结构特点等幕墙相关信息，照明设计应以对灯具类别、安装可实施性的基本把控为前提条件。
2）玻璃幕墙建筑的照明设计不能“为亮而亮”，不可忽略光影对比和艺术美感，不建议把建筑外墙面当作“城市显示屏”。
3）采用反射光内透表现建筑时，一般需要对载体表面反射率、光源光谱及玻璃透光率进行分析，以确定合适的灯具安装位置。
4）对已建成建筑的玻璃幕墙照明设计，宜采取因地制宜、灵活多变的策略，室外安装没有预留安装槽位而灯具必须外露时，应减小灯具尺寸，并对外表面进行色彩处理，尽可能与安装环境融为一体。
5）新建建筑照明设计应与幕墙设计同步，以建筑化照明的方式把照明设备（灯具、安装支架及管线等）纳入幕墙系统，合理选择安装方式，减少破坏性安装带来的损耗。
6）对于夜间有商业化需求的建筑物，装饰性灯具直接安装于幕墙外侧时，应注意眩光控制，可安装灯具遮光装置、磨砂灯罩或偏配光透镜等降低眩光，也可对建筑物整体灯光分模式控制，在保证照明设计目的的前提下，最大限度减少光污染和能源消耗。
7）关注玻璃幕墙照明设计的新产品、新材料，如自带反射卷帘的洗墙灯具、LED发光玻璃等。这些随LED发展而产生的新技术手段，丰富了玻璃幕墙照明设计的表现方式，提升了建筑物夜间形象的艺术表现力。
4结论
建筑玻璃幕墙的构造方式多样，不同性质的建筑物对夜景照明的要求也不尽相同，现代化建筑的玻璃幕墙构造方式不断更新，LED照明技术也将在城市景观照明建设实践中持续普及和发展，玻璃幕墙照明设计应尽可能融入照明建筑化的思维，整合照明与幕墙系统，减少照明对建筑其他使用功能的影响。随着LED材料革新和产品工艺的改进，LED与幕墙的结合技术将更加成熟，玻璃幕墙照明系统将有更大的发展应用空间。
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