建筑外立面照明設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘 要：從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，發(fā)達(dá)國(guó)家的照明技術(shù)及照明設(shè)計(jì)發(fā)展水平有了很大提高，隨之世界各國(guó)開(kāi)始一味爭(zhēng)相效仿。但是這種大量自發(fā)性的照明方式出現(xiàn)了很多問(wèn)題，引起了社會(huì)各界的關(guān)注。建筑照明的目的之一是為了在夜間美化建筑、美化空間、美化環(huán)境，最終達(dá)到美化人們的心靈，因此，建筑立面照明設(shè)計(jì)的研究既是夜間照明領(lǐng)域的重要任務(wù)，同時(shí)也是時(shí)代的需求。

關(guān)鍵詞：建筑照明；美學(xué)；人性化； 照明趨勢(shì)

20世紀(jì)80年代以前，燈光照明的最初目的是給居民提供夜間必需的光照和安全感。隨著城市建設(shè)的蓬勃發(fā)展，從1989年上海外灘建筑群照明開(kāi)始，中國(guó)的城市景觀照明和建筑立面照明設(shè)計(jì)開(kāi)始進(jìn)入初級(jí)階段。雖然21世紀(jì)初，城市建筑立面照明已經(jīng)普及全國(guó)，但由于對(duì)照明設(shè)計(jì)理論認(rèn)識(shí)不足和經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)等原因，我國(guó)在照明設(shè)計(jì)領(lǐng)域沒(méi)有權(quán)威的理論依據(jù)。雖然現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的部分高校已開(kāi)設(shè)建筑光環(huán)境專(zhuān)業(yè)，但是對(duì)于建筑立面照明設(shè)計(jì)方面的設(shè)計(jì)以及表現(xiàn)方法研究仍然不夠深入，由此，有必要對(duì)建筑立面照明設(shè)計(jì)進(jìn)行探討與研究。

一 建筑立面照明設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

（一）只以燈光亮度為準(zhǔn)則

建筑物立面照明是城市夜間照明的主要形式之一，夜間建筑物照明強(qiáng)調(diào)一種誘目的視覺(jué)效果，與白天陽(yáng)光照射下完全不同。有時(shí)為了達(dá)到這種誘目的視覺(jué)效果，一些設(shè)計(jì)師會(huì)采用“燈光越亮越好”的觀念。然而這種不合理的夜景照明會(huì)產(chǎn)生大量的耗能和光污染，所以我們必須在建筑立面照明中的用電消耗及安全方面多加思索以及研究。

（二）僅依靠照明技術(shù)理論

21世紀(jì)，國(guó)內(nèi)出版了許多關(guān)于建筑照明的理論教材，這些理論為照明技術(shù)的發(fā)展提供了更多的理論依據(jù)。但是僅僅從照明技術(shù)的視角或是依靠用照度計(jì)算、燈具參數(shù)、單純對(duì)人的視覺(jué)進(jìn)行的研究，對(duì)建筑外立面照明進(jìn)行設(shè)計(jì)仍然具有一定的片面性。

（三）城市照明特色不明顯

一個(gè)城市的建筑照明效果，必須反映城市的個(gè)性特征，對(duì)于不同的地域環(huán)境和歷史文化的城市，建筑照明的設(shè)計(jì)應(yīng)圍繞其地理、歷史、文化等因素展開(kāi)，挖掘地域文化的基因，緊緊把握住一個(gè)城市或照明對(duì)象的形象特征。眾所周知威尼斯是一座燈光通明的水上觀光路似的城市（圖1），這是因?yàn)榻ㄖ彰髋渲昧碎g隔20米，垂直向下的照度約為6勒克斯的白熾燈泡，其大部分光線都能投到河邊道路的墻壁上，與街邊櫥窗里射出的燈光相得益彰，讓人感到很愜意。雖然白熾燈具有壽命短和發(fā)光率低的缺點(diǎn)，但是運(yùn)用在威尼斯這樣街道空間較小的城市，就成為了一個(gè)成功的范例，這樣的城市規(guī)劃設(shè)計(jì)也充分表現(xiàn)了具有特色的城市建筑照明。

二 中式、歐式、現(xiàn)代建筑的照明性格體現(xiàn)

