世博轴景观和室内照明工程设计

邵 頲

(华东建筑设计研究院有限公司，上海 200002)

1 前言

举世瞩目的中国2010上海世博会已经结束，“成功、精彩、难忘”的上海世博会已给世界各国的观博游人留下了极其深刻的印象。选择城市作为上海世博会主题，既能引起人们强烈共鸣，又激发人们对未来城市生活的憧憬和展望。城市是美好的，城市又是不眠的，夜幕下的上海世博会，灯火璀璨、流光溢彩，美仑美奂的灯光夜景，展现了照明科技与灯光艺术的精彩完美结合，充分体现了照明创新设计理念给人们盛宴般的视觉享受。

本文拟就在上海世博轴景观灯光和室内照明工程设计的感想体会做一总结，以飧同行、共勉互进。

2 项目概况和特点介绍

世博轴位于上海世博园区浦东核心地带，南北长1045米，东西宽地下99.5～110.5米，地面以上80米。世博轴为园区内最大的单体项目，分地下两层、地上两层，为半敞开式建筑，是一个由商业服务、餐饮、娱乐、会展服务等组成的多功能大型商业、交通综合体，总建筑面积约24.8万 m2。世博会后将作为城市中巨大的景观轴线和标志性建筑物得以永久保留，成为未来上海都市空间景观和城市交通的主轴。

世博轴景观灯光和室内照明的设计获得了一致的认可和肯定，得益于包括灯光照明设计师在内的建筑、室内、电气照明各专业组成的联合设计团队和业主方、工程承包商在整个建设阶段不懈的合作和努力。图1为世博轴夜景灯光实景效果图。

景观照明的各个主要设计元素表现在如下诸多方面:钢结构阳光谷、超大张拉膜、透光膜发光顶棚、铝板挑檐、坡道绿地、景观雕塑等。灯光的主要表现形式有:动态LED大面积星光点阵、投光灯漫反射、发光顶棚、地面互动光砖等等。最具景观特色的阳光谷穿插于世博轴之中，为过长的通道流线创造了不可或缺的景观节点，成为世博轴最具标志性的特征之一。朝向天空的喇叭状形态白天吸纳了自然的精华——阳光、雨水以及空气——并将其引入世博轴内部，为地下提供了一个生机盎然的休闲场所;在夜晚时分当您身处地下空间，也能感受到夜晚天空的星光环绕。

图1 世博轴夜景灯光实景效果图

我们在照明方案设计酝酿和讨论中，特别注重处理好照明规划和照明设计、景观照明和功能实现、照明技术与景观艺术、技术创新与设计理念等各方面的和谐统一，并积极协调各设计阶段、各表现元素之间的关系。

3 照明规划与照明设计的配合

为了更好演绎2010上海世博会“城市，让生活更美好”的主题，本次世博会也向世人展示出一个绚丽的城市夜景。世博区域夜景不仅能在世博期间为世博会增添光彩，更体现了世博会主题在夜间的表现，引领未来城市照明的发展方向，并给社会大众留下深刻的印象。为了更好突出本次世博会“生态世博”理念在夜景照明上的体现，充分展现中国夜景照明科技的最高成就，世博局从规划建设初期，就积极组织各方面的专家、学者，进行了课题研究和论证，并制定了以下有关景观照明的规划设计导则:

1)《世博园区夜景照明总体规划设计导则》

2)《世博会重要场馆建筑照明设计导则》

3)《世博园区绿地景观照明设计导则》

上述设计导则对指导照明设计师在具体建筑项目中照明方案的形成和深化、照明工程的招投标、照明施工以及项目建成后的后期管理和维护等诸多方面具有重要意义。

世博轴的照明方案遵循的规划设计原则主要为:

1)人性化照明。将“安全、舒适、美观”作为衡量夜景照明品质的标准，营造安全舒适的照明环境，树立“以人为本”的光环境文化理念。

2)高效生态节能。通过科学合理的设计和思考，推广绿色照明技术的应用和示范，营建高效生态节能的夜景照明体系。

3)创新科技艺术。树立科技与艺术并重的创新设计思维，体现照明技术与光环境艺术的有机统一，赋予世博轴核心区域以新颖、美观、有序的夜景意象。

世博轴项目，作为最重要的综合性景观交通建筑和公共核心空间，构成了世博园区夜景照明的重点区域之一。在建筑照明设计中，我们通过积极思考并正确处理好总体规划和单体建筑之间的协调配合，不随意张扬、不喧宾夺主，尽力留下一个令各方满意的设计方案。

