淺析傳統建筑的城市文化夜景表達
——以常州天寧寶塔基礎照明及光影秀為例

劉東岳

(同方股份有限公司，北京 100083)

引言

近年來，中國已成為全球最大的景觀照明市場。城市光影秀正在深刻改變城市空間，成為美化城市景觀、打造城市品牌、延伸城市文化傳播的重要發展戰略。對于旅游市場，光影秀作為打破淡旺季、放緩旅游節奏、延長旅游時間、激活夜游經濟的一大利器，因其較低的運維成本、新奇的展現互動形式而具有較高的適用性，進而越發受到旅游目的地的青睞。

隨著我國城市夜景照明和旅游業的發展，中國傳統建筑作為城市重要的歷史文化載體和旅游場所，其夜間的景觀價值和商業價值日益受到重視，中國傳統建筑夜景照明也是城市建筑與景觀照明發展的一個重要方向。

縱觀中國傳統建筑照明優秀案例，在具有深厚佛教文化底蘊的寺院及佛塔之上進行適度的基礎照明及光影秀設計和建設、并取得積極效果的案例較少，謹以此案例作為傳統建筑照明及光影秀的研究探索。

1 項目背景

常州，別稱龍城，一座有著3200多年歷史的文化古城，古城因城垣形狀而有“地有龍形，故曰龍城”之說。天寧風景名勝區內，千年古剎天寧禪寺，世界最高佛塔天寧寶塔，靜靜俯瞰著這座城市(圖1)。虔誠、清凈、莊嚴、悠遠的梵唄聲自寺廟內緩緩傳來，作為世界最高佛塔，天寧寶塔高度153.79 m。襲唐宋建筑的風格：華貴而不繁復，簡潔亦顯大氣，雖無雕梁畫棟之美，卻有古色古香之韻，透出一股莊嚴之氣。寶塔位于天寧禪寺中軸線的最北端，是寺院內的核心建筑，是城市、更是人們心中的文化地標。

圖1 天寧寶塔白景圖Fig.1 White scenery of Tianning Pagoda

隨著文旅夜經濟的興起，夜景照明的時代需求從追求“亮起來”，逐步變為更注重滿足人的夜間活動需求、文化特質和照明品質，2021年春節之際，享有“中華第一佛塔”美譽的常州天寧寶塔之“光耀龍城”大型寶塔光影秀與廣大常州市民和游客見面，讓天寧寶塔煥發出時代的生機，成功地運用科技創新、藝術設計助燃傳統文化復興，打造常州文化地標。

2 項目概況

常州天寧寶塔位于常州天寧禪寺內，天寧禪寺始建于唐朝貞觀、永徽8年間，距今已有一千三百五十多年的歷史，是中國重點保護寺院之一，與鎮江金山寺、揚州高旻寺、寧波天童寺并稱為中國禪宗四大叢林。常州天寧寶塔始建于2002年，承載1 000噸銅飾，塔高153.79 m，采用舉世無雙的銅雕藝術，是世界第一高佛塔，也是一座“盛世之塔、文化之塔、傳世之塔”。

經過對天寧寶塔的詳細現場調研、亮度測量和資料整理，主要存在以下問題，也是本文研究的主要問題。

2.1 作為核心建筑，地標形象缺失

寶塔周邊沒有大體量的構筑物與其搶鏡，在多視角(紅梅公園、延陵路、羅漢路、武青北路、聽松樓等視點)都形成地標建筑的視覺效果，是城市的展示窗口。但由于設計施工年久，現場設備老舊，傳統的金鹵燈結合點光源的照明方式，經過長時間運行，造成光衰明顯、暗區雜斑隨處可見、對比強烈等現狀問題。項目組使用成像亮度設備(面亮度計)對天寧寶塔原有亮度指標進行測量顯示(圖2)：塔冠亮度最高為66.48 cd/m2，最低為28.68 cd/m2；塔身亮度最高為11.38 cd/m2，最低為6.408 cd/m2。原有亮度值較低，無法體現地標價值。天寧寶塔與周邊環境的亮度完全脫節，地標作用缺失。

