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論文期刊

上海世博會(huì)浦東場地公共空間 夜景照明設(shè)計(jì)

摘要:本文以上海世博會(huì)浦東場地公共空間夜景照明工程為例,探討了高密度人流條件下大型室外公共空間夜景照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,就照明策略、空間架構(gòu)、燈具設(shè)計(jì)、供配電、照明控制等作了全面闡述。

 

關(guān)鍵詞:上海世博會(huì); 公共空間 ;夜景照明; 照度; 色溫  ;LED

 

Abstract: Taking the project of the lighting and nightscape design of 2010 EXPO site as an example, this paper describes the method of lighting system design of open space with high-density people, and gives a comprehensive exposition of the lighting strategy, space leveling, lighting lamps design, power supply and distribution, and the lighting control.

 

Key words: Shanghai EXPO; open space; nightscape,; illuminance;color temperature , LED

 

一、世博會(huì)浦東場地公共空間設(shè)計(jì)范疇

上海世博會(huì)浦東場地公共空間設(shè)計(jì)是以參展國家為主體,在項(xiàng)目主體多、設(shè)施種類多、邊界不穩(wěn)定的條件下進(jìn)行的綜合復(fù)雜的特殊項(xiàng)目。

 

包括浦東圍欄區(qū)(2.39平方公里)內(nèi)240多個(gè)外國國家館、國際組織館展區(qū)內(nèi)所有的廣場體系、綠地體系、高架體系、配套設(shè)施體系、夜景照明等,最具關(guān)鍵和典型的是ABC三片區(qū)內(nèi)的11個(gè)組團(tuán)場地設(shè)計(jì),地塊總面積84.2萬平方米其中外部空間面積50.6萬平方米。11個(gè)組團(tuán)場地的成功設(shè)計(jì)與落地對(duì)整個(gè)世博園區(qū)場地公共空間具有典型的樣板意義。

 

設(shè)計(jì)探索了城市事件下公共空間的設(shè)計(jì)所面臨的諸多挑戰(zhàn),以及應(yīng)對(duì)的空間布局策略、空間氛圍烘托、夜景照明設(shè)計(jì)、應(yīng)對(duì)的人性化表達(dá)以及展會(huì)期間運(yùn)營管理配合和等措施。

圖1 上海世博會(huì)浦東場地設(shè)計(jì)鳥瞰

 

二、信息時(shí)代下的世博會(huì)夜景公共空間

在信息時(shí)代,當(dāng)人們對(duì)信息的獲取不再遙不可及時(shí),人們對(duì)世博的關(guān)注漸漸的從實(shí)體展品轉(zhuǎn)變成對(duì)整體世博園區(qū)的交流空間的重視,其外部夜景公共空間將為大量的不同種族、文化背景的國家的人們提供 “全球狂歡”以及消費(fèi)的場所。

 

三、世博會(huì)場地夜景公共空間的角色定位

假如展館是“圖”,那么場地空間就是“底”,世博會(huì)夜景公共空間要合理有序的落實(shí)大量配套設(shè)施,同時(shí)滿足室外展示、演出、休閑、等候以及人流疏散等空間功能需求,減少被動(dòng)等待時(shí)間,提供人性化的場所,最終營造一個(gè)快樂交流、體驗(yàn)互動(dòng)、文化多元的世博夜景公共空間。


(圖2 上海世博會(huì)浦東場地設(shè)計(jì)范圍與設(shè)計(jì)內(nèi)容)

 

四、夜景照明設(shè)計(jì)理念

世博園區(qū)夜景照明著力體現(xiàn)“和諧與現(xiàn)代的城市精神”,在夜景空間布局上以“點(diǎn)、線、面”結(jié)合的方式形成多層次、網(wǎng)絡(luò)化的夜景觀格局?!耙惠S四館”為夜景照明核心,是最為顯要和顯眼的照明區(qū)域。全園建成后的夜景照明分布將呈現(xiàn)明確的顯-隱關(guān)系,相對(duì)的“隱”即為場地公共空間夜景設(shè)計(jì)的主要特征。

