照明解决方案

景观照明工程设计中的光环境与光文化分析

景观照明设计不仅是通过灯光的运用来表现主题景观本身,更重要的是使其和谐融入人居环境,使体验者感受到精神的愉悦与享受。故而“人”才是景观照明的根本,以此为出发点,通过运用不同的技术手段组合来达到景观照明“人性化”的目的。


  光与人的关系

  人通过视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等感觉来获取外部信息,了解周围世界。据报道,人类有80%的信息是通过视觉渠道来获取得。视觉是由进入人眼的辐射所产生的光感觉而获得的对外界的认识。视觉不是瞬间即逝的,其过程和特性都比较复杂,至今还存在我们未知的一些领域。视觉体验的过程是由大脑和眼睛密切合作而形成的。

  人的视觉系统类似于图像识别系统,主要由三个部分组成:眼球肌、眼睛的光学系统和视神经系统。眼睛在眼球肌的作用下运动,捕捉光线,光线通过眼睛的光学系统将光线聚集在视网膜上,并通过生物电化学作用传输到视神经,最终传输至大脑,产生光的感觉或产生视觉。

  光线通过眼睛发生的主要光学过程为:当波长为380nm~780nm的可见光辐射进入眼睛的外层透明保护膜后,发生折射,光线从角膜进入瞳孔,进入的光量通过瞳孔的收缩或者扩张自动地得到调节。光线通过瞳孔和晶状体后,由晶状体和透明玻璃状体液将光线聚集在视网膜上,人眼结构示意图如图1所示。

  图1人眼结构示意图

  照明是为视觉提供光环境,因此照明科技必然与人对光感受联系在一起。这包括照明测试、照明评估、照明设计和照明规划等分支。所以照明是一门交叉学科,并且与物理学、生理学、心理学、建筑学、美学、经济学、环境科学等都有一定联系。而光与人的关系也比较紧密,除了在视觉上,同时在生理上,心理上,以及照明在人类文明的进步史上的位置都有密切的联系。

  光环境相关的照明参数

  光强、光通量和光效

  光度学中最基本的单位是发光强度,以I标示,单位是坎德拉(Candela),记作cd,它是国际单位制中7个基本单位之一。其定义为发出频率为540×1012Hz(对应在空气中555nm的波长)的单色辐射,在给定方向上辐射强度为(1/683)W/sr时,光源在该方向上的发光强度规定为1cd,光通量与光强关系示意图如图2所示。

  光源在单位时间内发出的光量称为光源的光通量,以Φ表示,单位为流明(lm)。一个在所有方向上光强均为1cd的点光源,其辐射出来的总光通量即为4πlm。它是根据辐射对标准观察者的作用导出的光度量。对于明视觉,若辐射体的光谱辐射通量为Φe(λ),其光通量Φ的表达式为

  式中,Km为辐射的光谱光(视)效能的最大值,单位为流明/瓦(lm/W),在单色辐射时,明视觉条件下的Km值为683 lm/W(当λ=555nm时);V(λ)为光谱光(视)效率;P(λ)为辐射体的光谱功率分布函数;Φ为光通量(单位为lm,1lm=1cd·1sr)。

  图2光通量与光强关系示意图

  发光效率简称光效,是衡量光源节能的主要指标,用η来表示。光效是光源输出光通量与输入功率的比值,它标示电能转化为光能的效率,即光源每消耗1W电能所发出的光通量,光效的单位是流明/瓦(lm/W)。光源的光效差异很大,从白炽灯的10lm/W以上到低压钠灯的200lm/W以上。根据光通量的定义,理论上光源的最大光效值可以达到683lm/W。

  照度和亮度

  衡量光环境的照明参数有很多,最为直观地即是照度和亮度。光照度(简称照度)是表征被照明物体表面被照亮程度的量,用E表示,单位为勒克斯(lx),1lx=1lm/m2。它表示每单位表面接受到的光通量。如微小的面积dA上受到的光通量为dΦ,则此被照表面的照度为

  照度的单位除了勒克斯(lx)外,在北美地区使用英尺烛光(fc),1fc=10.76lx。

  光源在某一方向的光亮度(简称亮度)L(j,θ)是光源在该方向上的单位投影面在单位立体角中发射的光通量。亮度的符号为L,单位为坎德拉每平方米(cd/m2=lm/m2·sr)。如在微小的面积dA和微小立体角dω内的光通量dΦ(j,θ),则亮度为:

