颐和园夜景照明工程环境影响研究

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　　摘　要：颐和园不但是世界文化遗产保护对象，而且具有丰富的动物、植物生态环境。在该区域进行夜景照明工程建设，环境影响分析必不可少。目前国内外对中国古典园林的夜景照明工程环境影响研究极少，缺乏科学的评价体系和分析方法。本文以《颐和园古典园林夜景照明技术研究及示范》课题为基础，采用模拟实验、现场实测、统计分析等研究方法着重对照明可能影响到的颐和园三要素（古建筑、动物和植物）进行研究，根据研究结果确定了考虑单个照明要素的照明保护分区图。并在此基础上给出了考虑多重要素的照明保护权重值。

　　关键词：颐和园 环境影响、环境保护、古建筑保护、照明工程、绿色照明

　　1. 引　言

　　颐和园是中国古典园林集大成者，是一个历史文化宝库和自然环境宝库。利用灯光等现代照明技术科学的照明可以将其历史文化内涵充分挖掘。但是，正是由于颐和园重要的历史文化及生态价值，在进行夜景照明时，要以环境保护为前提，在不破环境的基础上进行科学、绿色、生态的夜景照明。为了达到这一目的，颐和园课题组进行了夜景工程环境影响研究。

　　2．颐和园环境影响研究框架

　　颐和园的环境要素主要有古建筑、动物和植物。这三要素之间相互关联，各要素内部又包含众多的子元素。因此单独研究不能体现环境综合效果，综合研究评价难度又极大。所以本文根据上述特点，确立了先将多元素分类研究，后综合评价的数学模型，并制定如下研究框架展开研究，下面分别论述。

　　3. 照明对颐和园古建筑类要素影响研究

　　3.1古建筑分布研究

　　为了掌握颐和园古建筑的详细现状，课题组首先对颐和园园区内古建筑进行了全面调研统计。颐和园有古建筑3000余间，形成了20多个古建筑群落。按照形式分有： 殿、坊、门、楼、堂、馆、斋等中国古建筑中多种形式。按照功能分有：寺庙区、宫寝区、办公区、游览区等几大功能区。课题组综合考虑其历史价值和级别(包括下述的油饰彩画因素)，将颐和园古建筑分为6个级别区域。为了和下文中的动植物照明分区相对应，将其简化为3个级别区域,其中1类区域保护级别最高,3类区域保护级别最低。具体分区图如下：

　　3.2照明对古建筑油饰彩画影响研究

　　颐和园古建筑上的油饰彩画举世闻名，尤其是长廊中的8000多幅油饰彩画更是中华一绝。照明实施后尤其要对其保护。通常古建筑上油饰彩画在自然光作用下有退色、粉化、开裂、卷皮、脱落情况发生。为了研究人工照明对其影响，课题组采用了金属卤化物灯、高压钠灯、荧光灯、卤钨灯以及日光对油饰、彩画六种颜色（红色、蓝色、绿色、白色、黑色、香色或黄色）试块分别进行多周期长时间实验室照射实验，对其光泽度、明度、彩度、色调及试块内部温度变化进行了量化统计。实验结果表明：试块的光泽度、明度、彩度均有降低，色调偏移，温度升高。各种灯具的实验结果如表1所示。照明设计时应根据下表选用适当灯具。

　　4.照明对动物类要素影响研究

　　4.1颐和园动物种类及分布统计研究

　　颐和园内动物种类繁多，仅有记载的鸟类就有181种，经过对对园区的调研、文献查阅及观测，绘制了各种动物的分布详图，因版面有限，仅给出下面分布简表。

　4.2照明对动物影响的针对性实验研究

　　除了园区内的统计调查，课题组还对雨燕、昆虫、刺猬等颐和园主要动物作了金卤灯、高压钠灯等常用光源的照明干扰试验。研究结论如下：

　　1．雨燕需要在暗环境下休息，照度超过10lx就会产生躁动，并随照度不断提高而加剧。
　　2．雨燕对钠灯的反应较金卤灯强烈。
　　3．照明对穴居动物的影响不大，试验周期内穴居动物数量没有减少。
　　4．照明使光源附近昆虫大批量死亡。死亡率不恒定，照射四小时后死亡率达到最高，随后下降。
　　5．高压钠灯杀死昆虫数量明显高于金卤灯。

　　5.照明对植物类要素影响研究

　　5.1颐和园植物种类及分布统计调查

　　颐和园内常见乔木类植物有：紫薇、山桃、毛白杨、桑树、柳树、侧柏、桧柏、碧桃等；灌木类有玉兰、西府海棠、紫薇、木瓜、碧桃、山桃、榆叶梅、牡丹等。草本类有枸杞、诸葛菜、浆在、薄荷等上百种。课题组调查了颐和园主要动植物种类及分布，绘制了植物地图（如图4），并对相关树种的光生态反映进行了研究分析。

