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天安门广场古建筑夜景照明改造方案(图)


 摘要:建国后的天安门广场经历了三次大规模改、扩建工程,使古老的广场更加宏伟壮观,成为中华民族凝聚力和祖国繁荣昌盛的象征。由此,天安门广场地区照明也经过了多次的改造,尤其以1999年50周年及2003年的照明改造最为全面和彻底。为迎接60年国庆,此次对天安门地区进行照明改造具有重大的历史和政治意义,改造后,世人瞩目的天安门广场将以崭新的面貌迎接共和国60岁生日。

 

  概况

  饱经500余年风雨沧桑的天安门广场是当今世界上最大的城市广场。它不仅见证了中国人民一次次要民主、争自由,反抗外国侵略和反动统治的斗争,更是共和国举行重大庆典、盛大集会和外事迎宾的神圣重地。

  建国后的天安门广场经历了三次大规模改、扩建工程,使古老的广场更加宏伟壮观,成为中华民族凝聚力和祖国繁荣昌盛的象征。

  为迎接60年国庆,此次对天安门地区进行照明改造具有重大的历史和政治意义,改造后,世人瞩目的天安门广场将以崭新的面貌迎接共和国60岁生日。

  设计依据

  《城市夜景照明技术规范》(DB11/T 388.1~8 - 2006)

  《城市夜景照明设计规范》(JGJ/T163 - 2008)

  国际照明委员会(CIE)发表的相关照明标准,主要是:

  城区照明指南 CIE第92号出版物

  泛光照明指南 CIE第94号出版物

  GB50034-2004 《建筑照明设计标准》

  GB50084-95《低压配电设计规范》

  CJJ89-2001 《城市道路照明工程施工及验收规程》

  GB 7000.1-2002《灯具一般安全要求与试验》

  CIE127-1997 Measurement of LEDs(1997) CIE127-1997 LED测试方法(1997)

  CIE/ISO standards on LED intensity measurements CIE/ISO LED强度测试标准

  半导体发光二极管测试方法(中国光学光电子行业协会光电器件分会标准)2002

  照明改造范围及内容

  天安门红墙照明

  纪念碑基座照明

  国旗杆基座照明

  金水桥照明

  观礼台照明

  照明现状调查及分析

  自建国以来,天安门广场地区照明经过了多次的改造,尤其以1999年50周年及2003年的照明改造最为全面和彻底.经过多次改造和不断完善,天安门广场地区基本上达到了总体规划的要求.

  天安门地区照明现状使用灯具情况:

  天安门城楼红墙:采用1000W+400W普通金属卤化物灯及高压钠灯照明;

  金水桥:采用T5 荧光灯照明及泛光灯照明;

  人民英雄纪念碑基座:采用T5 荧光灯照明;

  及国旗杆及基座:采用T5荧光灯及小功率投光灯照明;

  观礼台:采用LED轮廓灯照明.

  1999年50周年大庆人民英雄纪念碑及天安门城楼照明指标实测结果:

  人民英雄纪念碑:

  建筑立面平均亮度:161.3cd/m2

  北向立面一般显色指数Ra:平均值61.4

  北向立面色温(K):平均值3492.1

  天安门城楼:

  正立面红墙平均亮度:71.6cd/m2

  正立面红墙色温(K):测点1:2119.6 测点2:2100.7 测点3:2107.9 测点4:2056.0 测点5:2038.2 平均色温(k):2084.48

  正立面红墙一般显色指数(Ra):测点1:46.8 测点2:45.1 测点3:46.4 测点4:43.5 测点5:42.1 平均显色指数(Ra):44.78

  2009年5月1日天安门广场地区照明指标实测检验结果:

  天安门城楼红墙亮度:最高点75.8cd/m2,最低点17.88cd/m2

  纪念碑基座亮度:最高点87.95cd/m2,最低点10.6cd/m2

  国旗杆基座亮度:35.1cd/m2;观礼台灯带表面亮度:29.2cd/m2

  金水桥栏杆亮度(灯具已拆除)

  天安门城楼实测亮度及色坐标

  经过对天安门广场地区照明现状及照明指标的实测调查及主观评价,我们认为主要存在以下几方面的问题.