 

  式中,

  d2Φ(j,θ)——通过给定点的束元传输的并包含给定方向立体角dω内传播的光通量;

  dA——包括给定点的辐射束截面积;

  θ——辐射束截面积与辐射束方向的夹角,亮度的国际单位坎德拉每平方米(cd/m2),光通量的形成如图3所示。

 

  图1-3光通量、光强、照度、亮度之间的关系示意图

  图3光通量的形成示意图

  色温和相关色温

  从光源的光谱能量分布和颜色引入色温这个表示光源颜色的量。当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时,黑体的温度就称为该光源的颜色温度Tc,简称色温(CT),用绝对温标开(K)表示。

  对于某些光源(主要是线光谱较强的气体放电光源),它发射的光的颜色和各种温度下的黑体辐射的颜色都不完全相同,这时就不能用一般的色温概念来描述它的颜色。为了便于比较,采用相关色温的概念,若光源发射的光与黑体在某一温度下辐射的光颜色最接近,则黑体的温度就称为该光源的相关色温(CCT)。显然,由于光谱形态不同,相关色温用来表示颜色是比较粗糙的,但对接近白色的光源在一定程度上反映了光源颜色差异。通常节能灯所指的色温即是指相关色温的概念。其各种光的色温值如图4所示。

  图4各种光的色温值

  通常来讲,光源色温越高,光色越蓝,光谱中含有短波成分越多,光源色温越低,光色越红,光谱中含有长波成分越多。常见光源的颜色种类比较多,其色温值也各有不同(如图5所示)。

  图5常见光源的色温值

  色表和显色性

  根据国际照明委员会(CIE)出版物《色度学》和我国国家标准GB5698《颜色术语》中的规定,颜色是目视感知的一种属性,可用白、黑、灰、黄、红、绿等颜色名称进行描述。光源色是指光源发射的光的颜色。物体色是光被物体反射或透射后的颜色。表面色是漫反射、不透明物体表面的颜色。

  作为照明光源,除要求光效高之外,还要求它发出的光具有良好的颜色。光源的颜色有两方面的意思:色表和显色性。人眼直接观察光源时看到的颜色,称为光源的色表。色坐标、色温等就是描述色表的量。光源的色表,是由光源的光谱能量分布比例决定的。

  不同的光谱能量分布比例,就有不同的色表。光源的光谱能量分布比例,越是接近太阳光的光谱能量分布比例,光源的色表越好。反之,则差。衡量光源色表的好与差,是以太阳光为标准的。光源表面的颜色,越是接近太阳光的颜色,光源的色表就好;反之,则差。例如,高压钠灯表面黄橙橙的,颜色与太阳光差别较大,色表就差。高压汞灯表面颜色与太阳光差别较小,色表就比高压钠灯好。优质的节能灯光谱能量分布比例,与太阳光的光谱能量分布比例接近。节能灯表面的颜色,接近太阳光的颜色,照明效果明亮、舒适。

  而显色性是指光源的光照射到物体上所产生的客观效果。如果各色物体受照后的颜色效果和标准光源照射时一样,则认为该光源的显色性好;反之,如果物体在受照后颜色失真,则该光源的显色性就差。照明光源对物体色表的影响就称之为显色性,通常用一般显色指数Ra表示,Ra在75-100之间为优质显色光源,50-75为中等,50以下为差。

  白炽灯的显色性很好而低压钠灯的显色性很差。白炽灯能真实地再现物体的颜色,而低压钠灯却像变魔术似的将蓝纸变成黑色。为什么蓝纸在低压钠灯照射下变黑了呢?要弄清这个问题,首先要对日光做一番分析。原来日光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等多种颜色的光按照一定的比例混合而成的。日光照射到某一颜色的物体(指非透明体)上,物体将其他颜色的光吸收,而将这种颜色的光反射出来。比如,蓝纸受日光照射后,将蓝光反射出来,而将另外的光吸收,因而在人眼里看到的这张纸就是蓝色的。低压钠灯则不然。低压钠灯发出的光主要是黄光。当黄光照射到蓝纸上,蓝纸将黄光全部吸收。蓝纸虽然能反射蓝光,但是因为低压钠灯发出的光中基本上没有蓝光,也就不能反射出蓝光来。

