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鸟巢照明绿色节能设计 GE、良业双灯合璧

导读: 鸟巢照明绿色节能设计 GE、良业双灯合璧

     3月3日晚,经过北四环的很多人都会驻足眺望不远处初试灯火的鸟巢。4年多来,GE、良业这一外一中两家公司的努力第一次呈现出来。

 

     GE绿色创想攻关

 

     2004年,鸟巢照明设计伊始,正值中国提出国标《建筑照明设计标准》GB50034-2004,其中对照明能耗做出了严格限制。鸟巢照明设计师们为了使自己的设计符合该新标准,做了大量的计算机模拟分析计算。

 

     “我们利用专门的软件进行多次仿真计算和分析,在对不同能耗方案研究过后,选取了从节能角度来讲比较好的方案。”参与照明设计的中建国际深圳设计顾问有限公司电气总工李炳华告诉《商务周刊》,“这个设计就叫做节能设计。”

 

     无独有偶,2005年5月,GE公司董事长兼CEO杰夫·伊梅尔特提出了“绿色创想”的理念。这是一项商业战略,旨在发挥想象力,研发创新型科技产品,帮助客户解决环境问题和财务挑战,并促进GE的自身成长。

 

     21个月后,中西方的绿色理念共同聚焦在了鸟巢照明上。2007年2月2日,GE作为国际奥委会和北京奥运会的双料全球合作伙伴,与总包方中信建设国华公司签署了国家体育场室内灯具采购合同,GE的绿色创想理念正式入主鸟巢室内照明

 

     “GE的绿色创想与奥运的科技、绿色和人文理念非常契合,基本上我们提供的所有照明产品都是GE的绿色创想产品,它们被安装到鸟巢所有有照明应用的场所,从地下车库、设备机房、办公室、卫生间,到 VIP入口、VIP包间等等。”GE奥林匹克团队项目经理刘志红告诉《商务周刊》,“我们原本在合同中签订的是提供14种灯,目前已经扩展到了21种。但是根据设计方的要求,其中只有4种灯是标准的产品配置,剩下的17种灯都需要专门为鸟巢的建设做一些改动。”

 

     事实上,鸟巢的各部分施工过程都是设计方与施工方以及供应商的磨合过程,室内照明尤是。好事多磨,在GE照明团队与设计方接触之初,就面临了一个很大的困局。“原设计图纸上的灯具类型与实际应用有出入,不能直接用于现场施工。”GE公司照明设计经理孙辉告诉《商务周刊》。为此,GE组织专门的技术人员对图纸进行深化设计,他们为了保证自己绘制的图纸与实际相符,并可用于施工指导,长期深入现场踏勘实际情况,与设计院、总包及各装饰分包单位沟通协调,将所有的照明平面图纸重新绘制。这一举措为后来的产品订货加工以及现场安装调试打下了良好基础。


 
     在重新绘制所有照明图纸的过程中,GE同时还承担着技术审核效验的工作。由于各家照明产品之间存在差异性,设计图纸上所写的照明设计解决方案与产品的实际应用会有所差距。为此,GE从照明技术指标,如照度、显色指数、功率密度等各个方面都进行了缜密的校对工作,以此为基础对设计再次进行优化。

     因为在不同的应用场所,灯具选型不同,布置方式也不尽相同,这一部分的计算工作量极大。为克服这一难题,GE技术团队采用了专业照明设计软件——建模仿真计算。“举例来讲,观众交通平台下面有一个11米的通道,原先对这里的设计照度要求为50—75Lux,采用2条2x28w三防支架光带来达到照明要求。但是经过GE的验算,再结合GE高效的照明产品,结果只用1x28w T5荧光灯就可以满足照明需求。这款绿色创想产品的光效可达104lum/W,平均寿命更高达36000小时,性能远远超过市场同类产品,使用它可以节约50%的能耗。”孙辉骄傲的向记者介绍,GE与设计方的此番磨合虽然一波三折,但由此而生的设计逐步优化,以及最终令人欣喜的节能效果,还是为GE赢得了设计方的肯定。

 

     除了来自修改图纸的难题外,GE还要满足国家对绿色照明提出的要求。鸟巢的设计方为配合建筑师的效果设计,对照明的最终效果要求非常高。


 
     为体现绿色、科技、人文奥运的理念,设计单位在国标《建筑照明设计标准》的基础上,又提出了更加严格的照明功率密度指标。举个例子,办公室的照度为500Lux,国标《建筑照明设计标准》中要求它的功率密度是18w/平方米。而设计方以节能为第一考量,将指标定为15w/平方米。“GE面对这样的挑战并不气馁,我们凭借自己在照明技术及照明产品上的领先优势,不但完全达到了设计方要求的技术指标,而且还有所提高。”孙辉说的并不是空话。据检测,最后的实验结果为12w/平方米。

 

     再比如,当我们置身VIP入口区,借着均匀的灯光欣赏金属天花板时,恐怕很少有人知道这里曾是GE需要攻克的照明技术难关。按设计方的要求,灯具必须安装在天花板上方,地面要有充足的照度,天花照明效果要求均匀明亮。做到这些似乎不难,但这里还有一个附加要求——不能显现天花板上方的通风管道、建筑结构等构件。

 

     为了攻克这个“不可能完成的任务”,GE技术团队通过高仿真建模,对比不同灯具选型和不同安装高度对照明效果的影响,最终帮助建筑师找到了兼顾美观与使用的照明解决方案。“在模拟计算的基础上,GE技术团队还多次进到现场做实验验证。而所有的试验都是在施工现场电源不到位、天黑后没有照明等诸多不利条件下完成的。”孙辉回忆当时的艰苦工作时不无感慨。

