建筑图改到照明走近鸟巢电气设计师李炳华

建筑图改到照明走近鸟巢电气设计师李炳华

2008年12月13日，在国家体育新闻发布会上，中国建筑电气节能技术论坛（cdi）举行了建筑面积设计咨询有限公司（cdi）、中国建筑学会建筑电气分会节能专业委员会主任、《筑巢》电气设计师李炳华接受了本杂志的采访。采访在舒缓的背景音乐声中,在轻松的氛围中徐徐展开……李炳华(以下简称“李”),本刊编辑(以下简称“编”)。李:这个地方啊,是新闻发布厅,每次比赛完了以后,运动员或者是教练员在这儿接受记者采访。编:李总,北京奥运场馆建设举世瞩目,得到了业界的高度评价。您名字中的“炳”字是光明的意思……李:呵,呵,呵,我还没研究过,是按照家谱起的名。编:这是很有意思的巧合,您致力于照明领域的研究,成绩斐然!作为“鸟巢”的照明设计师,您有什么特别的感悟?李:我对很多记者都讲过这样的一句话,“鸟巢”的设计工作“过程很痛苦,结果很美好”。整个过程中,合作单位很多,光设计就有很多设计方。尽管中国建筑设计研究院是抓总的,但他的合作单位比较多,施工单位也很多,包括各种各样的协调问题。BOB要求很高,还有体育比赛工艺、安防、通讯等等都有他的需求。2005年的9月底,把所有的施工图都出完了,那时候离混凝土主体结构封顶已经不远了,还有很多条件没提过来。确实给设计带来了很大的难度,不断地修改,反复地修改,所以说,过程很痛苦!改到什么程度?你刚才看到的那个小伙子(指李战赠),像他这种身强力壮的,长时间加班,没有礼拜六,没有礼拜天,晚上九、十点才下班!但第二天来了以后,建筑图又改了,当然建筑专业也没办法。整个0层就10万m2建筑面积,0号图纸,1∶150比例,要画9张图。画图较快的设计师要花好几个月才能画一层平面图。你想想,第二天一上班,建筑图改了!电气图都成了废品!所以有一段时间,我们团队里面,有一些厌战的情绪。为了给大家鼓劲,安排他们出国、考察、调研,调整情绪。所以说,这个过程确实是比较折磨人的!但是还好,总体结果我个人是非常满意的!在设计之初,我们也预想到,做这种项目,难度不在技术上,难度是在配合上,是在合作上,是在各种各样的评审上。所以我们当时在几个关键的地方做了专家的评审,包括刚才讲到的供配电系统。供配电系统方案的分析过程在《建筑电气》上发表过,对供配电系统到底怎么做,为什么这么做,做了相应的分析,这个系统经过专家论证和供电部门的审批,进行了实施,这让我感到很高兴!我个人比较满意的就是大的系统没有变。末端我是控制不住的,BOB的要求、奥组委的运行要求、开闭幕式、通讯等陆续将需求提给设计单位,造成末端大量修改。例如,一个大房间变成若干个小房间,几个小房间合并成大房间,功能发生了变化,电气图纸当然也要变了。所以,2005年的9月,出完施工图以后就是改。所以呢,我满意主要就是对整体的、大的系统把握得还是比较好,细部留有改动的余地。编:“鸟巢”照明设计中的“绿色奥运”理念是很多读者关心的话题,我们真诚邀您撰稿,把您的理解和这几年卓有成效的工作做个总结,贡献给业界朋友!今天能给我们举例说明“鸟巢”是如何实现照明节能,体现“绿色奥运”理念的吗?李:我很强调照明设计的节能,同样的灯具,同样的光源,同一个房间,安装高度都是一样,转90°就能看出照度的差别,因为灯的配光是不一样的。可能这种配光适合这种类型的房间,那种配光适合另外一种类型的房间,这就是设计节能。设计节能在近几年,没有引起大家足够的重视,大家更重视的是我用了电子镇流器了,我用了节能灯了。设计节能千万不要忽略,我装10盏节能灯就够了,但是你装了15盏,肯定是有问题的。尽管你用的产品是节能的,不表明系统就节能。这是第一。第二,在“鸟巢”里面用了智能照明控制系统,为什么当时坚持要用呢?开始用的范围还更广,以后“瘦身”又瘦掉一部分。我们做了多种测算,你回去再看一下我在前面讲的PPT,我刚才举了一个例子,实际上就是“鸟巢”办公室的一个例子。当时我们做了各种测算,办公室节能达到59%,效果还是相当不错的。做智能照明控制系统的最大原因就是,“鸟巢”每一层集散厅有很多卫生间,每层有12组,0层不算,0层更多了。每组里边有男、女、残疾人(无障碍设施)卫生间等等。如果没有比赛,卫生间平时很少有人去用,如果有人去用了,把灯打开,走了以后不关,尽管“鸟巢”有很多工作人员,去把灯关掉了,可能过一会儿又被使用卫生间的人打开了。