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        广州白云国际机场二号航站楼公共空间照明设计

        2019-04-30    

        来源:照明智库

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        导语: 随着航空产业的高速发展,坐飞机旅行已经越来越成为现代人生活与工作的一个重要组成部分。除了要花较多的时间在飞机上,人们还会在航站楼停留不少时间。如何打造更舒适、贴心的候机环境,照明设计成为其中一个重要环节。对广州白云国际机场二号航站楼公共空间的照明设计理念、方案、创新与实施效果进行阐述,为航站楼公共空间照明设计提供案例参考和探索思考。

        广州白云国际机场二号航站楼公共空间照明设计

        Lighting Design for Public Space in No. 2 Terminal Building of Guangzhou Baiyun International Airport

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        ■ 陈 雄 潘 勇 钟世权 颜荣兴

        ■ Chen Xiong ??Pan Yong ??Zhong Shiquan ??Yan Rongxing

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        摘?要:随着航空产业的高速发展,坐飞机旅行已经越来越成为现代人生活与工作的一个重要组成部分。除了要花较多的时间在飞机上,人们还会在航站楼停留不少时间。如何打造更舒适、贴心的候机环境,照明设计成为其中一个重要环节。对广州白云国际机场二号航站楼公共空间的照明设计理念、方案、创新与实施效果进行阐述,为航站楼公共空间照明设计提供案例参考和探索思考。

        关键词:候机环境?照明设计?机场航站楼?创新

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        1 概述

        随着航空产业的高速发展,航站楼建设需求旺盛、规模也越建越大。如何提升旅客在机场的体验和感受,打造更舒适、贴心的候机环境是航站楼设计的重要考量因素。照明环境设计一直是影响航站楼空间感受的重要因素之一。良好的照明设计不仅要充分体现照明指标水平,还要通过空间照明和灯光设置突出建筑的效果和美感,营造气氛,同时空间通过照明的引导,与旅客进行交流,提高旅客的舒适度、满意度。


        2 项目概况

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        广州白云国际机场二号航站楼(下称T2航站楼)位于一号航站楼(下称T1航站楼)的北面,为局部地下一层地上四层大型枢纽机场公共交通建筑。T2航站楼由主楼、北指廊、东四指廊、东五指廊、东六指廊、西四指廊、西五指廊和西六指廊八个部分组成,以能满足2020年旅客吞吐量4500万人次的使用需求为目标,其中国内设计年旅客吞吐量为3581万人次,国际设计年旅客吞吐量为987万人次,国内设计高峰小时为11292人次,国际设计高峰小时为6007人次。

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        本期建设主楼、北指廊、东五指廊、东六指廊、西五指廊和西六指廊六个部分,建筑面积65.87万平方米,为四层混凝土结构与大跨度钢结构结合的建筑。主要公共空间包括办票大厅、安检大厅、联检大厅、行李提取大厅、迎客大厅、中转厅、、商业餐饮区、两舱休息区等。


        3 设计理念

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        建筑照明设计,是建筑师与照明设计师、电气工程师三方面密切配合的成果。

        十几年前,白云国际机场T1航站楼照明设计,确定了几个原则,包括外景采用“内光外透”,不再做泛光照明,重点照亮张拉膜雨蓬形成特有的韵律;室内则是充分利用自然光,夜景采用“见光不见灯”的理念等。

        T1航站楼室内采用“见光不见灯”的理念,大胆采用了以间接照明为主的照明方式,这在国内当时完全属于创新设计。T1的舒适的照明效果令人满意,受到了各界的好评,同时也成为照明设计的范例。

        T2航站楼的照明设计外景仍然采用“内光外透”,不再做泛光照明,重点照亮张拉膜雨蓬形成特有的韵律。

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        T2航站楼室内照明设计顺理成章地想到是否可以延续T1的照明理念和风格。然而今时不同于往昔,随着交通建筑照明功率密度限值这样的节能指标写入国家强制性设计标准,功率密度值与照度值成为交通建筑公共空间照明设计的重要评价指标。公共建筑,尤其是特大型交通建筑公共空间,已经很难再大量使用间接照明作为功能照明的主要方式了。而传统的在天花板下安装灯具的直接照明,是无法做到看不见灯具的。我们必须有所突破,不能把思路框死在传统的直接照明和间接照明的框框中。灯具必须与建筑、装修更好地“融合”,如果

        能做到建筑就是灯具、建材就是灯具,当然就看不见灯具了。因此,灯具的建材化、灯具的建筑化装饰化是解决问题的钥匙,加上在塑造建筑空间的手法上的创新,设计中采用一种全新的照明方式——建筑、结构、装修、灯光一体化来解决T2的照明问题。


