人民大会堂小礼堂改造工程配光照明优化设计探讨

 人民大会堂是党和国家举行各种重要、大型、国内、国际活动的主要场所，建成于1959年总建筑面积17多万平方米。近年来人民大会堂的大部分厅堂己经装修改造过一次或多次，使之面貌焕然一新，某领导人曾说看到人民大会堂的变化就看到了中国的变化。 本文仅就小礼堂观众厅部分的配光照明优化设计进行探讨、交流。 1工程概况人民大会堂小礼堂是党和*****举行中、小规模重要会议的场所，使用40年其功能、装修、电气、照明、空调、舞台设备均己老化落后，同时也存在着严重的安全隐患（吊顶、墙全部为木结构抹灰），己经不能满足使用要求。1999年开始进行改造设计，2000年10月改造工程竣工。改造后的小礼堂各种现代化功能齐全、技术先进、舒适美观、高雅华贵，可用于重要中、小型国际会议（设有多路同声传译、舞台两侧设有大尺寸、高清晰度、高亮度、多功能显示屏）、文艺演出（设有乐池）、电影放映（设有宽银幕放映设备及DTS音响系统）是现代化的***会堂。 本工程竣工后受到*****及各专业和非专业人士的广泛好评，并获得：（）*北京市勘察设计协会“、”北京市建筑装饰协会“颁发的”优秀建筑装饰设计奖“。 佳作奖*中国建筑装饰协会“颁发‘装饰设计奖” 本工程建筑装饰由清华大学建筑学院王炜钰教授设计，配光照明、强弱电、消防报警由笔者设计完成。 2建筑装饰设计简介68m2，观众厅面积观众厅东侧设贵宾休息厅，并附有贵宾洗手间。 休息厅与二层用房之间设夹层，设置六间同声传译用房及其控制室、译员休息室和耳光室；北侧夹层为新影灯光控制室，西侧夹缝内同标高也设有夹层，安置耳光室。 观众厅后部二层设放映室、配电调光室和扩声机房，东侧二层为设备用房。 舞台口两侧各分二层，下层设视屏机房和新影灯光室，上层为左、右声道音箱室和新影灯光室。 舞台上部设中置声道音箱室及面光室。 舞台南侧为化妆室、服务员工作室、洗手间和附属用房。 舞台前部设有活动乐池。 以上各部分外观见照片1 4小礼堂观众厅配光设计41设计照度的确定一个国家的经济实力高低可以从照度标准看出。 表i我国不同时期及同时期部分国家照度标准照度房间类3配光的重要性随着人们认识和生活水平的提高，现代照明技术与设计在建筑、装修中起着越来越重要的功能与装饰作用。照明设计可以给人们营造出美观、舒适的光环境，使人感到温馨、祥和；也可以通过光的运用使人产生神秘、恐怖、活泼、庄严、悬浮等各种感觉。例如舞台上即使很少设背景，只是通过光的色温、形状、位置、大小、强度、投射角等各种光的组合变化就可以营造出各种各样的气氛，使观众产生多样的感觉与联想，对剧情的表达甚至人物内心世界的展现都起着其它手段不可替代的作用；在艺术界通过长期的实践、研究己经积累了相当多的经验。 国外在各种场合光的运用也有相当经验，但是在我国建筑、装饰等光环境的营造还处于较为落后的状态，甚至有些“样板街道”花费巨额资金却把灯光设计得象是灯泡制造厂的老化流水线……，满目眩光，有些光线甚至刺得睁不开眼，由于瞳孔缩小人们在这些地方除看到的亮灯之外几乎什么都是暗的。这样的光环境会使人感到烦燥不安，无法享受夜色的美丽与宁静，更无法晚饭后在街道上散步休闲，只能耐受着灯光的“热闹”匆匆而过。笔者认为这完全是一种光污染，是一种失败的配光照明设计。 又例如我们在商场中的珠宝首饰柜台会看到各种展品晶莹剔透，闪闪发光，有的还发出五颜六色的光芒；随着观察角度的变化，发光点、光色、光强也随着变化万千极为美丽。这些美丽的商品会使消费者产生极强的购买欲，而当我们把这些珠宝、首饰带回家中在普通的场合，它们的美丽光芒却大打折扣，这就是柜台配光设计的巨大作用，是一个非常成功的例子。 以上可见配光设计之重要性，随着人们生活水平、认知水平的提高必将对光环境提出更高的要求，作为设计人员必须走在前面。 从表1可以看出随着我国经济的发展照度标准也相应提高，但是我国依然与发达国家存在差距。 我国对大会堂、国际会议厅的照度标准为300根据我国与发达国家照度标准的差距、小礼堂的重要性、大会堂现阶段其它厅室照度的实际值及能使观众进入小礼堂即产生“眼前一亮”金碧辉煌、庄重感的要求，小礼堂观众厅照度设计标准确定为800~1000Lux. 42色温的选择为营造观众厅温馨、祥和、亲切、庄重之气氛选择色温3200K.为了便于调光控制应选用白炽灯光源，这样也会得到很高的显色性Ra（显色指数）为97. 