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景觀照明工程設計中的光環境與光文化分析


添加時間:2016-10-22 | 返回首頁
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  景觀照明設計不僅是通過燈光的運用來表現主題景觀本身,更重要的是使其和諧融入人居環境,使體驗者感受到精神的愉悅與享受。故而“人”才是景觀照明的根本,以此為出發點,通過運用不同的技術手段組合來達到景觀照明“人性化”的目的。

  光與人的關系

  人通過視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺等感覺來獲取外部信息,了解周圍世界。據報道,人類有80%的信息是通過視覺渠道來獲取得。視覺是由進入人眼的輻射所產生的光感覺而獲得的對外界的認識。視覺不是瞬間即逝的,其過程和特性都比較復雜,至今還存在我們未知的一些領域。視覺體驗的過程是由大腦和眼睛密切合作而形成的。

  人的視覺系統類似于圖像識別系統,主要由三個部分組成:眼球肌、眼睛的光學系統和視神經系統。眼睛在眼球肌的作用下運動,捕捉光線,光線通過眼睛的光學系統將光線聚集在視網膜上,并通過生物電化學作用傳輸到視神經,最終傳輸至大腦,產生光的感覺或產生視覺。

  光線通過眼睛發生的主要光學過程為:當波長為380nm~780nm的可見光輻射進入眼睛的外層透明保護膜后,發生折射,光線從角膜進入瞳孔,進入的光量通過瞳孔的收縮或者擴張自動地得到調節。光線通過瞳孔和晶狀體后,由晶狀體和透明玻璃狀體液將光線聚集在視網膜上,人眼結構示意圖如圖1所示。

  圖1人眼結構示意圖

  照明是為視覺提供光環境,因此照明科技必然與人對光感受聯系在一起。這包括照明測試、照明評估、照明設計和照明規劃等分支。所以照明是一門交叉學科,并且與物理學、生理學、心理學、建筑學、美學、經濟學、環境科學等都有一定聯系。而光與人的關系也比較緊密,除了在視覺上,同時在生理上,心理上,以及照明在人類文明的進步史上的位置都有密切的聯系。

  光環境相關的照明參數

  光強、光通量和光效

  光度學中最基本的單位是發光強度,以I標示,單位是坎德拉(Candela),記作cd,它是國際單位制中7個基本單位之一。其定義為發出頻率為540×1012Hz(對應在空氣中555nm的波長)的單色輻射,在給定方向上輻射強度為(1/683)W/sr時,光源在該方向上的發光強度規定為1cd,光通量與光強關系示意圖如圖2所示。

  光源在單位時間內發出的光量稱為光源的光通量,以Φ表示,單位為流明(lm)。一個在所有方向上光強均為1cd的點光源,其輻射出來的總光通量即為4πlm。它是根據輻射對標準觀察者的作用導出的光度量。對于明視覺,若輻射體的光譜輻射通量為Φe(λ),其光通量Φ的表達式為

  式中,Km為輻射的光譜光(視)效能的最大值,單位為流明/瓦(lm/W),在單色輻射時,明視覺條件下的Km值為683 lm/W(當λ=555nm時);V(λ)為光譜光(視)效率;P(λ)為輻射體的光譜功率分布函數;Φ為光通量(單位為lm,1lm=1cd·1sr)。

  圖2光通量與光強關系示意圖

  發光效率簡稱光效,是衡量光源節能的主要指標,用η來表示。光效是光源輸出光通量與輸入功率的比值,它標示電能轉化為光能的效率,即光源每消耗1W電能所發出的光通量,光效的單位是流明/瓦(lm/W)。光源的光效差異很大,從白熾燈的10lm/W以上到低壓鈉燈的200lm/W以上。根據光通量的定義,理論上光源的最大光效值可以達到683lm/W。

  照度和亮度

  衡量光環境的照明參數有很多,最為直觀地即是照度和亮度。光照度(簡稱照度)是表征被照明物體表面被照亮程度的量,用E表示,單位為勒克斯(lx),1lx=1lm/m2。它表示每單位表面接受到的光通量。如微小的面積dA上受到的光通量為dΦ,則此被照表面的照度為

