商業建筑立面與LED 照明一體化設計探討

王 帝

(重慶大學a.建筑城規學院;b.山地城鎮建設與新技術教育部重點實驗室，重慶 400045)

0 引言

近年來，消費文化蓬勃發展，隨之而來的是各種不同類型的商業建筑層出不窮。新業態的商業建筑不斷變換著人們的審美情趣，審美泛化成為大眾購物活動的心理欲求之一。當代商業建筑的立面在視覺體驗、集聚人流、激發欲求方面有著至關重要的作用。建構技術的提高以及新材料、新技術的發展和應用使當代商業建筑的立面紛繁多樣，因此商業建筑立面也直接參與到了人們的視覺消費當中。

同時，隨著LED 照明技術的提高與LED 產業的發展，LED 的應用范圍越來越廣。LED 光源的特點滿足了當代商業建筑立面照明的要求，因此廣泛地應用在商業建筑的立面照明中，但是可以看到其在實際應用中仍然存在著一些問題。從建筑設計與一體化設計的角度來看，燈具尺寸與建筑模數不匹配，燈具表面材料選擇不當，亮度過高等問題都導致了照明效果不理想，從而影響了商業建筑的“夜間立面”。文章通過分析國內外最新的商業建筑立面照明方案，總結LED 在商業建筑照明的應用趨勢，對新興商業建筑與舊商業建筑立面改造過程中LED 照明一體化設計方法進行了探討。

1 LED 在商業建筑照明中的應用趨勢

1.1 與高科技材料的結合

第一個趨勢是高科技材料在商業建筑立面上的運用。商業建筑的立面材料多種多樣，從天然材料到現代精加工的材料，逐步發展到如今的各種新型材料。新材料的運用為商業建筑立面提供了豐富的可能性，同時給照明設計提出了新的挑戰。例如，位于新加坡維多利亞大街的Iluma 商業綜合體。其以獨特的造型和鮮亮的外立面引人注目，紅色的線性體塊與曲面的非線性體塊形成了鮮明對比。設計師采用水晶網格作為建筑外立面的主題，水晶體以棋盤式和模數化的方式進行排列。多媒體與LED 照明技術的使用讓原本靜止的建筑立面成為動態的視覺藝術，營造出充滿活力的商業氛圍。

六邊形立體水晶織網的面積超過5 000 m2，由3 000 個耐沖擊的聚碳酸酯纖維材質的模塊殼體組成。建筑立面采用LED 作為照明設備，在6 069 個殼體內嵌有可獨立控制的36 W LED 燈管，雙重光源交互運用。可控的光源穿透殼體像閃耀的水晶，形成一個按模數編排的水晶織網。水晶媒體墻立面被建筑師處理成堆疊的、波浪起伏的條帶，根據主體需要，商場建筑外體呈現不同的色彩和造型，成為夜里具有主題性的視覺焦點，新穎的立面造型與LED 照明的結合設計使該建筑具有前沿的科技感(見圖1、圖2)。

圖1 新加坡Iluma 購物中心立面細部——聚碳酸酯纖維材質殼體

圖2 新加坡Iluma 購物中心日景及夜景

1.2 媒體立面的介入

商業建筑本身作為商品活動的載體，也是聯系商業活動與人的媒介，而建筑立面的媒體系統不僅是對商業建筑功能的外部宣傳，也是消費文化下強調大眾體驗、信息交流的反映。從商業立面設計角度來看，與廣告、LED、全息投影等媒體設備的結合，有助于整合商業建筑立面元素，形成具有高附加值的表皮信息系統，并有助于形成更加良好的商業氛圍。

例如:位于東京銀座步行街上的Chanel 旗艦店(圖3)，設計師用7 000 個可變圖案的LED 燈與液態水晶玻璃組成建筑表皮，既可以提供超大面積的動態圖像，又對建筑的使用功能毫無影響，具有豐富的信息量與象征含義。

圖3 日本東京銀座香奈兒旗艦店日景及夜景

2 商業建筑立面與LED 照明一體化設計的方法

2.1 LED 與建筑構件的整合

商業建筑立面照明通常需要在建筑立面上相對均質地安裝數目眾多的照明燈具。為了避免燈具對建筑日間景觀的影響，必須充分考慮燈具與建筑構件結合的方式。照明燈具與商業建筑立面一體化設計的方法大致可以分為兩種。

