商業(yè)建筑立面與LED 照明一體化設(shè)計(jì)探討

王 帝

(重慶大學(xué)a.建筑城規(guī)學(xué)院;b.山地城鎮(zhèn)建設(shè)與新技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400045)

0 引言

近年來，消費(fèi)文化蓬勃發(fā)展，隨之而來的是各種不同類型的商業(yè)建筑層出不窮。新業(yè)態(tài)的商業(yè)建筑不斷變換著人們的審美情趣，審美泛化成為大眾購物活動(dòng)的心理欲求之一。當(dāng)代商業(yè)建筑的立面在視覺體驗(yàn)、集聚人流、激發(fā)欲求方面有著至關(guān)重要的作用。建構(gòu)技術(shù)的提高以及新材料、新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用使當(dāng)代商業(yè)建筑的立面紛繁多樣，因此商業(yè)建筑立面也直接參與到了人們的視覺消費(fèi)當(dāng)中。

同時(shí)，隨著LED 照明技術(shù)的提高與LED 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，LED 的應(yīng)用范圍越來越廣。LED 光源的特點(diǎn)滿足了當(dāng)代商業(yè)建筑立面照明的要求，因此廣泛地應(yīng)用在商業(yè)建筑的立面照明中，但是可以看到其在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在著一些問題。從建筑設(shè)計(jì)與一體化設(shè)計(jì)的角度來看，燈具尺寸與建筑模數(shù)不匹配，燈具表面材料選擇不當(dāng)，亮度過高等問題都導(dǎo)致了照明效果不理想，從而影響了商業(yè)建筑的“夜間立面”。文章通過分析國內(nèi)外最新的商業(yè)建筑立面照明方案，總結(jié)LED 在商業(yè)建筑照明的應(yīng)用趨勢，對新興商業(yè)建筑與舊商業(yè)建筑立面改造過程中LED 照明一體化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討。

1 LED 在商業(yè)建筑照明中的應(yīng)用趨勢

1.1 與高科技材料的結(jié)合

第一個(gè)趨勢是高科技材料在商業(yè)建筑立面上的運(yùn)用。商業(yè)建筑的立面材料多種多樣，從天然材料到現(xiàn)代精加工的材料，逐步發(fā)展到如今的各種新型材料。新材料的運(yùn)用為商業(yè)建筑立面提供了豐富的可能性，同時(shí)給照明設(shè)計(jì)提出了新的挑戰(zhàn)。例如，位于新加坡維多利亞大街的Iluma 商業(yè)綜合體。其以獨(dú)特的造型和鮮亮的外立面引人注目，紅色的線性體塊與曲面的非線性體塊形成了鮮明對比。設(shè)計(jì)師采用水晶網(wǎng)格作為建筑外立面的主題，水晶體以棋盤式和模數(shù)化的方式進(jìn)行排列。多媒體與LED 照明技術(shù)的使用讓原本靜止的建筑立面成為動(dòng)態(tài)的視覺藝術(shù)，營造出充滿活力的商業(yè)氛圍。

六邊形立體水晶織網(wǎng)的面積超過5 000 m2，由3 000 個(gè)耐沖擊的聚碳酸酯纖維材質(zhì)的模塊殼體組成。建筑立面采用LED 作為照明設(shè)備，在6 069 個(gè)殼體內(nèi)嵌有可獨(dú)立控制的36 W LED 燈管，雙重光源交互運(yùn)用?？煽氐墓庠创┩笟んw像閃耀的水晶，形成一個(gè)按模數(shù)編排的水晶織網(wǎng)。水晶媒體墻立面被建筑師處理成堆疊的、波浪起伏的條帶，根據(jù)主體需要，商場建筑外體呈現(xiàn)不同的色彩和造型，成為夜里具有主題性的視覺焦點(diǎn)，新穎的立面造型與LED 照明的結(jié)合設(shè)計(jì)使該建筑具有前沿的科技感(見圖1、圖2)。

圖1 新加坡Iluma 購物中心立面細(xì)部——聚碳酸酯纖維材質(zhì)殼體

圖2 新加坡Iluma 購物中心日景及夜景

1.2 媒體立面的介入

商業(yè)建筑本身作為商品活動(dòng)的載體，也是聯(lián)系商業(yè)活動(dòng)與人的媒介，而建筑立面的媒體系統(tǒng)不僅是對商業(yè)建筑功能的外部宣傳，也是消費(fèi)文化下強(qiáng)調(diào)大眾體驗(yàn)、信息交流的反映。從商業(yè)立面設(shè)計(jì)角度來看，與廣告、LED、全息投影等媒體設(shè)備的結(jié)合，有助于整合商業(yè)建筑立面元素，形成具有高附加值的表皮信息系統(tǒng)，并有助于形成更加良好的商業(yè)氛圍。

