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探究桥梁照明设计实践与分析——以滨河黄河大桥泛光照明工程为例

发表时间：2021/7/1 来源：《建筑科技》2021年6月下作者：陈峰

[导读] 我国建筑照明技术应用领域的研究和发展仍然存在较长时期，相关工作人员应该充分考虑到对照明环境的实际需求，在完全满足我国照明系统正常使用的必要条件和前提下，可从我国照明软硬件装置、照明系统设计技术手段和应用技术等多个方面入手，积极地采取有效的措施，创建一个更加舒适并且又节能的生活环境，以便于更好地达成人类与自然环境的健康可持续发展。

上海光语照明设计有限公司陈峰

摘要：我国建筑照明技术应用领域的研究和发展仍然存在较长时期，相关工作人员应该充分考虑到对照明环境的实际需求，在完全满足我国照明系统正常使用的必要条件和前提下，可从我国照明软硬件装置、照明系统设计技术手段和应用技术等多个方面入手，积极地采取有效的措施，创建一个更加舒适并且又节能的生活环境，以便于更好地达成人类与自然环境的健康可持续发展。
关键字：桥梁照明；设计实践；分析；研究
        前言
        随着推进我国工业现代化和城市化的不断推进，照明灯具在日常生活的不断逐步发展丰富，灯光照明也逐渐逐步发展出并成为现代城市化社区建设过程中的一个重点。因此，相关的企业工作人员在日常经营使用中一般都会对于企业灯光照明的市场规划与方案建设过程给予高度重视，并且一定会不断地认真做好企业总体的市场规划与方案设计，从而一定能够给整个灯光照明的规划建设过程带来优秀的技术引领与专业指导。
        1工程概况
        滨河黄河大桥泛光照明工程是银川市市政配套工程，滨河黄河大桥是连接银川中心城区和滨河新区之间的重要桥梁，它位于银川市中心城区和滨河新区之间。此次泛光照明工程含滨河黄河大桥主桥和西侧陆上引桥、东侧陆上引桥、6#服务区楼体亮化工程、9#服务区楼体亮化工程。灯光特点为投光灯照射桥腹、拉索、主塔立面和桥面两侧用LED灯具点缀的灯光效果，主要灯具为投光灯、LED灯等灯具。
        2公共建筑照明节能的必要性
        目前，人工照明中的光能主要是来源于太阳能和其他电动机的转换，而太阳能中的电力则主要是由石油、天然气和煤炭等各种化石燃料产生的火焰进行燃烧。随着多年来持续不断的土壤资源开采与再利用，地球上的这些珍稀物质和土壤在历经千万年后所积累下来的珍稀物质都面临着过度开采的情况。目前我国的照明产品用电总量约为发电产品总量的10%~12%，这一比率与发达国家的水平相当，但人均照明产品用电总量水平我国只有发达国家及其他地区的15%。随着我国经济的稳步发展，人民的生活水平不断改善，人均日常照明使用量肯定将得到较大的增长。
        3桥梁照明设计要遵循的原则
