城市更新背景下的夜景照明设计趋势研究

吴怡 韩鹏

关键词：城市更新 夜景照明 绿色可持续 光污染 城市特色

引言

城市更新，作为城市发展的自我调节机制，常伴随着城市的发展、繁荣、衰落、更新和重建[1]。近年来，城市的人口数量在不断增加，在城市扩张的过程中，部分城市原有体系的弊端已逐渐显现。因此，在城市发展的时代要求下，城市更新已成为必然。一个城市的夜景照明代表着该城市的气质、魅力、以及在这个时代下的品质，在现代化城市中，视觉效果良好的夜景照明可以为一个城市带来更多的社会和商业的发展需求，在城市更新中的扮演着重要作用。但在城市更新的背景下，许多原有的城市的灯光系统显然已经出现落后或体系不完善的现象，甚至与时代脱节。因此，城市夜景灯光也必将面临着“更新”。

一、城市更新概述

（一）城市更新的概念及必要性

20世纪50年代国外根据其资源分配不平衡、结构不合理的问题，首先提出了城市更新的概念，主要为解决城市快速发展问题，通过城市更新，从而以改善自然环境、完善基础设施、重视文化遗产为目的进行有必要、有规划的改造活动，达到经济、社会、人、自然和谐共生、可持续发展的目的。更新的主要对象大多是已经与时代发展要求不符、因时间久远而存在问题的实用价值较低的老旧建筑、城市公共空间区域或公共设施，在以人和时代的需求为核心的基础上对城市的功能、环境及治理水平进行多方面的改造与提升，其中包括旧城改造、城市及城中村修复、文化遗产修复等。其内涵是融入城市发展的新理念，来提升一个城市的整体环境质量、与其他城市间的竞争力以及城市居民的生活质量。

“十二五”规划中明确提出，实施城市更新行动，转变城市发展方式、注重城市内涵发展、提高城市质量、提升城市品质是新常态下的重要议题[2]。

（二）城市更新的趋势

未来的城市更新总体来呈以下三个趋势：

1.充分利用现有资源

城市更新的首要核心点是要建立在可持续发展理念的基础上，充分利用现有的资源，并且合理地开发潜在的空间。

当一个城市大规模的拆建时会面临着较高的风险和诸多不确定因素，对一个城市来讲成本很高，投资大，与可持续发展理念相悖。充分利用现有资源，在城区改造时应注意避免大规模的拆除原有的景观或建筑物，使其符合现代经济发展水平。在未来的城市更新还有开发潜在空间的趋势，例如合理充分地利用地表资源和地下资源，多层楼房取代别墅或独家院，开通地下商场或地下通道等，提高空间利用率，从而对于我国现阶段的经济发展问题起到促进作用。

2.重视社会价值

我国自始至终是一个重视发展经济的国家，在对一个城市进行更新时，其设计和规划往往首要考虑的是经济价值，但新时代的到来要求我们必须要同时注重社会价值，在任何时候，只有将经济价值和社会价值二者相结合时，城市才不会滞后发展。

3.注重城市的文化传承（图1、2）

中国是一个历史文化悠久的国家，大部分城市都有其独有的城市历史文化，很多城市可能会有很多历史遗留下的文物在当今被逐渐发现，例如2002年在河北省内丘县考古发现的邢白瓷（邢白瓷始创于北朝晚期，历经隋朝、唐朝两个时代）在中国陶瓷史上地位非凡。在未来，可能仍会有很多城市挖掘出历史文物，因此在进行城市更新时应注重对于历史遗留的文化性物品、街区包括建筑的保护及保留，这些都是我国宝贵的城市文化遗产的重要组成部分。

（三）城市更新与城市夜景照明的关系

1.城市更新包含且离不开夜景照明

夜景照明在现代城市规划中已成为不可或缺的重要一环。在城市公共空间中，灯光作为建筑、景观空间的主要表现形式，能够丰富其结构语言，使得建筑成为灯光的载体从而成为某一城市的夜景地标，为城市光环境创造了全新的形式，创造城市文化景观，为城市增添新的风景和文化气息。传统的夜景照明往往更加注重基础照明的功能性，认为人与环境之间的关系是人被动的参与环境；而新时代的科学技术催生了新时代的艺术表现形式，在城市更新视阈下的夜景照明，更加着重人与城市灯光的互动，利用计算机技术、人工智能技术运用与体现在智慧灯具及城市景观装置中，从而提高城市居民对城市公共空间尤其是灯光环境的参与度及城市居民本身对于城市光环境无意识的创造能力，增强居民与城市间的情感度。

2.夜景照明对于城市更新具有反作用（图3～5）

同时，夜景照明对于城市更新也有着反作用。夜景灯光对城市的发展及城市形象的建立有着强大的推动作用，例如2008年的北京奥运会、2010年的上海世博会的成功举办、夺得世界瞩目，为城市旅游业的发展及商业的兴盛起着强大的推动作用，同时能够重塑一个城市的夜晚景观、提升城市形象。

