基于外立面特征的現代辦公建筑照明設計
——以北京華能大廈照明設計為例

馮天成

(北京清華同衡規劃設計研究院有限公司，北京 100085)

引言

根據《辦公建筑設計規范》(JGJ 67—2016)的定義：“辦公建筑為供機關、團體和企事業單位辦理行政事務和從事業務活動的建筑物。”辦公建筑作為城市建筑的重要組成類型，聚集了眾多的使用人群，既承載了人們日常的辦公、活動需求，也承擔了文化宣傳作用，因此辦公建筑外立面照明設計與商業建筑展現夜間活力相比，需要更加關注建筑自身所帶來的商務形象展示[1-6]。本文研究的重點在于現代辦公建筑外立面特征與照明設計的關系，歷史或仿歷史建筑不在本次的研究范圍之內，根據辦公建筑的外立面特色，總結與其相適宜的照明手法，并以北京華能大廈進行實例分析，探討辦公建筑外立面照明設計的方式方法。

1 現代辦公建筑外立面照明存在的問題

1)與城市照明規劃或設計不符。辦公建筑是城市的重要組成部分，往往是城市的核心辦公區或形象主干道內的地標型建筑，因此此類建筑在夜間有很強的地標展現、文化宣傳需求。由于很多城市缺少對夜景照明的規劃性與監管性，經常出現單體建筑“亮度攀比”、“光色亂用”等現象，破壞了建筑原有的特色，使之失去了固有個性和內涵，影響了城市夜間的整體形象。

2)無法體現建筑外立面特色。建筑外觀效果在白天與夜間同樣需要具備藝術性，照明設計需要在建筑外觀特征的基礎上進行優化，在尊重建筑特色的基礎上體現文化特色與城市內涵。如今部門建筑照明僅看重照明的“亮化”，而忽視了“美化”，忽略了人的使用需求與心理感受，主要表現在：第一、亮度、光色層次缺乏主次；第二、照明手法單一，不能根據建筑的體塊關系、立面材質、裝飾元素因地制宜地加以照明處理。

3)建筑照明設計相對滯后，影響建筑外觀，不利于日后維護。目前建筑外觀照明設計主要可分為兩種類型：一是照明設計在建筑設計階段介入；另一種是在已建成的建筑上進行照明改造。前者是最為理想狀態，照明設計成為建筑設計任務的一部分，照明理念與建筑設計理念將達到高度統一，燈具安裝方式在多次圖紙提資過程中與建筑結構高度融合，具有良好的視覺效果。后者的情況較為常見，在建筑已建成的情況下增設照明，很難體現建筑師的構思創意和建筑物的特征，造成管線與燈具外露，破壞白天建筑效果，這種情況也不利于辦公建筑的日常維護與建筑外觀效果。

2 現代辦公建筑外立面特征與照明設計

2.1 根據視看條件明確照明基調與主次關系

在夜間，大部分建筑輪廓被消隱掉，視看效果對照明設計有著先導性影響。在視看條件較好的前提下，根據視看距離的不同可分為遠、中、近三個層次，設計師需根據不同距離的視看效果，對建筑照明的層次關系進行合理的劃分：遠觀視角需從城市的尺度把握建筑整體照明感受，根據上位規劃及建筑外觀合理布局照明的亮度、光色關系，在城市上空形成具有地標性的印象感受；中距離視角易觀察到建筑立面細節與材質，設計師需在遠觀的基礎上明確建筑哪一部分立面需要重點表現，結合建筑外立面特征形成舒適且具有藝術性的燈光節奏；近距離視角需要滿足近人尺度的氛圍營造，保證照明的舒適性。

2.2 外立面特征與照明設計

針對辦公建筑外立面特征，照明設計分為均質式與體塊式兩種照明方式，根據點、線、面三種構成要素及材質的不同搭配，均質式可分為點均值、線均質、面均值，體塊式可分為體塊組合與材質組合。兩種照明方式并非獨立存在，在實際案例中往往呈現相結合的形態。本文將總結每種方式的照明規律，在實際應用中根據載體外立面情況予以融合、搭配(表1)。

