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中国尊大厦——超高层建筑夜景照明的新高度

2019-03-14    

来源:照明工程学报

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导语: 018年12月28日,中国尊大厦开始逐步交付使用,并正式成为首都新地标。这座528米的北京第一高楼创造了8项世界之最、15项中国之最,于2012年荣获“中国当代十大建筑”。

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  妆点华夏之礼,彰显大国之尊

  ——中国尊大厦超高层建筑夜景照明的新高度

  戴宝林,戴聪棋,贺洪朝,包瑞,张俊峰,

  王培星,魏成辉,刘姝

  (豪尔赛科技集团股份有限公司)

  2018年12月28日,中国尊大厦开始逐步交付使用,并正式成为首都新地标。这座528米的北京第一高楼创造了8项世界之最、15项中国之最,于2012年荣获“中国当代十大建筑”。其建筑形态源于中国传统礼器之“尊”,承载着中国传统文化的“天圆地方”、道儒互补的主体精神。圆,是中国道家通变、趋时的学问;方,是中国儒家人格修养的理想境界:“智欲其圆道,行欲其方正”。《庄子·说剑》曰:“上法圆天以顺三光,下法方地以顺四时,中和民意以安四方”。中国尊大厦承天启地,顺时安民,是融合了现代科技与传统文化的北京CBD核心区的灵魂建筑。

  豪尔赛科技集团在中国尊大厦的夜景照明工程中,不断探索、精益求精,多次攻克超高层建筑景观照明工程施工的技术难点,用开放的设计思想、先进的照明技术和丰富的超高层建筑工程经验,如期为这座北京最高楼妆点上了代表我国超高层夜景照明技术先进水平的豪尔赛之光。

  0 1 追求卓越的设计方案

  中国尊夜景照明,从设计伊始就追求卓越。设计方案经过多家世界顶级照明设计单位的激烈竞赛,最终集众家所长,形成了目前采用的方案:全部使用节能的LED灯具;建筑顶部用线型洗墙灯结合大量点光源,仿若群星闪耀的灯塔;主体用特殊设计的10度角极窄配光的暖白洗墙灯与RGB彩色线性灯,形成自发光与反射光的立体灯光系统,既可以通过智能控制系统产生丰富的动态灯光效果,又避免对周边交通环境和室内办公环境产生眩光;建筑底部裙边外沿上方用沉稳大气的灯光照亮塔楼的底部基座。

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  0 2 精益求精的工程技术

  中国尊528米的建筑高度,采用的LED灯具数量共计70664套,即使是相同的10W/m的4000K线型灯,因其所在高低位置、建筑外形弧度不同,也有多达9个长度和是否带格栅的不同型号,安装时更要区分控制线朝上或朝下、出光方向朝左还是朝右等不同规格。数量巨大而复杂的灯具规格、幕墙上的狭小安装空间,以及386天的紧迫工期等都给项目实施带来了巨大困难。为确保中国尊项目的夜景照明效果和如期完工,豪尔赛人扎根中国尊现场,不断完善技术方案,从设计到实施前后历经四年多的试验验证,创新提出了多项专利技术。

  1)LED DMX+RDM智能控制技术。夜景照明全部采用节能的LED灯具,整个灯控系统架设在标准以太网络上,利用TCP/IP组网技术,采用灯光控制引擎做场景模式管理,将DMX信号长距传输到百米的各个功能空间。全彩灯具能够实现1670万种颜色,以250 mm为单位进行点对点逐帧控制指令,采用30帧/秒的信号刷新率,保证了画面的平滑流畅。LED灯具和控制系统支持RDM协议,能够实时反馈电流、电压信息,做到过温报警、故障定位。动画视频及灯具的故障反馈均能够实时显示,真正实现了建筑媒体的智能控制技术。

  2)超高层建筑LED灯具现场免螺钉安装技术。建筑主体用线型灯具数量大、规格复杂,安装空间仅有36—40 mm宽度,灯具放入后仅有2 mm的空隙,安装现场高空作业难度巨大,为此我们首次提出了超高层建筑LED灯具免螺钉安装技术,采用插挂锁的方案实现了施工现场的无螺钉快速安装;研发了剪式单侧紧固螺栓、对穿紧固螺栓,一侧为挂接灯具的蘑菇头,另一侧为幕墙固定螺栓,可以预先在幕墙生产车间进行插入安装。在灯具背面设计钥匙孔安装支架,即可在安装现场实现蘑菇头挂接。超高层建筑LED灯具现场免螺钉安装技术,解决了中国尊夜景照明灯具安装和维修空间狭小的问题,成功提高了安装速度,最大限度减少了高空坠物的风险,极大地缩短了高空安装工期。目前该项技术已获授权实用新型专利2项:一种LED灯具高空固定装置(专利号:ZL201621166984.1)和照明组件(专利号:ZL201720471780.7);发明专利正在申请中。

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  3)无配重悬挂定制吊篮及可拆卸擦窗机高空安装技术。为解决高层建筑夜景灯具安装工期问题,我们首次使用了专为超高层建筑立面灯具安装设计的无配重悬挂定制吊篮及可拆卸擦窗机,配合永久性擦窗机使用,确保了7万多套灯具的按期安装。

  配合定制吊篮使用的无配重悬挂机构,适用于狭窄的安装现场和复杂多变的建筑结构空间,采用竖直梁固定在两层楼中间或安装在建筑已有的钢结构处,可自由调节伸长梁的长度和高度,额定载重量达到630 kg。

