趙健暉
摘要: 本文從照明系統的組成、控制方式、燈光調控方式等方面對位于阿爾及利亞的阿爾及爾國際會議中心6000人大會議室的照明系統進行了介紹。同時也對DMX512協議,PWM及RGB調光原理在6000人會議室照明控制系統中的應用進行了簡單的說明。在此基礎上,本文還著重對照明系統設計與施工過程中所遇到的主要問題和對應的解決辦法進行了說明,并結合解決問題的過程,強調了協調工作在設計與施工管理中的重要性。同時也結合實際施工過程中遇到的情況,對在同類國際工程實施過程中可能遇到的幾點普遍問題進行了說明,并提出了相應的解決方式。
Abstract: This article introduces the lighting system of the conference room with 6,000 people of Algiers International Conference Center in Algeria from the aspects of the composition, control mode and lighting coordination and control mode. At the same time, it also makes a brief description on DMX512 protocol, PWM and RGB dimming principle. On this basis, this article also focuses on the main problems encountered in the design and construction of the lighting system and the corresponding solutions, and combined with the process of solving the problem, emphasizes the importance of coordination in the design and construction management. At the same time, some common problems that may be encountered during the implementation of similar international projects are also described based on the actual situation encountered in the construction process, and the corresponding solutions are proposed.
關鍵詞: 照明系統;設計;施工;協調;國際工程
Key words: lighting system;design;construction;coordination;international engineering
中圖分類號:U463.65 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2018)05-0113-05
0 引言
經過近5年的緊張施工,由中國建筑股份有限公司承建的位于地中海畔,阿爾及爾松樹地區的國際會議中心正式竣工。其中,國際會議中心最引人矚目的6000人會議室也已具備了使用功能,最復雜的照明與音視頻系統也已經投入使用,并在阿爾及利亞總統及總理參加的開業典禮、世界能源大會、會議中心正式運營慶典及非洲地區投資論壇等系列國家及國際級活動中運行正常。根據項目總體工作安排,筆者全程參與了有關6000人會議室的設計、協調、施工與調試等各項工作。
本文僅從6000人會議室照明系統設計與施工方面入手,對該會議室的照明系統進行介紹,同時也對在設計與施工各階段過程中出現的問題進行了總結,希望能對日后實施此類工程有所借鑒。
1 6000人會議室簡介
6000人會議室為阿爾及爾國際會議中心核心功能區域,具備舉辦各類大型國際性綜合會議的功能,整體建筑造型為扇貝形狀,面積近一萬平米,為大跨度高空結構,主要為混凝土加上部鋼結構金屬屋面,結構跨度90米,最高凈空15米,分上下兩層看臺。
