1·前言     

    

　　城市照明规划是城市照明科学化、有序化的重要前提。城市照明在我国各城市迅速发展，科学规范城市照明建设，除有关标准、规范、管理办法外，城市照明规划具有不可替代的作用。城市照明规划涉及面广、内容多，方法各有不同。目前较多的是借用城市规划的一些方法进行城市照明规划。我们不能说这有什么不对，城市照明规划应该是城市规划的一个组成部分，但是，如果不根据照明专业的特点，不根据人工光性质特征及其规律性，就会产生城市照明规划常常流于只借用了城市规划的一些外壳、术语的形式，而缺乏可操作可实施性，其科技含量也低。笔者认为，城市照明最重要的核心还是照明的一些定量指标，而不只是泛泛而谈的原则、创意构思、艺术审美及流于形式的分析等。我们既要讲究艺术性，但又不能过分强调艺术性。我们知道，从审美理论方面讲，创作的自由性是创造美的一条根本原则。没有创作的自由性就不能创造美。而每位创造美的人的审美意识和标准是不相同的。如果城市照明只强调艺术性，那么，五花八门的东西就会“百花齐放”。目前出现的光污染、亮度太大、色光混乱、追光、闪跳、空中激光表演灯、空中探照灯到处滥用的倾向是值得我们深思的。     

    

　　城市照明是工程技术，它的艺术性也是需要通过定量的技术指标才得以实现。因此，从城市照明定量方面看，城市照明规划应当包含如下内容 : 亮度及区域亮度的确定，亮度比、光色、眩光及光污染控制、视觉与光源光色、用电安全、照明器具、照明方式、节能措施、经济指标、照明控制及管理措施等。     

    

　　2·城市照明规划的定量因素分析     

    

　　2·1·亮度及区域亮度等级的确定     

    

　　2·1·1 亮度     

    

　　目前我国还没有有关城市照明 ( 城市景观照明 ) 的国家规范、标准，但天津、重庆制定的技术规范明确提出城市景观照明应以亮度为标准。上海的标准除在一些方面提出照度要求外，对建筑外观照明根据不同背景亮度提出不同等级的亮度推荐值，以及广告、招牌的最大允许亮度值。北京市的《绿色照明工程技术规范》对“各类建筑物景观照明” 只列出照明单位面积功率指标 3 ～ 5W/m2 ，而在平均照度值栏中却留出空白，未提出照度数值 ; 对限制光干扰的最大光度值，则根据环境区域作了 4 个等级建筑物表面亮度的限制值，这个值与英国的数值相同。     

    

　　a、关于国外方面的亮度问题     

    

　　国际照明委员会 (CIE) ：     

    

　　IE 推荐的两个标准，既有亮度又有照度。     

    

　　CIE 在推荐的亮度水平方面，仅对环境亮度与目标物亮度关系作了推荐，即：照明较暗淡区域用 4cd/m2 ，一般区域用 6cd/m2 ，照明很亮区域用 12cd/m2 。“较暗淡，一般区域，很亮”这些词语是无法确定的模糊语言，也是无法度量的。在推荐的照度方面是比较完备的，有被照面材料名称、推荐的照度、修正系数，同时推荐了计算式 E=Lp/r 。这个公式被广泛应用于景观照明设计计算之中。     

    

　　b. 北美照明手册推荐值：     

    

　　北美照明手册推荐的建 ( 构 ) 筑物泛光照明以照度为标准，但分析了亮度与视亮度问题。     

    

　　美国在泛光照明方面提出建筑立面功率限值为 2.69W/m2     

    

　　英国倾向于照度标准，但亮度推荐值上采用了目标物与环境的相对亮度三个等级： 5cd/m2 、 5 ～ 10cd/m2 、 10 ～ 15cd/m2 。     

    

　　荷兰在推荐和限制方面既有亮度值，又有照度值，亮度表面限制值：傍晚、晚上 25cd/m2 ；推荐值：傍晚、晚上 10cd/m2 ；窗户上照度限制值：傍晚 25lx ，晚上 4lx ；推荐值：傍晚 10lx ，晚上 2lx 。     

    

　　日本推荐了照度为标准     

    

　　2·1·2·标准研究     

    