如何進行照明提升，在夜間塑造地標形象，包括在效果、安全、能耗等方面綜合提升，成為我們需要解決的主要問題。

2.2 文化底蘊深厚，但夜間表達不足

從建筑結構的文化表達來說，天寧寶塔在外形上采用了唐宋古塔的風格，八角飛檐，整體形態端莊，簡潔粗獷，氣勢宏大。豎向造型可分為三段式：塔冠、塔身、基座。原有寶塔夜景缺乏對建筑層次解讀呼應，底部基座夜晚形象缺失。此外，在塔前主廣場觀看塔身效果，每層塔檐底部是主要展示界面，但原有夜景照明并未體現此處結構。用夜景照明手法對寶塔獨特的文化造型進行解讀這一方面，有很大提升空間。

另一方面，作為中華第一佛塔，天寧寶塔的文化底蘊深厚，其蘊含的文化價值極高。而作為城市核心旅游景區，原有夜景已無法滿足日益增長的旅游需求和市民夜間文化生活需求。如何通過豐富的光影科技手段為寶塔進行科技文化賦能，以文化傳播與創新視覺促進文旅夜游，也是本文研究的主要問題。

2.3 存在安全隱患，原有能耗較大

原有照明燈具設計施工年久，存在一定的安全隱患。例如安裝于每層屋檐之上的蓮花燈，原有安裝方式為平底安裝于弧形筒瓦之上，結構契合度不高，且沒有加裝防墜鏈等保險手段，如今存在個別蓮花燈墜落現象，造成安全隱患，導致寶塔一層必須進行圍擋防護，游客無法近距離觀塔。在照明的設計實施過程中，所有燈具都要考慮在施工工藝和工序上做到以保護建筑本體和消除安全隱患為前提，進而實現效果。

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原有燈具大多為金鹵燈，能耗較大，也亟待以LED燈具進行替代，從而實現節能降耗。

3 設計思路與特色

在尊重文化性、安全性、創新性、經濟性和可持續性原則的前提下，針對常州天寧寶塔夜景照明存在的問題，從建筑特質和文化屬性出發，圍繞以下設計思路，也成為整個設計的創新特色。

3.1 多種照明模式提升照明效果

在研究設計之初，考慮到建筑的特殊地位和重要意義，項目組在常州當地進行了訪談調研，對寺廟僧人、相關工作人員、市民、游客等不同人群進行訪談，以呈現民眾喜好的照明效果。在光色、動態、亮度對比度等多種指標上，人們給出了諸多合理化建議，例如寺廟僧人提出佛教建筑不宜使用大面積紅色，市民希望寶塔在周末適當延長亮燈時間等。在調試過程中，項目組調配了RGB數值不同的金色進行僧人和民眾的現場訪談，最終選取了滿意度最高的金色作為基礎照明光色。

提升后的燈光藝術在夜間賦予寶塔以生命力，傳達出寶塔自有的建筑語言和文化神韻，助燃傳統文化復興。本次提升以平日、周末、節假日、節能四種模式，體現建筑于不同場景下的藝術色彩與文化內涵，更是滿足人們在不同時段的夜間觀賞體驗需求(圖3)。本次基礎照明效果提升主要有如下幾個方面：

圖3 天寧寶塔平日基礎模式夜景提升前后對比Fig.3 Comparison of Tianning Pagoda’s basic day mode night view before and after Improvement

(1)改善原有光色。提升后的基礎照明效果改善了原有光色，原有照明效果光衰明顯，提升改善為整體金色，更加凸顯寶塔的傳統氣韻。平日基礎模式下的天寧寶塔披上一襲金裟，熠熠生輝，金光漫漫，令人心生敬畏。雄偉的金色寶頂在城市多方位都可見，形成城市夜間形象引領。

(2)為漢白玉塔林補充照明。基礎模式下，為漢白玉基座補充了暖白光色的照明效果。光色的應用仿佛為塔林染上一抹皎潔的月光，用燈光還原塔林的純凈無瑕，也使得寶塔的整體氣勢更加完整。