  可拆卸擦窗机采用固定外伸梁结构,中间顶节臂和组合臂采用固定支撑连接,第二支撑臂为拉索机构,主承重臂采用可拆卸式的法兰盘连接结构,最大限度地减轻了整体重量,同时可实现350 kg的吊船重量。配套的吊船设计有导向机构,滚轮嵌入幕墙大竖挺的导轨内,可上下滚动,又能进行水平调整,实现了吊船沿幕墙上下行走时保持与幕墙距离不变,提高了高空作业的安全性。发明专利:一种建筑外立面施工时与吊篮配合使用的无配重悬挂机构(发明专利申请号:201811598269.9)正在申请中。

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  4)主动式有源电力滤波谐波治理技术。为克服灯具远距离传输的压降问题,中国尊夜景照明系统中LED灯具采用了220 V供电,灯具内置开关电源进行直流电压转换。开关电源是非线性负载,在工作过程中产生的谐波,可能会对电网产生冲击,使电力系统因谐波电流过大而产生误跳闸、火灾等风险。中国尊夜景照明工程中考虑到大量LED开关电源的谐波影响,在使用谐波符合国家标准要求的LED灯具的前提下,采用了主动式有源电力滤波谐波治理技术,累计使用有源电力滤波器38套,使照明子系统灯具最大亮度时的稳态总谐波畸变率从7.47%降低到了3.06%,灯具亮度动态变化时的暂态总谐波畸变率从7.70%—42.2%降到了2.80%—26.9%,对以奇次谐波为主的稳态和暂态谐波实现了58%—60%的治理率,对包含大量偶次谐波的暂态谐波也实现了36%的治理率。这是谐波治理技术在夜景照明系统中的创新应用,明显改善了电网质量,降低了对电网的冲击和耗能。

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  5)BIM建筑照明一体化技术。在中国尊项目建设过程中,BIM应用的深度、广度和系统性均达到国际领先水平,照明灯具首次被纳入BIM模型,采用BIM进行辅助深化设计。由于建筑外形造型独特,标准层每一层的平面轮廓及立面都有不同,利用BIM模型对照明灯具的位置、长度、光亮/照度进行设计,使景观照明的线型灯能够完美契合建筑楼体各个方向的弧形腰线,不同规格型号灯具的衔接与过渡自然流畅,最终景观照明效果浑然一体;同时,施工之前即在BIM模型中完成了大量灯具异形安装件的设计和灯具模拟安装施工,使灯具无螺钉安装技术与幕墙的模块化设计加工完美结合,最终实现了BIM建筑照明一体化。这是我国超高层建筑景观照明设计和安装技术先进水平的完美体现。

  0 3 剔透灵动的建筑照明新高度

  中国尊大厦建筑外形上圆下方,腰线由64条简约通透轻灵的弧线构成,运用全彩可控直接光和暖白反射光营造剔透的远景视觉感官,弧线灯光自底而上,在近处的视觉感官中成冉冉上升之态,象征着奋发向上、欣欣向荣的民族精神,已成为整个北京的新地标,也是献礼“中国改革开放40周年”的最新成果。

  中国尊,以其中国传统礼器之“尊”和“天圆地方”的建筑形态,传承了中国几千年的历史文化,而我国先进超高层建筑照明一体化设计和施工技术的成功应用,使中国尊不仅代表了北京的新高度,同样代表了建筑景观照明工程技术的新高度。建筑艺术与传统文化、现代科技的完美结合,造就了中国尊灿若星河、剔透灵动的灯光效果,“中国尊·中信情·中国梦”的主题彰显,带给世人一场震撼人心的艺术盛宴!




  0 4 “光无言,品自显”的豪尔赛之光

  中国尊夜景照明工程使用了最新的LED节能照明技术和建筑媒体智能控制技术,攻克了LED灯具狭小空间安装难题和景观灯具高空安装作业坠物难题,为我国的超高层建筑夜景照明工程提供了大量设计施工的技术解决方案,积累了丰富的经验。项目中研发应用了多项自主专利技术,目前已有三项实用新型专利得到授权,还有多项专利正在申请中。

  随着城市建设的不断深入,越来越多的高层及超高层建筑拔地而起。目前豪尔赛完成的超高层建筑夜景照明工程已达50项,其中有“中国第一高楼”上海中心大厦、上海“浦西第一高楼”白玉兰广场等。“北京第一高楼”中国尊夜景照明工程的完美实施,标志着豪尔赛在超高层建筑夜景照明深化设计和施工技术水平上又达到了新的高度。豪尔赛人再一次用工程实践成功诠释了什么是“光无言,品自显”。当华灯初上,中国尊璀璨的灯光照亮北京夜空之时,豪尔赛的品牌之光也必将更加闪耀!

  项目其他信息

  项目名称:CBD核心区Z15地块项目地下部分(北京市朝阳区CBD核心区Z15地块项目)、CBD核心区Z15地块项目地上部分等5项(CBD核心区Z15地块项目)夜景照明子项工程

  建设单位:中信和业投资有限公司

  建筑设计单位:北京市建筑设计研究院有限公司

  照明设计单位:碧谱照明设计(上海)有限公司

  照明深化设计单位:豪尔赛科技集团股份有限公司

  施工单位:豪尔赛科技集团股份有限公司-北京良业环境技术有限公司联合体

豪尔赛科技集团股份有限公司授权发布

标签:中国尊  建筑  夜景照明  照明工程  

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