大功率LED在古建筑照明中的应用

引言

　　对于景观照明设计来说，古建筑是不可再生的，必须在有可靠保护的前提下才能实现现代化的照明设计与实施。 照明设计必须遵守以下原则：

　　1、保护和利用的原则。古建筑照明既要达到展示其古建筑的风采，体现她的文化艺术内涵，又不能损伤古建筑，达到保护和利用古建筑的双重要求。

　　2、不改变古建筑原状的原则。如800年以上的古建筑严禁敷设电线。

　　3、按标准设计的原则。照明的照度或亮度、光源的红外线和紫外线的含量、照射时间以及光源的颜色参数等均需严格按标准进行设计。

　　4、严格管理的原则。在夜景照明设计时，必须考虑照明设施维护管理方法及措施。

　　之前由于受光效和光源的限制，古建筑照明中存在着一系列的问题，比如：

　　a、照明装置的安装。将大体积的灯光装置直接固定于建筑之上，既破坏了建筑物结构及其白天景观。且没办法展现古建筑细腻的丰富的光影变化之美。

　　b、照明方法问题。为保护建筑采用远距离投射，而且大多数投光灯没有遮光措施，致使向被照物之外的溢出光较多，初步估算大约有1/4~1/3的光线溢散到空中和被照物之外，形成光污染。更是忽视了节能的大前提。

　　c、照明装置的选择。缺少对照明装置的紫外线、红外线辐射的考量，造成对古建筑不可弥补的破坏。

　　在古建筑照明中，LED显示了无与伦比的优势。

　　安全的照明系统：LED光源功率小全部低压驱动，解决了散热问题后没有较大的热量堆积，安全防火的要求容易满足。

　　绿色环保的照明产品：光源没有红外线和紫外线，不会破坏文物，同时光源不含水银，不会造成环境污染，是真正的绿色照明产品。体积小巧在设计方面有充分发挥的空间具有点照明、面照明、局部照明的功能，适合于艺术照明陈列，设计空间非常的大。使用寿命长，可达数万小时，维修维护费用低。

实例--西安古南门城墙

概况：

　　西安古城墙内外保存完整，旅游资源开发蓬勃，形成以人文古迹为特色的东、西、南、北四条辐射线。西安城墙是明太祖朱元璋洪武三年在隋唐"皇城"的遗址上历经八年扩建而成的，是我国现存规模最大、保存最完整的古代城池建筑。

　　西安城墙建于明洪武年间，以公元 6 世纪时隋唐皇城墙为基础扩展形成。古城墙上每隔 120 米 有一座 12m * 20m 的突出部称"敌台"，每座敌台上建有屯兵敌楼一座。城四隅各建角楼一座。东、西、南、北垣各建城门一座，分别为东长乐门，西安定门，南永宁门，北安远门。

　　各城门外均建有护门瓮城，瓮城上建有城楼、箭楼各一座。瓮城外临内侧护城河岸，建有控制"吊桥"的闸楼一座，孔庙旁侧城顶建有魁星楼一座，城墙顶面以三层大砖墁砌，称"海墁"。海墁外沿建垛墙，全城共有垛口 5984 个，内沿建"女儿墙"。

　　本文介绍的LED照明主要是南门景观灯光，主要包括城楼、闸楼、敌楼、魁星楼以及城墙垛口和排水孔。 城墙之上建筑物景观照明设计：

　　南门古城墙上建筑物包括城楼、闸楼及两侧敌台，该部分建筑物是中国古代建筑文化的全面表现，又是南门古城墙标志性的建筑，整体特点均系多层面秦汉风格楼台建筑，青砖灰瓦、雕梁画柱，尽管年代久远，但依然保存完整，屋面飞檐气势轩昂大气。

　　　该部分城上建筑照明设计，在古建筑照明"保护和利用"原则的前提下，选用绿色、环保节能的LED光源，来体现多层次丰富的立体感，通过对屋面、屋檐及部分青砖立面的投光辅以镂空窗棱内部的内透光，体现整个建筑的立体层次：

　　　 　　A、大面积流线型灰瓦屋面是整个照明设计亮化的重点，沿屋面上层轮廓线，均匀排布LED灯串，将不同层次的屋面轮廓加以点缀，LED单颗发光角度90度，可以保证不同视角的灯光效果，充分的将中国古建筑的造型美展现在世人面前；

　　B、在屋面瓦片阴面上间隔60cm左右，安装一个专为古建筑屋面照明设计开发的，加装10度透镜，单颗功率1W的大功率LED投光灯（F1002）。灯具的安装方式针对中国古建筑的瓦片尺寸及结构设计，在不破坏建筑结构的同时展现建筑屋面的明暗光影变化。最终的照度情况如（图一）所示。

　　C、不同层次屋面的宽度不一，在不同屋面的外沿口阴阳瓦的凹处，根据屋面宽度的不同，设计15度发光角度，单颗功率数1W的大功率LED投光灯，色温 5500K，体现作为古代防御体系的百年沧桑，将屋面整体照亮，从下而上光线逐渐减弱，充分发挥灯光的递减功能，使夜晚的屋面更加突出。具体照度分布参见（图二）

　　A、B、C三种设计方案可分回路控制，以满足不同时段的效果需要。

　　屋檐下部结构层次丰富的斗拱，作为古建筑的承重结构，也为照明提供了丰富的展示空间，通过镶嵌其中的小型LED投光灯自下向上投光，将斗拱底部主要受光面用灯光表现出来，加强了建筑的结构美感。

　　城上建筑的照明设计，为体现建筑的历史感沧桑感，在光色选择上选用白和琥珀两种光色。