夜景照明是文化，更是藝術(shù)。呵護(hù)城市歷史文化風(fēng)貌與建筑藝術(shù)特色，是照明中極為重要的設(shè)計(jì)理念，所以建筑照明設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)建筑藝術(shù)的不同處理方式，合理有效的表達(dá)建筑的性格并且為城市增色。

（一）中式建筑照明

1. 以屋頂為重點(diǎn)的照明

中國(guó)傳統(tǒng)建筑很明顯的一個(gè)建筑特征表現(xiàn)為其大屋頂，但經(jīng)過(guò)曲面、曲線的處理和裝飾，不會(huì)顯得笨拙。由于中國(guó)傳統(tǒng)建筑這種較特別的屋頂形式，所以對(duì)屋頂?shù)囊归g照明更要進(jìn)行重點(diǎn)處理，這樣便可將古建筑的神韻表現(xiàn)出來(lái)。而其屋頂?shù)男问健⒉牧霞岸饭吧硝r艷的彩畫(huà)裝飾，都會(huì)對(duì)照明產(chǎn)生很大的影響。若屋面由瓦鋪裝，可在檐口處設(shè)置小型的投光燈向上投光，或順著屋脊處設(shè)置小型投光燈向下投光，不但展現(xiàn)出傳統(tǒng)坡屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)美感，也體現(xiàn)出屋面起翹的輪廓。也可以使用勾勒屋頂?shù)姆绞剑瑢⑽蓓斔赜械男螒B(tài)精髓描繪出來(lái)。同樣，屋頂?shù)奈菁购推渌恍┘?xì)部，也可以使用小巧的光纖燈具局部重點(diǎn)表現(xiàn)。

2. 以屋身為主要照明對(duì)象

雖然中國(guó)古建筑的屋頂形式精美絕倫，但可使用不照明屋頂僅設(shè)埋地投光方向上打亮屋面下的斗拱和屋身的照明方式（圖2），追求精美輪廓剪影的效果更顯中國(guó)傳統(tǒng)建筑藝術(shù)的含蓄美。還有些柱廊的建筑，將內(nèi)測(cè)的墻壁照亮，讓外側(cè)的構(gòu)件形成剪影的效果，同樣也富有中國(guó)畫(huà)的意境。

3. 屋頂與屋身相結(jié)合的照明

打亮坡屋面，同時(shí)照亮屋身的柱或墻，也是表達(dá)中國(guó)傳統(tǒng)建筑照明的一種方式。但采用相結(jié)合的照明，容易出現(xiàn)各部分均等照明或建筑所有部分都很亮的情況，因此，要注重建筑照明的明暗關(guān)系。根據(jù)建筑的明、次、稍等開(kāi)間的柱位布置燈光，突出開(kāi)間柱身韻律及檐下斗拱的豐富關(guān)系。明間部位可采取燈光加強(qiáng)措施使上部的牌匾更引人注目。在建筑的外部也可以設(shè)置投光燈，燈具藏在周?chē)h(huán)境的綠化中，甚至可以與綠化照明相結(jié)合。

（二）歐式建筑照明

在我國(guó)的上海以及哈爾濱等城市依然存在大量的歐式建筑，我們應(yīng)當(dāng)充分考慮城市環(huán)境秩序關(guān)系，在尊重建筑本體的同時(shí)，也要注重建筑的整體形象。根據(jù)歐式建筑立面造型中重復(fù)出現(xiàn)的柱來(lái)布置燈光，用“橫三豎五”來(lái)組織燈光，使燈光也形成多段來(lái)照亮建筑并且合理控制燈光的衰減度，可以突出歐式建筑中柱、陽(yáng)臺(tái)、窗等構(gòu)件的復(fù)雜而又豐富的光影關(guān)系。我們看到的歐式建筑中如夕陽(yáng)柱式、基座可根據(jù)位置，使用非對(duì)稱配光的地埋燈投光，同時(shí)也可以盡量使用單一光色進(jìn)行照明設(shè)計(jì)（圖3、巴黎旅館）。

（三）現(xiàn)代建筑照明

對(duì)于現(xiàn)代建筑，主要根據(jù)建筑的個(gè)性特征，強(qiáng)調(diào)建筑的塊面與體積，充分利用建筑固有的裝飾來(lái)形成光影變化。建筑立面照明常用的方式主要有以下幾種：