  天安门城楼红墙照明:

  主席台及门洞出口处眩光较为严重.原红墙照明大功率投光灯,投射距离较远,无法有效控制眩光.

  红墙整体照明均匀度不够.是由于中间及两侧灯位布置相差较大导致的.

  原红墙照明灯具光色为普通金属卤化物光源与高压钠光源混光,墙面整体显色性不甚理想.

  人民英雄纪念碑基座照明:

  原基座照明灯具部分损坏,光源色温不一致.

纪念碑基座现有灯光效果

  国旗杆、观礼台及金水桥照明:

  金水桥原有投光灯眩光较为严重,桥栏板亮度过高,色温偏高.

  原照明灯具老化,需更换.

国旗杆基座

观礼台

金水桥

  照明改造目标

  照明改造应维持天安门广场地区总体照明规划及亮度分布的要求,

  天安门广场地区总体照明亮度分布比例关系为:

  人民英雄纪念碑(2):天安门城楼(1):人民大会堂(0.8):毛主席纪念堂(0.6)

 

 

  具体改造目标:

  天安门红墙部分:

  在保证墙面亮度及照度的前提下,显著提高整体照明质量,提高显色性,提高整体均匀度,最大限度降低眩光;

  改造主要内容:在原灯位基础上,更换新型投光灯,采用远距离投射方式,提高整体均匀度,最大限度降低眩光.

  3D效果

  照度及亮度计算:

正立面照度及亮度分布

东.西侧立面照度及亮度分布

 

正立面主席台上方2米高照度

 

 

  照明灯具的选择:

  灯具选择COOPER VFM 1000W及400W投光灯.根据投射距离选择以下三种类型配光:

  光源详细指标:

  1000W金属卤化物光源:光通量:110000lm 色温:3400K 显色性:>70

  400W陶瓷金属卤化物光源:光通量:40000lm 色温:3000K 显色性:84

  红墙照明用400W投光灯光源选择GE 400W陶瓷金属卤化物灯,陶瓷金属卤化物光源相比传统石英金属卤化物光源有很多优势:

  更高的光通量:比石英金属卤化物灯高出20%的光通量;

  光色稳定性优异:在整个寿命使用其间光色恒定;

  杰出的显色性:显色性的改进即使在红色物体下也能表现出色;

  替换简易:与现有的石英金属卤化物灯相兼容;

  防紫外线外壳:由于特制石英外壳吸收减弱了紫外线辐射.

普通400W石英金属卤化物光源 4200K 显色指数65

光圈3.5 快门1/6秒 ISO400 自定义白平衡

400W陶瓷金属卤化物光源 3000K 显色指数84

光圈3.5 快门1/6秒 ISO400自定义白平衡

  眩光的控制措施

  为最大限度的控制红墙照明灯具对主席台等重要位置产生的眩光,我们采取以下措施:

  灯具选择扁平配光(垂直方向窄,水平方向宽);

  灯具仰角严格控制,有效投射光控制在红墙上檐以下(灯具投射截光仰角<22度)

  功率选择以400W为主,少量选用1000W;

  取消原金水桥南侧投射金水桥的投光灯.

  灯具外加可调角度遮光罩, 内加光源防眩光格栅;

  眩光控制截光角度剖面分析图

外置可调角度遮光罩和内置光源防眩光格栅

  针对天安门主席台眩光的实验

  为验证采用防眩光措施的实际效果,特作实验以验证.

  实验位置:午门城楼北立面(与天安门基本一致);

  眩光检验位置:午门城楼上正中位置;

  照度测量高度:城楼上1.7米位置(标准成人身高);

  测试灯具:400W扁配光投光灯配400W陶瓷金属卤化物光源共8套.

