世博軸景觀和室內(nèi)照明工程設(shè)計(jì)

邵 頲

(華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 200002)

1 前言

舉世矚目的中國2010上海世博會(huì)已經(jīng)結(jié)束，“成功、精彩、難忘”的上海世博會(huì)已給世界各國的觀博游人留下了極其深刻的印象。選擇城市作為上海世博會(huì)主題，既能引起人們強(qiáng)烈共鳴，又激發(fā)人們對(duì)未來城市生活的憧憬和展望。城市是美好的，城市又是不眠的，夜幕下的上海世博會(huì)，燈火璀璨、流光溢彩，美侖美奐的燈光夜景，展現(xiàn)了照明科技與燈光藝術(shù)的精彩完美結(jié)合，充分體現(xiàn)了照明創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念給人們盛宴般的視覺享受。

本文擬就在上海世博軸景觀燈光和室內(nèi)照明工程設(shè)計(jì)的感想體會(huì)做一總結(jié)，以飧同行、共勉互進(jìn)。

2 項(xiàng)目概況和特點(diǎn)介紹

世博軸位于上海世博園區(qū)浦東核心地帶，南北長(zhǎng)1045米，東西寬地下99.5～110.5米，地面以上80米。世博軸為園區(qū)內(nèi)最大的單體項(xiàng)目，分地下兩層、地上兩層，為半敞開式建筑，是一個(gè)由商業(yè)服務(wù)、餐飲、娛樂、會(huì)展服務(wù)等組成的多功能大型商業(yè)、交通綜合體，總建筑面積約24.8萬 m2。世博會(huì)后將作為城市中巨大的景觀軸線和標(biāo)志性建筑物得以永久保留，成為未來上海都市空間景觀和城市交通的主軸。

世博軸景觀燈光和室內(nèi)照明的設(shè)計(jì)獲得了一致的認(rèn)可和肯定，得益于包括燈光照明設(shè)計(jì)師在內(nèi)的建筑、室內(nèi)、電氣照明各專業(yè)組成的聯(lián)合設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和業(yè)主方、工程承包商在整個(gè)建設(shè)階段不懈的合作和努力。圖1為世博軸夜景燈光實(shí)景效果圖。

景觀照明的各個(gè)主要設(shè)計(jì)元素表現(xiàn)在如下諸多方面:鋼結(jié)構(gòu)陽光谷、超大張拉膜、透光膜發(fā)光頂棚、鋁板挑檐、坡道綠地、景觀雕塑等。燈光的主要表現(xiàn)形式有:動(dòng)態(tài)LED大面積星光點(diǎn)陣、投光燈漫反射、發(fā)光頂棚、地面互動(dòng)光磚等等。最具景觀特色的陽光谷穿插于世博軸之中，為過長(zhǎng)的通道流線創(chuàng)造了不可或缺的景觀節(jié)點(diǎn)，成為世博軸最具標(biāo)志性的特征之一。朝向天空的喇叭狀形態(tài)白天吸納了自然的精華——陽光、雨水以及空氣——并將其引入世博軸內(nèi)部，為地下提供了一個(gè)生機(jī)盎然的休閑場(chǎng)所;在夜晚時(shí)分當(dāng)您身處地下空間，也能感受到夜晚天空的星光環(huán)繞。

圖1 世博軸夜景燈光實(shí)景效果圖

我們?cè)谡彰鞣桨冈O(shè)計(jì)醞釀和討論中，特別注重處理好照明規(guī)劃和照明設(shè)計(jì)、景觀照明和功能實(shí)現(xiàn)、照明技術(shù)與景觀藝術(shù)、技術(shù)創(chuàng)新與設(shè)計(jì)理念等各方面的和諧統(tǒng)一，并積極協(xié)調(diào)各設(shè)計(jì)階段、各表現(xiàn)元素之間的關(guān)系。

3 照明規(guī)劃與照明設(shè)計(jì)的配合

為了更好演繹2010上海世博會(huì)“城市，讓生活更美好”的主題，本次世博會(huì)也向世人展示出一個(gè)絢麗的城市夜景。世博區(qū)域夜景不僅能在世博期間為世博會(huì)增添光彩，更體現(xiàn)了世博會(huì)主題在夜間的表現(xiàn)，引領(lǐng)未來城市照明的發(fā)展方向，并給社會(huì)大眾留下深刻的印象。為了更好突出本次世博會(huì)“生態(tài)世博”理念在夜景照明上的體現(xiàn)，充分展現(xiàn)中國夜景照明科技的最高成就，世博局從規(guī)劃建設(shè)初期，就積極組織各方面的專家、學(xué)者，進(jìn)行了課題研究和論證，并制定了以下有關(guān)景觀照明的規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則:

