技术表现精神内涵
——深圳前海合作区前海石照明设计

李 静，李训智，胡韵萩

(1.北京清华同衡规划设计研究院有限公司，北京 100089；2.北京清控人居光电研究院有限公司，北京 100089)

引言

2010年国务院批复《前海深港现代服务业合作区总体发展规划》，作为“特区中的特区”的前海拉开“建设中国特色社会主义先行示范区”的序幕，探索以制度创新为核心的前海模式，创建深化改革开放的新蓝图。

2012 年 12 月 7 日，习近平总书记站在前海石前发出“改革开放再出发”的号召；2018 年 10 月 24 日，习近平总书记再次来到前海石前向世界宣示“中国改革不停顿、开放不止步”。前海石作为前海最具代表性的标志物，见证过重要历史时刻，承载着前海精神，成为深圳这座城市的无价之宝[1]，蕴含着特有的时代意义。

1 项目背景

1.1 象征意义

前海石矗立在深圳前海湾岸线，是“改革开放再出发”的重要象征地标(图1)，见证前海承担国家使命和特区的蝶变。石上镌刻的“前海”两字，集自改革开放总设计师邓小平的题字，寄托党与国家的祝福，展示深圳前海的决心。

图1 在前海石前不断举行理想信念与党性教育学习Fig.1 Ideal belief and party spirit education study in the front of Qianhaishi

2021年，前海石作为近现代重要史迹及代表性建筑入选第七批深圳市文物保护单位名单[2]，前海石公园入选深圳市35个“四史”学习教育实践基地名单。每年在前海石前不断举行党支部主题党日、党员党性教育学习、红旗下的宣誓等活动，激发党员的责任感和使命感，激励他们敢闯敢试、勇于创新，始终保持革命精神和奋斗精神，战胜各种艰难险阻和风险挑战[1]。

1.2 空间特色

前海石广场以“一石激起千层浪”为设计理念，以海湾为背景，通过三种深浅不同的铺砖在前海石周边地面泛起“波浪”纹理，呈现磐石搏浪的寓意(图2、图3)；周围棕榈树、花丛顺沿地势层层展开，以自由灵动的种植形态围绕在广场平台周边，烘托出前海石仪式矗立的向心感。

图2 前海石广场的现场照片Fig.2 Photograph of Qianhaishi Square

图3 前海石广场平面鸟瞰Fig.3 Vertical view of Qianhaishi Square

1.3 照明现状

夜晚的前海石广场由一组高杆灯具提供基础的功能照明，因为高杆灯具位于广场一侧且远离前海石，以致地面照明覆盖不均匀，广场的光环境较暗，代表前海精神的前海石也隐没在夜色中(图4)。

图4 前海石白天和照明提升前夜晚光环境对比图Fig.4 Comparison photos of the day and night environment of Qianhaishi

2 照明设计

2.1 照明秩序与指标设定

在《深圳市城市照明专项规划(2021—2035)》[3]、《前海灯光环境专项规划》[4]中，前海石作为地标建构筑物的相关要求为“平均亮度≤25 cd/m2、亮度对比≤20，重大节庆假日必须为动态彩色光”(图5)。设计中，以上位规划为基础，参考国内具有重要纪念性的标志建构筑物与广场景观环境(衬托植物)的实测数据(图6、图7)，兼顾城市尺度航拍宣传和近人尺度游览体验的双重照明需求，分析场所环境、被照面特征、照明方式[5]与视觉感知的关系，确定前海石应用场景的基础照明秩序。

图5 前海灯光环境专项规划的规定Fig.5 Relevant requirements of the special plan for the lighting environment of Qianhai

图6 重要纪念性的标志物的亮度数据Fig.6 Luminance data of important monumental markers

图7 景观植物的亮度数据Fig.7 Luminance data of landscape plants

鉴于前海石的重要性突出但体量较小，为了在不同视角都能清晰看到，根据上位规划和实测数据，将前海石的平均亮度设为规划上限25 cd/m2，并作为前海石广场的基准亮度。根据场景的设计效果确定前海石、周边植物、广场地面的亮度分别为25 cd/m2、3.75 cd/m2、2.5 cd/m2，亮度对比度为10∶1.5∶1，平日模式为静态暖白光，节庆假日/主题模式为彩色动态。

2.2 照明理念与表现手法

如果前海石广场是铺设在前海湾畔的一片舞台，前海石就是舞台中央的主角，照明从突出其标志性与核心地位出发，将舞台灯光的“聚光”表现手法与户外照明相结合，采用极窄角度的投光灯，将光束从各个方向精准汇聚在前海石，使其成为舞台中央注目的焦点、熠熠生辉。

通过多光源、多方位、高投射的布灯方式形成类似无影灯的照明效果，避免底部投光照明方式产生的阴影，呈现出前海石完整饱满、典雅耸立的形象(图8)；而高显色暖白光(3 000 K)色温契合黄蜡石的暖调基底，烘托出材质沉稳厚重的质感。

