基于“最小干预原则”和“绿色办奥”理念的长城夜景展示——崇礼冬奥核心区长城保护展示工程实践

文/中国建筑设计研究院有限公司 刘 剑 李金蔓 杨垠莹

1 项目概况

1.1 项目背景

2022年2月，第24届冬季奥林匹克运动会由北京市和张家口市联合举办。“长城脚下看冬奥、冬奥赛场看长城”是本届冬奥会特色之一，也是我国政府在申奥时的庄严承诺。张家口赛区东侧紧邻长城，其中区内冬季两项中心赛道和越野滑雪中心赛道距长城最近处逾10m，国家跳台滑雪中心“雪如意”距长城仅2km，运动员经“雪如意”赛道滑下，便可望见逶迤在山脊的长城遗迹。

为彰显2022年冬奥会的长城文化内涵，2019年3月，张家口市崇礼区政府正式启动冬奥核心区长城保护与展示照明工程，该工程既是长城国家文化公园（河北段）的重大标志性工程，又是北京冬奥张家口赛区整体夜景展示的重要组成部分（见图1）。项目的实施将实现“长城脚下看奥运”目标，同时对弘扬长城文化、传播长城价值具有重要意义。

图1 崇礼冬奥核心区与长城的区位关系

1.2 崇礼长城概况与文物价值

张家口地处太行山、燕山和阴山山脉交汇处，华北平原与蒙古高原交界之地，是明代蒙古军队南下中原的必经之路，是明长城建筑最密集区域之一。崇礼冬奥核心区长城位于张家口崇礼区与赤城县交界处，是河北省级文物保护单位，属明代“九边军镇”之一的宣府镇管辖。本项目涉及长城墙体总长约13km，烽火台、敌台共27座。

崇礼冬奥核心区长城依山形走势修建，以曲折重叠、层层设防为特征，是明朝抵挡漠北游牧民族入侵的重要屏障，也是明代长城军事防御系统的实证，具有较高历史价值。该段长城与沿线群山峻岭、茂密丛林共同展现雄浑壮丽的区域景观特征，具有一定艺术价值。长城的砌筑方式采用砖石外包，墙芯采用干搓垒砌工艺，体现地方砖石建筑营造技艺，具有较高科学价值。

1.3 项目内容

本项目在全国工程勘察设计大师李存东统筹主持下，由中国建筑设计研究院有限公司建筑历史研究所、生态景观建设研究院与北京宁之境照明设计有限责任公司合作设计，各设计团队克服困难共同完成设计与施工配合工作。

本项目工程内容主要包括本体保护修缮和展示照明两部分，是遗产保护与照明设计的跨界尝试。其中本体保护修缮在对该段长城历史沿革、建筑形制、材料工艺、保存现状及病害类型评估研究的前提下，科学制定保护修缮措施。展示照明在本体保护修缮基础上，结合赛时观看需求，明确冬奥核心区段长城夜景照明方案。

2 项目挑战

2.1 工程经费有限，实施范围与任务不明确

该项目时间紧、资金少、任务重，如何在有限的工程预算内确定恰当的工程范围以满足冬奥赛时现场观看需求，是本项目面临的首个挑战。本项目目标为照亮冬奥核心赛区的长城，但是亮哪里、亮多长、怎么亮等问题均不明确。2019年3月项目组接到任务时，距离2022年2月冬奥会正式举办不足2年，考虑到行政审批环节、寒冷气候条件对施工周期的影响，实际有效设计施工时间非常有限。此外因疫情因素，项目组无法在第一时间开展现场调研，给项目整体把控、各专业协同工作增加了难度。

2.2 长城展示需求与保护存在矛盾

由于涉及文物保护、景观、照明等专业，如何在遵循文物“最小干预”原则下，以文物保护为基础开展相关展示照明设计是本项目面临的第2个挑战。冬奥核心区段内长城缺乏日常保养与维护，长期处于自然状态下，整体保存完整度较差，大部分城墙和单体建筑坍塌严重，除根部墙基残留外，上部均已塌落成石垄状或堆状。《长城保护条例》第二十三条明确规定：“长城段落已经损毁的，应当实施遗址保护，不得在原址重建”。长城现状留存高度不高，采用被动式本体照明在远处很难看到长城形体，如果全部复原墙体又不符合文物保护基本要求。如何在满足文物保护前提下提升长城的可识别性和夜间观赏性是本项目又一难点。

2.3 传统照明方式难以满足遗产保护和生态景观保护要求

该项目紧邻冬奥核心区，如何在照明方式的设计和施工方面回应“绿色办奥”的倡导，保证绿色低碳、生态优先是本项目面临的第3个挑战。项目照明不能仅考虑长城本身，而应按照冬奥赛区区域照明要求进行整体规划及控制，既要在夜晚凸显长城形态，又要尽可能降低照明设施对白天景观的影响，此外还要考虑夜间照明对地区生态系统的干扰，避免对周边生态环境造成较大干预。传统照亮长城本体方式的灯具设备难以满足要求。