  实验照片对比

加外置遮光罩

未加外置遮光罩

 

  灯具布置方式

  正立面(南立面) 利用原有位置,中间布置6组灯,安装在金水桥桥头两侧地面,每组灯具为2台1000W扁配光投光灯与10台400W扁配光投光灯,两侧各一组灯安装在两侧观礼台后墙处,每组灯具为 6台400W非对称宽配光投光灯;

  东西两侧立面各安装6套400W投光灯,灯位利用原有位置.

  灯具装饰支架示意

  中间六组每组安装12套VFM灯具,其中2套1000W,10套400W.

  两侧二组各安装6套400W.

正视图

透视图

侧视图

  金水桥部分:

  采用新技术LED光源代替传统光源, 更换配光精确、低压(24V)供电、安全可靠、耐踩踏的灯具,适当降低亮度及照度,改善金水桥照明效果,确保绝对安全;

   改造内容:更换原有照射桥栏板的T5荧光灯,并取消眩光较为严重的投光灯.

  金水桥照明指标:

  桥栏杆计算平均照度为:214lux;

  桥栏杆计算平均亮度为:37cd/m2;(参照金水桥反射比:50%)

  桥面计算照度:25lux,考虑金水桥周边较高的环境照度,因此无需设置专门照射桥面的灯具即可以满足要求.

  照明方式:选择COOPER IO2.0偏配光条形LED洗墙灯打亮桥内外侧汉白玉栏板;

  照明改造特点:

  特有的偏配光设计可以最大限度的降低溢散光,使桥栏板更加均匀;

  灯具线路采用低压供电,确保游人安全;

  提高灯具外壳强度,抗踩踏不易损坏;

  金水桥照明文物保护措施:

  LED光源光束不会产生热量,且无紫外线(UV)和红外线(IR);

  灯具及线路在桥面上的安装全部采用胶粘方式,把对桥面的破坏降至最低;

  照度及亮度计算:

  桥面照度计算:

  

COOPER IO2.0偏配光条形LED洗墙灯

  外观简洁、结构紧凑,灯与灯之间无缝拼接保证连接处无阴影。特有的偏配光光学系统,使墙面照度更均匀,溢散光更少;

  灯具规格

  色 温: 3000K 显色指数:80

  光 源: 进口OSRAM或CREE光源

  光源数量:48颗/36” 0.3W/颗

  灯 体: 铝质灯体,阳极氧化处理

  灯 罩: 抗UV的PC罩

  电气规格

  输入电压: 24V DC

  驱动方式: 100mA恒流驱动

  额定功率: 18W/ 36”

  功率因素: >0.90

  环境规格

  环境温度: -20℃ ~ 50℃

  防护等级: IP65

  特 色

  呼吸系统: 灯具具有高性能呼吸膜(隔水透气),保证灯具内外气压一致,提高防水等级;

  LED 损坏: 在同一回路中一个LED损坏,该回路上的其他LED继续正常工作;

  渗水保护: 灯具内部采用电子灌封胶覆盖,即使灯具异常进水,仍能正常工作

  实测灯具表面工作温度<45度

 

 

配光曲线

物理尺寸

安装示意

  纪念碑、国旗杆基座

  适当降低基座亮度,使其与建筑整体灯光更加协调,更换新技术LED条形灯,配光更为精准,低压供电保障安全使用.

  照明改造内容:更换原有照射纪念碑基座栏板的T5荧光灯;更换原有照射旗杆基座的T5荧光灯及照射旗杆的投光灯,原照射纪念碑碑体的灯具不变.

  照明指标:

  计算平均照度为:290lux;

  计算平均亮度为:46cd/m2,

  照明方式:

  纪念碑基座及国旗杆基座充分利用原有灯位,采用和原有T5灯具相同模数(标准长度620mm)的IO .75 LED条形洗墙灯照亮基座汉白玉栏杆;

  国旗杆四角各设置2台窄角度投光灯照射旗杆及国旗;

  照明改造特点:

  LED灯具采用低压供电,确保安全;

  灯具及线路的安装全部采用胶粘,不对建筑本体构成任何破坏;

  照度及亮度计算:

  IO .75(偏配光条形洗墙灯)