1. 泛光照明

泛光照明（圖4）是指把投光燈安裝在建筑物外面，將光源直接照射建筑物外立面，使其亮度高于周?chē)h(huán)境的亮度，在夜間重塑及裝飾建筑物形象的照明方法，這種照明方法屬于建筑立面照明的基本形式。此照明效果不僅能突顯建筑物的形象，而且將建筑物的造型、立體感、材料質(zhì)感和裝飾細(xì)部都有效地表現(xiàn)出來(lái)。照明使用的光源有鹵鎢燈、金鹵燈、高壓鈉燈，使用的燈具為專(zhuān)用的打型投光燈具。泛光照明要使被照建筑立面表面的照度或亮度進(jìn)行調(diào)試，使建筑物層次清楚立體感強(qiáng)并突出重點(diǎn)部位，避免將整個(gè)建筑均勻地照亮。泛光照明要選擇合理的投光方向與角度，避免垂直被照面投光，導(dǎo)致建筑物照明的立體感層次不強(qiáng)，投光設(shè)備的安裝盡量隱藏，做到見(jiàn)光而不見(jiàn)燈。例如，上海市南京路商業(yè)街等許多建筑物的夜景照明均采用泛光照明，但相比較而言，住宅、醫(yī)院住院部和玻璃幕墻建筑不適合采用這種照明方式。

2. 輪廓照明

輪廓照明（圖5）是以黑暗夜空為背景，將光源沿被照建筑物形體和裝飾細(xì)部安置，把建筑物的輪廓勾畫(huà)出來(lái)。它常使用串燈、霓虹燈、美耐燈、導(dǎo)光管、通體發(fā)光光纖燈、線性燈飾等器材進(jìn)行照明。

3. 內(nèi)透光照明

內(nèi)透光照明（圖6、旺座現(xiàn)代城）是將光源安裝在建筑物內(nèi)，透過(guò)玻璃向外發(fā)光。常見(jiàn)的設(shè)計(jì)方式有室內(nèi)燈光反射、光帶支架照明和燈光直接向外照明等。建筑物內(nèi)透光照明這種設(shè)計(jì)方式的最大特點(diǎn)是在達(dá)到立面景觀照明效果的同時(shí)，利用室內(nèi)的照明器節(jié)省費(fèi)用，維修簡(jiǎn)便。內(nèi)透光照明常用于商業(yè)或娛樂(lè)等服務(wù)性質(zhì)的建筑（圖7，德國(guó)斯圖加特奔馳博物館），特別是對(duì)玻璃幕墻結(jié)構(gòu)這種照明方式最適合。但是由于玻璃的吸光和透光性，如果采用外打光的方式，不但不能照亮建筑物而且會(huì)造成大量的光污染。

著名的法國(guó)巴黎埃菲爾鐵塔（圖8），曾經(jīng)設(shè)計(jì)外部泛光夜景照明。因?yàn)樗w高324米且結(jié)構(gòu)透空，盡管使用數(shù)千瓦的泛光燈達(dá)，也很難將塔體上部照亮。后來(lái)經(jīng)過(guò)研究使用了內(nèi)透光照明方式，在塔體內(nèi)部不同的高度均安裝了內(nèi)透光照明燈，使塔體從下到上均能照亮，形成氣勢(shì)恢弘的照明效果，成為法國(guó)巴黎的標(biāo)志性建筑。

