文/田浩男 中國核電工程有限公司 北京 100840
建筑照明設(shè)計的最終目的應(yīng)當是為建筑的實際使用者提供一種相對舒適的照明環(huán)境,經(jīng)科學實驗表明,物體反射的一些特定波長波段的光波,在經(jīng)過人眼視網(wǎng)膜時會生成一種視覺訊號,回饋給大腦皮層。而大腦經(jīng)過分析后,除了會生成特定的顏色信息以外,還會牽帶著影響觀察者的情緒與意識表現(xiàn)變化。所以現(xiàn)代建筑的照明設(shè)計中,應(yīng)當利用好這種視覺心理作用,在盡量構(gòu)造出有助于催生安定舒適視覺體驗的照明條件的同時,追求在光影交織中構(gòu)建出建筑的照明藝術(shù)。
視覺心理學是指通過視覺器官觀察事物、環(huán)境而引起的心理機能反應(yīng),通過視覺感應(yīng)引起的一種內(nèi)在思考邏輯,是物理概念與心理概念的一種轉(zhuǎn)化方式。建筑設(shè)計是一個充分考慮建筑空間與人為感受相結(jié)合的學科,視覺心理學是一個很好的途經(jīng),幫助設(shè)計師來了解空間使用者的內(nèi)心感受與需求。
在以往的室內(nèi)照明設(shè)計中,主要是通過燈具的均勻布置來考慮房間的平均照度值,或者只考慮燈具的造型來追求美感,這兩種設(shè)計方式往往只考慮了燈具本身的設(shè)計,有時不僅會造成能源的浪費,還會缺乏光環(huán)境與建筑空間的聯(lián)動,無法使室內(nèi)照明成為空間的一個良好補充與主動表現(xiàn)。
室內(nèi)光環(huán)境不僅包括自然光、室內(nèi)照明等光源體,還包括室內(nèi)照明與室內(nèi)環(huán)境所形成的一種空間構(gòu)成,包括建筑材料的反射光、構(gòu)件通過遮擋形成的光影效果等。因此,要充分考慮空間內(nèi)使用者的使用習慣和需求,結(jié)合視覺心理學,營造一種良好、健康的光環(huán)境。
在燈具照明條件下,人類眼睛能夠精準辨識被觀測物體的細節(jié)需要同時滿足五個條件:一是物體細節(jié)的最小尺寸必須要滿足人眼觀測需求;二是細節(jié)處本身應(yīng)當有足以反應(yīng)質(zhì)地、紋理的最小亮度;三是相對于觀測視線來說,必須要能夠適應(yīng)視野內(nèi)所有的亮度分布,即細節(jié)處之外沒有遠大于該處的強光光源,且無多余的眩光刺激;四是觀察細節(jié)與周遭環(huán)境滿足最小對比度需求;五是光照固定時間足夠。若光照強度過高,人們在視覺刺激條件充足的環(huán)境中,不僅會加劇視覺疲勞效應(yīng),而且會給人心理帶來一種壓迫感,這種強光照射若到達一定程度,甚至會上升為光污染,引起視力受損,那么公共建筑的舒適度與人文關(guān)懷也就無從談起了。而光照條件若是不夠充足,不僅室內(nèi)事物會變得難以分辨,幽暗的室內(nèi)環(huán)境也會給人一種壓抑的感覺。所以在進行照明設(shè)計時,設(shè)計師應(yīng)當進行現(xiàn)場實地考察,有條件的情況下,還可以進行多次照明測試,不斷調(diào)整照度參數(shù)。通常情況下優(yōu)秀的室內(nèi)照明設(shè)計,就在于提供恰到好處的光照條件,僅僅能滿足使用者觀察細節(jié)的最低照明環(huán)境要求。在照明設(shè)計中,可以參考不同建筑的主要照明質(zhì)量標準,根據(jù)不同的照度參數(shù)需求來合理化燈具布局。