一个工作人员走上一圈要花很长的时间,比400m跑道要长得多。因此,促使我要用智能照明控制系统,有人进来了,这还不够,还要和照度传感器配合起来使用,天然光所贡献的照度达不到要求时人工照明才亮,人走以后延时关闭。卫生间这种公共场所在“鸟巢”里面多得很,所以节能效果非常明显。我当时测算了,以一个办公室来测算,节能59%,卫生间比这还要高得多。编:遵循国家“科技奥运”理念,在“鸟巢”的照明设计中运用了哪些新技术,新工艺,应用的效果怎么样,能举个例子说明一下吗?李:“科技奥运”的例子确实是比较多的,我们有统计,在“水立方”、网球中心、曲棍球、射箭四个场地,采用三大理念的项目总共有四十项,“鸟巢”的我没统计,我举个“鸟巢”科技奥运的例子吧。实际科技和绿色,是分不开的。为了实现绿色,也要用到科技的手段。我感觉比较不错的,在“鸟巢”里面,是太阳能光伏发电。尽管有争议,但是,我认为,太阳能光伏发电值得大家去研究,去推广,去应用。因为我们这个时候,还有钱,还有其他能源能生产出来,如果安于现状,哪一天,石油没了,煤炭没了,这种化学能源没了,你再研究,来不及了!所以这个时候研究是有它的意义的,尽管从目前来讲它的投入和产出不一定合适,但不能不研究,不能停滞不前。当某一天,它的价钱降低得很多,这时候就有推广普及的意义了。我是这么个观点。编:“鸟巢”的设计里面采用了许多“中国文化”的元素,照明设计里面,您是怎么体现“中国文化”的,有没有特别深的感触?李:有,你看“鸟巢”,它是一个剪影的效果。剪影源自于中国的窗花,民间的一个文化。窗花背景是亮的,前景是暗的。像“鸟巢”,背景是红墙,被照亮,前景是钢结构体的衬托。我电脑里面有照片,有PPT。所不同的是,窗花是平面的,贴在玻璃上,屋里面灯一开,从外面看过去,它是平面的;但“鸟巢”照明是立体的,有层次感,层次比较分明,是通过光表现出来的,这是非常具有民族特色的。第二呢,红墙,我们管它叫中国红,到底是不是中国红没有定义,这个RGB怎么配色,没有的。中国的传统文化在喜庆的时候喜欢用红色,喜欢用黄色,红黄搭配,包括我们的国旗,也是红和黄搭配(编:包括奥运会中国运动员的运动服)。对,所以说非常适合在中国,在“鸟巢”展现这种色彩。而且所有这些都是通过光表现出来的,为达到这种效果,我们做了很多试验,用不同的光源,用不同的配光来实现这么一种效果。编:鸟巢属于特级体育建筑,必须确保其供电,对供电可靠性要求极高,临电并网、并网切换,这些措施是绝无仅有的,都进行了详尽的论证和严格审批。那么对鸟巢的照明有没有什么特殊的要求呢,设计是如何满足这些特殊要求的?李:“鸟巢”分为体育照明、夜景照明、室内照明。为了转播的需要,对体育照明的要求是非常精细的,在体育转播史上也是绝无仅有的,未来可能有,但目前是属于世界顶尖水平了。要求主摄像机方向最小垂直照度要在1400(lx)以上,这里讲的是“最小”,其他所有的标准,所有的规范,讲的都是平均值。这个差别就差了很多,这是一个。第二,照度均匀度U1和U2值比其他的要求都要高很多,要求分别不小于0.6和0.8。第三,对逻辑区域,如终点线前后5m、跳高过杆、跳远踏板等等,我们管它叫逻辑区域,尤其在终点线附近,要求更高,不仅对垂直照度有要求,U1和U2都要求在0.9以上,要求照度非常均匀,否则电视画面拍出来就没法看了。比方说足球比赛时,电视转播特写一个足球在空中飞行的时候,你看到晃动、闪动,那就是光不行。这次奥运会的电视转播商,我和两位摄像师专门交换过意见,他们转播过雅典,转播过06年德国世界杯,认为“鸟巢”照明最好!编:中国建筑学会建筑电气分会节能专委会做了很多测试和实验,有些研究项目被列为“国家863课题”,有些获得国家专利。这种务实、严谨的学术态度值得我们学习。能谈谈你们这几年都取得了哪些成效吗?李:实际上,这个专委会简称CBEEC,是2007年3月成立的。为什么成立这个节能专委会呢?建筑节能暖通是主角,建筑也做了很多工作,相反,建筑电气节能却有被边缘化的倾向。作为一个电气专业人员,如果你自己不研究,不应用,你就慢慢被边缘化了。成立这个专委会的目的就是让我们的同行重视电气节能,至少使电气节能在我们建筑节能里面能起到应有的作用。通过成立这么一个专委会,给大家建立一个平台,让大家交流经验、体会,哪怕是教训,都是很好的,目的很简单。