建筑圖改到照明走近鳥巢電氣設計師李炳華

2008年12月13日，在國家體育新聞發布會上，中國建筑電氣節能技術論壇（cdi）舉行了建筑面積設計咨詢有限公司（cdi）、中國建筑學會建筑電氣分會節能專業委員會主任、《筑巢》電氣設計師李炳華接受了本雜志的采訪。采訪在舒緩的背景音樂聲中,在輕松的氛圍中徐徐展開……李炳華(以下簡稱“李”),本刊編輯(以下簡稱“編”)。李:這個地方啊,是新聞發布廳,每次比賽完了以后,運動員或者是教練員在這兒接受記者采訪。編:李總,北京奧運場館建設舉世矚目,得到了業界的高度評價。您名字中的“炳”字是光明的意思……李:呵,呵,呵,我還沒研究過,是按照家譜起的名。編:這是很有意思的巧合,您致力于照明領域的研究,成績斐然!作為“鳥巢”的照明設計師,您有什么特別的感悟?李:我對很多記者都講過這樣的一句話,“鳥巢”的設計工作“過程很痛苦,結果很美好”。整個過程中,合作單位很多,光設計就有很多設計方。盡管中國建筑設計研究院是抓總的,但他的合作單位比較多,施工單位也很多,包括各種各樣的協調問題。BOB要求很高,還有體育比賽工藝、安防、通訊等等都有他的需求。2005年的9月底,把所有的施工圖都出完了,那時候離混凝土主體結構封頂已經不遠了,還有很多條件沒提過來。確實給設計帶來了很大的難度,不斷地修改,反復地修改,所以說,過程很痛苦!改到什么程度?你剛才看到的那個小伙子(指李戰贈),像他這種身強力壯的,長時間加班,沒有禮拜六,沒有禮拜天,晚上九、十點才下班!但第二天來了以后,建筑圖又改了,當然建筑專業也沒辦法。整個0層就10萬m2建筑面積,0號圖紙,1∶150比例,要畫9張圖。畫圖較快的設計師要花好幾個月才能畫一層平面圖。你想想,第二天一上班,建筑圖改了!電氣圖都成了廢品!所以有一段時間,我們團隊里面,有一些厭戰的情緒。為了給大家鼓勁,安排他們出國、考察、調研,調整情緒。所以說,這個過程確實是比較折磨人的!但是還好,總體結果我個人是非常滿意的!在設計之初,我們也預想到,做這種項目,難度不在技術上,難度是在配合上,是在合作上,是在各種各樣的評審上。所以我們當時在幾個關鍵的地方做了專家的評審,包括剛才講到的供配電系統。供配電系統方案的分析過程在《建筑電氣》上發表過,對供配電系統到底怎么做,為什么這么做,做了相應的分析,這個系統經過專家論證和供電部門的審批,進行了實施,這讓我感到很高興!我個人比較滿意的就是大的系統沒有變。末端我是控制不住的,BOB的要求、奧組委的運行要求、開閉幕式、通訊等陸續將需求提給設計單位,造成末端大量修改。例如,一個大房間變成若干個小房間,幾個小房間合并成大房間,功能發生了變化,電氣圖紙當然也要變了。所以,2005年的9月,出完施工圖以后就是改。所以呢,我滿意主要就是對整體的、大的系統把握得還是比較好,細部留有改動的余地。編:“鳥巢”照明設計中的“綠色奧運”理念是很多讀者關心的話題,我們真誠邀您撰稿,把您的理解和這幾年卓有成效的工作做個總結,貢獻給業界朋友!今天能給我們舉例說明“鳥巢”是如何實現照明節能,體現“綠色奧運”理念的嗎?李:我很強調照明設計的節能,同樣的燈具,同樣的光源,同一個房間,安裝高度都是一樣,轉90°就能看出照度的差別,因為燈的配光是不一樣的。可能這種配光適合這種類型的房間,那種配光適合另外一種類型的房間,這就是設計節能。設計節能在近幾年,沒有引起大家足夠的重視,大家更重視的是我用了電子鎮流器了,我用了節能燈了。設計節能千萬不要忽略,我裝10盞節能燈就夠了,但是你裝了15盞,肯定是有問題的。盡管你用的產品是節能的,不表明系統就節能。這是第一。第二,在“鳥巢”里面用了智能照明控制系統,為什么當時堅持要用呢?開始用的范圍還更廣,以后“瘦身”又瘦掉一部分。我們做了多種測算,你回去再看一下我在前面講的PPT,我剛才舉了一個例子,實際上就是“鳥巢”辦公室的一個例子。當時我們做了各種測算,辦公室節能達到59%,效果還是相當不錯的。做智能照明控制系統的最大原因就是,“鳥巢”每一層集散廳有很多衛生間,每層有12組,0層不算,0層更多了。每組里邊有男、女、殘疾人(無障礙設施)衛生間等等。如果沒有比賽,衛生間平時很少有人去用,如果有人去用了,把燈打開,走了以后不關,盡管“鳥巢”有很多工作人員,去把燈關掉了,可能過一會兒又被使用衛生間的人打開了。