例如:位于東京銀座步行街上的Chanel 旗艦店(圖3)，設(shè)計(jì)師用7 000 個(gè)可變圖案的LED 燈與液態(tài)水晶玻璃組成建筑表皮，既可以提供超大面積的動(dòng)態(tài)圖像，又對建筑的使用功能毫無影響，具有豐富的信息量與象征含義。

圖3 日本東京銀座香奈兒旗艦店日景及夜景

2 商業(yè)建筑立面與LED 照明一體化設(shè)計(jì)的方法

2.1 LED 與建筑構(gòu)件的整合

商業(yè)建筑立面照明通常需要在建筑立面上相對均質(zhì)地安裝數(shù)目眾多的照明燈具。為了避免燈具對建筑日間景觀的影響，必須充分考慮燈具與建筑構(gòu)件結(jié)合的方式。照明燈具與商業(yè)建筑立面一體化設(shè)計(jì)的方法大致可以分為兩種。

(1)將LED 燈具直接安裝在建筑表皮上。因?yàn)橹苯影惭b于建筑立面上，燈具會(huì)被直接視看，所以必須考慮燈具與建筑立面構(gòu)件的結(jié)合。在越來越多的媒體立面手法被建筑設(shè)計(jì)師使用的今天，許多建筑在立面設(shè)計(jì)時(shí)，便通過一體化的設(shè)計(jì)，直接結(jié)合LED 設(shè)計(jì)生產(chǎn)出建筑立面的成品構(gòu)件。這些構(gòu)件可直接安裝在建筑立面外側(cè)，形成清晰的媒體立面圖像，并仍能保證室內(nèi)視線的通透，成為簡單快速實(shí)現(xiàn)媒體立面的有效手段，如新加坡Iluma 購物中心。

(2)將LED 燈具安裝于立面材質(zhì)的后方、正下方或側(cè)下方等不容易被直接看見的部分。如果將照明燈具與建筑表皮脫開，可將其安裝于立面板材的后方或下方進(jìn)行投光，這樣可以較好地隱蔽LED 照明燈具，對建筑外觀的影響較小，設(shè)計(jì)一體化程度也更高。如位于臺(tái)灣高雄的大立精品館，照明設(shè)計(jì)師將LED 安裝在立面幕墻外側(cè)的玻璃構(gòu)件正下方，通過LED 投光，玻璃通透性在夜間也淋漓盡致地展現(xiàn)了出來(見圖4、圖5)。同時(shí)因?yàn)榘惭b的隱蔽性，LED 在白天不會(huì)被看見，保證了其建筑立面的完整性。

圖4 高雄大立精品館將LED 燈具安裝方式

圖5 高雄大立精品館夜景

重慶觀音橋商圈的嘉年華大廈是一幢位于核心商業(yè)區(qū)的商業(yè)建筑。嘉年華大廈在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，吸取了川劇變臉?biāo)囆g(shù)的構(gòu)思，引入了廣告看板的幕墻概念。其建成的玻璃幕墻——單面約5 000 m2的三面翻的廣告看板，兼具商業(yè)與藝術(shù)氣息，現(xiàn)代感十足。在該大廈的主樓照明設(shè)計(jì)中，為了和裙樓的立面協(xié)調(diào)一致，營造出通透雅致的建筑夜景(圖6)，設(shè)計(jì)師將LED 洗墻燈隱藏于每層樓的吊頂上，均勻洗亮安裝在吊頂上的反射板。反射板采用鋁合金材料制成，表面刷有白色亞光烤漆，光線通過反光板反射，透出玻璃幕墻，達(dá)到了理想的內(nèi)透光效果。此照明方案巧妙將LED 燈具隱藏于樓板結(jié)構(gòu)中(圖7)，在不影響室內(nèi)空間正常使用的前提下，通過淺藍(lán)色的發(fā)光帶營造出濃烈的商業(yè)氛圍。

LED 與建筑構(gòu)件整合的方法有很多，需要設(shè)計(jì)師根據(jù)實(shí)際情況，充分利用不同建筑構(gòu)件的特性以及LED 的特點(diǎn)，通過不同的整合方式來達(dá)到理想的照明效果。

