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解析 ▏超高层的建筑照明是怎样炼成的?
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Shanghai—tower,

上海中心的每一个阶段,她走的每一步路都备受世界关注。

2006年,上海市政府正式为上海中心启动全球方案征集计划。包括国际著名的美国SOM建筑设计事务所、美国KPF建筑师事务所和同济大学建筑设计研究院等19家国内外设计单位参与了竞标。

经过一年多时间、一共三轮的竞选与淘汰,在2008年4月24日的上海市十三届人大常委会第三次会议上,确定了上海中心的最后两个候选方案。

一个方案称之为尖顶型方案。

是曾经成功设计俄罗斯塔、北京T3航站楼和香港机场的、由国际顶尖级建筑大师诺曼福斯特领导的英国福斯特事务所提交的——建筑呈笋型结构,下部宽阔,由三点支撑,到最高处变成一个尖顶,在交错的钢筋掩映下,犹如“竹笋”破土。

另一个,谓之为龙型方案——来自于美国GENSLER事务所。

建筑外观宛如一条盘旋升腾的巨龙,“龙尾”在大厦顶部盘旋上翘。

两个方案的建筑高度都预计在580米,分别比金茂大厦和环球金融中心高出近160米和88米。而且在两个方案中,上海中心与东方明珠、金茂大厦和环球金融中心一样,都将设计专门的“上海最高观光平台”。

最终,上海中心确定了采用龙型外观方案。

据透露,在方案最终确定前,两个方案规划总体造价相当,但建造起来各有难度,龙型方案的优势在于其顶端可以借由天线进一步“长高”。

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“建筑讲究点线面的结合,金茂大厦的塔尖像点、环球金融中心的顶部更像线,而美国GENSLER设计的上海中心顶部则是一个面,这也体现了三者的包容和协调。”上海中心大厦建设发展有限公司总经理顾建平更进一步地分析。

有意思的是,中标的美国GENSLER事务所此前从未进行过超高层建筑设计,但这并不妨碍它成为最后的胜利者。

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上海中心结构图

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对话幕后

夏林 | 同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司副总工程师

在LED时代,光媒体赋予了一座城市或一座建筑新的生命,北京水立方、广州电视塔等就是最好的例证。

上海中心,这座由柔性玻璃幕墙包裹的建筑体,无疑也是展现光魅力的最好载体——节日演绎的灯光设计是她极为重要的一部分。

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美国BHP公司的方案里并不包括这个部分,所以业主必须另找新的设计与制作公司。业主找过包括国外知名照明品牌和国内著名高等院校在内的多个单位,提交了十多个不同风格的方案,但最后都被否定。

“他们的方案中包括了非常炫的东西,比如烟花表演啊、音乐会啊等等,但基本上都是从舞台演出的角度去做方案的,没有太多新的创意,没有真正地去理解这座建筑的内涵。超高层建筑不能这样演绎,她应该是庄重的,是宁静的,与周边的建筑是和谐的,更不能影响附近居民的生活。”一位参与过此项目的知情人士说。

最后,业主和各个设计单位商议决定用灯光来表现,并且委托北京一家知名公司来承接这项任务。

但和水立方、小蛮腰的灯光秀不同的是——

上海中心并不是单独存在的物体,她必须兼顾金茂大厦和环球金融中心,既要有所包容,又要凸显自己的特色。

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其实,在国外不乏有非常优秀的城市或建筑灯光设计的范例可以借鉴,法国里昂和澳大利亚悉尼的灯光节就向世人呈现了不一样的灯光文化和设计创意。不过,它们的灯光大部分只是根据节日的特性和建筑的性质进行气氛渲染,不会一味地追求动感或炫彩,而且是在特定时间内所使用。这一点值得我们中国的业主和设计单位思考。

