泛光灯的应用

导读：在决定泛光灯位置和所需发光量和光度特征时，需要考虑到以下多种因素：表面质量和颜色，组成部分，视点位置，物体发光距离，周围地区的照明及期望效果。泛光照明不应将物体“淹没在灯光的海洋中”。通过使相邻几个区域分别得到较多或较少的照明或阴影，泛光照明应能显示物体不同平面和组成部分的起伏轮廓。应考虑到以下要点。泛光照明技术1、入射角正是阴影将立面起伏突现出来，因此，照明应始终能提供表面成像，以正对角度射向立面的灯光将不会形成阴影，并使表面显示为平面状。阴影尺寸取决于表面起伏和灯光的入射角。平均照明方向角应为45°(见图1A)。若起伏极小，此角应大于45°。2、照明方向为了使表面照明看起来平衡，所有阴影应投射在同一方向，为一个投影区域中的表面提供照明的所有灯具应有相同的投射方向。例如，如果两盏灯对称地瞄准某一表面的垂直方向，阴影将会减少并可能会出现混乱。因此有可能无法看清表面起伏。然而，大型突出物可产生大的密集阴影，为了避免破坏立面的整体性，建议在与主光照明成90°的角度提供较弱的照明来弱化阴影。3、视角和照明方向为了看清阴影和表面起伏，照明方向应不同于观察方向，这两个方向所成的角度应至少为45°。然而，对于可从几个地方看见的纪念碑而言，不可能严格遵守此规则，应选择主要观察点，照明设计中优先考虑此观察方向。泛光灯位置1、确定位置在城市背景中，通常不可能将泛光灯安装在理想位置，应在现场对以照明设计为基础初步研究作出调整，以便考虑到位置的物理限制并达成最满意的方案。2、日光下的外观一旦确定夜间照明所需的灯具安装位置，应确保照明装置既不会有损于艺术效果，又不会有损于白天的视觉效果。3、眩光在多数泛光照明方案中，灯具的光度特征会导致无法承受的眩光危险。因此，有必要检查眩光的可能性，无论是直接引起或由反射引起的眩光，都会影响到邻近建筑物的住户或附近的司机或行人。有必要对照明设备进行调整，以消除这种风险。4、维修和调整入口定期进行检查是必要的，以及时检验和调整设置，更换光源和维修灯具。所选的照明装置应尽可能容易接近，以简化维修作业和避免不必要的成本。如果难以接近照明装置将会导致低效维修和系统故障，这将降低照明工程的美观性。还应为运行设备所需的电气部件(镇流器、保险丝、控制开关等)的更换制定规范。泛光灯特性1、光束范围泛光灯产生的光束宽度可能更大或更小，这取决于光学系统和光源在灯具中的位置调整。按照惯例，泛光灯的光束范围由等于光束轴向上峰值发光强度50%的发光强度方向来确定。圆形对称式泛光灯的光束范围在各个面上保持不变，矩形泛光灯的光束范围通常为卵形，它由对应两个对称平面的两个值确定。在某些应用中，使用的灯具光束在峰值光强情况下不对称。在此情况下，光束范围等于50%的光强所确定的两个半角。光强分布曲线拥有相同强度峰值和相同光束范围的两盏泛光灯可能会拥有不同的光强分布曲线；在选择最适合解决某一泛光照明问题的灯具时，这些曲线将提供有用的信息。由于许多泛光灯的光束范围窄，上图的极坐标中曲线通常不可能读取或不准确。在大多数泛光灯中，转移光学系统的光源将会改变分布曲线的形状(光束范围、光强和对称)。3、泛光灯的光输出一些泛光照明可配备具有不同光通量输出的灯。因此，通常泛光照明的强度由灯的光通量达到1000Im时得出，实际强度可根据所用灯的光输出而算出。4、光输出比光输出比为泛光灯与裸灯发出的总光通量之比；它是泛光灯效率的通用指标。另一个实际的数字是光束系数，它表示光束范围内发出的光通量与裸灯发出的光通量之比。灯功率1、推荐的物体亮度为了正确地显示物体的外观，应根据环境照度、所述物体的尺寸和位置来确定被照立面的平均亮度。环境(尤其是背景)的平均亮度越高，被照物体亮度越高。照度低的物体将无法在明亮背景下显示。另一方面，亮度高的物体在低亮度环境下可能会太过显眼。为了创造充分的视觉效果，一小块单独的表面应获得高的亮度。在类似环境中，大面积表面需要较弱的亮度。对于同样的区域和尺寸，从远处看到的物体比从近处看到的物体需要的亮度高。