大尺度媒體立面的存量更新方法研究
——以杭州錢江新城核心區(qū)照明更新為例

馮天成，吳 偉

(1.北京清華同衡規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，北京 100085；2.杭州市錢江新城建設(shè)管理委員會，杭州 310016)

引言

從2015年的南昌一江兩岸燈光秀，再到2016年的錢江新城G20峰會，照明技術(shù)的迅猛發(fā)展與大型城市事件的雙重推動，使得城市級媒體立面以多種形式涌現(xiàn)，在城市照明建設(shè)中成為不可忽視的新現(xiàn)象、新風潮。隨著時間的推移，最初建設(shè)的媒體立面建筑已經(jīng)超過了五年維護質(zhì)保期，面對著舊有燈具老化與城市不斷的更新建設(shè)，原有媒體立面是繼續(xù)利舊，還是顛覆性更新成為越來越多城市面臨的問題。目前對于媒體立面的研究主要集中在點光源設(shè)計方法、片源設(shè)計方法、新建燈具色差研究[1]等，對于使用多年以后的燈具更新方法尚未有成熟的規(guī)范與方法，本文以錢江新城核心區(qū)媒體立面更新為例，探討現(xiàn)有已實施多年的媒體立面建筑如何能夠有效利舊、更新的方法，片源效果的設(shè)計方法不在本次研究范圍之內(nèi)。

1 背景與現(xiàn)狀

從2014年國內(nèi)出現(xiàn)城市體量媒體立面至今已經(jīng)有9個年頭，此類城市夜景已經(jīng)在美譽度與歸屬感上有一定影響價值，但目前已出現(xiàn)燈具超過質(zhì)保期、維護成本高、燈具不同程度老化、新增樓宇增多改變原有城市格局等一系列問題，是顛覆重建還是局部修補，是修復維護還是再次一鳴驚人困擾著很多城市。

以錢江新城燈光秀為例，從2016年G20峰會以來，錢江新城燈光秀已經(jīng)成為杭州市民自豪的城市名片，也成為吸引游客的重要文化旅游資源。它不僅展示了城市的發(fā)展實力，更體現(xiàn)了創(chuàng)新與文化的融合，形成了具有一定社會影響力的燈光活動品牌。在燈光秀運行使用的7年時間中，杭州錢塘江兩岸也在同步發(fā)展，如今錢江新城燈光秀面臨如下困境與挑戰(zhàn)：

(1)舊點光源不同程度老化。部分燈具現(xiàn)場處于不受控狀態(tài)，影響觀賞整體效果(圖1)，目前燈具是否能夠繼續(xù)使用，燈具全部更換還是部分更換，需要通過有效數(shù)據(jù)分析得出科學結(jié)論。城市級媒體立面投資相對較大，如果能夠有效的更新利用，可進一步控制資金投入、避免資源浪費。

圖1 錢江新城現(xiàn)狀問題照片F(xiàn)ig.1 Photos of current problems in Qianjiang CBD

(2)觀賞視角轉(zhuǎn)變，界面效果不完整。2016年時，錢江新城燈光秀最佳觀賞角度為城市陽臺區(qū)域(圖2)，隨著錢塘江兩岸的不斷建設(shè)，到2023年南岸的奧體中心區(qū)域建設(shè)已基本成型，視看角度已從單一的北岸城市陽臺觀賞，擴展到了南岸視角、錢塘江視角等多角度觀賞(圖3)。特別是2023年杭州亞運會舉辦，城市多個視角畫面完整性嚴重失衡，為保證城市界面完整，錢江新城部分新建樓宇及南岸視角樓宇需要增補效果。

圖2 北岸錢江新城觀賞視角Fig.2 Viewing perspective of Qianjiang CBD on the North Bank

圖3 南岸觀賞視角需要增補的建筑Fig.3 Facades in need of supplementation for the south bank viewing perspective

(3)舊燈老化，新增燈具效果匹配難。原有點光源已使用7年，且由三個不同燈具廠家生產(chǎn)，燈具的三色芯片已有不同程度老化。部分樓宇已自行建設(shè)媒體立面，但新建燈具效果難以與原有燈具光色相匹配，且目前無法整體聯(lián)控，影響觀感。

