漢街商業街建筑外立面燈光照明設計調查研究

廖博靖

(埃因霍溫理工大學，荷蘭 北班布拉邦埃因霍溫 5600 MB)

引言

商業街照明是伴隨著對光學技術的運用，人為創造的一道美化建筑環境的極富表現力的工程[1]。建筑作為商業街的主體構成物，無疑是這一工程的重點表現對象，這也使得商業街主體建筑的外立面在夜間享有了特殊的建筑藝術的表現形式。

從20世紀20年代開始，建筑照明主要用于宣傳目的，這種方法至今仍在使用，有時被濫用，以期引起人們的注意，但無法忽略的是照明裝置的安裝應忠誠于建筑的美學價值，不管其目的是廣告宣傳還是展現建筑的風采[2]。對于建筑物的照明，最佳的方案是與建筑結構進行緊密結合。從都市景觀的角度來看，照亮的建筑有助于形成城市地標；從行人的尺度來說，對建筑的照明有助于找到入口[3]。通過使用人工燈光對建筑外立面營造出來的照明環境決定了觀看者感知場所的方式，光和陰影、色彩和動作的通用組合設計能夠在某種程度上喚起觀者(顧客)產生與照明內容相同的情愫[4]。

然而，在我國，商業街建筑外立面的照明由于涵蓋范圍廣、涉及相關利益方的復雜多元，因而經常出現燈光混雜、破壞景觀的難堪局面[5]。因此，本文對武漢市楚河漢街的主體街區建筑外立面燈光照明設計的現狀進行調查與研究的主要目的為：1)分析其主要的設計方式與表現手法；2)分析目前所存在的問題，在此基礎上提出一些理論上的解決方法，希望能為未來的此類設計提供一些建議。

1 調研內容與研究方法

1.1 調研內容

調研地點為武漢市萬達中央文化區商業步行街(楚河漢街)，該街區分為三個街區(第一街區、第二街區、第三街區)，主要采用民國時期的仿歐式和折衷主義的建筑樣式并融入了現代主義所常用的玻璃幕墻等技術和材料，其鮮明的建筑特色使其成為了武漢地標式的商業街。因而，其建筑立面的照明作為商業街夜間照明的主要方式之一，應該既能滿足照明功能的需求，又考慮其景觀藝術效果[6]。

本文基于商業街功能照明和裝飾照明的需求對該商業步行街進行了調研。功能照明的調研包括照明的燈具類型、照明的光源類型以及照明方式；裝飾照明的調研則包括組成建筑裝飾照明藝術表現形式的照明顏色與照明手法。

1.2 研究方法

基于調研的內容，本文主要采取三種方法來進行研究與分析。

1)統計分析法(1)巴比澤奇社會學. 2002. 社會研究方法基礎. 華夏出版社。：對調研收集的樣本根據不同的需求進行分類編碼統計，基于一些顯性的內容來對一些隱性的內容進行合理的推斷與分析。比如不同的光源類型、燈具類型與照明方式的組合可能會產生各種不同的影響。

2)比較分析法：對調研地點的三個街區的照明情況進行分類(功能和裝飾)對比分析，利用單因素方差分析來檢驗它們之間是否存在顯著差異性。通過兩兩比對來討論三個街區之間功能照明和裝飾照明的異同。

3)歸納分析法：綜合統計分析和比較分析的結果來進行討論，并總結該商業街建筑外立面照明設計的主要特點以及存在的問題。由此得出本文對該商業街建筑立面照明設計分析的結論。

2 功能照明的調研分析

照明效果創造出來的環境包含了簡單的光的特征，它們組合成一個可識別的系統[7]。這一可識別的系統從商業功能使用的立場來說可分為照明材料和照明項目兩個部分。照明材料包括燈具和光源兩個方面，照明項目則包括照度、能見水平、明視度、設計和方式等五個方面。因此，從功能照明的角度出發，對漢街的三個街區商業建筑外立面燈光照明設計所進行的調研也主要是基于上述所說的這些方面。通過現場的觀察記錄，本文收集到了關于照明材料以及照明項目中設計和方式等方面的信息；而利用法國建筑照明設計師Louis Clair所提供的照度對比圖示表(2)法國建筑照明師Louis Clair在《建筑與城市的照明環境》一書中利用三個嵌套的正方形作為照度對比符號來可視化不同的照度強度。三個正方形分別代表背景(環境)、被照明的物體(建筑外立面)以及被照明物體可見的表面開口(如建筑物的窗戶等)，其照明程度用中間填充的白、灰色或黑色方塊來表示。(圖1)則能夠得出關于照明項目中照度、能見水平和明視度等其他方面的信息。