成立就是在你们昨天参观的清华节能楼里,有媒体写的报道我看挺好的,《节能楼里话节能》。在2007年9月开了第一次交流会,就是“2007中国(国际)建筑电气节能技术论坛”。组委会把专业人员聚到一块儿,把大家电气节能的经验、体会交流交流。出乎意料,最初我们想控制在120人,最后来了二百多人,非常受欢迎!今年延续去年的做法,借奥运的东风,把“科技奥运、绿色奥运、人文奥运”三大理念延续下去。还出版了两本论文集,你看我前面写的序,也是希望延续下去,去年是2007,今年是2008,明年是2009,还有2010等等。编:一场突如其来的金融危机,使全球经济面临巨大挑战。建筑行业一直就是经济的风向标,必定会受到影响。我们知道您除了是技术专家外,还是一个成功的经营者,您认为建筑电气行业和从业人员应该如何转变观念,应对挑战?李:这金融危机确实比较大,现在讲过冬嘛,怎么过冬呢?过冬要增强体质,要有御寒的措施。加棉衣这些不是我们的事情了,增强体质是我们的事情,比方说提高我们的效率,提高我们的技术水平。否则这个金融危机恐怕有人要过不了冬,设计院可能有些项目接不到了,有人可能要失去工作,这都有可能。所以,我想,过冬对于电气从业人员来讲,就是要提高自身的抵抗力,把自己的技术水平,技术能力给夯实了。编:对,这其实是一个很难得的机会,平时忙忙碌碌的,没有时间,现在正好充实一下自己,正好可以做点儿学问了!我们也希望李总把前头所做的工作做一做总结,全国有这么多电气技术人员,他们对这些高端的工程和技术,感觉距离很远,很渴求,很希望了解!李:嗯,会总结的!本来今年我计划要出关于“鸟巢”的一本书,但是由于种种原因,拖到明年了。我是技术人员,“鸟巢”,包括“水立方”,尽管大家认为是成功的,比较客观地总结,我认为有成功的(地方),也有不成功的(地方)。比方说有一个好地方,电也想要,暖(通)也想要,水也想要,BOB也想要,体育工艺也想要。我想这也不可怕,因为体育建筑是遗憾的艺术,没有最好。一个设计成功了,我认为光看个体不一定合适,要整体评价。奥运建筑普遍有这个问题,相互让步,这个是配合,你让一步,我让一步,让整个建筑达到最佳,但是就你这个专业来讲,未必是最佳,我想大工程都有这个问题。编:今天没有时间了,本来还有很多的问题想请教您的。建筑电气杂志社是欧盟———亚洲电能质量项目(APQI)中国合作组的成员,中国合作组总共有20家成员,包括学会、媒体、高校、研究所等,建筑电气杂志社是中国合作组成员中惟一的科技期刊。作为本刊的编委会副主任委员,您认为我们应该如何从减排这个角度,充分发挥专业科技期刊的强项,响应国家决策。李:实实在在搞节能,不是做表面文章,不是应付检查,不是为了什么政绩、业绩。现在认证也很多,咱们国家有《绿色建筑评价标准》,美国有LEED标准,日本、德国、英国等都有他们国家的绿色建筑认证的体系。这种体系分成若干块,比如LEED分成6大块来进行评估。从选址开始,选址合不合适啊;水资源的利用保护啊;设备的能效是否合适啊;有本地的材料你不用,跑到外地去采购,运输要消耗能源,而且材料本身是不是环保等等。各国都差不多。我现在也在研究这个。我们这几年,LEED的白金的做过,金、银认证级都做过。我们现在也在反思,LEED认证,绿色三星就节能吗?未必。真正的节能怎么考核呢?我这个建筑物,能源外来,电送过来,天然气、热力送过来,我认为外来能源越少越好!少到什么程度呢?少到不用外来能源,那叫零能耗!建筑物本身产的能自己用,做得再好些,自己用不完,再向外送,那更好!现在看来,考核的办法光看评价体系,我认为还有些缺陷。最简单的办法,我就考核你的能(耗),你用得少,我就说你好;你用得多,我就说你不好,这是最直接的!我从去年开始就持这种观点,但是一直没有系统地做什么工作,但是我想这个理念是对的。所以,我想,《建筑电气》杂志借着欧盟———亚洲电能质量项目这个机会,是不是可以倡导这种理念?李炳华简介李炳华,教授级高级工程师,国家注册电气工程师,CCDI电气总工程师、机电事业部副总经理、机电事业部北京区域总经理。