“奧運有我”:石家莊人為水立方增光添彩

    國家游泳中心“水立方”自揭開神秘面紗后，以其純凈柔美的姿態(tài)、亦夢亦幻的景觀吸引了世人的目光，令人嘆為觀止，國外媒體稱它“美得就像來自天外”。水立方的美麗與石家莊有著緊密關(guān)聯(lián)。石家莊人是如何扮靚水立方的？水立方的光影奧妙何在？水立方背后有著怎樣不為人知的故事？近日，記者走近水立方景觀照明設(shè)計師——中電集團十三所高級工程師朱曉東和他的同事，就人們熱切關(guān)注的問題尋找答案。

    十三所結(jié)緣水立方

    “當(dāng)我看到水立方的鋼架的那一刻，就好像一位服裝設(shè)計師，終于尋覓到最中意的模特一樣，我一眼認準它就是LED照明最好的載體。”談起初次見到水立方時的情景，朱曉東記憶猶新。

    2006年8月，為推動我國半導(dǎo)體照明技術(shù)的應(yīng)用和實踐，科技部邀請6名業(yè)內(nèi)專家，考察6個奧運場館，目的是從中挑選出最適合采用LED照明的場館。朱曉東位列其中。

    隨著考察的深入，朱曉東和另外5位專家發(fā)現(xiàn)，常規(guī)性建筑物根本不能良好地表現(xiàn)LED的魅力。在他們的心里，不僅僅是LED成就了水立方，同時，水立方也為LED照明技術(shù)提供了最好的展示平臺�！熬驼彰鱽碚f，水立方是獨一無二的�！�

    十三所作為國內(nèi)最早進行半導(dǎo)體照明研究的科研院所，隨后組織了一支30余人的攻堅團隊，投入到國家863計劃課題“國家游泳中心半導(dǎo)體照明規(guī)模化系統(tǒng)集成技術(shù)研究”項目中。

    為水立方插上藝術(shù)翅膀

    讓膜結(jié)構(gòu)的水立方使用LED景觀照明，是一個非常具有挑戰(zhàn)性的課題。最初決定在水立方內(nèi)采用LED照明技術(shù)時，一位國家級光學(xué)領(lǐng)域的權(quán)威專家曾提出質(zhì)疑，膜墻體是否會造成“光照不均勻”的效果。對此，朱曉東并未予以否認，“光照不均勻這一說法并沒有錯，但是，對于水立方這個以鼓起的膜為墻、全身透著藝術(shù)美感的建筑來說，光照的不均勻不但不會影響整體效果，反而會增加水立方的藝術(shù)表現(xiàn)力。”朱曉東的堅持得到了科技部的認可，水立方景觀照明的成功實踐已經(jīng)說服了所有人。

    “因為水立方擁有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，墻體又全部由膜來組成，因此，傳統(tǒng)的照明方式根本不適用，外立面投射不可能照亮水立方，內(nèi)立面投射只能照出大片亮光，這就不足以表達建筑設(shè)計的思想，所以，只有LED照明技術(shù)能夠支撐起建筑設(shè)計師為水立方設(shè)定的風(fēng)格�！敝鞎詵|解釋道，LED即發(fā)光二極管，因為它本身能夠發(fā)出有色光、功耗小，又能獨立控制，因此，是LED實現(xiàn)了水立方的靈動和透徹，是它為水立方插上了藝術(shù)的翅膀。

    “耗資數(shù)千萬元的水立方景觀照明工程，由于建筑理念和LED表現(xiàn)能力的完美組合，工程完工后，這座建筑也因此增值無限�！敝鞎詵|對半導(dǎo)體照明的成功實踐，非常欣喜。

    不經(jīng)意的“燈火闌珊”

    據(jù)說，水立方能呈現(xiàn)小魚嬉戲水中的畫面：一條小魚在水中游弋，從近到遠“淡入”指定區(qū)域，再從遠到近在“泡泡”結(jié)構(gòu)中穿梭……“確實，這種輕松、有趣的手法正是體現(xiàn)水立方這一大型水上運動建筑結(jié)構(gòu)的絕佳設(shè)計�！闭f到這個創(chuàng)作，朱曉東極其自豪。

