解析光影之于建筑设计中的运用

◎美学技术◎　建筑设计　论光影艺术在地下空间设计中的运用　周　耀　胡　娜　（沈阳建筑大学设计艺术学院，辽宁沈阳１１０１６８）　摘要：本文针对光影艺术在地下空间设计中的应用进行　系统的研究，解析使用各种光影表现形式实现设计最终目的的　实践过程，其中以采光中的太阳能光导照明系统为主作为详细　的方法论述，为地下空间的光影设计引入较为先进的方法。　关键词：地下空间；光影艺术；太阳能光导纤维照明　在地下空间的光影设计里，采用不同方法的采光照射方式，　会形成不同的室内效果。其中，运用自然光采光的方式可以来　表现地下室内空间的感情、性格的特点等，那么合理的地下采光　方式也是在当代这个注重“节能、环保”的社会中需要重点研究　的内容。　１地下空间的概念　“地下空间”这个词在专业的学术定义下有两个意思：首先　是从开发的角度上来看，地下空间是指地球表面以下的，土层或　岩层中天然形成或人工开发的空间场所；然后，从广义的角度　看，地表以下一定范围内的岩土体，包括岩土体的密实部分和无　岩土体的空间部分，不论其中是否形成可容纳人或物的空间场　所，都占据了一定的空间体积。因此地表下一定平面和竖向深　度范围内，岩土体占用和包围的空间体量范围是广义的地下　空间。　２地下空间构筑光影意象的重要性　英国著名建筑师理查德・罗杰斯说：“建筑是捕捉光的容　器，就如同乐器如何捕捉音乐一样，光需要使其展示的建筑。”的　确，光是建筑的灵魂。光环境在地下空间中发挥着举足轻重的　作用，内部空间的限定已由面体围合的封闭状态发展到半开放　及开放的不同层次，其中光在创造空间中扮演着独特的角色。　光创造空间无需实体围合，除利用自然光还利用各种人工光的　形态及颜色塑造空间，开辟了空间性质的新领域。在连续空间　序列中，光同样显示出自己的潜力。由于空间概念加入了时间　因素，使人们不再从静止的角度观赏空间，建筑不再是凝固的音　乐，而是可以体验的流动空间序列。　３光影设计在地下空间的运用　（１）太阳能光导纤维法。此法是结合太阳跟踪，透镜聚焦　等一系列专利技术，在焦点处大幅提升太阳光亮度，通过高通光　率的光导纤维将光线引到需要采光的地方。　光导照明系统，又叫阳光导入照明系统，无电照明系统和管　道天窗系统。室外的自然光经过系统采光器把热量和有害的光　线隔绝后通过光导管传输进入到地下空间，达到减少、甚至完全　取代白天的电力照明的效果，它可以完全取代天窗、采光罩、采　光带等传统的采光方式及解决以前无法做到的建筑采光要求。　在地下空间的采光方式中，太阳能光导纤维系统是最为合适的　方法，光影能够自然地运用在地下空间环境。　光纤实质上是由介质材料制成的圆柱形导引系统。圆柱的　中心部分是光纤芯体，芯体外面环绕一层或数层包层，在包层的　外面是护套层。对于光纤来说，要求芯体材料的折射率要比包　层的折射率高，以便在芯体与包层的界面处产生全反射现象，传　光沿着光纤芯体导引的方向传播。　太阳能光导采光系统可分为三个部分：聚光器、光学玻璃纤　维传光束和照明器。聚光器使阳光会聚，提高太阳能的能量密　度。聚光器可采用透镜聚焦，也可以采用凹面镜进行聚焦。光　学玻璃纤维传光束的接收端应安放在聚光器的焦点处，提高接　收端的入射能量密度。光学玻璃纤维传光束的数值孔径一般为　０．６３左右，即接收角约为３９度，圆锥角为７８度的光锥内的能量　均可以被光学玻璃纤维传光束接收。照明器是光学玻璃纤维传　光束的出射端，由出射端射出的光线呈圆锥状，根据不同的使用　要求，采取聚光或散光措施。如果是进行阳光浴则要进行聚焦，　如果是均匀照明，则要进行散射处理。在照明器下ｌ米处可以　看出报纸上的文字与图案，并且字迹清晰，均保持原有的颜色。　在现在的生活中，这种采光方式已经的到了越来越来的认可与　应用，在当今能源短缺注重环保的国际社会中，也是极其需　要的。　（２）采光窗。采光窗作为建筑构成一个元素，功能上要考　虑光、热与隔声的问题，在艺术上应和建筑风格协调一致，在视　觉上要求舒适，无眩光。目前除常见的侧窗和天窗外，天穹式采　光窗、带反射挡光板的采光窗、薄膜采光窗、阳光凹井采光窗、带　跟踪阳光的镜面格栅窗和全反射采光窗使用也不少，呈现出采　光窗多样化的发展趋势。　（３）采光罩。采光罩以聚碳酸酯耐力板或ＰＭＭＡ料或ＦＲＰ　玻璃纤维为基材，经高温吸塑成型。它重量轻、强度高、抗撞击、　打不碎、防弹、防紫外线、采光性能好、不变色。　（４）采光带。它是一种传统的采光方式，但由于采光带自　身有很多弊端，比如其材质是．ＰＶＣ的，不抗老化，还容易附着　灰尘。　、　４结语　在地下空间的采光设计中，太阳能光导纤维系统能进行紫　外线大幅拦截，有利于人类健康，该系统不仅仅可以节省大量的　常规电能，而且安全可靠，显著地改善了地下阴暗潮湿处的生活　和工作环境。同时也符合当前国家提倡节能减排、扩大内需的　大好形势。　参考文献：　［１］童林旭．城市地下空间资源评估与开发利用规划［Ｍ］．中国　建筑工业出版社，２００９．　［２］钱七虎．地下空间科学开发与利用［Ｍ］．江苏科学技术出版　社，２００７．　［３］彭一刚．建筑空间组合论［Ｍ］．中国建筑工业出版社，２００４．　［４］张金红，李广．光环境设计［Ｍ］．北京理工大学出版　社．２００９．　［５］孔键．现代室内光环境设计［Ｍ］．同济大学出版社，２０１０．　作者简介：胡娜，女，辽宁风城人，沈阳建筑大学２０１１级硕士，研究方向：　设计艺术学环境艺术设计。