1)《世博園區(qū)夜景照明總體規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》

2)《世博會(huì)重要場(chǎng)館建筑照明設(shè)計(jì)導(dǎo)則》

3)《世博園區(qū)綠地景觀照明設(shè)計(jì)導(dǎo)則》

上述設(shè)計(jì)導(dǎo)則對(duì)指導(dǎo)照明設(shè)計(jì)師在具體建筑項(xiàng)目中照明方案的形成和深化、照明工程的招投標(biāo)、照明施工以及項(xiàng)目建成后的后期管理和維護(hù)等諸多方面具有重要意義。

世博軸的照明方案遵循的規(guī)劃設(shè)計(jì)原則主要為:

1)人性化照明。將“安全、舒適、美觀”作為衡量夜景照明品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，營造安全舒適的照明環(huán)境，樹立“以人為本”的光環(huán)境文化理念。

2)高效生態(tài)節(jié)能。通過科學(xué)合理的設(shè)計(jì)和思考，推廣綠色照明技術(shù)的應(yīng)用和示范，營建高效生態(tài)節(jié)能的夜景照明體系。

3)創(chuàng)新科技藝術(shù)。樹立科技與藝術(shù)并重的創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維，體現(xiàn)照明技術(shù)與光環(huán)境藝術(shù)的有機(jī)統(tǒng)一，賦予世博軸核心區(qū)域以新穎、美觀、有序的夜景意象。

世博軸項(xiàng)目，作為最重要的綜合性景觀交通建筑和公共核心空間，構(gòu)成了世博園區(qū)夜景照明的重點(diǎn)區(qū)域之一。在建筑照明設(shè)計(jì)中，我們通過積極思考并正確處理好總體規(guī)劃和單體建筑之間的協(xié)調(diào)配合，不隨意張揚(yáng)、不喧賓奪主，盡力留下一個(gè)令各方滿意的設(shè)計(jì)方案。

經(jīng)各方討論，在著力突出景觀藝術(shù)效果的前提下，尊重照明技術(shù)原理，從下述照明指標(biāo)進(jìn)行控制:

1)光色 (色溫)控制，如表1。

表1 光色指標(biāo)控制和實(shí)際光源指標(biāo)值

2)動(dòng)態(tài)照明分區(qū)控制

世博軸10米平臺(tái)張拉膜:使用彩色光照明，輔以動(dòng)態(tài)光變幻;

世博軸10米平臺(tái)陽光谷:使用彩色點(diǎn)光照明，輔以動(dòng)態(tài)智能光變幻;

活動(dòng)綠地區(qū)域:使用少量的彩色光照明，適當(dāng)考慮色彩的動(dòng)態(tài)變化控制;

世博軸室內(nèi)空間:采用集中區(qū)域模塊化控制，有效節(jié)能和管理。

3)亮度分級(jí)控制

參考國際照明委員會(huì)提供的相關(guān)照度、亮度指標(biāo)以及 《城市環(huán)境 (裝飾)照明規(guī)范》 (上海市地方標(biāo)準(zhǔn)DB 31/T316—2004)，并考慮視看距離的影響，規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則中提出了參考的照度范圍如表2。

表2 不同背景亮度前不同等級(jí)建筑物的推薦亮度值

世博軸，屬于Ⅰ級(jí)區(qū)域;

出入口廣場(chǎng)，屬于Ⅱ級(jí)區(qū)域。

4 景觀照明與功能實(shí)現(xiàn)的結(jié)合

景觀照明設(shè)計(jì)，在關(guān)注景觀效果的同時(shí)，功能性的照明需求也是一個(gè)不容忽視的課題和保障。只有唯美，沒有技術(shù)的支撐，任何一個(gè)景觀建筑，就缺失了骨架，缺失了靈魂。這一點(diǎn)，參與過世博軸項(xiàng)目的照明設(shè)計(jì)師們都了然在心，照明設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)自始至終精誠合作、取長(zhǎng)補(bǔ)短，給世博會(huì)留下了沒有遺憾的景觀作品，這也是該項(xiàng)目能取得成功的決定性因素。

設(shè)計(jì)方案遵循原則為:

1)創(chuàng)造一個(gè)安全舒適的展示交流及休閑場(chǎng)所;

2)強(qiáng)調(diào)照明功能體現(xiàn)，保證世博軸各層平臺(tái)面照度的均勻，避免眩光，保證大客流游客通行時(shí)的安全。

3)世博軸4.5米平臺(tái)與各垂直道路交叉處避免給游客及機(jī)動(dòng)車駕駛員造成眩光。

圖2 地下一屋室內(nèi)裝修實(shí)景效果圖

4)世博軸照明采用多種光源及動(dòng)靜結(jié)合的照明方式，以增加游賞的趣味性，避免尺度過大帶來的疲憊與乏味。

5)世博軸照明采取多種照明控制模式，以滿足不同用途及場(chǎng)合的需要及節(jié)能要求。

圖2、圖3為室內(nèi)照明實(shí)景效果圖;圖4為世博軸各層室內(nèi)燈具布置剖面圖。

圖3 各層挑椽室內(nèi)裝修實(shí)景效果圖

表3 各主要區(qū)域場(chǎng)所設(shè)計(jì)的照度標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

