奥运十年|梦幻水立方是如何炼成的

100000+ 2019-04-16 03:55 梦幻塑胶机器

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2008年1月26日夜,水立方第一次全面“点亮”,在场的每一个人无不惊诧她的美丽,“梦幻”二字在不同的观者口中脱口而出,奥林匹克公园因其从此与众不同。



那***,水立方灯光架构师恽为民,围绕着水立方一遍遍地走着,醉心地欣赏着自己的作品。他说,那一刻的幸福超过了他结婚的那一天。耳边是***一位70多岁的老记者对他说的话:我报道了十几届奥运会,这是我看过的最漂亮的场馆。

                 

水立方从方案诞生的那一天起,除了钢结构的安全***外,最吸引专家和决策者注意力的莫过于这样一个“塑料大棚”的膜结构会不会很难看,到了晚上又会怎么样。人们都认为她应该是发光的,但到底会是什么样子,没有人知道。


在水立方方案评选的时候,***工程院院士、清华大学教授江亿就说:水立方可以用一些可以变色的荧光材料,有一些新技术,能把它变得更漂亮一些。同为评委的***工程院院士、哈尔滨工业大学教授沈世钊说:薄膜结构,它的透光率最高能达到95%以上,晚上的话,里边有光,应该非常好看。


而水立方的设计师王敏也说,在概念方案阶段,我们就坚定了一个信念——水立方的外表不应一成不变,她应该有不同的表情,就像水在日月晨昏不同时段呈现不同的光色一样。当时从***的中标方案可以看出,***在夜晚发出红色的光,象征着对天点燃的圣火;而水立方是关于水的建筑,盛载大地上人与水相处的快乐,呈现的应是蓝蓝的水光。但如何发光,设计师当时还没有找到答案。那个时候,建筑外立面多采用投光灯从外部把建筑照亮。


水立方的设计效果图就是发光的,但怎么发光,当时设计师们并没有想清楚


寻找“圆梦人”

 

2004年4月底,设计团队完成水立方建筑施工图后,王敏带领团队中的一支“小分队”继续进行水立方的室内和景观方案设计。其中立面照明设计和水景设计是景观设计中的两个重点。按照国际惯例,王敏的团队开始寻找“志同道合”的灯光设计顾问公司。


2004年6月,中建国际(深圳)设计顾问有限公司迎来了10岁生日。王敏同团队中的很多成员赶去深圳为公司庆生。回程在广州白云机场遭遇航班延误,却让她有了更多的时间来打量这个刚刚建成不久的新机场。机场内部令人舒适和愉悦的间接照明设计给她留下了深刻印象。


“我们想要达到的效果是非常清楚的——常规模式是静态的海蓝色,特殊模式会有动态的颜色变化,气泡升腾的景象,我们还设想了带有象征意义的***符号——一条红色的小金鱼在各个水泡间游来游去,还有鱼群穿梭的海底景象,宇宙外太空景象,场馆内部比赛的精彩回放等。但如果将这些想法真正实现还需要专业的、***于任何一家灯具厂商之外的照明设计顾问团队的技术支持。于是我们向国内外多家著名的灯光设计顾问公司发出了邀标函,国内的公司就包括白云机场灯光的设计者北京光景照明设计公司。”王敏说,2005年4月,通过比较各家公司文字***的描述和报价,尤其是到了北京十里河的大羊坊路77号院,和北京光景照明设计公司的执行董事安小杰见了面之后,包括PTW建筑事务所的马克和克瑞斯,都被安小杰的美妙想法所打动。


光景公司灯光设计方案实验室


“王敏和弋洪涛第一次来到我这个小院是在2005年的4月15号,由于之前也关注过水立方,所以我第一次见到他们的时候,就畅快地谈了如果我来做水立方的灯光设计,会怎样考虑。”安小杰说,当时他的公司正在和北京建筑设计院合作,在做奥林匹克公园中心区的景观照明设计。“事实上,水立方照明是一个非常复杂的系统工程,整个实现过程应该分为三个阶段,第一阶段当然是建筑设计,那是王敏他们的工作,建筑师巧夺天工的建筑设计结果、结构和材料的选择与运用、对夜景效果的梦想和期待,是照明设计的基础、前提,也是要求;第二阶段是照明设计,理解建筑、表现建筑,用灯光圆建筑设计的梦想,运用艺术和技术手段,通过图纸、模型、视觉试验,确定光、色、变、动、静及影像,完成照明设计方案,也实现自己的设计梦想,那是我们的工作;第三阶段是照明工程实施,那是灯具厂商和照明工程公司的工作。这三个阶段的工作是前后紧密相关配合的。”谈起水立方照明设计,安小杰对当年的情形依然记忆犹新。


