張焱 陸思
1南京市公共工程建設(shè)中心 江蘇 南京 210000
2南京琵碧艾建筑景觀設(shè)計(jì)有限公司 江蘇 南京 210000
南京江心洲長(zhǎng)江大橋又名 “南京長(zhǎng)江第五大橋”,是南京市境內(nèi)連接浦口區(qū)與建鄴區(qū)的過(guò)江通道,位于大勝關(guān)南京長(zhǎng)江大橋(南京長(zhǎng)江三橋)和南京長(zhǎng)江大橋之間,是南京“高快速路系統(tǒng)”中繞城高速公路一環(huán)的重要組成部分,也是世界首座輕型鋼混結(jié)構(gòu)斜拉橋。橋梁總長(zhǎng)4.4km,主橋長(zhǎng)1796m,南北主跨長(zhǎng)1200m;主橋?yàn)橐蛔p索斜拉橋,景觀照明設(shè)計(jì)的區(qū)域也就是該橋的主橋區(qū)域。
設(shè)計(jì)理念是設(shè)計(jì)作品構(gòu)思過(guò)程中所確立的主導(dǎo)思想,它賦予作品文化內(nèi)涵和風(fēng)格特點(diǎn)。好的設(shè)計(jì)理念至關(guān)重要,它不僅是設(shè)計(jì)的精髓所在,而且能令作品具有個(gè)性化、專業(yè)化和與眾不同的效果。本次特大型橋梁景觀照明的設(shè)計(jì)主題思路是在充分考量安全、環(huán)保和集約化設(shè)計(jì)基本理念的基礎(chǔ)上通過(guò)各種空間形式、造型色彩、氣氛營(yíng)造等手法,向觀賞者傳達(dá)跨江大橋輕盈、靈動(dòng)和自然的一種特定環(huán)境景觀藝術(shù)的創(chuàng)新。
1.1 主題構(gòu)思:南京五橋是一座三塔雙索斜拉橋梁,設(shè)計(jì)充分利用其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用豐富多變的光效折射出城市的文化與情感,賦予橋梁“綠水青山就是金山銀山”的新時(shí)代景觀亮化主題。
1.2 安全設(shè)計(jì):南京五橋是橫跨長(zhǎng)江的重要交通通道,同時(shí)也是空中飛行的重要保障通道,設(shè)計(jì)充分考量通過(guò)燈具照射角度、亮度、數(shù)量、功率和高度的調(diào)整優(yōu)化,滿足路面車行、水上船行和空中航行的三維安全。
1.3 環(huán)保設(shè)計(jì):南京五橋地處江豚保護(hù)區(qū)和濕地保護(hù)區(qū),同時(shí)又緊鄰河西高檔社區(qū)和江北新區(qū),設(shè)計(jì)中充分考量通過(guò)設(shè)定一般節(jié)假日和重大節(jié)假日模式,充分減少燈光污染對(duì)生態(tài)環(huán)境和居民生活的影響。
1.4 集約設(shè)計(jì):南京五橋景觀照明設(shè)計(jì)中充分采用主體工程和其他附屬工程中共用桿件、共用線槽、共用通道的集約化設(shè)計(jì)理念,同時(shí)景觀照明工程全部采用LED燈具,減少投資的同時(shí)節(jié)約后期管養(yǎng)成本。
1.5 景觀設(shè)計(jì):南京五橋景觀照明設(shè)計(jì)充分利用塔柱、斜拉索和橋身箱梁三個(gè)內(nèi)在載體,以及為江水、光影和周邊環(huán)境三個(gè)外在載體。主要通過(guò)以三個(gè)上下塔柱為載體形成“立足于江中”的豎向景觀;以整個(gè)箱梁邊沿線形成“跨越江面”的橫向景觀;以打亮邊側(cè)斜拉索形成“飛翔于江上”的立體景觀;以江水為鏡形成“映射于江面”的映像景觀;以夜色和周邊環(huán)境為襯托形成一幅“春江花月夜”的整體景觀。
圖1 夜景效果示意圖
通過(guò)技術(shù)途徑如何將設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景是景觀照明工程建設(shè)的最大難點(diǎn),南京五橋景觀照明具有創(chuàng)新型的設(shè)計(jì)理念,同樣必須有創(chuàng)新的技術(shù)作為支撐。本次工程建設(shè)在充分利用橋梁三大內(nèi)在載體和三大外在載體的基礎(chǔ)上,以設(shè)計(jì)理念為綱,在燈具選型、安裝位置、場(chǎng)景設(shè)置和智能控制上創(chuàng)新采用多種技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)理念。
2.1 塔柱:南京五橋共三座塔柱,為縱向鉆石型索塔,上塔柱高136m,下塔柱高41m。設(shè)計(jì)使用LED RGB 200W和300W投光燈從下至上分段泛光照明,通過(guò)不同配光角度的組合實(shí)現(xiàn)均勻的燈光覆蓋,塑造豎向景觀。
圖2 燈具布置示意圖
