案例提供：
设计单位：北京海兰齐力照明设备安装工程有限公司
概况
饱经500余年风雨沧桑的天安门广场是当今世界上最大的城市广场。它不仅见证了中国人民一次次要民主、争自由，反抗外国侵略和反动统治的斗争，更是共和国举行重大庆典、盛大集会和外事迎宾的神圣重地。
建国后的天安门广场经历了三次大规模改、扩建工程，使古老的广场更加宏伟壮观，成为中华民族凝聚力和祖国繁荣昌盛的象征。
为迎接60年国庆,此次对天安门地区进行照明改造具有重大的历史和政治意义,改造后,世人瞩目的天安门广场将以崭新的面貌迎接共和国60岁生日。
设计依据
《城市夜景照明技术规范》(DB11/T 388.1~8 - 2006)
《城市夜景照明设计规范》(JGJ/T163 - 2008)
国际照明委员会(CIE)发表的相关照明标准，主要是：
城区照明指南 CIE第92号出版物
泛光照明指南 CIE第94号出版物
GB50034-2004 《建筑照明设计标准》
GB50084-95《低压配电设计规范》
CJJ89-2001 《城市道路照明工程施工及验收规程》
GB 7000.1-2002《灯具一般安全要求与试验》
CIE127-1997 Measurement of LEDs(1997) CIE127-1997 LED测试方法(1997)
CIE/ISO standards on LED intensity measurements CIE/ISO LED强度测试标准
半导体发光二极管测试方法(中国光学光电子行业协会光电器件分会标准)2002
照明改造范围及内容
天安门红墙照明
纪念碑基座照明
国旗杆基座照明
金水桥照明
观礼台照明
照明现状调查及分析
自建国以来,天安门广场地区照明经过了多次的改造,尤其以1999年50周年及2003年的照明改造最为全面和彻底.经过多次改造和不断完善,天安门广场地区基本上达到了总体规划的要求.
天安门地区照明现状使用灯具情况:
天安门城楼红墙:采用1000W+400W普通金属卤化物灯及高压钠灯照明;
金水桥:采用T5 荧光灯照明及泛光灯照明;
人民英雄纪念碑基座:采用T5 荧光灯照明;
及国旗杆及基座:采用T5荧光灯及小功率投光灯照明;
观礼台:采用LED轮廓灯照明.
1999年50周年大庆人民英雄纪念碑及天安门城楼照明指标实测结果:
人民英雄纪念碑:
建筑立面平均亮度:161.3cd/m2
北向立面一般显色指数Ra:平均值61.4
北向立面色温(K):平均值3492.1
天安门城楼:
正立面红墙平均亮度:71.6cd/m2
正立面红墙色温(K):测点1:2119.6 测点2:2100.7 测点3:2107.9 测点4:2056.0 测点5:2038.2 平均色温(k):2084.48
正立面红墙一般显色指数(Ra):测点1:46.8 测点2:45.1 测点3:46.4 测点4:43.5 测点5:42.1 平均显色指数(Ra):44.78
2009年5月1日天安门广场地区照明指标实测检验结果:
天安门城楼红墙亮度:最高点75.8cd/m2,最低点17.88cd/m2
纪念碑基座亮度:最高点87.95cd/m2,最低点10.6cd/m2
国旗杆基座亮度:35.1cd/m2;观礼台灯带表面亮度:29.2cd/m2
金水桥栏杆亮度(灯具已拆除)
天安门城楼实测亮度及色坐标
经过对天安门广场地区照明现状及照明指标的实测调查及主观评价,我们认为主要存在以下几方面的问题.
天安门城楼红墙照明:
主席台及门洞出口处眩光较为严重.原红墙照明大功率投光灯,投射距离较远,无法有效控制眩光.
红墙整体照明均匀度不够.是由于中间及两侧灯位布置相差较大导致的.
原红墙照明灯具光色为普通金属卤化物光源与高压钠光源混光,墙面整体显色性不甚理想.
人民英雄纪念碑基座照明:
原基座照明灯具部分损坏,光源色温不一致.
纪念碑基座现有灯光效果
国旗杆、观礼台及金水桥照明：
金水桥原有投光灯眩光较为严重,桥栏板亮度过高,色温偏高.
原照明灯具老化，需更换.
国旗杆基座
观礼台
金水桥
照明改造目标
照明改造应维持天安门广场地区总体照明规划及亮度分布的要求,
天安门广场地区总体照明亮度分布比例关系为:
人民英雄纪念碑(2):天安门城楼(1):人民大会堂(0.8):毛主席纪念堂(0.6)[NT:PAGE]
具体改造目标:
天安门红墙部分:
在保证墙面亮度及照度的前提下,显著提高整体照明质量,提高显色性,提高整体均匀度,最大限度降低眩光;
改造主要内容:在原灯位基础上,更换新型投光灯,采用远距离投射方式,提高整体均匀度,最大限度降低眩光.
