照明理念：光·建筑·城市

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摘要：本文概述了光對(duì)人類(lèi)生存的重要性。文章回顧了20世紀(jì)照明科技的進(jìn)步并分析了光對(duì)建筑，城市和建筑藝術(shù)的重要作用。在評(píng)述我國(guó)照明工程建設(shè)發(fā)展?fàn)顩r以后，作者呼喚建筑師關(guān)注光環(huán)境設(shè)計(jì)。

　　關(guān)鍵詞：照明工程 建設(shè)發(fā)展?fàn)顩r 光環(huán)境設(shè)計(jì)

　　人類(lèi)的生活天天與光相伴，建筑和城市與光息息相關(guān)。華燈映盛世，光彩照京城，新中國(guó)50年華誕之際，京城的燈光夜景吸引了數(shù)百萬(wàn)市民，顯示出光的巨大藝術(shù)感染力，激發(fā)了建筑師，城市規(guī)劃師對(duì)夜景照明創(chuàng)作的沖動(dòng)。光是生命的源泉，光是人居環(huán)境的要素，為人類(lèi)居住的建筑和城市創(chuàng)造明亮、舒適。優(yōu)美的光環(huán)境是建筑師、規(guī)劃師義不容辭的責(zé)任。

　　一、人類(lèi)生存之光 人類(lèi)的生存離不開(kāi)陽(yáng)光的哺育

　　光刺激視覺(jué)，使我們看見(jiàn)并認(rèn)知周?chē)沫h(huán)境，從而獲得 80％賴(lài)以生存的外界信息。

　　自然光晝夜復(fù)始地更迭控制著人體生物鐘，使我們的生命節(jié)奏保持平衡。

　　日光制造維生素和眾多迄今未知的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使我們的機(jī)體生生不息，保持健康。

　　光，明亮的、愉悅的、活躍的光振奮人的精神，使我們心理上感到滿(mǎn)足。

　　當(dāng)夕陽(yáng)西下，夜幕降臨時(shí)，人們?nèi)粤魬僦展鈳?lái)的光明，從遠(yuǎn)古時(shí)代鉆木取火，照亮山洞，草棚，到現(xiàn)代城市高樓大廈燈光輝煌，人類(lèi)一直追求利用人工光源延續(xù)自己活動(dòng)的時(shí)間，擴(kuò)大自己活動(dòng)的空間。現(xiàn)在全球每年要消費(fèi)2萬(wàn)億KW.h的電力（相當(dāng)于24個(gè)三峽電站的發(fā)電量）用于人工照明。生產(chǎn)這些電力要排放十幾億噸的 VICO2和一千多萬(wàn)噸的SO2.電氣照明在為人類(lèi)造福的同時(shí)，也消耗了大量能源并對(duì)人類(lèi)生存環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。

　　二、建筑、城市與光

　　1.光與建筑和城市共生 從公元初年（125年）羅馬萬(wàn)神廟屋頂上簡(jiǎn)陋的采光圓洞（直徑8.9米）到20世紀(jì)末（1999）柏林國(guó)會(huì)大廈以宏大的鏡面和晶瑩的玻璃建構(gòu)的天穹（直徑40米）；從古代一直延續(xù)到19世紀(jì)的戶(hù)戶(hù)昏冥燭火到今天處處燈光理現(xiàn)的不夜城，回首城市和建筑發(fā)展的歷史進(jìn)程，我們可以清楚地看到光技術(shù)和光文化同城市和建筑同步發(fā)展前進(jìn)的足跡，也能看到采光照明的技術(shù)進(jìn)步對(duì)城市和建筑面貌及現(xiàn)代城市生活產(chǎn)生了多么重要的影響。

　　2.20世紀(jì)照明科技獲得卓越成就 20世紀(jì)照明科技的成就主要包括以下三個(gè)方面：

　　第一、在光環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)方面進(jìn)行了大量的研究，為現(xiàn)代照明設(shè)計(jì)奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。主要有：

　?、賹?duì)視覺(jué)功效的實(shí)驗(yàn)研究一視覺(jué)功效是指在一定的照明條件下完成視覺(jué)作業(yè)的速度和精度。為了獲得良好的功效，需要提供相應(yīng)的照明水平。此項(xiàng)研究確定了不同視覺(jué)作業(yè)特征（對(duì)象大小，對(duì)角與其背景亮度的對(duì)比，觀察時(shí)間長(zhǎng)短等）與其所需照度水平的相關(guān)關(guān)系，為制訂合理的照明標(biāo)準(zhǔn)找到了科學(xué)依據(jù)。

