北京冬奥会标志性景观“海陀塔”灯光设计

2022-02-10 05:49

灯光帮

夜空下，塔顶的奥运五环格外耀眼，这便是奥运五环标志塔——海陀塔。它像奖杯，又似火炬，矗立在北京延庆的群山中。

“海陀塔”由清华大学美术学院杜异教授带领团队完成总设计，北京建谊高能建筑设计有限公司配合结构设计，中国建筑第二工程局三公司承建的北京延庆区冬奥会环境建设项目“海陀塔”，从设计到建设完成历时10个月，于2022年1月25日竣工正式亮相。

这座顶部装设巨型奥运五环，塔身粉妆玉砌、飘带白雪晶莹的海陀塔已然成为公众经行京张高铁线或京礼高速线进入延庆时一处靓丽的风景。作为2022年北京冬奥会标志性景观，“海陀塔”将作为本届冬奥会的重要文化遗产被永久保留。

冰雪与奥运五环的结合

作为今年北京冬奥会的三大赛区之一，延庆赛区的国家高山滑雪中心与国家雪车雪橇中心，将产生21枚金牌。登上海陀塔的塔顶，你便能看见这次的比赛场馆之一——国家高山滑雪中心" 雪飞燕 "。

海陀塔是在原中科院延庆太阳能发电研究基地的太阳能集热塔的基础上进行改造设计完成的，该项目是" 十一五 "国家高技术研究发展计划的重点项目，该建筑为钢筋混凝土结构，高度119.45米，屋顶截面直径20.4米，腰部最细部位直径17.1 米，是目前延庆地区最高的构筑物。从北京出发，旅客无论是走京藏高速、京礼高速，还是乘坐京张高铁，都能在途经延庆时看到这座百米高塔。

在现有建筑上进行改造，虽大大降低了建设费用，也符合本次冬奥会" 节俭办赛 " 的理念，但给设计师带来一定的挑战。杜异介绍，按照设计要求，原本集热塔的功能要保留，以后还要继续做太阳能集热试验。这对于设计师创作的自由度，就有了一些限制。

“海陀塔”建筑设计

“海陀塔”的设计意向源于“冰雪”概念。首先，冬奥会是由冰上运动项目和雪上运动项目组成；其次，延庆是北京冬奥会主要赛区之一，也是距北京城区最近的冬季雪上运动基地；第三，每年在延庆龙庆峡都举办冰雕游园会，延庆夏季清凉，被称为北京的“后花园”，有“冰雪夏都”的美誉。为使“海陀塔”最终能呈现“冰雪”意向，设计最终锁定以冰雕作为最终塔身整体形象，“冰雪”概念和形象不仅可以纪念本次冬奥会的举办，也契合延庆“冰雪夏都”的发展定位。

塔身四周围绕6条“冰晶飘带”，每条飘带由钢管拼接，单条飘带重45吨。飘带采用钢结构外张拉透明ETEF膜覆盖、内置LED光源设计，该设计与“水立方”的外幕墙类似，但安装难度更大。在风力达到3级时，钢结构飘带就会被吹得左右摇摆，很难进行定位控制。项目部用飘带分段吊装、ETFE膜结构高空安装的施工形式，并创新性地采用了双层叠加的方式对ETFE张拉膜进行加工，植入了白色双层双向拉索，确保“冰晶飘带”结构稳定。数条不规则的白色拉索分为上下两层交叉排布，其中两层之间仅留有5厘米空间距离，ETFE膜就安装在5厘米的空间之中，打造出“冰裂”效果，进一步提升观赏性，同时也保证膜结构不会被大风吹拉变形。

为保证“海陀塔”持续的太阳能实验工作，与中科院实验人员反复沟通确认实验要求和集热技术，集热口温度达上千度，其周边部分散出光有时会达300度，飘带尺度与集热口保持合理距离，并在集热口两侧采用金属网替代膜结构，同时杆件也采用钢板罩保护等措施，确保太阳能集热实验能够持续进行。

“海陀塔”灯光设计

为让“奥运五环”点亮夜空，在“五环结构”双侧，安装8万余个白色点光源，在夜间通过总控芯片调整，散发冷光色调，在群山之中使“奥运五环”的光芒照耀整个延庆赛区。6条“冰晶飘带”内侧也均加装了LED灯带，通过夜间的多种光线变化，使塔身呈现出“奥运五色”组合的多种灯光效果，“冰晶飘带”与塔顶的“奥运五环”交相辉映，衬托出五环闪耀，一同展现出冬奥之美，使“海陀塔”成为北京冬奥“打卡”新地标。

" 这光效，我们也调整了好久，现在基本定型了。"杜异特别在乎节能，每一条" 冰晶飘带 "内侧，都计划安装两条LED灯带。他通过调整安装位置，减少到只需要一条，这就大大节省了能耗。同时，海陀塔地处远郊，夜晚黑暗星空可见，大幅度降低五环和塔身的亮度仍然可以灿烂夺目，这也意味设置大大降低了光源功率。他们在安装前，特意制作了等比例模型进行尝试。他解释道，" 我们要做到绿色办奥，节能是必须要考虑的因素。而且，这么一改，还能避免灯带直射炫光，达到见光不见灯。" 通过夜间的多种光线变化，塔身呈现出 " 奥运五色 " 组合的多种灯光效果。