  照度的單位除了勒克斯(lx)外,在北美地區使用英尺燭光(fc),1fc=10.76lx。

  光源在某一方向的光亮度(簡稱亮度)L(j,θ)是光源在該方向上的單位投影面在單位立體角中發射的光通量。亮度的符號為L,單位為坎德拉每平方米(cd/m2=lm/m2·sr)。如在微小的面積dA和微小立體角dω內的光通量dΦ(j,θ),則亮度為:

 

  式中,

  d2Φ(j,θ)——通過給定點的束元傳輸的并包含給定方向立體角dω內傳播的光通量;

  dA——包括給定點的輻射束截面積;

  θ——輻射束截面積與輻射束方向的夾角,亮度的國際單位坎德拉每平方米(cd/m2),光通量的形成如圖3所示。

 

  圖1-3光通量、光強、照度、亮度之間的關系示意圖

  圖3光通量的形成示意圖

  色溫和相關色溫

  從光源的光譜能量分布和顏色引入色溫這個表示光源顏色的量。當光源所發出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時,黑體的溫度就稱為該光源的顏色溫度Tc,簡稱色溫(CT),用絕對溫標開(K)表示。

  對于某些光源(主要是線光譜較強的氣體放電光源),它發射的光的顏色和各種溫度下的黑體輻射的顏色都不完全相同,這時就不能用一般的色溫概念來描述它的顏色。為了便于比較,采用相關色溫的概念,若光源發射的光與黑體在某一溫度下輻射的光顏色最接近,則黑體的溫度就稱為該光源的相關色溫(CCT)。顯然,由于光譜形態不同,相關色溫用來表示顏色是比較粗糙的,但對接近白色的光源在一定程度上反映了光源顏色差異。通常節能燈所指的色溫即是指相關色溫的概念。其各種光的色溫值如圖4所示。

  圖4各種光的色溫值

  通常來講,光源色溫越高,光色越藍,光譜中含有短波成分越多,光源色溫越低,光色越紅,光譜中含有長波成分越多。常見光源的顏色種類比較多,其色溫值也各有不同(如圖5所示)。

  圖5常見光源的色溫值

  色表和顯色性

  根據國際照明委員會(CIE)出版物《色度學》和我國國家標準GB5698《顏色術語》中的規定,顏色是目視感知的一種屬性,可用白、黑、灰、黃、紅、綠等顏色名稱進行描述。光源色是指光源發射的光的顏色。物體色是光被物體反射或透射后的顏色。表面色是漫反射、不透明物體表面的顏色。

  作為照明光源,除要求光效高之外,還要求它發出的光具有良好的顏色。光源的顏色有兩方面的意思:色表和顯色性。人眼直接觀察光源時看到的顏色,稱為光源的色表。色坐標、色溫等就是描述色表的量。光源的色表,是由光源的光譜能量分布比例決定的。

  不同的光譜能量分布比例,就有不同的色表。光源的光譜能量分布比例,越是接近太陽光的光譜能量分布比例,光源的色表越好。反之,則差。衡量光源色表的好與差,是以太陽光為標準的。光源表面的顏色,越是接近太陽光的顏色,光源的色表就好;反之,則差。例如,高壓鈉燈表面黃橙橙的,顏色與太陽光差別較大,色表就差。高壓汞燈表面顏色與太陽光差別較小,色表就比高壓鈉燈好。優質的節能燈光譜能量分布比例,與太陽光的光譜能量分布比例接近。節能燈表面的顏色,接近太陽光的顏色,照明效果明亮、舒適。

  而顯色性是指光源的光照射到物體上所產生的客觀效果。如果各色物體受照后的顏色效果和標準光源照射時一樣,則認為該光源的顯色性好;反之,如果物體在受照后顏色失真,則該光源的顯色性就差。照明光源對物體色表的影響就稱之為顯色性,通常用一般顯色指數Ra表示,Ra在75-100之間為優質顯色光源,50-75為中等,50以下為差。

  白熾燈的顯色性很好而低壓鈉燈的顯色性很差。白熾燈能真實地再現物體的顏色,而低壓鈉燈卻像變魔術似的將藍紙變成黑色。為什么藍紙在低壓鈉燈照射下變黑了呢?要弄清這個問題,首先要對日光做一番分析。原來日光是由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等多種顏色的光按照一定的比例混合而成的。日光照射到某一顏色的物體(指非透明體)上,物體將其他顏色的光吸收,而將這種顏色的光反射出來。比如,藍紙受日光照射后,將藍光反射出來,而將另外的光吸收,因而在人眼里看到的這張紙就是藍色的。低壓鈉燈則不然。低壓鈉燈發出的光主要是黃光。當黃光照射到藍紙上,藍紙將黃光全部吸收。藍紙雖然能反射藍光,但是因為低壓鈉燈發出的光中基本上沒有藍光,也就不能反射出藍光來。