　?、趯?duì)眩光效應(yīng)的研究一眩光如同噪聲一樣，是一種環(huán)境污染。輕微眩光使視覺(jué)感到不適，重則降低可見(jiàn)度，甚至損傷視力，這項(xiàng)研究的重點(diǎn)是提出預(yù)測(cè)眩光的方法，制定防止眩光的措施。

　?、蹖?duì)光色愛(ài)好及光源顯色性影響的研究一現(xiàn)代制燈技術(shù)可以制造不同光色（冷、暖和中性）的電光以以適應(yīng)各種環(huán)境的需要。研究不同地區(qū)，不同民族，不同文化背景的人群對(duì)光色愛(ài)好的差異對(duì)于實(shí)現(xiàn)光環(huán)境較高的心理滿(mǎn)意度和營(yíng)造適宜的光氣氛具有指導(dǎo)意義。電光源顯色性能與自然光的差異是由于電光源光譜能量組成顯色性能與日光不同而造成。氣體放電燈的這種差異尤為明顯。在致力提高電光源顯色性能的同時(shí)，探究光源顯色性不佳造成的顏色“失真”對(duì)視覺(jué)感官的影響對(duì)照明設(shè)計(jì)很有參考價(jià)值。

　　根據(jù)上述研究成果，世界各國(guó)提出了評(píng)估照明質(zhì)量的各類(lèi)定量指標(biāo)，制訂并逐步完善了照明設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，法規(guī)或建議。國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）最近聯(lián)合制訂的《室內(nèi)工作照明標(biāo)準(zhǔn)（草案）》提出統(tǒng)一照度（E），統(tǒng)一眩光等級(jí)（UGR）和一般顯色指數(shù)（Ra）三項(xiàng)定量指標(biāo)作為照明設(shè)計(jì)的依據(jù)，使照明設(shè)計(jì)更科學(xué)化，規(guī)范化。

　　第二、在創(chuàng)建天然光環(huán)境方面：

　?、匍_(kāi)發(fā)了各種模型實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真的先進(jìn)設(shè)計(jì)工具，不但可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)天然采光的照度水平，而且能真實(shí)，細(xì)微地模擬建筑物在天空光和日照下的造型效果。

　?、谏a(chǎn)出集光，熱優(yōu)良性能于一體的各種透光材料，并掌握了復(fù)雜的加工和安裝技術(shù)。1999年建成的柏林國(guó)會(huì)大廈直徑40m，高23.5m的玻璃穹頂就是現(xiàn)代采光技術(shù)的一個(gè)杰作。為了把光線(xiàn)導(dǎo)入下面的議會(huì)大廳，在圓穹中心設(shè)置了一個(gè)近20m高由360塊鏡面組成的倒錐體，在施工過(guò)程中每塊鏡面都被仔細(xì)地調(diào)整過(guò)角度。

　?、郯l(fā)明了導(dǎo)光管系統(tǒng)，能把自然光輸送到地下和任何自然光線(xiàn)不足的地方。

　　④利用電子技術(shù)和精巧的機(jī)構(gòu)自動(dòng)控制室內(nèi)天然光，調(diào)整光的分布。

　　第三、照明電氣的突出成就：

　?、贇怏w放電燈的普及與提高：1939年發(fā)明熒光燈，1960年代末又相繼出現(xiàn)了高壓鈉燈和金屬鹵化物燈（后兩種統(tǒng)稱(chēng)高強(qiáng)氣體放電燈，即HID燈）。它們借助氣體放電發(fā)光，是與熱輻射光源白熾燈完全不同的第二代光源，其光效和壽命遠(yuǎn)優(yōu)于白熾燈。1970年代中期以后，由于重視照明節(jié)能，氣體放電燈生產(chǎn)激增，快速普及。同時(shí)燈的質(zhì)量顯著提高，品種規(guī)格也日益豐富，齊全。以熒光燈為例。三基色熒光粉的應(yīng)用，緊湊型小功率熒光燈的普及以及用28W16mm直徑的細(xì)管徑熒光燈替代26mm、38mm直徑的舊型燈管，使熒光燈品質(zhì)大為改善，適用范圍更廣，制燈材料更加節(jié)省，光效也進(jìn)一步提高了。

　　②第三代光源的發(fā)明和應(yīng)用一1990年以后無(wú)極燈（QL燈）、硫燈、微波燈、發(fā)光二極管等第三代光源已逐步由實(shí)驗(yàn)室進(jìn)人市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)商品化。這些燈的發(fā)光機(jī)理徹底革新，其壽命更長(zhǎng)，光效更高，將推動(dòng)未來(lái)的照明方式產(chǎn)生革命性變化。