 

     吃苦耐劳的工作团队,环保节能的照明设备,国际领先的技术水平?GE近乎完美的综合实力,使得他们在公开招标过程中一路“绿灯”。“我们的销售团队会从很早的时候就去跟进鸟巢项目,听取设计方和施工方的一些要求,然后我们再制作出自己的标书参加投标。”刘志红告诉记者,“GE虽然是奥运会的TOP赞助商之一,且有过奥运会应用经验,但这些都只是一个良好的背景,GE能够最终中标,凭借的是综合实力。”

 

     GE在自身高效运转的同时,还肩负着“传教士”的职责。“我们用自己的丰富经验帮助总包方和建设方,有效地提升他们的整个项目管理效率。”李志红说,“不仅如此,我们的绿色创新产品在漂亮的攻克重重难关后,也为鸟巢照明埋下了节能、环保的种子。”

 

     良业“剪裁”的灯光

 

     与GE提供的室内照明不同,名不见经传的中国本土照明集团——良业照明主要负责外立面的景观照明以及鸟巢场外的园林照明。良业为鸟巢照亮的正是那颗宛在水中央的“中国心”。

 

     这颗白天藏于钢结构下的“中国心”,是如何在夜间照明的作用下破茧而出的呢?良业规划设计中心总监岳存泽告诉《商务周刊》:“在姚仁恭、詹庆旋、郝洛西等专家的支持下,我们与设计方李兴钢、董临熙等多位设计师共同合作完善了鸟巢的夜景设计。大家所看到的照明效果,是我们分别对红墙和钢结构两部分进行不同程度的照明产生的。”

 

     在红墙照明方面,首先需要指出的是这里所说的红墙,由看台背后的斜坡状墙,即鸟巢“碗底”,与鸟巢底层的12个核心筒墙组成,墙面本身呈中国红色。“晚上,我们用特殊的照明工艺使这个中国红表现得更加鲜艳,颜色更加纯正。”岳存泽解释道,“这个特殊的照明设备,是我们专门为鸟巢自主研发的一款LED半导体照明灯具。”这种照明方法被称作“洗墙”,即用灯把墙洗亮。

 

     为什么鸟巢的碗底是墙壁而不是玻璃呢?“从照明角度来讲,玻璃的透光性很好,但是如果想把玻璃照亮会很麻烦,这样红墙表面的亮度就不足以实现现在的照明效果了。”李炳华说,“另外,一旦使用了玻璃结构,在其受到强光照射后,我们还要防止透过去的一部分光形成光污染。”

 

     在白天远眺鸟巢时,我们会发现它朝外侧的立面最亮,但在晚上采用特殊照明工艺后,情形就与白天截然不同了。“晚上我们在鸟巢内部用投光灯照射白天最亮的那个立面,而此时从外面看,它的外立面就是黑的了。”岳存泽告诉记者,“同时我们也用LED红光把红墙照亮了,所以此时红墙和钢结构的内侧都是亮着的,而只有鸟巢的外立面是暗着的,这就形成了一个‘剪影’效果。”“剪影”效果类似于我国民间的皮影戏,“中国心”是幕后人偶,雄伟的钢结构则在强光照射下与幕布一样呈现“失踪”状。它的设计理念反映了设计师借助光表达对中国传统文化的热爱之情。

 

     值得一提的是,在对投光灯的选择上,良业以节能为前提,挑选了现在常规光源里光效最高的一种光源,即金卤灯和高压钠灯。“这是两种比较成熟的光源,他们本身光效高,所以在电能转化成光能时的效率是比较高的。”岳存泽说。

 

     良业在节能方面的另一贡献就是,他们在一套KNX/EIB总控系统之下设立了LED控制子系统,对LED红墙照明部分的灯光表演进行时间上的控制。

 

     “KNX/EIB是一套多层次多类型的智能照明控制系统,它也是整个照明设计环节的一个亮点。”李炳华向记者解释,“这个系统不需人为控制,因为它本身就是集照度传感器和红外传感器于一身,通过自身对光和人的感知,控制卫生间等公共场所照明设备的开关。”

 

     他说:“我们对于这个照明效果也作了测算,和传统相比,它可以给卫生间照明带来80%左右的节能效果。”

 

     作为KNX/EIB总控系统的子系统,LED控制系统与之有着类似的功能,即从点亮的时间长短上实现节能控制。

 

     岳存泽也骄傲的表示:“我们公司从方案的深化设计到产品的选型,包括现场的施工组织能力和售后服务能力,在选择供应商的时候都是给业主展现过的,他们对于我们的实力也是非常认可,才会选择我们作为鸟巢照明系统指定供应商。”

 

     在签署的供应协议里,深化设计是任务之一。设计方在前期提出一个指标要求,良业则是提出实现这些指标的具体深化方案和研发。深化设计一方面要求良业协助设计方选择既符合设计要求,又在供货的周期上能满足施工要求的产品。另一方面则是对上述LED灯等产品进行的研发。

 

     “需要指出的是,产品的自主研发也要遵循过犹不及的道理,即产品要恰好符合原先设计方的要求,超出和不及一样都是不合格的。”岳存泽说,因为多余的光照强度会造成能源浪费和视觉污染。

 

     鸟巢外面草坪上与其相映成趣的小鸟巢灯就是良业深化设计的产物。岳存泽介绍,“它的原型是鸟巢建筑设计方提供的,而我们在原型上充分尊重鸟巢外形造型的内涵,然后我们把它深化成一个可实施的,能够实际生产的草坪灯。”

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