  因此,在低压钠灯下蓝纸就变成黑色的了。白炽灯的光谱能量分布是连续的,各种颜色的光都有,因此一般的彩色都能反应出来,有较好的显色性。表1给出了几种有代表性的光源的显色指数。

  表1几种光源的显色指数

  不同光照下人眼的视觉状态

  在环境亮度的明暗发生变化时,人眼的视觉状态也随之变化。在亮度大于5cd/m2的明亮环境下,人眼的瞳孔较小,视觉源自视网膜中心(中心视觉),此时主要由锥状细胞提供视觉信息,人眼能分辨物体的细节,也有色彩的感觉,称之为明视觉。当亮度小于0.005cd/m2时,为看清目标,瞳孔必须放大,中心视觉转变为周边视觉,此时主要由杆状细胞发挥作用,虽然能看到物体的大致形状,但不能分辨细节,也不能辨别颜色,所有物体都呈现蓝灰色,这就是暗视觉。同时,介于明视觉和暗视觉之间亮度环境下的视觉状态称为中间视觉,汽车驾驶员夜晚在郊外行驶时就是处于这种视觉状态。

  我们用光谱光视效率函数来评价人眼在不同视觉状态下对光谱的灵敏度。在明视觉状态下,人眼对绿光的灵敏度最高,而对红光和紫光的灵敏度则低得多。也就是说相同能量的绿光和红光(或紫光),前者在人眼中引起的视觉强度要比后者大得多,换言之,绿光的光谱光视效率高于红光(或紫光)。

  研究的结果表明,人眼在明视觉状态下,其光谱光视效率峰值在555nm处。明视觉光谱光视效率函数用V(λ),其最大值在555nm处,通常所讨论的照明设计、照明测试等问题都在明视觉范畴内,所以V(λ)一般也可以简称为光谱光视效率函数。与之相对应的V’(λ)是暗视觉光谱光视效率函数,其最大值在507nm处,在暗视觉状态下,蓝紫光将更能引起人眼的视觉感受。明视觉与暗视觉下的光谱光视效率函数如图6所示。

  图6明视觉与暗视觉下的光谱光视效率函数

  如前文所述,在明视觉到暗视觉过渡过程中还存在了中间视觉。而且中间视觉随着光照亮度环境的下降,其光谱响应最大值由555nm的黄绿光逐渐向蓝紫光方向移动,直至达到暗视觉的光谱响应最大值507nm(如图7所示)。

  图7从左到右由暗到亮,不同亮度下的光谱光视效率函数曲线

  【log(l)表示亮度对数】

  光对人体心理及生理影响

  随着生活质量的不断提高,人们对照明的要求早就过了为照亮而照明的初级阶段,开始更多地关注照明对环境及对人们心理、生理的影响。因此,必须从生理学、心理学的角度研究光对人体的影响。

  人眼的第三种感光细胞

  长期以来,人们一直认为在我们的视网膜上只有两种感光细胞,即前面所述的锥状和杆状细胞。2002年,美国布朗大学(Brown University)的Berson等人发现了哺乳动物视网膜的第三类感光细胞,本征感光视网膜神经节细胞(ipRGC)。这种细胞具有特有的神经连接,连接至大脑中的视交叉上核(SCN)中。视交叉上核(SCN)是大脑的生物钟,和松果体腺一起负责某些类型激素的调整。图8同时显示了人脑中的连接视网膜感光细胞的视觉通道和生物通道。

  图8光进入人眼后的视觉通道与非视觉通道

  这类感光细胞能参与调节许多人体非视觉生物效应,包括人体生命体征的变化,激素的分泌和兴奋程度。目前已经获得广泛认可的是光参与人体褪黑激素的分泌控制,褪黑激素水平不仅影响人们的睡眠质量,同时还与抑制癌细胞的生长有关。所以正确认识光的非视觉生物效应,合理搭配光环境色温和照度,有助于人体本身的健康和谐,反之则会有损健康。

