摘要：本文以上海世博會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)計方法，就照明策略、空間架構(gòu)、燈具設(shè)計、供配電、照明控制等作了全面闡述。

關(guān)鍵詞：上海世博會； 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、世博會浦東場地公共空間設(shè)計范疇

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

包括浦東圍欄區(qū)（2.39平方公里）內(nèi)240多個外國國家館、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個組團場地設(shè)計，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個組團場地的成功設(shè)計與落地對整個世博園區(qū)場地公共空間具有典型的樣板意義。

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

圖1 上海世博會浦東場地設(shè)計鳥瞰

二、信息時代下的世博會夜景公共空間

在信息時代，當人們對信息的獲取不再遙不可及時，人們對世博的關(guān)注漸漸的從實體展品轉(zhuǎn)變成對整體世博園區(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”以及消費的場所。

三、世博會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”，世博會夜景公共空間要合理有序的落實大量配套設(shè)施，同時滿足室外展示、演出、休閑、等候以及人流疏散等空間功能需求，減少被動等待時間，提供人性化的場所，最終營造一個快樂交流、體驗互動、文化多元的世博夜景公共空間。

（圖2 上海世博會浦東場地設(shè)計范圍與設(shè)計內(nèi)容）

四、夜景照明設(shè)計理念

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、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，相對的“隱”即為場地公共空間夜景設(shè)計的主要特征。

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；設(shè)計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)對動植物影響的避免，對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，體現(xiàn)照明技術(shù)與光藝術(shù)具有開創(chuàng)性的設(shè)計思維，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、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：高架平臺照明為照明設(shè)計最主要的軸線；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：五大洲主題廣場舞臺照明是夜色下整個場地中最為絢麗的焦點，各處中心廣場舞臺的周邊也將吸引大量游客在駐足參觀。

（圖4 照明指標控制與總體架構(gòu)）

七、夜景照明設(shè)計

照度：

公共空間中活動活躍程度越高的地區(qū)其照度越高，交通功能性強的區(qū)域照度也應(yīng)適當提高。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、4000～5000兩個等級對場地色溫進行控制，人員停留時間較長的區(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.

針對空間類型制定不同策略營造照明環(huán)境，對燈具合理布點并借助照明專業(yè)軟件進行模擬測算，實現(xiàn)定性與定量的結(jié)合。

（圖5 夜景照明平面—針對照明指標運用照明專業(yè)軟件DIALUX模擬測算效果）

八、各空間照明要求

 2010年上海世博會室外場地照明指標對照表

廣場核心空間

廣場夜景觀視覺中心，照明配合舞臺觀演做到亮暗有致，與舞臺燈呼應(yīng)。部分帶體驗單元的核心區(qū)適當采用互動與智能照明技術(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，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)置醒目照明標識。

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，并以射燈對遮陽篷頂部或樹箱花箱進行照明以突出形態(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，為游人觀賞并進入游覽帶來舒適性。

（圖7 不同空間照明設(shè)計策略）

（圖8-1 B03展會廣場夜景照明）

（圖8-2 C07展會廣場夜景照明）

（圖8-3 C09展會廣場夜景照明）

九、燈具設(shè)計

設(shè)計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：

頂部燈具由四個功率不等同、配光曲線不對稱且能現(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體的特點，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，同時減少照明方向性對人流行進以及對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。

（圖9 夜景照明設(shè)計中桿燈運用不同模組）

庭院燈：

結(jié)合廣場過渡性空間、綠地進行布置，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，燈具采用的反光材料為陽極氧化鋁。

地埋燈、地面導向燈：

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

（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）

十、互動式照明

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

圖12-1 亞洲主題廣場體驗單元白天、夜晚實


圖12-2亞洲廣場主題體驗單元夜景

圖12-3 大洋洲廣場主題體驗單元夜景

圖12-4 非洲主題廣場體驗單元夜景）

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)急切換時間小于3ms，使市電斷電切換到EPS時場地照明燈具不致熄滅，保證了整個安全照明系統(tǒng)的可靠性。

3. 配電線路及其敷設(shè)

在設(shè)計中我們根據(jù)照明配電線路所接的負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. 電氣接地保護系統(tǒng)

由于本工程場地內(nèi)地下管線密集，照明燈具單獨打接地極難度較大，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，為保證場地安全照明的可靠性，其出線回路的保護開關(guān)剩余動作電流值設(shè)定為100mA,其他景觀照明出線回路的保護開關(guān)剩余動作電流值設(shè)定為30mA。另外為防止雷電波侵入，在每個照明控制箱母排上安裝浪涌保護器。

本工程采用的戶外照明控制箱、燈具外殼防護等級都必須為IP65以上，埋地燈具為IP67以上。燈具的金屬外殼與燈具間有加強絕緣，絕緣電阻大于7M歐姆，金屬外殼均設(shè)有可靠的保護接地裝置。

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)計考慮采用i-bus EIB/KNX智能控制系統(tǒng)對各地塊的場地夜景照明進行控制，每個地塊采用一套獨立的系統(tǒng)。在所有照明控制箱內(nèi)安裝開關(guān)驅(qū)動器（可對每個照明出線回路進行開關(guān)控制,并可反饋狀態(tài)信號）,驅(qū)動器分散設(shè)置且采用照明箱中的標準導軌進行安裝，不改變原有的任何強電設(shè)計。地塊內(nèi)各控制箱的開關(guān)驅(qū)動器用總線連接起來,引至管理室（一般設(shè)于地塊安保中心內(nèi)）,每個驅(qū)動器各自獨立運行，任何一個驅(qū)動器元件的損壞都不影響其他元件的運行，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)置定時控制器和亮度傳感器（可編制不同的邏輯程序,同時考慮時間和室外亮度二種因素控制燈光的開啟和關(guān)閉，例如當光線漸暗至一定亮度時，光線感應(yīng)自動將場地上的全夜燈和半夜燈全部開啟，至午夜12點鐘閉園時通過定時器將半夜燈關(guān)閉，當天亮至一定亮度時，光線感應(yīng)自動將剩余全夜燈關(guān)閉，既避免不同季節(jié)光線變化的影響，又達到節(jié)能與自動控制的目的）.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控制）

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項目業(yè)主：上海世博會事務(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

項目支撐：上海世博會（浦東園區(qū)）場地設(shè)計（國際競標第一名中選方案）

         上海世博會浦東臨時展館及配套設(shè)施項目景觀設(shè)計（第一名中標）

主持主創(chuàng)：林選泉、劉月琴

夜景設(shè)計：林選泉團隊

電氣設(shè)計：賈曉海

所獲獎項： 2009全國優(yōu)秀城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計獎三等獎

          2009上海優(yōu)秀工程咨詢獎一等獎

          第七屆上海國際青年建筑師設(shè)計作品展一等獎

          2009上海市建筑學會第三屆建筑創(chuàng)作獎佳作獎(相當二等獎)

          2009上海市優(yōu)秀城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計二等獎

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作者介紹：

林選泉  

1978年出生  福建人  碩士  高級工程師

上海建設(shè)工程評標專家  兼職教授

2010年度“上海榜樣人物”（十大海派人物）

上海世博會公共空間總設(shè)計師、世博建設(shè)功臣

設(shè)計與研究方向為風景園林與城市家具

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

劉月琴  

1978年出生   福建人  博士  高級規(guī)劃師

上海同濟大學建筑與城市規(guī)劃學院博士

美國馬薩諸塞大學阿默斯特分校 Umas  研究學者

2010年度上海五一巾幗獎上海建設(shè)工程評標專家

設(shè)計與研究方向為城市可持續(xù)性景觀規(guī)劃設(shè)計