二、当前城市夜景照明存在的问题

城市夜景照明，是指除了功能性照明外，旨在美化夜间文化景观和自然景观的照明[3]。目前来讲我国现阶段的城市夜景照明普遍存在以下问题：

（一）过度用光，存在局部光污染现象

在商业社会下很多设计师在做环境灯光设计时，一味地追求“亮”，为突出被照物，打造良好的光感效果，大量使用投光灯，加重了光污染问题。无论是对于人类还是生态，都会带来严重的影响。人体在夜间对于灯光亮度的敏感度要远高于白天，而一些城市为追求明亮的光感效果，大量使用高反射材料装饰建筑体表面，以及街道旁高亮度的lED屏幕会产生炫光从而带来诸多交通隐患、损害人类视力、影响睡眠及影响激素分泌等诸多问题。（图6、7）

城市夜景照明（人工照明）的出现，有时会改变一个生态系统原有的光环境。根据研究表明，长时间高强度的夜光照明会对植物的生长及光合作用的规律造成不同程度的破坏，例如在高强度照射下一些植物花芽过早形成，而导致植物外观异形等。不当的人工照明及不适当的光散也会引起动物行为异常，例如光源的亮度对昆虫的诱引、其他动物的趋光行为、需要靠视觉进行沟通的动物、对动物取食行为的影响，同时造成生态服务系统的供应失常，如感光物种和基因型的消失、生态服务系统的调节、夜间传粉的下降等[4]。例如在2004年杭州西湖的宝石山夜景照明工程，在当时号称是“国內首个，也是规模最大效果最好的山体亮灯”，但是山上几乎没有一只鸟。延安金色的宝塔山在无数变换颜色的LED灯下闲得绚丽多彩，但对于山体植物的考虑却显得甚少。

（二）城市文化缺失，灯具形式同质化严重

城市夜景照明设计也存在着“快餐式设计”的现象，很多城市的夜景照明呈现出的视觉效果往往千篇一律，照明模式基本相似，体现不出城市的人文要素及历史文脉，而这往往是背离城市夜景照明设计初衷的普遍存在的误区，同时也是导致城市照明缺少新意而没有特色的原因之一。文化，是一个城市的重要基础和灵魂，每个城市都有自己特有的文化遗产。一个城市只有展现出其所独有的文化气质时，才会呈现其本身的气质与魅力，从而才会更加有吸引力。（图8）

（三）灯光规划缺乏秩序与整体性

目前，我国许多城市的照明缺乏整体规划，一些二三线城市及城镇的夜景照明比较初级，缺乏“秩序性”，管理和管理标准也略有欠缺。在我们国家浓烈的色彩向来受到灯光设计师及大众的喜爱，设计师往往追求打造“局部效果的完美”从而选择一些五颜六色的色彩来装饰某一景观带；城市不同功能区域的照明在亮度和色彩上的不协调、光线偏差较大、过于注重景观带或建筑的照明等问题，会导致局部过亮、与周边居民区不协调甚至对周边居民区造成影响等，同时会造成资源浪费，甚至破坏城市整体的美感。除此之外，例如在一些旅游小镇的灯光规划上出现缺乏整体考究的现象，仅片面地追求“吸引人”，用一些花红柳绿的灯光来突出“热闹”的氛围，但结果往往像是给原本宁静的村庄披上了低劣的“霓虹市场”的外衣，反而打破了古镇原本自然、宁静的最初的“味道”，同时对周边居民的生活及环境的整体性造成破坏。

三、城市夜景灯光布局及设计策略

（一）注重城市夜景灯光布局的整体化及系统智能化

1.利用“光效变换”统一秩序：在做城市夜景照明设计时，应更加注重环境的整体视觉效果及色彩选择上的协调统一，特别是一些小的局部景观上。

在灯光设计中不同的灯光及灯具类型有着不同的装饰效果，例如装饰光带、霓虹灯条、灯箱这些自发光设备，主要用来将设备本身的不同光线或颜色根据设计师方案主观意向进行排列组合。在夜景照明规划设计的色彩控制中，应注重周边和环境，在突出城市夜景特色的前提下，与居民区或周边的建筑风格应尽量做到整体空间环境的和谐统一，避免局部的美观导致颜色过多或过亮，做到景观、建筑、城市街道光环境的一体化。通过“主色、辅色、装饰色”的协调，利用色彩和谐的光的“升降、隐现、虚与实、动与静以及光的投影角度和射程的控制”来表现秩序和节奏。