以下值通常被认为是适用于特定环境的平均亮度：——在照度低的地区(照度低或较低的农村地区)，4cd/m2；——在一般地区(小城镇、大城市郊区)，6cd/m2；——在照度高的地区(市中心的娱乐和商业区)，12cd/m2。建议将这些值作为计算和设计依据。可根据特定情况进行相应调整。2、照度和反射率(反射系数)在确定亮度后，将要达到的照度取决于立面或表面的反射特性。表面各点的反射率不一定相同，因此应采用平均值。该值可使用适当设备直接测出，或通常根据已知值估计而得。反射率值不仅要适用于使用的灯光的光谱质量，而且还需适用于被照表面的颜色。例如，黄一橙色表面反射低压钠灯的光多于反射未校正的高压汞灯的光。因此，可根据亮度和显色不同选择光源和表面颜色。表：建议的照度值注：如果物体较远，所有值应增加30％。设计照度应考虑到运行过程中的维修程度。3、光通量一旦知道运行所需的照度，灯的光通量可从以下公式中计算出：式中：φ——灯的总光通量(1m)；E一一平均运行照度(1x)；S——指整个被照面积(m2)；系数U产生于：a）所安装灯具的光输出比，可从制造商提供的资料中获得；b）维护系数，取决于当地条件、清洁和更换照明灯的频率。如果定期清洁和更换照明灯，在无更15GB／Z26207--2010／CIE94—1993好信息的情况下，可采用系数O．8；c）浪费的光系数。部分光通量可能未照射在目标表面。溢出光的比例取决于光束范围、表面尺寸及距离之间的关系。可能还需考虑到大气散射，尤其是在远距照明时更应如此。系数U的典型值为0.30。4、泛光灯数量计算在使用泛光灯为表面提供照明时，要使表面能够被察觉到，应将泛光灯安装在规定的光束的角分布之内。因此，为了对构筑物立面进行照明，可使用泛光灯，且泛光灯位置上整个立面角分布与光束范围相同。还可以使用几盏泛光灯，使其产生较小的光束分布，并在布置时使被照区域并列，以便泛光灯照射到整个立面。为了达到均匀的效果，单只泛光灯的光输出量应与用于第二个方案的一组泛光灯的光输出量大致相等。由多只泛光灯构成的组合装置具有更大的适应性，可微调，以达到理想的效果。本解决方案存在成本高和不方便的缺点。对于既定表面，应根据泛光灯与被照物体之间的距离进行选择。对于远距离而言，使用几盏密集布置的泛光灯优于具有更高输出量的一盏泛光灯，因为这样可形成较宽的光束范围。当照明距离短时，具有中等光束范围的单盏泛光灯比较适合。在选择泛光灯时，应考虑到所用泛光灯的特性(光通量和光束宽度)和安装设计。在标准均匀照明中，最大值与最小值的比率为2：1时可能可接受，但是3：1时可能较为明显。建议不对此比率值作出限制，而是需要根据实际情况进行评估和判断。安装设计实例为了能够看见塔的圆形，塔宽度上的亮度应不断变化。然而，光纤应当在竖线上保持不变。改选择取决于灯具距离物体的距离与塔直径之间的比率。当比率高时，即当窄塔被远处的泛光灯照亮时，布置2盏泛光灯比较合适。当被安装在建筑物附近的泛光灯照射时，应根据矮塔布置三组泛光灯，相互间的角度约为120°。当只能从一个方向看到大直径柱形塔时，可能会产生两种效果。可在两个较暗区域之间创建一个照亮的中心区，或进行相反布置该选择取决于建筑物背景的特征。多面塔为了显示此种构筑物的特征，两个相邻面的亮度应不同。因此，不应在任何两个相邻表面上对称地布置泛光灯。每个面的亮度取决于光束轴的倾角和泛光灯与物体之间的距离。对于可从各个方向观看的矩形或六边形建筑物，通常两个照明方向就足够了。对于从各个方向观看的8个或更多面的构筑物，泛光灯位置数量取决于可用地点。应对每种实际情况进行研究，以免任何面处于阴影内。屋顶形状屋顶是建筑不可缺少的一部分，它能够维持整个结构的建筑平衡。有必要在夜晚为屋顶提供照明，以重塑建筑的美感，这就需要特别注意勾画出建筑高度的屋顶线。当照射到立面的泛光灯相隔距离近时，通常不可能从同一位置照射屋顶。在城镇中，通常可将泛光灯安装在相邻的建筑上。