  因此,在低壓鈉燈下藍紙就變成黑色的了。白熾燈的光譜能量分布是連續的,各種顏色的光都有,因此一般的彩色都能反應出來,有較好的顯色性。表1給出了幾種有代表性的光源的顯色指數。

  表1幾種光源的顯色指數

  不同光照下人眼的視覺狀態

  在環境亮度的明暗發生變化時,人眼的視覺狀態也隨之變化。在亮度大于5cd/m2的明亮環境下,人眼的瞳孔較小,視覺源自視網膜中心(中心視覺),此時主要由錐狀細胞提供視覺信息,人眼能分辨物體的細節,也有色彩的感覺,稱之為明視覺。當亮度小于0.005cd/m2時,為看清目標,瞳孔必須放大,中心視覺轉變為周邊視覺,此時主要由桿狀細胞發揮作用,雖然能看到物體的大致形狀,但不能分辨細節,也不能辨別顏色,所有物體都呈現藍灰色,這就是暗視覺。同時,介于明視覺和暗視覺之間亮度環境下的視覺狀態稱為中間視覺,汽車駕駛員夜晚在郊外行駛時就是處于這種視覺狀態。

  我們用光譜光視效率函數來評價人眼在不同視覺狀態下對光譜的靈敏度。在明視覺狀態下,人眼對綠光的靈敏度最高,而對紅光和紫光的靈敏度則低得多。也就是說相同能量的綠光和紅光(或紫光),前者在人眼中引起的視覺強度要比后者大得多,換言之,綠光的光譜光視效率高于紅光(或紫光)。

  研究的結果表明,人眼在明視覺狀態下,其光譜光視效率峰值在555nm處。明視覺光譜光視效率函數用V(λ),其最大值在555nm處,通常所討論的照明設計、照明測試等問題都在明視覺范疇內,所以V(λ)一般也可以簡稱為光譜光視效率函數。與之相對應的V’(λ)是暗視覺光譜光視效率函數,其最大值在507nm處,在暗視覺狀態下,藍紫光將更能引起人眼的視覺感受。明視覺與暗視覺下的光譜光視效率函數如圖6所示。

  圖6明視覺與暗視覺下的光譜光視效率函數

  如前文所述,在明視覺到暗視覺過渡過程中還存在了中間視覺。而且中間視覺隨著光照亮度環境的下降,其光譜響應最大值由555nm的黃綠光逐漸向藍紫光方向移動,直至達到暗視覺的光譜響應最大值507nm(如圖7所示)。

  圖7從左到右由暗到亮,不同亮度下的光譜光視效率函數曲線

  【log(l)表示亮度對數】

  光對人體心理及生理影響

  隨著生活質量的不斷提高,人們對照明的要求早就過了為照亮而照明的初級階段,開始更多地關注照明對環境及對人們心理、生理的影響。因此,必須從生理學、心理學的角度研究光對人體的影響。

  人眼的第三種感光細胞

  長期以來,人們一直認為在我們的視網膜上只有兩種感光細胞,即前面所述的錐狀和桿狀細胞。2002年,美國布朗大學(Brown University)的Berson等人發現了哺乳動物視網膜的第三類感光細胞,本征感光視網膜神經節細胞(ipRGC)。這種細胞具有特有的神經連接,連接至大腦中的視交叉上核(SCN)中。視交叉上核(SCN)是大腦的生物鐘,和松果體腺一起負責某些類型激素的調整。圖8同時顯示了人腦中的連接視網膜感光細胞的視覺通道和生物通道。

  圖8光進入人眼后的視覺通道與非視覺通道

  這類感光細胞能參與調節許多人體非視覺生物效應,包括人體生命體征的變化,激素的分泌和興奮程度。目前已經獲得廣泛認可的是光參與人體褪黑激素的分泌控制,褪黑激素水平不僅影響人們的睡眠質量,同時還與抑制癌細胞的生長有關。所以正確認識光的非視覺生物效應,合理搭配光環境色溫和照度,有助于人體本身的健康和諧,反之則會有損健康。