　　5.2照明对颐和园植物的影响

　　除了园区内的统计调查，课题组还对颐和园重要植物种类作了针对性文献研究和常用光源的照明干扰试验。研究结论如下：

　　1.春季植物发芽生长期及秋季成熟、结果、落叶期不宜用红光、远红光成分含量高的光源进行照射。

　　2.在植物生长旺盛期，红光和蓝紫光对植物的影响比较显著，因此可考虑在夏季使用绿光成分比较多的光源对植物进行景观照明（但是绿光对某些动物的影响比较明显，因此需控制照射角度和方向，以免影响到相关动物）。

　　3.在任何季节，均应严格控制含有大量紫外光UV-A,UV-B的光源。

　　在此基础上，课题组根据动植物的生态价值、保护级别、历史文化价值，课题组将颐和园动植物分为三个级别保护分区，如图5所示：

　　6.照明对环境的综合影响研究及照明分区

　　本课题通过上述对颐和园古建筑、动物、植物三大环境要素的分别研究，已经确立了相应的夜景照明分区，完成了单个要素的环境影响分析。为了综合考虑多种要素的照明保护效果，课题组采用综合权重的方法来确立颐和园夜景照明分区综合保护级别。权重的确定以两两比较法为基础，中间将专家分析法、智暴法、Delphi法应用其中。最后计算统计结果如表3所示。

　　表3的使用方法：

　　1、按照光生态保护原则（即动植物保护），颐和园分为三级照明限制区域，涉及区域必须严格按照所属区域照明要求进行照明设计。

　　2、按照古建筑保护原则，颐和园古建筑分为三个照明限制区域，涉及区域必须严格按照所属区域照明要求进行照明设计。

　　3、如果涉及到的照明区域同时包含生态要素和古建筑要素，且两类要素在该区域所占比例相当时，应先按照生态要素和古建筑要素分别确定该区域级别，然后考虑权重（权重大的区域决定最终照明区域级别）确定该区域最终照明区域级别。

　　7.结　语

　　古典园林环境因子繁多，且因子相互关联。通过对颐和园的夜景照明环境影响研究，课题组确定了一些古典园林夜景照明环境影响的重要因子，积累了一些研究数据，掌握了一些研究方法。课题组采用的分类研究，综合评价的方法在一定程度上将繁杂的环境影响评价简划成了工程适用的级别分类。这对指导夜景照明工程的实施有一些帮助。

参考文献
　　[1] Jiang Gaoming. Physiological ecology of Plants (in Chinese). Beijing: Higher Education publishing company, 2004

　　[2] Leng Pingsheng. Ecology of Landscape Architecture (in Chinese). Beijing: agriculture publishing company of China, 2003

　　[3] Liu Huilan，Research on the Hydrophytes Landscape of KunMing Lake in the Summer Palace, Chinese Landscape Architecture, Vol.21, No.9, 2005

　　[4] Chen Zhihuan，An Investigation on the Wild Higher Plants of the Summer Palace，Journal of Beijing Agriculture College, Vol.9, No.2, 1994

[5] Modelling of urban light pollution: Season and environmental influence/Cabello Alberto J, Kirschbaum Carlos F/Journal of the Illuminating EngineeringEociety,V30, n2, summer; 2001(SCI)

ENVIRONMENTAL INFLUENCE ANALYSIS OF LIGHTING PROJECT IN SUMMER PALACE
Ma Jian, Liu Gang, Liu Shujuan Liu Bo(TianJin University)
ABSTRACT
As an important historical and cultural heritage of China or even if the whole world, China classical garden needs special protection. At present, there is not an integrated system in lighting field can provide a set of methods to estimate environmental influence of lighting project in China classical garden. Based on the research project Research of Lighting Technology in China Classical Garden and Engineering Demonstration in Summer Palace, several important environmental elements that often can be influenced by lighting project is briefly introduced at the beginning of this article. Secondly, according to the research result of this project, an estimate system and a set of estimate models are set up. The principal elements this estimate system considered are protection of ancient architecture and the environment propagation. All the elements are classified as several groups in order to research their lighting idiosyncrasy and are estimated as a whole. Finally, lighting subareas that consider environmental influence are established.
Keywords: Summer Palace,environmental impact,environmental protection, ancient architecture protection,illuminating engineering ,sustainable lighting

作者：马剑，刘刚，刘淑娟，刘博
单位：天津大学
e-mail: lglgmike@163.com

天津大学    来源：中国照明网