雖然當前許多公共建筑的活動或運動照明是以亮度參數(shù)為質(zhì)量標準的,但在實際照明設(shè)計中,最好還是依照照度作為主要設(shè)計參數(shù)。這是因為亮度測試需要一系列復雜的量測設(shè)備,且在設(shè)計階段發(fā)現(xiàn)了不合理問題也難以進行靈活調(diào)節(jié),而依照照度參數(shù)為標準的照明設(shè)計則不會面臨此類弊端問題。當前公共建筑的照明設(shè)計照度參數(shù)主要是以CIE建議值為基準,若高于或低于CIE建議值范圍,都會使公共建筑的視覺舒適度與人們的生產(chǎn)積極性受到損害。
此外,照明設(shè)計還必須要考慮到維護檢修的便利性因素。這是因為大型公共建筑由于人流量較大,往往層高比民用建筑要高出許多,因此樓板、頂棚位置的燈具若是出現(xiàn)損壞,必須要技術(shù)人員進行登高作業(yè)拆換。這樣就必須要盡可能地保證任意兩處燈具安裝位置,能彼此提供滿足細節(jié)觀測的最小照度需求。換而言之,就是在燈具線路布局設(shè)計上,臨近照明點位不宜設(shè)置得過遠。只有滿足公共建筑照度質(zhì)量標準,且便于維護更換的照明設(shè)計,才能使照明系統(tǒng)真正發(fā)揮實用照明作用。
除了照度條件以外,另一項影響照明視覺質(zhì)量的是燈具的顯色性指數(shù)(CRI),它是用于評價光源對照射物體顯色能力的重要參數(shù),CRI指數(shù)越高,人眼接收視覺圖像的顏色信息就越逼真,色彩就越飽和。CRI指數(shù)是以自然光為基準的,太陽光的CRI指數(shù)被定義為100,而白熾燈的CRI指數(shù)為91以上,所以被視為是最理想的基準光源。
需要色彩精準對比的公共建筑場所,如服裝商場、銀行或者其他商用辦公地點,照明設(shè)計選擇的燈具必須滿足1A優(yōu)良等級的顯色要求,CRI指數(shù)為90-99;需要色彩正確判斷的場所,帶有信號指示的公共建筑,如普通商場、展覽館、體育館等,應(yīng)當滿足1B良等級的顯色要求,CRI指數(shù)為80-89;僅需滿足區(qū)分強烈色彩差異功能的場所,應(yīng)當使用普通CRI指數(shù)的照明燈具,CRI指數(shù)在79以上;而對于沒有顯色性需求的,如室內(nèi)游樂場、電影院以及其他特殊氣氛的場所,也應(yīng)當使用CRI指數(shù)不低于20的偏光度照明設(shè)備。所以總的來說,一般用途的公共建筑照明設(shè)計中,根據(jù)場所地點對顏色分辨度的需求,選擇不同CRI標準的光源,但通常不會使用CRI指數(shù)低于20的照明設(shè)備。
公共建筑的室內(nèi)裝飾設(shè)計主體為室內(nèi)建材,不同的建材紋理、質(zhì)地等因素會帶給人完全不一樣的視覺感受。但這種視覺效果是依靠反射光源的光線來實現(xiàn)的,所以燈光色溫一定程度上能夠起到改變室內(nèi)視覺效果的作用。不同色溫條件下可以營造的視覺氛圍是截然不同的,若色溫小于3300k,且光色以紅光、黃光為主,那么給人的感覺就會是溫馨放松;而當色溫在6000k以上時,且藍光占比較大,那么室內(nèi)就會給人一種嚴肅、低沉的心理感受;當將紅、綠、藍三色光源按照一定比例進行中和,使色溫介于3300-6000k之間,此時由于光源顏色更接近太陽光,所以會營造出一種自然、和諧的視覺效果。那么在照明設(shè)計中應(yīng)用這種視覺心理效應(yīng),就是要根據(jù)不同的建筑用途與使用者需求,針對性地選擇照明色溫。
如酒店、餐飲中心等以生活消費功能為主的公用建筑,為了給顧客帶來一種“賓至如歸”的氛圍體驗,可以選擇色溫低于3300k的橙光來進行照明設(shè)計,顧客在這樣的照明色溫環(huán)境下,心理就會感覺極度地放松預約。通過巧妙的色溫選擇,不僅可以通過視覺觀感給顧客帶來良好的第一印象,還能夠有效降低顧客因心情煩躁、焦慮等不良心理狀態(tài)引起的服務(wù)投訴問題概率。