永恒之光——教堂设计中光的运用初探

光对于教堂来说就像神一般存在。从古至今，光作为一种特殊的介质一直存在于各种教堂空间里。古代教堂厚重，现代教堂因建造技术的进步而变得轻巧，因而在现代教堂中光的呈现方式也变得更加自由和多样。本文通过回顾光与教堂的与时俱进，分析现代教堂设计中光的运用，讨论建筑师如何运用光来营造人神对话场所和表达宗教精神。

标签：教堂；光；空间

神与光

圣经《约翰福音》里说“那光是真光，照亮一切世人”。《新约圣经-约翰一书》中曾描述“神就是光，在他毫无黑暗”。可见光在教义中是能够指代上帝的。“教堂是上帝的身体、神就是光、而信徒的身体是圣灵的殿堂”。

营造教堂空间氛围的重要手法之一是光。路易斯·康认为 “光是人与神对话的语言”。作为自然精神的重要部分，虚幻飘渺的自然光有着神圣和无比崇高的意义。光在教堂空间中会表现出多种如明暗、层次、扬抑、韵律等形式特点，这些形式能够很容易激发出信徒们内心压抑、恐惧、神圣的情感，让信徒体验到来自天国的慈爱。这种只有在光下才会拥有的空灵幽静的氛围使信徒的内心顿时清净下来，找到归属感和精神上的升华。

光与教堂的与时俱进

光与教堂历来有着极其密切的联系，从基督教的诞生，人们就开始了光与教堂的研究。

古罗马时期最富盛名的是万神庙，因当时的建造技术有限，其四周是封闭的墙体承重，唯有中间穹顶的大圆洞射进的光线能进入内部空间。从圆洞射入的明亮光线，每天随着日升日落，就像从天堂洒向尘世的一束天光，给人们一种接近天堂的感觉。人身在其中，仿佛一切都会变得永恒。

