都市核心区旧建筑立面照明设计难点探讨

2014-04-09严永红翟逸波

照明工程学报 2014年3期

严永红，林桐，翟逸波,吴穹

(1.重庆大学建筑城规学院，重庆 400045；2.山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆 400030)

引言

观音桥商圈位于重庆市江北区，是全国十大著名商业街之一。规划核心区占地面积0.65平方公里，拓展区辐射面积5.08平方公里。在重庆市总体规划定位中，观音桥商圈被定位为“重庆名片、城市客厅、市民乐园、消费天堂”，是融合了生态观赏、游览、购物、休闲、娱乐为一体的大型生态商圈。

自2008年以来，分三期对江北观音桥商圈进行了夜景规划、设计。2008年，完成一期照明设计，重点为江北区最高建筑——未来国际等地标性建筑(图1)；2010年，完成了二期5栋改造建筑的照明设计，重点为北城金岗大厦、中冶大厦等(图2)；2012年，完成三期20栋楼宇的夜景照明设计，由本设计团队承担了其中9栋的设计，重点为同聚远景、北部大厦、北辰名都、邦兴北都等建筑(图3)。

图1 一期夜景实拍Fig.1 The night scene of first stage

图2 二期夜景实拍Fig.2 The night scene of second stage

图3 三期夜景实拍Fig.3 The night scene of third stage

1 项目简介

1.1 项目概况

一期设计对江北观音桥商圈进行了总体的夜景照明规划，对亮度、光色、风格等进行了整体控制，并对载体良好的标志性建筑进行了重点照明设计，规划后的商圈照明整体风格统一，呈现出时尚、高雅的气质；二期设计在一期照明规划控制下对照明手法进行了新的探索，塑造出多彩、时尚，同时又极具地域性的夜景照明风格；一、二期设计分获第四届、第六届中照照明奖。三期在前两期的基础上，重点对核心区域及人流量密集的外环区域的9栋建筑进行了照明设计，在延续前期风格的同时，寻求观念、设计手法的突破，清晰地表述在城市更新中建筑风貌、时间更迭所带来的夜景画面的变迁。北部大厦与天宇银座正是位于外环区域的两栋重要建筑。

1.2 照明载体现状

从城市空间形态上看，商圈空间呈现出高度复合化的状态，市民广场及城市公园为商圈夜景提供了丰富的观赏点。建筑形态上看，商圈三期拟进行照明设计的建筑多为立面改造及功能置换后的旧建筑，其建筑类型、建造年代、功能各不相同，部分建筑体量较笨重，多为大型复合商业建筑，高层商务楼及商住楼。由于散落在商圈不同区域，周边建筑大多已完成夜景建设，因此，如何准确地对每栋建筑在商圈夜景画面中地位进行界定，平衡整体画面的协调性与充分表达每栋建筑的个性间的矛盾，使本期照明设计更具复杂性和挑战性。

北部大厦(图4)与天宇银座(图5)位于建新东路与东半环路交叉口，两栋建筑隔街相望。北部大厦为现代风格的高层商业办公楼。建筑体量方正，立面划分清晰。在2010年的立面改造后裙房部分形成双层皮，被穿孔铝板包裹，立面用竖线条均匀划分；建筑屋顶为平屋顶，交通部分突出屋面，有三角形构筑物装饰，整体风格稳重、朴素。天宇银座表面为暗绿色，建筑立面简洁，体块纯净，立面开窗多且形状规整。裙房部分立面划分明确，入口处造型独特。

图4 北部大厦日景Fig.4 The daytime picture of Beibu building

图5 天宇银座日景Fig.5 The daytime picture of Tianyuyinzuo building

2 设计指导思想

观音桥商圈夜景照明经过多年的建设，已成为重庆市著名的夜景品牌。其生态化、时尚性、国际化与地域风格的融合深受广大市民的喜爱。本期设计在延续前两期照明风格的基础上，注重与既有夜景环境的协调、对话，探索更为恰当的建筑个性表达方式；技术层面上，运用新的照明技术，加强控光的精准性、注重设计细节的表达，提升光的品质；通过解决新老建筑、新老夜景协调共生的矛盾，探讨城市更新进程中的照明设计新理念。