2.设置互联网管理系统平台：根据不同场所的不同功能需求，确定夜景照明的统一色彩控制。

设置灯光管理系统之间的相互联系及统一管理，在平台上实现数据共享；增加灯光的功能，通过互联网对灯光的颜色及变化进行远程和统一控制，同时满足不同的节日氛围对城市的需求，避免灯光单一从而满足视觉效果上的变化。另一方面，增加与环境检测、数字交通等内容的联系，增加灯光控制系统在城市景观设计中的应用。同时从长远角度来也利于城市景观设计与照明的统一规划与管理。（图9）3.植入符合时代需求的智慧灯具：随着国家对于卫生问题的逐渐重视及后疫情时代的到来，在未来城市很大可能会在城市公共设施尤其是智慧灯具植入深紫外（UV-LED）消毒杀菌功能。

在未来智慧照明也是灯光设计中的另一重要趋势。而智慧照明具体分为智慧照明系统与智慧灯杆两种形式。智能照明系统的建设，包括例如路灯的功率调节、单灯控制、远程控制和照明功能，有效节能降耗，节约照明用电成本；以及实时数据采集和故障自动报警功能，以此会大大降低路灯管理部门的路灯管理和维护成本，提高工作效率，提高路灯的维护水平。同时智慧灯杆则是随着智慧城市的到来赋予了灯具诸多的功能，例如5G时代下的信息基站、 智慧安防、LED彩屏、停车场车位信息、远程推送天气与空气情况、商业信息或应急信息等）、智能感知（PM2.5 、天气温湿度、噪音、井盖等监测）、公共Wi-Fi 、新能源汽车充电桩等。

（二）以可持续发展理念为核心的绿色照明设计

现如今我国正在积极构建“五位一体”的现代化社会，在城市建设和发展中，生态发展水平是重要的衡量标准[5]，“可持续发展”是当今时代的主题[6]。但城市夜景照明中会消耗很多电能，所以在未来的城市灯光照明的灯具选择上，也必然坚持可持续发展理念，更多的是采用清洁能源及节能灯具的使用，例如太阳能灯、风能灯、潮汐能灯、地热能灯，建设更加环保、安全、绿色的城市夜景环境。同时在照明设计中，还应考虑整个生态环境的平衡，降低生物栖息地等湿地聚集地的灯光明度。因此，在目前迫切需要从生态视角考虑研究夜间光环境评估与城市景观照明设计的方法。在未来的城市灯光夜景照明设计我们可以采用以下方式：

1.使用高可见光透射率的玻璃材料（图10、11）

研究报告表明，Low-E玻璃可获得80%以上的可见光，其反射光仅为1%[7]，从材料的选择上我们可以进一步减少光污染的发生。同时在进行在城市照明设计中，根据改变光束的强度和类型，改变连续或旋转光束进入闪烁或间歇照明系统，减少不必要的彩色照明，改善光源的特性，以尽量避免眩光。

2.注重动植物与光环境

在做城市夜景照明时，应充分考虑光环境对于动植物的影响。每个植物所能承受的环境参数的阈值是由自然光唯一确定的[8]。当在景观及城市中涉及到植物照明时，要根据不同的植物对光的反应程度的不同，对场地进行植物类型划分，再进行下一步的定量控制：

（1）根据光强将植物按照喜光植物、耐阴植物、阴生植物分类。其次是光源照度定量控制，根据植物光强分类，考虑其喜光上限耐阴上限及阴生上限等，喜光上限3000LX，耐阴上限2000LX，阴生上限1000LX。

（2）根据植物的花果期设置不同的光源投射方向及照明效果，例如長日照植物花果期5～8月为4. 95h、其余花果期为5. 98h，中短日照植物——花果期5～8月为2.95h、其余花果期为3. 98h等。

（3）减少不必要的彩色照明尤其在城市中心及景区，改善光源的特性，以尽量避免眩光，在选用灯具时，选用灯头角度可调节、内置灯光调节器、感应器或定时器功能的照明设施，以此减少人工照明对植物的直射或照射时间过长、最大程度上保持天空的黑暗度及原本的色彩，避免夜晚的天空出现“过亮”或“看不到天空中的星星”的情况发生，同时要注意照明的色温及色彩的调节，保持在舒适且不会造成光污染的最低范围内，从根源上减少人工照明设施对人体及生物圈造成的的不良影响及污染。

（三）扩展城市公共空间的感官体验

1.利用好新兴自发光设备

随着时代及科学技术的发展，城市更新背景下的夜景照明在满足基本的功能照明的基础上，未来的城市照明會植入数字化智能照明系统。（图12）

当一个建筑、景观、道路或小河长时间静止地立在某一空间时，展现给城市居民的就始终是相同的形态和样貌。城市居民与这些公共设施长时间生活在一起，会对它本身的造型形态逐渐忽视并不以为奇。心理学研究表明，灯光可以影响人的心理及情绪，而城市更新可以通过灯光为媒介从而调动人感官系统的方式带给人全新的体验。重新将城市的建筑、公共空间及景观的美感表现出来，吸引人们的注意力，从而达到人与公共空间的“共处”，带给人对城市的全新的审美及感官体验。（图13、14）