到了拜占庭时期，穹顶的建造技术有了新的发展。这时期穹顶的受力主要是靠四个柱墩承担，四个柱墩沿着平面四边发券。因而教堂可以从穹顶底部开窗引光来营造神秘特别的宗教气氛。圣索非亚大教堂就是这时期教堂的典型代表之一。其室内照明主要来源于穹顶底部每两个肋之间的小窗。从装有彩色玻璃的小窗透入的亮光就像光环一样，让穹顶同建筑底座分离开来，悬浮在上空。整个教堂室内显得清幽、神秘、迷离。

论室内光影与空间的关系

空间环境中光影是非常重要元素，设计光影就是设计空间。眼睛所看到的都是光的反射，光是一切设计之源。光影是一种非常特别的装饰材料，并且在室内空间与环境中具有着重要作用。光在不同的环境中可以产生不同的作用，除了满足基本的照明功能之外还能改变人们的情感的变化，适应人们的生理和心理需求。为了更好创造出舒适和谐的空间环境，本文将从光的特性着手将阐述光影对室内环境与空间的关系。

标签：内光影与空间的关系

1、光与影的认知

光影就是空间的灵魂。美国建筑师路易斯·康深曾说过：“设计空间就是设计光。”光是一切视觉艺术之源，光影的变化能够让人们产生不同的室内空间的变化，在室内空间中光影的灵活的运用能极大的发挥你对光影的语言，使空间更加丰富并能赋予空间一定的感情色彩，让室内空间充满活力以及不同的变化。

在空间的照明设计中，利用各种亮度、色温的照明装置，匠心独运的设计在不同的位置，可以营造不同气氛的光影效果，并且可以丰富空间的内涵，能使人在空间里有不同的感受和意境。灯光设计中处理光影的可谓是千变万化。可以影为主体光为辅也可以光为主影为辅，当然还可以光与影同时表现。

光与影共同创造了空间，没有影的空间是不存在的，设计光也同时在设计影。“光和影”作为一种特殊的视觉语言和感知并且在设计中强化并体现了空间的形式和内容，通过对“光与影”的形态规律的掌握，更加可以衬托空间设计的艺术视觉效果。展示设计赋予我们更深层的意义来体现“光影”，使其呈现出一种新的价值。室内空间设计正式“光影”带来了新的设计，使其不断的焕发出新的设计理念和无限的活力。

2、室内空间中光影的情感作用

在运用光和影塑造情感空间的时候，设计师应该从光源、色温、形态等方面着手，表现的方式有四种分别为：强化、弱化、虚化、实化，特定的空间氛围加以渲染。在设计者天梯中理查德·迈耶就是一位非常善于塑造优美活力的光影空间“魔术师”。面的穿插是他一直所强调的，利用垂直空间和自然光线在设计空间内折射出利于构造光与影的效果。如他所说“在纯形式原则内创造一种空间的抒情诗”。

2008年12月第12卷第4期城市照明CHENGSHIZHA0MING建筑外观亮化中的光影运用

刘海元周广郁南昌市路灯管理处(330009)摘要本文重点探讨了泛光照明中灯具、光源的数量布置，色彩，角度，方向等营造的光、影在建筑外观亮化中的运用，并对轮廓灯照明，内透光照明、动感照明的光影亮化建筑外观效果做了简单描述。关键词建筑外观亮化光影泛光照明轮廓灯照明内透光照明动感照明白天建筑被誉为城市凝固的音乐，而夜晚灯光则赋予这些音乐以跳动的音符。现代城市的建筑外观亮化不是简单的泛光和照亮，而是建筑本身的结构、风格在灯光下的再构思和美感的再体现。也是塑造一个城市整体形象不可缺少的重要元素之一。通过城市建筑外观夜景照明中的光影运用可以改变建筑外部环境的空间属性，让建筑在光、影、景中成为韵律的结合物。

图1

图2一个明亮的建筑外观可以吸引人们的眼球和注意，可以帮助提升建筑的外在形象进而突出建筑所在区域的整体政治、经济价值，赋予该区域个性识别特征。如吉隆坡的双子塔(图一)、北京的天安门(图二)等，它们独特的地标性建筑地位使其夜间的亮化有光亮突出的需要，在黑暗天空的背景下彰显气魄和城市地标风范。光亮不仅仅使这些建筑让人们记忆深刻，更让它们所处的环境和代表的城市给人留下深刻印象。但我们大多数建筑物由于其所处环境和其历史背景不能和双子塔、天安门相提并论。一味的追求越亮越好将走入误区，使建筑物的细部特性被简单的光亮所淹没。