表1 外立面特征、照明方式及照明效果

1)均質式。此類建筑外立面的結構、材質均有一定的分布規律，根據排列布局的不同可分為點均值、線均質、面均值三種。點均值多為以點狀元素進行規律排布，如窗間墻、窗洞等結構，具有統一的裝飾元素構件。根據建筑外立面的安裝條件及夜間表現需求，對點狀元素本身進行重點照明，強調點狀元素本身，可更好的展現建筑細節，后期可通過控制改變其分布節奏，形成更為豐富的照明變化；為表現建筑整體性，照明設計可采用泛光或內透，強調裝飾元素背景，形成剪影效果。

線均質多以線性元素的排布分列為主，根據線性方向可采用不同的照明策略。針對橫向結構元素或窗間墻等結構，可強調建筑橫向延展性，在此基礎上可通過控制豐富橫向變化；針對具有豎向結構件、立柱、裝飾元素等外立面，可用窄光束投光燈的照明手法強調豎向挺拔效果，也可根據豎向結構采用洗墻手法均勻洗亮。

面均質多以玻璃幕墻結構為主，立面完整，結構元素不明顯。此類建筑外立面可采用內透或局部點光裝飾等手法，內透照明將提升建筑的通透形象，點光源根據建筑外立面結構特征等距或疏密有致的分布，使照明效果更具虛實變化。

2)體塊式。此類型建筑外立面根據體塊關系與材質的不同，可分為體塊組合型與材質組合型。體塊組合型多以相同或近似材質體塊穿插變化，可根據體塊之間的轉折與變化合理分布光的亮度與色溫，例如具有明顯頂部結構的建筑，采用頂部高亮度的手法與立面亮度產生差異，再加上光色的差別。使夜間形象更加生動。在照明手法上，也可通過整體投光與局部裝飾照明形成差異化對比，在夜間呈現豐富的體量變化。材質組合型由兩種或多種材質組合，材質反射率或通透性有明顯差異，如實體墻面與玻璃幕墻結合。根據不同材質的反射率制定不同的照明策略，如實墻的完整性與玻璃的通透性產生對比，并在光色與亮度上加以區分，形成虛實變化。

2.3 根據外觀結構合理安裝

“見光不見燈”是照明中最常提及的標準，在辦公建筑照明中，合理的安裝方式一方面能夠不影響人在白天與夜晚的使用，另一方面不會影響建筑原有的設計形態。首先，是對燈具光束角與遮光效果的有效控制，盡可能實現精準投光，以保證在滿足燈光效果的同時避免對使用人群產生影響，避免光污染。其次，在滿足燈光效果的前提下，燈具尺寸需要盡可能小，減少對安裝空間的占用。再次，是燈具外形與顏色需要盡可能與被照面貼合，可通過遮光板等裝飾手段對燈具進行包裹隱藏，遮光板的材質與顏色需要與安裝表面一致來減少對建筑外觀的影響。最后是燈具安裝的穩固，需要根據建筑結構找到合理的安裝位置，并且需要明確建筑結構能否承受燈具以及管線的重量。

3 華能大廈在基于外立面特征的照明實踐

3.1 依據上位規劃明確亮度、光色等級

北京華能大廈是中國華能集團的公司總部辦公大樓，建筑由美國KPF建筑事務所設計，該建筑從體量、區位，再到建筑設計都十分重要。《長安街<建國門至復興門>景觀照明提升改造規劃方案》已對長安街沿線建筑做了較為詳細的要求，規定華能大廈所在區域建筑光色要以4 000 K為主，正立面平均亮度為15 cd/m2，側立面平均亮度為11.2 cd/m2。

與長安街大多數強調體量、嚴肅的建筑不同，華能大廈運用現代的建筑材料，通過豎向陶土翼與玻璃翼，形成連貫的建筑界面(圖1)。因此在上位規劃的基礎上，新的照明方案在設計之初便以尊重建筑原本設計理念為出發點，強調建筑的豎向韻律，兼顧車行與人行視角觀賞，形成上強、下弱、入口強的照明節奏(圖2)。

