主題樂園的照明設(shè)計(jì)

馬 振(上海建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司, 上海 200041)

主題樂園的照明設(shè)計(jì)

馬 振
(上海建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司, 上海 200041)

介紹了主題樂園照明設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)導(dǎo)則、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)特點(diǎn)。以某大型主題樂園為例,從后勤區(qū)照明、室外場地演繹照明模擬設(shè)計(jì)及照明控制等方面對主題樂園照明設(shè)計(jì)進(jìn)行探討,為電氣設(shè)計(jì)師提供參考。

主題樂園; 照明設(shè)計(jì); 演繹照明; 照明控制; DIALux軟件

0 引 言

主題樂園是圍繞某個(gè)主題而建立的人造公園,由自然資源或人文資源的一個(gè)或多個(gè)主題所主導(dǎo),配合不同的人工設(shè)計(jì)景觀和設(shè)施,讓游客體驗(yàn)到特定的主題。主題樂園照明除了常規(guī)的照明外,還有大量的主題效果照明與演繹照明,這些照明實(shí)現(xiàn)了功能性與景觀性的結(jié)合。即以生動(dòng)的技術(shù)燈光表現(xiàn)手法突出主題設(shè)施,根據(jù)各個(gè)景觀節(jié)點(diǎn)的特性與功能進(jìn)行針對性的燈光設(shè)計(jì),創(chuàng)造不同的場景及氛圍。

主題樂園照明需要根據(jù)主題的不同,主要設(shè)計(jì)導(dǎo)則如下:

(1) 根據(jù)樂園不同功能區(qū)域設(shè)計(jì)不同的照明效果。

(2) 體現(xiàn)以人為本,充分從游客的角度進(jìn)行照明設(shè)計(jì)。

(3) 考慮燈具在視覺范圍內(nèi)的不可見性,充分利用樂園基礎(chǔ)設(shè)施隱藏?zé)艟?使燈具與樂園融為一體。

(4) 嚴(yán)格控制光線的逸散問題,避免對天空及周邊環(huán)境產(chǎn)生光污染。

(5) 適當(dāng)采用彩色光和動(dòng)態(tài)效果,并在條件允許的情況下增設(shè)互動(dòng)燈光,增加趣味性。

(6) 設(shè)置照明控制系統(tǒng),從控制策略的角度實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域的主題與照明節(jié)能。

1 主題樂園照明的主要內(nèi)容

主題樂園照明主要包括以下內(nèi)容:

(1) 后勤區(qū)照明。后勤區(qū)是行使行政管理職能與服務(wù)職能的區(qū)域,主要包括設(shè)備間、機(jī)房、辦公室等。該區(qū)域的照明在滿足照度、照明功率密度及相關(guān)規(guī)范的前提下按照常規(guī)的照明設(shè)計(jì)流程即可。

(2) 演出照明。演出照明主要集中在舞臺(tái)等演出區(qū)域,該區(qū)域舞臺(tái)照明應(yīng)由專業(yè)廠家進(jìn)行深化,而觀眾席的照明則需要通過照明控制系統(tǒng)結(jié)合演出效果進(jìn)行設(shè)計(jì)。

(3) 室外游樂場演繹照明。該區(qū)域的照明為主題樂園照明的核心部分,在滿足照度的情況下通過燈光為各區(qū)域的主題服務(wù)。該區(qū)域照明涉及范圍較廣,應(yīng)由建筑設(shè)計(jì)師、燈光設(shè)計(jì)師、電氣設(shè)計(jì)師等協(xié)同設(shè)計(jì)。

(4) 總體照明。該區(qū)域照明主要為樂園各主題區(qū)域之間提供足夠的照度,并輔助演繹照明為主題服務(wù)。該區(qū)域照明設(shè)計(jì)同演繹照明設(shè)計(jì)。

2 主題樂園照明設(shè)計(jì)過程及特點(diǎn)

2.1 主題樂園照明設(shè)計(jì)過程

主題樂園的照明設(shè)計(jì)流程如下:

(1) 選定特定的主題區(qū)域,根據(jù)建筑圖紙,對該區(qū)域進(jìn)行三維建模,為進(jìn)行照明模擬提供載體。

(2) 根據(jù)主題要求進(jìn)行照明初步設(shè)計(jì),選取業(yè)主指定廠家的照明燈具,進(jìn)行照明模擬。

(3) 根據(jù)該區(qū)域的照明控制要求,分場景形成照明模擬分析報(bào)告,并由報(bào)告結(jié)果對照明的初步設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,達(dá)到最優(yōu)的照明效果。

2.2 主題樂園照明設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

主題樂園具有建筑復(fù)雜、人員密集等特點(diǎn),因此其照明設(shè)計(jì)與常規(guī)的照明設(shè)計(jì)有很大不同。主題樂園的大部分游樂區(qū)域不存在二次裝修的問題,因此對照明設(shè)計(jì)要求更高,需要一次性滿足功能性照明和景觀性照明的需要。主題樂園照明設(shè)計(jì)有以下主要特點(diǎn):