受访者安小杰


光景设计公司为水立方设计团队提供了一套综合的照明方案,包含其核心照明方式主要有三种:其一,是让钢结构发光。因为钢结构件是隐藏在ETFE薄膜组成的两层气枕之间,白天的时候,它只是隐约可见,晚上的时候,如果结构体系能够幽然发光,配上表皮淡淡的蓝色光,水立方的水分子结构是非常漂亮的,将是非常打动人的。实现的办法是钢结构上使用荧光剂涂料,内部使用黑光灯照射。其二,是让ETFE气枕表皮发光,方法是用LED灯在外层膜结构内侧四周从边框将膜照亮,利用镀点***影加上程序化灯光控制形成液态水的肌理。其三,是在南立面显示动态视频或静态图像,使水立方照明成为能传递信息的媒体化照明。实现的方法是在两层气枕之间安装LED点阵,LED点阵形成的视频和图像透过外层膜呈现出来。使用LED的最大好处是,除节能外它可以基于RGB三原色组合出丰富的颜色,通过电脑编程可以赋予这个建筑无穷无尽的丰富表情。还可通过控制每颗LED的开、关与亮度,从而营造动态的视觉效果,比如营造水流动的样子,和水泡自下向上升腾的效果。


设计团队很快找来了一些ETFE的气枕给安小杰,而安小杰也没有讲任何条件和代价,就开始了各种各样的实验。


2005年6月28日,光景公司向国资公司和设计团队介绍灯光方案


安小杰的种种设想以及经实验验证的立面照明方案得到了水立方设计团队的认可。2005年6月24日,是安小杰的生日,而就是这一天,水立方设计团队与北京光景照明设计公司签订了照明设计协议。光景设计公司的任务就是要完成水立方立面照明、室内照明和景观照明的概念方案设计及招标图纸设计,并帮助中建设计团队形成最终的招标文件。


光景设计公司提出的立面照明方案包含三种主要照明方式,“其中骨架照明和表皮照明两种方式可以同时采用,通过切换模式达到共存,也可以只选其一。但有个情况是,2005年的时候,LED的大规模照明应用还是‘新贵’,技术并不为大伙熟知,***也较贵,所以很多相关人士并不支持使用LED光源,” 安小杰说。光景设计公司在照明方案中建议采用单颗1W大功率LED光源,因为LED具有寿命长、响应快、节能、光分布易于控制、色彩丰富等特点。但在当时,如此大规模地将LED用于建筑外立面照明还没有先例,技术上是否可行?成本能否承受?业主方难以一下敲定这个方案。


从2005年夏天开始,光景设计公司一边进行水立方室内照明和景观照明的设计工作,一边继续对外立面照明方案进行各种试验,并最终于7月底完成了协议要求的外立面照明设计任务,并提交了完整的水立方外立面照明方案。同时,针对1/2尺寸的膜结构视觉测试平台,设计了详细的照明效果测试、试验方案。随着水立方照明设计工作在配合讨论和争议中推进,光景设计公司逐步完成了包括室外、室内和广场景观的完整照明设计工作。2005年9月,光景设计公司向设计团队提交了完整的设计文件和试验论证结果,项目也进入了课题立项、工程招标和实施的阶段。


膜灯光测试实景效果图


2005年11月,国资公司决定基于上述LED照明方案向北京市科委申报 “LED在国家游泳中心建筑物景观照明上的应用研究”课题。国资公司通过调研发现:在色彩效果相近的情况下与荧光灯相比:LED光源节省能源至少在60%以上、不含汞、无废弃物、无紫外线。在水立方采用LED,可以达到节能、环保的目的,完全符合绿色奥运和科技奥运的理念。水立方的膜结构为建筑照明提供了得天独厚的舞台,而2006年足球世界杯的主场地安联球场,也使用了膜结构,也有着成功的夜景照明(使用的是荧光灯),从而让人都难以忘记那个球场。而水立方的夜景照明如果成功,无疑将加大她成为标志***场馆的砝***,也才能进一步彰显其最先进的奥运场馆的属***。


