解析LED冰雪景觀照明系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
冰雪藝術(shù)景觀是冰雪建筑與燈光藝術(shù)的結(jié)合體,冰雪是載體,燈光是冰雪景觀的靈魂。冰雪景觀的燈光經(jīng)歷了燭光、白熾燈到熒光燈這樣一種發(fā)展歷程。
(2)傳統(tǒng)光源不可回收的痼疾為冰雪景觀的建設(shè)帶來了巨大的資金壓力。傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈易損、無法回收,每年均需重復(fù)投入,而且報廢光源中的重金屬物質(zhì)嚴(yán)重污染了環(huán)境。以哈爾濱冰雪大世界為例,每年在冰雪景觀應(yīng)用的熒光燈數(shù)量高達(dá)40萬只,景觀融化后熒光燈直接報廢,燈管內(nèi)的汞對松花江水質(zhì)造成了每年54萬m3的嚴(yán)重污染。
(3)綠色節(jié)能是冰雪藝術(shù)景觀旅游文化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢和方向。每年冰雪大世界的一項(xiàng)重要成本投入就是電費(fèi)開銷,傳統(tǒng)光源光效低,尤其是在低溫運(yùn)行環(huán)境下耗能更大,因此采用綠色節(jié)能照明光源是冰雪景觀節(jié)約能耗的有效保證。 在此背景下,LED光源以其自身具備的諸多優(yōu)勢,逐漸成為冰雪景觀照明的發(fā)展趨勢。與傳統(tǒng)光源相比,LED的節(jié)能、長壽、高可靠性、環(huán)保、易于變光變色控制等優(yōu)勢非常突出。但是LED照明屬于新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,尤其在冰雪景觀領(lǐng)域的應(yīng)用有著更大的挑戰(zhàn)性,因此采用LED光源的燈具研制開發(fā)工作必須清晰掌握LED特有的發(fā)光特性和數(shù)據(jù)指標(biāo),才能最終符合需求。那么,讓我們來看看冰雪景觀對LED燈具有哪些方面的要求。 冰雪景觀照明的需求特點(diǎn) 從景觀設(shè)計(jì)方角度考慮,最被關(guān)心的問題是LED燈具在冰體內(nèi)的投光效果、亮度的顯著性和照明控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的特技顯示效果。設(shè)計(jì)方要通過了解這些內(nèi)容,并通過冰建筑建模和照明效果建模的方式來對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行預(yù)評估,最終確定方案的整體藝術(shù)效果。這是對冰雪景觀設(shè)計(jì)方案建立客觀評價體系的一個必不可少的過程。 從景觀施工方角度考慮,主要有兩方面要求:一是安裝方便,二是可靠性高。安裝方便強(qiáng)調(diào)的是保證較高的施工效率、無需培訓(xùn)、接線快捷、只需一種工具甚至徒手即可完成;可靠性高強(qiáng)調(diào)的是LED照明系統(tǒng)的低故障率,要保證高效、流暢、無需調(diào)換檢修的安裝過程。冰雪景觀的建設(shè)工期僅有短短的十五天,而且是在低于-20℃的室外環(huán)境施工,因此上述兩點(diǎn)要求是工程順利實(shí)施的一個重要保證。 從景觀經(jīng)營業(yè)主角度考慮,在滿足設(shè)計(jì)方和施工方要求的基礎(chǔ)上,要保證節(jié)能、可回收性好、成本低三點(diǎn)要求。節(jié)能要求較好實(shí)現(xiàn),因?yàn)長ED自身光效就比包裹色片的熒光燈光效高,而且低溫狀態(tài)下,光效差別更加突出,再加上變光變色的控制因素,因此LED冰雪景觀照明的節(jié)能效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于熒光燈。但是要保證可回收性好和低成本的要求就需要我們下大力氣投入研發(fā)。 總而言之,設(shè)計(jì)方的要求是“效果好”,施工方的要求是“簡單快捷”,經(jīng)營業(yè)主的要求是“物美價廉”。下一步討論如何來滿足這些要求。 LED冰雪景觀照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案需要考慮的幾點(diǎn)問題 1、LED冰雪景觀照明的燈具選型 LED冰雪景觀照明燈具分為投光型和透光型兩種類型。 投光型LED燈具是指將光投射至景觀立面,通過平面反射表現(xiàn)景觀效果的燈具類型。自從冰雪藝術(shù)景觀出現(xiàn)以來,設(shè)計(jì)師們就想尋求一種只見冰發(fā)光,而看不到燈具的照明方案,這在傳統(tǒng)光源應(yīng)用時期是很難做到的。而LED的出現(xiàn)為制造“一種通體發(fā)光的冰”提供了有效的技術(shù)手段。我們需充分利用LED的單邊發(fā)光特性,將LED燈具嵌入冰體內(nèi)部,讓燈具的光軸法線與觀察方向垂直,因此觀察者看不見燈具光源發(fā)光,只能看見冰體被照亮的反射面發(fā)光。這種冰體內(nèi)部嵌入式的LED燈具對冰的質(zhì)感表現(xiàn)效果最好,因此將會成為LED冰雪景觀照明應(yīng)用量最大的燈具類型。這種燈具要求有較大的光輻射功率,因此往往采用大功率LED器件作為燈具光源。另外,有些雪雕景觀還需要一種外置投光式LED燈具,用于外立面投光照明。 另外一種類型是透光型LED燈具,它的光軸方向與觀察方向平行,大部分光從冰外立面直接輻射出來,因此無論將其置于冰內(nèi)或冰外,視覺最敏感的就是光源本身,因此降低了冰雪景觀材料晶瑩剔透質(zhì)感的可觀賞性。通常這種類型的燈具應(yīng)用于冰雪景觀建筑需表現(xiàn)的主體線條和外輪廓裝飾。 2、配光方案 LED冰雪景觀照明燈具的配光方案推薦采用RGB三基色的構(gòu)成方式。這個配光方案盡管成本較高,但是有三個方面的積極因素:一個是采用RGB三基色合成光的色彩表現(xiàn)力最強(qiáng),可形成對大多數(shù)顏色可見光的模擬表現(xiàn);另一方面的因素是這種配光方案能夠適應(yīng)不同景觀的設(shè)計(jì)要求,保證回收重復(fù)使用的兼容性最好;最后一方面的積極因素是便于LED冰雪景觀照明系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化。 與以往相比,傳統(tǒng)光源屬于每年冰雪景觀建設(shè)投入的耗材,而LED燈具屬于固定資產(chǎn),因此從LED的配光方案設(shè)計(jì)開始,就要保證LED照明燈具對不同應(yīng)用設(shè)計(jì)方案的適應(yīng)性和兼容性。 3、LED冰雪景觀照明的投光效果研究 投光效果是決定整體LED冰雪景觀照明效果的一項(xiàng)重要參數(shù),最理想的投光效果是將LED的光泛射到冰層上,形成通體發(fā)光的多面體光源,同時面光源的亮度顯著性要符合景觀的觀賞性要求,這里需要掌握兩方面的內(nèi)容。 |
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