        (1)对于桥梁的夜景灯光要求有一个合理的灯光照明。每座桥都必须与城市干路联系在一起，不仅负责承担着城市地区较为集中和流动的交通工具和功能，而且还是城市地区主要景观监测视点，所以桥梁的照明灯具在设计首先就应当保证对于桥面进行交通的照明，然后才是对于桥体进行景观的照明，应当尽量避免夜景照明直接干扰到整个桥梁的各种功能性照明。
        (2)灯光灯应根据主要观察点的位置、方向，选择恰当的光线照度或灯光亮度，要求是否符合灯光照明和节能的保护措施。
        (3)应充分根据不同桥梁的类型种类，选择合适的一种桥梁夜景灯光照明的表现方式，展示和宣传弘扬一座大型桥梁的独特性，并宜充分明确符合其中下述的有关规定:1)塔式桥梁斜拉桥和钢索桥的夜景照明宜充分着眼于如何塑造一座桥梁主塔、拉索、桥身侧面、桥墩等各个具体部位，并应该能够同时使得夜景照明的整体效果更加清晰具有一种整体性;2)城市景观立交桥在城市园林内的夜景照明设计要求一般应尽量避免日常园内照明防护设施的强烈曝晒以及对园内旅行者眩光的直接影响;3)对于城市园林立交桥和城市过街天桥的夜景照明设计要求一般应简单而自然，与立交桥区及其周边环境及交叉路口处的绿地灯光照明等的要求相对而协调;4)对于一座城市园林中的桥梁横跨多条江河或者纵跨桥梁等所进行的夜景照明，应该一定要充分明确考虑到与其在水中所起的作用而运动形成的水中倒影效果相互配合，应该尽量避免由于水中倒影而作用引起的眩光;同时当选择照明灯具和配件安装的具体位置时，应充分明确考虑到由于涨水对照明灯具的眩光影响。
        (4)应当严格控制投光灯照明方向和被照面的亮度，并且要避免产生眩光和太阳辐射对环境造成的污染。
        (5)桥梁夜景照明城市灯光的亮度、闪耀、动态、暗影等效果均不宜因为干扰了车辆及其他船只在路上航行时的交通信号及驾驶操纵而被阻碍。
        (6)对于通行在重载运输中的机动车辆桥梁上的照明设备均应有安全的防震保护措施。
        4照明配电线路和控制设计
        4.1配电线路中存在的问题
        配电电源线路中还有可能还会出现的漏电问题主要认为包含以下6种：①电源断路器的直流完成电压是否已经整定不完全符合配电线路上的额定负载。整定值太大、导线横切面的截面太小，起码少不了跳闸保护线路电源控制线路及保护照明电器仪表等电子器具的重要功能，发生跳闸事故时也就可能无法有效地防止跳闸。②对于家用照明电源仪表没有任何能够保护其电源接地安全的防护措施。③对于运输线路的用电敷设及线路照明诸如仪表等用电器具没有制定严格执行的与国家有关的技术规范、标准文件及其中的相关规定。④自动控制操作模式单调。一些乡村小路甚至没有必要设置任何电机连接接触器，且因这是一种采用手动电机组合连接断路器的传统工作原理方式，操作不便、不安全。⑤对于整栋高层住宅建筑物的所有照明设备仪表及供电线路等也没有必要做出最高防雷等级的保护。