在其他情况中，泛光灯可以安装在相应距离的桅杆上或屋顶上。如果将泛光灯安装在屋顶上，要注意这些泛光灯要安装在隐蔽处，以在白天保持建筑外观的美观性。天窗、窗户、排水系统、烟囱等建筑上都可提供位置来安装和隐蔽泛光灯。将泛光灯安装在屋顶平台边缘能够很容易照亮平台以上的立面。当建筑照明由安装在约为立面高度两倍远处的泛光灯提供时，光束中溢光通常能够照亮屋顶。屋顶通常用比立面颜色深的材料制成，因此其亮度较低，即使在白天也如此。为了保持平衡，屋顶照明的照度不能高于建筑的其他部分。如果屋顶的颜色很显眼时，可以通过采用具有适当主色的光源来增强这种效果。例如，氧化铜的绿色遮盖物可以用汞灯进行照明，而建筑物的其他部分受到较暖光的照射。这些方案要求具备丰富的经验，通常要求进行几次初步试验以避免出现严重的错误。阳台和走廊阳台和走廊的投影会在墙壁或立面上产生阴影。光源离建筑越近，阳台突出部分越大，走廊深度越深，同时阴影也越大。如果产生的效果不雅观，就需要通过改变泛光灯布置或通过在阳台或走廊中另外增加泛光灯以减少对比度，从而减少阴影的影响暖光和冷光照明的使用可使部件存在明显的差异，并且有时可以增强轮廓幻觉。该技术的应用十分复杂。柱廊柱廊可以通过背景的正、反轮廓效果来增强其视觉效果。在照明背景下，柱子的轮廓会突显出来。应为柱子提供低光强照明，以限制反差或突出柱子的质地。直接照明中，采用探照灯为每个柱子提供照明，并使其从暗色或较暗背景下呈现出来。这两种方案的选择取决于周围环境、物体现状和期望效果。方案的采用取决于物体现状及其周围环境：a）地面上的物体独自位于草坪的中间。泛光灯安装最好与地面齐平，这可保持周围环境的外观并降低眩光的风险。泛光灯也可以安装在植被或石头屏障后的地面上。b）安装在基架上的物体，位于草坪中。为了限制基架的亮度，泛光灯要安装在较远的地方。另外，基架边缘不得在物体基部形成阴影。c）物体安装在行人可以进入区域的基架上。通常不可能将光源安装在基架的周围，因为这样距离过近。只能将泛光灯安装在公共照明柱或四周建筑物的立面上，但是要采取防范措施避免对行人等产生眩光。通常雕像的面部以及塑像的前部是被照主体。只有雕像后部才需要较少的照明，或在一些情况中可以完全不需要照明。尽管最容易从下部进行照明，但应注意，这种情况下雕像面部会产生令人不舒服或变幻不定的光影。某些非人物雕塑所用材料的颜色是一大重要因素，通常而言，采用白炽灯照明(标准灯或卤钨灯)可以产生好的效果。材料的颜色也可以采用合适的光源(汞灯、金属卤化物灯、钠灯)来强化，但是本方案需要采取多种预防措施、初步试验并获得艺术家或管理员的许可。旗帜照明应考虑旗帜随风摆动的潜在幅度。该照明应向上以避免眩光。对于建筑物顶部的独面旗24GB/Z26207--2010/CIE94--1993帜，根据旗帜移动范围内在屋顶上可以安装一圈探照灯，这些灯是向上照明的并稍微向旗杆倾斜。根据旗帜的大小和旗杆的高度，可以采用四到八盏中等宽度光束的泛光灯。当旗帜位于立面的一标准倾斜面时，需要在旗杆任意一边旗帜的最低点处(无风时判断)安装两盏泛光灯。旗杆上孤立的旗帜也可以通过在柱子或旗杆上安装一圈聚光PAR灯来照明。这些灯应位于地面以上至少2.50m处，以避免眩光；且位于旗帜(无风状态时)以下至少40cm处，以避免烧坏织物。悬挂在众多旗杆上的旗帜可以通过将PAR聚光灯安装在地面或垂直于地面的柱子上。探照灯的数量和布置取决于照亮所有（各个方向的）旗帜需要的照明水平。树木通常由安装于地面上的泛光灯对树木进行照明。照明设备的布置取决于各个物体具体的形态和外形。存在可能损坏泛光灯的情况时，不建议将其安装于树木上。若通过卡圈将其固定在树枝上，则需随树枝的生长有规律地对卡圈进行调整。若要求对树木的较高处进行照明，例如：对树木第一层树枝以上进行照明，则需将泛光灯固装于高于该平面的细杆上。可将动态与装饰照明效果应用于落叶树木上，冬天可将一串串低瓦数的白炽小灯绑在主枝上。这29GS/Z26207--2010/CIE94--19