三 建筑立面照明設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則

（一）符合美學(xué)規(guī)律

一個(gè)優(yōu)秀的繪畫(huà)作品首先是要符合美學(xué)規(guī)律的，同樣一個(gè)優(yōu)秀的室外建筑照明作品一定也是符合美學(xué)規(guī)律的。建筑物的美學(xué)法是根據(jù)燈光照射的點(diǎn)、線、面，明與暗，動(dòng)與靜相結(jié)合的規(guī)律組合來(lái)表達(dá)建筑物的的幾何美、層次感和立體感。例如點(diǎn)：光導(dǎo)纖維發(fā)光點(diǎn)均勻地布置在建筑曲面及球狀的表面時(shí)，從不同的角度看，發(fā)光點(diǎn)的亮度和密度會(huì)有差別，形成建筑表面的立體感；線：建筑物的外形輪廊造型比較豐富時(shí)，可選用線狀照明勾畫(huà)表現(xiàn)；面：建筑物表面平直的部分，采用狹、中、寬光束泛光燈照明。同時(shí)還要縮小建筑物在亮度或顏色上與周?chē)h(huán)境的差異，體現(xiàn)與周?chē)鸁艄獾暮椭C美。通過(guò)這三種平面構(gòu)成中的要素運(yùn)用，使整個(gè)建筑照明效果渾然一體。有時(shí)在建筑物的周?chē)臒艟咴O(shè)施，會(huì)給行人和周?chē)h(huán)境帶來(lái)不利影響，可以將美學(xué)原則運(yùn)用到燈具的設(shè)計(jì)中，將燈具設(shè)計(jì)成雅致的造型。同時(shí)在避免影響植物的正常生長(zhǎng)且要便于維護(hù)管理的前提下，將其藏在大樹(shù)的枝葉中，使其在白天和夜晚都能成為一個(gè)優(yōu)美的小景觀。例如，悉尼海岸邊裝置直徑為600毫米球形透明燈罩的柱燈（圖9），內(nèi)置聚碳酸酯反光板，可以將光線反射到地面。透明度極佳的燈罩使人在白天幾乎看不到它的存在，只是早晨和傍晚當(dāng)太陽(yáng)掛在半空的時(shí)候，金黃的色彩才會(huì)在燈罩上顯現(xiàn)出來(lái)。

（二）減少眩光干擾，體現(xiàn)人性關(guān)懷

為了體現(xiàn)現(xiàn)代社會(huì)燈火闌珊的照明裝飾效果，許多建筑的夜景照明藝術(shù)化處理使用了大量燈光。但由于燈具的安裝位置、高度以及投射方向都可能形成眩光，影響了人們正常的夜間休息，同時(shí)也增加了社會(huì)安全隱患。因此，要對(duì)燈具的燈位、投射角度、投射方向三個(gè)方面進(jìn)行調(diào)試。這種調(diào)試一般采用從下往上投和從外向建筑投光的方式。從下往上投光是為了使眩光的影響散射在空中，對(duì)街道行人及車(chē)輛受眩光影響率降低。從外向建筑投光時(shí)，建筑的邊界處要有遮光處理，不要影響周?chē)ㄖ彰鳌Ｒ虼耍谠O(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)綜合考慮布置并采取適當(dāng)措施加以避免。我們游走在一個(gè)安全的光環(huán)境社會(huì)下，無(wú)論是在物質(zhì)上還是心理上都能體現(xiàn)出人與燈光間的互動(dòng)。

（三）節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)原則

許多建筑物外立面大多采用功率大、亮度高的照明，導(dǎo)致用電量過(guò)高。因此在進(jìn)行建筑里面照明設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮節(jié)能問(wèn)題，盡可能使用長(zhǎng)壽命、高光效的優(yōu)質(zhì)節(jié)能光源、燈具及設(shè)備，如LED、光纖及太陽(yáng)能光電照明等。隨著各地經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，使用LED光源的場(chǎng)所比例會(huì)逐漸增多，首先LED光源具有體積小巧的優(yōu)勢(shì)，更容易隱藏在建筑構(gòu)件之中。其次LED光源壽命相對(duì)較長(zhǎng)，保證了燈具能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)免維護(hù)。另外，LED也具有低功耗的優(yōu)勢(shì)，使用LED 光源不僅僅是要替換傳統(tǒng)光源， 更利用其獨(dú)有的特點(diǎn)來(lái)創(chuàng)造出專(zhuān)屬于它本身的照明設(shè)計(jì)及構(gòu)造方案。現(xiàn)在，太陽(yáng)能光電技術(shù)在世界照明同樣也引起了極大的關(guān)注，例如從2000年德國(guó)漢諾威世博會(huì)到2005年日本愛(ài)知世博會(huì)上，太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)初露頭角，直至2010年上海世博會(huì)，園區(qū)才大量使用太陽(yáng)能新能源，這種大洋能發(fā)電產(chǎn)品被大量運(yùn)用到中國(guó)館及主題館上。例如主題館（圖10）不僅是亞洲最大的無(wú)柱展館，而且它還具有世界上單體面積最大的太陽(yáng)能屋面，面積達(dá)30000㎡。它大面積采用太陽(yáng)能電池組件來(lái)當(dāng)幕墻和采光頂，所以電池技術(shù)滿足抗冰雹、雷擊、風(fēng)化的系數(shù)，保證了建筑安全。同時(shí)，主題館年發(fā)電量超過(guò)280萬(wàn)度，是四五千戶普通家庭一年的用電量，也是目前太陽(yáng)能覆蓋率最高的單體建筑。太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)造成環(huán)境污染，使用這種高端科技產(chǎn)品可以滿足人們對(duì)能源的需求。

