安徽廣電新中心篆字幕墻燈光亮化系統設計與實現

燈光亮化可以突顯建筑物夜間空間形態和結構, 做到重點突出、層次分明、視覺舒適, 并與城市的歷史、文化特點及周邊環境相適應, 構成符合城市特征、有明顯特色的夜間“光文化”。本文以安徽廣電新中心燈光亮化工程為例, 探討燈光如何與建筑完美結合形成視覺體驗, 以及燈光亮化工程如何更好地與篆字幕墻進行銜接。
1 項目簡介
安徽廣電新中心地處合肥市政務新區天鵝湖景區南岸, 建筑外觀以“體現徽州文化、弘揚中華文化”的構思主題, 表達徽州及中華文化的精神與氣質, 是合肥市最具標志性的建筑。
該項目由兩個主體部分組成:一是篆字幕墻的設計和實施;二是燈光亮化系統的設計和實現。篆字幕墻是建筑外裝飾工程, 屬于建筑技術領域;燈光亮化是照明控制技術, 屬于電氣工程和計算機控制工程領域。
1.1 幕墻方案創新性設計與施工
安徽廣播電視臺作為安徽省規模最大、實力最強的主流媒體, 其建筑需要彰顯一流媒體的文化屬性, 同時還要表達廣電事業奮力崛起昂揚向上的發展態勢。根據這一要求, 首先采用了目前流行且富有現代感的玻璃幕墻作為功能性幕墻, 然后在玻璃幕墻立面外80cm處設計安裝一層通透的文字幕墻, 形成面積約2.73萬m2㎡、由373個篆體漢字組成的超大型篆字幕墻。篆字是我國特有的文字形式, 字形美觀, 將其用于建筑裝飾上, 有機結合了現代建筑和傳統文化藝術, 展示了中國古典文化, 宛如文化氣息濃厚的篆字書卷, 對其外墻起到了特殊的裝飾效果。 1.2 燈光亮化方案創意與實現
亮化方案創意關鍵要充分利用建筑物造型和幕墻結構特點, 尋找可以承載燈具及體現藝術效果的點、線和面, 以及能反射光的構筑物、附屬物等, 在此基礎上設計出富有動感, 且充滿現代氣息的亮化工程。
本建筑最吸引眼球的是位于圓弧形建筑外的篆字幕墻, 為了不讓其淹沒在茫茫夜色中, 燈光亮化設計作為工程的一個難點來攻堅, 通過對幾個在初步設計方案進行篩選分析和效果比較, 最后選定在篆體文字的背面采用點光源投射字體, 在夜色襯托下, 篆字邊緣流淌出金黃色光芒, 而篆字正面光線較暗, 給人一種“陰刻”的藝術效果。
亮化工程還充分考慮了建筑電氣節能因素, 采用小功率高節能LED燈具, 并采用先進的計算機控制技術, 根據不同場景需要采用不同亮化模式, 在滿足亮化效果需求的同時, 實現了最大限度的節能效果。
2 主要技術創新點
本項目利用現代燈光亮化技術渲染獨具特色的篆字幕墻, 凸顯了傳統媒體厚重的文化歷史積淀, 喚起人們對傳統文化以及傳統媒體的重新審視, 讓民族的、科學的、大眾的傳統文化在中華大地世代相傳, 生生不息, 并迸發出新的生機與活力。項目主要技術創新點如下。
2.1 修改原設計文字幕墻設計方案, 研究安裝方式, 更加凸顯文化媒體建筑的中華特征、安徽特色
原設計文字幕墻為三層結構, 沒有仔細考慮制作安裝工藝, 沒有確定字體和文字內容, 且文字尺寸較小, 遠遠望去密如蜘蛛網, 藝術視覺效果不佳。為此, 進行了以下創新性設計:
(1) 修改為一層文字幕墻。文字采用了安徽本地著名書法家鄧石如的篆書字體, 所有的字取自安徽省的地名、河名、湖名、山名并打亂排列, 遠遠望去, 清晰可辨, 氣勢奪人。
(2) 對篆字尺度進行優化。原篆字尺度偏小, 現場1:1樣板安裝效果不好, 遠望好像蜘蛛網, 增大篆字尺寸, 以獲得最佳的視覺效果。單體文字達到8m高、6m寬, 篆字共373個 (完整顯示的文字366個) 。遠遠望去, 猶如古體豎向書寫的篆字書卷, 既體現了濃郁的傳統文化氣息, 又展現了宏偉、壯觀的氣勢。
(3) 確定文字排列方式。篆字幕墻為國內首創, 制作安裝沒有成功經驗可供借鑒。項目采用在玻璃幕墻外豎向分隔方式安裝, 篆字按豎向從上到下排列, 類似于古代從上到下的書寫方式, 以安裝在主體結構混凝土立柱上的豎向懸挑鋼結構作為豎向分隔線, 也是篆字自重的主要受力點。其承重結構由撐架、橫向鋼索和豎向鋼索組成, 在橫向鋼索和豎向鋼索與文字筆畫體相交處設有鎖扣, 多個焊接成型的文字筆畫體分別通過內部嵌設的鋁合金龍骨與鎖扣螺栓連接組拼成完整字體, 橫向鋼索和豎向鋼索分別通過撐架與玻璃幕墻龍骨連接。該方案在外觀概念設計的基礎上, 先后經歷近兩年時間的深化設計及做樣, 并經多次專家論證, 方才最終確定實施。