(3)改善亮度與對比度。改善亮度與對比度，使得寶塔整體建筑層次更加和諧，塔身、檐口、斗拱等建筑構造在夜間效果更加完整、細節層次明晰、對比和諧，避免過多暗區導致對比過于強烈。改善后的寶塔廊道與層間舒適的亮度層次關系塑造光影的對比，自然帶給人們立體的視覺感受。

(5)節假日模式定制主題表演。在節假日模式時，寶塔呈現更為豐富的表演(圖4)。在重要節日、重大慶典活動中，更可以應需定制主題光影表演，運用多個子項的豐富手法，結合科技與藝術，在塔身動情描繪佛手拈花、紅梅盛開、茅山明月等多個常州標志圖景，喚起人們的情感共鳴和心靈歸屬。同時，塔身的光束配合音樂節奏，在地面投射抽象紋樣，充分營造場地內近人尺度下的沉浸體驗。

圖4 天寧寶塔夜景設計多種模式Fig.4 Multiple modes of night scene design for Tianning Pagoda

3.2 多樣文化展示增加夜游內涵

光影秀的創新應用作為傳統建筑保護發展的踐行者，當前已在國內外得到廣泛的關注和認可。本次《光耀龍城》天寧寶塔光影秀，傳承傳統文化，賦予時代精神，結合科技與藝術的力量，將天寧寶塔古老莊嚴禪意的氣質融入新奇斑斕的光影秀之中，碰撞出一種跨時代的時尚美感，向市民和游客展示傳統文化的博大精深和當代科技的創新發展。

光影秀從倒計時開始，分為引子：“金牛踏福”，“云水禪心”、“最美常州”、“跨越未來”、“龍城天寧”四個篇章，以及最后的謝幕“教我如何不想她”六個部分，音樂創作由名曲改編，一氣呵成。其中，在“云水禪心”篇章，用光影描繪了佛教文化的自然靈境，將禪遠的心思寄托于山水之間。運用了《西溪探梅》的音樂，祥云散去，佛手拈花，將天寧寶塔的佛教文化用光影詮釋表達，帶給人們全新的視聽體驗(圖5)。

圖5 天寧寶塔光影秀效果Fig.5 Tianning Pagoda light and shadow show effect

在“最美常州”篇章，講述了常州的歷史人文和風土人情。配樂采用了常州人耳熟能詳的本土原創歌曲《常州》，激光伴隨音樂在塔身動情描繪紅梅盛開、茅山明月、裊裊炊煙、魚戲荷塘等多個常州標志圖景，喚起人們的情感共鳴和心靈歸屬。同時，塔身的光束配合音樂節奏，在地面投射抽象紋樣，充分營造場地內近人尺度下的沉浸體驗。而在“跨越未來”篇章，動感的音樂結合活力的畫面，將現代都市的活力與發展盡情展現，通過時尚的節奏喚醒年輕人蓬勃的熱情。在第四篇章“龍城天寧”中，表達了如今的美好生活，隨著柔美動情的音樂，帶給人情緒上的撫慰和感情上的共鳴，與最后收尾謝幕“常州教我如何不想她”的文字相輔相成，進一步將常州的旅游宣傳語廣泛傳播。

常州市作為歷經3200多年歷史的江南名城，文化底蘊深厚，光影秀面世之后，首先形成了文化旅游爆點，吸引了區域內游客前來游賞，并且配合寺廟內的夜間活動形成了文化品牌，帶動區域夜間經濟發展，助力了傳統文化、佛教文化的廣泛傳播，省佛教協會等佛教團體在天寧寶塔組織佛教文化交流活動，并提出了佛教主題光影秀的編排需求；其次以點帶面，帶動了市委市政府深度開發“塔寺院市”整體片區的文旅駐留消費，以塔為中心景點，帶動周邊文旅資源，整體提升建設吃住行游購娛一體化的文旅片區。通過光影秀融合傳統文化，還原歷史、展現美景、傳播文化，讓天寧寶塔的夜間形象成為永恒的精神和文化地標，對中華傳統文化復興具有積極的意義(圖6)。