(1)將LED 燈具直接安裝在建筑表皮上。因為直接安裝于建筑立面上，燈具會被直接視看，所以必須考慮燈具與建筑立面構件的結合。在越來越多的媒體立面手法被建筑設計師使用的今天，許多建筑在立面設計時，便通過一體化的設計，直接結合LED 設計生產出建筑立面的成品構件。這些構件可直接安裝在建筑立面外側，形成清晰的媒體立面圖像，并仍能保證室內視線的通透，成為簡單快速實現媒體立面的有效手段，如新加坡Iluma 購物中心。

(2)將LED 燈具安裝于立面材質的后方、正下方或側下方等不容易被直接看見的部分。如果將照明燈具與建筑表皮脫開，可將其安裝于立面板材的后方或下方進行投光，這樣可以較好地隱蔽LED 照明燈具，對建筑外觀的影響較小，設計一體化程度也更高。如位于臺灣高雄的大立精品館，照明設計師將LED 安裝在立面幕墻外側的玻璃構件正下方，通過LED 投光，玻璃通透性在夜間也淋漓盡致地展現了出來(見圖4、圖5)。同時因為安裝的隱蔽性，LED 在白天不會被看見，保證了其建筑立面的完整性。

圖4 高雄大立精品館將LED 燈具安裝方式

圖5 高雄大立精品館夜景

重慶觀音橋商圈的嘉年華大廈是一幢位于核心商業區的商業建筑。嘉年華大廈在建筑設計時，吸取了川劇變臉藝術的構思，引入了廣告看板的幕墻概念。其建成的玻璃幕墻——單面約5 000 m2的三面翻的廣告看板，兼具商業與藝術氣息，現代感十足。在該大廈的主樓照明設計中，為了和裙樓的立面協調一致，營造出通透雅致的建筑夜景(圖6)，設計師將LED 洗墻燈隱藏于每層樓的吊頂上，均勻洗亮安裝在吊頂上的反射板。反射板采用鋁合金材料制成，表面刷有白色亞光烤漆，光線通過反光板反射，透出玻璃幕墻，達到了理想的內透光效果。此照明方案巧妙將LED 燈具隱藏于樓板結構中(圖7)，在不影響室內空間正常使用的前提下，通過淺藍色的發光帶營造出濃烈的商業氛圍。

LED 與建筑構件整合的方法有很多，需要設計師根據實際情況，充分利用不同建筑構件的特性以及LED 的特點，通過不同的整合方式來達到理想的照明效果。

圖6 重慶觀音橋商圈嘉年華大廈夜景

圖7 重慶觀音橋商圈嘉年華大廈LED 燈具安裝示意圖

2.2 LED 與建筑立面材料的整合

隨著材料科學的發展，各種新型建筑材料都被大膽地運用于商業建筑立面上，創造出形態各異的商業建筑表皮。金屬或玻璃、透明或半透明的各種立面材質都給建筑的夜景照明帶來了更多的可能性，商業建筑表皮中的立面材質與光線結合后呈現出更豐富多變的視覺效果。

以材料的透光性而言，LED 燈具放置在透明材料之后，其本身的光學效果基本不會改變，近距離仍舊能看到清晰的發光表面，因此適合中遠尺度的視看。半透明材質對LED 發光點能起到漫射柔化的作用，可將一個或多個LED 進行混光。視覺效果更加柔和，由于立面材料的遮擋以及立面材料本身光學效果的疊加，使視覺效果更富藝術感。隨著建筑材料技術的發展，鍍膜玻璃、印刷玻璃等和LED 結合應用，建筑呈現出不拘一格的形象。如銀座Chanel 大廈采用的特制玻璃在白天為透明效果，入夜后就能變為半透明效果，隱藏在后面的LED 燈在玻璃立面上形成柔和的黑白像素(圖3)。

半透明的立面材質相對于透明的材質更利于商業建筑立面的表現，一方面，它很好地隱藏了LED 燈具，對建筑日間景觀沒有影響;另一方面，半透明材料本身的質感和色彩與LED 疊加后能創造更豐富的視覺效果。

就材料的種類而言，現代商業建筑立面除了較多地使用玻璃材質外，也有許多商業建筑選用金屬作為立面材料。與玻璃幕墻相比，金屬材料優良的加工性能，能完全滿足各種復雜的設計，營造各種曲線線條，滿足了現代商業建筑視覺消費的需求，因此備受建筑師的青睞。由于金屬本身的材質特性，其不適合進行直接的投光照明。金屬材質的商業建筑立面照明，通常采用金屬幕墻與LED 一體化設計成建筑構件的方式進行處理。