圖4 世博軸各層室內(nèi)燈具布置剖面圖

5 照明技術(shù)與景觀藝術(shù)的融合

世博軸作為世博會(huì)核心區(qū)標(biāo)志性建筑，是世博精神和理念、世博主題的承載體。照明設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足各部分功能的條件下，進(jìn)行藝術(shù)性、創(chuàng)造性地演繹世博主題，營造出豐富多彩的夜景效果，為夜晚的世博會(huì)增添新的亮麗風(fēng)景。得益于世博軸獨(dú)特的造型優(yōu)勢(shì)，照明設(shè)計(jì)充分利用建筑物的形體特征，用色彩和動(dòng)感來展現(xiàn)“城市，讓生活更美好”的世博主題。陽光谷像一朵巨型的花朵從地下悄然綻放，紅、綠、藍(lán)、黃等不同顏色的光給人不同季節(jié)的感受。

世博軸景觀照明工程的設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn)個(gè)性化、人性化和藝術(shù)化。通過營造有特色的光環(huán)境，讓光與陽光谷、張拉膜等頗具個(gè)性的建筑元素進(jìn)行互動(dòng)，使世博軸本身在夜晚更具活力和表現(xiàn)力。通過合理的布燈、配光等技術(shù)手段，以及典型的光效實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)張拉膜的景觀照明和十米平臺(tái)功能性照明的兼顧，在十米平臺(tái)上突破了傳統(tǒng)的常規(guī)功能性照明的布燈思路，并很好地控制了夜晚照明眩光問題。圖6為張拉膜LED智能投光燈與張拉膜HID投光燈布燈示意。

LED燈光色彩的變化和陽光谷律動(dòng)的星星點(diǎn)光，激發(fā)起人們對(duì)未來無盡的信心和暢想。綠色、湖蘭色和淡紫色、檸檬黃和淡黃色、紅色和橘黃色等各種色調(diào)組合的燈光，以及這些燈光均勻投在張拉膜上，與陽光谷上的太陽能星光燈、LED星光燈一起，預(yù)示著一年四季春、夏、秋、冬在世博軸平臺(tái)上營造出的氛圍和意境，讓人們不管是漫步在世博軸平臺(tái)上還是在園區(qū)遠(yuǎn)眺，它夢(mèng)幻、藝術(shù)般燈光的場(chǎng)景，都能給人輕松、涼爽、燦爛、溫暖的幸福感覺。站在10米平臺(tái)上，頭頂是色彩變化十分豐富而且壯觀的陽光谷和張拉膜，身邊則是一種超然于物外的白色調(diào)靜態(tài)場(chǎng)景，上下相諧舒張有度 (圖5)。

圖5 陽光谷和張拉膜的藝術(shù)燈光效果

圖6 張拉膜LED智能投光燈與張拉膜HID投光燈布燈示意

在照明方案的設(shè)計(jì)醞釀中，深化設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)所設(shè)計(jì)白色張拉膜的材料透光和反射光特性進(jìn)行比對(duì)研究和試驗(yàn)后，采用了張拉膜作反光天幕采用二次反射的照明方案。不僅是張拉膜內(nèi)頂面取得非常好的景觀效果，作為功能性照明考慮，亦取得非常均勻的光照度，營造出更加舒適的光環(huán)境，仿真模擬計(jì)算該區(qū)域內(nèi)地面平均照度達(dá)到80lx以上。表中室外，室內(nèi)三層中空的發(fā)光頂棚采用透光率為50%的柔性天花膜，其均勻高亮度的發(fā)光面提供了舒適的類似于白晝的光照環(huán)境。圖7為發(fā)光頂棚實(shí)景效果。

圖7 發(fā)光頂棚實(shí)景圖

在表現(xiàn)景觀效果的同時(shí)，反映功能性要求的照度等也進(jìn)行了一定的計(jì)算和實(shí)測(cè)，圖8、圖9為10米平臺(tái)上部分區(qū)域場(chǎng)景的照度計(jì)算:

圖8 10米平臺(tái)上部分區(qū)域場(chǎng)景等照度計(jì)算

表4 室外主要景觀照明燈具配置表 (部分)

圖9 二層中空部分區(qū)域場(chǎng)景照度計(jì)算圖

表5 室內(nèi)景觀照明燈具配置表

節(jié)選部分主要燈具的特性如下:

1)陽光谷LED智能星光燈。見圖10(a)、(b)。

燈具特性

材質(zhì):鋁合金。

表面處理:靜電噴塑。

透光玻璃:仿水晶玻璃。

光源:LED RGB

功率:3W

IP等級(jí):IP65

維護(hù):結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，安裝、維護(hù)方便。

圖10

2)張拉膜LED智能投光燈

燈具特性

材質(zhì):鋁合金。

表面處理:靜電噴塑。

透光玻璃:透明鋼化玻璃。

光源:LED RGB

功率:45W

IP等級(jí):IP65

維護(hù):結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，安裝、維護(hù)方便。

圖11

3)張拉膜投光燈，見圖12(a)、(b)。

燈具特性

材質(zhì):鋁合金，優(yōu)質(zhì)鋼材。

表面處理:靜電噴塑。

透光玻璃:高強(qiáng)度透明鋼化玻璃。

光源:金鹵燈

功率:150W

IP等級(jí):IP65

維護(hù):結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，安裝、維護(hù)方便。

圖12

4)嵌入式筒燈。見圖13。

燈體

防護(hù)等級(jí):IP20

燈體材料:冷軋鋼板，表面經(jīng)真空噴粉處理

燈杯材料:優(yōu)質(zhì)高純鋁

燈杯類型:橫插磨砂，配防霧玻璃罩

供電電壓:220V

供電頻率:50Hz

光源

類別:插拔管

功率:2×18W

色溫:4300K

光通量:單根光源≥1150Lm

顯色指數(shù):≥83

平均壽命:8000Hrs

電器

類別:電子式鎮(zhèn)流器

功率因數(shù):≥0.95

安裝位置:一體化

圖13

6 技術(shù)創(chuàng)新與設(shè)計(jì)理念的和諧

“科技、綠色、生態(tài)”的辦博理念，使本屆世博會(huì)精彩紛呈，回味無窮。新技術(shù)的大量應(yīng)用、創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念的付諸實(shí)施，給參觀過世博的游客體驗(yàn)到前所未有的樂趣，世博軸的夜景照明便是典型的一個(gè)例子。

世博軸照明采用了大量的LED光源，控制系統(tǒng)上采用先進(jìn)的LED大規(guī)模分布控制技術(shù)，總線控制到每一個(gè)獨(dú)立的LED景觀燈具。每個(gè)LED能產(chǎn)生一千六百多萬種色彩，每秒鐘刷新25幀。結(jié)合構(gòu)架的獨(dú)特布燈方式不僅能模擬出各種色彩豐富的效果，還能很好的避免直接看到高光點(diǎn)。整個(gè)系統(tǒng)同步延時(shí)小于25毫秒，構(gòu)成的分布式控制網(wǎng)絡(luò)配合膜外部靜態(tài)的白光使整個(gè)張拉膜打造成為極為優(yōu)雅的藝術(shù)天幕。該創(chuàng)新設(shè)計(jì)擯棄了常規(guī)設(shè)計(jì)中路燈、庭院燈等較為呆板的思路，也避免了向下投光產(chǎn)生的眩光，整個(gè)天幕的反射光能達(dá)到很好的照明效果，具有最好的視覺舒適度。強(qiáng)大的藝術(shù)場(chǎng)景編輯技術(shù)，能協(xié)同控制所有的景觀照明對(duì)象，照明設(shè)計(jì)師可自由揮灑創(chuàng)造力，創(chuàng)作各種優(yōu)雅變幻、如詩如歌的藝術(shù)燈光主題場(chǎng)景，所有的游客如同置身未來時(shí)空，憧憬著未來城市生活的無限美妙。

7 結(jié)語

世博軸的夜晚是美麗的，城市的星空是美麗的。綠色、生態(tài)、節(jié)能，對(duì)于照明設(shè)計(jì)師來說，同樣具有深刻的啟示作用。只有注重夜晚各景觀元素之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，才能讓這美麗多彩的夜景更加舒適動(dòng)人，更能與自然的夜色融為一體;在享受照明科技創(chuàng)新成果的同時(shí)，使得城市更為宜人、宜居，更充滿生命力。

［1］同濟(jì)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院.世博園區(qū)夜景照明總體規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則

［2］同濟(jì)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院.世博會(huì)重要場(chǎng)館建筑照明設(shè)計(jì)導(dǎo)則

［3］同濟(jì)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院.世博園區(qū)綠地景觀照明設(shè)計(jì)導(dǎo)則

［4］上海世博土地控股有限公司.世博軸藝術(shù)燈光景觀工程招標(biāo)文件

［5］廣茂達(dá)公司.上海廣茂達(dá)世博軸景觀工程投標(biāo)技術(shù)文件

［6］新加坡DP公司，華東院.室內(nèi)設(shè)計(jì)方案文件

［7］建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).GB 50034—2004