一個工作人員走上一圈要花很長的時間,比400m跑道要長得多。因此,促使我要用智能照明控制系統,有人進來了,這還不夠,還要和照度傳感器配合起來使用,天然光所貢獻的照度達不到要求時人工照明才亮,人走以后延時關閉。衛生間這種公共場所在“鳥巢”里面多得很,所以節能效果非常明顯。我當時測算了,以一個辦公室來測算,節能59%,衛生間比這還要高得多。編:遵循國家“科技奧運”理念,在“鳥巢”的照明設計中運用了哪些新技術,新工藝,應用的效果怎么樣,能舉個例子說明一下嗎?李:“科技奧運”的例子確實是比較多的,我們有統計,在“水立方”、網球中心、曲棍球、射箭四個場地,采用三大理念的項目總共有四十項,“鳥巢”的我沒統計,我舉個“鳥巢”科技奧運的例子吧。實際科技和綠色,是分不開的。為了實現綠色,也要用到科技的手段。我感覺比較不錯的,在“鳥巢”里面,是太陽能光伏發電。盡管有爭議,但是,我認為,太陽能光伏發電值得大家去研究,去推廣,去應用。因為我們這個時候,還有錢,還有其他能源能生產出來,如果安于現狀,哪一天,石油沒了,煤炭沒了,這種化學能源沒了,你再研究,來不及了!所以這個時候研究是有它的意義的,盡管從目前來講它的投入和產出不一定合適,但不能不研究,不能停滯不前。當某一天,它的價錢降低得很多,這時候就有推廣普及的意義了。我是這么個觀點。編:“鳥巢”的設計里面采用了許多“中國文化”的元素,照明設計里面,您是怎么體現“中國文化”的,有沒有特別深的感觸?李:有,你看“鳥巢”,它是一個剪影的效果。剪影源自于中國的窗花,民間的一個文化。窗花背景是亮的,前景是暗的。像“鳥巢”,背景是紅墻,被照亮,前景是鋼結構體的襯托。我電腦里面有照片,有PPT。所不同的是,窗花是平面的,貼在玻璃上,屋里面燈一開,從外面看過去,它是平面的;但“鳥巢”照明是立體的,有層次感,層次比較分明,是通過光表現出來的,這是非常具有民族特色的。第二呢,紅墻,我們管它叫中國紅,到底是不是中國紅沒有定義,這個RGB怎么配色,沒有的。中國的傳統文化在喜慶的時候喜歡用紅色,喜歡用黃色,紅黃搭配,包括我們的國旗,也是紅和黃搭配(編:包括奧運會中國運動員的運動服)。對,所以說非常適合在中國,在“鳥巢”展現這種色彩。而且所有這些都是通過光表現出來的,為達到這種效果,我們做了很多試驗,用不同的光源,用不同的配光來實現這么一種效果。編:鳥巢屬于特級體育建筑,必須確保其供電,對供電可靠性要求極高,臨電并網、并網切換,這些措施是絕無僅有的,都進行了詳盡的論證和嚴格審批。那么對鳥巢的照明有沒有什么特殊的要求呢,設計是如何滿足這些特殊要求的?李:“鳥巢”分為體育照明、夜景照明、室內照明。為了轉播的需要,對體育照明的要求是非常精細的,在體育轉播史上也是絕無僅有的,未來可能有,但目前是屬于世界頂尖水平了。要求主攝像機方向最小垂直照度要在1400(lx)以上,這里講的是“最小”,其他所有的標準,所有的規范,講的都是平均值。這個差別就差了很多,這是一個。第二,照度均勻度U1和U2值比其他的要求都要高很多,要求分別不小于0.6和0.8。第三,對邏輯區域,如終點線前后5m、跳高過桿、跳遠踏板等等,我們管它叫邏輯區域,尤其在終點線附近,要求更高,不僅對垂直照度有要求,U1和U2都要求在0.9以上,要求照度非常均勻,否則電視畫面拍出來就沒法看了。比方說足球比賽時,電視轉播特寫一個足球在空中飛行的時候,你看到晃動、閃動,那就是光不行。這次奧運會的電視轉播商,我和兩位攝像師專門交換過意見,他們轉播過雅典,轉播過06年德國世界杯,認為“鳥巢”照明最好!編:中國建筑學會建筑電氣分會節能專委會做了很多測試和實驗,有些研究項目被列為“國家863課題”,有些獲得國家專利。這種務實、嚴謹的學術態度值得我們學習。能談談你們這幾年都取得了哪些成效嗎?李:實際上,這個專委會簡稱CBEEC,是2007年3月成立的。為什么成立這個節能專委會呢?建筑節能暖通是主角,建筑也做了很多工作,相反,建筑電氣節能卻有被邊緣化的傾向。作為一個電氣專業人員,如果你自己不研究,不應用,你就慢慢被邊緣化了。成立這個專委會的目的就是讓我們的同行重視電氣節能,至少使電氣節能在我們建筑節能里面能起到應有的作用。通過成立這么一個專委會,給大家建立一個平臺,讓大家交流經驗、體會,哪怕是教訓,都是很好的,目的很簡單。