1中国环境艺术设计模范协作委员会中国建筑学会建筑电气分会节能专业委员会(CBEEC)主任、全国建筑电气设计技术协作及情报交流网常务理事、全国工程建设标准设计专家委员会专家、中国照明学会(CIES)理事、CIES室内照明委员会副主任、CIES编辑工作委员会副主任,2008中国环境艺术设计学年奖“光与空间”竞赛专家评委、中国“光与空间”专家委员会专家、全国电力电子学标准化技术委员会逆变电源分委会、中国建筑学会电气分会理事。《建筑电气》杂志编委会副主任委员、《智能建筑电气技术》编委会副主任、《照明工程学报》副主编。北京建筑工程学院客座教授,研究生导师。2能源、照明及节能系统的应用研究a.《体育照明设计手册》主编,中国电力出版社(2009年)。b.《现代体育场馆照明设计指南》主编,中国电力出版社(2004年)。c.《智能建筑电气技术精选》编委会副主任,中国电力出版社(2005年)。d.《智能建筑电气技术精选2》编委会副主任,中国电力出版社(2006年)。e.《照明设计手册》编委会副主任,中国电力出版社(2006年)。f.“TheResearchandApplicationofAtmosphereAbsorbance”,第一作者,ChinaIlluminatingEngineeringJournal,Vol.2No.1,November(2005)。g.“ThemainideaofdesignofthefieldlightingsystemofNationalStadiumofBeijing”,第一作者,日本照明技术(2006)。h.“国家体育场10kV供配电系统分析”,第一作者,《建筑电气》(2006年第3期)。i.“体育场馆场地照明专用电源切换时间的研究”,第一作者,《建筑电气》(2005年第6期)。j.“国家体育场太阳能光伏发电技术应用的研究”,第一作者,《建筑电气》(2006年第4期)。k.“天然光利用的技术要求”,第一作者,《建筑电气》(2007年第4期)。l.“大气吸收系数的研究与应用”,第一作者,《建筑电气》(2006年第1期)。m.“建筑电气的节能设计”,第一作者,《建设科技》(2004年15期)。n.“电子镇流器对配电变压器的影响”,第一作者,《建筑电气》(1999年第4期)。o.“浅谈室外综合性体育场场地照明标准”,第一作者,《照明设计》(2006年03/04期)。3主科主,主导成果2个月-2000年,主要编写人,在全国范围内,土壤设计技术措施n的情况,包括a.国家建筑标准设计图集《常用风机控制电路图》99D375,主持、主编,获2000年度国家标准设计铜奖。b.国家建筑标准设计图集《建筑电气常用数据》04DX101-1,主持、主编,2005年完成。c.国家建筑标准设计图集《集中电源型应急照明系统》04DX202-3,主持、主编,2004年完成。d.《全国民用建筑节能设计技术措施———电气部分》,主要编写人,2006年完成。e.AutoJYCAD电气CAD软件包,主持、主编,部委级科技进步二等奖。f.LHZAutoCAD文字系统,主持、主编,部委级科技进步三等奖。g.《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008,主要起草人。h.《建筑物防雷设计规范》GB50057(在修订中),参加。i.《逆变应急电源》国家标准(在编),参加。j.《全国民用建筑工程设计技术措施电气》(2003),编写组成员。k.《体育场馆照明设计及检测标准》JGJ153-2007,参加。l.《中小学校教室采光和照明卫生标准》(在编),参加。m.《体育场馆建筑智能化系统技术规程》(在编),主要编写人。n.国家建筑标准设计图集《电气照明节能设计》06DX008-1,主持、主编。o.《体育建筑电气设计规范》(在编),主编。4中国设计研究院副总经理赵玉飞1986年8月～1996年8月,国防科工委工程设计研究总院(现总装备部工程设计研究总院)助理工程师、工程师;1996年8月～2000年3月,建设部建筑设计院工程师、高级工程师;2000年3月～2003年7月,中国建筑设计研究院第四建筑设计所常务副所长、所长;2003年7月～2006年11月,中国建筑设计研究院机电专业设计研究院副总工程师,兼电气设计所总工程师;2006年11月～至今,中国建筑设计研究院建筑节能与新能源工程中心总工程师。5从大政方针到技术措施,从目前的方案设计阶段开始找准设计方向a.中钢国际广场,360000m2,358m高,办公、酒店、商