世博夜景的精彩不僅僅依靠光輝璀璨的“一軸四館”,周邊地塊照明的積極襯托與交相呼應(yīng)同樣可為游客夜場游覽印象作出自身貢獻(xiàn);設(shè)計(jì)意圖從夜景照明角度詮釋“生態(tài)世博”的理念,于“隱”處體現(xiàn)高效節(jié)能光源的選用,體現(xiàn)對(duì)動(dòng)植物影響的避免,對(duì)散光眩光污染的積極控制。

(圖3 上海世博浦東場地夜景照明效果)

 

五、夜景照明設(shè)計(jì)策略

以人性化照明為宗旨,營造安全舒適的城市照明環(huán)境,充分體現(xiàn)世博會(huì)特色;

以高效節(jié)能為原則,推廣綠色照明技術(shù)的應(yīng)用和示范,營造高效節(jié)能的世博園區(qū)夜景照明體系;

以創(chuàng)新為目標(biāo),體現(xiàn)照明技術(shù)與光藝術(shù)具有開創(chuàng)性的設(shè)計(jì)思維,賦予新穎、美觀、有序的夜景意向。

 

六、夜景照明空間架構(gòu)

根據(jù)不同空間類型,世博場地公共空間在夜景空間布局上以“點(diǎn)、線、面”結(jié)合的方式形成多層次、網(wǎng)絡(luò)化的夜景觀格局。

 

面:場地中大面積過渡性空間的安全性照明及景觀綠地中的安全性、生態(tài)型照明,是場地夜景的總體基底。

線:高架平臺(tái)照明為照明設(shè)計(jì)最主要的軸線;場地中縱向及橫向的通過性空間照明將是構(gòu)成園區(qū)照明網(wǎng)絡(luò)的脈絡(luò)。

 

點(diǎn):五大洲主題廣場舞臺(tái)照明是夜色下整個(gè)場地中最為絢麗的焦點(diǎn),各處中心廣場舞臺(tái)的周邊也將吸引大量游客在駐足參觀。

(圖4 照明指標(biāo)控制與總體架構(gòu))

 

七、夜景照明設(shè)計(jì)

照度:

公共空間中活動(dòng)活躍程度越高的地區(qū)其照度越高,交通功能性強(qiáng)的區(qū)域照度也應(yīng)適當(dāng)提高。場地公共空間的照度將依據(jù)不同的空間性質(zhì)而數(shù)值不一,如景觀綠地中最低約3Lx,而廣場核心空間平均照度控制在22~25Lx。

 

色溫:

本次場地公共空間光色范圍控制在3000~5000,結(jié)合不同空間類型,采用3000~4000、4000~5000兩個(gè)等級(jí)對(duì)場地色溫進(jìn)行控制,人員停留時(shí)間較長的區(qū)域如廣場、高架步道根據(jù)需要局部采用不同光色,綠地及次干道主要控制在3000~4000.

針對(duì)空間類型制定不同策略營造照明環(huán)境,對(duì)燈具合理布點(diǎn)并借助照明專業(yè)軟件進(jìn)行模擬測算,實(shí)現(xiàn)定性與定量的結(jié)合。

(圖5 夜景照明平面—針對(duì)照明指標(biāo)運(yùn)用照明專業(yè)軟件DIALUX模擬測算效果)

 

八、各空間照明要求

 2010年上海世博會(huì)室外場地照明指標(biāo)對(duì)照表

廣場核心空間

廣場夜景觀視覺中心,照明配合舞臺(tái)觀演做到亮暗有致,與舞臺(tái)燈呼應(yīng)。部分帶體驗(yàn)單元的核心區(qū)適當(dāng)采用互動(dòng)與智能照明技術(shù),增加戶外夜間游覽趣味。

 

