照明理念：光·建筑·城市

1、照明理念：光·建筑·城市        摘要：本文概述了光對人類生存的重要性。文章回顧了20世紀照明科技的進步并分析了光對建筑，城市和建筑的重要作用。在評述我國照明工程建設(shè)狀況以后，作者呼喚建筑師關(guān)注光環(huán)境設(shè)計。 關(guān)鍵詞：照明工程 建設(shè)發(fā)展狀況 光環(huán)境設(shè)計人類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50年華誕之際，京城的燈光夜景吸引了數(shù)百萬市民，顯示出光的巨大藝術(shù)感染力，激發(fā)了建筑師，城市規(guī)劃師對夜景照明創(chuàng)作的沖動。光是生命的源泉，光是人居環(huán)境的要素，為人類居住的建

2、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)劃師義不容辭的責任。一、人類生存之光 人類的生存離不開陽光的哺育光刺激視覺，使我們看見并認知周圍的環(huán)境，從而獲得 80賴以生存的外界信息。光晝夜復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養(yǎng)物質(zhì)，使我們的機體生生不息，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足。當夕陽西下，夜幕降臨時，人們?nèi)粤魬僦展鈳淼墓饷?，從遠古時代鉆木取火，照亮山洞，草棚，到城市高樓大廈燈光輝煌，人類一直追求利用人工光源延續(xù)自己活動的時間，擴大自己活動的空間。現(xiàn)在全球每年要消費2萬億KW.h的電力（相

3、當于24個三峽電站的發(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和一千多萬噸的SO2.電氣照明在為人類造福的同時，也消耗了大量能源并對人類生存環(huán)境造成嚴重的污染。二、建筑、城市與光1.光與建筑和城市共生 從公元初年（125年）羅馬萬神廟屋頂上簡陋的采光圓洞（直徑8.9米）到20世紀末（1999）柏林國會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世紀的戶戶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)展的進程，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)展前進的足跡，也能看到采光照明的技術(shù)進步對城市和建筑面貌及現(xiàn)代城市生活產(chǎn)生了多么重

4、要的影響。2.20世紀照明科技獲得卓越成就 20世紀照明科技的成就主要包括以下三個方面：第一、在光環(huán)境質(zhì)量評價方面進行了大量的研究，為現(xiàn)代照明設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。主要有：對視覺功效的實驗研究一視覺功效是指在一定的照明條件下完成視覺作業(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。此項研究確定了不同視覺作業(yè)特征（對象大小，對角與其背景亮度的對比，觀察時間長短等）與其所需照度水平的相關(guān)關(guān)系，為制訂合理的照明標準找到了科學依據(jù)。對眩光效應(yīng)的研究一眩光如同噪聲一樣，是一種環(huán)境污染。輕微眩光使視覺感到不適，重則降低可見度，甚至損傷視力，這項研究的重點是提出預測眩光的方法，制定防止眩光的措施。對光

5、色愛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光色愛好的差異對于實現(xiàn)光環(huán)境較高的心理滿意度和營造適宜的光氣氛具有指導意義。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，探究光源顯色性不佳造成的顏色“失真”對視覺感官的影響對照明設(shè)計很有價值。根據(jù)上述研究成果，世界各國提出了評估照明質(zhì)量的各類定量指標，制訂并逐步完善了照明設(shè)計的標準，法規(guī)或建議。國際照明委員會（CIE）和國際標準化組織（ISO）最近聯(lián)合制

6、訂的室內(nèi)工作照明標準（草案）提出統(tǒng)一照度（E），統(tǒng)一眩光等級（UGR）和一般顯色指數(shù)（Ra）三項定量指標作為照明設(shè)計的依據(jù)，使照明設(shè)計更科學化，規(guī)范化。第二、在創(chuàng)建天然光環(huán)境方面：開發(fā)了各種模型實驗和機仿真的先進設(shè)計工具，不但可以準確預測天然采光的照度水平，而且能真實，細微地模擬建筑物在天空光和日照下的造型效果。生產(chǎn)出集光，熱優(yōu)良性能于一體的各種透光材料，并掌握了復雜的加工和安裝技術(shù)。1999年建成的柏林國會大廈直徑40m，高23.5m的玻璃穹頂就是現(xiàn)代采光技術(shù)的一個杰作。為了把光線導入下面的議會大廳，在圓穹中心設(shè)置了一個近20m高由360塊鏡面組成的倒錐體，在施工過程中每塊鏡面都被仔細地調(diào)整

7、過角度。發(fā)明了導光管系統(tǒng)，能把自然光輸送到地下和任何自然光線不足的地方。利用技術(shù)和精巧的機構(gòu)自動控制室內(nèi)天然光，調(diào)整光的分布。第三、照明電氣的突出成就：氣體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)稱高強氣體放電燈，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直徑的細管徑熒光燈替代26

8、mm、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，光效也進一步提高了。第三代光源的發(fā)明和應(yīng)用一1990年以后無極燈（QL燈）、硫燈、微波燈、發(fā)光二極管等第三代光源已逐步由實驗室進人市場，實現(xiàn)商品化。這些燈的發(fā)光機理徹底革新，其壽命更長，光效更高，將推動未來的照明方式產(chǎn)生革命性變化。1         技術(shù)應(yīng)用到照明器件，智能化照明控制和照明設(shè)計，大幅度節(jié)約了能源，拓展了照明的靈活性、機動性和多樣性，經(jīng)過優(yōu)化組合，燈光得到更合理的應(yīng)用，照明設(shè)計更為便捷，精確和形象。城市公共照明和景觀