圖6 天寧寶塔照明工程相關報道摘取Fig.6 Extract of relevant reports on the lighting project of Tianning Pagoda

3.3 多項技術創新助力成果展現

(1)光影演繹技術創新。目前實現光影秀的視覺畫面和故事演繹，通常需要大量的投影設備來完成，其造價較高、能耗較大、設備體量較大；或者在建筑物表面鋪設點光源形成媒體立面，卻通常不適合傳統建筑。

而本項目創新使用投光燈、洗墻燈等常規燈具作為建筑光影秀表演的主角之一，在寶塔的畫布上暈染豐富的色彩和紋樣，以兩臺激光作為畫筆，展示豐富又具有藝術美感的畫面文字。值得一提的是，本項目創新運用了全景投影(軌道鏡)技術，投影具象圖案呈現畫龍點睛的效果，塑造了豐富的畫面層次，再配合其他子項，打造出多方位立體沉浸式文旅演繹。全景投影系統相較于普通的投影系統，在投入相對較小的前提下保證故事和畫面的靈活性，通過技術創新實現藝術效果創新。

軌道鏡技術創新，最低成本為故事提供點睛之筆。本項目創新地首次在國內的大型光影秀中運用了全景投影(軌道鏡)技術(圖7)。當前世界及全國文旅夜游行業中，對地標建筑的整體投影Mapping秀逐漸流行起來。其特點是有著細膩的表現力和豐富的畫面呈現。但在此項目中，投影Mapping的手法存在一定局限性，第一，本項目載體是世界第一高佛塔，投影Mapping光影秀需要多臺高流明工程投影機進行投影的搭建與融合，其硬件以及實施成本較高；第二，整體Mapping的內容必然是高分辨率高定制化的片源，其制作成本較高且須經常更新；第三，天寧禪寺為文保單位，多臺高流明投影機的體積較大。出于對文物的保護以及對佛門凈地的尊重，綜合考慮上述因素，本項目在基礎照明燈光的基礎上，融合激光、光束、霧森、音響，并創新性的融入了全景投影(軌道鏡)技術，技術創新助推文化傳播。

圖7 天寧寶塔軌道鏡投影技術Fig.7 Tianning Pagoda orbital mirror projection technology

全景投影是一門結合了AI人工智能、光學測量以及光學呈現的世界領先的數字媒體呈現技術。其基本原理為通過使用結構光對建筑物進行三維立體掃描，再通過超高精度鏡面控制來將投影機本應呈現于固定位置的畫面投射于水平270°至豎直120°空間中的任意位置。其技術的難點在于通過鏡面折射以及投影在不規則物體上的投影畫面一般都會產生不同程度的畸變。但在結合了結構光三維掃描以及高精度鏡面控制技術，便可以準確地計算出被投射點與投影機之間的三維相對位置，最后再輔以AI算法實現80%自動化智能調節。正是基于此技術，僅僅使用一臺高流明投影機以及一到兩名專業調試人員就可以實現對整個寶塔的分時投影覆蓋。并且，由于此技術具有投影畫面可靈活移位的先天優勢，同一時刻其只需在寶塔之上畫龍點睛，此特性可以使投影機的光匯聚于相對比較小的一塊區域，因此其投射出的畫面亮度有很大提升。運用全景投影(軌道鏡)的創新技術，既節約了經濟成本，又在視覺效果上畫龍點睛，實現多方位立體沉浸式的文旅光影盛宴。

智控技術創新，保障實時編輯和城市智慧照明。在整個項目中，天寧寶塔光影秀總控采用全媒體控制服務器，可任意編輯時間線和定時定點播放節目(圖8)。同時控制8個子項單位，每個子項單位精確到1幀/秒，時間軸中任意調整不同節目順序，用以滿足不同模式下的光影秀表演內容。天寧寶塔光影秀做到一鍵式啟動，無人值守運營，大大降低了運營成本及培訓成本。服務器具備了UV-based和時間軌(含無限制時間軌設定功能)雙同步播放控制功能，主/子機(master/slave)同步自主網絡協議，并且支持虛擬網絡采集輸入：DirectX，Spout，NDI；總控訊號和系統整合：MIDI/OSC/音頻/LTC，MTCTimecode時間碼/DMX&Artnet，Kinesys等強大功能。為保障天寧寶塔光影秀表演，做到了全媒體控制的強大支撐。

