编辑手记:2019年有很多举世瞩目,甚至堪称伟大的项目,其中一个就是北京大兴国际机场。项目公布后,我们也第一时间采访到该项目的照明设计师顾问——顾冰老师。☛顾冰:我是怎样给北京大兴国际机场做照明设计的?


采访中他畅聊自身经历,并透露了大兴国际机场项目的一些照明设计细节。而他在第四届云知光论坛上的分享,让大家对这个国家级大型项目也有了更深刻的理解。



顾冰

盖乐照明设计总监

北京大兴国际机场照明设计顾问


一开始我不太理解“建筑照明一体化”的意思。在我眼中建筑照明本身就是一个整体的范畴,建筑照明一旦脱离建筑本身,那建筑照明也许就不复存在了。


但,当我看到建筑照明一体化的英文:“Make lighting disappear”后,我又有点理解这个议题存在的意义,因为“建筑照明”和“建筑上的光”是两种概念。


对于这两种概念,我用一个简单的例子来阐述一下:在汽车工程行业当中,车身设计也是一个比较复杂的学科。其中包含了车身外观设计,车身各种构建的设计以及工程类的风动实验、流体力学等知识问题都与汽车的外观内饰密切相关。


而我们常见的车身装饰,像车身涂鸦、彩车、花车等艺术改造设计,却不归属在车身设计类别,而是属于另一门学科。


由此可见,车身设计与车身艺术改造设计是两门学科。从这个角度出发,我希望能帮助大家理解“建筑照明”与“建筑上的光”之间的不同。



建筑照明一体化,是一个必然的趋势


对于建筑照明来说,建筑照明一体化,这是一个必然的趋势。人类使用的照明技术,从最早的油灯蜡烛,到白炽吊灯,这些都能被称为照明灯具,却不能称为建筑照明。


到了LED的迅速发展,建筑空间中隐藏的点、线、面都能与照明灯具结合后,催动着建筑照明一体化的发展,可见它的趋势发展是由照明技术发展所推动的。


舞台照明、灯光秀、奇景都是包含在建筑中。特别是奇景,是指能使观众在观赏后产生极大刺激、喜悦的景观。在奇景中,建筑和照明一体化只是其中一个展示选项,它既可以表达建筑,也能减低建筑对它的影响。比如:用无人机拍摄的俯瞰风景图。


在大家对“建筑照明”和“建筑上的光”有了一定理解之后,我便能聊一个建筑照明案例——北京大兴国际机场旅客航站楼及综合换乘中心



北京大兴国际机场航站楼及综合换乘中心


大兴国际机场占地面积广、建筑体量大,我在这个项目里担任照明设计顾问,项目的采光、照明和遮阳都由我们团队负责。


▲施工中的北京大兴国际机


它位于北京市大兴区榆垡镇、礼贤镇与廊坊市广阳区交界处。机场中心区域的支撑间距达200米,所形成的无柱空间可以完整的放下一个水立方。


机场采用了五指廊中心放射+指廊放大端头的航站楼构型,共接驳了78个近机位。它放射构型在满足大量近机位停靠和控制建筑尺度缩短步行距离之间取得了良好的平衡。陆侧“指廊”提供综合服务、使构型完形。


我们为了完成这个项目的照明设计,从设计到落成整整用了5年时间。在5年里,我想照明设计和建筑设计也是一样的,我们要追求建筑设计中的内涵与传达的精神,不管是用何种照明设计来表现它们,或是转换它们,这都是出于同一个出发点来做表达的。


1自然采光:智能遮阳玻璃


来自于机场照明采光的功能性需求,在和建筑师交流沟通后,我们把原来集体朝中心的六个C型结构柱,从内朝外转了180°。可是,这样的摆放会导致中心位置采光过于强烈,而外侧边区域的的采光不足。


▲从内朝外转了180°后的C型结构柱


我们调整后,采光不足的区域明显减少了许多。虽说它离外围的玻璃幕墙还有很远的距离,但可以在很大程度下改善机场中心区室内的采光。


▲原方案和调整后的对比图。图片上蓝紫色的部分就是采光不足的区域,在原方案中占据较大的面


我们调整后,发现天花遮阳仍未达到理想中的效果。在后来的思索中,我们想到了金属板网。但是,它出来的效果会导致中心区域曝光过度,我们还需要通过板网来实现想要的照明效果。


▲左图:在初始构想理想中的金属板网效果  右图:实际中的金属板网效果


通过数据计算、参数化建模后,我们得出一组遮阳效果最佳的板网形状。在阳光底下,不同方向的展示,金属板网也有着不同的透光效果,这就是我们所说的——智能遮阳玻璃这里所说的智能,是指通过一系列计算和数据建模后的产物。


▲建模后得出的智能遮阳玻璃


这个板网的遮阳能力强,能遮挡大部分自然直射光的同时,也能透过大部分的漫射光。在夏天的测试当中,这些遮阳板网玻璃能遮挡59%的直射阳光,漫射光的遮挡率是37%。


▲遮阳板网的形状图 这个板网的形状很凑巧,与我们构想中的遮阳页板类似;有种当我们遵循自然法则规律的时候,再去做相关的数据计算和模拟,结果是不谋而合的
▲遮阳板网专利证书