2.2 橋身箱梁:南京五橋是世界上首座采用粗骨料活性粉末(UHPC)橋面板結(jié)構(gòu)的組合梁,燈光表現(xiàn)選用線性燈和洗墻燈間接照明的組合方式凸顯這一特點(diǎn)。燈具選用LED RGB 10W線性燈和LED RGB 18W 洗墻燈,線性燈安裝于公路面護(hù)欄外側(cè),洗墻燈暗藏于腹板內(nèi),通過(guò)間接光塑造整體箱梁橫向景觀,遠(yuǎn)觀如同一條彩虹飛架長(zhǎng)江南北。
圖3 箱梁夜景效果示意圖
2.3 斜拉索:南京五橋橋梁的拉索設(shè)計(jì)為中央拉索,有別于大部分兩側(cè)拉索的斜拉橋,其突出的特點(diǎn)就是橋身更顯纖細(xì)、輕薄,這也是該橋梁設(shè)計(jì)的創(chuàng)新和亮點(diǎn)。燈光表現(xiàn)上自然力求突出“細(xì)薄”的橋身。體現(xiàn)在拉索面的光效就是照亮外側(cè)部分拉索,在索面形成三角形范圍的光域。燈具選用LED RGB 150W和300W ,配光角5°、10°、20°多角度組合,該部分照明燈具布置于路面兩側(cè),這一點(diǎn)有別于當(dāng)下流行的多媒體展示面的做法,看似簡(jiǎn)單,卻更能展現(xiàn)橋梁原始的設(shè)計(jì)美感和立體景觀。
圖4 燈具布置及光域覆蓋范圍示意圖
2.4 場(chǎng)景設(shè)置:方案設(shè)計(jì)了不同時(shí)段和節(jié)假日的表現(xiàn)形式。對(duì)于夜景照明項(xiàng)目的日后正常運(yùn)行,這一點(diǎn)尤為重要。場(chǎng)景的設(shè)置要從城市的維度、項(xiàng)目自身需要包括其所處地域特點(diǎn)等等因素綜合考慮,當(dāng)然最重要的,做到既滿足美化城市夜景的需求也能將光污染對(duì)環(huán)境的破壞降到最低。南京五橋景觀照明該設(shè)計(jì)了“金山銀山,綠水青山”、“月皎波澄,弦隨風(fēng)動(dòng)”、和“江風(fēng)撫琴,金陵唱晚”三個(gè)主題場(chǎng)景。
圖5 主題方案實(shí)景圖
2.5 智能控制:在南京五橋項(xiàng)目中,LCE FX 主控端采用Sympholight5.0控制軟件,該軟件具備燈光設(shè)備管理、項(xiàng)目設(shè)置、效果制作、效果預(yù)覽、DMX輸出查詢、API接口等功能。Sympholight5.0軟件作為一款DMX控制軟件,在視頻管理上,具備兩個(gè)獨(dú)立效果漸入漸出的設(shè)置(讓效果過(guò)渡自然)、效果之間的層管理、燈具分組讀取視頻管理、具備對(duì)已有視頻的某個(gè)區(qū)域燈具效果進(jìn)行效果變更的視頻處理能力。以上功能大大減少現(xiàn)有項(xiàng)目中效果確認(rèn)的時(shí)間,有助于設(shè)計(jì)師確定項(xiàng)目最終效果。
新版Sympholight5.0軟件一方面,可以根據(jù)客戶需求,制作web界面的控制面板。背景以及按鈕可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行制作,實(shí)現(xiàn)客戶本地操作;另一方面可為終端移動(dòng)設(shè)備,兼容蘋(píng)果iOS系統(tǒng)與安卓系統(tǒng),可安裝在平板電腦和智能手機(jī),實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件遠(yuǎn)程觸發(fā)控制,同時(shí)可以根據(jù)客戶需求設(shè)置管理權(quán)限(操作密碼),實(shí)現(xiàn)權(quán)限管理。提升效果操作的安全性。
圖6 系統(tǒng)控制拓?fù)鋱D
為保證達(dá)到設(shè)計(jì)效果,確保設(shè)備采購(gòu)和工程實(shí)施一次到位,五橋景觀照明工程嚴(yán)格按照先軟件模擬計(jì)算、斷面大體量測(cè)試、整體安裝調(diào)試的三步驟原則開(kāi)展大量的試燈工作,且每一步都做到了精益求精。
3.1 模擬計(jì)算
模擬計(jì)算在行業(yè)里通常稱為照度計(jì)算,也就是通過(guò)專業(yè)的照明設(shè)計(jì)軟件模擬場(chǎng)景的實(shí)際效果,這個(gè)效果不同于方案階段的效果圖表現(xiàn),它好比結(jié)構(gòu)專業(yè)的承重計(jì)算,通過(guò)軟件搭建載體模型,調(diào)取包含燈具各項(xiàng)光學(xué)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)、布置燈具、設(shè)置被照面反射率等參數(shù),通過(guò)軟件的計(jì)算后獲取包括亮度、照度、眩光值等等一系列參考數(shù)據(jù)。這為下一步的試燈程序提供了理論支持,一定程度上也降低了試燈的成本。