(1) 主題樂園由于其主題的不同,所需要的光源和燈具也不相同,因此照明器具的光效、配光曲線、燈具效率等相差較大?；诖?常規(guī)的照明設(shè)計(jì)不能精確地反映實(shí)際的照明效果的。使用照明模擬軟件,通過選取指定燈具廠家的燈具庫或燈具的IES文件,可以精確地反映實(shí)際的照明效果。

(2) 主題樂園在注重視覺性和娛樂性的同時(shí),更注重火災(zāi)時(shí)生命安全通道的暢通與可識(shí)別性,以及人員的安全疏散。由于主題樂園內(nèi)人流量較大,因此應(yīng)急照明顯得尤為重要。常規(guī)設(shè)計(jì)對應(yīng)急照明常采用估算的方式驗(yàn)證是否達(dá)到規(guī)范要求的照度,而通過照明計(jì)算模擬,可以較準(zhǔn)確地反映出應(yīng)急照明的效果以及計(jì)算結(jié)果。

(3) 主題樂園由于建筑面積較大,且不同區(qū)域的照明效果需為不同的主題服務(wù)。因此,照明控制非常重要。主題樂園的照明需要常規(guī)照明、應(yīng)急照明與效果照明等演繹照明進(jìn)行綜合控制,因此需要就地與遠(yuǎn)程控制結(jié)合,調(diào)光控制與開關(guān)控制結(jié)合等多種控制方式。主題樂園常見照明控制方式如表1所示。

表1 主題樂園常見照明控制方式

能量管理系統(tǒng)通過與DMX控制系統(tǒng)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對模擬量燈具的控制和監(jiān)控。DMX控制系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

圖1 DMX控制系統(tǒng)示意圖

調(diào)光控制通過脈寬調(diào)制(PWM)或恒流電源調(diào)控等方式,實(shí)現(xiàn)對舞臺(tái)等演繹區(qū)域燈光的控制;接觸器、繼電器控制通過接觸器或繼電器線圈對一系列觸點(diǎn)進(jìn)行開關(guān)控制,實(shí)現(xiàn)對開關(guān)量燈具的監(jiān)控、應(yīng)急照明切換控制。通過以上控制,不僅可精確地實(shí)現(xiàn)燈具的控制,更好地為主題服務(wù),同時(shí)也能保障生命安全通道的照明,并實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能。

(4) 由于主題樂園注重觀賞性,因此照明設(shè)計(jì)需要做到“見光不見燈”,最大化地利用主題樂園的建筑構(gòu)件和藝術(shù)構(gòu)件等基礎(chǔ)設(shè)施來隱藏?zé)艟?實(shí)現(xiàn)燈具與樂園融為一體。

3 主題樂園照明設(shè)計(jì)案例

照明模擬主要通過照明計(jì)算軟件獲取整個(gè)空間的照度及亮度分布狀況,以驗(yàn)證燈具功能性要求及燈光效果。

3.1 常用照明設(shè)計(jì)軟件簡介

目前,較廣泛使用的照明計(jì)算軟件為DIALux及Agi32,本文使用DIALux進(jìn)行照明設(shè)計(jì)。DIALux可以對室內(nèi)、室外和道路照明進(jìn)行照明計(jì)算，支持Philips、THORN、ERCo、OSRAM、雷士照明等,燈具的選用通過燈具庫插件實(shí)現(xiàn)。在使用過程中,這些插件的燈具樣本包括燈具光源、色溫和配光曲線等信息。其計(jì)算結(jié)果以PDF報(bào)表的形式體現(xiàn),可提供燈具清單、計(jì)算點(diǎn)清單、工作面清單、灰階/彩色等照度圖、偽色圖、燈具資料等大量信息[1]。

3.2 建立計(jì)算模型

選取主題樂園特定的游樂區(qū)域,進(jìn)行照明設(shè)計(jì)案例分析。根據(jù)平面信息,在DIALux中進(jìn)行建模。由于計(jì)算結(jié)果與模型的準(zhǔn)確性有密切關(guān)系,因此在建模過程中應(yīng)嚴(yán)格按照平面圖的尺寸信息進(jìn)行操作。根據(jù)平面特點(diǎn),先在DIALux空間環(huán)境中通過插入坐標(biāo)點(diǎn)把模型輪廓勾勒出來,之后通過調(diào)整各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)精確建模。模型建立后,對空間環(huán)境中的場地因素與各個(gè)對象附著材質(zhì),確定材料顏色、反射率、透明度等參數(shù)。

3.3 確定燈具位置

根據(jù)由主題效果確定的燈具類型及位置,通過選取指定的燈具廠家的燈具庫,選取照明燈具。特定游樂區(qū)域燈具信息如表2所示。燈具模型效果如圖2所示。模型中的燈具平時(shí)全部作為普通照明使用,應(yīng)急燈具按照全部燈具數(shù)量的1/2選擇。