经各方讨论，在着力突出景观艺术效果的前提下，尊重照明技术原理，从下述照明指标进行控制:

1)光色 (色温)控制，如表1。

表1 光色指标控制和实际光源指标值

2)动态照明分区控制

世博轴10米平台张拉膜:使用彩色光照明，辅以动态光变幻;

世博轴10米平台阳光谷:使用彩色点光照明，辅以动态智能光变幻;

活动绿地区域:使用少量的彩色光照明，适当考虑色彩的动态变化控制;

世博轴室内空间:采用集中区域模块化控制，有效节能和管理。

3)亮度分级控制

参考国际照明委员会提供的相关照度、亮度指标以及 《城市环境 (装饰)照明规范》 (上海市地方标准DB 31/T316—2004)，并考虑视看距离的影响，规划设计导则中提出了参考的照度范围如表2。

表2 不同背景亮度前不同等级建筑物的推荐亮度值

世博轴，属于Ⅰ级区域;

出入口广场，属于Ⅱ级区域。

4 景观照明与功能实现的结合

景观照明设计，在关注景观效果的同时，功能性的照明需求也是一个不容忽视的课题和保障。只有唯美，没有技术的支撑，任何一个景观建筑，就缺失了骨架，缺失了灵魂。这一点，参与过世博轴项目的照明设计师们都了然在心，照明设计团队自始至终精诚合作、取长补短，给世博会留下了没有遗憾的景观作品，这也是该项目能取得成功的决定性因素。

设计方案遵循原则为:

1)创造一个安全舒适的展示交流及休闲场所;

2)强调照明功能体现，保证世博轴各层平台面照度的均匀，避免眩光，保证大客流游客通行时的安全。

3)世博轴4.5米平台与各垂直道路交叉处避免给游客及机动车驾驶员造成眩光。

图2 地下一屋室内装修实景效果图

4)世博轴照明采用多种光源及动静结合的照明方式，以增加游赏的趣味性，避免尺度过大带来的疲惫与乏味。

5)世博轴照明采取多种照明控制模式，以满足不同用途及场合的需要及节能要求。

图2、图3为室内照明实景效果图;图4为世博轴各层室内灯具布置剖面图。

图3 各层挑椽室内装修实景效果图

表3 各主要区域场所设计的照度标准和实测数据

图4 世博轴各层室内灯具布置剖面图

5 照明技术与景观艺术的融合

世博轴作为世博会核心区标志性建筑，是世博精神和理念、世博主题的承载体。照明设计应在满足各部分功能的条件下，进行艺术性、创造性地演绎世博主题，营造出丰富多彩的夜景效果，为夜晚的世博会增添新的亮丽风景。得益于世博轴独特的造型优势，照明设计充分利用建筑物的形体特征，用色彩和动感来展现“城市，让生活更美好”的世博主题。阳光谷像一朵巨型的花朵从地下悄然绽放，红、绿、蓝、黄等不同颜色的光给人不同季节的感受。

世博轴景观照明工程的设计，充分体现个性化、人性化和艺术化。通过营造有特色的光环境，让光与阳光谷、张拉膜等颇具个性的建筑元素进行互动，使世博轴本身在夜晚更具活力和表现力。通过合理的布灯、配光等技术手段，以及典型的光效实验验证，实现张拉膜的景观照明和十米平台功能性照明的兼顾，在十米平台上突破了传统的常规功能性照明的布灯思路，并很好地控制了夜晚照明眩光问题。图6为张拉膜LED智能投光灯与张拉膜HID投光灯布灯示意。

LED灯光色彩的变化和阳光谷律动的星星点光，激发起人们对未来无尽的信心和畅想。绿色、湖兰色和淡紫色、柠檬黄和淡黄色、红色和橘黄色等各种色调组合的灯光，以及这些灯光均匀投在张拉膜上，与阳光谷上的太阳能星光灯、LED星光灯一起，预示着一年四季春、夏、秋、冬在世博轴平台上营造出的氛围和意境，让人们不管是漫步在世博轴平台上还是在园区远眺，它梦幻、艺术般灯光的场景，都能给人轻松、凉爽、灿烂、温暖的幸福感觉。站在10米平台上，头顶是色彩变化十分丰富而且壮观的阳光谷和张拉膜，身边则是一种超然于物外的白色调静态场景，上下相谐舒张有度 (图5)。