如武漢萬達廣場，其外立面由4 萬多個金屬球體組成，通過不同尺寸的球體切割方式，在幕墻上有機組合排布，形成建筑表面的肌理變化(圖8)。

圖8 武漢萬達廣場LED 像素球燈拼裝成的九宮格單元模塊

作為像素點的不銹鋼球內裝有發光元器件，使用成品RGB 三合一LED 光源模組。LED 燈珠貼片封裝在定制鋁基板上，投光在半透明玻璃上，羽化像素光斑。球體正面采用夾膠云紋玻璃，具有較好的混光性能。幕墻表面選用了反射率較低的鋁板作為球體背后載光的介質。最后組裝時，將9 個不銹鋼球燈與鋁板結構拼裝成一個“九宮格”的單元模塊，然后進行幕墻安裝作業。

圖9 武漢萬達廣場夜景

武漢萬達廣場通過立面的水珠造型、參數化曲面設計、LED 媒體立面的運用，使建筑夜景呈現出新銳的設計風格和華麗時尚的商業主張(圖9)。

在新興商業綜合體不斷出現的同時，大量的舊商業建筑也在進行立面改造。如何在舊商業建筑進行立面改造的同時進行照明設計，使改造后的立面與LED 燈具有機統一，實現建筑立面與LED 照明設計一體化的目標，是照明設計在舊建筑立面改造中的重點。

位于重慶觀音橋商圈的北部大廈，其在2010年v立面改造后，裙房部分采用了鋁塑板外包的雙層表皮。若采用LED 洗墻燈連續洗亮鋁板，造價高且能耗大，用投光燈照明則易對室內產生光污染。為此，結合裙房豎向分隔線條，設計師開發出可自由組合的特款竹葉燈，將其安裝在雙層皮之間，解決了雙層皮之間傳統投光燈具安裝困難、投射距離短等難題，同時也創造出獨特的抽象竹葉圖案(圖10)。

照明方案使用了3 種規格的LED 特制竹葉燈，通過圖面排列組合形成了一幅抽象的竹林圖案(圖11)。LED 排布巧妙地避開了“內層皮”上可開啟的窗扇，不影響窗戶的開啟。在“外層皮”穿孔鋁板的掩映下，呈現出疏密有致的竹林夜景景象。

匠心獨具的設計以及具有地方特色的照明為該大廈裙樓部分的連鎖酒店及小型商鋪吸引了大量消費者。

圖10 重慶觀音橋商圈北部大廈夜景

圖11 LED 特制竹葉燈設計安裝方案

新建商業建筑在設計的過程中往往同時考慮了建筑的夜間效果，即建筑設計的同時進行建筑照明設計。而舊商業建筑的立面改造過程中，兩者往往不能同步進行。這就要求照明設計者結合改造的建筑立面，在保持與周圍建筑夜景環境協調一致的同時，尋找符合建筑個性的照明方式。同時運用新的LED 技術，準確控光，提升照明的品質。在解決新舊商業建筑夜景和諧共生的矛盾過程中，探尋城市更新進程中新的照明設計理念。

無論是新建筑的立面設計，還是舊建筑立面改造，立面材料都是商業建筑立面采用何種照明方式的決定因素，其構成、色彩、肌理、透明度等將直接影響建筑立面最終的表現，進行商業立面與LED 照明一體化設計時必須充分考慮立面的材質，實現光與材質的有機結合，取長補短才能得到良好的夜間照明效果。

3 小 結

LED 的諸多特點使其在商業建筑立面照明上具有明顯的技術優勢，被越來越多地應用到商業建筑中。杰出的商業建筑立面設計中，LED 照明成為這些項目中有機組成的部分。在現代商業建筑的立面設計中，照明技術、圖像顯示技術以及照明與建筑一體化設計直接影響了立面的夜間效果，對商業建筑的互動性和城市價值產生重要影響。LED 與商業建筑立面的一體化設計對繁榮建筑及城市文化，推動城市的現代化智能發展，帶動相關產業鏈的發展有著非常重要的作用。

目前大多新建商業建筑立面大多使用石材、玻璃等作為立面材質，而舊商業建筑立面改造時多采用金屬作為立面材料，在進行立面照明設計時，不僅要考慮具體的照明技術，還需要從視覺消費的角度出發考慮立面照明的亮度、色彩等諸多要素。同時，從建筑設計角度對LED 照明燈具與建筑構件、建筑材質的結合以及表象內容和互動形式進行建筑一體化設計。如果商業建筑采用媒體立面的形式，則媒體內容應該傳達建筑物所要表達的信息，表象效果反映建筑物的特點，這樣才能做到吸引消費者。

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