    這個創(chuàng)作源自一個理解偏差的誤會。水立方的景觀照明分為兩部分，一個是外表面“泡泡”的部分，另外一部分是藏在泡泡墻中間的2000平方米的實景展示屏。在水立方照明用燈具招商時，一家廠商理解發(fā)生偏差，帶來了這塊巨大顯示屏。在試“燈”過程中，屏幕出人意料地模擬出魚兒游弋的場景：用泡泡墻做出水的效果，顯示屏上做出魚的畫面，這樣一來，前面有燈，后面有屏，兩者處于不同的層面，小魚看上去就如同在水中自由游動。

    而此前，為實現(xiàn)這一場景，研究團隊已經(jīng)用了6個月時間試驗了很多方法，比如設(shè)計了激光電視、巨型投影幻燈等方案，效果都不太理想。朱曉東說：“這就好比你描述了一本雜志，而有人卻按照自己的理解拿出了一疊報紙，而這時，你發(fā)現(xiàn)那正是你晝思夜想的東西 �！笨磥碜匀豢茖W(xué)不僅有結(jié)構(gòu)嚴謹?shù)倪壿�，也還有許多不經(jīng)意的“燈火闌珊”。

    朱曉東告訴記者，這塊屏幕是中國最大的單體顯示屏，是由3個16：9 的屏幕拼接起來的一個超長屏�！八�立方建筑高31米，屏高25米，避開建筑的門，它幾乎是一面墻�！庇捎陲@示屏足夠大，泳池的長度和顯示屏的長度可以一致,屏幕可以按照1：1實景顯示奧運賽事。“這種表現(xiàn)，從來沒有一個演示系統(tǒng)演示過�！敝鞎詵|說，目前，這塊實景顯示屏已經(jīng)安裝完畢。它將時時顯示賽場信息，并為景觀照明系統(tǒng)提供其它特殊的表現(xiàn)效果。

    最期待奧運開幕式

    “奧運會開幕式那一天，水立方要讓全世界目光凝視3秒鐘�！敝鞎詵|說。

    “水立方建筑表現(xiàn)的是水分子的集合體，它可以表現(xiàn)出1600萬種顏色�！彼�解釋說，水立方景觀照明系統(tǒng)有紅綠藍三種基礎(chǔ)色彩、十萬個控制點、上百萬個器件。比如奧運開幕式，配合廣場上放的煙花，將通過攝影機“變回”到水立方的“泡泡”墻體上，呈現(xiàn)出與實景煙花相應(yīng)的顏色，表現(xiàn)出熱情、絢爛的花火。當(dāng)然，這不是利用反光，而是通過電腦控制顯現(xiàn)的光影。

    目前，水立方只向世人展現(xiàn)了藍色的一面，就已令眾人驚艷。水立方還可以模仿出深遠的海水、春天里靜靜的淡水湖水面，還有水在晚霞中沸騰的火紅場景，組合變換出各種各樣美輪美奐的“表情”。水立方可以模擬光在水中的折射、透射和反射，模擬水下光感、波光粼粼的水面，將從視覺上給人以進深感。

    “水立方到底有多美，還要等到奧運會開幕式那天才見分曉。”朱曉東滿懷期待地說，“建筑設(shè)計給了水立方骨骼，而LED景觀照明就是它的精魂，目前，我們?nèi)栽诓粩喔倪M水立方的景觀照明設(shè)計，相信到開幕式那天，水立方一定會令大家震驚！”

    有關(guān)水立方照明“N之最”

    全球的媒體和運動員都在關(guān)注著“水立方”，它是全球奧運場館里，夜景表現(xiàn)能力最強的建筑，而且是唯一的全部采用LED做景觀照明的奧運場館。

    在中國所有LED應(yīng)用范例里，它是單體最大的建筑景觀照明工程。而針對水立方的膜建筑結(jié)構(gòu)，它又是全世界在最大的膜結(jié)構(gòu)上，用LED形成的建筑照明項目。

    另外，在此科研課題的自主創(chuàng)新技術(shù)方面，也非常出色。此科研項目跟絕大部分科研項目有差異，它是在“集成技術(shù)”上創(chuàng)新，而不是單一方向技術(shù)創(chuàng)新，通過先進的技術(shù)集合達到合力的最大化。其中包括LED照明技術(shù)，以完成對特殊膜結(jié)構(gòu)照明；傳輸技術(shù)，即用二代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)IPV6，由于要把一個表現(xiàn)的東西送達到數(shù)萬個點上，而且變化速度很快，所以要滿足寬帶大數(shù)據(jù)流的傳輸；切換場景技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)計當(dāng)中的變化等等。