室內天花板為石膏板材質呈現天空加白云疊加造型;墻面為中密度纖維板構成的象征沙灘峭壁的弧型墻體,同時具有良好的聲學效果。
6000人會議室在具備高規格裝修水平的基礎上,同時具有先進完備的機電系統,如座椅送風、防排煙、吸入式火災探測、LED大屏幕、電視轉播及高規格的音視頻會議系統等,其中以多種類,多用途的照明系統最為引人矚目,設計與施工過程最為復雜。
2 6000人會議室照明系統介紹
2.1 照明系統的組成
6000人會議室照明系統由6類子系統,15種型號,近3000個燈具組成,包括:
①舞臺照明系統:
用于歌舞表演的效果照明,即可以展示各種色彩及照射角度的變換;
位于舞臺上方,安裝于20個桁架之上。
②會場照明系統:
用于會場的正常照明。
分別安裝于兩塊云狀吊頂間的天空吊頂下方,及中部木飾面吊頂上,可進行照度調節。
③云吊頂效果照明系統:
與云狀天空吊頂配合,展現不同色彩的天空;安裝于云吊頂邊緣,照射天空吊頂。
④墻面效果照明系統:
與弧墻面配合,展現沙灘峭壁的效果。
⑤指示照明系統:在低照度場景下為人員提供指示。
⑥應急照明系統:正常供電中斷情況下,為人員提供疏散照明。
2.2 照明配電系統
供電系統采用典型的樹干式供電模式,即自主配電柜,經三級配電柜至末端燈具。endprint
2.3 照明調控系統
6000人會議室照明調光控制系統采用分區管理,集中控制模式。
根據燈具的分布,劃分為四個片區,由4個技術間進行分區管理,即每個技術間內均有一套燈光控制設備,實現對所管轄區域的本地控制。
最終通過項目的光纖通信網絡系統(獨自劃分WLAN)實現在0.S01技術間內的集中照明控制,集中照明控制采用DMX512協議實現燈光調控。
2.4 DMX512協議
DMX512是一種數字通信協議,主要用于場館照明及劇場效果控制,如燈光亮度、顏色或光線角度的控制等。其中,DMX512協議可以設定最多512個信道,每個通道具有256個效果等級對應某種顏色0~100%的色彩效果。
2.5 DMX512在6000人會議室照明系統中的應用
根據6000人會議室多種燈具,多種用途的特點,全部燈具被規劃為多個信道,用于調光控制, 其中:
舞臺效果照明系統,每一部舞臺燈單獨組成一個信道,用于同時展現不同色彩,不同角度的燈光效果;
其余會場照明系統、云吊頂效果照明系統根據不同位置、不同功能及不同種類被編為10個信道。
其中:
B,C,D,E,F,G,H,I,L 為會場正常照明控制信道,利用PWM(脈寬調制)調光原理,即通過對電路電壓的調節,實現燈光明暗控制。如前文所說的0-24V區間,每個電壓等級都對應著0-255中的某個編號,表現為白色從0-100%不同明暗效果。
A 為云吊頂照明控制信道,利用RGB(RED-紅,GREEN-綠,BLUE-藍)三原色調光原理,如上文所述,通過不同顏色、不同亮度等級的組合呈現多種色彩。
最終,整個會場的照明系統,利用光纖通信網絡,通過調光系統控制臺,實現對會場各類照明系統的集中編輯與控制,根據使用效果需求,獲得需要的場景色彩效果。
3 設計過程中的特殊問題及解決方案
3.1 樣板開路,積極推動各方工作,確定最終方案
由于國外設計院的初步設計并不完善,因此有關6000人會議室照明系統的參考資料僅為幾張投標期間的建筑效果圖。考慮到6000人會議室的復雜程度,因此,以樣板開路,待樣板批復后全面鋪開設計工作為當時展開相關工作的主要思路。
但是,由于國外建筑師過于追求和堅持心中所想象的效果,及各歐洲分包商(裝飾、照明)之間溝通不利等原因,截至2012年夏天,除舞臺效果照明布置方案基本確定外,天空及墻面效果照明方案始終無法確定,樣板制作也無從談起。
為改變這一局面,項目團隊主動出擊,積極加入到設計院與分包商,各分包商之間的溝通協調之中,從主導進行方案優化、牽頭進行設計協調、嚴格督促分包商落實相關計劃等方面入手,迅速的扭轉局面,克服各種復雜問題,最終在短時期內完成6000人會議室樣板MOCK-UP,并獲得建筑師審批通過,會議室照明系統設計工作得以全面展開。其中,主要采取的措施有:
3.1.1 “以意治意”完成材料優化,確定裝修方案