北部大厦为立面改造后的建筑，内部也进行过功能置换，建筑形态并不突出，但所处位置却是一个车流量很大的交叉入口，如何将一个外表平平的建筑通过夜景照明包装展现出与众不同的形态，是一大挑战。而天宇银座在前期实验发现，常规的人工光投射到建筑表面后，出现了明显的“花脸”现象(色彩畸变)。在裙房部分又有不规则弧形三角翼和梯形面需要照明，这对控制光色和精确性来说是一挑战，也是提升光的品质的一次机遇。

3 规划亮度等级

本次规划中将亮度划分为四个相对等级，最高为4，最低为1。根据重庆市地方标准《城市夜景照明技术规范》(DB50/T234—2006)的有关规定。亮度分级是：4级的对应亮度绝对值(维持值)为25cd/m2，3级、2级、1级对应的亮度绝对值分别为15cd/m2、10cd/m2、7.5cd/m2。北部大厦与天宇银座均为外环立面品质较高的建筑，亮度等级为2级，10cd/m2。

4 北部大厦照明设计

4.1 LED特制竹叶灯

北部大厦建筑面积约为12763.5m2，建筑高度59.7m，共17层。在2010年立面改造后，裙房部分在2层～6层形成了铝塑板外包的双层皮，若采用传统LED洗墙灯连续洗亮铝板，造价高而能耗大，用投光灯照明则易对室内产生光污染。为此，结合裙房竖向分隔线条，设计开发出可自由组合的特款竹叶灯，安装在双层皮之间，解决了双层皮之间传统投光灯具安装困难、投射距离短等难题，美化载体的同时也创造出独特的抽象竹叶图案(图6)。

图6 竹叶灯设计安装方案Fig.6 The installation plan of bamboo luminaire

仅使用了3种规格的LED特款竹叶、竹杆灯，通过图面排列组合形成了一幅抽象的竹林图案；通过精心设计，灯具排布巧妙地避开了“内层皮”上可开启窗扇，不影响窗户的开启；在“外层皮”穿孔铝板的掩映下，呈现出疏密有致的竹林夜景景象。灯具的发光角度经严格控制，光晕小，光线的指向性强，很好地避免了对室内用户的光干扰(图7、图8)。

4.2 现场实验

本期项目实施期间，多次由甲方会同监理、设计、施工队等代表，共同对北部大厦夜景照明实验效果进行了测试、观察和评价(图9—图11)。

第一次现场实验存在问题：竹叶灯反光不均匀，有溢散光，对室内影响较大。

图7 竹叶灯安装分布图Fig.7 The distribution map of bamboo luminaire

图8 竹叶灯夜景实拍Fig.8 The night scene of bamboo luminaire

图9 北部大厦第一次现场实验Fig.9 The first field experiment of Beibu building

图10 北部大厦第二次现场实验Fig.10 The second field experiment of Beibu building

图11 北部大厦第三次现场实验Fig.11 The third field experiment of Beibu building

第二次现场实验存在问题：竹叶灯亮度过高，建议降为现有的2/3，楼梯间投光灯色温有偏差，顶部下照投光灯眩光较严重，建议加遮光罩。

第三次现场实验存在问题：顶部下照投光灯眩光依旧严重，还需加长遮光罩尺寸。

4.3 节能措施

北部大厦采用自主研发的竹叶灯代替传统洗墙灯照亮铝板，既保证了一定的功能性照明又为交通路口提供了一定的趣味性照明。建成后夜景效果如图8所示。

竹叶灯设计为亮度可调模式，现有亮度为设计亮度的2/3，在保证足够的照明亮度同时为以后光衰留有余地。由于建筑本身色彩较深，反射率低，采用洗墙灯照亮百叶及栅格北部大厦总用电负荷为15.6kW，项目完成后进行了现场实测，顶部竖挺下照灯最高亮度为8.92 cd/m2，建筑外立面平均功率密度值为3.25W/m2，仅相当于规范限值的36.5%。北部大厦用电负荷与功率密度值如表1所示，亮度测量值如表2所示。