  描述 外观简洁、结构紧凑,灯与灯之间无缝拼接保证连接处无阴影。特有的偏配光光学系统,使墙面照度更均匀,逸散光更少;

 

 

  灯具规格

  色 温: 3000K 显色指数:80

  光 源: 进口OSRAM或CREE光源

  光源数量: 12颗/620mm 1W

  灯 体: 铝质灯体,阳极氧化处理

  灯 罩: 抗UV的PC罩

  电气规格

  输入电压: 24V DC

  驱动方式: 300mA恒流驱动

  额定功率: 14W/620mm

  功率因素: >0.90

  环境规格

  环境温度: -20℃ ~ 50℃

  防护等级: IP65

  特 色

  呼吸系统: 灯具具有高性能呼吸膜(隔水透气),保证灯具内外气压一致,提高防水等级

  LED 损坏: 在同一回路中一个LED损坏,该回路上的其他LED继续正常工作;

  渗水保护: 灯具内部采用电子灌封胶覆盖,即使灯具异常进水,仍能正常工作.

配光曲线

安装示意

物理尺寸

  国旗杆照明灯具

  -FGD025扁配光投光灯 150W陶瓷金卤光源

  观礼台部分:

  在保证原有照明光色及亮度前提下,更换新技术LED轮廓灯,采用低压供电,确保安全;

  照明改造内容:更换观礼台墙体轮廓灯,轮廓灯选用LED条形灯.

  轮廓灯相关技术参数:

  规格:W110*H60*L1000mm

  灯体外壳材料:黄色PC外罩(抗老化,韧性好,不易碎),可见光的透过率可达90%左右.

  LED 光源:黄色LED 单颗0.06W,黄光波长:585-595nm 橙黄光的波长:600—625nm.

  防护等级: IP65

  特殊工艺: 高分子树脂固封光源双层防水、防潮处理.

现状

白天效果

亮灯效果

  PC外罩检测数据

 

 

  效果图-天安门红墙

  效果图-金水桥

  效果图-纪念碑

  效果图-国旗旗杆及基座

  灯具用电负荷

  天安门红墙照明:45.6kW 原总功率:46.4kW

  金水桥照明:19.6kW 原总功率:66kW

  纪念碑基座照明:13.3kW 原基座总功率: 37.8kW

  国旗杆基座照明:1.8kW 原总功率: 15kW

  观礼台轮廓照明:18.7kW 原总功率:45kW

  合计用电负荷:100kW 原总计功率:210.2kW

  控制系统符合<<北京市夜景照明管理办法>>三级控制的有关规定,同时在设计中预留与北京市夜景照明集中控制系统相连接的接口.

  照明改造中的环保节能措施

  确定符合天安门广场地区总体亮度规划标准的照明指标;

  选用配光合理、效率高的灯具;

  选用的LED及金属卤化物光源均符合相应光源能效标准,达到节能评价值的产品;

  采用三级照明控制系统;

  采用功率损耗低、性能稳定的灯具附件,按光源要求配置符合相应能效标准的节能评价值要求的镇流器;

  LED灯具电源转换效率大于0.9;

  多采用高新技术照明产品,提高照明工程科技含量;

  照明设计中应该避免光干扰,确保照明设施的安全性,体现绿色照明的设计理念.

  照明改造中的安全措施

  近人尺度的装灯位置,如金水桥栏杆、观礼台以及纪念碑、国旗杆基座全部灯具采用低压供电(24V DC);

  可触及的照明设备,如金水桥栏杆、观礼台纪念碑、国旗杆基座照明灯具工作状态下表面温度均低于50度;

  全部照明灯具防护等级达到IP65,配电线路装备漏电保护装置;

  条形LED灯采取渗水保护措施,灯具内部采用电子灌封胶覆盖,即使灯具异常进水,仍能正常工作;

  金水桥桥栏杆条形LED灯具外壳强度高,抗踩踏,不易损坏;

  在配电线路上安装低压避雷器,以防止雷击电流破坏器材和发生火灾.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



发布者:bjyutong   2011-7-13   文章出处:    访问统计(7491)     评论(0)    收藏此页到博采

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