圖8 全媒體控制服務器主要功能分析圖Fig.8 Analysis of the main functions of the full media control server

同時，控制系統能夠集成到常州城市照明管理平臺內，一鍵式啟動，降低人員運營成本。自動根據天氣、環境照度等開啟，開燈的時間和亮度與整個城市的環境照明包括路燈、景觀照明、建筑照明等自動同步，切實實現城市照明智慧控制(圖9)。

圖9 集成控制功能分析圖Fig.9 Integrated control function analysis diagram

(2)產品研發創新。產品創新方面，針對原有蓮花燈結構契合度不高造成安全隱患的情況，在效果提升的同時，本次提升對蓮花燈進行了多次實驗研發，燈座基礎螺栓嵌入原有安裝孔，并加固皆采用防墜落措施，為廣大市民近距離觀塔增添一分安全保障(圖10)。

圖10 天寧寶塔定制蓮花點光源實施節點Fig.10 Implementation node ofcustomized lotus point light source for Tianning Pagoda

本項目采用的定制蓮花點光源，選用蓮花含苞待放的形態作為定制點光源的外形，兼顧美觀和功能性(圖11)。定制蓮花點光源采用圍擋結構、特殊卡口、三點爪式固定、防墜繩、開口銷和螺母固定等多重特殊固定和防墜設計，保證點光源可以經受住來自各個方向的沖擊力，長久不松動、不掉落。另外，針對寺院住持提出的進一步細節需求：避免冬季冰凌融化跌落砸壞下一層蓮花燈，研發人員對蓮花燈進行了防沖擊、防撞等級的材料處理(IK07)，并進行了多次抗沖擊實驗；除此之外，還采用了為江南雨季考慮的防水防塵設計等，最大程度保證定制蓮花點光源的質量與安全性能。

圖11 天寧寶塔定制蓮花點光源研發結構Fig.11 Research and development structure of customized lotus point light source for Tianning Pagoda

對燈具之外的其他照明設備，根據項目地情況積極推動實現產品創新，如配電箱箱體材質采用玻璃纖維加強聚碳酸酯的材質(圖12)。這是一種綜合性能優越的工程塑料，該材料有全絕緣、室外防護等級IP65，箱體室外使用壽命達20～25年。抗撞擊等級IK08，不含鹵素、硅素等重金屬，阻燃自熄，箱體可模塊化拼接，具有優異的沖擊韌性、尺寸穩定性、電氣絕緣性、耐蠕變性、耐候性、透明性和無毒性等優點[1]。

圖12 天寧寶塔夜景實施配電柜照片及詳圖Fig.12 Photos and detailed drawings of the distribution cabinet for the night view implementation of Tianning Pagoda

(3)施工工藝嚴謹，保護建筑本體。燈具安裝方面，所有的燈具和設備都在現場進行外觀的對照實驗和樣板段實驗，對照明效果、安裝外觀、安全等方面進行全方位保障(圖13、圖14)。對每一款燈具、線槽、燈槽、配電箱等設備在現場依次進行色卡比對，精心對顏色進行還原和搭配，表達對建筑的保護和尊重。根據安裝面的材質紋理，對每一款燈具、板材的表面噴砂度和凹凸度進行現場遴選，保證表面紋理都盡可能與建筑匹配。

圖13 首層浮雕墻洗墻燈安裝節點大樣圖及現場照片Fig.13 Detailed drawing and on-site photos of the installation nodes of the first floor relief wall washing lamp

