日照科技会展中心高大空间LED照明应用

刘征峥

(中国建筑设计研究院有限公司，北京 100044)

0 引言

日照科技会展中心项目位于山东日照，用地为奥林匹克水上公园西侧区域，规划用地面积44.95万m2。本项目主要拟建建筑内容包括文化展厅、大剧院、未来馆、半月广场商业中心、游客中心、酒店等功能。总建筑面积地上约为21.8 017万m2，地下建筑面积约22.242万m2，共计44.0 437万m2,其中包含4.6 223万m2的半室外空间。其中会展中心建筑面积约11万m2，包含A、B、C、D四个展区，共计建筑面积约6.8万m2，各展厅面积2 000～10 000 m2。本文主要介绍其中 D区3号文化展厅(10 000 m2)顶棚一般照明设计。

D3展厅建筑特点为西高东低的坡屋顶，西侧最高处结构顶标高为22m，东侧最低点结构顶标高8m；展厅内圆形柱间距为18m，跨间距为9m，主要功能为展览及配套用房。结合D3展厅建筑结构特点，采用多种光源参数的LED高天棚灯分组布置，并通过光源及灯具选择、灯具布置方案对比以及模拟计算进行照明设计。最终成功应用多种LED高天棚灯具，实现坡屋面展厅均匀照明的效果。

1 光源及灯具选择

通过DIALux软件输入与展厅建筑环境基本相近的信息，首先进行3D建模，通过采用不同功率、不同光通量的光源来实现展厅均匀照明的效果，经过反复对比试验，选取了功率为240W、250W、260W、280W、300W五种光源，且光源光通量在31 200～39 000lm范围内的一份样本作为本项目的灯具参数，带入DIALux软件模拟展厅的照明效果。使用的光源参数及数量见表1。

2 照明设计

本次照明方案的设计不仅在满足规范的前提下实现了照明的基本功能，还致力于做到照明灯具的安装布置与建筑结构的有机结合。结合建筑特点，笔者所在的设计团队提出两种方案进行比选。

(1)方案一：采用大功率LED灯按柱距投光，围柱子设置一圈投光型灯具。但由于顶棚高度差影响，每根柱子高度不同，假设灯具安装竖向高度相同，则安装高度为距地8m以下，展厅内高于8m的圆形柱会有被截断的视觉效果，整体建筑效果不美观。

使用光源参数及数量 表1

若设置在不同高度，照明均匀度可能会有一定影响。因此，经过与建筑师反复讨论，决定取消在柱子上做投光灯的方案。

(2)方案二：采用大功率LED高天棚灯梁下安装，与顶棚坡度平行布置。灯具按9m柱跨布置，考虑到高大空间梁的影响，选取十字梁交叉点处布置灯具，每一列采用不同功率LED照明灯。

经过比选，最终采用方案二，展厅照明平面布置图如图1所示。

图1 展厅灯具布置图

灯具每隔9m跨距布置，竖向一列8套灯具功率相同、横向14列灯具功率参数不同。取十字梁交点处布置灯具，灯具高度随梁底高度自西向东降低。单个展厅共安装一般照明灯具112套，展厅地面平均水平照度标准为300lx。照度计算结果见表2。展厅地面水平等照度曲线见图2。

照度计算结果 表2

图2 展厅照明等照度图

由图2可知，展厅平均照度基本在320lx左右，满足建筑照明设计标准中对展厅的照度要求，照度在300lx上下浮动不超过10%。展厅地面灰阶等照度图参见图3。

图3 灰阶等照度图

展厅空间高大最高处为22m，本次选用较小光束角(30°)的大功率LED高天棚灯具。从图3可以看出，地面照度和灯具的位置有明显的线性关系。通过软件选择4处UGR观测点(图4)。

图4 UGR观测点图

由于展厅后期装修多采用反光较强的装饰材料，照明炫光也有一定的影响，虽然影响因素很多不可能在短时间全部考虑，计算时可以基于一定的经验进行数据模拟。规范中对于展厅的统一眩光值UGR要求≤22，模拟4处UGR计算点结果如表3所示，可以满足规范的要求。展厅地面实测的水平照度值见图5。

UGR 计算点列表 表3

经过一段时间业主方、设计单位、施工方、照明公司等单位的全力配合，照明方案得到了实施，LED高天棚灯具安装的效果得到了各方的认可。

图5 展厅地面实测水平照度值(网格为128×128点)

3 结束语

本项目最终采购安装的灯具占空间高度很小(灯具高度仅为50～60mm)，相比传统深罩型金属卤化物灯具(灯具高度一般为400～600mm)，LED照明灯具很大程度上提高了展厅的净高。通过对比，实测数据与模拟数据的照度水平基本相近，证明模拟计算的数据具有较高的准确性。安装后实景和软件模拟效果也基本相同。本项目通过多种光源参数的LED高天棚灯具的组合，更加均匀地满足坡屋顶形式展厅的一般照明要求。