图3人们说没有重点就没有艺术。照明光线不是建筑外貌的主角，只是表现建筑白天和晚上不同面貌的手段，白天的阳光不可控制，而晚上的灯光则可以根据需要设计和调控。其运用就如绘画，满画布构图，绚烂之外往往落入平庸，哪块空白，空多少最合适，才能体现画家的艺术构思水平。如中国优秀的水墨画往往用墨不多，寥寥几笔却能勾勒出了一幅画的精12刘海元等：建筑外观亮化中的光影运用December．2008Vlo】．12NO．4髓。运用到建筑外观照明就是抓住被照对象的重点部位，强化光的明暗对比，把要塑造的形象或细节突现出来，形成引人入胜的视觉中心。如图三建筑，重点对建筑项部亮化，造成视觉冲击。而建筑主体部分明暗有序，光影对比强烈，彰显建筑气魄。我们通过灯光的扬抑、隐现、虚实、动静以及控制投光角度和范围，以建立光的构图、秩序、节奏等可以大大渲染空间的变幻效果、改善空间比例、限定空间范围、强调视觉中心、增加空间层次、明确空间导向，可以通过明暗对比，在一片环境亮度较低的背景中突出明视效应，以吸引人们的视觉注意力。目前建筑外观亮化运用最多的泛光装饰照明技术不是简单的泛光和照明，而是灯光的景观艺术和技术的融合体现，其设计施工应根据建筑的地位、功能、特色配置不同的泛光灯具，以便在建筑不同部位，不同功能区体现不同的灯光语言。1．泛光灯的安装位置和数量：根据建筑物本身特点，尽可能的使泛光灯离开建筑物一定距离设置。为得到较均匀的亮度，其距离与建筑屋的高度之比不应小于1／10。如条件限制的可直接在建筑物本体上安装泛光灯，在国外有些建筑的立面结构设计的时候就考虑了外观的亮化需要，有专门给泛光灯安装预留的安装台。使得安装泛光设备后见光不见灯，从而保持建筑立面外观的整体性。建筑本体上安装泛光灯突出建筑物长度应控制在0．7～1米以内，避免光斑现象的发牛。其问隔可参照表一推荐数值选取，间隔的大小与泛光灯的光束类型、建筑物的高度有关，同时考虑被照立面的颜色和周围环境亮度等因素。当泛光灯的光束为窄配光并且墙面照度要求较高、被照体较暗、周围环境亮时，可以采用较密的布灯方式，反之灯间隔可加大。表一建筑物灯具伸出建筑物灯具伸出建筑物舟艘(米)照明器光束类型1米时安装间隔0．7)K时安装间隔(米)(米)25狭光束0．60．7O．5～0．630狭光束或r{J光束O．6～0．90．6～0．715狭光束或中光束O．7～1．2O．6～0．910狭、中、宽光束O．7～1．2O．7～1．2注：狭光束—30度以F、中光束——30厦～70度、宽光束70度～90度以上。2、泛光灯的颜色确定：一般来说建筑外观的亮化重点是用光来体现建筑之美，用显色性较强的光源展示出建筑白天的本来色彩是最佳效果。不要企图用光色去改变建筑的外观色调，而应依据建筑本体的材料、色质等用接近的光色去照亮或加强。如金黄的屋顶常用光色偏黄的高压钠灯光源加强照明，青色的屋面和墙体则多用偏白和显色性较好的金卤光源等。多种色彩光源的照明只适合短暂时问场合，最好不要用于建筑外观的永久性投光设置，因为有颜色的光线在阴影的衬托下非常容易导致视觉疲劳。3、泛光灯的投射角度和方向：投光灯的投射角使得投射阴影的存在，阴影和明亮的对比可以突出建筑立面的立体感。投射阴影的大小取决于建筑表而凹凸程度和照明光线的投射角度。照明光线的平均方向角度与表面法线应该不小于45度，为了突出一个特别低的凸面应该增加投射角度，如图4。