3 技术路线

为有效解决上述问题，设计项目组成立由遗产保护、景观和照明3个专业技术人员组成的联合设计团队，通过各方通力配合，最终完成设计方案并顺利实施。项目组从问题导向出发，明确“基于项目挑战—开展研究分析—拟定设计方案”的技术路线，为项目推进从整体层面建立技术逻辑，提升设计方案的时效性和可操作性，如图2所示。

图2 技术路线

4 设计策略

4.1 策略1：综合应用视域视线规划分析方法

将规划技术应用到具体设计中是本项目的特色，通过运用视域视线规划分析方法，快速有效确定工程范围和措施，保障工程顺利实施。项目组从宏观分析入手，选择赛时重要观看节点开展视域分析，将各处视域分析结果叠加，最终明确设计范围，并为制定保护和展示照明措施提供科学依据。其中可见段作为重点展示对象，不可见段则作为一般展示对象。这样既可缩短工程时间、降低成本，又尽可能减少对长城本体的干预。

在实际操作中，采用模拟分析与实地核验相结合的方法，提高视域分析的准确性。项目初期在无地形数据资料情况下，采用Google Earth软件对视域范围进行初步模拟，高效快速明确设计范围和任务要求（见图3）。在取得最新地形数据后，采用Arc GIS软件对视域范围进行精确校核。2019年4月，疫情稍有缓和，项目团队就立刻组织前往崇礼进行现场复核，对长城可见段进行最终调整确认，如图4所示。

图3 通过Google Earth开展的重要视点可见段分析

图4 高铁站视线分析现场核验

4.2 策略2：基于“最小干预原则”的本体保护与展示照明措施

在项目设计过程中，项目组始终坚持文物保护“最小干预原则”，并思考如何将这一原则落实到工程设计与实施中，最终确保实现长城本体保护的真实性和完整性。冬奥核心区段内长城全长13km，通过视域分析，项目组最终确定将位于冬季两项和越野滑雪两赛道之间的6km长城段落作为此次工程实施范围，其余段落可不采取任何措施（见图5）。

图5 项目实施范围

在重点段落本体保护工程设计中，项目组将本体保护措施分为清理和修整两种，实现最低限度对本体的干预。其中对大部分长城仅实施简单的地表清理，维持长城坍塌的自然形态。仅对距赛道最近的550m段墙体和2座烽火台实施现状整修，将现场坍塌的石块按照原形制、原工艺进行局部归安，适度再现长城形态，提升长城本体近距离观看效果（见表1）。

表1 本体保护和展示照明方式分级分类

在展示照明设计中，为避免大型照明设施对文物造成较大干扰，采用轻质LED灯网铺设于长城之上的照明方式。所有灯具和支架均无基础，通过拉索固定在遗址现场，赛后可完全拆除，将灯具和结构对城墙本体的影响降至最低。

为提升长城夜间照明效果，凸显长城雄伟形态，采用通透网架对长城原有形制进行灯光模拟复原。网架采用工厂预制、现场组装、形式可逆的轻钢结构，外围铺设灯网，形成白天形态消隐，夜间发光的效果。基于大量县志、碑刻历史文献研究及对周边典型烽火台的调研，按历史形制对远离赛道的7座烽火台和局部长城墙体进行灯光标识展示，坚持“最小干预原则”，实现了赛区长城白天和夜间的整体观看效果。

4.3 策略3：遵循“绿色办奥”理念选择照明方式

本项目遵循“绿色办奥”理念，将长城照明纳入冬奥核心区整体照明中综合设计，按照区域照明进行整体规划及控制。项目采用低电压、自发光LED灯网的照明方式，通过发光矩阵在夜间模拟长城形态，在奥运场馆周边的复杂光照环境下点亮长城轮廓。照明设计对色温、方向、强度等细节均有所考虑，尽可能减弱夜间照明对动植物的负面影响，特别是对夜行生物的扰乱作用，同时减少能源消耗，减少逸散光。在提升夜景辨识度方面，充分考虑各照明主体及周边环境的亮度梯度，分段控制照明强度，呈现既突出长城遗存又符合节能环保原则的展示效果。

5 结语

在各方共同努力下，项目在较短时间内完成方案并交付施工，达到设计预期效果，最终在冬奥会期间点亮了张家口赛区的天际线（见图6，7）。国外运动员纷纷在海外社交媒体上分享在长城旁滑雪的胜景，让世界看到了崇礼的长城，最终实现“长城脚下看冬奥、冬奥赛场看长城”的目标。

项目总负责人：李存东

文化遗产保护专业：刘 剑、李金蔓、杨垠莹、刘婉婷、高祥辉、朱国梁

景观设计专业：关午军、李和谦、税嘉玲、陆 柳

照明设计专业：王东宁、崔朕玫、夏 萧、王宏雷、周丽华、梁金龙

经营团队：尤 琳、何淑娇

图片来源：图6，图7，李新成

图6 敌台简易网架照明展示

图7 墙体铺设灯网照明展示