唐欣慧 姚英昊

重庆洪崖洞的奇幻夜景（唐欣慧/供图）

 

近日，国家文物局、应急管理部联合印发了《关于进一步加强文物消防安全工作的指导意见》，这是两部门深入贯彻习近平总书记关于文物安全工作的重要指示精神，落实党中央、国务院有关部署要求，认真汲取法国巴黎圣母院等世界重要文化遗产火灾事故教训，针对我国文物、博物馆单位防火形势，进一步加强和改进文物消防安全工作的重要举措。党的十九大报告明确提出，建设“智慧社会”，要提高城市精细化服务水平，新型智慧城市不是单纯的城市信息化，而是利用智能技术对城市进行重塑和再造。根据智慧城市的建设理念，基于物联网的智能照明技术应运而生，实现了高质量的可靠照明，降低能耗、优化城市管理部门的运营，并为城市管理部门提供照明功能以外的数据价值。

古建筑夜景照明凭借其人文历史底蕴，以及城市夜游经济重要的组成部分和经济增长点区别于其他夜景照明方式，由于其建筑以木质结构为主的特殊性，一旦发生火灾，极易造成珍贵文物损毁。因而，是否应该在古建筑照明设计的过程中引入基于物联网的智能照明技术，通过对古建筑群乃至景区照明进行智能化集中管理，使景区的安全性大大提高，值得深入研究。

一、古建筑景观照明设计从亮起来到美起来

从旅游业态角度分析，古建筑夜景旅游非常具有投资和经济价值，古建筑以其独特形式与内涵之美深深吸引八方游客。近年来，古建筑照明行业与中国景观照明行业的发展同步。古建筑的景观照明，也从过去的“亮起来”升级到“美起来”，全国各地涌现出不少优秀的古建筑照明案例，比如山西历史文化遗产平遥古城，每当夜幕降临，暖色调的灯光照亮整座古城，将古建筑之美充分展现在世人面前。设计者在景观照明设计中精确配选灯光，使灯具尽可能隐藏在建筑中，通过灯光有层次地照亮古城建筑物立面，让古建筑体的照明效果更加立体、生动。又比如重庆洪崖洞的夜景，她充分体现出城市管理者和设计者的巧思，建在山城上的老街老建筑被改造成了洪崖洞特色街区，古朴的建筑在灯光的映照下和身后的林立高楼形成明显对比，仿佛在告诉人们重庆不只是一个现代化的城市，也是一个有历史、有故事、有意思的城市。好的灯光设计最重要的是做好顶层设计，充分考虑人的心理因素，并有恰到好处的灯光艺术表现形式。洪崖洞灯光设计凸显了重庆地理形态上的层次感和纵深感，表现出重庆错落有致的山水特色。

通过这些案例，我们可以看到，无论是各级管理部门还是古建筑照明设计行业都对古建筑保护的认识有了长足的进步。通过设计理念可以看出，对古建筑灯光的理解，已经不仅仅是通过夜景照明来重复白天的景象，也不仅仅只是照亮古建筑物本身，而是使游客产生想象，甚至是对古建筑本身所蕴含的文化底蕴产生思考。通过灯具产品可以看出，LED照明产品已被大量应用于古建筑景观照明市场。LED灯具凭借其出色的色彩表现力、变光变色控制能力、体积小易隐藏及长寿、节能环保、稳定等特性，替代了大量过去使用的金属卤化物灯。但是，我们应该看到，随着人们思想意识、生活方式的不断改变和技术水平的不断提高，古建筑照明设计在选择适宜光源的情况下，除了经济因素外还要从古建筑整个光环境效果及古建筑消防保护的角度出发，因此，未来的古建筑照明智能化设计，是与智慧城市、智慧景区管理相联系的。

景观照明集中控制系统图

 

二、智能照明系统设计充分利用物联网技术

传统的、简单的开闭控制的古建筑照明方式点亮了古建筑，通过对古建筑电气回路加装熔断器或者断路器可以为线路提供较为可靠的保护；通过设置防雷系统，可以减少甚至避免雷电引起的火灾，从而加强对古建筑的保护。在当今智慧城市建设的大背景下，古建筑照明还应该充分运用新一代信息技术，将精细化和动态管理与古建筑照明管理相结合；运用物联网和云计算基础设施，实现古建筑全面透彻的感知，在给人们带去美的享受的同时提供安全保障。