  光对人体非视觉通道的发现,不仅给照明科学提供了新的研究内容,同时也对照明科学的研究方法提出了新要求。照明质量的评价由原来单一的视觉效果评价逐步将过度到视觉效果和非视觉效果的双重评价,前者注重视觉功能性,后者则与人体健康密切相关。

  光与人体周期节律

  光线通过这种新发现的感光细胞和单独的神经系统将信号传递至人体的生物钟,生物钟再据此调整人体大量不同的生理进程中的周期节律,包括每天的昼夜节律和季节节律。图9显示了人体的一些典型的生物现象的昼夜节律,其中包括人体的体温、人体的警觉性、激素皮质醇以及褪黑素。

  图9人体体温、褪黑素、皮质醇以及人体警觉性的周期节律

  激素皮质醇(压力激素)和褪黑素(睡眠激素)在控制人体的活跃度和睡眠方面起着重要的作用。其中皮质醇可增加血液中的糖分并为人体提供能量,同时增强人体的免疫系统;但是当激素皮质醇长时间处于过高的水平,人体会疲劳并且变得效率低下。

  早晨人体的激素皮质醇水平会增加,为人体即将来到的日间活动做准备。在整个白天活动过程中激素皮质醇均保持着较高的水平,午夜时分则降至最低的水平。睡眠激素褪黑素的水平在清晨时会下降,以减少睡眠;而当环境变暗时会再度上升,以促使健康的睡眠(皮质醇正处于最低水平)。人体的周期节律不应过多被打乱,这对于良好的健康是非常重要的。当人体的周期节律出现紊乱时,清晨明亮的光线能够帮助恢复正常的周期节律。

  在自然的情况下,光线(尤其是清晨的光线)使得人体内部的生物钟同步于地球的24小时明亮—黑暗循环周期。假如没有规则的24小时明亮—黑暗循环,人体内部的生物钟将呈现一种“自由运转”的状态:“清晨型”人群的“自由运转”时间短于24小时;而“晚间型”人群的“自由运转”则长于24小时。人的平均“自由运转”可能在24小时15分钟~24小时30分钟之间。在环境时钟的调节下,自由运转时间和24小时循环周期的差异,会使人体体温、激素皮质醇水平、褪黑素水平每天产生较大的偏差。

  缺少“正常的”明亮—黑暗周期节律会造成人体的活跃性和睡眠的混乱,最后将导致人体在黑夜时分非常的活跃,而在白天期间却十分的嗜睡。出于同样的理由,乘坐飞机作跨越几个时区的长途飞行时也会出现同样的症状,即时差现象;三班倒的工作人员也有同样的经历,在每次倒班后的两天内会出现这种症状。

  光色对人心理的影响

  色彩与形态相比,往往更能影响人们的心理感觉。了解光色所具有的影响感觉的因素,以及色彩感觉如何作用于人们的心理,对设计师是十分重要的。在进行色彩设计时,可以有意识地利用色彩感觉或者避免不利的色彩感觉,以达到预期的效果。此外,色彩的进退、胀缩、视认性、醒目性、冷暖、同化现象、面积效果等都与色彩感觉有关。

  色彩设计既有理性的一面,还有感性的一面。我们不仅要了解色彩的科学性的知识和合理的配色方法,还要了解色彩表达情感的力量。色彩设计不仅仅是为了传递某些信息,更重要的是以它特有的魅力激发起人们的情感反应,达到影响人、感染人和使人容易接受的目的。

  当然,人们对色彩的感情由于各种因素的影响而显得十分复杂,从国家和地区来说;由于风土环境、历史文化、主活习惯等不同,对色彩的爱好与禁忌会有差异。从个人来说,由于年龄、性别、气质和生活体验的不同,对色彩的爱好与反应会有不同、即使同一人,在不同的时间、环境、情绪条件下对色彩也会做出不同反应。

  随着时代的变迁,对色彩的情感反应也会不断变化,流行色即是明显的例子。色彩设计不能不考虑以上种种区别,而根据设计的目的采取适当的对策。但这只是事情的一面。事情的另一面是,人们还存在许多共同的生活体验,因而产主了一些共同的色彩感情。

