中关村文化商厦夜景照明设计
北京中关村是伴随着信息时代的到来而迅速发展的区域。中关村已经不单单是一个地域概念,而是高科技、电脑、多媒体的代表,这一地域更加重视信息的传达,不断涌现的新建筑塑造了新的中关村形象。除了建筑本身以外,建筑照明可以传达什么样的信息,又是如何传达信息的?是不是也可以和多媒体一样成为信息化的媒介?对中关村文化商厦夜景照明设计的分析也许能使我们找到把建筑与光作为信息媒介的方式。



项目简介
  
  中关村文化商业大厦(又名“第三极文化中心”)位于北京市中关村西区海淀图书城旁,北侧为城市主干道北四环路,东侧为彩和坊路。大厦地上17层,建筑檐高74.9m,总建筑面积105069.8平方米。建筑为框架剪力墙结构,玻璃幕墙立面。该建筑的投资商为“中关村文化股份有限公司”,建筑设计为“德国gmp建筑师事务所”。工程2005年初开工,于2006年7月竣工并投入使用。
  
甲方的要求
  
  对于这一建筑,投资者希望其成为北京中关村地区主要的配套文化商业服务设施,并将其定位于文化、商业、科技结合的复合型文化主题建筑,要求建筑表达文化和科技的信息,提出了传达信息的多媒体建筑的理念。投资者对建筑照明也提出了相当高的要求。
  
照明概念方案的提出
  
  从建筑的定位及甲方的需求出发,gmp建筑事物所提出了一个创新的照明概念并为投资者所接受,这就是把整个建筑表皮用作超大型多媒体演示的照明设计方案。设计师希望能进行信息时代对建筑照明的一次创新和尝试,通过照明传达信息,表现文化、科技和商业结合的建筑主题,而不是单纯追求亮度和美感。照明方案把整个建筑变成了一个光的媒介,建筑表皮成为一个巨大的显示屏,幕墙单元就是显示屏的像素点,建筑4个立面总共约4500个单元,这将是世界上规模最大的多媒体演示照明项目。
  
  世界上独一无二的多媒体建筑的概念以及设计方案对于文化的体现吸引了业主,并最终使业主下决心投资这个方案。方案采用荧光灯管进行黑白多媒体演示照明,每个像素点由一个荧光灯照亮,可以由照明系统进行控制,并形成8个不同的亮度等级,组成多媒体动画的演示。
  
  这一方案把建筑表皮作为多媒体灯光演示媒介,有些类似于建筑创作中的表现主义。其创作通过对人们思想感情和行为方式的深刻理解,以一种极赋冲击力和震撼力的外部形象表达出来,充满个性和新意,同时蕴含一种人文精神的价值。这一照明方案满足了信息社会人们的猎奇心理。


  
照明与建筑
  
  “简洁、独特、具有条理分明的秩序和多样性的统一”是gmp的建筑设计理念。建筑通体统一的元素形成完整的玻璃幕墙立面。水平的横线条使建筑的体量感非常鲜明。该建筑在转角处平滑的弧线处理方式,模糊了通常意义上的4个立面的概念,而给人以建筑立面可以展开成一个面的感觉,即使在入口处也看不到一个棱角,而是利用向内凹入的平滑弧线强调出入口区域。这为夜景照明把整体建筑表皮作为多媒体媒介创造了良好的条件。德国gmp建筑师事务所的设计通过建筑的形式和材质的组合给人以既沉稳又深刻的印象。建筑通体深灰色的玻璃幕墙,色彩相当沉稳,整个建筑具有稳重而且谦逊的内在性格,相对于中关村的其他建筑反而显得引人注目。夜晚多媒体的灯光演示则平衡了建筑白天沉稳的性格,变得活跃和动感,称为城市夜空的一道景观。
  
  照明方案体现了光与建筑表皮的结合。光不是媒介,但光使建筑表皮成为了媒介。中关村文化商厦是国内率先采用主动式内循环双层幕墙的建筑,并采用了可以集中控制的可自动升降的百叶窗。在每个幕墙单元双层幕墙之间的上方均安装特制灯具,这样幕墙单元成为组成多媒体画面的一个像素点。特别灯具从上至下均匀洗亮百叶,形成建筑整体的内透光效果,光源采用的是T5荧光灯管。人们只看到被照亮的百叶而看不到灯管,在达到建筑表皮通体发亮效果的同时,人们甚至还在猜测所用的光源及灯具的位置,这正是照明设计师所期望的。