高架底層空間

功能性照明為主,在保證人群擁擠情況下安全性照明的同時(shí),注意與南北兩側(cè)光環(huán)境的區(qū)別。

 

通過性空間

功能性照明為主,照明形式應(yīng)單一、簡潔并在出入口設(shè)置醒目照明標(biāo)識(shí)。

 

廣場休閑空間

光環(huán)境盡量柔和,為游客的駐足休息帶來舒適感,并以射燈對(duì)遮陽篷頂部或樹箱花箱進(jìn)行照明以突出形態(tài)美。

 

過渡性空間

展館間距較小且建筑透光滿足照度需求的,其照明可不予開啟,但從安全性角度出發(fā),燈具布置應(yīng)達(dá)到全覆蓋。

 

綠地空間

應(yīng)考慮與周圍建筑之間的協(xié)調(diào)性,并注意突出建筑的夜景效果,不可喧賓奪主;綠地空間應(yīng)保證足夠的安全性照明,為游人觀賞并進(jìn)入游覽帶來舒適性。



(圖7 不同空間照明設(shè)計(jì)策略)



(圖8-1 B03展會(huì)廣場夜景照明)

(圖8-2 C07展會(huì)廣場夜景照明)



(圖8-3 C09展會(huì)廣場夜景照明)

 

九、燈具設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)燈具造型并與光源種類優(yōu)化組合,體現(xiàn)技術(shù)與藝術(shù)的融合。

 

中桿燈:

頂部燈具由四個(gè)功率不等同、配光曲線不對(duì)稱且能現(xiàn)場調(diào)節(jié)的LED路燈頭組成,使用在“通過性空間”的平均照度范圍為12-15LX,使用在“五大洲主題廣場”上的平均照度范圍為22-25LX,使用在“核心空間”上的平均照度范圍為19-22LX,廣場的照度均勻度≥70%。

 

燈頭功率考慮展館、廣場、高架步道等周邊照明實(shí)體的特點(diǎn),依燈桿位置由90W、120W、150W、180W四種規(guī)格組合,確保滿足不同面積部份的平均照度值和照度均勻度的功能要求,同時(shí)減少照明方向性對(duì)人流行進(jìn)以及對(duì)各展館的外立面效果的帶來的影響。

 

燈具光源色溫為5200K,光源的顯色性≥88%,每瓦光通量大于85lm;電器的功率因素大于90%;燈具效率大于70%;統(tǒng)一眩光值UGR小于10%;電器、光源壽命>30000小時(shí)。

(圖9 夜景照明設(shè)計(jì)中桿燈運(yùn)用不同模組)

 

庭院燈:

結(jié)合廣場過渡性空間、綠地進(jìn)行布置,燈具的配光曲線滿足平均照度范圍10-13LX,照度均勻度≥45%,統(tǒng)一眩光值UGR<15% 、功率因素0.9以上。燈具光源色溫5200K,光源壽命>13000小時(shí),燈具采用的反光材料為陽極氧化鋁。

 

地埋燈、地面導(dǎo)向燈:

地埋燈主要結(jié)合廣場休憩區(qū)遮陽篷下布置,導(dǎo)向燈點(diǎn)綴布置于部分廣場核心區(qū),以色彩豐富的LED光源進(jìn)行裝飾性照明。



(圖10 廣場設(shè)施夜景照明1-5)

 

(圖11不同高度照明燈具設(shè)計(jì))

 

十、互動(dòng)式照明

積極運(yùn)用新光源、新技術(shù),于五大洲主題廣場設(shè)置體驗(yàn)單元,以交互式照明裝置實(shí)現(xiàn)互動(dòng)體驗(yàn)。注重重點(diǎn)區(qū)域的主題照明呈現(xiàn),營造全球狂歡節(jié)日氛圍。



圖12-1 亞洲主題廣場體驗(yàn)單元白天、夜晚實(shí)


圖12-2亞洲廣場主題體驗(yàn)單元夜景

 