  而且随着社会向信息时代的转变,人们的交流活动日益频繁与迅速,相互的影响导致了趋同化倾向,色彩情感也不例外。更何况色彩的情感力量还与它本身的性质如波长、振幅有内在的联系。而自然界丰富多彩的色彩对人们的感情影响更有着许多类似之处,而表2则显示出不同色彩的情感联想与心理感受之间的关系。

  表2不同色彩的情感联想与心理感受

  地球夜景与光污染

  图10~图13是宇航员在太空所拍摄的从宇宙空间看到的地球夜景,从这几幅图中可以看到,光亮越多的地方,人越多,说明这些地方的自然环境适合人居。换言之,地球夜景光亮越多的地方有着高度现代文明。

  地球不同地区的城市可以通过不同的灯光颜色加以辨别。例如图11中所拍摄的是日本的东京——以更为偏冷的青绿色为主,不同于世界其它地区;东京湾沿岸遍布的橙色斑点乃是橙色钠灯,相比之下,内陆则多为清白色的汞灯、金卤灯及LED。

  图12、图13揭示了以灯光明亮贯穿整个城市的高速公路为标志,其中更可以清楚的看到城市中布局弯弯曲曲的街道。在经济发达的城市,随着人口急剧膨胀和城市扩张,个别城市将合并成更为明亮的斑点。更多公路将把这些城市连接在一起,形成一张明亮的带状结构网络,横跨各个大陆。

  图10从宇宙空间看到的地球夜景

  图11从宇宙空间看到的日本东京城市夜景

  图12从宇宙空间看到的美国拉斯维加斯特色的城市夜景

  图13从宇宙空间看到的具有欧洲特色的城市夜景

  人类在享受着现代照明的同时,也在不断破坏着我们赖以生存的地球生态环境:大量的照明加速了对大气二氧化碳的排放;而二氧化碳的排放更加速了地球温室效应,引起了灾难性气候变化;而有些城市管理者并不具有战略性眼光,以为夜景越明亮越好,因此无所顾忌的发展城市照明,使投射向天空的无效光照明即光污染也就越来越多,进一步加剧了对环境的破坏。人工照明破坏了幽美的夜空,改变了自然生态环境。

  特别是随着城市夜景照明的迅速发展,大功率高强度气体放电灯在建筑夜景照明和道路照明中的广泛采用,光污染越来越严重。再加上商业街的霓虹灯、灯箱广告和灯光标志等越来越多、规模也越来越大,亮度越来越高,道路发展和过度照明加速了光污染的发展。

  光污染是城市夜间室外照明产生的溢散光、反射光和眩光等干扰光对人、动植物和环境造成的干扰或负面影响的现象。光污染会导致能源浪费,并且对人的生理、心理健康产生影响。此外,过度的光污染,会严重破坏生态环境,且对交通安全、航空航天科学研究也会造成消极影响。

  由于过度照明及采用非节能光源会造成能源浪费。低碳照明的紧迫性已经在全世界被提上议事日程。我国照明耗电量为1433.25—1719.9亿度,其三分之二为火力发电。火力发电中,又有四分之三是使用燃煤。按每生产1度电产生的污染物二氧化碳为1100克、二氧化硫为9克计算,每年要排放7千万~9千万吨二氧化碳和60万~70万吨二氧化硫。因此,城市照明中的光污染,不仅耗电过多,也消耗了资源,污染了自然环境。

  城市景观照明与光文化

  景观照明的内容与形式

  “景观”(Landscape)一词意为“陆地上的风景”,首次记载于1598年,是在16世纪期间作为一个绘画术语从荷兰传入英国。荷兰语中landscape这个词早期仅仅意味着“地区,一片地”,但它后来传入英国时已经有了艺术上的含义“描绘陆上风景的绘画”。根据其固有属性的不同,“景观”可分为自然景观和人文景观。

  自然景观指只受人类间接、轻微或偶尔影响,其面貌未发生明显变化的天然景观;而人文景观则是指由于人类活动所造成的景观,它是一种自然元素和人文元素复合体。城市,便是一种最具代表性的人文景观。

  白天,城市中的自然风光和人文景观被阳光呈现出来;而晚上,城市的夜间景观则是靠月光、星光和灯光来实现的。根据目前被广为接受的定义,城市的夜景照明泛指除体育场、工地和室外安全照明外,所有室外活动空间或景物的夜间景观照明。