　?、垭娮蛹夹g(shù)應(yīng)用到照明器件，智能化照明控制和照明設(shè)計(jì)，大幅度節(jié)約了能源，拓展了照明的靈活性、機(jī)動(dòng)性和多樣性，經(jīng)過(guò)優(yōu)化組合，燈光得到更合理的應(yīng)用，照明設(shè)計(jì)更為便捷，精確和形象。

　?、艹鞘泄舱彰骱途坝^照明日趨擴(kuò)大與完善，建筑照明手法不斷創(chuàng)新。如反射照明（間接照明）光纖照明，導(dǎo)光管照明，變色燈照明，激光照明等，照明形式絢麗多彩。

　　3.光對(duì)于建筑和城市有重要的功能和藝術(shù)價(jià)值 良好的照明改善建筑的功能效益和環(huán)境質(zhì)量，提高視覺(jué)功效，加強(qiáng)展示效果，營(yíng)造環(huán)境氣氛，適應(yīng)個(gè)人需要，保證人身和財(cái)物安全。

　　光給城市注人活力，保證夜間車(chē)輛暢通，行人安全，擴(kuò)大城市夜生活時(shí)間和空間，豐富城市居民戶(hù)外的文化娛樂(lè)和休閑活動(dòng)，促進(jìn)商業(yè)繁榮，展示城市歷史文化風(fēng)貌，吸引旅游觀光。

　　光是建筑藝術(shù)的靈魂

　　光塑造形象：物的形象只有在光的作用下才能被視覺(jué)感知 正確地設(shè)光（指光量，光的性質(zhì)和方向）能加強(qiáng)建筑造型的三維立體感，提升藝術(shù)效果，反之則導(dǎo)致形象平淡或歪曲。

　　光建構(gòu)空間，明和暗的差異自然地形成室內(nèi)外不同空間劃分的心理暗示。光的微妙的強(qiáng)弱變化造就空間的層次感。

　　光渲染氣氛：晴日當(dāng)空，陰雨連綿，雷鳴閃電帶給我們不同的心情，這當(dāng)中光的變故起著重要作用。光渲染的氣氛對(duì)人的心理狀態(tài)和光環(huán)境的藝術(shù)感染力有決定性的影響。

　　光突出重點(diǎn)：沒(méi)有重點(diǎn)就沒(méi)有藝術(shù)而落人平庸。強(qiáng)化光的明暗對(duì)比能把表現(xiàn)的藝術(shù)形象或細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)出來(lái)，形成搶眼的視覺(jué)中心。極高的對(duì)比還能產(chǎn)生戲劇性的藝術(shù)效果，令人激動(dòng)。

　　光演現(xiàn)色彩：顯色性好的人工光源可以象天然光一樣真實(shí)地演現(xiàn)環(huán)境，人和物的繽紛色彩；顯色性差的燈則造成顏色變異，喪失環(huán)境色彩的勉力。彩色燈光賦于光環(huán)境情感意識(shí)，使一些顏色響亮，但也會(huì)使一些顏色受到扭曲。

　　光裝飾環(huán)境：光和影編織的圖案，光潔材料反射光和折射光所產(chǎn)生的晶瑩光輝，光有節(jié)奏的動(dòng)態(tài)變化，燈具的優(yōu)美造型都是裝飾環(huán)境的寶貴元素，引人入勝的藝術(shù)焦點(diǎn)。

　　三、光環(huán)境的建設(shè)和發(fā)展

　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，近年來(lái)城市景觀照明和建筑照明逐漸受到國(guó)人的重視。許多城市結(jié)合環(huán)境整治和重大慶典活動(dòng)實(shí)施了“城市亮化”或“燈光工程”，成績(jī)斐然。城市居民對(duì)自己家庭的采光照明也講究起來(lái)。據(jù)我們調(diào)查，從1986至1996年10年間，每戶(hù)安裝的燈數(shù)由6.5個(gè)增加到14個(gè)，照明容量也由165W上升到500W.起居室的照度原來(lái)半數(shù)以上不足30lX，現(xiàn)在一半以上超過(guò)75lX，廚房、衛(wèi)生間的照亮則由普遍低于10lX，提高到401X.這充分反映出人們追求健康和生活質(zhì)量的普遍愿望。

　　我國(guó)照明工程近10年有了長(zhǎng)足發(fā)展。照明器材（光源，燈具和照明電器）的產(chǎn)量已居世界前列。各類(lèi)光源的年產(chǎn)量現(xiàn)已達(dá)到60億只，燈具年產(chǎn) 20億臺(tái)。照明器材出口額每年增長(zhǎng)40％以上， 1999年達(dá)28億美元。全國(guó)照明耗電量2000年預(yù)計(jì)將達(dá)到1200億kw.h.