圖12-3 大洋洲廣場主題體驗(yàn)單元夜景

圖12-4 非洲主題廣場體驗(yàn)單元夜景)

 

圖13-4美洲主題廣場夜景照明

 

十一、照明供配電系統(tǒng)

1.照明供電電壓及質(zhì)量要求:

本次設(shè)計(jì)的場地照明系統(tǒng)供電電壓采用230/400V,照明燈具的端電壓偏差不高于其額定電壓值的105%,不低于其額定電壓值的90%。

 

2. 供電電源及配電方式:

本工程地域面積較大,各地塊根據(jù)地塊面積、場地布置等具體情況設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的安全明視照明配電箱和景觀照明配電箱,為避免對(duì)場地上大流量的參觀人群的通行產(chǎn)生干擾,配電箱設(shè)置于高架步道樓梯下、綠化帶內(nèi)或者緊貼援安購等輔助用房布置。   

  

照明配電箱的電源由附近的箱變引來,考慮到場地人流密集,夜間如果照明燈具熄滅將造成重大影響、引起混亂,因此在照明設(shè)計(jì)中,安全明視照明的配電箱除采用雙電源供電外,還設(shè)置了EPS,采用的EPS應(yīng)急切換時(shí)間小于3ms,使市電斷電切換到EPS時(shí)場地照明燈具不致熄滅,保證了整個(gè)安全照明系統(tǒng)的可靠性。

 

3. 配電線路及其敷設(shè)

在設(shè)計(jì)中我們根據(jù)照明配電線路所接的負(fù)荷容量和線路長度采用單相三線配線或三相五線制配線;根據(jù)壓降計(jì)算結(jié)果來選擇合適的供電電纜截面,保證燈具的電壓降在規(guī)范規(guī)定的范圍以內(nèi)。線路均采用YJV電纜穿鍍鋅鋼管埋地敷設(shè),埋深大于0.6米,過消防通道處采用3mm厚壁鋼管(埋深1米)。

 

4. 電氣接地保護(hù)系統(tǒng)

由于本工程場地內(nèi)地下管線密集,照明燈具單獨(dú)打接地極難度較大,另外所有由箱變低壓供電的建筑均采用TN-C-S制,因此本次設(shè)計(jì)的照明配電系統(tǒng)接地型式也采用TN-C-S制。各照明出線回路均設(shè)置接地故障保護(hù),為保證場地安全照明的可靠性,其出線回路的保護(hù)開關(guān)剩余動(dòng)作電流值設(shè)定為100mA,其他景觀照明出線回路的保護(hù)開關(guān)剩余動(dòng)作電流值設(shè)定為30mA。另外為防止雷電波侵入,在每個(gè)照明控制箱母排上安裝浪涌保護(hù)器。

 

本工程采用的戶外照明控制箱、燈具外殼防護(hù)等級(jí)都必須為IP65以上,埋地?zé)艟邽镮P67以上。燈具的金屬外殼與燈具間有加強(qiáng)絕緣,絕緣電阻大于7M歐姆,金屬外殼均設(shè)有可靠的保護(hù)接地裝置。

 

在各地塊內(nèi)利用40x4熱鍍鋅扁鋼組成接地網(wǎng)(埋深0.8米),接地網(wǎng)與各建筑的接地裝置作可靠的電氣連接.所有戶外照明控制箱、桿式照明燈具正常不帶電之金屬外殼均應(yīng)與接地網(wǎng)連接,作等電位接地,接地電阻不大于4歐姆.非桿式燈具的燈具外殼與電纜PE線可靠連接。

 