在照明技术和信息技术日益进步的今天，将景观照明集中控制系统和智慧城市结合起来，将灯具控制与信息采集、处理、决策相融合，给决策者和使用者带来真正有效的信息和便利。基于物联网的智能照明控制系统可以通过硬件扩展，实现灯光模式选择、灯光秀节目编辑，对LED视频、音乐、其他功能照明等实现多系统联动控制。通过物联网将所有建筑灯光连接，实现智能照明控制系统对建筑整体的灯光控制、单体灯光控制、编辑多种灯光模式控制等多种控制场景。最重要的是，通过基于物联网的智能照明控制系统，可以充分利用物联网网络，自动监控设备的运行状态，将工作电流、电压、功率、过载、故障实时反馈到监控中心，使管理人员实现远程实时监控、远程故障检修，这一优点对古建筑的消防保护意义重大。通过物联网和传感器的实时监控和反馈，实现电气故障的第一时间报警，使管理人员第一时间辨识消防火灾的隐患地点，实现远程故障切除，提高古建筑照明的安全性，为景区节省大量人力物力。

基于物联网的智能照明系统

 

三、景观照明智能化对古建筑消防安全意义深远

目前，上海黄浦江沿岸已建成景观照明智能化集中控制系统，实现对黄浦江两岸景观照明的统一管理、集中控制和节目编辑。系统通过建立景观控制终端、无线通信网络、计算机控制系统、网络安全和数据安全系统，实现管辖范围内智能景观照明管理系统运行、远程控制和管理功能。在景观照明智能集中控制系统中，可以通过制定不同的亮灯时间模式完成对景观照明的亮灯管理，当有临时开关灯需求时，只需值班人员在系统前修改亮灯方案就可以完成修改操作，改变了过去需要层层联系，值班人员必须在控制台前进行开关控制的情况。众所周知，上海为庆祝中华人民共和国成立70周年和第二届中国国际进口博览会，向全国乃至世界呈现了一场名为“浦江追梦，光耀中华”的光影秀，表演秀中充分利用承载着上海无数过往的27栋历史建筑，通过对“万国建筑群”等光影变化的艺术编排，配以熟悉的旋律，为大家带来了一场光影视听盛宴。

外滩“万国建筑群”在2018年完成了灯光改造工程，中山东一路的延安东路至外白渡桥路段的外滩核心区23幢地标性建筑升级了基于物联网的智能照明系统，作为上海海纳百川的历史见证，外滩古建筑的历史意义不言而喻，使用了基于物联网的智能照明系统后，通过物联网照明平台及软件能够与市集控平台兼容。在灯具的使用上，23幢古建筑采用可调节的白色LED外立面照明，改变了过去钠蒸汽放电产生可见光的钠灯耗电、体积偏大、不利于隐藏的缺点，利用LED灯具的小巧，在古建筑的檐口、雕花等细节处加以点缀，展现外滩古建筑的肌理和层次，通过控制系统可以精准逐点调节色温，使市民游客感受度大大加强。未来，通过物联网传感器，不但可以实现远程监测灯具状态及能耗数据，也可以利用搭载在灯具上的传感器实时监控影像、温度、湿度等数据，通过GPRS连接所有系统内灯具，将灯具的运行信息储存于云服务平台或终端服务器，通过智能互联开放式的系统与其他城市管理系统兼容互联，例如与消防火灾报警等系统互联，第一时间发现事故隐患位置，第一时间启动消防保护等装置动作，保障古建筑免受由于灯具安全引发的消防事故，降低保护建筑的运维成本，提高景区的维护效率。照明灯具不再只用于照明，还可以用来传输信息和数据，智慧城市名副其实。

外滩“浦江追梦光耀中华”光影秀（徐正魁/摄）

 

基于物联网的技术，利用智能传感器和射频无线连接相结合，将感知和收集到的数据通过互联网传输给管理者，通过数据分析，可以为管理者提供决策依据。

一是提供光照保护性：由于古建筑大多为砖木结构建筑群，木质和油漆表面对光照敏感度高，可能造成古建筑材质表面损毁，通过传感器对古建筑体各处表面的温度、照度等进行数据采集并反馈给管理者后，管理者能根据不同情况做出照明模式调整，保护古建筑体免受光照损害。

二是提供防火、防水保护：基于物联网的智能照明系统不但可以利用传感器实时检测古建筑各种环境数据，还可以将过去独立的防火监控系统、用电安全监测系统、消防水监测系统、可燃气体检测系统等都连接到智能照明管理平台上，通过实时传感器监控古建筑照明等设施运行状态，当出现异常情况，多途径警告通知，确保区域险情早发现、早报警、早处置。

三是具有小型化、隐蔽性特点：基于物联网的智能照明系统是一套基于LED灯和传感器芯片等高度集成的体系，因此其小型化、隐蔽性的特点减少了对古建筑本身负载损害和古建筑整体美感的破坏。

四是具有高效性的特点：基于物联网的智能照明系统可实现数据实时传输到云平台，通过语音、短信、手机APP等多种形式呈现给管理者，方便管理者实时了解古建筑景区运行状态，提高管理效能。

随着公众与管理部门对古建筑保护意识越来越强，大众对古建筑文化的审美意识不断提升，会有越来越多更安全、环保、高效的科技手段和更加丰富、创新的灯光表现手法运用到古建筑照明的设计中去。

 

（作者：上海市市容景观事务中心）