成立就是在你們昨天參觀的清華節能樓里,有媒體寫的報道我看挺好的,《節能樓里話節能》。在2007年9月開了第一次交流會,就是“2007中國(國際)建筑電氣節能技術論壇”。組委會把專業人員聚到一塊兒,把大家電氣節能的經驗、體會交流交流。出乎意料,最初我們想控制在120人,最后來了二百多人,非常受歡迎!今年延續去年的做法,借奧運的東風,把“科技奧運、綠色奧運、人文奧運”三大理念延續下去。還出版了兩本論文集,你看我前面寫的序,也是希望延續下去,去年是2007,今年是2008,明年是2009,還有2010等等。編:一場突如其來的金融危機,使全球經濟面臨巨大挑戰。建筑行業一直就是經濟的風向標,必定會受到影響。我們知道您除了是技術專家外,還是一個成功的經營者,您認為建筑電氣行業和從業人員應該如何轉變觀念,應對挑戰?李:這金融危機確實比較大,現在講過冬嘛,怎么過冬呢?過冬要增強體質,要有御寒的措施。加棉衣這些不是我們的事情了,增強體質是我們的事情,比方說提高我們的效率,提高我們的技術水平。否則這個金融危機恐怕有人要過不了冬,設計院可能有些項目接不到了,有人可能要失去工作,這都有可能。所以,我想,過冬對于電氣從業人員來講,就是要提高自身的抵抗力,把自己的技術水平,技術能力給夯實了。編:對,這其實是一個很難得的機會,平時忙忙碌碌的,沒有時間,現在正好充實一下自己,正好可以做點兒學問了!我們也希望李總把前頭所做的工作做一做總結,全國有這么多電氣技術人員,他們對這些高端的工程和技術,感覺距離很遠,很渴求,很希望了解!李:嗯,會總結的!本來今年我計劃要出關于“鳥巢”的一本書,但是由于種種原因,拖到明年了。我是技術人員,“鳥巢”,包括“水立方”,盡管大家認為是成功的,比較客觀地總結,我認為有成功的(地方),也有不成功的(地方)。比方說有一個好地方,電也想要,暖(通)也想要,水也想要,BOB也想要,體育工藝也想要。我想這也不可怕,因為體育建筑是遺憾的藝術,沒有最好。一個設計成功了,我認為光看個體不一定合適,要整體評價。奧運建筑普遍有這個問題,相互讓步,這個是配合,你讓一步,我讓一步,讓整個建筑達到最佳,但是就你這個專業來講,未必是最佳,我想大工程都有這個問題。編:今天沒有時間了,本來還有很多的問題想請教您的。建筑電氣雜志社是歐盟———亞洲電能質量項目(APQI)中國合作組的成員,中國合作組總共有20家成員,包括學會、媒體、高校、研究所等,建筑電氣雜志社是中國合作組成員中惟一的科技期刊。作為本刊的編委會副主任委員,您認為我們應該如何從減排這個角度,充分發揮專業科技期刊的強項,響應國家決策。李:實實在在搞節能,不是做表面文章,不是應付檢查,不是為了什么政績、業績。現在認證也很多,咱們國家有《綠色建筑評價標準》,美國有LEED標準,日本、德國、英國等都有他們國家的綠色建筑認證的體系。這種體系分成若干塊,比如LEED分成6大塊來進行評估。從選址開始,選址合不合適啊;水資源的利用保護啊;設備的能效是否合適啊;有本地的材料你不用,跑到外地去采購,運輸要消耗能源,而且材料本身是不是環保等等。各國都差不多。我現在也在研究這個。我們這幾年,LEED的白金的做過,金、銀認證級都做過。我們現在也在反思,LEED認證,綠色三星就節能嗎?未必。真正的節能怎么考核呢?我這個建筑物,能源外來,電送過來,天然氣、熱力送過來,我認為外來能源越少越好!少到什么程度呢?少到不用外來能源,那叫零能耗!建筑物本身產的能自己用,做得再好些,自己用不完,再向外送,那更好!現在看來,考核的辦法光看評價體系,我認為還有些缺陷。最簡單的辦法,我就考核你的能(耗),你用得少,我就說你好;你用得多,我就說你不好,這是最直接的!我從去年開始就持這種觀點,但是一直沒有系統地做什么工作,但是我想這個理念是對的。所以,我想,《建筑電氣》雜志借著歐盟———亞洲電能質量項目這個機會,是不是可以倡導這種理念?李炳華簡介李炳華,教授級高級工程師,國家注冊電氣工程師,CCDI電氣總工程師、機電事業部副總經理、機電事業部北京區域總經理。