2 燈具檢測與輔助決策

舊點光源能否繼續(xù)使用是決定下一步提升方向的基礎(chǔ)，因此本次輔助判斷分為三方面：現(xiàn)場踏勘目測、點光源檢測、電源及分控器檢測。

2.1 現(xiàn)場踏勘目測

原錢江新城燈光秀主體由65萬盞點光源構(gòu)成，燈具通用協(xié)議為DMX512系統(tǒng)，為便于粗略找出問題所在，對于現(xiàn)場燈光秀進行現(xiàn)場踏勘，采用靜態(tài)白光、紅光、綠光、藍光四色以及彩光動態(tài)的畫面進行對比。

通過現(xiàn)場目視觀察發(fā)現(xiàn)，燈具效果存在如下兩方面問題：一是部分燈具失控，需要通過檢測明確原因是燈具損壞還是分控系統(tǒng)損壞；二是燈具單色亮起時能夠明顯看出色差，此種狀態(tài)表明燈具RGB三色芯片存在部分芯片損壞或不同程度光效衰減情況，需要對RGB三色芯片衰減情況進行檢測對比。

2.2 點光源檢測

為確保數(shù)據(jù)準確性，針對已安裝的三個點光源品牌，分別現(xiàn)場隨機抽取10套點光源，另由維保單位提供同型號全新點光源三套，用于數(shù)據(jù)比較。根據(jù)樣品檢測結(jié)果，未使用過的燈具樣品平均光通量為64.1 lm，舊燈具樣品平均光通量為49.1 lm，光通量維持率為76.6%，目前高于《LED夜景照明應用技術(shù)要求》(GB/T 39237—2020)規(guī)定的70%要求。因受樣品使用環(huán)境等不定因素的影響，無法準確預估點光源的剩余壽命，因此建議每年一次定期抽樣檢測，當所測光源數(shù)據(jù)低于招標要求初始值的70%時再更新產(chǎn)品。

2.3 電源及分控器檢測

現(xiàn)場隨機抽取點光源電源四套，點光源分控器四套。測試的四個電源樣品基本能正常工作，其中一個電源在做高壓電器強度測試時被擊穿，其余樣品電學性能均符合要求，但樣品接線柱均有不同程度的銹蝕。因此，目前LED燈具在電源維護與更換及時的情況下，還能正常工作。測試的四個分控器樣品輸入和輸出端為隔離電路，但測試的樣品中有三套無法滿足隔離電路耐壓要求，隔離電路高壓后擊穿，說明其電學參數(shù)不佳，建議進行更換。

通過以上數(shù)據(jù)檢測可以看出，點光源目前數(shù)據(jù)滿足規(guī)范標準，仍能繼續(xù)使用，但需要持續(xù)觀察檢修，相比重新建設(shè)，定期維修性價比更高。另外，現(xiàn)場點光源效果不佳，并不單是燈具本身問題，今后需要對驅(qū)動電源和分控器進行定期分批次抽檢，特別是分控器本次建議統(tǒng)一更換。

3 載體篩選與模式控制

3.1 載體篩選

隨著錢塘江兩岸不斷建設(shè)擴展，目前錢江新城燈光秀已不再只是滿足城市陽臺自身觀賞，更要考慮對岸奧體中心視角與其他沿江觀賞界面，因此，需要在原有媒體立面基礎(chǔ)上進行增補，如何選擇載體合理控制投資額就尤為重要，為有效篩選載體，結(jié)合多個視角分析劃分為：保留維護建筑、自建納控建筑、媒體加面建筑、新增媒體建筑四大類型(圖4)。

圖4 視線分析與載體篩選分類Fig.4 Visual analysis and carrier selection classification

(1)保留維護建筑。根據(jù)燈具檢測輔助決策，明確了保留、維護原有燈具的原則，對現(xiàn)狀效果較好的燈具予以保留。

(2)自建納控建筑。經(jīng)過現(xiàn)場踏勘，對于小業(yè)主自建的媒體立面樓宇采取納控處理，確保在表演聯(lián)動時段城市界面整體聯(lián)動，其他時段可根據(jù)城市管理辦法自控需求效果。

(3)媒體加面建筑。2016年觀賞視角以城市陽臺為主，部分建筑的媒體立面設(shè)置均在城市陽臺一側(cè)，為滿足亞運期間江對岸觀賞效果，針對觀看視角確定增加立面位置，避免過度與浪費。