圖14 光束燈安裝節點大樣圖Fig.14 Detailed drawing of beam lamp installation nodes

在設計和實施過程中，在不打釘的前提下，充分利用建筑原有構造和原燈位定制卡件等結構件，集約化處理多組照明設備的隱藏，避免對建筑造成破壞。

在燈具的選取上嚴格控制燈具體積，天寧寶塔作為常州市文化地標，為防止夜景照明對建筑本身產生破壞，項目中對每一樣燈具都有嚴格的尺寸要求，力保亮度、功率、尺寸之間的平衡。同時注重載體保護，做好燈具隱藏。為保證燈具安裝不對建筑結構及白天效果產生影響，項目中在保障燈具顏色與建筑立面一致的同時，對燈槽和線槽精細化處理，在近人尺度下保證塔林和塔身美觀。

現場施工過程中，考慮到建筑的特殊性。因地制宜，蜘蛛人采用下滑板方式施工，為不破壞寶塔外觀，綁扎圍繞寶塔核心結構作為整個固定點，保險繩和作業繩固定在寶塔頂部和十層，鋼絲與建筑表面用氈布保護，能有效避免大繩晃動造成建筑外觀磨損，并安排兩名專職安全員值守，一人值守綁扎點，一人在下方值守。

3.4 多重保障措施貫徹安全節能

本工程根據照明場所的功能、性質、環境區域亮度、表面裝飾材料及所在城市規模等，確定亮度標準值；并設定多種控制模式：平時模式、節日模式、節能模式等，進入深夜22點至24點時段，寶塔將開啟節能模式，僅保留50%亮度的塔冠照明，節能環保且不失燈光在區域的引領地位。

表1和表2描述了提升前后能耗測算。從照明光源上來看，經改造后的照明設施全部采用LED節能產品，選用功率因數不小于0.9的燈具，并嚴格控制燈具表面溫度不超過70 ℃，同時通過智能控制系統科學的運行，在擴大了原有照明范圍的前提下，實際運行的能耗相比項目改造提升前(原金鹵燈照明)，年綜合節電率達51.4%，實現了景觀照明提升與節能降耗的雙目標。

表1 提升前能耗測算

表2 提升后能耗測算

4 結論

在本次設計實施中，結合建筑自身的結構特點和文化屬性，通過多種照明模式提升照明效果，多樣文化展示增加夜游內涵，多項技術創新助力成果展現，用科技和藝術為傳統建筑文化賦能；與此同時，中國傳統建筑照明已經進入一個嶄新的時代，在追求更好的夜景效果及日間風貌完整的前提下，兼顧節能要求成為必然[2]。在傳統建筑的照明設計實施全過程中，要全面貫徹節能環保理念，踐行節能降耗的設計準則。

建筑景觀照明與文旅夜游可打造城市夜景品牌、文化IP，提升城市夜晚觀光旅游的吸引力、促進旅游業的發展、吸引人們消費、拉動城市綜合經濟效益的提高、改善經濟結構狀況，具有經濟上的巨大價值[3]。在常州市政府大力堅持“夜復興”，點靚“塔寺園”片區，打響“龍城夜未央”夜間經濟品牌的指引下，本次天寧寶塔基礎照明提升和光影秀工程，主要體現效果、節能、安全三大特點。改造后的天寧寶塔景觀照明設施更加安全、更加耐候，為廣大市民近距離觀塔增添一分安全保障，傳達出寶塔自有的建筑語言和文化神韻，用實踐呈現了傳統建筑的文化表達促進旅游駐留。

項目自亮相以來，得到央廣網、《人民日報》、“學習強國”等各大媒體及社交平臺的廣泛傳播與報道，常州城市知名度和影響力得到持續提升。天寧寶塔作為城市的文化地標和城市名片，通過光影賦能，盤活當地旅游文化資源，服務民生幸福，聚集人氣，促進游客駐留，同時推動了“塔寺園”一體化5A級景區構建，也促進老城廂發展與建設，為城市的夜間經濟注入了新的活力。通過對城市文旅夜游的探索實踐，遵循在常州當地因地制宜、改革創新、特色發展的設計實施原則，探索用光影對傳統建筑的文化進行表達，做出特色亮點，從而進一步促使文旅夜游向城市經營轉化，發揮社會效益和經濟效益。