    朱曉東介紹說，“水立方”課題的設(shè)計目標(biāo)不僅要交給國家一個全世界人都沒見過的奧運建筑，還將由此過程產(chǎn)生管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的成果，集合制造、應(yīng)用、設(shè)計、檢測等一流的專家團隊，為世界應(yīng)用LED總結(jié)經(jīng)驗，做出貢獻。

    為景觀照明做質(zhì)量保證

    “水立方景觀照明系統(tǒng)集合了中國一流的專業(yè)團隊，在景觀照明質(zhì)量保證方面也一樣�！秉S杰表示，質(zhì)量保證團隊是拿著“一次成功”的質(zhì)量控制概念和技術(shù)，為奧運“水立方夜景照明”做監(jiān)造和產(chǎn)品實驗驗證工作的。

    據(jù)介紹，做這套質(zhì)量保證工作的是依托于十三所的“國家半導(dǎo)體器件質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心”，也是國家最高級別的檢測中心、實驗室之一。中心在不同行業(yè)具有相應(yīng)資格，它也是信息產(chǎn)業(yè)部半導(dǎo)體器件質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、中電科技半導(dǎo)體器件可靠性中心。

    檢測中心主任黃杰說，“水立方景觀照明系統(tǒng)質(zhì)量保證”由國家半導(dǎo)體器件中心牽頭，組織帶領(lǐng)其它4個不同領(lǐng)域的國家級專業(yè)機構(gòu)進行層層把關(guān)，完成綜合性質(zhì)量保證任務(wù)。他們共同承擔(dān)著水立方的質(zhì)量保證和質(zhì)量檢驗，使水立方景觀照明項目在質(zhì)量上達到設(shè)計要求的任務(wù)。

    另外，中心還將預(yù)計項目運行的壽命及狀態(tài)�！爱a(chǎn)品做不好是沒有時間返工的。” 黃杰說，中心派出了專業(yè)技術(shù)人員到生產(chǎn)廠家進行監(jiān)造，并抽樣檢測，做可靠性評價。每個LED燈具必須通過加速壽命的實驗方法，推算持續(xù)亮燈5萬個小時才能合格。

    除承擔(dān)水立方建筑照明的技術(shù)支持和質(zhì)量保證任務(wù)外，十三所還承擔(dān)了奧運中心區(qū)的其他幾個重要的建筑項目。其中，有位于“鳥巢”與“水立方”斜對面的“玲瓏塔”，做技術(shù)設(shè)計和科研工作，還為國家體育館制定驗收標(biāo)準等。

    根據(jù)項目進展情況，目前，十三所還在做項目研究、質(zhì)量保證等工作，而且他們的工作還將一直持續(xù)下去，直到奧運會開幕前——2008年8月8日晚上8時。

    在采訪的最后，朱曉東和黃杰告訴記者，其實，“水立方”的故事折射了十三所的故事，這支近40個人的團隊勇于進取、積極奮斗的故事正是十三所人創(chuàng)新精神的體現(xiàn)�！八�立方”的科研經(jīng)費和項目建設(shè)經(jīng)費是海外華人提供的，他們會用自己的實力給捐款人一個滿意的交代。

    十三所“水立方”景觀照明關(guān)鍵人物

    中電集團十三所，是國內(nèi)最早進行半導(dǎo)體照明研究的科研院所，國家863 LED重大課題落戶于此。十三所是唯一參加“水立方”半導(dǎo)體照明項目的專業(yè)研究院所，主持了LED光源及燈具、可靠性研究兩個子課題，參與研究了景觀照明技術(shù)、照明控制系統(tǒng)兩個子課題。在水立方景觀照明項目中，承擔(dān)了兩部分內(nèi)容。由此形成了2組、30余人的攻堅團隊。

    朱曉東：中國電子科技集團公司第十三研究所LED照明（新興半導(dǎo)體照明光源）專家，從事LED照明工作近十年。領(lǐng)導(dǎo)河北立德電子有限公司，成為多項國家863重大課題以及“國家游泳中心半導(dǎo)體照明規(guī)�；�系統(tǒng)集成技術(shù)研究”的主研與技術(shù)支持團隊，參與系統(tǒng)設(shè)計及主持led、燈具、控制系統(tǒng)、系統(tǒng)可靠性的研究工作。

    黃杰：中國電子科技集團公司第十三研究所測試中心主任、高級工程師。領(lǐng)導(dǎo)“國家半導(dǎo)體器件質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心”檢測團隊，為水立方夜景照明做出質(zhì)量保證。