天安门地区夜景照明改造工程设计

lixuda
发布于 2013-11-08 #光影效果直接看回复推送文章

本文从环境艺术照明设计角度介绍了2003年天安门地区夜景照明改造工程的设计思想、方法和效果。

1 概述
　　北京是全国的政治文化中心，天安门是北京的核心，是中国的象征，是guo jia重大活动的场所，是全国人民向往和敬仰的地方。因此天安门地区夜景照明改造，具有相当重要的政治意义。
　　本次天安门地区夜景照明局部阶段性改造的主要目的是提高技术含量，降低能源消耗，提升天安门地区主要部位的夜景照明效果。本次改造包括:天安门城楼屋顶照明；金水桥照明；观礼台照明；华表及石狮照明；国旗杆照明（参阅图1）；天安门广场周边315棵松树照明等六项改造项目。

图1 2003年局部改进范围示意图
2 设计原则
　　天安门地区夜景照明局部阶段性改造是在原有照明风格的基础上进行。局部技术改造要以人为本，节约能源，提升艺术效果，充分体现中华民族传统文化和现代科技的结合，弘扬民族精神、昭示社会进步，将现代历史文化名城和国际化大都市融为一体，营造庄重、大气、恢宏、河蟹的气氛。
　　2.1 文化性
　　天安门地区夜景照明应体现民族精神，妥善处理民族景观与照明方式的关系，表现厚重、深远的中华民族文化意境。
　　
　　2.2 艺术性
　　运用造型、灯光、景观艺术，通过色彩、线条、比例、构图、空间、位置、质感、等设计元素，创造出符合中国古典建筑结构、层次、韵律、文化内涵的雄伟壮观的灯光艺术景观。

　　2.3 技术性
　　运用成熟新技术，实施绿色照明，提高技术含量在保持天安门地区总体风格的基础上提高夜景照明的效果。利用灯光技术、电气技术、装饰技术等达到技术目标和安全要求。

　　2.4 统筹兼顾
　　根据天安门地区的政治文化定位，做综合考虑妥善处理好下列关系：
　　a 天安门地区夜景照明与天安门城楼等重要部位的照明关系
　　b 现状与长远的关系
　　c 白天景观与夜晚景观的关系
　　d 照明效果与可行性的关系
　　e 建设与管理的关系
　　f 功能性与观赏性的关系
　　g 平时照明与庆典活动的关系
　　h 安装方式与保护古迹的关系
　　I 提高照明效果和节能能源的关系
3 实施方法
　　3.1 论证: 结合现场情况进行原状测试、模拟计算、方案评审、设计调整。
　　3.2 模拟试验: 利用测试数据和样品模拟试验、对比和数据调整。
　　3.3 调整方案：进行现场局部试验、领导审查。
　　3.4 实施中根据现场、器材的具体情况进行技术调整，最后做总体效果验收。
4 设计方案及其效果
　　4.1 天安门城楼屋顶照明改进。
　　a 原状：天安门城楼屋顶照明是99年50年大庆前完成的，使用的是Par20卤钨灯（100w及50W），为使照度均匀，大部分采用 100w加50W的子母灯（双灯）。原有照明设施中灯具损坏近半，已不能正常运行；屋顶照度低，均匀度很差（参阅图2）：灯具表面温度较高（80℃），由于子母灯中的子灯具离琉璃瓦很近，致使一些琉璃瓦已烤裂；应从技术上更新。

图2 天安门改进前的实景照片
b 改进方法：在原有灯位用Par20～35W陶瓷金属卤化物灯及其灯具更换屋顶原有全部卤钨灯，取消了子母灯的结构形式。为达到保持原有结构的外形景观，降低灯具表面温度以保护古建筑屋顶的琉璃瓦同时保证照明效果，我们采取了多种措施和办法，精心设计了特制灯具（见图3），改进设计的效果图（见图4）。

图3 屋顶灯具设置

图4 天安门改进设计效果图
Par20～35W陶瓷金卤灯，光束角为30°，显色性大于85，色温3000K，寿命10000小时，电子镇流器的电压适用范围为180V～260V，灯具表面的工作温度不超过50℃，外壳颜色同琉璃瓦，防护等级IP65。
　　c 改进后效果（参阅图5）的实景照片。改进后屋顶用电量是原用电量的40%；提高了屋顶亮度，保证了均匀度；灯具表面温度降低，保护了屋顶琉璃瓦；提高了照明灯具的安全可靠性。

　　4.2 金水桥照明
　　a 原状：金水桥原只在河内两侧装有泛光照明，夜间桥体及栏杆没有照明。金水桥桥体是一个暗区（参阅图2），需进行照明设计。

图5 天安门改进后的实景照片
b 改进方法：金水桥内外护栏下面加装特制灯具，内侧灯具照亮栏杆及桥面，外侧灯具只照栏杆，内外两侧形成良好的装饰照明和桥面的功能照明。灯位设置和设计效果图参阅图6。灯具内装T5荧光灯，功率14W × 2，色温5400K，有单侧发光、双侧发光两种形式。灯具防护等级IP65。

