大尺度媒体立面的存量更新方法研究
——以杭州钱江新城核心区照明更新为例

冯天成，吴 伟

(1.北京清华同衡规划设计研究院有限公司，北京 100085；2.杭州市钱江新城建设管理委员会，杭州 310016)

引言

从2015年的南昌一江两岸灯光秀，再到2016年的钱江新城G20峰会，照明技术的迅猛发展与大型城市事件的双重推动，使得城市级媒体立面以多种形式涌现，在城市照明建设中成为不可忽视的新现象、新风潮。随着时间的推移，最初建设的媒体立面建筑已经超过了五年维护质保期，面对着旧有灯具老化与城市不断的更新建设，原有媒体立面是继续利旧，还是颠覆性更新成为越来越多城市面临的问题。目前对于媒体立面的研究主要集中在点光源设计方法、片源设计方法、新建灯具色差研究[1]等，对于使用多年以后的灯具更新方法尚未有成熟的规范与方法，本文以钱江新城核心区媒体立面更新为例，探讨现有已实施多年的媒体立面建筑如何能够有效利旧、更新的方法，片源效果的设计方法不在本次研究范围之内。

1 背景与现状

从2014年国内出现城市体量媒体立面至今已经有9个年头，此类城市夜景已经在美誉度与归属感上有一定影响价值，但目前已出现灯具超过质保期、维护成本高、灯具不同程度老化、新增楼宇增多改变原有城市格局等一系列问题，是颠覆重建还是局部修补，是修复维护还是再次一鸣惊人困扰着很多城市。

以钱江新城灯光秀为例，从2016年G20峰会以来，钱江新城灯光秀已经成为杭州市民自豪的城市名片，也成为吸引游客的重要文化旅游资源。它不仅展示了城市的发展实力，更体现了创新与文化的融合，形成了具有一定社会影响力的灯光活动品牌。在灯光秀运行使用的7年时间中，杭州钱塘江两岸也在同步发展，如今钱江新城灯光秀面临如下困境与挑战：

(1)旧点光源不同程度老化。部分灯具现场处于不受控状态，影响观赏整体效果(图1)，目前灯具是否能够继续使用，灯具全部更换还是部分更换，需要通过有效数据分析得出科学结论。城市级媒体立面投资相对较大，如果能够有效的更新利用，可进一步控制资金投入、避免资源浪费。

图1 钱江新城现状问题照片Fig.1 Photos of current problems in Qianjiang CBD

(2)观赏视角转变，界面效果不完整。2016年时，钱江新城灯光秀最佳观赏角度为城市阳台区域(图2)，随着钱塘江两岸的不断建设，到2023年南岸的奥体中心区域建设已基本成型，视看角度已从单一的北岸城市阳台观赏，扩展到了南岸视角、钱塘江视角等多角度观赏(图3)。特别是2023年杭州亚运会举办，城市多个视角画面完整性严重失衡，为保证城市界面完整，钱江新城部分新建楼宇及南岸视角楼宇需要增补效果。

图2 北岸钱江新城观赏视角Fig.2 Viewing perspective of Qianjiang CBD on the North Bank

图3 南岸观赏视角需要增补的建筑Fig.3 Facades in need of supplementation for the south bank viewing perspective

(3)旧灯老化，新增灯具效果匹配难。原有点光源已使用7年，且由三个不同灯具厂家生产，灯具的三色芯片已有不同程度老化。部分楼宇已自行建设媒体立面，但新建灯具效果难以与原有灯具光色相匹配，且目前无法整体联控，影响观感。

2 灯具检测与辅助决策

旧点光源能否继续使用是决定下一步提升方向的基础，因此本次辅助判断分为三方面：现场踏勘目测、点光源检测、电源及分控器检测。

2.1 现场踏勘目测

原钱江新城灯光秀主体由65万盏点光源构成，灯具通用协议为DMX512系统，为便于粗略找出问题所在，对于现场灯光秀进行现场踏勘，采用静态白光、红光、绿光、蓝光四色以及彩光动态的画面进行对比。

通过现场目视观察发现，灯具效果存在如下两方面问题：一是部分灯具失控，需要通过检测明确原因是灯具损坏还是分控系统损坏；二是灯具单色亮起时能够明显看出色差，此种状态表明灯具RGB三色芯片存在部分芯片损坏或不同程度光效衰减情况，需要对RGB三色芯片衰减情况进行检测对比。

2.2 点光源检测

为确保数据准确性，针对已安装的三个点光源品牌，分别现场随机抽取10套点光源，另由维保单位提供同型号全新点光源三套，用于数据比较。根据样品检测结果，未使用过的灯具样品平均光通量为64.1 lm，旧灯具样品平均光通量为49.1 lm，光通量维持率为76.6%，目前高于《LED夜景照明应用技术要求》(GB/T 39237—2020)规定的70%要求。因受样品使用环境等不定因素的影响，无法准确预估点光源的剩余寿命，因此建议每年一次定期抽样检测，当所测光源数据低于招标要求初始值的70%时再更新产品。

2.3 电源及分控器检测

现场随机抽取点光源电源四套，点光源分控器四套。测试的四个电源样品基本能正常工作，其中一个电源在做高压电器强度测试时被击穿，其余样品电学性能均符合要求，但样品接线柱均有不同程度的锈蚀。因此，目前LED灯具在电源维护与更换及时的情况下，还能正常工作。测试的四个分控器样品输入和输出端为隔离电路，但测试的样品中有三套无法满足隔离电路耐压要求，隔离电路高压后击穿，说明其电学参数不佳，建议进行更换。