43提高节能性2中观众厅全部选用白炽灯光源，根据装饰设计和41中确定的照度设计标准，可以计算出所需电功率约为350KW，这样大的照明用电所产生热量是空调系统不易承受的，即使把室温降下来其热辐射也会使观众感到不适。其高额电费、白炽成的一次性投资的加以及空调系统制冷量的加等等都使此方案难以采用。 根据本工程中照明灯具较多，分区明显，又要求调光的具体情况通过分析、计算决定作为主照明的筒灯采用GE公司紧凑型节能灯光源进行分路顺序开关的有级调光，而吊顶中部水晶组合灯、装饰照明灯、顶槽灯、壁槽灯、壁龛灯等全部使用白炽灯光源作无级调光。 这一设计在达到照度要求，显色性、整体调光效果的较高要求前提下使总用电负荷由350KW降到了约140KW，少用了210KW（60%），同时也大大降低了空调负荷…，极大的提高了综合经济性和舒适性。 表2GE公司紧凑型节能灯。国产白炽灯性能表光源型号额定功率初始流明寿命色温显色性尺寸（mm）长度（L）直径（）国产白炽灯从表中可看出在初始流明相同的情况下紧凑型节能灯耗电只有白炽灯的1/5，而寿命是白炽灯的10倍，其色温、显色性、几何尺寸等均达到设计要求。本工程选用表2所列的两种节能灯，并采用功率因数高、谐波含量低、可靠性高、启动快的进口高频电子镇流器，由于工作频率高，即使运动物体也无闪烁现象产生。 5灯光控制51灯光控制方式的选择节能灯为冷光源，不适合普通调压方法调光，因此必须采用其它方法达到调光目的。由于装饰吊顶采用圆弧过渡到东、西墙面（见封三照片1、2）且这些筒灯为主要光源，把这些筒灯按内外圈分成7个分路，由可控硅调光柜作开、关控制不调光，其它部分按位置分成35路由可控硅调光柜做无级调光控制（参见、2）。因为小礼堂的*精致部分是双侧墙的壁龛及内、外灯槽（见封三照片3）和顶部中央的大型水晶灯组（见封三照片2）为了突出这些部分的艺术效果，观众厅的开灯程序为，首先开双侧墙壁龛灯、槽灯、壁灯由黑调光至*亮，在达到75%亮度时开顶中部水晶灯组由黑调至*亮，全部白炽灯调到*亮后，观众厅照度己达200~300Lux人眼己经适应，这时再逐个打开7路筒灯，使亮度达到*大值（调光及开关次序见）。演出前的关灯过程与开灯过程完全相反，这种调光方法如果观众不刻意观察的话几乎感觉不出后部分是分级调光，这种调光次序也使演出前*精美的墙壁部分*后慢慢熄灭，演出结束时这部分又*先慢慢亮起，这样演出始末都给人以*美的感觉和深刻印象，极大突出了这部分的装饰美，久久难忘。 52灯光控制方式的实施小礼堂的演出用灯、会议用灯、观众厅灯全部由配电调光室控制，共计327路均由配电调光室中的国产全数字智能调光可挖硅柜引来，其每路*大负荷6KW（为提高使用安全性，设计使用功率一般不超过4KW）调光范围1~100%.品功能强大，可靠性高，5.1中所述开、关程序都己存入调光台中。 6技术细节处理bookmark7为尽量达到*佳效果，在配光方面的一些特殊部位作了优化处理。 为了达到人民大会堂的安全标准，防止灯泡爆炸、坠落，每只筒灯内均设计了不锈钢安全网。 结合装饰的需要本工程做了多种灯具设计，照片1顶中部8只大型筒灯起着主要照明和装饰变化点的作用，它要求直径大，表面光均匀，观众厅位置尽量看不到光源，在它的下部设双向60mm宽铝光栅，使之只能在正下方看到光源，由于光栅表面作了喷砂氧化处理，灯具表面光柔和均匀，它使用的电光源是为人大会堂设计的双螺旋白炽灯，光效较高，寿命较长。 由于吊顶与墙面为弧型过渡，如果这部分桶灯按常规方法嵌入安装，则轴线直指观众厅中部，产生眩光，为解决这一问题设计了“过渡筒”这使所有筒灯轴线垂直地面。这样处理后既解决了眩光问题又使吊顶上的灯具开口由中部的圆形渐变为有很大筒深的大椭圆形，打破了大量筒灯大范围等距布设产生的呆板感若细心观察会产生一种神秘的感觉。 吊顶中间采用奥地利进口大型水晶组合灯，其光通量不能满足要求，故四周每边设4只1000W白炽筒灯，做为中部区域较重要光源，为使其加艺术效果，并提高这一区域吊顶亮度，在每只灯下设一水晶玻璃花环，主光从环内射下，周边小部分光射到环上再反射到顶，实践证明这一措施既解决了顶暗的问题又提高了艺术效果。 本工程在很多细部都做了精心设计处理，这里不再详述。 竣工照度实测：观众厅中部照度为1200Lux、周边为970Lux、照度均匀、显色性、色温、照明稳定性、整体调光性能均达到设计要求、整体效果令人满意。 经济的发展、国门的开放、文化素质的提高都将对工程设计提出更高要求，设计人员应该随时吸收、采用新技术、不完全依靠“标准图”、“常规作法”，努力创新以低的综合成本设计出好的工程，需要我们做的工作还很多。