显示类电光媒体立面的关键技术和运用

序论：速发表网结合其深厚的文秘经验，特别为您筛选了1篇显示类电光媒体立面的关键技术和运用范文。如果您需要更多原创资料，欢迎随时与我们的客服老师联系，希望您能从中汲取灵感和知识！

摘要：显示类电光媒体立面已经越来越多地影响城市的晚间形象。本文分析了显示类电光媒体立面的关键技术手段，指出要较好实现其设计建造初衷所需重点考虑的因素为“突出建筑特色的一体化设计及控制”“以艺术表现性为主的多种模式呈现”以及“适当的照明舒适度”，并以国内外几个建成项目的夜景照明为例，验证上述重点因素的设计应用。

关键词：LED；显示类电光媒体立面；照明控制；一体化设计

1电光媒体立面的定义及类型

电光媒体立面是利用现代光学与电气技术，将信息传媒和建筑进行融合，通过光和色彩在建筑表皮上呈现影像的立面表达方式［1］。近年来，建筑的媒体化趋势日益明显，很多业主利用建筑来向公众传达自身的形象和精神。媒体立面体现了现代艺术与现代技术的极致融合，它以建筑表皮的信息化、图像化为手段，并在电脑控制技术、构件建造技术等的支持下，将建筑表皮当作画布来别样呈现艺术［2］。有了媒体立面的赋能，建筑在夜间表现出和白天不一样的风情，变化的灯光和图像为建筑表皮提供了一种新的语言，成为利用建筑来向受众传播更新、更快、更便捷的各类动态信息的手段［3-4］。按照所采用的技术划分，媒体立面可分为3种类型——自然光影型、机械运动型及电光型。其中后者是目前应用最多的媒体立面。根据电光媒体立面中媒体内容的表达手段，又可细分为内透光类、投影类、自发光类、显示类（表01）［5］。内透光类是利用建筑的外窗作为媒介，通过窗户后部灯光亮熄及明暗程度的控制表达影像；投影类是利用投影手段将信息投射到建筑表皮上；自发光类是将光源直接安装在建筑上，将光线向外界直接发出，且以营造艺术性氛围为目的；显示类则基于电子显示技术，通过控制光源来表达媒体信息，这种类型在近些年随着技术进步有了长足的发展，是本文讨论的核心内容。

2显示类电光媒体立面的关键技术手段

2.1LED照明技术

显示类电光媒体立面呈现给大众的视觉图像连续可变，它所采用的光源必须光色可调，应能实现低成本的频繁开关。LED光源具备以下特点：①可以表达出全彩色，满足媒体内容对光色与光晕的不同要求，通过色彩表现丰富的图像视频信息；②LED灯具可以实现全数字化控制，通过电脑控制系统将计算机屏幕上播放的图像视频实时输出到建筑表皮上，实现控制系统与媒体立面展现内容同步；③LED灯具体积小巧，能够更好地和建筑表皮构件结合，实现高度一体化设计，不破坏建筑立面美感；④LED能耗低，较传统泛光照明可以大大节约照明能耗及运行费用。因上述优势，LED已经成为显示类电光媒体立面的光源技术首选［6］。

2.2几种常用的LED照明光源

2.2.1LED线条灯、点光源、洗墙灯

LED线条灯是一种柔性装饰灯，灯长可根据具体需求进行不同规格的定制，通过配色可以实现交织变色、静态显示闪烁变化、追逐变化等功能。LED点光源可以根据需要加工为各种规则或不规则的点状形态，以适应各种设计要求，适用范围广。LED洗墙灯的投射使建筑外墙像被灯光“水洗”过，产生别致的动态光影。

2.2.2LED导光板、玻璃智屏

LED导光板是利用光学级亚克力板吸收从灯具发出的光，通过板底面导光点对光的反射实现导光板均匀发光［7］。导光板可实现视觉图像信息的较好呈现，但因其不能和玻璃面板紧密结合，从建筑外部观看时，其发出的光须经过前侧玻璃才能为人所见。LED玻璃智屏借助在基片玻璃上镀ITO膜制成导电玻璃，并将LED光源嵌入导电玻璃与普通面层玻璃之间，通过芯片接电控制来呈现光电展示效果。可实现全彩色透明显示，不影响面层玻璃作为建筑围护构件的各项物理性能。上述两者使用场景类似，均为将部分建筑立面玻璃幕墙兼作显示屏幕，因业主对工程成本及展现效果的要求不同而进行选择。

2.3常用的光源照明手法

显示类电光媒体立面常用以下几种光源手法中的一种或以多种加以组合：①将LED点光源在建筑立面上按照一定规则矩阵式布局，或将LED线条灯采用等距或不等距排列，实现对电子屏幕的模拟效果；②采用LED洗墙灯将变换的灯光投射到建筑外墙或构件上，使反射光进入受众视线；③将玻璃幕墙与LED导光板、玻璃智屏有机结合，直接实现大型屏幕的功能。