　　照明產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)序列已經(jīng)建立。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)基本上向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)看齊。照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與發(fā)達(dá)國(guó)家尚有較大差距。規(guī)定的照度水平大約為發(fā)達(dá)國(guó)家同類(lèi)水平的1／3-1／2，實(shí)際上已經(jīng)不適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐，需要修訂。為了節(jié)約照明能源，減少環(huán)境污染，由國(guó)家經(jīng)貿(mào)委領(lǐng)導(dǎo)的“中國(guó)綠色照明工程”正在順利實(shí)施。

　　我國(guó)城市和建筑照明工程建設(shè)的空前規(guī)劃和巨大發(fā)展空間吸引了眾多世界著名的照明公司和廠商進(jìn)駐中國(guó)市場(chǎng)，如荷蘭的飛利浦公司（Philips），美國(guó)通用電氣照明（GE），英國(guó)索恩照明（Thorn），德國(guó)歐司朗（Osrarn），日本松下電工等。他們帶來(lái)了先進(jìn)的照明產(chǎn)品和生產(chǎn)技術(shù)，也傳播了西方的設(shè)計(jì)理念和工程經(jīng)驗(yàn)，使我們的照明工程能逐步與國(guó)際接軌。

　　雖然我國(guó)照明工業(yè)生機(jī)勃勃，產(chǎn)品市場(chǎng)興旺發(fā)達(dá)，工程項(xiàng)目源源不斷，但是當(dāng)前光環(huán)境的建筑仍存在許多不盡人意之處和制約發(fā)展的梗結(jié)。例如照明產(chǎn)品的產(chǎn)量雖居世界前列，出口量也不小，但產(chǎn)品檔次不高，質(zhì)量良旁不齊，照明理論和應(yīng)用的研究幾乎陷于停頓；照明能源浪費(fèi)和光污染的現(xiàn)象也令人堪憂(yōu)。

　　在照明設(shè)計(jì)方面，專(zhuān)業(yè)的照明設(shè)計(jì)隊(duì)伍和機(jī)構(gòu)尚待培育。照明設(shè)計(jì)單純依靠電氣工程師或照明器材供應(yīng)商或裝修公司完成的局面應(yīng)當(dāng)改變。根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，重大的照明工程，特別是景觀和裝飾照明工程的設(shè)計(jì)大都是具備照明專(zhuān)業(yè)知識(shí)的建筑師，藝術(shù)家主持完成，從方案構(gòu)思開(kāi)始，貫徹到城市設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)的全過(guò)程。當(dāng)前我國(guó)建筑師，規(guī)劃師的照明專(zhuān)業(yè)知識(shí)不足，特別是缺乏參與光環(huán)境設(shè)計(jì)的意識(shí)和主動(dòng)性，因此現(xiàn)實(shí)的照明工程中設(shè)計(jì)精品寥寥無(wú)幾。

　　四、呼喚建筑師關(guān)注光環(huán)境設(shè)計(jì)

　　光是一種語(yǔ)言，向我們述說(shuō)建筑師的設(shè)計(jì)理念和藝術(shù)追求；光是隱形的軟件，控制是城市和建筑的功能運(yùn)作及形象和色彩的演現(xiàn)；光是設(shè)計(jì)工具，也是建筑材料，建筑師可以用它編繪理想，展示才華。還有人說(shuō)：“光是建筑的第四維空間”，光是建筑三維創(chuàng)作之外的另一個(gè)廣闊的天地。

　　光環(huán)境的設(shè)計(jì)絕不應(yīng)當(dāng)局限于滿(mǎn)足照度標(biāo)準(zhǔn)這個(gè)水平上。它有明亮，舒適和具有藝術(shù)感染力三個(gè)層次，在每個(gè)層次上建筑師都能發(fā)揮主導(dǎo)作用。為了優(yōu)化自己的創(chuàng)作，建筑師和規(guī)劃師應(yīng)當(dāng)主動(dòng)地了解光，體察光，運(yùn)用光，積極參與光環(huán)境的設(shè)計(jì)，從方案構(gòu)思到施工圖完成，全過(guò)程地把光融人到自己的規(guī)劃和創(chuàng)作之中，為城市和建筑增“光”添“彩”。

　　新世紀(jì)的城市與建筑需要光亮、宜人、典雅、優(yōu)美、更富個(gè)性、創(chuàng)意新穎，既沒(méi)有光污染，又節(jié)約能源的人居光環(huán)境。時(shí)代的發(fā)展和對(duì)高質(zhì)量生活環(huán)境的企盼呼喚建筑師關(guān)注光環(huán)境設(shè)計(jì)，為建筑設(shè)計(jì)和照明設(shè)計(jì)之間的縫隙搭橋，加強(qiáng)建筑師，規(guī)劃師同照明專(zhuān)業(yè)人員之間聯(lián)系。

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