3D效果
照度及亮度计算:
正立面照度及亮度分布
东.西侧立面照度及亮度分布
正立面主席台上方2米高照度[NT:PAGE]
照明灯具的选择:
灯具选择COOPER VFM 1000W及400W投光灯.根据投射距离选择以下三种类型配光:
光源详细指标：
1000W金属卤化物光源：光通量：110000lm 色温：3400K 显色性：>70
400W陶瓷金属卤化物光源：光通量：40000lm 色温：3000K 显色性：84
红墙照明用400W投光灯光源选择GE 400W陶瓷金属卤化物灯，陶瓷金属卤化物光源相比传统石英金属卤化物光源有很多优势：
更高的光通量：比石英金属卤化物灯高出20%的光通量;
光色稳定性优异：在整个寿命使用其间光色恒定;
杰出的显色性：显色性的改进即使在红色物体下也能表现出色;
替换简易：与现有的石英金属卤化物灯相兼容;
防紫外线外壳：由于特制石英外壳吸收减弱了紫外线辐射.
普通400W石英金属卤化物光源 4200K 显色指数65
光圈3.5 快门1/6秒 ISO400 自定义白平衡
400W陶瓷金属卤化物光源 3000K 显色指数84
光圈3.5 快门1/6秒 ISO400自定义白平衡
眩光的控制措施
为最大限度的控制红墙照明灯具对主席台等重要位置产生的眩光,我们采取以下措施:
灯具选择扁平配光(垂直方向窄,水平方向宽);
灯具仰角严格控制,有效投射光控制在红墙上檐以下(灯具投射截光仰角<22度)
功率选择以400W为主,少量选用1000W;
取消原金水桥南侧投射金水桥的投光灯.
灯具外加可调角度遮光罩, 内加光源防眩光格栅;
眩光控制截光角度剖面分析图
外置可调角度遮光罩和内置光源防眩光格栅
针对天安门主席台眩光的实验
为验证采用防眩光措施的实际效果,特作实验以验证.
实验位置:午门城楼北立面(与天安门基本一致);
眩光检验位置:午门城楼上正中位置;
照度测量高度:城楼上1.7米位置(标准成人身高);
测试灯具:400W扁配光投光灯配400W陶瓷金属卤化物光源共8套.
实验照片对比
加外置遮光罩
未加外置遮光罩[NT:PAGE]
灯具布置方式
正立面(南立面) 利用原有位置,中间布置6组灯,安装在金水桥桥头两侧地面，每组灯具为2台1000W扁配光投光灯与10台400W扁配光投光灯，两侧各一组灯安装在两侧观礼台后墙处，每组灯具为 6台400W非对称宽配光投光灯;
东西两侧立面各安装6套400W投光灯,灯位利用原有位置.
灯具装饰支架示意
中间六组每组安装12套VFM灯具,其中2套1000W,10套400W.
两侧二组各安装6套400W.
正视图
透视图
侧视图
金水桥部分:
采用新技术LED光源代替传统光源, 更换配光精确、低压(24V)供电、安全可靠、耐踩踏的灯具,适当降低亮度及照度,改善金水桥照明效果,确保绝对安全;
改造内容:更换原有照射桥栏板的T5荧光灯,并取消眩光较为严重的投光灯.
金水桥照明指标:
桥栏杆计算平均照度为:214lux;
桥栏杆计算平均亮度为:37cd/m2;(参照金水桥反射比:50%)
桥面计算照度:25lux,考虑金水桥周边较高的环境照度,因此无需设置专门照射桥面的灯具即可以满足要求.
照明方式:选择COOPER IO2.0偏配光条形LED洗墙灯打亮桥内外侧汉白玉栏板;
照明改造特点:
特有的偏配光设计可以最大限度的降低溢散光,使桥栏板更加均匀;
灯具线路采用低压供电,确保游人安全;
提高灯具外壳强度,抗踩踏不易损坏;
金水桥照明文物保护措施:
LED光源光束不会产生热量,且无紫外线(UV)和红外线(IR);
灯具及线路在桥面上的安装全部采用胶粘方式,把对桥面的破坏降至最低;
照度及亮度计算:
桥面照度计算:
COOPER IO2.0偏配光条形LED洗墙灯
外观简洁、结构紧凑，灯与灯之间无缝拼接保证连接处无阴影。特有的偏配光光学系统，使墙面照度更均匀，溢散光更少;
灯具规格
色 温： 3000K 显色指数:80
光 源： 进口OSRAM或CREE光源
光源数量：48颗/36” 0.3W/颗
灯 体： 铝质灯体，阳极氧化处理
灯 罩： 抗UV的PC罩
电气规格
输入电压： 24V DC
驱动方式： 100mA恒流驱动
额定功率： 18W/ 36”
功率因素： >0.90
环境规格
环境温度： -20℃ ～ 50℃
防护等级： IP65
特 色
呼吸系统： 灯具具有高性能呼吸膜(隔水透气)，保证灯具内外气压一致，提高防水等级;
LED 损坏： 在同一回路中一个LED损坏，该回路上的其他LED继续正常工作;
渗水保护： 灯具内部采用电子灌封胶覆盖，即使灯具异常进水，仍能正常工作
实测灯具表面工作温度<45度.[NT:PAGE]
配光曲线
物理尺寸
安装示意
纪念碑、国旗杆基座
适当降低基座亮度,使其与建筑整体灯光更加协调,更换新技术LED条形灯,配光更为精准,低压供电保障安全使用.