(4)新增媒體建筑。為保證南岸亞運視角觀賞的連續(xù)性，選擇視線范圍內(nèi)不連續(xù)且暗區(qū)面積較大的建筑增加媒體立面。新增媒體立面仍然采用1米4點布置方式[2]，不會過密造成浪費，也能夠滿足城市陽臺與南岸奧體中心多視角的觀賞需求。

3.2 模式控制

為解決燈光秀與平日夜景效果兩極分化，平日模式時，在原有泛光照明正常點亮的基礎(chǔ)上，對于立面較暗的建筑利用燈光秀點光源補充照明，且點光源呈現(xiàn)形式與建筑載體本身特征相結(jié)合，使平日模式下的單體建筑效果在符合整飭的大環(huán)境基礎(chǔ)下，又富有自身個性，切實做到一套燈具兩種模式，運用燈光優(yōu)化空間主次關(guān)系(圖5)。

圖5 照明提升后實景照片(平日模式)Fig.5 Realistic photos after lighting enhancement (normal mode)

4 燈參設(shè)定與效果匹配

通過對舊點光源的檢測發(fā)現(xiàn)，與2016年舊有燈參數(shù)據(jù)相比，舊點光源的RGB三色芯片存在不同程度衰減及色溫偏移，因此新點光源參數(shù)不能直接按照2016年燈參數(shù)據(jù)設(shè)定，否則將產(chǎn)生明顯的視覺差異。

(1)光通量參數(shù)設(shè)定。舊點光源測試光通量平均為49.1 lm，新點光源約為56 lm，為解決新燈會比舊燈亮的情況，為后續(xù)降低亮度且不影響色彩表現(xiàn)精度，要求新燈不要自帶Gamma值，通過控制系統(tǒng)外部設(shè)置。后續(xù)可通過調(diào)光的方式達到亮度一致，第一年調(diào)低20%光通量保持與舊點光源亮度一致，達到節(jié)能的同時也為以后燈具衰減預留空間。

(2)主波長參數(shù)設(shè)定。根據(jù)現(xiàn)狀燈具檢測值作為新點光源精準數(shù)據(jù)目標，經(jīng)檢測舊點光源RGB主波長平均值為R：623.3 nm、G：527.9 nm、B：471.6 nm，與2016年燈具波長參數(shù)有一定差距，特別是藍光差距較大。經(jīng)過研究表明，人眼對不同光譜顏色的敏感性不相同，紅色與綠色的寬容量遠大于藍色，在相同偏差數(shù)值下，藍光偏差比紅、綠色光明顯很多[3]，根據(jù)項目統(tǒng)計，藍光主波長偏差大于3 nm就可被明顯察覺，而紅綠光大于6 nm尚不明顯[4]。因此將新點光源RGB主波長基于現(xiàn)有抽檢數(shù)據(jù)設(shè)置為R：625±3 nm、G：530±3 nm、B：470±3 nm，以使肉眼所看到的新舊燈具光色相一致。

新燈參的設(shè)定一方面有利于本次提升的效果一致，另一方面為日后小業(yè)主新建照明提供了參數(shù)依據(jù)，方便城市管理部門對于城市風貌的統(tǒng)一管控。

5 結(jié)語與思考

2023年9月23日，杭州亞運會在錢塘江畔舉行，奧體核心區(qū)與錢江新城核心區(qū)南北相望，交相輝映，共同演奏了詩畫錢塘夜景樂章。錢江新城核心區(qū)的照明提升充分地秉承了“綠色、智能、文明、節(jié)儉”的理念，在亞運會期間再次亮相。

本文針對大尺度媒體立面必將面對的舊有燈具效果衰減、城市風貌變化等矛盾，提出了相應的解決策略：一方面，需要通過數(shù)據(jù)檢測驗證舊有燈具是否能夠滿足繼續(xù)使用，除了燈具本身衰減程度之外，需要對其他硬件設(shè)備同步進行檢測測試，找出效果減弱的問題所在；另一方面，在能夠利舊的前提下，載體界面進行慎重的梳理篩選，確保能有切實有效的效果提升；最后，為了保證新增燈具與舊燈具的效果匹配，不能簡單搬用原有燈參數(shù)據(jù)，需要根據(jù)舊燈具衰減情況相應變化。照明更新現(xiàn)場情況較為復雜，每個項目都會有不同情況產(chǎn)生，本文以錢江新城更新為例，意在對未來大尺度媒體立面更新提供可參考的方式方法，使資源被有效利用，避免大拆大建。