圖1 不同照度的對比圖示表Fig.1 The comparison chart of different illuminances

從第一街區的建筑分布示意圖(圖2)中可以得知，這一部分的建筑群依據地塊中央廣場可以清晰的分為兩大塊。根據建筑獨棟連接的特性，對其用數字加字母的組合方式進行編碼，可以得到1-A～1-H八個依次排列的編碼。同時，根據商業街建筑照明分類的方法(3)李文華在《建筑與景觀照明設計》一書中將商業街照明的分層設計分為了地面層照明、上層建筑及標識照明、戶外顯示屏照明和頂層店名及大型廣告照明四類照明設計。由于在漢街的整體商業照明中并未出現大型廣告照明和大型戶外顯示屏照明，因此，本文只針對前兩種分層設計方式(地面層照明和上層建筑及標識照明)進行分類調研。，本文對漢街第一街區商業建筑外立面的地面層照明和上層建筑及標識照明兩個層次分別進行了調查，并對調查結果進行了分類統計。依此，對第二街區的建筑編碼得到2-A～2-I九個編碼(圖3)，對第三街區的建筑群編碼得到3-A～3-H八個編碼(圖4)，并依次分類統計得出調研結果。

圖2 第一街區建筑分布示意圖(圖片來源：武漢市武昌區人民政府網)Fig.2 The building distribution of the first street block

圖3 第二街區建筑分布示意圖(圖片來源：武漢市武昌區人民政府網)Fig.3 The building distribution of the second street block

圖4 第三街區建筑分布示意圖(圖片來源：武漢市武昌區人民政府網)Fig.4 The building distribution of the third street block

調研對象功能照明的構成元素主要包含了廣告燈箱照明、顯示屏照明、店面櫥窗照明、建筑輪廓燈飾照明、商店門口店名及標識照明等方面，因此，該段商業街立面功能性照明大致分為三個方面：1)建筑物立面照明；2)建筑物底部的櫥窗照明；3)建筑物中部的商家標牌門面照明。由于調研對象主要為建筑外立面，因而未對景觀設施及過渡空間中的廣場照明等公共設施與公共空間照明情況進行調查。

依據調查的結果，燈具類型主要包括：地燈、燈箱、壁燈、燈柱、投光燈、顯示屏、筒燈、燈帶、聚光燈等類型；光源類型包含：鹵鎢燈、LED、白熾燈等類型；照度水平根據照度對比圖分類主要有：強烈和中等兩等；依據照度水平得出能見度水平和明度分類均為：高、中、低(或弱)三等；設計類型包括：燈、燈+地燈、燈+燈柱、燈+投影、燈+顯示屏、單獨投影、燈+投影+顯示屏等類型；照明方式則有內發光、直接照明、半間接照明、向上投射、向下投射等方式類型，并根據組合方式數量的多少分為單一方式(1種)、簡單組合方式(2種)和復合方式(3種及以上)三種照明組合方式。

據此，本文對調查結果進行了分類統計。從燈具類型統計表的結果來看(表1)，三個街區的燈具類型主要集中于燈箱(32.4%、40%、27.7%)、壁燈(18.9%、14.5%、16.6%)以及投光燈(24.3%、20%、13.8%)；光源類型統計表(表2)表明主要光源為LED光源(41.9%、45.1%、55.5%)和白熾燈光源(41.9%、38.7%、44.5%)兩種；照度水平(表3)在地面層和上層建筑照明兩個層面均傾向于中等照度(62.5%、66.7%、75%；87.5%、88.9%、87.5%)；能見度水平(表4)在地面層主要表現為高(62.5%、44.4%、37.5%)和中(37.5%、33.3%、37.5%)兩個層次，上層建筑主要表現為中(25%、50%、25%)和低或弱(50%、37.5%、62.5%)兩個層次；明視度(表4)在地面層主要表現為高(50%、44.4%、25%)和中(50%、44.4%、50%)兩個層級，上層建筑主要表現為中(62.5%、50%、25%)和低或弱(25%、37.5%、62.5%)兩個層次；設計類型(表5)在地面層主要集中在燈(37.5%、55.5%、75%)和燈+投影(12.5%、11.2%、25%)，上層建筑主要集中在燈+投影(37.5%、62.5%、25%)等類型；照明方式(表6)在地面層和上層建筑均主要集中在簡單組合方式中(50%、55.5%、62.5%；50%、75%、37.5%)。

表1 燈具類型統計表

表2 光源類型統計表

表3 照度統計表

表4 能見水平與明視度統計表

表5 設計類型統計表

表6 照明方式統計表

3 裝飾照明的調研分析

都市里數量龐大的人造光改變了夜晚的都市形態和形象，同質性的霓虹燈無視于規則秩序的遞變，吊掛在現代都會的建筑上[8]，除卻功能質性外，也從視覺裝飾美學的角度上改變著人們對于都市夜景的認知。