照明改造内容:更换原有照射纪念碑基座栏板的T5荧光灯;更换原有照射旗杆基座的T5荧光灯及照射旗杆的投光灯,原照射纪念碑碑体的灯具不变.
照明指标:
计算平均照度为:290lux;
计算平均亮度为:46cd/m2,
照明方式:
纪念碑基座及国旗杆基座充分利用原有灯位,采用和原有T5灯具相同模数(标准长度620mm)的IO .75 LED条形洗墙灯照亮基座汉白玉栏杆;
国旗杆四角各设置2台窄角度投光灯照射旗杆及国旗;
照明改造特点:
LED灯具采用低压供电,确保安全;
灯具及线路的安装全部采用胶粘,不对建筑本体构成任何破坏;
照度及亮度计算:
IO .75(偏配光条形洗墙灯)
描述 外观简洁、结构紧凑，灯与灯之间无缝拼接保证连接处无阴影。特有的偏配光光学系统，使墙面照度更均匀，逸散光更少;[NT:PAGE]
灯具规格
色 温： 3000K 显色指数:80
光 源： 进口OSRAM或CREE光源
光源数量： 12颗/620mm 1W
灯 体： 铝质灯体，阳极氧化处理
灯 罩： 抗UV的PC罩
电气规格
输入电压： 24V DC
驱动方式： 300mA恒流驱动
额定功率： 14W/620mm
功率因素： >0.90
环境规格
环境温度： -20℃ ～ 50℃
防护等级： IP65
特 色
呼吸系统： 灯具具有高性能呼吸膜(隔水透气)，保证灯具内外气压一致，提高防水等级
LED 损坏： 在同一回路中一个LED损坏，该回路上的其他LED继续正常工作;
渗水保护： 灯具内部采用电子灌封胶覆盖，即使灯具异常进水，仍能正常工作.
配光曲线
安装示意
物理尺寸
国旗杆照明灯具
-FGD025扁配光投光灯 150W陶瓷金卤光源
观礼台部分:
在保证原有照明光色及亮度前提下,更换新技术LED轮廓灯,采用低压供电,确保安全;
照明改造内容：更换观礼台墙体轮廓灯,轮廓灯选用LED条形灯.
轮廓灯相关技术参数:
规格：W110*H60*L1000mm
灯体外壳材料:黄色PC外罩(抗老化，韧性好，不易碎)，可见光的透过率可达90%左右.
LED 光源：黄色LED 单颗0.06W，黄光波长：585-595nm 橙黄光的波长：600—625nm.
防护等级: IP65
特殊工艺: 高分子树脂固封光源双层防水、防潮处理.
现状
白天效果
亮灯效果
PC外罩检测数据
[NT:PAGE]
效果图-天安门红墙
效果图-金水桥
效果图-纪念碑
效果图-国旗旗杆及基座
灯具用电负荷
天安门红墙照明:45.6kW 原总功率:46.4kW
金水桥照明:19.6kW 原总功率:66kW
纪念碑基座照明:13.3kW 原基座总功率: 37.8kW
国旗杆基座照明:1.8kW 原总功率: 15kW
观礼台轮廓照明:18.7kW 原总功率:45kW
合计用电负荷:100kW 原总计功率:210.2kW
控制系统符合<<北京市夜景照明管理办法>>三级控制的有关规定,同时在设计中预留与北京市夜景照明集中控制系统相连接的接口.
照明改造中的环保节能措施
确定符合天安门广场地区总体亮度规划标准的照明指标;
选用配光合理、效率高的灯具;
选用的LED及金属卤化物光源均符合相应光源能效标准,达到节能评价值的产品;
采用三级照明控制系统;
采用功率损耗低、性能稳定的灯具附件,按光源要求配置符合相应能效标准的节能评价值要求的镇流器;
LED灯具电源转换效率大于0.9;
多采用高新技术照明产品，提高照明工程科技含量;
照明设计中应该避免光干扰，确保照明设施的安全性，体现绿色照明的设计理念.
照明改造中的安全措施
近人尺度的装灯位置,如金水桥栏杆、观礼台以及纪念碑、国旗杆基座全部灯具采用低压供电(24V DC);
可触及的照明设备，如金水桥栏杆、观礼台纪念碑、国旗杆基座照明灯具工作状态下表面温度均低于50度;
全部照明灯具防护等级达到IP65，配电线路装备漏电保护装置;
条形LED灯采取渗水保护措施,灯具内部采用电子灌封胶覆盖，即使灯具异常进水，仍能正常工作;
金水桥桥栏杆条形LED灯具外壳强度高,抗踩踏,不易损坏;
在配电线路上安装低压避雷器，以防止雷击电流破坏器材和发生火灾.
[NT:PAGE]
用户名： 密码：