        4 照明设计方案

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        T2航站楼的创作、设计以“云”为主题。装修设计与建筑的动感造型一气呵成,表达出“轻盈、漂浮、流动”的感觉,而且与结构形状相适应。照明设计与建筑环境、室内设计完美地结合起来,应用各种照明手段来表现建筑内部空间和外部形象,突出建筑环境特点,实现绿色三星标准并达到节能的目的。


        4.1 自然采光设计

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        以办票大厅为例,通过南北玻璃幕墙和屋面设置采光天窗将充足的自然光引入室内,同时采用首创渐变旋转式吊顶有效控制太阳光在室内的角度,造成明显的眩光。这种处理既实现对室内光环境的极大补充,又能使空间在视觉上更加通透明亮,令人赏心悦目,实现了白天不开或少开人工照明的目标。这种自然采光设计符合绿色节能的原则,与人工照明起到相辅相成的效果。

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        4.2人工照明设计

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        人工照明采用LED投光灯、LED筒灯、LED条形灯、LED射灯为主要光源,以直接照明为主间接照明为辅的照明方式。根据建筑空间与装修天花特点,采用直接照明方式,并将灯具建材化、建筑化实现功能照明,满足规范对照度、功率密度、眩光、显色性等照明指标要求;同时采用少量的间接照明强化建筑的空间感、烘托、空间氛围,对一些低矮空间起到消除压抑感的作用。还首次尝试使用WRGB可变色的LED灯将间接照明与泛光照明相结合的方式,创造节日模式你,为特定日子或有特殊活动时营造更加多样的空间氛围。

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        以办票大厅为例,平面尺寸432[m]×152[m],中间的柱子收藏在12个办票岛里,在旅客的主要活动范围里完全没有柱子阻挡;吊顶采用36[m]单元的波浪造型、距地高度为19~26[m]不等,简洁而富有动感,包络了网架结构体系的加强网架,以3000[mm]长、500[mm]宽、50[mm]高的条形铝合金板每5度渐变旋转定位安装,在条形天窗下尽可能通透,没有天窗的部位则是平顶,既解决了天窗采光要求,也避免了完全暴露网架,形成完整而富有动感的室内空间界面。结合办票岛的布置将LED投光灯藏在波浪造型的波峰、波谷吊顶内部,灯具与吊顶天花组合为一体,并将吊顶龙骨、结构桁架与用于灯具安装、检修维护的马道充分融合。灯具安装根据吊顶铝合金板旋转角度调整,通过铝合金板上的圆形透光孔将灯光均匀投射出来,提供大厅功能照明,实现见光不见灯的照明效果。在每个办票岛顶部藏着WRGB可变色的LED投光灯,向上打亮作为间接照明与泛光照明,向上照亮顶棚,表现天花曲面造型,并通过铝合金板的漫反射将空间打亮波浪造型的天花,使得照明与建筑和室内设计融合为一体。同时,通过对WRGB灯具的调色控制满足不同的节日气氛需求,为旅客提供不一样的旅行感受。当然,为了满足办票岛柜台的工作需求,需要额外在每个服务柜台上方钢架上局部安装LED筒灯作为服务柜台的重点照明。整个空间灯具的布置与天花的构造紧密结合,照明对空间与人流有一个很好的引导作用。

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        5 主要创新与研究

        在照明方案配合过程,充分了解建筑空间与装修的构成要素后,决定用铝合金吊顶建构灯具。设计团队在如何将灯具和铝合金吊顶结合方面进行了深度的配合,最终将灯具置于吊顶的上方,在吊顶上开孔,使光线穿过吊顶灯孔照射到天花下方并直达地面。为了实现看不见灯,根据不同空间的视线情况,灯具向上提升至离U型铝合金天花板150[mm]至300[mm]不等的位置。同时为了安装方便,灯具的照射方向与U型铝合金天花板的倾斜方向完全一致,即铝合金吊顶的倾斜方向即为灯具的照射方向。事实上灯具的安装架是吊顶龙骨的一部分,也可以认为,灯具、铝合金吊顶及其龙骨是一体的。

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        当这一个光线穿过小孔照射到地面的具有创新性的方案刚一出来,一连串的问题便随之而来:灯具效率会不会很低?地面照度能否均匀?能否买到合适的灯具?施工安装难度是否很大?