当然,这种材料本身拥有很漂亮的建筑材料肌理,从顶上透过玻璃去看,它的肌理若隐若现,引人遐想。


▲左图:从室内看遮阳板网的肌理  右图:从室外看遮阳板网的机理


2机场内照明灯具设计&手法

大兴机场的空间体量大,它的照明手法与中小层建筑中的照明手法相比有着明显的区别。在这个大空间里,功能性照明在整个项目照明设计中占了大部分的位置。虽说是功能性照明,但它却与整个建筑结构、外形相结合的。


因此,在这个大项目中,我们都不能直接套用以往照明标准中的数据,而是要对它们做一个重新的梳理与应用。


过程中,我们需要考虑:形式与功能之间的矛盾。因为顶面的构造是对称的,与地面的建筑设计、建筑功能有着很大的区别。如何将两者完全不一致的顶面与地面联系起来,当中,照明设计起着很大的作用。当然还有照明设计的造价、灯具的功耗和维护也是我们需要考虑的问题。


机场建筑的设计,从形式上来说是以七个圆形组成的建筑外部轮廓。我们所有的照明灯具都是围绕着这个轮廓构型来置放。


我们采用中间六条天窗和周围延伸至玻璃幕墙的六条边,构成了整个机场的空间照明,并且只有这个位置安装了下射灯,其余的地方是以漫射光照明为主,局部位置增加了灯带等补充照明。


▲大兴国际机场六条边:冷色上照+暖色下照的空间照明设计俯瞰


整个项目的空间,我们并没有一定要追求每个区域都是均匀的光环境,更多的是采用局部重点照明。根据旅客的需求,该亮的地方亮一些,该暗的地方暗一些,以此使他们的视觉感受不至于受到太大的明暗冲击。


在灯具设计手法上,我们遵循着灯具分布,安装位置和建筑形态的紧密结合。灯和光都能清晰地表达出“建筑形态和交通流线”这两个要点。


设计中,只有两条缝的中间位置设计安装了灯具,除此之外还有C型结构柱的开口位置安装了几个灯具。


▲大兴国际机场C型结构柱开口位置的灯具设计图


那么,其它的光源来自何处呢?它们均来自于天空。我们安装了往顶面上照射,色温5000K偏冷白光的投光灯。光线落到反射率接近96%的白色铝板上,既表达了建筑外形结构,又能对地面形成比较柔和的光线照明。


大兴机场顶面照射设计图 简单干净的背景区域,有利于标识的使用


机场内行李提取厅的天花,我们设计了一些模拟天窗的照明,旅客并不会看到光源从哪里而来。针对这个区域完全密封的窗户,我们安装了一些6000K色温的灯具来做直接照明。


在某种角度上看,这种设计就像是天窗的光环境,当光线落在周围柱子的身上时,会形成似羽毛又似水墨画的浮动光影,把庞大粗壮的柱身映衬得轻盈了许多。


3机场外照明灯具设计&手法


至于室外的照明,也是需要与建筑本身的特性相吻合,方能显得大气、稳重以及没有多余的装饰。室外的建筑雨棚,我们用了导光板的勾标灯把它的外形勾勒出来,并没有额外安装筒灯、下射灯来修饰外形。


▲大兴国际机场室外建筑雨棚勾标灯的照明设计


为了统筹整个照明控制系统,我们还使用了DALI协议系统来进行照明控制。


▲智能照明系统:DALI协议系统流程图


额外提一下,在这个项目原来的设计方案中,原本我们想要使用落地灯形式的灯柱来营造家居中的光环境,从而照亮候机处座椅的区域,为乘坐深夜航班的旅客带来一些慰藉。


一开始我们打算使用充气的灯球来充当灯具外壳,但是它的可靠性得不到认可,我们转而设想用灯柱。这种灯柱,中上端打了很多小孔,光束能从柱身内透过小孔投射出来,在地面上形成均匀分布的照明。


▲原先设计方案里充气灯球作为灯具外壳效果应用


原先设计方案里中间打了很多小孔的灯柱效果应用图


但这个设想得不到实现,最后我们采用了一款现成的灯具,给它增加了一根灯杆子,让它成为了在这个庞然大物的机场中,一盏暖心的“落地灯”。


▲最后实际采用的现成灯具的效果应用图



“建筑照明一体化”可解读成三种含义


我一直在思考“建筑照明一体化”这个议题的含义。我想,它应该能解读为以下三种含义:


1在光下面的建筑


在光下面的建筑,就是指建筑被我们所设计的光所呈现出来。像大昭寺的照明改造项目,这其实也是建筑照明一体化。因为它是设计好的建筑在光下的呈现,让建筑被恰当地表达出来。


2建筑中的光


建筑中的光,与第一点恰好相反。它指光从建筑的构建或者从建筑的造型当中发散出来。这个当中,意味着建筑师要很深程度地参与照明设计。


3光成为了建筑


遮阳板、天窗、灯具,这些和照明相关的工具,它们成为了建筑的一部分,也就是光成为了建筑。比如在一个简单的空间里面,我们用光对空间进行了划分,这时候光也就成了空间的一部分。


这也是我在建筑照明一体化的实践中,体会到的一些小总结。



— END

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文章作者:顾冰

编辑整理:课堂君

资料、图片来源:第四届云知光论坛-建筑照明一体化分论坛

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