建筑夜景轮廓照明

建筑夜景照明中线型轮廓灯的发展和应用

引言

轮廓照明在建筑上的应用有多种方式。一种方式是以点光源（白炽灯、节能灯、LED点光源等）沿建筑物外沿布灯，以点连成线，勾出建筑物轮廓，我们称之为点状轮廓灯；另外一种方式是以连续性线型光源勾勒建筑物轮廓，这也是目前使用最多的方式，我们称之为线型轮廓灯；还有一种方式，以发光面（投光、内透、背光板等）构成建筑物轮廓，也可认为是一种轮廓照明，我们称之为面型轮廓灯。本文围绕线型轮廓灯勾勒建筑物轮廓的照明方式，讨论该照明方式的发展、应用缺陷和如何正确应用。

1 线型轮廓灯的发展和现状

线型轮廓灯分为硬性和柔性两种。硬性轮廓灯包括霓虹灯、冷阴极灯、日光灯等，柔性轮廓灯包括传统美耐灯、LED美耐灯、LED柔性霓虹灯、侧发光光纤等。

霓虹灯发明于19世纪末20世纪初，是最早应用于夜景照明的线型轮廓灯。1926年上海南京东路伊文思图书馆柜窗上出现我国第一个霓虹灯广告。1927年我国第一支霓虹灯由上海远东化学制造厂制成，并用于上海中央大旅社。

霓虹灯为低气压冷阴极辉光放电发光，从原理上来讲，是属于冷阴极灯的一种。一般地，霓虹灯是指直径在 6 mm到12 mm之间的冷阴极灯管。以10000 伏/60 毫安电感变压器配套2400K色温/20毫米直径/2米5长度的灯管为例，功耗一般每米为21 W。霓虹灯光效比普通日光灯低。

国内的霓虹灯小作坊众多，大多粗制滥造，寿命2000-8000不等，应用时断亮现象较多。由于霓虹灯功耗大、采用15KV以上高压驱动、外壳为易碎的玻璃，再加上LED美耐灯、LED柔性霓虹灯的出现并大规模运用，霓虹灯在建筑轮廓勾边上的应用逐渐减少，但在店招店牌上的应用规模仍不可小视。冷阴极灯管直径在6 毫米以下或15mm以上。冷阴极灯可认为是高质量的霓虹灯，在工艺、使用电极、安全性等方面比霓虹灯要求更高，光效得到提高，寿命可达20000小时。因为与霓虹灯相同的易碎、高压启动特性，冷阴极灯在建筑轮廓勾边上的应用逐渐减少，在室内作为槽灯应用却十分广泛。

日光灯为热阴极弧光发光，阴极温度比较高，寿命比冷阴极灯短。由于防水性能等原因，日光灯较少实用在轮廓照明上，如需使用，也必须有一定的防水外壳。

传统美耐灯（或称彩虹管）由樊邦宏于1985年研发成功。传统美耐灯大多采用微型白炽灯泡或氖泡为光源，封装在塑料包层内成为柔性灯带，一般功率为34瓦/米左右。白炽灯泡寿命短，约1000小时。氖泡为冷阴极发光，体积较小，管径在3-6mm，长度为10-20mm，寿命约3000小时。白炽灯或氖泡为点光源，所以传统美耐灯近看为点状发光。由于白炽灯和氖泡外壳强度差，功耗也大，目前正在被LED美耐灯所取代。

LED美耐灯或称LED彩虹管、LED蛇皮管，包括扁三线、扁四线、扁五线、圆二线等各类规格。LED美耐灯工艺与传统美耐灯类似，将5mm、3mm或椭圆直插LED光源封装在塑料包层内，并可以分路控制亮灭，产生变化效果。由于LED为固体发光，封装好的LED为环氧外壳，不易破碎，方便包装、运输、安装，问世至今得到了广泛应用。LED为点光源，所以LED美耐灯近看也为点状发光。

LED柔性霓虹灯达到了真正的线性发光。LED柔性霓虹灯的光源封装在雾化塑料包层内，光线可经包层内介质均匀混光。因此，LED柔性霓虹灯出光均匀，光线柔和不刺眼，加上整体可弯曲，在要求较高的场合得到比LED美耐灯更广泛的应用。从功率上来看，根据LED和密度的不同，一般每米为4-8W。