圖7 專業(yè)照明計(jì)算軟件DIALux操作界面
3.2 現(xiàn)場(chǎng)試燈
項(xiàng)目的試燈是幾乎所有亮化工程必須的一個(gè)程序,他關(guān)系到方案設(shè)計(jì)能否順利落地,也為提升設(shè)計(jì)效果的可行性提供了一種直觀的判斷。
本項(xiàng)目試燈的最大難點(diǎn)在于拉索面的照明,難點(diǎn)主要表現(xiàn)在兩點(diǎn):塑形和亮度。設(shè)計(jì)上意圖通過(guò)外側(cè)拉索的塑形來(lái)強(qiáng)化橋體的纖薄觀感,然而,燈具的安裝位置對(duì)光束的控制帶來(lái)了不小的困難,既要保證光域覆蓋的完整又要保持上下亮度的統(tǒng)一。這一步的完成,除了技術(shù)團(tuán)隊(duì)豐富的經(jīng)驗(yàn)外,還需要各類技術(shù)手段的加以輔助,為此,南京五橋景觀照明工程試燈除了前面所述的專業(yè)計(jì)算軟件,還采用了專業(yè)測(cè)光儀器、無(wú)人機(jī)等等輔助設(shè)備加強(qiáng)試燈效果的觀測(cè)及檢測(cè)。
圖8 無(wú)人機(jī)各方位航拍
圖9 亮度測(cè)量?jī)x器現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)
對(duì)于亮度的定位上,在試燈過(guò)程中,特別是初期,各方都存在不同的觀點(diǎn)。對(duì)于各類亮化載體,《城市夜景照明設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T 163-2008中有著明確的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。但事實(shí)上,困難在于如何定位此橋是屬于“E2 低亮度環(huán)境區(qū)“還是屬于“E3 中等亮度環(huán)境區(qū)“。從地理位置來(lái)看,橋梁連接建鄴區(qū)的江心洲和浦口區(qū),跨越長(zhǎng)江兩岸,江面夜晚的環(huán)境光偏低,應(yīng)屬于低亮度環(huán)境區(qū);然而,在南京這座沿江城市,時(shí)處江南江北同城化大發(fā)展的時(shí)代,江心洲大橋起到不亞于南京長(zhǎng)江大橋的戰(zhàn)略功能,與南京眼、青奧雙子塔一脈相連近在咫尺,未來(lái)也可預(yù)見(jiàn)成為城中橋。為保證真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖,確保與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào),在亮度控制上,經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)多次的試燈,并聽(tīng)取多方專家論證,最終確定提升局部亮度的解決方案。
3.3 安裝調(diào)試
安裝調(diào)試整個(gè)過(guò)程是一項(xiàng)非常具有挑戰(zhàn)新的創(chuàng)新工作,同時(shí)也是一項(xiàng)艱巨而復(fù)雜的重復(fù)性勞動(dòng)工作。首先,提前制定分布分項(xiàng)安裝調(diào)試工作計(jì)劃,其次,按照分部分項(xiàng)計(jì)劃進(jìn)行安裝和調(diào)試,最后進(jìn)行整體調(diào)試。其中,分部分項(xiàng)的安裝調(diào)試工作是是否能達(dá)到設(shè)計(jì)效果的關(guān)鍵性和基礎(chǔ)性工作,調(diào)試的過(guò)程往往面對(duì)的是多次的失敗和失落,但本次安裝調(diào)試,在前期模擬試燈和現(xiàn)場(chǎng)試燈的基礎(chǔ)上。經(jīng)歷了無(wú)數(shù)個(gè)不眠的調(diào)燈之夜后,不但獲得了應(yīng)有的成果外,同時(shí)也獲得了意外的驚喜。在控制系統(tǒng)接入后,通過(guò)變換的節(jié)奏和畫(huà)面賦予了夜景全新的“春江花月夜”的燈光場(chǎng)景。
圖10 夜景實(shí)拍
現(xiàn)代特大型橋梁的建設(shè)代表著城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,也代表著國(guó)家橋梁建設(shè)的最高技術(shù)水平,而特大型橋梁的景觀亮化工程是橋梁文化的一種表達(dá)方式,更是升華為時(shí)代氣息的一種具體體現(xiàn)。只有真正理解橋梁蘊(yùn)涵的內(nèi)在精神,才能找到讓其大放異彩的方向和存在的價(jià)值。