因建筑師均來自意大利,本著“以意治意”的方式,利用我方聘用的意大利建筑師,與建筑師進行“無障礙式”的溝通、討論,最終是建筑師接受我方方案,確定已石膏板代替原有膜結構作為天空及云吊頂的主要材料,進而確立了最初的燈具安裝及檢修方式。
此舉不但可以節約材料采購成本,更在一定程度上方便了日后燈具安裝及檢修工作。
3.1.2 積極主動承擔各分包商之間的協調工作,確定燈具安裝方案
各家分包商溝通不暢,效率不高也是造成會議室樣板設計進度緩慢的重要原因之一。鑒于此情況,項目部主動出擊,積極介入并主導設計協調工作,從共同編排計劃、落實計劃進行情況、牽頭召開專題會等方式,嚴格把控工作進展,監督各分包商所屬工作準備和進行情況,確保各項工作高效、有序進展。最終在云吊頂材料選型確定后,落實了最終燈具選型及安裝方式。
3.2 簡化云狀吊頂排布方式,優化照明設計
原設計的云狀吊頂成不規則排布,因此將要安裝在兩片云狀吊頂之間的會場照明燈具也無法規則排布。同時,為使會場內各個位置的照度達到規定要求,各個點的燈具數量及負荷功率勢必不同,一定程度上增加了照明系統設計工作的復雜性。
鑒于此,經過與設計院的不斷溝通,最終云吊頂排布改為兩側對稱規則排布。從而使燈具的選型,照明系統的設計工作得到了優化,也使日后的施工工作和照明控制程序編程工作更加容易。
3.3 優化照明設計方案,配合鋼結構消除結構安全隱患
6000人會議室鋼結構專業的深化設計工作于2012年2月基本完成,但當時機電和裝修設計尚未開始,因此會議室的荷載參考值是意大利設計院方面提供的。
2013年9月,照明系統和裝修設計相繼完成后,T4結構所承擔的荷載值已超過原荷載標準值。經過計算,發現由意大利設計院提供的荷載參考并沒考慮到鋼結構需承受懸吊舞臺燈所用的卷揚機(20個,500公斤/個)及幾乎滿鋪的裝修檢修馬道的荷載。
本著結構安全第一的原則,各專業均進行了不同設計優化,減輕了結構荷載,消除了結構安全的隱患,其中照明系統做了如下優化:①將原設計中相鄰兩片云吊頂的云邊均設置效果照明LED燈的方案改為單邊安裝,即相鄰兩片云狀吊頂只在一片云狀吊頂的云邊安裝LED燈,從而減少了對檢修馬道的需求。②將原懸掛式安裝的兩部大功率投影儀(1000KG)移到會議室后部的技術間內,改為地面固定安裝,從而減輕了后部荷載。
3.4 優化技術間布線,減小施工量
位于+3層的T02.4技術間為A1照明系統的核心技術間,面積16平米,凈高2米2,各類動力電纜、調光及控制電纜均由此房間分布到各供電點位,內部共有各類配電柜、控制柜9個,內部極其擁擠。endprint
然而,分包商在設計過程中未考慮實際安裝過程中的復雜程度,將內部橋架路由設計的極其復雜,各類橋架上下疊積,幾乎覆蓋了整個房間,今后施工難度極大。
鑒于此,項目部曾主動與分包商溝通,要求優化設計,但分包商始終消極應對。鑒于此,項目部變被動為主動,積極尋找解決方案,通過對電纜類型進行歸類,對每個配電柜的作用及所屬電纜的走向進行分析后,對部分橋架進行了合并,部分電纜走向進行了重新設計,最大程度上對該技術間內部的橋架管線布局進行了簡化。
最終在短時間內完成了技術間內部的各類安裝工作及布線工作,同時為日后的檢修工作提供了極大的便利。
3.5 靜壓箱與舞臺燈桁架吊點沖突
考慮到最大程度上做到建筑效果與防排煙功能的兼容,6000人會議室在沿著兩側墻面的最上方設有石膏板材質靜壓箱用于防排煙系統,由于防排煙系統的需要,靜壓箱需要向延伸至舞臺正上方。
這樣一來,就造成了靜壓箱與懸吊舞臺燈光系統桁架的鋼纜之間的沖突。由于懸吊桁架的卷揚機位置無法改變,因此怎樣處理好鋼纜與靜壓箱的關系、同時保證靜壓箱的排煙效果是一個關鍵。
最終,經多方討論,確定了鋼纜與靜壓箱交叉區域用?準50鋼管穿過并固定,鋼管周邊用石膏板包裹,并密封收邊,鋼纜從鋼管內穿過靜壓箱。即保證了鋼纜從靜壓箱內穿過又不產生磨損,同時也保證了排煙系統管道的密閉性。
4 施工過程中的關鍵點
4.1 嚴格進行吊點定位
A1會議室共有舞臺照明桁架20個,分別由一個固定在鋼結構層檢修馬道上的卷揚機用6個吊點懸掛。
考慮到美觀對稱,及桁架受力均衡的原則,各吊點位置、距離及吊點間的相對位置不能有任何偏差。因此必須根據圖紙參照物(如鋼結構主梁中心點),用紅外放線儀嚴格進行坐標放線工作,同時由于各吊點的鋼纜需要穿過裝修吊頂及轉換層,不免會與龍骨沖突,因此,需要與裝修專業積極協調,進行龍骨切割及二次加固等工作,保證鋼纜不受影響。