　　以照度为标准是目前较为普遍的方式，但世界各国也普遍认识到照度为标准的不准确性，目前有关计算公式也普遍采用 CIE 推荐的 E=Lp/r 的计算式，这个算式是基于漫反射材料而确立的，如传统的搓砂、砖墙等可近似看成是漫反射材料，但目前城市建 ( 构 ) 筑物已大多不再用这些传统材料，而是各种釉面砖、花岗石、铝塑板、胶质外墙涂料等现代材料。这些材料表面光泽度较大，其光学性质属于既有规则反射又有漫反射性质的混合反射材料。 CIE 也认为对于这些材料应通过实验加以解决。因此， CIE 推荐的漫反射计算公式已不完全适用，需要进行修正。有学者认为，“目前国际上多用照度为标准，如 CIE 推荐的城市景观照明标准，由于照度的大小并不直接反应人眼的明暗感，它还和目标物表面对不同光色的反射率、材质、光的投射方向及人的观看方向有关，因此， CIE 推荐的照度值对于不同的材质，不同物体色光在不同光源照射下是不同的。用 CIE 推荐的标准来控制景观照明设计很不方便，同时，也没有将光的投射方向及人观看的因素考虑进去， CIE 主要建议采用照度标准作为设计标准值，是因为亮度的计算复杂”。     

    

　　就这个问题，笔者在实验室作了实验测量，获得近万个实验数据，并作出一一对应的修正系数，进一步完善了泛光照明计算方法，有较好的实用性。因此，城市照明应当确定以亮度为标准。     

    

　　2·2·区域亮度等级的确定     

    

　　城市照明不是越亮越好，这已是学术界的共识，根据城市不同区域不同功能和审美的要求确定不同的亮度等级，既是审美的要求，也是节能，防止光污染的有效方法。     

    

　　笔者在重庆城市景观照明规划中对重庆中心城区——渝中半岛进行了按不同区域从 1-10 个等级的亮度级差划分，每一个等级对应不同的亮度值。这就是我们的“亮度分级”法，根据中心商业区、一般商业区、住宅区、行政办公区、独立住宅小区、文教卫生区、绿化休闲区、工业加工区、历史文物区等等确定不同的亮度等级。     

    

　　当然，即使每一个大的区域内，因具有多种不同性质功能，又作了相对不同的划分。如普遍存在的商住楼，其群楼、顶楼多设有商业性用房，而楼身多为住宅，我们也根据大的亮度划分为三个不同亮度等级来规定其亮度，这有利于城市照明的亮度控制和节能。     

    

　　2·3·亮度比     

    

　　通过大量的城市景观照明的现场测量和问卷调查分析，证明景观照明的亮度问题的确不是单纯由目标物本身的物理亮度决定，我们测量的物理亮度并不能完全表示与我们观看到的明暗程度具有一一对应关系，也就是说并不常常是测得目标物亮度很高，我们主观感觉它就很亮，这在一定程度上和其背景亮度有很大关系。因此，亮度比是一个比较重要的问题，这就是为什么我们确定一个目标物亮度时，需要用仪器测量其背景亮度的原因。关于亮度比一般通常的方法按照国外的提法是“目标物亮度与背景亮度比值不超过 10:1 ，最大不超过 20:1 ”，这也是学术界较普遍采用的方法，但经过笔者对重庆主城区 9 幢楼的测量并进行了近 200 人的问卷调查，其目标亮度与背景亮度比例从 287.5:1 ～ 23.68:1 不等，其中评价亮度刚好合适的 3 项是： 80.9:1,35.9:1,57.8:1 。笔者又对上海同济大学学者对上海 16 幢楼测量亮度与背景亮度比和主观评价值作了一个亮度比的统计，发现目标亮度与背景亮度比值在 212:1 ～ 6.09:1 之间，其中评价亮度刚好的 4 项分别是 :42.76:1,26.56:1,29.14:1,42.79:1 。重庆、上海两地的评价为满意者均超过 20:1 。这个问题说明，亮度比的问题也是非常复杂的，并非像国外所提出的 10:1 或 20:1 的这么简单问题，这涉及到民族习惯、心理因素、环境状况等较为复杂的问题。因此，还有相当多的工作需要深入研究。     

    

　　2·4 光色     

    