表1 北部大厦立面功率密度值(单位：W/m2)Table 1 The power density on the elevation of Beibu building(unit:W/m2)

表2 北部大厦亮度测量值(单位：cd/m2)Table 2 The luminance measured value of Beibu building(unit:cd/m2)

5 天宇银座照明设计

5.1 色彩畸变的解决

天宇银座表面为暗绿色，前期实验发现，常规的人工光投射到建筑表面后，出现了明显的“花脸”现象(色彩畸变)。通过反复试验对比，在十余种LED光源中，找到了能真实还原建筑色彩的特定光谱光源。经反复的现场调试，较真实地还原了建筑原有色彩，整体光色协调统一。

5.2 异形构件的精确控光

该建筑立面细部设计细腻、精致，立面照明应重点突出这一“点睛”之处。但由于细部为窄长的异形构件(帆形、梯形)，常规投光灯难以实验精确照明。通过与厂家、施工方的通力合作，采用加装特殊透镜及特制遮光板等方式，经反复调试，最终均匀、准确地照亮了异形构件，解决了明暗不均、光斑和逸散光等问题。(图12—图14)。

图12 特款灯安装示意Fig.12 The sketch of special light

图13 遮光罩安装前效果Fig.13 The effect before install the lens hood

图14 遮光罩安装后效果Fig.14 The effect after install the lens hood

5.3 现场试验

第一次现场实验存在问题：凹槽照射距离过短，照亮梯形面的投光灯溢散光太强(图15)。

图15 天宇银座第一次实验Fig.15 The first field experiment of Tianyuyinzuo building

第二次现场实验存在问题：照明光色与建筑本身外饰面材料的绿色叠加后颜色畸变严重。梯形面和弧形帆板照亮的溢散光严重，控光不精确(图16)。

图16 天宇银座第二次实验Fig.16 The second field experiment of Tianyuyinzuo building

第三次现场实验存在问题：顶部中间圆形构件色温、亮度过高。户型帆板和梯形面照射后溢散光没解决，依旧严重，控光不精确(图17)。

图17 天宇银座第三次实验Fig.17 The third field experiment of Tianyuyinzuo building

第四次现场实验存在问题：特款灯加装偏光镜后控光效果较好，顶部洗墙灯也较均匀，接近设计效果(图18)。

图18 天宇银座第四次实验Fig.18 The forth field experiment of Tianyuyinzuo building

天宇银座用电负荷与功率密度值如表3所示，亮度测量值如表4所示。

表3 天宇银座立面功率密度值(单位：W/m2)Table 3 The power density on the elevation of Tianyuyinzuo building(unit:W/m2)

表4 天宇银座亮度测量值Table 4 The luminance measured value of Tianyuyinzuo building

6 结束语

三期夜景照明设计在延续前期风格的同时，寻求观念、设计手法的突破，清晰地表述在城市更新中建筑风貌、时间更迭所带来的夜景画面的变迁。其中北部大厦在解决旧建筑改造后新旧表皮共生的问题上提供了一个思路，天宇银座则通过对光色畸变和光照精确性的实际工程处理上衍生出探讨光照色彩畸变的新课题。通过解决新老建筑、新老夜景协调共生的矛盾，探讨了城市更新进程中的照明设计新理念。

江北观音桥商圈夜景改造工程经过前后三期的建设，并通过一段时间的试用及节假日期间的展示，效果非常突出，极具独创性。受到城市管理者、市民、专家一致好评，真正做到了雅俗共赏。目前该项目已成为我市的示范项目，成为重庆夜景的一张名片(图19、图20)。