目前还有很多新兴自发光设备的兴起，例如全息投影、激光器、声光照明、幻灯片等，其中“声光照明”在当下受很照明设计师的喜爱，声光照明是一种将光和声音结合在一起的照明方式，在投影照明的基础上，一系列白光和彩光与音乐和声音相结合，通过光线的变换，讲述一段故事或历史，在一个城市中起着增强城市空间感的重要作用。例如“VR全息投影技术、数据可视化、光电感应器（传感器）、数字网络甚至无人机”等新兴技术，通过调动人体感官系统介入空间的方式，提高城市居民的城市空间参与度；另一方面城市的公共空间及景观也不再是独立的静止状态，充分扩展了城市的感官功能。

2.巧用线形灯光，注重实体空间设计

在做城市夜景照明时，运用好新兴灯光设备的同时也应该更加注重公共空间中“实体空间”的设计考究。尽管5G时代的到来加速了虚拟空间的“生长”，但现实存在的实体空间的作用永远不会被替代，其对于人际社会交往以及培养人类共存所需要的社会技能仍然具有重要意义。（图15、16）

“线性灯光”可以带给建筑物及空间如流水般的动态效果，可以让城市中静态的物体变的“生动”起来，城市中的实体空间元素从静态存在转变为动静结合，从无声、无色转变为声色并茂，建筑、空间、景观及设施的结构随着光影的流动变化而变得有趣，在灯光装饰下的城市公共空间变得面目一新，同时为人的感官体验在实体空间中带来了强烈冲击感。

（四）置入地域文化元素，凸显城市特色

在未来的城市夜景照明设计中，应更加注重城市的文化底蕴的呈现，结合当地地区特色和发展要求，对城市区域的夜景照明进行合理的规划。例如苏州、北京等城市的部分灯具公共设施结合当地文化元素及历史文脉的照明设施设计。（图17、18）

1.运用好本土设计语言，“讲述”城市的历史故事

当对于一个城市进行照明设计的初始，应对当地的文化进行深入的了解，分析当地的城市规划的相关资料，城市的发展现状和发展轨迹，其中包括一个城市的发展方向、城市的发展规模以及城市的地标性建筑和历史文化古迹，结合城市的历史文化脉络和地方文化，总结城市特点并深入理解、发展和创新，具体可体现在运用本土的设计语言，对当地城市的历史故事进行“讲述”——提炼和创新历史文化元素及最具有代表性的图腾形象，将当地的文化元素转变为设计纹样或灯光展现形式，延伸或精炼其造型元素（切记生搬硬套），运用于灯具外观的细节、灯具照明形式、所呈现的视觉效果等方面体现出城市本身的文脉，在符合照明设施功能性需要的基础上加以运用，这种文脉是区别于其他城市、能够展现城市本身独特特色的存在，促使人们在夜景照明下对城市的本土文化有着认同感与归属感。

2.立足城市文化氛围注重灯光立体感营造

同时注重城市的整体文脉氛围，例如苏州、云南，自身“静谧感、历史感”很强的城市，在做灯光设计时就要考虑整体氛围不可太现代化，应充分展现地方特色和文化身份，避免失去本土原有的色彩，与历史氛围偏离；而在做例如上海这样的国际化都市时，就应注意可以采用中西合璧的设计手法，营造现代化、国际化的氛围感，然而，上海的夜景照明正在以多彩的城市照明系统向我们展示着城市的繁荣，构建着一个迷人、繁荣、时尚和充满活力的“魔都”。因此，在做城市夜景照明的整个过程中应该立足于城市文化的氛围，结合城市实际情况采用不同的灯具的设计或城市照明形式的设计，突出城市特色。深入了解城市的文化特色及历史文脉，着重城市特有的优秀传统文化的传承，从立体空间的角度，通过明暗、光色转换、光影变化塑造城市文化特色以艺术韵律，展现形式美与传统文化的立体感。

结语

对于一座城市而言，文化是它的精髓。城市更新是社会在不同时期发展到一定程度时的必然要求，同时也是当前中国城市社会正在经历的阶段。通过对城市更新的思考、论述与研究，结合城市发展现状与趋势[9]，从加强城市夜景灯光的布局整体化，系统智能化、以可持续发展理念为核心的绿色照明设计、促进公共空间的交往、置入地域文化元素凸显城市特色等四个方面对如何基于城市更新下的城市夜景照明设计提出建议。随着我国城市更新速度的加快及照明技术的飞速发展，在今后的城市夜景照明设计将有更大的发展空间和更完善、更先进的理念，从而达到功能性、环保性、艺术性、文化性兼具的城市灯光照明效果。