　　光色问题也是学术界十分重视的问题，色光乱用，花里花哨等构成的光污染已成为城市照明不可忽略的问题，城市照明规划对其进行限量是必要的，但是，我们又不可否认，民族心理对色彩的偏爱是不尽相同的，在规划城市照明光色时也不应一概而论，笔者认为对光色的规划原则应是 : 城市建 ( 构 ) 筑物颜色是规划色光的基础，如冷色建 ( 构 ) 筑物饰面宜用白色光或冷色光源，暖色建 ( 构 ) 筑物宜用暖色光或白色光源，有特殊要求的另当别论。     

    

　　对于动感光、闪烁光、色彩艳丽的光宜少用，作点缀是可以的，且要在不影响交通安全的前提下使用。     

    

　　2·5 眩光及光污染控制     

    

　　眩光的概念是很清楚的，日本关于光污染的定义：狭义的光污染是指干扰光的有害影响，其定义是 : 已形成的良好的照明环境，由于溢散光而产生被损害的状况，又由于这种损害的状况而产生的有害影响。溢散光是指从照明器具发出的，使本不应是照射目的的物体被照射到的光。干扰光是指在溢散光中，由于光量和光方向这两种原因，使人的活动、生物等受到有害影响，即产生有害影响的溢散光。     

    

　　眩光及光污染一定要严加限制，特别对影响交通安全的眩光，应作为强制性要求。眩光及光污染问题可以参照国际先进发达国家的要求。但是我国也应根据实际情况区别对待，比如特大城市、大城市和中小城市或有一些城区内没有多少交通车辆的地区，应有不同的区别。当然，从总的方法上应当科学定义，比如对上方光束比方面，日本最佳值在 5% 以下，短期目标为 0 ～ 15% （郊外）， 0 ～ 20%( 城市中心等 ) 。目前有的城市将荧光灯作为轮廓灯，在建筑、立交桥等上到处使用， 亮度过高又产生严重的眩光， 应当引起重视。     

    

　　2·6 视觉与光源光色     

    

　　有关光源的研究成果是非常多的，其理论和实践研究也是很成熟的，城市规划应当利用这些成熟的研究成果于其中，笔者这里仅就视觉与光源光色的几个有关问题作一些讨论。人对亮度的评价与光源光色的关系是非常紧密的，在相同的物理亮度上，人对亮度的评价出现不一致，很大程度上是因光源光色使人对亮度的感觉不一致造成的。我们知道，在照明水平较低情况下，蓝、绿色光源的有效光输出增加，黄色光源有效光输出会下降，白色光因其含有蓝绿光谱故在较少的光输出下视觉有效光值大大增加，黄色光源的视觉有效值会降低，这是被实验所证实了的。同时由于景观照明不属于明视觉和暗视觉，因此，研究中间视觉条件下光源光色的影响就非常有必要。笔者认为，视觉的生理、心理与光源有密不可分的关系，必须进行深入研究，其中，中间视觉应该列入重点范围之中。     

    

　　2·7 照明器具     

    

　　城市照明规划应包括对照明器具、设备设施等方面的规定，这是城市照明能够实施的前提。城市照明器具涉及到行政管理部门、设备设施管理者、维护者、设计者、生产厂家及销售商。     

    

　　灯具生产厂家应提供优质的灯具和完备的相关资料，使用者在购买灯具时应考虑与环境照明类型相适应，在照明效率方面，应使用高效节能的光源和灯具，厂家应开发生产这类产品。对照明灯具的功率选择，应按照设置目的，根据照明效率、灯功率，开关装置功率等进行综合评价，对灯具附件及所涉及的一些设备设施都应该有所限制。另外，对照明设备的安全、性能也应有所要求，如用电安全，各种装置、导线、部件、灯具外壳防护等级及外壳材料等，以及对灯具的光度数据如光强分布等都应有所要求。     

    

　　2·8 供配电系统问题     

    

　　城市照明用电问题一般至少涉及如下几个方面：     

    

　　·一般性规定，如用电负荷、供电电压、供电半径、低压供电接地、供电系统划分、功率因数、线路保护等。     

    

　　②负荷计算。     

    

　　③导线与线路敷设方式，如电线电缆选择，型号与截面要求，保护线的材质、线路路段环境特征、水下灯配线、穿管与线槽材料等。     

    

　　④控制方式与设备选择，谐波抑制、防雷与安全接地等。     

    

