文章通过介绍东胜大厦夜景照明工程案例,探讨现代智能建筑夜景照明系统工程的实现方法,体现了一种实用、安全、节能的设计理念。
关键词:智能建筑;泛光照明;环境照明;室外照明控制系统;
1、建筑概述
胜利油田东胜大厦位于山东省东营市中心城区的繁华地带,是目前东营市建筑单体面积最大、最高的城市标志性建筑,也是按五星级酒店标准设计,集酒店、办公、商务、客房为一体的综合性智能化建筑。占地37亩,建筑总面积51700m2,主楼高116.62m,群楼宽100.8m,室外庭院面积约22000m2。运用现代主义的表现手法,将东胜大厦分为3段式,即:裙楼作为底段;主楼5~25层为中段,26层及圆形塔楼作为顶段。整个楼体以表现坚强性格的硬线条为主,表现亲和力的弧形线条为辅,刚柔结合。设计手法上采用现代欧式风格,整个设计简洁明快,庄重大方,富有现代气息。建筑风格新颖、独特,极其雄伟、高大,顶部结构晶莹透明,又仿佛天空中一颗耀眼的明珠,令人赏心悦目。浅红色主体典雅、庄重,给人沉稳的感觉,再配以合理的泛光照明,使其无论在白天或夜晚,都会成为人们视线的焦点。广场庭院的设计与大厦相辅相成,前广场以硬化为主,视野开阔,大厦和广场全貌一目了然,气势宏大;后庭院以绿化为主,树木花坛相互掩映,幽静安详,前广场后庭院的设计,也反映了刚柔结合的特点

2、设计目的
东胜大厦夜景照明工程设计目的是为了在夜间显示出该建筑物的雄姿,展现其魅力,使其体现出比白天更为突出的建筑造型。毫无疑问,东胜大厦夜景照明将成为该地区的中心点,自然要求有适应其整体形象的室外照明——不仅要满足建筑使用功能上所要求的景观照明,更要烘托出智能建筑的独特风格与时代特色。
我们的照明设计正是围绕这个主题而作出最大的努力,通过分析和调研,我们采用的建筑物泛光照明方式为:简化光色、明暗结合、突出重点、协调统一。最终的照明效果为:简洁、明快、庄重、高雅,尽可能突出大厦的建筑设计风格。因此,其设计要素如下:
2.1、光色的使用
由于大厦主体为浅红色石材,泛光照明效果很理想,因此我们以泛光灯日光色照明为主,而采用泛光灯黄色光作烘托照明。
2.2、主体的照明
沿大厦四个方向做自下而上的投光照明,选用CLIPSAL SLS1000H型灯具,反光器选用12E(窄光束);窄光束可以增加大厦的立体效果,同时,提高光效增加照度。
2.3、顶部的层次
在大厦顶部外面分层加装泛光灯,形成照明层次和明暗对比,这样可以使大厦的结构特色更加突出。
2.4、内透的效果
考虑泛光照明的独立性,在室内灯光熄灭后,应有内透光射出来,故在适当部分增加灯具以实现大厦的内透效果。塔楼内安装灯具内投射,自内向外投射(角度可调整,以避免室内眩光),增加大厦的气氛。
3、设计要求
(1)本设计参考guo jia推荐的建筑物泛光照明的平均照度标准;
(2)本设计确定为室外泛光照明设计,采用直接照射,隐蔽灯具,不破坏基本建筑物,无眩光,克服使视觉不舒适的照明方式;
(3)主色调采用白色光为主,黄色光为辅,保证适合该建筑的本身基调——高雅、活跃及挺拔的建筑风格;
(4)主建筑光源采用金属卤化物与高压钠相结合的方式;
(5)灯具采用体积小、光效高、便于维修和维护的照明设备;
(6)根据建筑物的不同,选用不同的照明灯具,或是宽配光,或是窄配光,或是中配光;
(7)因为对于一个建筑物有几个方向都能够看到,但是在泛光灯后看建筑,我们定会感到平淡和没有兴趣,因此本设计中避免了光线的主要方向与视线的主要方向重合的错误,而采用直斜射的投光方式;
(8)CIE和IES推荐的泛光照明平均照度标准范围在15~450Lux之间,取决于周围的照明条件和建筑材料的反射能力。对其均匀度的规定是:测量平面的照度均匀度,最大为20:1,平均最小为10:1;
(9)合适的照度值要根据被照面的材料及其反射率的特性选择,如表1所示。
因此,我们根据东胜大厦实际情况和长远的光效益,选取高亮度值,其平均照度约为200Lux。
4、设计方案
4.1、光源的选择
泛光灯的光源应从寿命、色温的要求出发,建筑环境的颜色要求我们以内透光方式照明,以烘托建筑特色。特别突出楼顶的照明,形成晶莹的宝顶,烘托辉煌、壮丽的建筑风格。关于泛光灯的光源比较如表2所示。
从本建筑的高度考虑,我们选择欧司朗:NAV—T400W、NAV—T250W和HQI—1KW光源。
4.2 灯具的选择
与光源相配的泛光灯具,要具有光效高、射程远、体积小、造型优美的特点。从众多的灯具中,我们根据实际的要求,选择了如表3所示的灯具类型。
4.3 照明电路选择
欧司朗的光源及灯具有固定的电器配套设备,有功耗小、功率因数高,寿命长的特点。
4.4 灯具分布