4.2 多專業施工條件下的施工工序協調
由于6000會議室屬于高跨結構,為完成高空作業,在會議室內部鋪設了14米高的滿堂腳手架用于展開上部施工。
考慮到材料租賃的巨大費用及盡早為地面施工創造條件,項目部將會議室內部劃分成了若干區域,并制定了各區域工作計劃,完成一片施工拆除一片腳手架,因此保證各工種施工工序的有序銜接至關重要,項目部采取了如下措施:
①嚴格確定各專業施工工序,保證各項工作有序開展。
經討論,確定隔音吊頂以下施工工序如圖15。
②建立內部溝通機制,保證各專業的有序溝通,定期檢索各專業進展,避免交叉作業過程中發生工序沖突。經過有序的施工,各項施工工作順利開展,交叉作業順利進行,全部腳手架最終按計劃拆除。
4.3 重視技術交底,保證施工質量
A1會議室上部吊頂共有石膏板云狀吊頂88塊,木質吊頂24塊,兩側墻面疊積7層,設計復雜,線纜施工量極大。
線纜施工是整個照明系統工程的基礎,一旦出現布線及接線錯誤,返工量極大,且腳手架拆除后施工極其困難,對后續調試工作亦有嚴重影響。
因此,團隊對勞務分包單位進行了詳細的、嚴格的施工技術交底。如:清楚標明每塊云吊頂有那多少種干線電纜、數量、敷設到那個配電柜;每塊云吊頂內的每個燈具需要多少種末端電纜,嚴格規定每一相電纜所用的顏色以便用于區分及日后檢修;請專業分包制作接線完整的接線樣板,用于直觀學習;認真準確做好線纜標記。由于以上措施監督到位,執行有效,在后期調試工程中基本沒有出現因線纜錯誤而影響調試的事情發生。
5 其它需要注意的問題
5.1 不能忽視機電材料與特殊區域裝修整體風格的搭配
在國外,建筑師往往具有較大的話語權,且不易妥協,尤其是在建筑及裝飾效果有鮮明特點和風格的重要區域,建筑師首先考慮的就是建筑和裝飾效果的呈現。在此區域,機電末端的安裝需要在滿足機電專業自身使用功能的前提下還要滿足建筑、裝飾整體效果和色彩的要求。然而這一點往往會在機電材料的采購和選型中較容易被忽略。
例如,6000人會議室會場正常照明所用的白色MOD5燈具,安裝于天空吊頂之下,兩塊云吊頂之間,由四條銀色鋼絲懸吊,讓人感覺好像飄在空中的兩片云彩之間,呈現一片白色的景象。但是有一節電纜需沿著鋼絲敷設接入燈具,即明露在天空吊頂和燈之間,肉眼可視。
然而,在線纜采購時各方均未注意到這個問題,所用的電纜依然是常規電纜,即表面黑色,嚴重破壞了整體的裝修風格。
好在監理較早指出該問題,在施工全面開始后不久采購到了白色電纜,解決了此問題,避免了因線纜顏色問題造成的施工延誤。
5.2 積極對分包采購活動進行管理和監督
海外大型項目施工,采購工作緊緊制約著項目整體進度。例如在阿爾及利亞,大型公建類項目普遍采取總承包+專業分包模式,主要材料基本為歐洲采購,考慮到價格、溝通等各種因素,采購工作基本由歐洲的專業分包商負責。對分包商采購工作進行過程控制管理與監督,是確保材料按時、按量到場的重要措施。
鑒于此,承包商應最大程度的積極主動的介入到分包商的材料采購活動中去,如:設計完成后,盡快根據圖紙核算工程量,并與分包商進行核對,共同確定最終需要采購的材料數量及類型;對分包商采購進行管理,檢查分包商訂單情況,如數量,類型是否滿足要求;與分包商共同制定合理的發運計劃;進行動態材料管理,準確了解材料庫存與現場所需材料情況,及時補貨;這樣,每個節點,每一項工作,均在承包商的有效掌控之中,可有效避免經常出現的當材料幾乎用完才發現短缺,然后臨時要求分包補訂材料,從而耽誤整體工期的事件發生。
6 結語
目前,阿爾及爾國際會議中心已是當地重要的地標建筑,并承接了多個大型國際會議,其中6000人會議室的燈光效果展示已經成為國際會議中心項目的一大特色,該工程的順利完成是所有參與者共同努力的結果。作為一個主要參與者,筆者收獲了許多寶貴的經驗,接觸到了許多新的知識,個人綜合能力得到了鍛煉與提升,對今后的工作起到了巨大的作用。
希望這篇文章能對進行類型工程、以及從事施工管理與協調工作的朋友和同事們有所幫助。
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