1中國環境藝術設計模范協作委員會中國建筑學會建筑電氣分會節能專業委員會(CBEEC)主任、全國建筑電氣設計技術協作及情報交流網常務理事、全國工程建設標準設計專家委員會專家、中國照明學會(CIES)理事、CIES室內照明委員會副主任、CIES編輯工作委員會副主任,2008中國環境藝術設計學年獎“光與空間”競賽專家評委、中國“光與空間”專家委員會專家、全國電力電子學標準化技術委員會逆變電源分委會、中國建筑學會電氣分會理事。《建筑電氣》雜志編委會副主任委員、《智能建筑電氣技術》編委會副主任、《照明工程學報》副主編。北京建筑工程學院客座教授,研究生導師。2能源、照明及節能系統的應用研究a.《體育照明設計手冊》主編,中國電力出版社(2009年)。b.《現代體育場館照明設計指南》主編,中國電力出版社(2004年)。c.《智能建筑電氣技術精選》編委會副主任,中國電力出版社(2005年)。d.《智能建筑電氣技術精選2》編委會副主任,中國電力出版社(2006年)。e.《照明設計手冊》編委會副主任,中國電力出版社(2006年)。f.“TheResearchandApplicationofAtmosphereAbsorbance”,第一作者,ChinaIlluminatingEngineeringJournal,Vol.2No.1,November(2005)。g.“ThemainideaofdesignofthefieldlightingsystemofNationalStadiumofBeijing”,第一作者,日本照明技術(2006)。h.“國家體育場10kV供配電系統分析”,第一作者,《建筑電氣》(2006年第3期)。i.“體育場館場地照明專用電源切換時間的研究”,第一作者,《建筑電氣》(2005年第6期)。j.“國家體育場太陽能光伏發電技術應用的研究”,第一作者,《建筑電氣》(2006年第4期)。k.“天然光利用的技術要求”,第一作者,《建筑電氣》(2007年第4期)。l.“大氣吸收系數的研究與應用”,第一作者,《建筑電氣》(2006年第1期)。m.“建筑電氣的節能設計”,第一作者,《建設科技》(2004年15期)。n.“電子鎮流器對配電變壓器的影響”,第一作者,《建筑電氣》(1999年第4期)。o.“淺談室外綜合性體育場場地照明標準”,第一作者,《照明設計》(2006年03/04期)。3主科主,主導成果2個月-2000年,主要編寫人,在全國范圍內,土壤設計技術措施n的情況,包括a.國家建筑標準設計圖集《常用風機控制電路圖》99D375,主持、主編,獲2000年度國家標準設計銅獎。b.國家建筑標準設計圖集《建筑電氣常用數據》04DX101-1,主持、主編,2005年完成。c.國家建筑標準設計圖集《集中電源型應急照明系統》04DX202-3,主持、主編,2004年完成。d.《全國民用建筑節能設計技術措施———電氣部分》,主要編寫人,2006年完成。e.AutoJYCAD電氣CAD軟件包,主持、主編,部委級科技進步二等獎。f.LHZAutoCAD文字系統,主持、主編,部委級科技進步三等獎。g.《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008,主要起草人。h.《建筑物防雷設計規范》GB50057(在修訂中),參加。i.《逆變應急電源》國家標準(在編),參加。j.《全國民用建筑工程設計技術措施電氣》(2003),編寫組成員。k.《體育場館照明設計及檢測標準》JGJ153-2007,參加。l.《中小學校教室采光和照明衛生標準》(在編),參加。m.《體育場館建筑智能化系統技術規程》(在編),主要編寫人。n.國家建筑標準設計圖集《電氣照明節能設計》06DX008-1,主持、主編。o.《體育建筑電氣設計規范》(在編),主編。4中國設計研究院副總經理趙玉飛1986年8月～1996年8月,國防科工委工程設計研究總院(現總裝備部工程設計研究總院)助理工程師、工程師;1996年8月～2000年3月,建設部建筑設計院工程師、高級工程師;2000年3月～2003年7月,中國建筑設計研究院第四建筑設計所常務副所長、所長;2003年7月～2006年11月,中國建筑設計研究院機電專業設計研究院副總工程師,兼電氣設計所總工程師;2006年11月～至今,中國建筑設計研究院建筑節能與新能源工程中心總工程師。5從大政方針到技術措施,從目前的方案設計階段開始找準設計方向a.中鋼國際廣場,360000m2,358m高,辦公、酒店、商