绿色冬奥”作为本届冬奥会和冬残奥会秉承的重要理念，“科技”是必然是实现这一理念的重要底色。北京作为首个“双奥之城”，将“可持续利用”发挥到了极致。2022年冬奥会最大程度使用2008年奥运会的遗产，是北京冬奥会场馆建设的一大特点。据了解，北京冬奥会和冬残奥会共使用39个场馆，有14个北京奥运会遗产，其中10个为场馆遗产，4个是土地遗产。

冬奥会是全世界优秀运动员的竞技盛会，也是展示中国科技创新成果的窗口与舞台，在场馆的规划设计当中应用了大批新技术、新成果，为冬奥会的顺利实施提供了高科技保障。

这一次我们来看看冬奥会各大场馆的建筑照明设计，会在夜间带来哪些全新的视觉体验。

国家游泳中心——水立方

国家游泳中心座落在奥运公园南端，东临国家体育场，建筑面积80000m2，17000座，是迄今为止世界上最大的游泳馆。它的设计方案，是经全球设计竞赛产生的“水的立方”([H2O]3)方案。其与国家体育场(俗称鸟巢)分列于北京城市中轴线北端的两侧，共同形成相对完整的北京历史文化名城形象。

照明设计理念

国家游泳中心的核心创意为力图营造一个以“水”为生命的空间，里面容纳人的各种与水相关的活动，让人享受水带来的各种美和快乐。游泳中心的结构体系采用了水在泡沫形态下的微观分子结构经过数学理论推演后的放大形式。

基本场景模式：以亮度适宜的水蓝色为主色调。整个“水立方”立面整体被有序/均匀照亮，而非特别强调各个立面上的线条和钢结构杆件，应如水体或冰块等有整体感和纯净感，同时维持半透明的立面，使内部的钢结构杆件具有一定的透射。特别强调基本场景的模式表达水立方立面的完整性和统一性，而非强调单一的气枕单元。立面和屋顶的照明在亮度和颜色彩度上允许有因客观原因造成的衰减和变化，但过渡要均匀自然。

特殊场景模式：配合不同的庆典事件的场合或季节转换，水立方可呈现出不同的“表情”。动感水波也可以从海蓝色主题转变成其他色系，正如海水在不同时间段内可反射出不同色调的天光一样。所选择的色系包括纯粹的红色，经调和的橙色、黄色、绿色和紫色等。除非特别设定为单一气枕单元的变化模式，其他所有场景的变化、无论是渐变的或是闪烁的，都基于里面整体性的变化，以削弱气枕单元对于立方体表现力的影响。

水波荡漾的光感：“水立方”建筑外表面约5万平米，采用47万多个1W功率型LED是当时最为庞大的功率型LED景观照明工程。值得一提的是，它的每个LED专用灯具独立可控，通过LED灯具控制器、通信路由器或交换机和灯光场景实时控制服务器软硬件的实时协同运行，每个独立可控的LED专用灯具能同步运行。

场馆建筑设计分析

建筑外立面的上部结构为空间多面体刚架钢结构体系。在墙体与屋顶结构的内外两个界面分别外挂ETFE气枕，构成建筑的“双层皮”外围护体系。无论“外皮”还是“内皮上的每一个气枕均由三到五层ETFE膜材组成，膜材上根据热工和光学的要求印有镀点。

场馆照明设计选择

国家游泳中心采用ETFE气枕构成外围护结构。气枕是由3-4层ETFE膜固定在金属框架上，每二层ETFE之间充有空气，内外气枕靠近中间空腔的一层ETFE膜，按着建筑热工的要求镀有银色斑点，镀点面积分别为10%、20%、30%、50%、65%，气枕共24种规格。内外气枕中间是钢结构骨架。

由于这种外围护结构决定了“水立方”不适合采用“外透光”的建筑物景观照明方式，因为没有良好的反射面；也不适合采用“一般内透光”的照明方式，因为光要透光6层膜，光的损失太大；也不适合采用轮廓照明方式，因为“水立方”气枕外立面虽有弧度，但非常平整，不适合外挂灯具。

采用“空腔内透光”的照明方式。在固定外层气枕的金属框架后面布灯，侧面投射，这样便于隐藏灯具，容易做到见光不见灯。为了节能、环保以及便于形成更多的照明场景，选择了LED光源。

照明设计中的节能措施

选用寿命长、质量佳的灯具、光源以及电源驱动设备，结合合理的控制系统应用，降低长时间运行的损坏率及更换率，节约运营成本。选用色彩丰富、亮度即时可调的LED光源，降低运行功率损耗。设计中使用的新技术、新材料、新设备、新工艺1“水立方”景观照明控制系统控制点数达几万个(采用47万多个1W功率型LED)，且每个点均要实现RGB三基色256级灰度级的单独控制，是当时世界上最为庞大的LED照明控制系统。采用独特的空间三维布灯技术。“水立方”的照明设计拥有“空腔内透光照明系统”的专利。

场馆设计中采用的环保安全措施

经专门光学设计LED的灯具配光，在满足照明效果的同时，避免对室内外环境产生光污染。配电线路：垂直干线在竖井内沿桥架明敷或穿钢管暗敷，水平支线穿钢管敷设，电缆桥架及钢管外刷防火涂料均明敷。为了防止电气火灾，本工程设电气火灾监控系统，用于监测配电系统漏电状况，从而有效地防止漏电火灾的发生。安装维护考虑检修方便，前期与结构安装配合，方便后期工人检修。灯具可拆卸部件配有安全钢索，保证不会意外坠落伤人。

国家体育馆——冰堡

国家体育馆俗称折扇，2022年北京冬奥会期间承办了男子冰球项目全部赛事，以及女子冰球决赛部分赛事和冬残奥会冰橇冰球部分赛事。为充分体现冬奥会的冰雪元素，训练馆的外立面设计上，采用了凸显冬奥元素的“冰堡”造型玻璃幕墙设计，使用了一面光滑、一面具有凹凸质感的冰花图案的压花玻璃，共计863块。最大的超过8平方米，采用错落有致的排列方式，在灯光配合下，一块块晶莹剔透的压花玻璃将垒砌出“冰堡”的效果。

照明设计理念

1、基于奥运中心区整体亮度构思严格控制主体育馆的亮度。

2、以“金色”表达曲线屋顶的上下表面，从城市尺度和俯瞰视野呼应鸟巢的红色母题与水立方的蓝色母题，具有中国传统特色的“金色”母题成为该建筑夜景观的标志性视觉符号。由LED与上射投光灯共同完成对金属格栅的“金色”照明，并创造具有流动性的巨尺度动态效果。

3、垂直面创造以内透光为主的视觉意向，因建筑保温层的位置遮挡了部分内透光，采用白色LED背板与室内照明自然内透的组合方式。LED发光板距离玻璃仅为100mm，通过精确的亮度控制，背板照明与内透光完美的结合起来。