9、照明日趨擴大與完善，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.光對于建筑和城市有重要的功能和價值 良好的照明改善建筑的功能效益和環(huán)境質(zhì)量，提高視覺功效，加強展示效果，營造環(huán)境氣氛，適應(yīng)個人需要，保證人身和財物安全。光給城市注人活力，保證夜間車輛暢通，行人安全，擴大城市夜生活時間和空間，豐富城市居民戶外的文化娛樂和休閑活動，促進商業(yè)繁榮，展示城市文化風貌，吸引觀光。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感知 正確地設(shè)光（指光量，光的性質(zhì)和方向）能加強建筑造型的三維立體感，提升藝術(shù)效果，反之則導致形象平

10、淡或歪曲。光建構(gòu)空間，明和暗的差異地形成室內(nèi)外不同空間劃分的心理暗示。光的微妙的強弱變化造就空間的層次感。光渲染氣氛：晴日當空，陰雨連綿，雷鳴閃電帶給我們不同的心情，這當中光的變故起著重要作用。光渲染的氣氛對人的心理狀態(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：沒有重點就沒有藝術(shù)而落人平庸。強化光的明暗對比能把表現(xiàn)的藝術(shù)形象或細節(jié)實現(xiàn)出來，形成搶眼的視覺中心。極高的對比還能產(chǎn)生戲劇性的藝術(shù)效果，令人激動。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，使一些顏色響亮，但也會使一些顏

11、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。三、光環(huán)境的建設(shè)和隨著國民的蓬勃發(fā)展，近年來城市景觀照明和建筑照明逐漸受到國人的重視。許多城市結(jié)合環(huán)境整治和重大慶典活動實施了“城市亮化”或“燈光工程”，成績斐然。城市居民對自己家庭的采光照明也講究起來。據(jù)我們調(diào)查，從1986至1996年10年間，每戶安裝的燈數(shù)由6.5個增加到14個，照明容量也由165W上升到500W.起居室的照度原來半數(shù)以上不足30lX，現(xiàn)在一半以上超過75lX，廚房、衛(wèi)生間的照亮則由普遍低于10lX，提高到401X

12、.這充分反映出人們追求健康和生活質(zhì)量的普遍愿望。我國照明工程近10年有了長足發(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。各類光源的年產(chǎn)量現(xiàn)已達到60億只，燈具年產(chǎn) 20億臺。照明器材出口額每年增長40以上， 1999年達28億美元。全國照明耗電量2000年預計將達到1200億kw.h.照明產(chǎn)品標準與照明設(shè)計標準序列已經(jīng)建立。產(chǎn)品標準基本上向國際標準看齊。照明設(shè)計標準與發(fā)達國家尚有較大差距。規(guī)定的照度水平大約為發(fā)達國家同類水平的13-12，實際上已經(jīng)不適應(yīng)經(jīng)濟發(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，由國家經(jīng)貿(mào)委領(lǐng)導的“綠色照明工程”正在順利實施。我國城市和建筑照明工程

13、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駐中國市場，如荷蘭的飛利浦公司（Philips），美國通用電氣照明（GE），英國索恩照明（Thorn），德國歐司朗（Osrarn），日本松下電工等。他們帶來了先進的照明產(chǎn)品和生產(chǎn)技術(shù)，也傳播了西方的設(shè)計理念和工程經(jīng)驗，使我們的照明工程能逐步與國際接軌。雖然我國照明生機勃勃，產(chǎn)品市場興旺發(fā)達，工程項目源源不斷，但是當前光環(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；照明能源浪費和光污染的現(xiàn)象也令人堪憂。在照明設(shè)計方面，專

14、業(yè)的照明設(shè)計隊伍和機構(gòu)尚待培育。照明設(shè)計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)當改變。根據(jù)國外經(jīng)驗，重大的照明工程，特別是景觀和裝飾照明工程的設(shè)計大都是具備照明專業(yè)知識的建筑師，藝術(shù)家主持完成，從方案構(gòu)思開始，貫徹到城市設(shè)計和建筑設(shè)計的全過程。當前我國建筑師，規(guī)劃師的照明專業(yè)知識不足，特別是缺乏參與光環(huán)境設(shè)計的意識和主動性，因此現(xiàn)實的照明工程中設(shè)計精品寥寥無幾。四、呼喚建筑師關(guān)注光環(huán)境設(shè)計光是一種語言，向我們述說建筑師的設(shè)計理念和藝術(shù)追求；光是隱形的軟件，控制是城市和建筑的功能運作及形象和色彩的演現(xiàn)；光是設(shè)計工具，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：“光是建筑的第四維空間”，光是建筑三維創(chuàng)作之外的另一個廣闊的天地。光環(huán)境的設(shè)計絕不應(yīng)當局限于滿足照度標準這個水平上。它有明亮，舒適和具有藝術(shù)感染力三個層次，在每個層次上建