  光對人體非視覺通道的發現,不僅給照明科學提供了新的研究內容,同時也對照明科學的研究方法提出了新要求。照明質量的評價由原來單一的視覺效果評價逐步將過度到視覺效果和非視覺效果的雙重評價,前者注重視覺功能性,后者則與人體健康密切相關。

  光與人體周期節律

  光線通過這種新發現的感光細胞和單獨的神經系統將信號傳遞至人體的生物鐘,生物鐘再據此調整人體大量不同的生理進程中的周期節律,包括每天的晝夜節律和季節節律。圖9顯示了人體的一些典型的生物現象的晝夜節律,其中包括人體的體溫、人體的警覺性、激素皮質醇以及褪黑素。

  圖9人體體溫、褪黑素、皮質醇以及人體警覺性的周期節律

  激素皮質醇(壓力激素)和褪黑素(睡眠激素)在控制人體的活躍度和睡眠方面起著重要的作用。其中皮質醇可增加血液中的糖分并為人體提供能量,同時增強人體的免疫系統;但是當激素皮質醇長時間處于過高的水平,人體會疲勞并且變得效率低下。

  早晨人體的激素皮質醇水平會增加,為人體即將來到的日間活動做準備。在整個白天活動過程中激素皮質醇均保持著較高的水平,午夜時分則降至最低的水平。睡眠激素褪黑素的水平在清晨時會下降,以減少睡眠;而當環境變暗時會再度上升,以促使健康的睡眠(皮質醇正處于最低水平)。人體的周期節律不應過多被打亂,這對于良好的健康是非常重要的。當人體的周期節律出現紊亂時,清晨明亮的光線能夠幫助恢復正常的周期節律。

  在自然的情況下,光線(尤其是清晨的光線)使得人體內部的生物鐘同步于地球的24小時明亮—黑暗循環周期。假如沒有規則的24小時明亮—黑暗循環,人體內部的生物鐘將呈現一種“自由運轉”的狀態:“清晨型”人群的“自由運轉”時間短于24小時;而“晚間型”人群的“自由運轉”則長于24小時。人的平均“自由運轉”可能在24小時15分鐘~24小時30分鐘之間。在環境時鐘的調節下,自由運轉時間和24小時循環周期的差異,會使人體體溫、激素皮質醇水平、褪黑素水平每天產生較大的偏差。

  缺少“正常的”明亮—黑暗周期節律會造成人體的活躍性和睡眠的混亂,最后將導致人體在黑夜時分非常的活躍,而在白天期間卻十分的嗜睡。出于同樣的理由,乘坐飛機作跨越幾個時區的長途飛行時也會出現同樣的癥狀,即時差現象;三班倒的工作人員也有同樣的經歷,在每次倒班后的兩天內會出現這種癥狀。

  光色對人心理的影響

  色彩與形態相比,往往更能影響人們的心理感覺。了解光色所具有的影響感覺的因素,以及色彩感覺如何作用于人們的心理,對設計師是十分重要的。在進行色彩設計時,可以有意識地利用色彩感覺或者避免不利的色彩感覺,以達到預期的效果。此外,色彩的進退、脹縮、視認性、醒目性、冷暖、同化現象、面積效果等都與色彩感覺有關。

  色彩設計既有理性的一面,還有感性的一面。我們不僅要了解色彩的科學性的知識和合理的配色方法,還要了解色彩表達情感的力量。色彩設計不僅僅是為了傳遞某些信息,更重要的是以它特有的魅力激發起人們的情感反應,達到影響人、感染人和使人容易接受的目的。

  當然,人們對色彩的感情由于各種因素的影響而顯得十分復雜,從國家和地區來說;由于風土環境、歷史文化、主活習慣等不同,對色彩的愛好與禁忌會有差異。從個人來說,由于年齡、性別、氣質和生活體驗的不同,對色彩的愛好與反應會有不同、即使同一人,在不同的時間、環境、情緒條件下對色彩也會做出不同反應。

  隨著時代的變遷,對色彩的情感反應也會不斷變化,流行色即是明顯的例子。色彩設計不能不考慮以上種種區別,而根據設計的目的采取適當的對策。但這只是事情的一面。事情的另一面是,人們還存在許多共同的生活體驗,因而產主了一些共同的色彩感情。