图5 阳光谷和张拉膜的艺术灯光效果

图6 张拉膜LED智能投光灯与张拉膜HID投光灯布灯示意

在照明方案的设计酝酿中，深化设计团队在现场对所设计白色张拉膜的材料透光和反射光特性进行比对研究和试验后，采用了张拉膜作反光天幕采用二次反射的照明方案。不仅是张拉膜内顶面取得非常好的景观效果，作为功能性照明考虑，亦取得非常均匀的光照度，营造出更加舒适的光环境，仿真模拟计算该区域内地面平均照度达到80lx以上。表中室外，室内三层中空的发光顶棚采用透光率为50%的柔性天花膜，其均匀高亮度的发光面提供了舒适的类似于白昼的光照环境。图7为发光顶棚实景效果。

图7 发光顶棚实景图

在表现景观效果的同时，反映功能性要求的照度等也进行了一定的计算和实测，图8、图9为10米平台上部分区域场景的照度计算:

图8 10米平台上部分区域场景等照度计算

表4 室外主要景观照明灯具配置表 (部分)

图9 二层中空部分区域场景照度计算图

表5 室内景观照明灯具配置表

节选部分主要灯具的特性如下:

1)阳光谷LED智能星光灯。见图10(a)、(b)。

灯具特性

材质:铝合金。

表面处理:静电喷塑。

透光玻璃:仿水晶玻璃。

光源:LED RGB

功率:3W

IP等级:IP65

维护:结构设计合理，安装、维护方便。

图10

2)张拉膜LED智能投光灯

灯具特性

材质:铝合金。

表面处理:静电喷塑。

透光玻璃:透明钢化玻璃。

光源:LED RGB

功率:45W

IP等级:IP65

维护:结构设计合理，安装、维护方便。

图11

3)张拉膜投光灯，见图12(a)、(b)。

灯具特性

材质:铝合金，优质钢材。

表面处理:静电喷塑。

透光玻璃:高强度透明钢化玻璃。

光源:金卤灯

功率:150W

IP等级:IP65

维护:结构设计合理，安装、维护方便。

图12

4)嵌入式筒灯。见图13。

灯体

防护等级:IP20

灯体材料:冷轧钢板，表面经真空喷粉处理

灯杯材料:优质高纯铝

灯杯类型:横插磨砂，配防雾玻璃罩

供电电压:220V

供电频率:50Hz

光源

类别:插拔管

功率:2×18W

色温:4300K

光通量:单根光源≥1150Lm

显色指数:≥83

平均寿命:8000Hrs

电器

类别:电子式镇流器

功率因数:≥0.95

安装位置:一体化

图13

6 技术创新与设计理念的和谐

“科技、绿色、生态”的办博理念，使本届世博会精彩纷呈，回味无穷。新技术的大量应用、创新设计理念的付诸实施，给参观过世博的游客体验到前所未有的乐趣，世博轴的夜景照明便是典型的一个例子。

世博轴照明采用了大量的LED光源，控制系统上采用先进的LED大规模分布控制技术，总线控制到每一个独立的LED景观灯具。每个LED能产生一千六百多万种色彩，每秒钟刷新25帧。结合构架的独特布灯方式不仅能模拟出各种色彩丰富的效果，还能很好的避免直接看到高光点。整个系统同步延时小于25毫秒，构成的分布式控制网络配合膜外部静态的白光使整个张拉膜打造成为极为优雅的艺术天幕。该创新设计摈弃了常规设计中路灯、庭院灯等较为呆板的思路，也避免了向下投光产生的眩光，整个天幕的反射光能达到很好的照明效果，具有最好的视觉舒适度。强大的艺术场景编辑技术，能协同控制所有的景观照明对象，照明设计师可自由挥洒创造力，创作各种优雅变幻、如诗如歌的艺术灯光主题场景，所有的游客如同置身未来时空，憧憬着未来城市生活的无限美妙。

7 结语

世博轴的夜晚是美丽的，城市的星空是美丽的。绿色、生态、节能，对于照明设计师来说，同样具有深刻的启示作用。只有注重夜晚各景观元素之间的协调统一，才能让这美丽多彩的夜景更加舒适动人，更能与自然的夜色融为一体;在享受照明科技创新成果的同时，使得城市更为宜人、宜居，更充满生命力。

［1］同济规划设计研究院.世博园区夜景照明总体规划设计导则

［2］同济规划设计研究院.世博会重要场馆建筑照明设计导则

［3］同济规划设计研究院.世博园区绿地景观照明设计导则

［4］上海世博土地控股有限公司.世博轴艺术灯光景观工程招标文件

［5］广茂达公司.上海广茂达世博轴景观工程投标技术文件

［6］新加坡DP公司，华东院.室内设计方案文件

［7］建筑照明设计标准.GB 50034—2004