  照明对象有建筑物或构筑物,广场、道路和桥梁,机场、车站和码头,名胜古迹,园林绿地,江河水面,商业街和广告标志以及城市市政设施等,其目的就是利用灯光讲照明对象的景观加以重塑,并有机地组合成一个和谐协调、优美壮观和富有特色的夜景图画,以此来表现一个城市或地区的夜间形象。

  根据上述定义,城市夜景观照明所涵盖的内容非常广泛,囊括了视觉环境的方方面面,这其中主要包括:

  节日庆典照明——利用灯光或灯饰营造欢乐、喜庆和节日气氛的照明。

  建筑物夜景照明——就是用灯光重塑人工营造的,供人们进行生产、生活或其他活动的房屋或场所的夜间形象。照明对象有房屋建筑,如纪念建筑、陵墓建筑、园林建筑和建筑小品等。照明时,应根据不同建筑的形式、布局和风格充分反映出建筑的性质、结构和材料特征、时代风貌、民族风格和地方特色。(注:建筑物夜景照明也称建筑立面照明)

  构筑物夜景照明——用灯光再现构筑物的夜间景观的照明。照明对象有碑、塔、路、桥、隧道、上下水道、运河、水库、矿井、烟囱、水塔、蓄水池、贮气罐等等。鉴于构筑物的特点是为特定目的建造,一般人们不在内部生产或生活的特点,照明时除考虑构筑物功能要求外,还必须注意构筑物形态,以及和周围环境协调的要求。

  广场夜景照明——根据不同类型广场的功能要求,通过科学的设计,利用照明设施的优美造型,简洁明快的色彩,合理的布灯,营造出和广场性质以及周围环境统一协调,优美宜人的照明。

  道路景观照明——在保证道路照明功能的前提下,通过路灯的优美造型,简洁明快的色彩,科学的布灯,营造出功能合理,景观优美的照明。

  商业街景观照明——根据商业街的功能、性质和类别,综合考虑街区的路、店、广告、标志、市政设施(含公共汽车站、书报亭、广场、流水、喷泉、绿地、树木及雕刻小品等)构景元素照明的特征,统一规划,精心设计形成统一和谐的照明。

  园林夜景照明——根据园林的性质和特征,对园林的硬质景观(山石、道路、建筑、流水及水面等)和软质景观(绿地、树木及植被等)的照明进行统一规划,精心设计,形成和谐协调的照明。

  水景照明——为渲染水景的艺术效果,根据水景的类别,对自然水景(江河、瀑布、海滨水面及湖泊等)和人文水景(喷泉、叠水、水库及人工湖面等)设置的照明。

  公共信息照明——利用灯光(含地标性灯光、广告和标志灯光等)作媒体,为人们提供公共信息的照明。

  广告照明——为照亮各种广告的照明,所用的光源有霓虹灯、荧光灯、高强度气体放电灯及发光二极管。

  标志照明——为照亮用文字、纹样、色彩传递信息而表示的符号或设施的照明。

  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——通常用投光灯来照射某一情景或目标,且其照度比其周围照度明显高的照明方式。

  轮廓照明——利用灯光直接勾画建筑物或构筑物轮廓的照明方式。

  内透光照明——利用室内光线向外透射形成的照明方式。

  建筑化夜景照明法——光源或灯具和建筑立面的墙、柱、檐、窗、墙角或屋顶部分的建筑结构联为一体的照明。

  多元空间立体照明法——从景点或景物的空间立体环境出发,综合利用多元(或称多种)照明方式或方法,对景点和景物赋予最佳的照明方向,适度的明暗变化,清晰的轮廓和阴影,充分展示其立体特征和文化艺术内涵的照明。