塔冠泛光照明

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泛光照明控制

——控制系统兼具AV功能,图像与音响同步,控制系统与灯光秀、景观照明和多媒体景观同步演绎。

——媒体屏按七个区控制和配电,由泛光和灯光秀总控制室总控。

——由于总像素达到约75万,传统的照明控制方式已无法实现,建议采用以太网实现。

——控制系统方便管理和维护,便于编程。

上海中心现在所确定的初步方案是:在建筑顶楼安装10多个激光灯向上照射,形成光柱;每个设备层(共9个)全部安装舞台灯上下照射;每个中庭层的玻璃幕墙内也安置了舞台灯。每到节日之时,照射的灯光像一双双翅膀在几十、几百米的高空中来回挥动。

“上海还是要一点情调的。”知情人士说。

媒体屏显色技术分析

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最新五通道(RGBAW)技术与传统三通道(RGB)显色比较:

RGB+A对色域的改善: 琥珀色是蓝色的补色, 人眼的视觉敏感度很高;琥珀色的周边色系是一般视频中出现频率最高的, 增加琥珀色, 色域拓宽>20%。

RGBA+W 对亮度的改善:白平衡时, 白光增加了白平衡最小平均亮度达50%;非白平衡状态, 各种色彩显示的平均亮度增加; 媒体屏的整体对比度会比三通道增加20%。

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上海中心媒体屏照明设计要求:

1.采用五通道(RGBAW)技术

2.每个像素点系统功率2W(RGBAW)

3.最佳观测距离150-500m,最远可视距离5km

4.亮度不低于1000nits,且亮度可调。

5.方便安装和维护。

设计过程中对V型槽媒体屏作了大量的调研和视觉分析、远距离图像文字辨别分析、对周边的光污染分析、对室内的视觉影响分析、不同视点的效果分析、不同季节室内透光和遮阳效果分析等,针对安装和维护作了实体模型,设计了各类安装配件,强弱电管线通道和LED电源控制模块的设置进行了专项设计,已委托媒体制作策划效果编程。

EMC和PPP模式的成功应用

合同能源管理模式在超大型项目中的首次大胆尝试,值得一提。

上海中心由上海城投、陆家嘴股份和上海建工三家国有企业联合投资,总投资预算164亿元。但到了2012年,实际已发生的成本超过初期预算,从节省成本和合理规划的前提下,业主方希望对照明部分采取合同能源管理模式进行运作因为LED照明灯具的采购额也将会是一笔不小的数目。

上海亚明,这家上海本土的、老牌资历的、国企背景的照明企业,站在了台前,以EMC模式承接上海中心照明总包业务。从这一点上来讲,也许没有哪一家照明企业比亚明更合适了。

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数据显示,2004-2013年,我国合同能源管理(EMC)总投资额从11.0亿元增长到742.3亿元,复合增速高达59.71%。2012年中国建筑节能产业产值达到552.2亿元,合同能源投资额达到68.88亿元,同比增长81%左右,因此,EMC模式已经是节能服务产业的主导模式。

上海亚明对上海中心照明部分的合同能源管理模式做了详尽的分析和阐述——根据原照明设计方案,以开放式办公区域为例。原照明设计方案是以传统T5荧光灯照明为主来实现的:

设计优化后,开放办公区域的照明采用LED线槽灯来实现,节能率超过60%。

上海中心商业去放照明使用LED灯具约30000套、绿化景观户外照明、灯光秀约7200套,也均采用最新LED产品和高效节能光束灯,配合智能控制系统,设定平日模式、节能模式、节假日模式,根据不同应用需求,演绎动态灯光效果和并考虑能效利用。尤其是节能模式,此时间段整幢大楼的能耗降到最低。综合大楼的节能数据,根据国家的标准传统照明达到规定标准的耗能量,节能量如下表:

“上海中心绿色智能照明项目采用EMC模式的新创举,是一次非常值得借鉴的成功模版。”投资方之一、上海城投的相关负责人如是评价。

专家还分析认为,上海中心大厦在承建过程中通过智能照明项目引进EMC模式,这是一种创新,同时也为PPP模式做了一个良好的借鉴作用。隶属国资委的上海城投本身就代表了政府,而作为照明承建方的上海亚明可以代表企业。