  而且隨著社會向信息時代的轉變,人們的交流活動日益頻繁與迅速,相互的影響導致了趨同化傾向,色彩情感也不例外。更何況色彩的情感力量還與它本身的性質如波長、振幅有內在的聯系。而自然界豐富多彩的色彩對人們的感情影響更有著許多類似之處,而表2則顯示出不同色彩的情感聯想與心理感受之間的關系。

  表2不同色彩的情感聯想與心理感受

  地球夜景與光污染

  圖10~圖13是宇航員在太空所拍攝的從宇宙空間看到的地球夜景,從這幾幅圖中可以看到,光亮越多的地方,人越多,說明這些地方的自然環境適合人居。換言之,地球夜景光亮越多的地方有著高度現代文明。

  地球不同地區的城市可以通過不同的燈光顏色加以辨別。例如圖11中所拍攝的是日本的東京——以更為偏冷的青綠色為主,不同于世界其它地區;東京灣沿岸遍布的橙色斑點乃是橙色鈉燈,相比之下,內陸則多為清白色的汞燈、金鹵燈及LED

  圖12、圖13揭示了以燈光明亮貫穿整個城市的高速公路為標志,其中更可以清楚的看到城市中布局彎彎曲曲的街道。在經濟發達的城市,隨著人口急劇膨脹和城市擴張,個別城市將合并成更為明亮的斑點。更多公路將把這些城市連接在一起,形成一張明亮的帶狀結構網絡,橫跨各個大陸。

  圖10從宇宙空間看到的地球夜景

  圖11從宇宙空間看到的日本東京城市夜景

  圖12從宇宙空間看到的美國拉斯維加斯特色的城市夜景

  圖13從宇宙空間看到的具有歐洲特色的城市夜景

  人類在享受著現代照明的同時,也在不斷破壞著我們賴以生存的地球生態環境:大量的照明加速了對大氣二氧化碳的排放;而二氧化碳的排放更加速了地球溫室效應,引起了災難性氣候變化;而有些城市管理者并不具有戰略性眼光,以為夜景越明亮越好,因此無所顧忌的發展城市照明,使投射向天空的無效光照明即光污染也就越來越多,進一步加劇了對環境的破壞。人工照明破壞了幽美的夜空,改變了自然生態環境。

  特別是隨著城市夜景照明的迅速發展,大功率高強度氣體放電燈在建筑夜景照明和道路照明中的廣泛采用,光污染越來越嚴重。再加上商業街的霓虹燈、燈箱廣告和燈光標志等越來越多、規模也越來越大,亮度越來越高,道路發展和過度照明加速了光污染的發展。

  光污染是城市夜間室外照明產生的溢散光、反射光和眩光等干擾光對人、動植物和環境造成的干擾或負面影響的現象。光污染會導致能源浪費,并且對人的生理、心理健康產生影響。此外,過度的光污染,會嚴重破壞生態環境,且對交通安全、航空航天科學研究也會造成消極影響。

  由于過度照明及采用非節能光源會造成能源浪費。低碳照明的緊迫性已經在全世界被提上議事日程。我國照明耗電量為1433.25—1719.9億度,其三分之二為火力發電。火力發電中,又有四分之三是使用燃煤。按每生產1度電產生的污染物二氧化碳為1100克、二氧化硫為9克計算,每年要排放7千萬~9千萬噸二氧化碳和60萬~70萬噸二氧化硫。因此,城市照明中的光污染,不僅耗電過多,也消耗了資源,污染了自然環境。

  城市景觀照明與光文化

  景觀照明的內容與形式

  “景觀”(Landscape)一詞意為“陸地上的風景”,首次記載于1598年,是在16世紀期間作為一個繪畫術語從荷蘭傳入英國。荷蘭語中landscape這個詞早期僅僅意味著“地區,一片地”,但它后來傳入英國時已經有了藝術上的含義“描繪陸上風景的繪畫”。根據其固有屬性的不同,“景觀”可分為自然景觀和人文景觀。

  自然景觀指只受人類間接、輕微或偶爾影響,其面貌未發生明顯變化的天然景觀;而人文景觀則是指由于人類活動所造成的景觀,它是一種自然元素和人文元素復合體。城市,便是一種最具代表性的人文景觀。

  白天,城市中的自然風光和人文景觀被陽光呈現出來;而晚上,城市的夜間景觀則是靠月光、星光和燈光來實現的。根據目前被廣為接受的定義,城市的夜景照明泛指除體育場、工地和室外安全照明外,所有室外活動空間或景物的夜間景觀照明。

