超高層建筑外立面光的筑造
——平安國際金融中心案例

巢勇強， 王林波， 孟袁歡， 楊 宇

(北京富潤成照明系統(tǒng)工程公司，北京100020)

0 引言

平安國際金融中心作為深圳地標性建筑，地處福田商業(yè)核心區(qū)域。建筑完成高度近600m，地上由118層塔樓及9層裙樓組成，為深圳第一高樓，也是世界最高的辦公寫字樓建筑。自2009年開工以來，不斷刷新各項工程建設記錄，創(chuàng)造了多項世界第一。平安國際金融中心項目已于2017年全部完工，其中115層以及116層可作為云際觀光層面向公眾開放，觀光者可在此處360°遠眺觀景，體驗一覽眾山小之感。其夜景照明與金融中心的定位相契合，成為了深圳的夜景地標，此工程獲得了中照照明獎一等獎，夜景實景如圖1所示。

1 設計理念及效果

考慮到平安國際金融中心作為深圳市地標性建筑的重要定位及未來的商業(yè)用途，在設計中廣泛應用了中國元素。如建筑塔尖采用斜切式鉆石、觀光平臺采用手風琴式折疊，造型猶如一把打開的折扇，美輪美奐；裙房立面運用內(nèi)外交錯凹凸及有序變角度的疊加，在韻律中做傾斜的漸變，為該項目增添了更多藝術美感。塔尖斜切式鉆石形狀見圖2，觀光平臺手風琴式折疊形狀見圖3。

圖1 深圳平安國際金融中心夜景實景圖

建筑外立面的照明基于建筑結構“折紙”元素，將其塑造成如鉆石般閃亮的地標圖騰，并引領深圳經(jīng)濟的發(fā)展。塔樓上部照明猶如城市月光，架起冰冷都市與大自然的聯(lián)系，主立面媒體幕墻作為人與城市溝通的媒介，呈現(xiàn)豐富多彩的建筑表情，斜切折疊區(qū)域的照明猶如鉆石閃亮的棱角；塔樓中部設備層照明承上啟下；裙樓照明猶如陽光灑在凹凸交錯間，形成迷人眼的絢爛(見圖1)。

圖2 塔尖斜切式鉆石形狀

圖3 觀光平臺手風琴式折疊形狀

2 建筑外立面照明層次分布

超高層建筑照明工程相比一般建筑照明工程復雜且存在更多施工難點，首先燈具的種類繁多:從建筑首層至塔冠部分使用了9個品牌、共計12種類型照明產(chǎn)品，其中調(diào)光類產(chǎn)品7種、開關類產(chǎn)品5種，燈具的控制點數(shù)接近幾十萬個，監(jiān)控點數(shù)接近數(shù)十萬個(見圖4)。加之涉及相關專業(yè)繁多，施工過程中不乏各種設計變更及調(diào)整，從而導致照明專業(yè)也需隨之調(diào)整，施工難度大大增加。因此在照明實施過程中，可預見的難點需前期預先解決；突發(fā)的困難及需求更需迅速反應，并提出解決方案。

3 照明實施的難點與解決方式

3.1 多品牌、多種類照明設備整合于一個大型智能控制系統(tǒng)

圖4 建筑外立面夜景照明分布示意圖

大型智能照明控制系統(tǒng)涉及面廣，涵蓋了多品牌、多種類的照明設備，技術實現(xiàn)復雜，控制系統(tǒng)框架由控制及監(jiān)控反饋兩部分組成。不僅包含了建筑立面照明供電系統(tǒng)的開閉控制、照明的效果控制、航空障礙燈的控制，還包含了建筑立面照明、航空障礙照明及節(jié)日照明的工作、故障狀態(tài)的監(jiān)控與反饋。

整套系統(tǒng)采用通訊協(xié)議為TCP/IP的以太網(wǎng)結構傳輸控制信號，并采用星型拓撲結構通過級聯(lián)的方式將網(wǎng)絡擴展，該種方式也是目前以太網(wǎng)廣泛采用的結構及級聯(lián)的方式。照明的分控設備輸出信號均采用標準的DMX512的通訊協(xié)議，可以將第三方DMX512調(diào)光類型的照明產(chǎn)品完全納入到該控制系統(tǒng)中；開關類型的照明產(chǎn)品，則采用安裝于照明配電箱中的I/O控制設備去控制各開關回路的通斷，由此以實現(xiàn)整體照明的統(tǒng)一控制。本項目利用照明整體控制系統(tǒng)，在后期照明效果調(diào)試中將大廈外立面的所用燈具的發(fā)光強度進行統(tǒng)一的調(diào)整，不但使各種類燈具的發(fā)光效果相互協(xié)調(diào)，還使得本建筑立面照明與周邊環(huán)境亮度相互調(diào)節(jié)，從而達到節(jié)能效果。