桥栏外侧效果图　　　　　　桥栏杆照明局部放大图　　　　　　桥栏内侧效果图图6 金水桥照明方法示意图c 改进后效果：既解决了桥面的功能性照明，又增加了桥栏的装饰照明，消除了暗区，将天安门城楼衬托的更加金碧辉煌，参阅图5和图7的实景照片，存在的缺陷是：桥栏照度高了一些，应适当降低。　　
　　4.3 观礼台照明
　　a 原状：观礼台南立面安装了110只卤钨灯，亮度低，效果差，参阅图8实景照片。观礼台轮廓灯为1200m美耐管装饰灯，耗电量大（36W／m），运行几年严重老化，外观及亮度差，需从技术上更新设计。

图7 实景照片
b 改进方法：取消耗电量大的卤钨灯，采用特制 2×28W T5荧光灯，非对称投光灯具，灯具尺寸1200×160×160mm，防护等级 IP65，色温4200K，均匀照亮观礼台南立面。取消观礼台上美耐管装饰灯，采用特制LED灯带，1300m（10W／m）勾勒观礼台轮廓，LED轮廓灯带内装惠普LED光源，黄色，灯带外观与红墙颜色一致，单元尺寸2000×80 ×42，安全电压供电。参阅图8设计效果图。　　c 改进效果：灯带外观白天与观礼台融为一体，提高了夜景照明效果并保持观礼台的白天景观效果，参阅图8的实景照片；改进后的用电量是原有电量的30％左右。

实景照片　　　　　　　效果图　　　　　　　　　现状实景照片图8 观礼台4.4 华表、石狮照明（参阅图9、图10）
　　a 原状：两座华表每座8只（100W／只）卤钨灯，共16只灯具，两座石狮每座4只（100W／只）卤钨灯，共8只灯具，光源寿命短、易损坏，灯具温度高，几年来老化严重，照明效果差，亮度不足且不均匀，需从技术上更新。

　原状　　　　　　　　　　设计效果　　　　　　　　改进后实景　图9 华表照明

原状　　　　　　　　　　　设计效果　　　　　　　　改进后实景　图10 石狮照明b 改进方法：取消耗电量大、光效低的卤钨灯及其老化严重的灯具，用70W的陶瓷金属卤化物灯及根据被照物需要而设计的新灯具对石狮、华表照明。新灯具设计为双层，两只陶瓷金卤灯以不同的光束角投光，灯具外型及灯位设置参阅图11。
c 改进后效果：改进了白天景观；提高了夜景照明效果；改进后的用电量是原用电量的75％。

图11 华表、石狮灯具灯位示意图4.5 国旗杆及护栏照明（参阅图12）

图12 国旗及护栏照明a 原状：原方案采用四周均匀布置24盏150W金属卤化物投光灯具照亮旗杆和护栏，白天不美观，夜间照明效果不佳，对卫兵产生极强的眩光，影响值勤。
b 改进方案：取消原有泛光灯，改用双层2只150W陶瓷金卤灯灯具，利用不同的光束角分层照亮旗杆。旗杆基座采用特制T5 14W荧光灯非对称投光灯具，勾勒出汉白玉基座轮廓和栏杆。使旗杆及基座在天安门广场中央更加突出。
　　c 效果：突出了旗杆、基座的层次和在天安门广场的形象；改善了照明效果；消除影响卫兵值勤时的光干扰。

　　4.6 天安门周边松树照明
　　a 原状：松树照明为两层，树下埋地灯为绿色金卤灯；树上为15W彩灯，经多年使用，树上彩灯灯头、导线严重老化；黑色导线、灯头极不美观，需更换。
　　b 改进方案：保留树下埋地灯，更换树上彩灯，采用特制低压彩灯降低功率，减小体积；特制墨绿色电线、灯口、变更安装方式，极大改善自天景观。
　　c 改进了白天松树景观；保持了原有松树照明风格；提高了照明效果；改进后的用电量是原电量的50％。
　　本次局部阶段性改进设计重点强调环境艺术与灯光技术的有机结合，在保持天安门广场整体风格的基础上突出整体性、层次感、强调了可行性，提高了安全可靠性，在环境艺术夜景照明的理论研究和实践检验方面做出了有效的尝试。
　　2003年9月26日，天安门地区夜景照明局部阶段性改造工程实施完毕，经有关方面验收合格，基本达到了预期设计目标，国庆节已投入使用。
　　一年来运行良好，仅也发现金水桥护栏亮度稍高，拟在今年的第二次阶段性局部改进工作中予以调整。
　　天安门地区夜景照明局部阶段改造是在北京市市政管理委员会、天安门管理委员会的组织领导下进行的。改进设计方案在肖辉乾教授主持由北京照明学会环境艺术委员会、中国建筑研究院物理研究所共同拟定、经北京照明学会组织专家研究讨论后确定的。照明工程的实施由北京雅力苑环境文化艺术有限公司在天安门管理委员会相关部门的大力协助下究成的。
参考文献:
1、肖辉乾著《城市夜景照明规划设计与实录》中国建筑工业出版社
2、《照明设计手册》北京照明学会设计委员会编写中国电力出版社
3、《绿色照明工程实施手册》 guo jia经贸委中国绿照办中国建筑科学研究院编中国建筑工业出版社

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