表2 特定游樂區(qū)域燈具信息

圖2 燈具模型效果

3.4 普通照明計(jì)算及結(jié)果分析

點(diǎn)擊菜單中報(bào)表的開始計(jì)算,選取“標(biāo)準(zhǔn)”計(jì)算選項(xiàng),開始對該照明模型進(jìn)行計(jì)算;之后設(shè)定報(bào)表內(nèi)容,可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)報(bào)表或需要設(shè)定,一般包括設(shè)計(jì)案封面、內(nèi)容、照明器具表、燈具資料表、燈具配光曲線(極坐標(biāo)與線坐標(biāo))、照明(位置圖)、照明(坐標(biāo)圖)、三維效果圖、偽色表現(xiàn)圖、等照度圖(照度)、點(diǎn)照度圖(照度)、等輝度圖(亮度)、點(diǎn)輝度圖(亮度)等。偽色表現(xiàn)如圖3所示。

圖3 偽色表現(xiàn)

圖3中,右側(cè)小于100 lx的區(qū)域不在模擬范圍,該區(qū)域?yàn)橐惶幾呃?其照度應(yīng)由走道照明貢獻(xiàn)。計(jì)算的平均照度為220 lx,照明功率密度為7.58 W/m2,照度均勻度為0.63,滿足照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[2]。

3.5 應(yīng)急照明計(jì)算及分析

根據(jù)設(shè)計(jì)要求,初步選定應(yīng)急照明燈具進(jìn)行照明模擬計(jì)算。應(yīng)急照明效果圖如圖4所示。

圖4 應(yīng)急照明效果

由圖4可知,應(yīng)急照明的最低照度為5 lx,滿足照明規(guī)范要求。

3.6 照明控制

良好的照明控制不僅可以實(shí)現(xiàn)對園區(qū)燈光的分時(shí)段、分場景控制,充分體現(xiàn)主題夜景效果;同時(shí)也保障應(yīng)急照明時(shí)安全通道的暢通及實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能。主題樂園內(nèi)存在演繹照明、常規(guī)照明、應(yīng)急照明等多種形式的照明,這些照明方式的切換及效果都需要通過照明控制來實(shí)現(xiàn)。

該案例中需要對演繹照明和應(yīng)急照明進(jìn)行切換控制?？刂七壿嬋鐖D5所示。

應(yīng)急照明配電箱與調(diào)光配電箱通過接觸器柜對燈具進(jìn)行配電。當(dāng)火災(zāi)報(bào)警或監(jiān)控調(diào)光電路失電時(shí),通過控制接觸器內(nèi)線圈的通電狀態(tài)對觸頭進(jìn)行開關(guān)控制,實(shí)現(xiàn)火災(zāi)或調(diào)光回路失電狀態(tài)下的應(yīng)急照明。通過接觸器進(jìn)行電路轉(zhuǎn)換具有可靠性高、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但該控制只能進(jìn)行開關(guān)量控制。

圖5 控制邏輯

4 結(jié) 語

目前,國內(nèi)主題樂園發(fā)展迅速,而良好的照明設(shè)計(jì)方案可以增加主題樂園的觀賞性與多樣性,為樂園帶來人文效益和經(jīng)濟(jì)效益。對主題樂園照明進(jìn)行模擬計(jì)算,可以對前期的照明概念進(jìn)行驗(yàn)證和修正,較為真實(shí)地反映照明意向,增加創(chuàng)作思維。但是,由于照明計(jì)算軟件的局限性,對于復(fù)雜體型建筑進(jìn)行建模存在困難;而且燈具廠家眾多,但很少廠家(尤其是國內(nèi)廠家)開發(fā)出支持照明計(jì)算軟件的燈具庫,導(dǎo)致不能精確地選擇燈具,影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。相信隨著照明技術(shù)及軟件技術(shù)的發(fā)展,以上問題都會(huì)得到解決,從而為使用照明計(jì)算軟件進(jìn)行照明設(shè)計(jì)鋪平道路。

[1] 劉賓,王愛英,秦鑫.常用照明設(shè)計(jì)軟件簡介及比較[J].燈與照明,2005,29(3):29-31.

[2] GB 50034—2013 建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

Lighting Design of Theme Park

MAZhen

(Shanghai Institute of Architectural Design & Research Co., Ltd., Shanghai 200041, China)

The main design principle,design content,design process and design characteristics of lighting design were introduced in theme park.Based on a large-scale theme park in domestic,this paper discussed the lighting design of theme park from the backup area lighting,show lighting simulation design,lighting control,and so on.It can provide relevant references for electrical designers.

theme park; lighting design; show lighting; lighting control; DIALux software

馬 振(1987—),男,工程師,從事電氣設(shè)計(jì)工作。

TU 855

B

1674-8417(2015)10-0069-04

2015-09-23