圖1 華能大廈日景照片Fig.1 Day view of Huaneng building

圖2 華能大廈夜景照明改造后Fig.2 Night view effect of Huaneng building after transformation

3.2 總結建筑外立面特征，制定照明策略

華能大廈建筑整體具有如下特點：第一，整體外立面造型較為方正，在玻璃幕墻之外，沿長安街立面以豎向的陶土翼作為裝飾陣列排布，具有很強的規律性。第二，除正立面外，其他立面以玻璃裝飾翼陣列排布為主，主立面低反射率陶土翼與其他立面的高折射率玻璃翼形成材質上“實”與“虛”的體塊組合關系。第三，建筑中央結構柱高于建筑主體，形成視覺中心點，進一步豐富了豎向層次。第四，首層近人尺度的柱廊空間極大豐富了內部空間的開放性。基于以上四點外立面特征，最終確定了照明方式強調豎向線性均質為主，展現材質組合差異為輔，兼顧頂部遠視角視看與近距離行人尺度。

1)豎向線性均質為主——照明突出主立面豎向結構。華能大廈沿長安街立面為陶土翼裝飾，獨特的豎向結構裝飾使得行人在不同的角度觀察擁有不同的視覺效果，因此方案經過光學計算與現場試燈(圖3)，采用4 000 K窄光束投光的方式著重對陶土翼內側進行照明，此種方式不僅方便日后更換維護，也不影響此區域的消防開窗。極窄光束有效的避免了燈光對室內人員的影響，即使是走在建筑周邊，良好的燈具控光也不會對行人產生影響。

圖3 燈光試驗與燈具隱藏Fig.3 Light test and lamp concealment

為不影響建筑白天效果，燈具采用“抽屜式”安裝方式，將燈具隱藏于裝飾板內，固定于陶土翼支撐結構處，既能有效地控制眩光，也不影響白天的建筑外立面效果。

2)材質組合表現為輔——展現主立面與側立面材質差異。華能大廈東西立面為磨砂玻璃裝飾翼，因折射率較高，不宜采用上下對投的照明方式，為在夜間呈現陶土翼與玻璃翼的“實”與“虛”體塊關系，方案采用側投光方式，將小型線型燈隱藏安裝于建筑豎向明龍骨處，通過精準投光將對側玻璃翼均勻照亮，并通過燈光控制降低照明輝度，使側立面平均亮度低于主立面照明。

3)兼顧頂部遠視角視看與近距離行人尺度。除豎向結構之外，建筑立面以中央結構柱為核心向兩側延展，猶如展翅之翼。為突出建筑入口空間以及中央結構，新方案對入口增設雨棚照明，光色以3 000 K為主，并改善頂部結構柱的照明方式，使得照明效果更加統一完整。為烘托建筑整體氛圍，方案對景觀樹木進行補充照明，使得建筑前廣場層次感更加分明，空間氣氛更加親和。充滿韻律的陶土翼照明沿著長安街向兩側延展，在不同角度，能夠感知到不同的照明效果。在符合長安街整體照明規劃的大背景下，華能大廈如輕盈的羽翼，展現出包容、開放、現代的企業集團文脈，形成具有自身特色的夜景形象。

圖4 單側磨砂玻璃翼精準投光Fig.4 One side frosted glass wing precise lighting

圖5 華能大廈夜景照明改造后Fig.5 Night view effect of Huaneng building after transformation

4 結語

建筑外觀效果在白天與夜間都具有很高的藝術價值與使用價值，正確合理的建筑照明能夠提升城市夜環境的藝術效果。本文通過對城市中的辦公建筑外立面特征進行分類，并結合北京華能大廈照明設計進行實踐分析，意在總結出現代辦公建筑合理的照明方式，以便準確地傳達設計理念信息，并引發觀賞者共鳴，使建筑成為夜間的地標和獨特風景。

筆者認為好的辦公建筑夜景照明應該處理好如下幾個方面：其一，以人為本，從人的觀賞與使用角度出發，做到照明合理化；其二，根據建筑自身的外觀特色進行照明設計，照明設計應是錦上添花，在夜間傳播建筑特色與企業文化，尊重建筑本身成為建筑照明表達的一部分；其三，緊密與技術結合，采用新的工藝與照明手段，減少對建筑外觀的破壞，達到照明設計與建筑設計的高度融合。