  剪影照明法——此法也称背景照明法,利用灯光将被照景物和它的背景分开,使景物保持黑暗,并在背景上形成轮廓清晰的影像的照明。

  层叠照明法——对室外一组景物,使用若干种灯光,只照亮那些最精彩和富有情趣的部分并有意让其他部分保持黑暗的照明。

  “月光”照明法——此法也称月光效果照明法,将月光等安装在高大树枝或建筑构筑物,或空中,好比朦胧的月光效果,并使树的枝叶或其他景物在地面形成光影的照明。

  功能光照明法——利用室内外功能照明灯光(含室内灯光、广告标志灯光、橱窗灯光、工地作业灯光、机动车道的路灯等)装饰室外夜景的照明。

  特种照明方法——利用光纤、导光管、硫灯、激光、发光二极管、太空灯球、投影灯和火焰光等特殊照明器材和技术来营造夜景的照明方法。

  光文化的内涵

  提到光文化,我们首先要了解什么是文化。对“文化“的解释分为广义与狭义,广义上是指人类在社会历史实践中所创造的物质财富和精神财富的总和;狭义上是指社会的意识形态以及与之相适应的制度和组织机构。作为意识形态的文化,是一定社会的政治和经济的反映,又作用于一定社会的政治和经济。

  随着民族的产生和发展,文化具有了民族性,每一种社会形态都有与其相适应的文化。每一种文化都随着社会物质生产的发展而发展,社会物质生产发展的连续性,决定了文化的发展也具有连续性和历史继承性。根据上述释义,我们可以从中得出以下三点结论。

  (1)光文化是人类在社会历史实践中创造的。在文化的创造与发展中,主体是人,客体是自然,而文化便是人与自然、主体与客体在实践中的对立统一物,这里的自然不仅指人本身之外的自然界,同时也包括人类本身在内。光文化,就是照明的文化,是人类为了改善生存环境,延伸生存空间所采取的社会改造活动。

  利用照明为人类自身社会活动所服务,同时照明的出现,也影响人们固有的生活习惯,改变了生活方式。文化的出发点是从事改造自然、改造社会的活动,进而也改造自身,即实践者本身,人创造了文化,同样文化也创造了人。

  (2)光文化具有民族性,受社会形态的影响。人类学家告诉我们,人种、血缘、肤色和地理位置都不足以区分生活在这个地球上的人们,从根本上区分一个国家或民族的是心,一种拥有文化底蕴的心。在一个民族和地区的发展过程中,必然会沉积下该民族或该地区人们所共同拥有的价值品质,这就形成了文化。

  不同社会形态下的人会有不同的价值取向,也会有不同审美取向,或者说是有不同的文化背景。面对这种差异性,互相尊重、互相包容是一种积极的态度。

  在照明研究中,我们通常会将东方人与西方人对光的喜好作这样的区分,认为东方人喜欢高色温、冷色调光环境,而西方人则更偏好低色温、暖色调光环境。其实在视觉结构上,东西方人并不存在巨大差异,而产生这种差异的原因是巨大的文化差异。当然,随着不同文化的交流和沟通,这种对光环境喜好的差异也会逐渐得到缓解,但对照明设计和研究工作者来说,尊重这种文化差异将对做好设计和研究工作起到巨大帮助。

  (3)光文化应该具有历史连续性和继承性。随着人类社会的发展,人们从简单的光明向往、圣火崇拜,发展到对照明情趣和品位的需求;从简单的火把到具有装饰作用的灯笼,再到如今灯饰城里林林总总的灯具产品,这个演变发展过程的本身就是文化的体现,同时也给照明设计和研究者一个启示——只有了解设计或研究对象历史才能更好地完成实际工作。

  我们鼓励创新,但创新必须是在原有历史基础上的,如果与现有条件相脱节,天马行空般地创新同样不可取。一个城市或地区都有其自身的发展历程和发展目标,充分了解原有的照明情况,就是对原有光文化的充分学习和调研,只有在此基础上才能有效地结合其发展目标,做好照明的延续和沟通工作。

  光文化的解读

  我们讨论光文化,是脱离技术层面,务虚性质的讨论。如何将实际的照明实践真正赋予文化的内涵,就需要对光文化进行解读,将概括的、抽象的文化释义翻译成详细的、具体的操作方案,讨论光文化的目的也正在于解决实际的城市或地区照明问题。

  根据前文对光文化内涵的讨论,在实际照明设计和实践中我们应遵循以下两点,其一,要以人为本。人是光文化的主体,既是城市照明的创造者,也是城市照明的受益人,在设计和研究中更多地顾及人的感受和喜好有助于提升最终照明作品的质量。目前光度学的理论和仪器都是基于人眼的杆状细胞和锥状细胞研究和发展的,照明标准是以光谱灵敏度函数V(λ)为依据来制定的。