圖6 重慶觀音橋商圈嘉年華大廈夜景

圖7 重慶觀音橋商圈嘉年華大廈LED 燈具安裝示意圖

2.2 LED 與建筑立面材料的整合

隨著材料科學(xué)的發(fā)展，各種新型建筑材料都被大膽地運(yùn)用于商業(yè)建筑立面上，創(chuàng)造出形態(tài)各異的商業(yè)建筑表皮。金屬或玻璃、透明或半透明的各種立面材質(zhì)都給建筑的夜景照明帶來了更多的可能性，商業(yè)建筑表皮中的立面材質(zhì)與光線結(jié)合后呈現(xiàn)出更豐富多變的視覺效果。

以材料的透光性而言，LED 燈具放置在透明材料之后，其本身的光學(xué)效果基本不會(huì)改變，近距離仍舊能看到清晰的發(fā)光表面，因此適合中遠(yuǎn)尺度的視看。半透明材質(zhì)對LED 發(fā)光點(diǎn)能起到漫射柔化的作用，可將一個(gè)或多個(gè)LED 進(jìn)行混光。視覺效果更加柔和，由于立面材料的遮擋以及立面材料本身光學(xué)效果的疊加，使視覺效果更富藝術(shù)感。隨著建筑材料技術(shù)的發(fā)展，鍍膜玻璃、印刷玻璃等和LED 結(jié)合應(yīng)用，建筑呈現(xiàn)出不拘一格的形象。如銀座Chanel 大廈采用的特制玻璃在白天為透明效果，入夜后就能變?yōu)榘胪该餍Ч?，隱藏在后面的LED 燈在玻璃立面上形成柔和的黑白像素(圖3)。

半透明的立面材質(zhì)相對于透明的材質(zhì)更利于商業(yè)建筑立面的表現(xiàn)，一方面，它很好地隱藏了LED 燈具，對建筑日間景觀沒有影響;另一方面，半透明材料本身的質(zhì)感和色彩與LED 疊加后能創(chuàng)造更豐富的視覺效果。

就材料的種類而言，現(xiàn)代商業(yè)建筑立面除了較多地使用玻璃材質(zhì)外，也有許多商業(yè)建筑選用金屬作為立面材料。與玻璃幕墻相比，金屬材料優(yōu)良的加工性能，能完全滿足各種復(fù)雜的設(shè)計(jì)，營造各種曲線線條，滿足了現(xiàn)代商業(yè)建筑視覺消費(fèi)的需求，因此備受建筑師的青睞。由于金屬本身的材質(zhì)特性，其不適合進(jìn)行直接的投光照明。金屬材質(zhì)的商業(yè)建筑立面照明，通常采用金屬幕墻與LED 一體化設(shè)計(jì)成建筑構(gòu)件的方式進(jìn)行處理。

如武漢萬達(dá)廣場，其外立面由4 萬多個(gè)金屬球體組成，通過不同尺寸的球體切割方式，在幕墻上有機(jī)組合排布，形成建筑表面的肌理變化(圖8)。

圖8 武漢萬達(dá)廣場LED 像素球燈拼裝成的九宮格單元模塊

作為像素點(diǎn)的不銹鋼球內(nèi)裝有發(fā)光元器件，使用成品RGB 三合一LED 光源模組。LED 燈珠貼片封裝在定制鋁基板上，投光在半透明玻璃上，羽化像素光斑。球體正面采用夾膠云紋玻璃，具有較好的混光性能。幕墻表面選用了反射率較低的鋁板作為球體背后載光的介質(zhì)。最后組裝時(shí)，將9 個(gè)不銹鋼球燈與鋁板結(jié)構(gòu)拼裝成一個(gè)“九宮格”的單元模塊，然后進(jìn)行幕墻安裝作業(yè)。

圖9 武漢萬達(dá)廣場夜景

武漢萬達(dá)廣場通過立面的水珠造型、參數(shù)化曲面設(shè)計(jì)、LED 媒體立面的運(yùn)用，使建筑夜景呈現(xiàn)出新銳的設(shè)計(jì)風(fēng)格和華麗時(shí)尚的商業(yè)主張(圖9)。

在新興商業(yè)綜合體不斷出現(xiàn)的同時(shí)，大量的舊商業(yè)建筑也在進(jìn)行立面改造。如何在舊商業(yè)建筑進(jìn)行立面改造的同時(shí)進(jìn)行照明設(shè)計(jì)，使改造后的立面與LED 燈具有機(jī)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)建筑立面與LED 照明設(shè)計(jì)一體化的目標(biāo)，是照明設(shè)計(jì)在舊建筑立面改造中的重點(diǎn)。

