文档介绍：2014年中国照明论坛一一LED照明产品设计、应用与创新论坛
国家大剧院LED艺术照明创新
蒋乃群
(深圳市创先照明科技有限公司)
摘要:北京国家大剧院的艺术照明与建筑设计紧密结合,在13种特制艺术灯具中大量采用了LED光源、热熔玻璃等新技术、新材料,用LED蘑菇灯创造了建筑物室外的“星光”艺术装饰照明方式,用LED柱灯创造了建筑物室内兼顾装饰和照明的“钻石闪光”艺术照明方式。LED蘑菇灯、LED柱灯和热熔玻璃新材料获得中国、美国和欧洲共计11项专利授权。
关键词:LED艺术照明;LED蘑菇灯;LED柱灯;热熔玻璃
1 引言
北京国家大剧院(the National Grand Theater,BeOing,简称:NGT)是中国最高的艺术表演
中心,是国际一流水平的艺术殿堂,见图1。
图1 北京国家大剧院乌瞰图
国家大剧院主体是一个超大空间的椭圆钢结构壳体,东西长轴212m,南北短轴144m, 高46m,,内设戏剧场、歌剧院、音乐厅及小剧场。国家大剧院总建筑师保罗·安德鲁(Paul Andreu)的建筑设计打破常规,给大剧院的室内外艺术照明带来挑战和机遇, 例如,超大型的剧院主体屋面被钛金属板覆盖,浅灰色的外表面反射率低,使传统的室外照明方式和气体放电灯具无用武之地;剧院的观众主入口“水下廊道”是一条位于地面之下的长
2014年中国照明论坛——LED照明产品设计、应用与创新论坛廊,其天花为透光玻璃,上面又有一层浅浅的水面,为了保证阳光穿透天花充分照亮长廊的地面,必须抛弃传统的吸顶式照明灯具;还有,歌剧院的外环廊有上下三层,它们是幕间休
息时观众专用的温馨、浪漫空间,如果用传统的壁灯、落地灯来装饰,必然平淡燕奇,等等。安德鲁强调,作为建筑的重要部分,照明和灯具能够彰显国家大剧院的文化魅力。在国
家大剧院里,既要让观众感受到建筑之美,也要让观众感受到灯光之美、灯具之美! 作为国家大剧院业主委员会的照明顾问,创先照明抓住机遇、迎接挑战,经过三年的不
懈创新,应用LED光源、热熔玻璃、多通道散热等多项新技术、新材料,不仅为大剧院及时提供了包括LED蘑菇灯、LED柱灯、LED扶梯下灯、LED串灯、LED大灯箱、LED镜前灯、 LED壁灯、LED地灯、沙发台灯、水晶云灯、钢管灯、橄榄厅荧光灯、静场灯等共计13种、约4000台/套特制的艺术照明灯具,还获得11项中国、美国和欧洲专利授权,其中LED柱灯分剧获得中国和美国发明专利授权,“编织条”和“水晶粒”两种热熔玻璃灯罩同时获得中国、美国和欧洲发明专利授权,LED蘑菇灯则获得3件中国外观和实用新型专利授权。
2特制LED艺术照明灯具
LED蘑菇灯国家大剧院的椭球形屋面由一块块钛金属板拼接而成,用于固定钛金属板的蘑菇形固定
钉布满在屋面上,数量约2万件,见图2。
图2国家大剧院屋面上用于固定钛金属板用的蘑菇钉和LED蘑菇灯实景
LED蘑菇灯样品通电点亮,见图3。一个亮点显示1粒LED光源。
图3 LED蘑菇灯样品通电点亮
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经过多次试验和修改,外形与蘑菇形固定钉相似的LED蘑菇灯定型并投入批量生产。在 LED蘑菇灯的灯体中嵌入5mm草帽型白光LED,色温6000"---'8000K,当时可供选用的单粒 LED的发光强度约为100mcd。由于草帽型LED发出的光线呈放射状在夜空中发散,从远处、特别是在移动中观察时,人眼能够感受到LED蘑菇灯在夜空中具有星星忽明、忽暗的闪烁效果。为了进一步模仿大自然星光的亮暗不同,外观相同的LED蘑菇灯里LED的安装数量各不相同,有的3粒,有的5粒,见图4E1]【2][31。
图4 LED蘑菇灯外形图之一图5 LED蘑菇灯外观之一
图6 LED蘑菇灯通电试验
因此,LED蘑菇灯的功率也稍有不同,三种规格的蘑菇灯内分别包含3粒、4粒、5粒 LED,均匀分布在蘑菇形的球面上。最终,按LED粒数区分,LED蘑菇灯的品种及安装数量为:5粒的至少255个,4粒的至少130个,3粒的至少130个,单灯功率不大于1W。LED 蘑菇灯的灯体采用铝合金材料,既有利于防腐蚀和散热,又方便机械加工并装入电子器件。通过选择,600多套LED蘑菇灯悄悄地代替了部分不会发光的蘑菇形固定钉,错落有致地安装在国家大剧院的屋面上,见图7和图8。
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图7 LED蘑菇灯在国家大剧院屋面上安装
图8 蘑菇形固定钉、LED蘑菇灯和钛金属板在国家大剧院屋面上安装完成
白天,LED蘑菇灯与蘑菇钉的外形相同,均匀分布在国家大剧院屋面上整齐、壮观,看不出任何差异。晚上在夜色笼罩下,当多向发光、亮度不同、分布疏密