  照明對象有建筑物或構筑物,廣場、道路和橋梁,機場、車站和碼頭,名勝古跡,園林綠地,江河水面,商業街和廣告標志以及城市市政設施等,其目的就是利用燈光講照明對象的景觀加以重塑,并有機地組合成一個和諧協調、優美壯觀和富有特色的夜景圖畫,以此來表現一個城市或地區的夜間形象。

  根據上述定義,城市夜景觀照明所涵蓋的內容非常廣泛,囊括了視覺環境的方方面面,這其中主要包括:

  節日慶典照明——利用燈光或燈飾營造歡樂、喜慶和節日氣氛的照明。

  建筑物夜景照明——就是用燈光重塑人工營造的,供人們進行生產、生活或其他活動的房屋或場所的夜間形象。照明對象有房屋建筑,如紀念建筑、陵墓建筑、園林建筑和建筑小品等。照明時,應根據不同建筑的形式、布局和風格充分反映出建筑的性質、結構和材料特征、時代風貌、民族風格和地方特色。(注:建筑物夜景照明也稱建筑立面照明)

  構筑物夜景照明——用燈光再現構筑物的夜間景觀的照明。照明對象有碑、塔、路、橋、隧道、上下水道、運河、水庫、礦井、煙囪、水塔、蓄水池、貯氣罐等等。鑒于構筑物的特點是為特定目的建造,一般人們不在內部生產或生活的特點,照明時除考慮構筑物功能要求外,還必須注意構筑物形態,以及和周圍環境協調的要求。

  廣場夜景照明——根據不同類型廣場的功能要求,通過科學的設計,利用照明設施的優美造型,簡潔明快的色彩,合理的布燈,營造出和廣場性質以及周圍環境統一協調,優美宜人的照明。

  道路景觀照明——在保證道路照明功能的前提下,通過路燈的優美造型,簡潔明快的色彩,科學的布燈,營造出功能合理,景觀優美的照明。

  商業街景觀照明——根據商業街的功能、性質和類別,綜合考慮街區的路、店、廣告、標志、市政設施(含公共汽車站、書報亭、廣場、流水、噴泉、綠地、樹木及雕刻小品等)構景元素照明的特征,統一規劃,精心設計形成統一和諧的照明。

  園林夜景照明——根據園林的性質和特征,對園林的硬質景觀(山石、道路、建筑、流水及水面等)和軟質景觀(綠地、樹木及植被等)的照明進行統一規劃,精心設計,形成和諧協調的照明。

  水景照明——為渲染水景的藝術效果,根據水景的類別,對自然水景(江河、瀑布、海濱水面及湖泊等)和人文水景(噴泉、疊水、水庫及人工湖面等)設置的照明。

  公共信息照明——利用燈光(含地標性燈光、廣告和標志燈光等)作媒體,為人們提供公共信息的照明。

  廣告照明——為照亮各種廣告的照明,所用的光源有霓虹燈、熒光燈、高強度氣體放電燈及發光二極管。

  標志照明——為照亮用文字、紋樣、色彩傳遞信息而表示的符號或設施的照明。

  城市夜景照明所采用的照明方式和照明方法通常有:

  泛光照明——通常用投光燈來照射某一情景或目標,且其照度比其周圍照度明顯高的照明方式。

  輪廓照明——利用燈光直接勾畫建筑物或構筑物輪廓的照明方式。

  內透光照明——利用室內光線向外透射形成的照明方式。

  建筑化夜景照明法——光源或燈具和建筑立面的墻、柱、檐、窗、墻角或屋頂部分的建筑結構聯為一體的照明。

  多元空間立體照明法——從景點或景物的空間立體環境出發,綜合利用多元(或稱多種)照明方式或方法,對景點和景物賦予最佳的照明方向,適度的明暗變化,清晰的輪廓和陰影,充分展示其立體特征和文化藝術內涵的照明。