　　2·9 照明方式     

    

　　照明方式是城市照明规划不可缺少的内容，照明方式一般有：泛光照明、轮廓照明、建筑物内透光照明、特种照明等。     

    

　　城市照明规划应对每一种照明方式的基本实用场合有一定的范围规定。泛光照明是一种耗能最大，也最易造成光污染的方式，不能到处乱用。如对住宅楼除山墙和楼顶，部分裙楼适合外，对有大量窗户的楼身就不适合。如现在使用比较普遍的行道树下的埋地灯，就应当慎重使用，严重的眩光使行人看不清道路。另外如特种照明的霓虹灯，一般而言作为商业中心地段的广告等使用，但有的地区在住宅、文化办公区作为轮廓灯运用，这是需要限定的。对于追光、闪跳的装饰花灯以及激光束、彩色远程探照灯 ( 空中大炮 ) 等更不能到处乱用，都应该在规划中有所规定。     

    

　　2·10 节能措施     

    

　　近年来，全国各城市电力非常紧张，缺口非常大，许多城市采用拉闸限电方法，有的城市连路灯都进行限制。城市照明的节能问题已是一个极为严重的问题，目前城市照明普遍存在着不讲节能，只追求亮和花哨问题。节能要和防光污染、防眩光、科学的照明方式、适宜的亮度以及选用高效节能的光源、灯具及优良的设计结合起来。     

    

　　节能是有许多可采用的措施，其中最主要的是规划和设计要有非常明确的具体措施。     

    

　　2·1·1·经济指标     

    

　　城市照明规划应当提出恰当的经济指标，这里最主要的应当控制城市照明的投资规模，城市照明规划和城市规划的投资计算应有所不同，相对而言，城市照明的投资估算要具体一些。城市照明的经济指标应以前面所列的内容为基础，如果规划已含有前述内容，投资估算是可以相对准确的。目前有许多中小城市和地区，动辄在城市照明方面就提出多少个亿的初始建设投入。过量的资金投入必然会导致设置过量的灯具，产生过高的亮度，产生严重的光污染和浪费能源也是必然的，加上长年运行维护费用，这对于地方财政并不富裕的地区是一个不小的负担，也不利于节能。城市照明规划有义务通过规划正确引导政府主管部门确定恰当的城市照明建设的经济投入。     

    

　　2·1·2·照明控制及管理措施     

    

　　照明控制及照明管理措施是城市照明规划不可缺少的部分，照明控制根据目前的实际情况，一般有集中式和分散式两种，集中控制是管理部门设置控制中心，对比较重要的照明区域、楼宇等进行开、关灯的统一控制。这种好处是可以使城市照明的总体效果能统一把握，但资金投入较大。另一种是由各区段、楼宇自己控制，开、关灯由这些具体管理方面负责，这要相对经济一些，但开灯不关灯的情况时有发生，对整体的总效果有一定影响。这两种方法中一般又分为平时、一般节假日、重大活动和主要节假日分级控制。     

    

　　在管理措施方面，主要是指政府主管部门制定的一系列有关的规章规定。如重庆市出台《重庆市城市夜景灯饰管理办法》，列出了二十五条具体管理内容，归纳起来主要包括：规划、设计、建设、维护、奖惩、管理及管理部门的职能等各个方面，规范了城市照明的相关行为，有较好的可借鉴性。     

    

　　有关道路照明规划方面因篇幅原因就不一一赘述。     

    

　　3·结语     

    

　　城市照明已成为城市不可分割的一个组成部分，城市照明改变了城市夜间形象，吸引了旅游观光，促进了消费和经济发展，丰富了人民群众夜间的活动内容，受到广大人民群众的欢迎。城市照明存在的诸多不科学的方面也是发展中的正常现象，我们应当一分为二地看待。     

    

　　从专业技术角度提出一些科学的方法供政府有关部门决策，是我们照明科技工作者的责任和义务。其中科学的、高质量又符合实际情况的城市照明规划就是非常重要的一个环节。城市照明规划既是城市规划的一个组成部分，但又是不同于城市规划的一项专业技术性极强的专项规划。因此，城市照明规划最核心的内容——照明的定量因素应当引起城市照明规划者的高度重视，这才会为城市照明建设提供科学的依据。