超高層建筑立面照明設備體量龐大，某一燈具或回路出現(xiàn)故障，僅憑肉眼很難準確定位故障點，為后期檢修工作帶來極大的不便，因此在本項目中運用了對整體立面照明設備的工作、故障狀態(tài)的監(jiān)控及反饋功能，監(jiān)控人員可以在監(jiān)控屏幕上快速觀察到建筑所有位置的任何故障點的反饋信息，從而準確地定位并進行故障維護，極大地降低了高空作業(yè)的危險性。平安國際金融中心夜景照明智能控制系統(tǒng)見圖5。

圖5 夜景照明智能控制系統(tǒng)框圖

3.2 合理化安排超高層建筑照明施工步驟及工期

為施工安全及整體施工進度考慮，塔身上部媒體幕墻部分燈具均在幕墻加工廠的單元板塊上預先安裝，并根據(jù)幕墻施工整體進度與幕墻單元板塊一同現(xiàn)場安裝。如此，大幅度減少了現(xiàn)場高空作業(yè)的工作量，降低了高空作業(yè)的危險系數(shù)。然而各專業(yè)的設計調(diào)整對照明的實施，后期的維護都造成很大的困難。尤其業(yè)主方需求的變化，對照明實施存在巨大的影響。

3.3 如何使照明概念設計完美的落地實施

建筑立面媒體幕墻做為整個建筑照明的亮點，也是技術難點。燈具主要布置于65～118F。運用單點功率3.5W RGB LED點串燈具布置在建筑四個立面橫向、豎向幕墻三角裝飾翼內(nèi)部，該部位在設計初期經(jīng)歷了多輪樣板實驗，針對燈具類型、幕墻單元板塊的結構、透光孔的覆蓋率以及三角翼內(nèi)部安裝結構等做了詳細的論證。在初始設計過程中，豎向幕墻裝飾翼中的LED燈具成一條豎向直線安裝在內(nèi)部空間正中的位置，燈光通過兩端的透光孔發(fā)散出去，在前幾次近距離視點觀看樣板測試時效果尚且較為理想，但在后期現(xiàn)場具備同等高度條件的樓體樣板測試中，卻發(fā)現(xiàn)遠視點觀看燈光效果時，站在三角翼正視方向，兩側(cè)透光孔透光強度相對較弱，經(jīng)過此次樣板的測試最終確定將燈具進行S型安裝，即將燈具布置由原來的一條豎向直線安裝調(diào)整為一左一右安裝，如此確保每個視點都可以觀看到媒體幕墻完整的照明效果(見圖6)。

圖6 節(jié)點大樣圖

另外，安裝在 65～118F、高度由 305.7m至575.5m的媒體幕墻燈具的控制設備，在原始設計中此部分燈具的供電及控制設備均安裝在燈具所在層的辦公區(qū)內(nèi)，如此勢必需要在建筑幕墻結構上預留幾萬個出線孔，也將導致日后維護檢修難上加難。因此在深化設計的過程中，經(jīng)過和建筑等各專業(yè)多方溝通，最終將供電、控制設備集中設置在設備層，這樣最大程度地縮減了因燈具出線所需預留的出線孔數(shù)量，并且為后期的維護帶來了極大的便利。可隨之帶來了新的問題:(1)媒體幕墻部分燈具原有廠家標準配置的控制器至燈具的延長線規(guī)格無法滿足系統(tǒng)壓降。為了實現(xiàn)設備集中布置，經(jīng)過與廠家反復多輪測試，最終根據(jù)項目實際需求定制不同規(guī)格的延長線。(2)因燈具控制線均需引到設備層，每套燈具控制線均為獨立的，總數(shù)量多達約6 000條，每套燈具距離設備層控制箱的距離也千差萬別，造成控制線長度規(guī)格各不相同。為此深化過程中進行了大量的統(tǒng)計工作，最大程度避免不必要的浪費。(3)控制線從哪些位置進入設備層，需要細致地排布、統(tǒng)計甚至要進行相應的編號。

設計方案中總有考慮不周之處，深化設計需查漏補缺。各專業(yè)設計方案的調(diào)整也給照明的實施、后期的維護造成了很大的難度。例如建筑塔冠用于節(jié)日照明的探照燈，經(jīng)過前期深化設計籌備，發(fā)現(xiàn)兩個問題:(1)原設計中重達220kg的燈具安裝在幕墻2mm不銹鋼板頂部，而該位置沒有任何承重結構；(2)由于燈具安裝位置位于擦窗機層的頂部，該位置的檢修孔無法滿足燈具吊裝到位的尺寸需求。發(fā)現(xiàn)該問題后，照明實施方組織業(yè)主、建筑設計等多方及時進行問題的溝通及討論，形成最終解決方案:由結構專業(yè)進行燈具底部支撐結構的焊接工作；幕墻專業(yè)在深化設計過程中預留吊裝孔以保證燈具的順利安裝。

4 結束語

超高層建筑光的筑造如同“馬拉松長跑”，從照明設計“起跑”，照明深化中堅持并不斷突破，在照明實施中精益求精的超越，才能迎來光明絢爛的“終點”。雖然不同的超高層項目會遇到不同的技術難點、施工困難，但憑借豐厚的照明深化設計和諸多超高層建筑照明施工經(jīng)驗，本著求實的心態(tài)，終能攻克每一次的挑戰(zhàn)!