  剪影照明法——此法也稱背景照明法,利用燈光將被照景物和它的背景分開,使景物保持黑暗,并在背景上形成輪廓清晰的影像的照明。

  層疊照明法——對室外一組景物,使用若干種燈光,只照亮那些最精彩和富有情趣的部分并有意讓其他部分保持黑暗的照明。

  “月光”照明法——此法也稱月光效果照明法,將月光等安裝在高大樹枝或建筑構筑物,或空中,好比朦朧的月光效果,并使樹的枝葉或其他景物在地面形成光影的照明。

  功能光照明法——利用室內外功能照明燈光(含室內燈光、廣告標志燈光、櫥窗燈光、工地作業燈光、機動車道的路燈等)裝飾室外夜景的照明。

  特種照明方法——利用光纖、導光管、硫燈、激光、發光二極管、太空燈球、投影燈和火焰光等特殊照明器材和技術來營造夜景的照明方法。

  光文化的內涵

  提到光文化,我們首先要了解什么是文化。對“文化“的解釋分為廣義與狹義,廣義上是指人類在社會歷史實踐中所創造的物質財富和精神財富的總和;狹義上是指社會的意識形態以及與之相適應的制度和組織機構。作為意識形態的文化,是一定社會的政治和經濟的反映,又作用于一定社會的政治和經濟。

  隨著民族的產生和發展,文化具有了民族性,每一種社會形態都有與其相適應的文化。每一種文化都隨著社會物質生產的發展而發展,社會物質生產發展的連續性,決定了文化的發展也具有連續性和歷史繼承性。根據上述釋義,我們可以從中得出以下三點結論。

  (1)光文化是人類在社會歷史實踐中創造的。在文化的創造與發展中,主體是人,客體是自然,而文化便是人與自然、主體與客體在實踐中的對立統一物,這里的自然不僅指人本身之外的自然界,同時也包括人類本身在內。光文化,就是照明的文化,是人類為了改善生存環境,延伸生存空間所采取的社會改造活動。

  利用照明為人類自身社會活動所服務,同時照明的出現,也影響人們固有的生活習慣,改變了生活方式。文化的出發點是從事改造自然、改造社會的活動,進而也改造自身,即實踐者本身,人創造了文化,同樣文化也創造了人。

  (2)光文化具有民族性,受社會形態的影響。人類學家告訴我們,人種、血緣、膚色和地理位置都不足以區分生活在這個地球上的人們,從根本上區分一個國家或民族的是心,一種擁有文化底蘊的心。在一個民族和地區的發展過程中,必然會沉積下該民族或該地區人們所共同擁有的價值品質,這就形成了文化。

  不同社會形態下的人會有不同的價值取向,也會有不同審美取向,或者說是有不同的文化背景。面對這種差異性,互相尊重、互相包容是一種積極的態度。

  在照明研究中,我們通常會將東方人與西方人對光的喜好作這樣的區分,認為東方人喜歡高色溫、冷色調光環境,而西方人則更偏好低色溫、暖色調光環境。其實在視覺結構上,東西方人并不存在巨大差異,而產生這種差異的原因是巨大的文化差異。當然,隨著不同文化的交流和溝通,這種對光環境喜好的差異也會逐漸得到緩解,但對照明設計和研究工作者來說,尊重這種文化差異將對做好設計和研究工作起到巨大幫助。

  (3)光文化應該具有歷史連續性和繼承性。隨著人類社會的發展,人們從簡單的光明向往、圣火崇拜,發展到對照明情趣和品位的需求;從簡單的火把到具有裝飾作用的燈籠,再到如今燈飾城里林林總總的燈具產品,這個演變發展過程的本身就是文化的體現,同時也給照明設計和研究者一個啟示——只有了解設計或研究對象歷史才能更好地完成實際工作。

  我們鼓勵創新,但創新必須是在原有歷史基礎上的,如果與現有條件相脫節,天馬行空般地創新同樣不可取。一個城市或地區都有其自身的發展歷程和發展目標,充分了解原有的照明情況,就是對原有光文化的充分學習和調研,只有在此基礎上才能有效地結合其發展目標,做好照明的延續和溝通工作。

  光文化的解讀

  我們討論光文化,是脫離技術層面,務虛性質的討論。如何將實際的照明實踐真正賦予文化的內涵,就需要對光文化進行解讀,將概括的、抽象的文化釋義翻譯成詳細的、具體的操作方案,討論光文化的目的也正在于解決實際的城市或地區照明問題。

  根據前文對光文化內涵的討論,在實際照明設計和實踐中我們應遵循以下兩點,其一,要以人為本。人是光文化的主體,既是城市照明的創造者,也是城市照明的受益人,在設計和研究中更多地顧及人的感受和喜好有助于提升最終照明作品的質量。目前光度學的理論和儀器都是基于人眼的桿狀細胞和錐狀細胞研究和發展的,照明標準是以光譜靈敏度函數V(λ)為依據來制定的。