3显示类电光媒体立面应用探析

3.1突出建筑特色的一体化设计及控制

3.1.1光源与建筑构件的完美结合

显示类电光媒体立面是基于现有建筑立面的二次表达，是将电子媒体系统和建筑设计、灯光照明有机结合的综合性建筑立面形式［5］。光源与建筑构件是否实现完美结合，即建筑一体化程度是其是否成功的关键因素。玻璃智屏因本身就是建筑表皮的一部分，所以毫无困难地即可实现与建筑一体化；导光板要做到这一点也容易，且对建筑外景影响甚小。大多数场景为实现对信息的有效传达，需要在建筑立面上按一定规则安装大量的各种照明灯具［9］。这些灯具直接安装于建筑表皮，必须考虑它们与建筑构件的有效结合，否则极易影响建筑外观［6］。如泰国现代铝博物馆，其建筑立面覆盖着数以万计的颜色质地微差的铝合金条形装饰，其中一些铝条装饰上设置了LED线条灯和点光源。因为设计之初就考虑到选用灯具和铝条凹槽的匹配度，所以当建筑最终呈现时，光源与铝条装饰融为一体，达到“见光不见灯”的效果（图01）。

3.1.2灯光照明控制系统

显示类电光媒体立面最终呈现的图像视频为电脑编排并输出，为了实现媒体建筑夜间多场景的灯光变换，需要有一套完善的灯光照明控制系统。该系统应和建筑本体高度契合，系统开发团队对每个单独的LED光源进行像素映射，将它们在建筑上的分布位置、朝向以及信号流准确定位，并开发一套程序，供服务器从三维模型中提取内容，然后将其输出到建筑实体。借助特定的解析程序，多媒体设计团队可以编排与建筑既有结构相对应的媒体立面内容，呈现不同的色彩、图案、变化速度以及变化方向，并使建筑立面与媒体信息合而为一。

3.2以艺术表现性为主的多种模式呈现

3.2.1艺术表现性的主导地位

显示类电光媒体立面应该具有媒体表达和艺术表现的双重属性，大多数时候应更加强调后者。这种要求极大影响着媒体图像显示要素的技术指标——像素点总数、尺寸及间距。像素点总数应根据建筑类型及业主需求选择。像素点尺寸及间距不是越小越好。在一块同样大小的媒体立面上，通常像素点总数越多，像素点尺寸及间距就越小。虽然这意味着可以有更加精细的细节表现，但却不并一定会带来艺术效果的提升。很多成功的显示类电光媒体立面并不特别追求信息图像的高分辨率，图像往往也不过于具象［5］。如位于扬州明月湖畔的扬州运河大剧院，整个建筑融观演、展示、商业、休闲等功能于一体，其立面安装了大量定制的LED洗墙灯。洗墙灯光动态变幻，光影流动，光和建筑内外融合，进一步强化了建筑的端庄美，尽显东方神韵（图02）。

3.2.2多模式的表达

根据特定展示场景的不同，显示类电光媒体立面可提前设计好不同的输出模式，如平时、节日、重大事件模式等［1］。各种不同的输出模式会在展示部位、灯具工作状态、功率密度、表达内容等技术特征方面有所区别。也可利用相邻位置不同大小、角度的LED“屏幕”展示内容的变化，形成更加丰富的媒体信息组合。在不同的输出模式下，公众可以看到由动态媒体元素灵活组合而成的各种具有故事性的建筑立面。它们能够常变常新，以较小成本向大众提供了高质量和高密度的各类视觉信息，使原本静态的建筑立面，通过二次表达，增进了人与建筑之间的交流。如巴黎Alsia电影院改造项目，其建筑立面中部区域由12条垂直方向的玻璃幕墙组成，其中每一条都被“折叠”出一些朝上或朝下的小平面，如同垂直动态丝带。LED智屏被整合进这些玻璃幕墙，每条“丝带”既可以单独呈现不同的媒体图像，也可以利用所有LED“屏”展现一个单独画面，立面展示组合丰富多彩（图03）。

3.3适当的照明舒适度

城市夜景照明在使城市变美的同时也给城市居民带来一些心理和情绪上的不利影响，比如疲劳感和视力下降，因而在媒体立面设计时应做到趋利避害。显示类电光媒体立面可以被视作建筑自发光广告标识，《城市夜景照明设计规范》（JCJ/T163—2008）表7.0.2-5规定了在E4区（高亮度环境区——城市中心和商业区等）建筑标识面产生的平均亮度最大允许值为1000cd/m2，应以这个数值作为亮度设计的上限。主要传播受众的视距也是设计时的重要考虑因素。根据显示类电光媒体立面安装位置及高度的不同，其视距大致可以分为近距离、中近距离、中远距离、远距离［8］。综上可以确定不同类型及功率照明光源在不同观赏距离下密度分布的限制值，并和其他因素一起有效地对显示类电光媒体立面的设计进行指导。如北辰长沙中心的夜景照明设计，尽管注意到电光媒体立面由于拥有丰富的表达内容而具备强大的视觉感染力，但设计应控制这种感染力的边界，重视使这种力量与建筑特色和公众要求相协调，不能喧宾夺主（图04）。

4结语

现代科技的发展使得显示类电光媒体立面可塑性非常强，LED可以用不同光源类型、形式和安装方式与建筑表皮结合到一起。成功的显示类电光媒体立面设计，均充分利用了LED光源可以提供变幻无穷的光色与光晕的特点，在深刻理解建筑造型设计理念的基础上，尊重建筑构造，融入文化脉络，用“光”作为一个造型元素对建筑形态再创造，进一步凸显建筑主体的地标性和科技感。配以照明灯光控制系统，对所有LED光源进行动态控制和多模式表达，形成媒体内容和光的联动效果。媒体立面是城市建筑夜景照明的一个重要发展方向，但是如何避免其带来的光污染，以及有效实现与人的互动等问题，仍然值得深入探索。

作者：殷伟韬 单位：东南大学建筑设计研究院有限公司