超高层建筑外立面光的筑造——平安国际金融中心案例

巢勇强， 王林波， 孟袁欢， 杨 宇

(北京富润成照明系统工程公司，北京100020)

0 引言

平安国际金融中心作为深圳地标性建筑，地处福田商业核心区域。建筑完成高度近600m，地上由118层塔楼及9层裙楼组成，为深圳第一高楼，也是世界最高的办公写字楼建筑。自2009年开工以来，不断刷新各项工程建设记录，创造了多项世界第一。平安国际金融中心项目已于2017年全部完工，其中115层以及116层可作为云际观光层面向公众开放，观光者可在此处360°远眺观景，体验一览众山小之感。其夜景照明与金融中心的定位相契合，成为了深圳的夜景地标，此工程获得了中照照明奖一等奖，夜景实景如图1所示。

1 设计理念及效果

考虑到平安国际金融中心作为深圳市地标性建筑的重要定位及未来的商业用途，在设计中广泛应用了中国元素。如建筑塔尖采用斜切式钻石、观光平台采用手风琴式折叠，造型犹如一把打开的折扇，美轮美奂；裙房立面运用内外交错凹凸及有序变角度的叠加，在韵律中做倾斜的渐变，为该项目增添了更多艺术美感。塔尖斜切式钻石形状见图2，观光平台手风琴式折叠形状见图3。

图1 深圳平安国际金融中心夜景实景图

建筑外立面的照明基于建筑结构“折纸”元素，将其塑造成如钻石般闪亮的地标图腾，并引领深圳经济的发展。塔楼上部照明犹如城市月光，架起冰冷都市与大自然的联系，主立面媒体幕墙作为人与城市沟通的媒介，呈现丰富多彩的建筑表情，斜切折叠区域的照明犹如钻石闪亮的棱角；塔楼中部设备层照明承上启下；裙楼照明犹如阳光洒在凹凸交错间，形成迷人眼的绚烂(见图1)。

图2 塔尖斜切式钻石形状

图3 观光平台手风琴式折叠形状

2 建筑外立面照明层次分布

超高层建筑照明工程相比一般建筑照明工程复杂且存在更多施工难点，首先灯具的种类繁多:从建筑首层至塔冠部分使用了9个品牌、共计12种类型照明产品，其中调光类产品7种、开关类产品5种，灯具的控制点数接近几十万个，监控点数接近数十万个(见图4)。加之涉及相关专业繁多，施工过程中不乏各种设计变更及调整，从而导致照明专业也需随之调整，施工难度大大增加。因此在照明实施过程中，可预见的难点需前期预先解决；突发的困难及需求更需迅速反应，并提出解决方案。

3 照明实施的难点与解决方式

3.1 多品牌、多种类照明设备整合于一个大型智能控制系统

图4 建筑外立面夜景照明分布示意图

大型智能照明控制系统涉及面广，涵盖了多品牌、多种类的照明设备，技术实现复杂，控制系统框架由控制及监控反馈两部分组成。不仅包含了建筑立面照明供电系统的开闭控制、照明的效果控制、航空障碍灯的控制，还包含了建筑立面照明、航空障碍照明及节日照明的工作、故障状态的监控与反馈。

整套系统采用通讯协议为TCP/IP的以太网结构传输控制信号，并采用星型拓扑结构通过级联的方式将网络扩展，该种方式也是目前以太网广泛采用的结构及级联的方式。照明的分控设备输出信号均采用标准的DMX512的通讯协议，可以将第三方DMX512调光类型的照明产品完全纳入到该控制系统中；开关类型的照明产品，则采用安装于照明配电箱中的I/O控制设备去控制各开关回路的通断，由此以实现整体照明的统一控制。本项目利用照明整体控制系统，在后期照明效果调试中将大厦外立面的所用灯具的发光强度进行统一的调整，不但使各种类灯具的发光效果相互协调，还使得本建筑立面照明与周边环境亮度相互调节，从而达到节能效果。

超高层建筑立面照明设备体量庞大，某一灯具或回路出现故障，仅凭肉眼很难准确定位故障点，为后期检修工作带来极大的不便，因此在本项目中运用了对整体立面照明设备的工作、故障状态的监控及反馈功能，监控人员可以在监控屏幕上快速观察到建筑所有位置的任何故障点的反馈信息，从而准确地定位并进行故障维护，极大地降低了高空作业的危险性。平安国际金融中心夜景照明智能控制系统见图5。