2006年6月,经过国资公司的不断努力,“LED在国家游泳中心建筑物景观照明上的应用研究”课题正式立项。由于诸多原因,安小杰撤出了课题研究。


     “闯入者”


自水立方的设计方案向世人公布。远在上海漕河泾开发区的广茂达光艺科技股份有限公司月霞极目光艺术杰作首席架构师恽为民从此害了“相思病”,并开始想尽一切办法弄到水立方的图纸。2003年的冬天,水立方所在的北辰东路还是一片平地,村庄还在,满怀梦想的恽为民特地从上海赶来,并梦想在工地可以碰到大人物,向他讲讲“灯光”对于一个建筑的重要***。


恽为民近乎痴迷的一腔热血做法,有些不按套路出牌的味道。想要参与奥运工程,必然要走招投标的程序,这种不顾招标日期“王婆卖瓜式的自我推销”,大有“闯入者”的色彩。


恽为民,哈尔滨工业大学机器人专业毕业,读完博士后开始创业,一生的梦想就是做机器人产品,但是他很快发现,做机器人太难赚到钱了,创业当初借到的10万元钱很快就赔光了。为了生存,恽为民开始同时研究灯光。


受访者恽为民


2000年,随着大功率LED的诞生,恽为民敏锐地认识到这次LED光源***将彻底变革这个行业,2002年起,他开始在全球率先研究“LED光艺术作品”,并开发出一系列技术和产品,建立了一整套设计体系,2003年开始有了一系列全球领先的LED光艺术作品。正是因为有了西湖新湖滨景区(2003年)、上海南京路世纪广场(2004年),上海南站(2005年)等LED光艺术作品,恽为民“闯”的底气越发的足。另外,他通过朋友的关系弄到了水立方膜结构的图纸,并投入200多万元开始了自己的实验,恽为民开玩笑说,自己这个做法完全符合奥运会的志愿者精神。


恽为民从2003年开始,每年都要从上海特地跑到北京的奥林匹克公园这个当时北京最大的“大工地”,每个场馆建设工地的门口他都会去碰运气,但十有***都会被保安拦住。他戏称自己是个“传道者”。


2006年6月16日,水立方钢结构支撑体系被成功卸载。这个时候,在水立方的南广场上,矗立着几个膜结构视觉测试模型,这是水立方在正式安装膜结构前,用来测试视觉效果的,虽然是1:2的模型,但对于灯光实验来说,已经是最为难得的试验田了。


2006年的6月末,恽为民带上自己设计的灯具,准备在那些视觉模型上做第一次实际实验。然而,保安依然不允许进入,而***项目管理公司的一个工程师被恽为民的执著所感动,后半夜把恽为民放了进来。


恽为民偷偷进行试验的膜结构样件


兴奋的恽为民登上2米多高的脚手架,把自己的灯具架设上去后,一看效果,心凉了半截,他用一塌糊涂来形容自己第一次光效实验的效果。


恽为民这个志愿者陶醉于自己的灯光实验的同时,中建联合体按照光景设计公司的照明方案,开始和北京海兰齐力照明设备安装工程有限公司配合进行立面照明LED灯具的安装试验。然而不足的工程预算,让设计方非常头疼。一个生动的历史细节是:2006年6月26日,******总公司北京奥运游泳中心项目管理部在写给中建国家游泳中心设计联合体的《关于国家游泳中心建筑物照明设计进度的函》中这样写道:“我部于2006年4月30日和5月23日分别致函贵方,对国家游泳中心建筑物照明的设计工作提出了要求。贵方到目前为止还没有按我部要求提供设计文件。国家游泳中心建筑物照明设计为贵方设计责任,请贵方按照设计合同相关约定,认真履行合同义务,抓紧提交具备招标条件的设计方案及详细的预算和编制依据,并将设计工作进度的具体时间表报我部。”


其间到底发生了什么?请您明天继续阅读《梦幻水立方是如何炼成的》(下)。

 

烟花盛开下的水立方,水立方是为数不多的能被人记住的奥运游泳馆

延伸阅读

奥运十年|水立方建设 经历九曲十八弯(上)

奥运十年|水立方建设 经历九曲十八弯(中)

奥运十年|从无到有,建设水立方(下)


文/夏波光 张威  图片由受访者提供

来自水立方报道

              

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