照射主体楼的灯具都放置在地面上,我们采用的照明计算为分体计算方式,即取每一面墙角为坐标原点,向右为X轴正方向,向上为Y轴正方向,向前为Z轴正方向。
考虑到安全及防水,安装在楼顶的灯具安装高度大于0.3M,在地面的灯具大于2M。
4.5 室外眩光控制
(1)工作面上亮度分布情况:由于大多数泛光灯采用窄配光的灯具,故在反映面上亮度一致,在垂直面上光分布过渡自然,与夜空成明显的对比,显示了光的力度;
(2)眩光限制:灯具向上仰角大,且大多灯具为窄配光型,光强峰值与地面的夹角在抑制眩光的范围内,并且尽可能扩大被照面和提高周围环境的亮度,所以不会出现失能眩光;
(3)光学分布的心理表征:在主体立面上,我们采用白色金属卤化物灯,它照射在浅色的材料上,可以提高建筑墙面的反差;
(4)灯光控制:对气体放电灯,我们要考虑启动电流和电压对电网的影响,及其电压降落对灯启动的影响,启动电流为正常工作电流的700%左右,所以宜采用分组控制的方式。
5、用电容量
灯的容量为:SLS1000S(H) 1075W
MAXI250(H) 274W
MAXI400(H) 425W
夜景照明总的用电容量为:136KW(平均照度按200Lux考虑)
6、照明性能分析
(1)欧司朗金卤光源的平均寿命一般为8000h,高压钠光源的平均寿命一般为12000h,假如每天使用4h,则每年使用4×300天=1200h,则该灯理论上能用近5年左右的时间。实际操作时取决于使用方法、环境因素等;
(2)安装要求:普通电工安装标准;
(3)环境要求:无特殊要求,灯具防护等级为IP65。7 室外照明控制系统
作为大型室外景观空间照明,使用智能灯光控制系统的目的在于:实现多点控制,多种方式控制;室外空间照明具有动态的变化,多种场景模式;节能;保护灯具。
(1)选用邦奇智能照明系统,它具有强大的编程功能及场景、存储功能,室外场景的灯光可以有多组变化,多种组合,只需通过控制面板的一个按键就能调出一种场景或一种动态的变化。控制面板可以安装在任意区域或总控室、各景点值班室、门卫处,且每个面板可调用任意区域的灯光控制。系统具有多种控制方式:既可以在总控室内控制操纵室外灯光系统的每个回路的灯具工作状态,又可在工作人员值班室、门卫处设置控制面板人工控制灯光变化,从而大大地提高了管理和维护的效率。
(2)系统具有年时钟,可将一年工作变化的任务全部事先编制好,然后,时钟会自动计算日升、日落,安排任务的调用。景观场景的变化,分为早晨、凌晨、傍晚、夜晚、重要日(节假日)。当公司有重要活动时,景观照明在黄昏开启1/3照明,在傍晚开启2/3照明,在晚上全开,以烘托活动气氛。这些开灯模式均存储在天文时钟内,同时可通过控制面板或电脑随时切换。在管理上的便捷,主要体现为管理人员可在监控室直接管理室外大面积的灯光(比如任意回路开启、任意场景的切换等等),而无需走到室外配电间去开启或关闭某些回路。
(3)选用的BJ1220控制器,具有独特的整体协调顺序开灯方式。既避免了大电流浪涌对电网冲击,又增加了灯光控制方面智能化管理,在系统中配有天文时钟将一年的不同日期、不同时间段的开灯模式编排好,然后自动调用不同的开灯模式,比如:
“傍晚”:每当日落以后华灯初上时,只开启1/3的照明;
“晚上”:傍晚过后至子夜,非节假日可只开启2/3,在节假日全开;
“凌晨”:子夜过后,只开启引导性照明;
“早晨”:在日出前后关闭室外照明。
(4)系统可方便地与城市灯饰办远程控制系统、音乐喷泉等留有设备接口,为将来功能拓展打下基础。
8、室外照明设计的探讨
室外照明设计的目的是:利用现代化的光技术,结合多种照明手法,多视角、多层次地将建筑师的建筑寓意得以体现;更应遵循“照明服务于建筑本身,是建筑的组成,是动态元素”;从使用功能上来讲,相对于较严格的体育场馆照明,泛光设计能体现设计者的思维创造性,从整体到局部来体现建筑本体的内涵;目前常用的泛光手法有泛光照明、内光外透、轮廓照明等;运用色调、宽/中/窄配光的协调组合,来表现建筑物和设计者的思想。
许多地方对建筑照明要求越来越高,对泛光的均匀度要求相对也越高。而同一厂家不同批次的光源,其显色指数和寿命,都无法一致,加上更换光源后,原先竣工调试的投射角度均遭破坏,使得泛光的原设计遭破坏,反而使建筑物成了“大花脸”,既浪费投资,又破坏风景。所以,泛光照明的立面照度应适可而止。
参考文献
1 陈大华等译 《光源与照明》复旦大学出版社,1992.04
2 周太明著 《光源原理与设计》复旦大学出版社,1993.01
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