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        照明设计虽然看起来简单，但实际上仍然是一门在理论和技术方面都比较高的课程，优质的灯光设计必须由一名专业的照明灯光设计师或者一名专业电气设计师进行配合和指导。唯有如此，才可以做出卓越的照明施工。
        5.2控制方式的选择
        灯光照明的控制系统是现代城市照明设备工程的一个重要组成部分。随着现代科学和信息技术的进步和发展，使得照明自动控制系统技术也发生了质的改进，已经由过去传统的手动控制逐渐发展为今天的智能化控制。在照明建筑工程中经常采取的控制措施有以下3种：
        第一，手动开关控制这种照明方式主要依靠装在配电照明回路上的手动开关照明元件操作来自动实现，主要较为适合于小型、非重要的配电照明工程项目中，其主要特征之一特点就是照明设备维护投资少、线路简便、开关每盏灯都必须同时需要用户进行人工手动操作、灯光的亮度变化单调及不仅有利于环保节能。
        第二，自动控制这种方式主要被广泛应用于各种大中型的照明建筑工程中，其最大的特点之一就是开关灯不必进行任何人工的操作、值守，一次即可以轻松地完成对自动控制过程的设置，可以直接实现对灯光变化的控制、节约能源的控制，通常可以采用对照度的控制、时间的控制和简易程序控制。
        第三，智能照明控制系统模式照明代表了传统计算机控制技术和无线通讯控制网络两种技术的有机相互融合，其主要特征特点就是一次性照明投资比较大，主要广泛适用于大中型及重要建筑照明工程项目。目前，产品和过程控制管理模式的应用组合比较多，不管我们是企业采用何种控制技术，都已经可以直接有效达到工业自动化过程控制的主要目标。建筑照明智能建筑监控中的移动智能建筑控制管理系统应当作为独立的建筑监控通讯子系统，应当及时采用一套符合国际相关标准的监控通讯网络接口及监控协议说明文本，实现建筑监控的业主管理系统和监控子系统之间的相互联合监控。
        5提高公共建筑照明品质策略
        5.1提高公共建筑照明品质的好处
        节能与环保必须把照明产品的使用率和质量放在首位，这就是贯彻落实科学发展观、以人为本的需要所带来的必然性。绿色建筑的一个核心理念就是舒适、健康和高效，通过对建筑物所使用的高效照明光源、附属物、灯具以及对建筑物所进行各种科学合理照明设计等措施来不断改善和提高建筑物的照明产品品质，将为现代人们创造一个更好的日常工作、学习、生活和休闲娱乐的环境，既能够有效地促进现代人们的身心健康。也就是说，它有利于维护社会的和谐与稳定。
        5.2提高公共建筑照明品质的策略
        良好的照明品质主要是由良好均匀的灯光照度、舒适的灯光亮度和分布、宜人鲜艳的光彩、恰如其分的明亮和显色性、没有任何眩光的干扰、正确的灯光映射与完善的造型观等所决定的，应该根据公共建筑物的使用情况来考虑优越的视觉效果，当然还需要充分考虑到经济价值和高效利用。另外，工作区域和非工作范围内的亮度之比也应该适中。光色彩和显色特点对于营造舒适的环境和气氛具有重大的影响，当然它也与各种不同年龄段人的爱好有着一定的关系。
        5.3太阳能的设计策略
        太阳能已经取之不尽，用之不竭。太阳能综合发电安全可靠，不会受到能源危机或者能源原材料供应市场不稳定而因此受到巨大冲击，太阳能能源作为一种自然资源不仅储存非常多，而且还是极具经济绿色、环保应用意义的清洁型的可再生能源。鉴于它的各种功能特殊性和一些优缺点，目前已经有很多专家学者进行了深入的探索理论研究，并积极加以研究开发和推广利用。就目前的发达国家实际开发应用进展情况以及分析结果来看，太阳能的有效开发和综合利用仍然存在很多的困难和重大问题，例如不能完全有效实现对它们能进行无间断的长期连续式电能循环和再利用、可以转化发电能力相对比较弱等等。
        6相关建议
        具体改良项目建议主要有以下几点：
        ①新增建筑物照明宜与其他建筑物进行同步设计，经当地相关部门审查合格后，与其他建筑物一起进行验收并完成竣工;②照明配电系统的设计宜由相关专业人士负责实施;③照明设计的安装要求应严格按照国家的有关规范、法律标准进行操作，并应当建立完善的施工监理、检查及验收等制度;④适合各种场景使用节电控制系统和多种应用;⑤应当具备输出网络连接控制的能力;⑥选择科技含量高、技术成熟和产品品质卓越的产品;⑦对于使用功率相对较大灯具，在安装的时候应该特别注意周围是否有可燃物或者是一些具备防火、隔热性能的保温措施;⑧切实做好日常维护保养。
        7.结语
        综上所述，桥梁的照明设计仅仅是一个系统性的工程，同时也是一个城市最为迫切所需的重要基础设施。因此，应该充分结合本行业和地区的实际情况，整体规划，分步组织实施，在其实践中充分体现先进的灯光设计思想和理念，做到精心设计、规范化施工，以有效促进和维护夜景照明设计与建筑的发展。
参考文献：
[1]北京照明学会照明设计专业委员会.照明设计手册（第2版）[M].北京：中国电力出版社,2006.
[2]易斌,刘学义,刘波等.基于IESNA90.1标准的绿色照明设计[J].照明工程学报,2014,25（1）.
[3]许臣思.以夜景照明技术为媒介的城市形象塑造方式比较研究——以重庆、武汉为例[J].江西建材,2017(09):19-20.