通过以上数据检测可以看出，点光源目前数据满足规范标准，仍能继续使用，但需要持续观察检修，相比重新建设，定期维修性价比更高。另外，现场点光源效果不佳，并不单是灯具本身问题，今后需要对驱动电源和分控器进行定期分批次抽检，特别是分控器本次建议统一更换。

3 载体筛选与模式控制

3.1 载体筛选

随着钱塘江两岸不断建设扩展，目前钱江新城灯光秀已不再只是满足城市阳台自身观赏，更要考虑对岸奥体中心视角与其他沿江观赏界面，因此，需要在原有媒体立面基础上进行增补，如何选择载体合理控制投资额就尤为重要，为有效筛选载体，结合多个视角分析划分为：保留维护建筑、自建纳控建筑、媒体加面建筑、新增媒体建筑四大类型(图4)。

图4 视线分析与载体筛选分类Fig.4 Visual analysis and carrier selection classification

(1)保留维护建筑。根据灯具检测辅助决策，明确了保留、维护原有灯具的原则，对现状效果较好的灯具予以保留。

(2)自建纳控建筑。经过现场踏勘，对于小业主自建的媒体立面楼宇采取纳控处理，确保在表演联动时段城市界面整体联动，其他时段可根据城市管理办法自控需求效果。

(3)媒体加面建筑。2016年观赏视角以城市阳台为主，部分建筑的媒体立面设置均在城市阳台一侧，为满足亚运期间江对岸观赏效果，针对观看视角确定增加立面位置，避免过度与浪费。

(4)新增媒体建筑。为保证南岸亚运视角观赏的连续性，选择视线范围内不连续且暗区面积较大的建筑增加媒体立面。新增媒体立面仍然采用1米4点布置方式[2]，不会过密造成浪费，也能够满足城市阳台与南岸奥体中心多视角的观赏需求。

3.2 模式控制

为解决灯光秀与平日夜景效果两极分化，平日模式时，在原有泛光照明正常点亮的基础上，对于立面较暗的建筑利用灯光秀点光源补充照明，且点光源呈现形式与建筑载体本身特征相结合，使平日模式下的单体建筑效果在符合整饬的大环境基础下，又富有自身个性，切实做到一套灯具两种模式，运用灯光优化空间主次关系(图5)。

图5 照明提升后实景照片(平日模式)Fig.5 Realistic photos after lighting enhancement (normal mode)

4 灯参设定与效果匹配

通过对旧点光源的检测发现，与2016年旧有灯参数据相比，旧点光源的RGB三色芯片存在不同程度衰减及色温偏移，因此新点光源参数不能直接按照2016年灯参数据设定，否则将产生明显的视觉差异。

(1)光通量参数设定。旧点光源测试光通量平均为49.1 lm，新点光源约为56 lm，为解决新灯会比旧灯亮的情况，为后续降低亮度且不影响色彩表现精度，要求新灯不要自带Gamma值，通过控制系统外部设置。后续可通过调光的方式达到亮度一致，第一年调低20%光通量保持与旧点光源亮度一致，达到节能的同时也为以后灯具衰减预留空间。

(2)主波长参数设定。根据现状灯具检测值作为新点光源精准数据目标，经检测旧点光源RGB主波长平均值为R：623.3 nm、G：527.9 nm、B：471.6 nm，与2016年灯具波长参数有一定差距，特别是蓝光差距较大。经过研究表明，人眼对不同光谱颜色的敏感性不相同，红色与绿色的宽容量远大于蓝色，在相同偏差数值下，蓝光偏差比红、绿色光明显很多[3]，根据项目统计，蓝光主波长偏差大于3 nm就可被明显察觉，而红绿光大于6 nm尚不明显[4]。因此将新点光源RGB主波长基于现有抽检数据设置为R：625±3 nm、G：530±3 nm、B：470±3 nm，以使肉眼所看到的新旧灯具光色相一致。

新灯参的设定一方面有利于本次提升的效果一致，另一方面为日后小业主新建照明提供了参数依据，方便城市管理部门对于城市风貌的统一管控。

5 结语与思考

2023年9月23日，杭州亚运会在钱塘江畔举行，奥体核心区与钱江新城核心区南北相望，交相辉映，共同演奏了诗画钱塘夜景乐章。钱江新城核心区的照明提升充分地秉承了“绿色、智能、文明、节俭”的理念，在亚运会期间再次亮相。

本文针对大尺度媒体立面必将面对的旧有灯具效果衰减、城市风貌变化等矛盾，提出了相应的解决策略：一方面，需要通过数据检测验证旧有灯具是否能够满足继续使用，除了灯具本身衰减程度之外，需要对其他硬件设备同步进行检测测试，找出效果减弱的问题所在；另一方面，在能够利旧的前提下，载体界面进行慎重的梳理筛选，确保能有切实有效的效果提升；最后，为了保证新增灯具与旧灯具的效果匹配，不能简单搬用原有灯参数据，需要根据旧灯具衰减情况相应变化。照明更新现场情况较为复杂，每个项目都会有不同情况产生，本文以钱江新城更新为例，意在对未来大尺度媒体立面更新提供可参考的方式方法，使资源被有效利用，避免大拆大建。