图5 夜景照明智能控制系统框图

3.2 合理化安排超高层建筑照明施工步骤及工期

为施工安全及整体施工进度考虑，塔身上部媒体幕墙部分灯具均在幕墙加工厂的单元板块上预先安装，并根据幕墙施工整体进度与幕墙单元板块一同现场安装。如此，大幅度减少了现场高空作业的工作量，降低了高空作业的危险系数。然而各专业的设计调整对照明的实施，后期的维护都造成很大的困难。尤其业主方需求的变化，对照明实施存在巨大的影响。

3.3 如何使照明概念设计完美的落地实施

建筑立面媒体幕墙做为整个建筑照明的亮点，也是技术难点。灯具主要布置于65～118F。运用单点功率3.5W RGB LED点串灯具布置在建筑四个立面横向、竖向幕墙三角装饰翼内部，该部位在设计初期经历了多轮样板实验，针对灯具类型、幕墙单元板块的结构、透光孔的覆盖率以及三角翼内部安装结构等做了详细的论证。在初始设计过程中，竖向幕墙装饰翼中的LED灯具成一条竖向直线安装在内部空间正中的位置，灯光通过两端的透光孔发散出去，在前几次近距离视点观看样板测试时效果尚且较为理想，但在后期现场具备同等高度条件的楼体样板测试中，却发现远视点观看灯光效果时，站在三角翼正视方向，两侧透光孔透光强度相对较弱，经过此次样板的测试最终确定将灯具进行S型安装，即将灯具布置由原来的一条竖向直线安装调整为一左一右安装，如此确保每个视点都可以观看到媒体幕墙完整的照明效果(见图6)。

图6 节点大样图

另外，安装在 65～118F、高度由 305.7m至575.5m的媒体幕墙灯具的控制设备，在原始设计中此部分灯具的供电及控制设备均安装在灯具所在层的办公区内，如此势必需要在建筑幕墙结构上预留几万个出线孔，也将导致日后维护检修难上加难。因此在深化设计的过程中，经过和建筑等各专业多方沟通，最终将供电、控制设备集中设置在设备层，这样最大程度地缩减了因灯具出线所需预留的出线孔数量，并且为后期的维护带来了极大的便利。可随之带来了新的问题:(1)媒体幕墙部分灯具原有厂家标准配置的控制器至灯具的延长线规格无法满足系统压降。为了实现设备集中布置，经过与厂家反复多轮测试，最终根据项目实际需求定制不同规格的延长线。(2)因灯具控制线均需引到设备层，每套灯具控制线均为独立的，总数量多达约6 000条，每套灯具距离设备层控制箱的距离也千差万别，造成控制线长度规格各不相同。为此深化过程中进行了大量的统计工作，最大程度避免不必要的浪费。(3)控制线从哪些位置进入设备层，需要细致地排布、统计甚至要进行相应的编号。

设计方案中总有考虑不周之处，深化设计需查漏补缺。各专业设计方案的调整也给照明的实施、后期的维护造成了很大的难度。例如建筑塔冠用于节日照明的探照灯，经过前期深化设计筹备，发现两个问题:(1)原设计中重达220kg的灯具安装在幕墙2mm不锈钢板顶部，而该位置没有任何承重结构；(2)由于灯具安装位置位于擦窗机层的顶部，该位置的检修孔无法满足灯具吊装到位的尺寸需求。发现该问题后，照明实施方组织业主、建筑设计等多方及时进行问题的沟通及讨论，形成最终解决方案:由结构专业进行灯具底部支撑结构的焊接工作；幕墙专业在深化设计过程中预留吊装孔以保证灯具的顺利安装。

4 结束语

超高层建筑光的筑造如同“马拉松长跑”，从照明设计“起跑”，照明深化中坚持并不断突破，在照明实施中精益求精的超越，才能迎来光明绚烂的“终点”。虽然不同的超高层项目会遇到不同的技术难点、施工困难，但凭借丰厚的照明深化设计和诸多超高层建筑照明施工经验，本着求实的心态，终能攻克每一次的挑战!