  通常的照明设计,首先会参考设计标准。例如我们经常会参考的建筑照明设计标准(GB50034-2004)、城市道路照明设计标准(CJJ45-2006)就规定了很多公共场所和道路的照明要求,它以照明功率(W)、照度(lx)、亮度(cd/m2)等物理参数作为衡量指标,操作简单易行,但这只能算是停留在技术层面,因为这些标准考虑的是功能性照明,至于人对照明的感受,即照明的非功能性却没有考虑,故而也很难令人有文化的感悟。

  2002年,哺乳动物视网膜的第三类感光细胞——本征感光视网膜神经节细胞(ipRGC)被发现,这类感光细胞能参与调节许多人体非视觉生物效应,包括人体生命体征的变化、激素的分泌和兴奋程度。光对人体非视觉通道的发现,不仅给照明科学提供了新的研究内容,同时也对照明科学的研究方法提出了新要求。

  随着社会的发展,人们对于照明质量的要求不断提高,照明对于人体作用和作用评价的研究就有着十分重要的科学价值和社会意义,照明设计也要从物理学、生理学、心理学等多角度进行考虑。以人类工效学为基础的实验研究方法和结果正在被越来越多的学者所接受。以人为研究对象,人对环境变化的反应为研究内容,环境的最佳参数模型为研究结果的实验方法被不断尝试和完善,尤其是包括景观照明设计在内的室内外照明工程的实施中,我们必须对此予以充分的重视。

  其二,要重视当地社会历史环境的考察。光文化受社会形态的影响,同时也具有历史的传承性。照明要体现当地特有的社会风貌,就需要把握好一个城市和地区的发展脉搏。

  以上海为例,解放前的上海是东方排名第一的大都会,繁华都市的背后更是中西方文化的交流与融合。改革开放以后,上海逐步走出了一条特大型城市发展的新路,成为我国最大的经济中心、贸易港口和综合性工业城市。上海的夜景以南京路和黄浦江最为著名,中外宾客交口称赞。

  反观其照明设计,建筑主体大多都是上世纪30年代的欧式老建筑,然而其整体夜景照明却使人感到时尚、动感和华丽。这正是照明对建筑本身的补充,向世人解释上海的形象和风貌——全球经济、金融、贸易和航运中心,走在时代潮流前沿,中西方文化在这里碰撞、交流、融合。

  如果用照明标准来设计的话,其视觉效果的冲击和震撼力恐怕难以及其效果之一二。当然,同样的设计思路置于政治中心、历史古都北京却又是行不通的,其恢宏威严的皇家神采和千百年的历史积淀往往又是要以更为端庄肃穆的表现方式来体现。

  光文化的思考

  中国传统文化博大精深,几千年来,对中国社会发展乃至世界文化发展都起到了深远的影响。究其本源,我们发现中国传统文化关注的是人,但又不仅限于人本身,儒家的“仁义礼智信”帮助我们构建人与人之间的和谐;道家的“道法自然、天人合一”指导我们构建人与自然的和谐。文化的力量往往在于其指导作用。

  我们讨论光文化,其实是一个高度务虚的概念,要解决什么问题,如何去解决是务实的讨论,根据前文对文化和光文化的讨论,我们尝试对这两个问题进行回答:讨论光文化,一是要解决城市照明的问题。而这一问题的解决,不能仅仅停留在技术层面的讨论,不能以功率数和照度值作为衡量指标,一要有民族性和地域性;二要有历史传承性,要从了解当地的风土人情,历史风貌出发去思考照明的问题,城市照明的规划要有整体性的和谐。

  其次,要从人本身出发,而不是从照明对象出发。表现建筑和景观结构固然重要,但如果缺乏对人的思考,任何设计都将是脱离实际的,因为人本身是光文化的主体,在研究中参考人本身对光环境的反应和评价,在设计中多听取使用者的建议和意见,真正做到坚持以人为本的照明设计和研究,是光文化的具体表现,而光文化的力量和作用也就体现在了其对照明实践工作的指导和帮助中,并最终促进社会的发展。


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