位于重慶觀音橋商圈的北部大廈，其在2010年v立面改造后，裙房部分采用了鋁塑板外包的雙層表皮。若采用LED 洗墻燈連續(xù)洗亮鋁板，造價(jià)高且能耗大，用投光燈照明則易對室內(nèi)產(chǎn)生光污染。為此，結(jié)合裙房豎向分隔線條，設(shè)計(jì)師開發(fā)出可自由組合的特款竹葉燈，將其安裝在雙層皮之間，解決了雙層皮之間傳統(tǒng)投光燈具安裝困難、投射距離短等難題，同時(shí)也創(chuàng)造出獨(dú)特的抽象竹葉圖案(圖10)。

照明方案使用了3 種規(guī)格的LED 特制竹葉燈，通過圖面排列組合形成了一幅抽象的竹林圖案(圖11)。LED 排布巧妙地避開了“內(nèi)層皮”上可開啟的窗扇，不影響窗戶的開啟。在“外層皮”穿孔鋁板的掩映下，呈現(xiàn)出疏密有致的竹林夜景景象。

匠心獨(dú)具的設(shè)計(jì)以及具有地方特色的照明為該大廈裙樓部分的連鎖酒店及小型商鋪吸引了大量消費(fèi)者。

圖10 重慶觀音橋商圈北部大廈夜景

圖11 LED 特制竹葉燈設(shè)計(jì)安裝方案

新建商業(yè)建筑在設(shè)計(jì)的過程中往往同時(shí)考慮了建筑的夜間效果，即建筑設(shè)計(jì)的同時(shí)進(jìn)行建筑照明設(shè)計(jì)。而舊商業(yè)建筑的立面改造過程中，兩者往往不能同步進(jìn)行。這就要求照明設(shè)計(jì)者結(jié)合改造的建筑立面，在保持與周圍建筑夜景環(huán)境協(xié)調(diào)一致的同時(shí)，尋找符合建筑個(gè)性的照明方式。同時(shí)運(yùn)用新的LED 技術(shù)，準(zhǔn)確控光，提升照明的品質(zhì)。在解決新舊商業(yè)建筑夜景和諧共生的矛盾過程中，探尋城市更新進(jìn)程中新的照明設(shè)計(jì)理念。

無論是新建筑的立面設(shè)計(jì)，還是舊建筑立面改造，立面材料都是商業(yè)建筑立面采用何種照明方式的決定因素，其構(gòu)成、色彩、肌理、透明度等將直接影響建筑立面最終的表現(xiàn)，進(jìn)行商業(yè)立面與LED 照明一體化設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮立面的材質(zhì)，實(shí)現(xiàn)光與材質(zhì)的有機(jī)結(jié)合，取長補(bǔ)短才能得到良好的夜間照明效果。

3 小 結(jié)

LED 的諸多特點(diǎn)使其在商業(yè)建筑立面照明上具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，被越來越多地應(yīng)用到商業(yè)建筑中。杰出的商業(yè)建筑立面設(shè)計(jì)中，LED 照明成為這些項(xiàng)目中有機(jī)組成的部分。在現(xiàn)代商業(yè)建筑的立面設(shè)計(jì)中，照明技術(shù)、圖像顯示技術(shù)以及照明與建筑一體化設(shè)計(jì)直接影響了立面的夜間效果，對商業(yè)建筑的互動(dòng)性和城市價(jià)值產(chǎn)生重要影響。LED 與商業(yè)建筑立面的一體化設(shè)計(jì)對繁榮建筑及城市文化，推動(dòng)城市的現(xiàn)代化智能發(fā)展，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展有著非常重要的作用。

目前大多新建商業(yè)建筑立面大多使用石材、玻璃等作為立面材質(zhì)，而舊商業(yè)建筑立面改造時(shí)多采用金屬作為立面材料，在進(jìn)行立面照明設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮具體的照明技術(shù)，還需要從視覺消費(fèi)的角度出發(fā)考慮立面照明的亮度、色彩等諸多要素。同時(shí)，從建筑設(shè)計(jì)角度對LED 照明燈具與建筑構(gòu)件、建筑材質(zhì)的結(jié)合以及表象內(nèi)容和互動(dòng)形式進(jìn)行建筑一體化設(shè)計(jì)。如果商業(yè)建筑采用媒體立面的形式，則媒體內(nèi)容應(yīng)該傳達(dá)建筑物所要表達(dá)的信息，表象效果反映建筑物的特點(diǎn)，這樣才能做到吸引消費(fèi)者。

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