        首先是效率问题。通常灯具发出的光是向外扩散的,离灯具越远,光线覆盖范围越大。方案中天花板的孔要比灯具小很多,而且灯具在天花板上方还离开一定的距离,势必造成只有部分光线能够通过小孔,大量的光线被天花板阻挡,不能照射出来,会严重降低照明效率。如果效率问题不能解决,采用直接照明方式就失去了意义。要想提高效率,必须设法让大部分的光线都穿过小孔。经过照明设计师大量的研究,最终找到了解决方案:充分利用LED灯具可塑性很强的特点,设计了专用的LED投光灯,每只灯具的内部由几十只“微灯具”组成,每只“微灯具”单独配置极窄的光束角,并调整各自的照射方向,使每只“微灯具”的光轴穿过天花板小孔的中心或中心附近很小的范围。经过仔细调整“微灯具”的光束角和照射方向,使得最终结果既能保证较高的效率,又能满足照射范围内光线的均匀度。

        其次是照明覆盖范围的问题,实质上是均匀度的问题。正如前面所述,我们要把天花的铝合金吊顶当作“灯具”。事实上,吊顶有不同的倾斜角度,也就意味着不同的照射方向。因此,不是随便哪块吊顶板都适合当作“灯具”。经过仔细权衡高度、方向、光线覆盖范围、眩光等因素,选择出少数几块,再进行计算验证。这一过程重复多次,最终选出最适合当作“灯具”吊顶。但问题是定性分析还比较容易进行,而计算验证就比较困难,因为设计阶段根本没有灯具的配光数据。由于灯具的特殊性,就连类似配光数据的灯具都没有找到。设计团队只能把它当作一个技术难题进行攻关:首先要找出一个“理想”的配光数据作为“微灯具”的配光。将“微灯具”按照在灯具中的位置、方向以及与带有小孔吊顶的关系在计算机中建模,计算地面照度、均匀度、效率等指标。然后根据计算结果调整位置、方向、配光等初始条件,如此反复,直到得到满意的结果。第二步是要把“微灯具”的配光数据组合成整个灯具的配光数据。由于空间太大太复杂,灯具数量太多,如果直接用“微灯具”进行建模计算,程序运行时间是无法接受的。因此把所有“微灯具”的配光数据按照其在灯具中的位置和方向进行空间矩阵变换,然后把变换后的数据叠加在一起,形成整个灯具的初步配光曲线。到此,就可以对整个大空间进行整体的照明计算,经过多次调整,优化出灯具最终的配光曲线,灯具设计也完成了。

        这种照明方式被用在了出发大厅和候机大厅等大空间,当然也是最重要的空间。最终的结果是铝合金吊顶有小孔,如果不了解内部细节,甚至都不会想到里面还有灯具。

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        6 实施效果

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        T2航站楼设计阶段正遇上LED照明时代,设计中充分利用其可定制、个性化强、高效、节能、可调光可调色等特点,实现灯光、建筑、结构、装修的一体化设计。这一处理方式很好地解决了航站楼公共空间的基础照明,加上将空间打亮的间接照明,所有区域都满足国家规范照明设计节能标准的要求。整个项目公共空间应用超过70000套LED照明灯具,并结合智能照明调光技术,点亮T2航站楼这座世界级枢纽巨无霸。同时设计中通过屋面结构上合理的设置采光天窗,充分引入自然采光,使得高大公共空间在晴朗的白天不需要人工照明就能实现照明效果。设计实现照明与空间、装修深度融合、照明与节能相平衡、自然与人工相结合、舒适与健康兼得的完美效果。


        7 结语

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        广州白云国际机场二号航站楼公共空间照明设计是建筑师与照明设计师、电气工程师,甚至灯具厂商、施工单位多方经过长时间磨合、深度配合的结果,是一个主动创新案例。从总体效果看,无论照度、均匀度等照明指标还是旅客在空间的实际感受,都得到了令人满意的结果。而在局部区域部分细节上考虑不够周到,存在部分灯具安装空间不够、地面石材反光系数过高、样板段对照明效果关注不够等情况,需要总结改进。这次设计实践对今后交通建筑公共空间,特别是高大空间建筑空间的装修与照明设计具有很高的参考价值。

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        参考文献

        [1] 陈雄.超大型航站楼设计实践与思考——广州新白云国际机场T2航站楼设计[J].建筑技艺,2017年12期.

        [2] GB 50034-2013,建筑照明设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2013.

        [3] JGJ 243-2011,交通建筑电气设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

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        作者信息

        陈雄,广东省建筑设计研究院(广州?510010),副院长,总建筑师,教授级高级建筑师

        潘勇,广东省建筑设计研究院(广州?510010),副总建筑师,机场院总建筑师,教授级高级建筑师

        钟世权,广东省建筑设计研究院(广州?510010),第三机电设计研究所副所长,教授级高级工程师

        颜荣兴,北京光景照明设计有限公司(北京100122),项目照明专业负责人

        标签:广州  白云机场  照明设计  公共空间  航站楼  

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