十二、照明控制

整個(gè)照明區(qū)域面積較大,照明控制箱數(shù)量較多并且很分散,本次設(shè)計(jì)考慮采用i-bus EIB/KNX智能控制系統(tǒng)對(duì)各地塊的場地夜景照明進(jìn)行控制,每個(gè)地塊采用一套獨(dú)立的系統(tǒng)。在所有照明控制箱內(nèi)安裝開關(guān)驅(qū)動(dòng)器(可對(duì)每個(gè)照明出線回路進(jìn)行開關(guān)控制,并可反饋狀態(tài)信號(hào)),驅(qū)動(dòng)器分散設(shè)置且采用照明箱中的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌進(jìn)行安裝,不改變?cè)械娜魏螐?qiáng)電設(shè)計(jì)。地塊內(nèi)各控制箱的開關(guān)驅(qū)動(dòng)器用總線連接起來,引至管理室(一般設(shè)于地塊安保中心內(nèi)),每個(gè)驅(qū)動(dòng)器各自獨(dú)立運(yùn)行,任何一個(gè)驅(qū)動(dòng)器元件的損壞都不影響其他元件的運(yùn)行,從而大大提高了系統(tǒng)的可靠性。

 

各地塊安全照明控制箱內(nèi)設(shè)置定時(shí)控制器和亮度傳感器(可編制不同的邏輯程序,同時(shí)考慮時(shí)間和室外亮度二種因素控制燈光的開啟和關(guān)閉,例如當(dāng)光線漸暗至一定亮度時(shí),光線感應(yīng)自動(dòng)將場地上的全夜燈和半夜燈全部開啟,至午夜12點(diǎn)鐘閉園時(shí)通過定時(shí)器將半夜燈關(guān)閉,當(dāng)天亮至一定亮度時(shí),光線感應(yīng)自動(dòng)將剩余全夜燈關(guān)閉,既避免不同季節(jié)光線變化的影響,又達(dá)到節(jié)能與自動(dòng)控制的目的).管理室配備多聯(lián)智能控制面板(可設(shè)定多種不同的燈光場景模式,以便于管理人員手動(dòng)控制)

 

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項(xiàng)目業(yè)主:上海世博會(huì)事務(wù)協(xié)調(diào)局

工程規(guī)模:50.6萬平方米

投資額度:2.5億元

項(xiàng)目支撐:上海世博會(huì)(浦東園區(qū))場地設(shè)計(jì)(國際競標(biāo)第一名中選方案)

         上海世博會(huì)浦東臨時(shí)展館及配套設(shè)施項(xiàng)目景觀設(shè)計(jì)(第一名中標(biāo))

主持主創(chuàng):林選泉、劉月琴

夜景設(shè)計(jì):林選泉團(tuán)隊(duì)

電氣設(shè)計(jì):賈曉海

所獲獎(jiǎng)項(xiàng): 2009全國優(yōu)秀城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)

          2009上海優(yōu)秀工程咨詢獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)

          第七屆上海國際青年建筑師設(shè)計(jì)作品展一等獎(jiǎng)

          2009上海市建筑學(xué)會(huì)第三屆建筑創(chuàng)作獎(jiǎng)佳作獎(jiǎng)(相當(dāng)二等獎(jiǎng))

          2009上海市優(yōu)秀城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)二等獎(jiǎng)

 

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作者介紹:

林選泉  

1978年出生  福建人  碩士  高級(jí)工程師

上海建設(shè)工程評(píng)標(biāo)專家  兼職教授

2010年度“上海榜樣人物”(十大海派人物)

上海世博會(huì)公共空間總設(shè)計(jì)師、世博建設(shè)功臣

設(shè)計(jì)與研究方向?yàn)轱L(fēng)景園林與城市家具

主持100余項(xiàng)規(guī)劃與設(shè)計(jì),發(fā)表過50多篇論文與作品并得到媒體40多次報(bào)道,作品獲獎(jiǎng)10余次。

 

劉月琴  

1978年出生   福建人  博士  高級(jí)規(guī)劃師

上海同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院博士

美國馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校 Umas  研究學(xué)者

2010年度上海五一巾幗獎(jiǎng)上海建設(shè)工程評(píng)標(biāo)專家

設(shè)計(jì)與研究方向?yàn)槌鞘锌沙掷m(xù)性景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)


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        公共空間總設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)

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