這一方案的主要特點為:
(1) 篆字美觀, 造型新穎, 藝術性強, 形式獨樹一幟, 可體現中國傳統文化與現代科技有機結合。
(2) 采用鋁龍骨及不銹鋼扣件連接, 體積較輕, 而且不易生銹, 具有良好的抗風能力。
(3) 篆字幕墻為建筑的第二層裝飾幕墻, 無須考慮密閉性, 全鏤空設計, 無須密封膠密封縫隙, 不受氣候條件限制, 適應性強。
(4) 篆字幕墻具有良好的減少玻璃幕墻光污染和夏季遮陽效果。
2.2 選用篆字幕墻作為樓體燈光亮化的主要載體, 進一步彰顯文化標識
選用篆字幕墻作為燈光投射的主要載體, 從篆字背面投射, 光線從字體四周邊緣流出, 遠遠看去, 給人以“陰刻”的藝術效果, 讓大樓夜景同樣彰顯文化氣息。仿佛鐵卷丹書一般的篆字幕墻是國內獨特的文化標識, 匯集安徽省地名、皖山皖水的古老篆字在夜間的表達自然成為此次設計的重中之重。采用了篆字背面投光的方式, 讓光在篆字四周邊緣流散, 實現大面積的“陰刻”藝術效果, 使篆字幕墻的文化氣息在夜間得以延續。
篆字幕墻亮化燈具選型及安裝方式為:設計采用12W LED單色投光燈2360套, 使用功率28.32kW。實際安裝2289套。因篆字幕墻與玻璃幕墻之間只有80cm間距, 每個字還不同, 選擇合適角度和位置安裝投光燈具非常困難。經過多次現場試安裝并調整燈具投射角度, 觀察“陰刻”效果, 感覺滿意后再由設計人員出安裝大樣圖。在工作中, 還將初始設計的12187盞亮化燈具, 減少到了10706盞燈具, 既實現了設計效果, 又節約大量資金。
2.3全部選用LED燈具, 并利用靈活多變的智能控制技術, 設計實現了燈光場景可再造, 根據不同需求, 采用不同的亮化場景, 在最大程度上實現了電氣節能
燈光亮化各部位如篆字幕墻、女兒墻、頂部鐵塔、東、西立面內透燈、北立面泛光燈等全部采用LED燈具, 總計使用燈具10706盞, 并采用靈活多變的控制設計, 與傳統燈具和設計思路相比, 節能率達69%, 效果顯著。
為了實現效果的多樣性和節能管理, 本項目設計和采用了智能燈光控制系統。根據不同的場景需要采用定時或手動的方式控制整個建筑的場景切換, 還可以對頂部南北立面的點光源陣列動態圖形進行編輯和變換。同時, 通過控制系統實現節能管理并實現了有效的控制。
3 推廣應用情況、社會效益和經濟效益
項目建成后, 根據合肥市室外亮化工程辦公室要求, 并本著既節約能源又美化夜景的原則, 從周一至周日晚間夜色暗淡之時點亮, 即常規場景, 讓安徽廣電新中心優美獨特的建筑造型以及吸引眼球的大體量篆字在夜間得以延續。在元旦、春節、國慶等重要節日以及重要外賓來合肥時采用節日場景, 為重大節日和重要外事活動增添隆重氣氛, 收到良好效果。

該項目在國內乃至國際首次將中國古代篆字藝術與幕墻工程完美結合, 創造性地在造型獨特的建筑結構立面玻璃幕墻外懸掛一層篆字書卷, 字體之大、制作之難、面積之廣、工藝之復雜當屬之最。經過文獻檢索查新, 目前沒有發現國內外設計安裝如此大規模的篆字幕墻及采用篆字背面投光的“陰刻”亮化技術的案例。經過近3年的使用, 篆字幕墻安全可靠, 其抗風荷載、減少光污染、遮陽節能效果得到驗證, 主要技術指標國內領先。
本項目燈光亮化系統全部采用節能指標高的LED燈具, 與傳統泛光燈比節能效果顯著。根據使用單位對不同使用場合和不同時段使用要求, 采用先進的智能控制技術, 選用不同的場景模式進行燈光控制, 不僅節約了電能, 還大幅度提高了可靠性, 同時節省了人工控制帶來的人力成本。與傳統燈具相比, 采用LED燈具節能率為69%, 大大節約了寶貴的能源, 經濟效益明顯, 具有很強的市場競爭力。
4 結語
安徽廣電新中心體現了中國古典文化與現代建筑有機融合, 也寓意廣播電視作為傳統媒體與新媒體有機融合, 以及傳統媒體在繼承中創新, 在創新中求發展的精氣神。而篆字幕墻與現代燈光亮化技術融合一起, 使得美麗的天鵝湖畔夜幕降臨時具有東方神韻、造型優美的篆字在金黃色燈光映襯下愈發吸引眼球, 更喚醒人們對日漸淡忘的傳統文化的記憶, 加深人們對民族文化的認同, 讓中華傳統文化在繼承中創新發展。