“水立方”独特景观照明设计方案

“水立方”的独特景观照明设计-电气论文

“水立方”的独特景观照明设计

国家游泳中心俗称“水立方”，是2008年北京奥运会的重要比赛场馆之一，其设计结构颇具特色：它的上部结构为空间多面体刚架钢结构体系，在墙体与屋顶结构的内外两个界面分别外挂ETFE气枕，构成建筑的“双层皮”外围护体系。无论“外皮”还是“内皮”上的每一个气枕，均由三到五层ETFE膜材组成，膜材上根据热工和光学的要求印有镀点。

“水立方”现为首都北京的重要建筑物之一。为了使其在夜间显示迷人的风采，成为首都一道亮丽的风景线，其照明系统的色机也非常讲究：照明技术指标

“水立方”四个立面照明平均亮度指标为4～6坎德拉/平方米，亮度指标最大8坎德拉/平方米，光源安装功率密度不超过8瓦每平方米;屋顶照明平均亮度指标为2～3坎德拉/平方米，亮度指标最大6坎德拉/平方米，光源安装功率密度不超过4瓦/平方米——在不影响照明效果的前提下，尽量节能。

全彩屏的白场平均亮度指标≥1200坎德拉/平方米，点距6厘米——在不影响视觉效果的前提下，尽量节能。

照明设计理念、方法等方面的亮点

“水立方”的核心创意为：力图营造一个以“水”为生命的空间，里面容纳人的各种与水相关的活动，让人享受水带来的各种美和快乐。游泳中心的结构体系采用了水在泡沫形态下的微观分子结构经过数学理论推演后的放大形式。

⒈基本场景模式

“水立方”的照明以亮度适宜的水蓝色为主色调，整个立面整体被有序

而均匀地照亮，而并不特别强调各个立面上的线条和钢结构杆件。“水立方”的照明设计思路是：亮灯后，建筑应如水体或冰块等有整体感和纯净感，同时维持半透明的立面，使内部的钢结构杆件具有一定的透射。因此，设计者特别强调以基本场景的模式表达水立方立面的完整性和统一性，而非强调单一的气枕单元。立面和屋顶的照明在亮度和颜色彩度上允许有因客观原因造成的衰减和变化，但过渡要均匀自然。

⒉特殊场景模式

为了配合不同的庆典事件的场合或季节转换，“水立方”可呈现出不同的“表情”——不同的亮度、不同的颜色，动感水波也可以从海蓝色主题转变成其他色系，正如海水在不同时间段内可反射出不同色调的天光一样，所选择的色系包括纯粹的红色，经调和的橙色、黄色、绿色和紫色等。除非特别设定为单一气枕单元的变化模式，其他所有场景的变化，无论是渐变的或是闪烁的，都基于立面整体性的变化，以削弱气枕单元对于立方体表现力的影响。

⒊水波荡漾的光感

“水立方”建筑外表面约5万平米，采用47万多个1W功率型LED，是当时最为庞大的功率型LED景观照明工程。值得一提的是，它的每个LED专用灯具独立可控，通过LED灯具控制器、通信路由器或交换机和灯光场景实时控制服务器软硬件的实时协同运行，每个独立可控的LED专用灯具能同步运行照明设计中的节能措施

⒈选用寿命长、质量佳的灯具、光源以及电源驱动设备，结合合理的控制系统应用，降低长时间运行的损坏率及更换率，节约运营成本。

⒉选用色彩丰富、亮度即时可调的LED光源，降低运行功率损耗。

设计中使用的新技术、新材料、新设备、新工艺⒈“水立方”景观照明控制系统控制点数达几万个（采用47万多个1W功率型LED），且每个点均要实现RGB三基色256级灰度级的单独控制，是当时世界上最为庞大的LED照明控制系统。

⒉采用独特的空间三维布灯技术。

⒊“水立方”的照明设计拥有“空腔内透光照明系统”的专利。

设计中采用的环保安全措施

⒈经专门光学设计LED的灯具配光，在满足照明效果的同时，避免对室内外环境产生光污染。

⒉配电线路：垂直干线在竖井内沿桥架明敷或穿钢管暗敷，水平支线穿钢管敷设，电缆桥架及钢管外刷防火涂料均明敷。

⒊为了防止电气火灾，本工程设电气火灾监控系统，用于监测配电系统漏电状况，从而有效地防止漏电火灾的发生。

⒋安装维护考虑检修方便，前期与结构安装配合，方便后期工人检修。

⒌灯具可拆卸部件配有安全钢索，保证不会意外坠落伤人。