LED丽虹灯（LEON）采用透明塑料微透镜达到线性出光的目的，达到较高亮度的同时，光线柔和性不如LED柔性霓虹灯。功率与LED柔性霓虹灯区别不大。

LED数码管是另一种应用较多的线型轮廓灯。LED数码管出光面一般为乳白PC罩，可以保证均匀混光。一般为每米108颗或144颗直插或贴片LED，功率约12W。LED数码管充分利用了LED控制灵活的特点，其中，实现单色常亮、突变或渐变效果的，一般称为护栏管；可产生RGB七彩（整体）变换的一般称为数码管；除了RGB七彩变换，还能产生流水、追逐、跑马、扫描等更多效果，有8段、16段或32段，可显示图文的，一般称为像素管。不同厂家还有其它不同的称呼，本文统称LED数码管。不同厂家的LED数码管因为工艺不同，防水、寿命等关键质量因素天差地别。

侧发光光纤利用光学上的全反射原理，将光源（一般是气体放电灯或LED）出光通过塑料线条导光引出，经过多个包层的特殊处理，达到通体均匀发光的效果。侧发光光纤因为光源在远端，光纤中间没有电路等结构，几乎不存在防水等问题，在室内和室外照明中都得到了一定应用。不同厂家的侧发光光纤功率不一，一般每米为0.2W-1W，适用于亮度要求不高，或环境亮度低的场合。

从整个市场来看，霓虹灯（冷阴极灯）曾一度占有线型轮廓灯市场上的主导地位。目前，因为LED 的节能、控制灵活、不易碎等原因，LED相关线型轮廓灯产品逐渐开始占有压倒性的市场份额。但是在选购的过程中，用户应对产品增加了解，优选LED品质好、灯具防水好、质保期长的产品。

2 采用线型轮廓灯进行建筑物轮廓照明的缺陷与正确应用

目前，由于照明设计简单，灯具安装方便，线型轮廓灯，尤其是LED线型轮廓灯在各个城市的夜景照明工程中得到了大量的集中应用。这些应用，在城市“亮起来”的同时，也对城市夜景照明带来一定的负面影响。

首先，大量线型轮廓灯的集中使用，使得建筑物（群）平面化，没有主次之分，表现的只有一个个框框。其次，轮廓照明缺乏明暗表达，不但没有体现建筑物的轮廓肌理和立体感，线条灯过高的亮度反而让游人忽略了建筑本身的特色和文化，起到了喧宾夺主的反作用。同时，轮廓照明大量彩光的使用，造成整个城市的喧嚣艳俗，使得整个城市都失去了品位，遑论城市特征的体现。另外，大量低品质的线型轮廓灯的大范围应用，缺亮断亮现象随处可见，严重影响了城市的夜间形象。

因此，夜景照明不应贪图设计安装简便，应引入科学的照明设计，慎用线型轮廓照明灯具。线型轮廓灯的使用，应遵循小范围、情趣化的原则，在建筑物（群）的局部使用，避免大范围的简单堆砌；与建筑物结构相结合，利用建筑物局部圆弧等结构，或者采用乱序布灯，颠覆轮廓勾边的呆板无趣，营造与建筑物定位相一致的情景照明。在局部使用过程中，线型灯具的亮度应加以控制，使其与其它部位的夜景照明亮度相匹配，增加立体感，慎用彩光，避免影响投光照明等其它照明方式的设计效果。另外，设计、施工、业主单位应关注灯具质量的影响，优选高品质的线型轮廓灯具。

3 结论

线型轮廓灯的发展与光源的发展同步，经历了霓虹灯、传统美耐灯、LED等不同阶段。目前，由于LED等新型光源的出现，线型轮廓灯因其节能、照明设计简单、安装维护方便等优点，在建筑物夜景照明工程中得到了大量的集中应用。但是这种简单堆砌会使建筑物平面化，无法体现建筑物的特征，对夜间景观的表达起到了反作用。因此，应当谨慎使用线型轮廓灯，遵循小范围、情趣化的应用原则，真正达到美化建筑夜景的效果。