四 我國(guó)建筑立面照明設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與建筑科學(xué)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的建筑照明受到了時(shí)代的強(qiáng)烈沖擊。我國(guó)就整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)看，城市的照明發(fā)展依然會(huì)逐步走向均衡的狀態(tài)，人們更加追求高效和舒適的建筑照明，表現(xiàn)在：

（一）由單一照明向多層次轉(zhuǎn)變

建筑照明的方法將主要從泛光照明、輪廓照明和內(nèi)透光照明過(guò)渡到根據(jù)建筑特征和建筑照明表現(xiàn)的需要，選擇合適的多種照明手法組合運(yùn)用的形態(tài)（圖11喜來(lái)登酒店）。因此想要獲得優(yōu)美的藝術(shù)觀賞效果，常常需要多種照明方式相結(jié)合。例如南京秦淮河兩岸建筑在輪廓照明的基礎(chǔ)上增加了投光照明，具有很高的藝術(shù)觀賞效果。

（二）強(qiáng)調(diào)技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合并逐步向藝術(shù)化過(guò)渡

隨著人們對(duì)建筑照明的關(guān)注度提高，照明的技術(shù)和藝術(shù)水平也逐步提高，城市夜景將越來(lái)越美，藝術(shù)構(gòu)思創(chuàng)新完美、燈光表現(xiàn)完整到位、節(jié)能環(huán)保和諧統(tǒng)一的建筑照明也將會(huì)越來(lái)越多。建筑照明強(qiáng)調(diào)建筑的是視覺(jué)效果，以及建筑燈光與觀者的交流和互動(dòng)，強(qiáng)調(diào)的是建筑的文化特質(zhì)（圖12）。因此，優(yōu)秀的建筑照明作品必然是在科技與藝術(shù)結(jié)合下生成的產(chǎn)物，同時(shí)擁有高水平、高質(zhì)量和高效能的照明效果的作品。

（三）注重照明心理學(xué)與人性化理念

照明心理學(xué)是根據(jù)普通心理學(xué)為基礎(chǔ)，具有邊緣科學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用心理學(xué)的科學(xué)。它既要研究照明環(huán)境中人的心理活動(dòng)及心理特征規(guī)律，又要研究照明環(huán)境創(chuàng)造者的行動(dòng)和心理活動(dòng)規(guī)律，并使兩者的情感和意識(shí)傾向，實(shí)現(xiàn)信息交流和心理溝通。現(xiàn)代建筑（圖13、14）照明要綜合考慮人的視覺(jué)特征、舒適性、建筑和照明藝術(shù)和節(jié)能等因素，關(guān)注人性化理念。燈光是環(huán)境的一部分，營(yíng)造一個(gè)安全的光環(huán)境也體現(xiàn)出人和環(huán)境的相互關(guān)系。

五 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)照明技術(shù)的不斷進(jìn)步和人們對(duì)建筑照明的關(guān)注，我國(guó)在照明設(shè)計(jì)領(lǐng)域中必將有更大的發(fā)展空間，設(shè)計(jì)理念也必然向著綠色、低碳、節(jié)能、環(huán)保的方向發(fā)展，從而使我國(guó)建筑照明設(shè)計(jì)更加成熟、健康、和諧，既不脫離國(guó)際化大環(huán)境，同時(shí)又能符合我國(guó)國(guó)情和國(guó)內(nèi)建筑立面照明發(fā)展的需求。總之，燈光照明是科學(xué)與藝術(shù)的結(jié)合，要逐步提高我國(guó)照明的文化層次，創(chuàng)造出精美絕倫的城市建筑照明效果。

參考文獻(xiàn)：

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[5] （日）Landscape Design雜志社，《世界都市景觀照明》，劉琪 劉云俊 譯，大連理工大學(xué)出版社，2002.03

作者簡(jiǎn)介：

韓永紅，西安工程大學(xué)服裝與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院環(huán)境藝術(shù)系系主任、副教授、碩士研究生導(dǎo)師。

楊媛，西安工程大學(xué)服裝與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院2010級(jí)設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)，專(zhuān)業(yè)方向：室內(nèi)設(shè)計(jì)。