方案的实现
    1、多媒体照明的特制灯具
  
  首先,在双层玻璃幕墙之间的狭小空间内的灯具设计就是一个难题,灯具要求非常高,而且没有类似案例可以参考。根据灯具的安装位置、双层玻璃幕墙的精准尺寸,特为该工程设计了一款配光独特的荧光灯具。每个特制灯具隐藏在幕墙单元顶部玻璃与可升降百叶之间约10cm宽的狭小空间内,建筑层高为3.8m和4.5m两种,在一个狭小的空间内要从上至下均匀洗亮百叶不是一件容易的事,特制灯具内部有3块弧度非常精确的反射器,幕墙单元下方还有一块反射器,总共4个反射器实现了在狭窄空间内洗亮4m多高百叶的要求,达到了从室外看每个单元幕墙的百叶窗均匀发亮的效果。反射器的另一个作用是严格控制灯具的截光角,人们只看到被照亮的百叶而看不到灯管。灯具的反射器采用德国进口的铝材(MTR027反射效率为99.7%)。灯具反射器曲率的确定,结合了大量的理论设计和实际的经验。根据软件模拟生产出灯具样品后,再安装到幕墙上做实验,根据实际效果论证改进方案,调整过多次才最终确定发射器曲率。除了配光以外,在灯具尺寸的苛刻要求下,如何固定发射器,保持不变形也是难题,灯具的翻边和转动锁扣固定方式,肋板和加强筋的位置也经过反复的研究和实验才确定下来。
  
  光源采用德国OSRAMT539W高输出的荧光灯管,整个照明工程峰值用电量为210KW/h,由于高效率的反射器、精准的配光最大限度的利用了光能并且达到没有眩光的较好效果,其消耗的电费是相当值得的。
  
  2、照明控制系统
  
  控制系统是这个项目成败的重要环节。对于这一独特的建筑多媒体项目,成熟的可以解决照明控制及百叶联动控制的系统非常昂贵。富润成公司自主研发了灯光控制系统,在满足预算的同时解决了大量关键性技术难题。
  
  建筑外立面多媒体照明采用电脑控制技术进行全面有效地监控和管理。照明控制系统使建筑的每个像素点均可进行8个亮度等级的变化,进而组成多媒体动画。
  
  由于灯光与百叶共同形成多媒体演示媒介,涉及方案使用灯光与窗帘联动方式进行控制,以实现每个幕墙单元作为一个像素点。夜晚百叶窗可通过集中控制全部落下,达到对光均匀漫反射的效果,成为二次光源。能自动升降的百叶窗可进行集中控制和本地控制,集中控制优于本地控制,建筑东、南、西、北各个立面分别实行群体控制,整体建筑实行中央集中控制。控制系统要求灯光和窗帘都可以检测到,这些检测是有难度的,因为一般的电检测都只到执行器(本工程中灯光可检测设备为调光镇流器,窗帘为马达)。照明控制系统设计了良好的自检功能,保证运行的稳定。
  
  每个像素点的调光采用了OSRAMO~10V配套调光镇流器,电压可在1~10V之间变动,通过调光镇流器的控制,可以控制一个像素点的亮度。通过这些像素点以及系统的控制使整个建筑的外立面实现低分辨率动画、影像以及字体的整体演播,使建筑表皮成为信息的媒介。
  
  这一首例多媒体建筑的照明控制系统实施起来遇到了各方面难题,包括多媒体起始点、入口处上下像素点不同、荧光灯管余辉、像素点变形、系统自检等等问题。与单纯显示屏的控制不同,建筑北立面7层以下有一个内凹的入口,造成上下像素点不一致,动画经过北立面后图像就会错位。经过对控制系统程序的不断改进,甚至经过实验重新改变了灯光的控制线路以后,才最终解决了北立面的控制问题。由于幕墙单元是长方形的,因此像素点也是长方形的,开始动画演播存在明显的变形,也是经过多次的调试和实验才解决了这一问题。
  
  方案实施过程中发现了各种新的问题。其中包括这么大规模的应用荧光灯调光,大量的谐波及形成的电磁场将不可忽视,是否会对通信、电子器件、心脏起搏器甚至人体本身造成影响,都是以前没出现过的课题。富润成公司组织了讨论会,吸纳了各方面专家的建议并在实施过程中采用逐层施工,逐层检测的方式,以避免可能出现的危害。






  
()对实现后的效果及评价
  
  建筑实现了多媒体动态照明,达到了预期的效果。晚上光使建筑成为一个智能化的媒介,充满了动感和视觉冲击。方案将一个具有均衡而沉静气质的建筑变成了这一地区一个最为活跃的因素,一个信息传递的媒介和一个充满现代科技感的智能建筑。
  
  从投资方立场来看,照明工程总造价在900多万元,加上窗帘系统,总造价接近1200万元,业主对于所投资金的成效非常满意,因为该建筑会成为这一地区夜间的标志和争论的焦点,这是一个不错的开始并会为项目带来可观的商业价值。从市民的立场来说,这是一个有趣的兴奋点并带来了夜晚活动和景观的场所,从机动车驾驶者的立场来看,其夜景也许是单调路途上增加的兴奋点,也许是令人厌烦的干扰,结果还值得期待。建筑师和艺术家对这一项目也给予了积极的评价,认为该项目为这一地区创造了有意义的夜间标志。
  
  对于照明设计师来说,该照明设计是信息时代对建筑照明的一次创新和尝试,方案力求通过光使建筑表皮成为媒介,表现信息传达的举足轻重的地位,正像赫尔佐格宣称的:“建筑必须是一种感官和智能化的媒介,否则,他就太无趣了。”

本文由()收集整理,希望本文对你有所帮助。
声明:文章来源于互联网,仅供照明设计参考学习,版权归原作者所有。
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