通常來說，有幾種方法可以對建筑外部進行裝飾性的照明[9]，例如掠射燈照明、泛光照明、內透光照明及勾邊照明(4)M·戴維·埃甘和維克多·歐爾焦伊在《建筑照明》一書中指出，掠射燈能夠有效突出建筑物的細節；泛光照明可以為大面積的表面提供均勻的照明；自內而外的重點照明可以利用現有的窗戶和天窗來照亮外部立面元素，在商業街建筑中主要表現為各式櫥窗；勾邊照明利用像霓虹燈或光纖這樣的發光的線光源，凸顯建筑物的邊緣，從而展示出建筑的主體。。在商業街建筑外立面的照明中，上述幾種方法被經常使用，并根據不同的建筑形式與商業環境營造出不同的燈光效果[10]。在漢街的商業建筑立面照明中，主要使用了以下幾種裝飾性的照明手法來改變空間的視覺環境。

1)引導方向：利用光的連續性使流線和方向更具辨識度。在該案例中，主要表現為在建筑立面之下設置等距的地燈，引導行人往前行進，并凸顯引導地的光亮程度。

2)創造韻律：利用光源本身和反射材料的排列，改變空間的節奏快慢和隨意性。在案例中，設計者在墻面上沿窗戶等距設置投光燈，用向上投射的方式，讓光有節奏的重復產生出較強的韻律感，并借助建筑材料本身的特性來柔和光線。

3)強調流線：利用光來從視覺上轉換分出路徑的方法，有效提高引導效果。在漢街的建筑立面中，主要利用燈帶來進行勾邊照明，使建筑的輪廓在夜間清晰展現，具有良好的延展性，并從橫向上強化對行人的引導。

4)明示入口：在建筑入口處設置照明，具有引導指示，確保行走效率和提高安全性以及迎賓作用。案例中大多數建筑入口利用內部的照明來明示入口，或設置過渡性的入口的空間用光線來強化空間來起到迎賓的功能。

5)表示宣傳：提高文字信息和符號的視覺認知性，將廣告與建筑結合使建筑和構筑物看起來更美。文字燈箱是漢街商業建筑立面信息宣傳的最主要手段，各商店的入口都有著屬于自己獨特的藝術化文字燈箱來強化自身的可識別性和認知性。

6)視覺繁華：用光源外露的霓虹燈具和極具裝飾性的枝形吊燈來營造出美麗繁復的燈光效果。該案例中在一些建筑外立面的陽臺或窗臺處利用霓虹燈的密集排列與散布來對建筑的造型進行強化，給人直觀的視覺刺激，創造出與日常不同的視覺空間效果。

依據上述的照明手法，對三個街區的建筑立面從照明手法的特點、表現形式和顏色傾向進行了裝飾性照明手法的統計分析(表7)。從統計分析的結果可知：用于引導方向的等距排列式地燈主要用于第二街區(2-D、2-I)；創造韻律的節奏性光源也主要位于第二街區(2-A、2-B)；強調流線的引導和延展性光源主要分布于第三街區(3-A、3-B、3-C、3-D、3-F、3-G)；視覺繁華的繁復性燈光效果則集中在第一街區(1-A、1-E、1-F)；明示入口和表示宣傳的照明手法則是在三個街區都呈現均勻分布的特點。從顏色傾向來看，除卻無法統計的明示入口和表示宣傳兩種手法，其他照明手法所用顏色主要傾向于黃色和橙色兩種顏色，并少量的結合了其他的顏色，如藍色、紅色等。

表7 裝飾性照明手法統計表

4 照明設計的調研結果分析與討論

4.1 調研結果分析

從功能調研分析的結果來看，三個街區在燈具類型、光源類型、照度水平、能見度、明度、設計類型和照明方式等方面都有著明顯的傾向，如表8所示，每一列特征在各自街區都占著主要的傾向比例。這里對三個街區每一項占主要比例的指標進行了統計，在有分類的細化指標中，占主要傾向比例的相加之和均大于50%，以此說明其主要的特征。同時，對20列主要項的傾向進行按序從燈具類型到照明方式進行了列1至列20的編碼，并對其進行單因素方差分析來檢驗三個街區在功能性照明設計中是否存在顯著性差異。在單因素方差分析表中(表9)，結果式中P-value=7.44279>0.05，從顯著性概率看，P值>0.05，說明各組的方差在a=0.05水平上沒有顯著性差異，即方差具有齊次性，也就是表明，三個街區在功能性照明設計中不存在顯著性差異。

