摘要：本文以上海世博會(huì)浦東場(chǎng)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(chǎng)地公共空間設(shè)計(jì)范疇

上海世博會(huì)浦東場(chǎng)地公共空間設(shè)計(jì)是以參展國(guó)家為主體，在項(xiàng)目主體多、設(shè)施種類(lèi)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(guó)國(guó)家館、國(guó)際組織館展區(qū)內(nèi)所有的廣場(chǎng)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(chǎng)地設(shè)計(jì)，地塊總面積84.2萬(wàn)平方米其中外部空間面積50.6萬(wàn)平方米。11個(gè)組團(tuán)場(chǎng)地的成功設(shè)計(jì)與落地對(duì)整個(gè)世博園區(qū)場(chǎng)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(yíng)管理配合和等措施。

圖1 上海世博會(huì)浦東場(chǎng)地設(shè)計(jì)鳥(niǎo)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(guó)家的人們提供 “全球狂歡”以及消費(fèi)的場(chǎng)所。

三、世博會(huì)場(chǎng)地夜景公共空間的角色定位

假如展館是“圖”，那么場(chǎng)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(mǎn)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(chǎng)所，最終營(yíng)造一個(gè)快樂(lè)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(chǎng)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。“一軸四館”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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(yíng)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(yíng)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(kāi)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(lèi)型，世博場(chǎng)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(chǎng)地中大面積過(guò)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(chǎng)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(chǎng)地中縱向及橫向的通過(guò)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(chǎng)舞臺(tái)照明是夜色下整個(gè)場(chǎng)地中最為絢麗的焦點(diǎn)，各處中心廣場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)核心空間平均照度控制在22～25Lx。

色溫：

本次場(chǎng)地公共空間光色范圍控制在3000～5000，結(jié)合不同空間類(lèi)型，采用3000～4000、4000～5000兩個(gè)等級(jí)對(duì)場(chǎng)地色溫進(jìn)行控制，人員停留時(shí)間較長(zhǎng)的區(qū)域如廣場(chǎng)、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(lèi)型制定不同策略營(yíng)造照明環(huán)境，對(duì)燈具合理布點(diǎn)并借助照明專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行模擬測(cè)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(zhuān)業(yè)軟件DIALUX模擬測(cè)算效果）

八、各空間照明要求

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

廣場(chǎng)核心空間

廣場(chǎng)夜景觀視覺(jué)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(hù)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(guò)性空間

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

廣場(chǎng)休閑空間

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

過(guò)渡性空間

展館間距較小且建筑透光滿(mǎn)足照度需求的，其照明可不予開(kāi)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?chē)ㄖg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(lái)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(chǎng)夜景照明）

（圖8-2 C07展會(huì)廣場(chǎng)夜景照明）

（圖8-3 C09展會(huì)廣場(chǎng)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(lèi)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(chēng)且能現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)的LED路燈頭組成，使用在“通過(guò)性空間”的平均照度范圍為12-15LX，使用在“五大洲主題廣場(chǎng)”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(chǎng)的照度均勻度≥70%。

燈頭功率考慮展館、廣場(chǎng)、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(mǎn)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(lái)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(chǎng)過(guò)渡性空間、綠地進(jìn)行布置，燈具的配光曲線滿(mǎn)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(yáng)極氧化鋁。

地埋燈、地面導(dǎo)向燈：

地埋燈主要結(jié)合廣場(chǎng)休憩區(qū)遮陽(yáng)篷下布置，導(dǎo)向燈點(diǎn)綴布置于部分廣場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(yíng)造全球狂歡節(jié)日氛圍。

圖12-1 亞洲主題廣場(chǎng)體驗(yàn)單元白天、夜晚實(shí)


圖12-2亞洲廣場(chǎng)主題體驗(yàn)單元夜景

圖12-3 大洋洲廣場(chǎng)主題體驗(yàn)單元夜景

圖12-4 非洲主題廣場(chǎng)體驗(yàn)單元夜景）

圖13-4美洲主題廣場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(gòu)等輔助用房布置。   

照明配電箱的電源由附近的箱變引來(lái)，考慮到場(chǎng)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(chǎng)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(zhǎng)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(lái)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?xún)?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(guò)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(chǎng)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(chǎng)地安全照明的可靠性，其出線回路的保護(hù)開(kāi)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(kāi)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(hù)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(hù)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(chǎng)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(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器（可對(duì)每個(gè)照明出線回路進(jìn)行開(kāi)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(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器用總線連接起來(lái),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(kāi)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(chǎng)地上的全夜燈和半夜燈全部開(kāi)啟，至午夜12點(diǎn)鐘閉園時(shí)通過(guò)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(chǎng)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(wàn)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(chǎng)地設(shè)計(jì)（國(guó)際競(jìng)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(guó)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(xún)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)

          第七屆上海國(guó)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(zhuān)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(guò)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(guó)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(zhuān)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)