图8 前海石广场基础照明实景效果Fig.8 Photograph of Qianhaishi lighting effect in the basic mode

2.3 灯光与前海石的对话

前海石的光不仅可以单向欣赏，也通过照明的色彩变化和明暗律动提供沉浸体验，以光为媒介与前海石“对话”。整点时分伴随着广场的音乐旋律，蔚蓝的灯光以前海石为中心如同浪潮一般扩散开来，带动地面、树木、建筑的灯光，表演出时而浪漫抒情、时而澎湃激荡、时而波澜壮阔的呼吸节奏，用光呈现“一石激起千层浪”的象征画面。在开阔起伏、绵延舒展的海岸线上，仰望前海石，体验与之同频的光脉动，感受勇立潮头、改革创新的澎湃力量(图9)。

图9 前海石广场主题照明实景效果Fig.9 Photograph of Qianhaishi lighting effect in the theme mode

3 技术解析

3.1 量化仿真与场景塑造

为了尽可能地接近真实效果，准确预设场景中的亮度关系，本次应用夜景照明效果量化设计方法[6]，通过搭载真实检测数据的照明虚拟仿真系统进行效果的量化模拟评估，确定场景中亮度分布与对比关系、灯杆的形式与位置、灯具参数等，保障前海石的核心效果与环境景观秩序；并对灯具设备隐蔽设计，以减弱灯杆存在感和降低视看眩光(图10)。

图10 前海石广场仿真模拟Fig.10 The virtual simulation of Qianhaishi Square

3.2 设备应用与布局调试

前海石由两块完整的黄蜡石组合而成，高2.8m、宽2.1m、厚0.65m，表面为不规则凸凹纹理，整体呈现鲜明温润、端庄沉稳的形象。在照明手法上，本次采用立杆精准投光的方式来表现前海石饱满突出的夜间形象(图11)，避免地埋投光灯在石头表面产生明显的阴影暗区。

图11 照明方式对比示意图Fig.11 Schematic diagram of lighting mode comparison

为了避免对前海石广场右侧视线的干扰，并降低高灯杆对广场白天景观的影响，设计中尽量减少立杆的数量，仅在广场的左、右两侧分别设置4根和2根高10 m的灯杆(与树木高度相近)，位置尽量靠近树木，利用树木进行视线遮挡。灯杆采用风帆的样式(图12)，每根灯杆上设置10盏彩色投光灯，按照双螺旋渐开角的方式进行排布(图13)，其中前海石周边的3根灯杆上首个灯具朝向前海石。灯具配光上，选用定制极窄配光的投光灯以精准追光的方式点亮前海石，其他朝向灯具根据照射位置与面积选择合适的配光角度分别照亮广场地面与草地。此外，在圆形投光灯的出光面外加装10 cm长的防眩光格栅，既保障照明效果又降低灯具眩光。基于上述的灯具选型与排布规则，经软件模拟(图14、图15)，地面平均照度30.2 lx(亮度2.4 cd/m2)、均匀度0.14，效果基本满足设计要求。

图12 灯杆上灯具排布示意图Fig.12 Rendering of lamp arrangement

图13 灯杆点位与灯头旋转角度的规定Fig.13 The rule of the light pole point and rotation angle of lamps

图14 前海石广场软件模拟的效果与伪色图Fig.14 Rendering and pseudo color image of Qianhaishi’s software simulation

图15 前海石广场高杆灯光路图Fig.15 Light path diagram of high-pole lamps in Qianhaishi square

3.3 控制联动与动态表现

前海石的磐石搏浪、涟漪扩散的照明效果可通过前海石、平台广场和树木的灯光联动来实现。设计中，测绘自由树木的位置坐标，梳理前海石与树木的相对位置，分析动画的虚拟点位与树木的实际点位的关系，结合水滴扩散、海浪潮汐的形态与非线性变化的速率，通过智能控制系统调控灯具的亮度、光色的变化速率(图16)，表现出海浪冲刷的动势和灵动扩散的效果，传达丰富多样的情绪感知(图17)。

图16 海潮效果点位图及工程动画Fig.16 Ripple diffusion effect animation

图17 海潮效果联动鸟瞰Fig.17 Photograph of Qianhaishi square

为了保证最佳的视看效果，以前海石广场的观众为参照，对树木的主要视看面进行照明。灯具采用埋地型腰鼓灯且尺寸尽量小巧，嵌入草丛的方式安装，不影响草坪白天景观的完整性；配光为1∶2的窄宽光束角组合，保障树冠底部与内部亮度均匀通透；规定基板下沉倾斜并背向视线方向，在顶部玻璃处加防眩光格栅，降低眩光影响。

4 成果意义

本项目通过点亮前海石、点燃前海精神之光，对城市公共空间中标志性构筑物的夜间形态塑造和感知体验进行积极的探索实践，使丰富的精神力量与内涵可用“光”进行传递和演绎，呈现出可感知、有寓意的情境。夜色中，伴随着前海石的呼吸节奏，海岸线与建筑天际线同频脉动，呈现出波澜潮涌、星辰大海(图18)，讲述着“勇立潮头、改革奋斗、筑梦湾区”的前海故事。

图18 前海岸线夜景照明效果照片Fig.18 Photograph of nightscape lighting effect of Qianhai coastline