  通常的照明設計,首先會參考設計標準。例如我們經常會參考的建筑照明設計標準(GB50034-2004)、城市道路照明設計標準(CJJ45-2006)就規定了很多公共場所和道路的照明要求,它以照明功率(W)、照度(lx)、亮度(cd/m2)等物理參數作為衡量指標,操作簡單易行,但這只能算是停留在技術層面,因為這些標準考慮的是功能性照明,至于人對照明的感受,即照明的非功能性卻沒有考慮,故而也很難令人有文化的感悟。

  2002年,哺乳動物視網膜的第三類感光細胞——本征感光視網膜神經節細胞(ipRGC)被發現,這類感光細胞能參與調節許多人體非視覺生物效應,包括人體生命體征的變化、激素的分泌和興奮程度。光對人體非視覺通道的發現,不僅給照明科學提供了新的研究內容,同時也對照明科學的研究方法提出了新要求。

  隨著社會的發展,人們對于照明質量的要求不斷提高,照明對于人體作用和作用評價的研究就有著十分重要的科學價值和社會意義,照明設計也要從物理學、生理學、心理學等多角度進行考慮。以人類工效學為基礎的實驗研究方法和結果正在被越來越多的學者所接受。以人為研究對象,人對環境變化的反應為研究內容,環境的最佳參數模型為研究結果的實驗方法被不斷嘗試和完善,尤其是包括景觀照明設計在內的室內外照明工程的實施中,我們必須對此予以充分的重視。

  其二,要重視當地社會歷史環境的考察。光文化受社會形態的影響,同時也具有歷史的傳承性。照明要體現當地特有的社會風貌,就需要把握好一個城市和地區的發展脈搏。

  以上海為例,解放前的上海是東方排名第一的大都會,繁華都市的背后更是中西方文化的交流與融合。改革開放以后,上海逐步走出了一條特大型城市發展的新路,成為我國最大的經濟中心、貿易港口和綜合性工業城市。上海的夜景以南京路和黃浦江最為著名,中外賓客交口稱贊。

  反觀其照明設計,建筑主體大多都是上世紀30年代的歐式老建筑,然而其整體夜景照明卻使人感到時尚、動感和華麗。這正是照明對建筑本身的補充,向世人解釋上海的形象和風貌——全球經濟、金融、貿易和航運中心,走在時代潮流前沿,中西方文化在這里碰撞、交流、融合。

  如果用照明標準來設計的話,其視覺效果的沖擊和震撼力恐怕難以及其效果之一二。當然,同樣的設計思路置于政治中心、歷史古都北京卻又是行不通的,其恢宏威嚴的皇家神采和千百年的歷史積淀往往又是要以更為端莊肅穆的表現方式來體現。

  光文化的思考

  中國傳統文化博大精深,幾千年來,對中國社會發展乃至世界文化發展都起到了深遠的影響。究其本源,我們發現中國傳統文化關注的是人,但又不僅限于人本身,儒家的“仁義禮智信”幫助我們構建人與人之間的和諧;道家的“道法自然、天人合一”指導我們構建人與自然的和諧。文化的力量往往在于其指導作用。

  我們討論光文化,其實是一個高度務虛的概念,要解決什么問題,如何去解決是務實的討論,根據前文對文化和光文化的討論,我們嘗試對這兩個問題進行回答:討論光文化,一是要解決城市照明的問題。而這一問題的解決,不能僅僅停留在技術層面的討論,不能以功率數和照度值作為衡量指標,一要有民族性和地域性;二要有歷史傳承性,要從了解當地的風土人情,歷史風貌出發去思考照明的問題,城市照明的規劃要有整體性的和諧。

  其次,要從人本身出發,而不是從照明對象出發。表現建筑和景觀結構固然重要,但如果缺乏對人的思考,任何設計都將是脫離實際的,因為人本身是光文化的主體,在研究中參考人本身對光環境的反應和評價,在設計中多聽取使用者的建議和意見,真正做到堅持以人為本的照明設計和研究,是光文化的具體表現,而光文化的力量和作用也就體現在了其對照明實踐工作的指導和幫助中,并最終促進社會的發展。


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