由亚明投资承建,通过节能与政府分享能源费用,这一公私合营模式将来一定会被广泛采用。但目前在中国还没有较为成功的案例借鉴,上海中心项目的成功实施无疑为推进PPP模式的快速发展带来有力的推动作用。

上海中心的创新照明分析

徐成斌 |上海亚明照明设计总监

施丽珠 |上海亚明业务一部总经理、上海中心项目总指挥

苏耀康 |飞乐音响股份有限公司副总经理、上海亚明照明营销总经理

亚明在上海中心项目中承担着九大板块的照明供应任务,分别是景观照明、办公区、宴会厅、多功能厅、灯光秀、地下车库、裙房、外立面照明和电子屏。由于上海中心项目的特殊性,对照明的要求也超出常规。可以说,处处皆创新。

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徐成斌:整个项目创新点很多,以最基本的办公区照明为例。办公区是上海中心最主要的一部分,有66层楼,业主要求全装修、精装修。那么我们就既要考虑将来用户的方便性,又要考虑它的整体性、美观性——所以我们做了全DALI控制。

第二,我们充分利用上海中心360°采光的体系,大量利用自然光,并设计出恒照度的照明环境,之前在国内应该还没有应用过。

另外,鉴于上海中心的独特造型,我们还特别设计了条状分段式的灯光模块,这个和以前普遍的块状也是截然不同的。

在上海中心的办公区,天花吊顶上不是传统的块状照明模块,而是长达1.8米的条状模块,而且超出了传统照明灯具的规格,所以照明灯具供应商必须定制1.8米长的办公照明灯具。

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施丽珠:无缝连接是非常难的。

1.8米长的灯具要相互拼接,连接不好的话,很容易看到天花吊灯内的灯具器件,平整度也不行,而且还在不同的地方遇到龙骨,对连接造成很大的难度。

另外,所有灯具的造型都是不一样的,每个楼层的灯具又有不同的装修个性,所以我们必须对此一一定制。

尤其到了最后末端收口的地方,我们只能去现场一一测量尺寸。办公走道上的灯光也是与众不同的,它要求“见光不见灯”,沿着走道进行暗藏灯带式的反射照明,那么我们就需要给它配光,不论是C字型还是直角形的转角,我们都必须进行大量的非标设计和灯具定制。

实际上,由于上海中心的要求按照中国绿色建筑三星和美国LEED双重标准进行设计和建造的,因此成千上万项先进的节能技术在上海中心广泛运用也不足为奇,照明的节能是一项硬指标,一道必考题。

上海亚明及第三方设计团队组一起研究认证,从设计节能、产品节能以及控制节能这三个方面着手,来达到对照明节能的高要求。

比如,大量地使用LED照明来替代了原设计中的传统照明灯具,这在国内大型建筑项目中开创了一个先河,比如裙楼的1至5层,原设计方案都是使用HID和卤素灯,地下室原本使用T5支架,后来都改成了LED。

这项超级工程的灯具使用量超过40000多套,95%以上都是LED照明,的确是一项大胆的决定。因为LED照明代表着先进,但大面积地用LED照明更代表了一种风险。

苏耀康:这确实是前所未来的,对我们也是一种巨大的挑战,但是经过专家组前期缜密的实验和认证,一致认为是可行的。

另外,对于这样一个超高层建筑,第一次将建筑照明智能化控制和互联网技术的结合做到了极致,运用得淋漓尽致,也是一大重要的创新举措。可以说,上海中心项目在照明设计和应用方面是一个新的标杆。

上海中心

外呈螺旋式上升,中心则是九宫格式的混凝土核心筒。

建筑总价:148亿元

占地面积:3.04万平方米

建筑面积:57.6万平方米

主体高度:565.5米

建筑高度:632米

建筑层数:地上127层,地下5层

E.N.D

文 | 第一设计 责编丨 朱艳

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