表8 功能調研結果統計表

表9 單因素方差分析表

從裝飾性分析結果來看，視覺繁華的照明手法集中于第一街區，營造出繁復的視覺效果來吸引行人，符合第一街區作為漢街商業街主入口空間的特征，即用密集絢麗的燈光效果來在夜間營造出奪人眼球的入口空間燈光環境；引導方向和創造韻律的照明手法主要集中于第二街區，符合第二街區作為中間段商業繁華聚集區的特征，以燈光的引導性和節奏感使游客愿意在此長時間進行停留；強調流線的照明手法主要集中于第三街區，也符合第三街區作為最后一個街區對游客進行引導出街的功能特點，同時也在一定程度上用光線的橫向流線型來代表空間在夜間的延展性。這一結果特征表明漢街商業街區的照明手法設計在整體程度上符合了整個商業街空間布局的走向與規律。

4.2 調研結果的討論

綜合功能性分析與裝飾性分析的結果來看，漢街商業街建筑立面的整體燈光設計從燈具類型、光源類型等功能性照明的角度方面存在較高的相似性，ANOVA的統計分析結果也表明了這一點；而從裝飾性的角度來說，三個街區除在明示入口與表現宣傳這兩種視覺裝飾手法上存在較高的相似度以外，在其他部分都有著各自不同的主要傾向，這一定程度上與整個街區的規劃和布局是相類似的。因此，在這整個過程中，通過建立因果變量模型(圖5)可以清晰的看到每一單項在整個燈光設計中所起的作用：功能性照明中的燈具類型和光源類型與裝飾性照明手法作為自變量交替組合在一起影響了燈光設計的照度水平、能見度、明度水平和設計類型、照明方式；同時燈具類型和光源類型又影響了裝飾性照明手法的實現。而后，照度水平、能見度、明度水平和設計類型、照明方式一起影響了漢街商業街建筑立面的燈光色彩、燈光形態、光照效果、燈光布局和燈光環境等方面，并最終對整個的燈光照明設計產生影響。

圖5 因果關系變量模型圖Fig.5 The casual model of variables

4.3 調研結果中發現的問題

綜合上述的分析結果以及各表的統計分析數據，并結合攝影圖片的觀察分析，楚河漢街商業街建筑外立面的燈光照明設計存在以下幾個方面的問題：

1)功能性照明的統計結果表明，三個街區過度集中于單一形式的照明燈具與光源類型，從而使得設計類型與照明方式受限而缺乏變化，從區分性角度來說顯得三個街區在夜間的燈光環境中可區分性相對較低；

2)裝飾照明的分析統計結果則表明，除卻第三街區較多使用了強調流線這一手法，從整體28個建筑體來看，兩三種照明手法的集中使用顯得過于乏味；雖然在一定程度上迎合了空間布局，卻未能從整體上對整個燈光設計做出整體的布局與規劃，未能使燈光設計體現出街區布局變化的特點；

3)從現場調研的照片情況來看，各個獨立建筑外立面的燈光設計都具備著一些基本的照明功能，但沒有能夠與建筑的外立面的裝飾風格進行搭配與融合，顯得有些盲目攀比亮度，使各種光源照明功能之間形成了一定程度上的相互干擾，產生了強烈的溢散光(圖6)和干擾光(圖7)。

圖6 建筑立面照明的溢散光Fig.6 Excessive astigmatism of building facade lighting

圖7 建筑立面照明的干擾光Fig.7 Interfering light for facade lighting

5 結論

綜合以上的分析與結果可知，燈光照明設計在商業街建筑外立面照明的構成中除了滿足功能性照明之外，其裝飾性與多樣性的作用一直被低估[11]。但是實際上，照明設計這兩方面的作用卻不小。各種照明的形態、方式、強度、位置、色彩等不僅僅只是作用于心里，也能直接作用于人的行為，即滿足現實中的人為物質需求[12]。同時，燈光設計作為夜間輔助建筑外立面可見性的一種延續手段，應該同時服務于受眾與建筑本身，使建筑本身的特點能夠更好的體現，從規劃層面來說，也應該在夜間體現出街區空間整體規劃布局的特色。但是從本案例的照明設計分析結果看來，商家與設計師均未能很好的對燈光進行精細的設計，未能打動人心并展現出照明設計的多樣性來，從而使得整個街區的建筑外立面照明缺乏有效統一的規劃與布局。照明設計作為設計師必須承擔的一部分，應能夠去理解照明與空間行為的關聯性，讓人們更加信服、更加舒服的享受燈光帶給他們的藝術觀感與實用功能。