而購物中心、商場等需要刺激顧客達成消費提高營業(yè)額的場所,則需要借助以紅光、黃光為主要光源占比的照明設(shè)計,來激發(fā)調(diào)動客戶的心理情緒,或者制造浪漫溫馨的氣氛,那么顧客自然會產(chǎn)生相應(yīng)的消費念頭。
在展覽中心、劇場、博物館等承載人文情懷的公共建筑,或者是有商務(wù)會客需求的室內(nèi)場所,既要利用燈光營造出寧靜高雅的環(huán)境氣氛,又要做到重點突出某一主題的視線引導作用。所以應(yīng)當選擇色溫介于3300k-6000k之間的照明光源,利用自然光照的明暗變化,使室內(nèi)用戶的視線始終凝聚在整個空間的視覺焦點位置,提高用戶的注意力。另外也可以根據(jù)空間場景布置,讓光打在墻體上發(fā)揮視覺提示作用,而在墻壁上設(shè)計吊燈、或者在地面設(shè)計地燈都是通過調(diào)整色溫提高視覺突出效果的常見做法。
而會議室、辦公場所等場合,則需要在照明設(shè)計中主要應(yīng)用色溫6000k以上的燈光源,營造一種嚴肅、莊重的感覺,讓人們在生產(chǎn)、工作、會議中能夠始終保持精力高度集中的良好狀態(tài)。
此外,在公共建筑照明設(shè)計中,通常不宜過多采用色溫差異較大的照明布局,這是因為冷暖色對比過于強烈的環(huán)境中,由于人們瞳孔需要根據(jù)觀察需求的不斷擴縮調(diào)整,容易引起視覺疲勞,而因視覺疲勞效果又會進一步使人心理感覺倦怠煩躁。所以確需色溫差異布局的環(huán)境,應(yīng)當設(shè)置色溫緩沖帶,循序漸進地由低色溫到高色溫過渡,而不宜直接設(shè)置醒目明顯的色溫分界線。
公共建筑的照明設(shè)計最基本的原則是應(yīng)當充分考慮到人眼的視覺舒適度問題,在照明中應(yīng)當體現(xiàn)出設(shè)計細節(jié)。首先是照明眩光的問題,我們以酒店、商城、展覽館等具有玻璃櫥窗、光滑的大理石墻面或者其它鏡面反光物的公共建筑為例,這些室內(nèi)場所在進行照明設(shè)計時,除了必須要確保室內(nèi)場地照明面積充足以外,還必須要盡量避免眩光區(qū)的產(chǎn)生。這種區(qū)域是指在人眼在水平視線以上45°至80°夾角內(nèi)出現(xiàn)具有一定光照強度的點光源發(fā)出光線進入人眼,就會在短時間內(nèi)引起人眼極度不適與視野受損,若光照強度較高,甚至會導致眼睛受損。這種眩目區(qū)在公共建筑中主要有兩類發(fā)生條件,一是直接光源形成的眩目區(qū),即建筑棚頂或者觀察者視野前上方的照明燈具產(chǎn)生的刺激;二是反射眩目區(qū),經(jīng)過大理石地板或墻面、拋光金屬表面或者梳妝鏡、櫥窗、柜臺等反射燈具光線進入人眼的眩目夾角。
此外一些公共建筑室內(nèi)相對比較安靜的區(qū)域,如酒店賓館的走道、禮廳、電影院等,為了不打擾人們休息或觀賞,這些場合都會區(qū)分出照明亮區(qū)與照明暗區(qū)。在亮區(qū)與暗區(qū)之間的分界位置,應(yīng)當要循序漸進地由暗轉(zhuǎn)亮,而不宜設(shè)計得亮暗區(qū)間分隔過于突兀。這是因為人眼存在暗適應(yīng)與明適應(yīng)過程,在身處暗處時,人眼的錐形細胞基本處于惰性狀態(tài),保持活躍的僅有桿狀感光細胞,為了使人眼可以分辨出弱光環(huán)境中的物體,此時桿狀感光細胞要逐漸合成視紫紅質(zhì)來強化人眼的弱光感知能力,所以由明處到達暗處是逐漸地看清弱光環(huán)境物體的,這就是暗適應(yīng)過程,若明暗區(qū)間的過渡位置沒有設(shè)計緩沖帶,那么人們進入暗處時就會突然目不視物,因幽閉環(huán)境而產(chǎn)生煩躁不安或者焦慮恐懼心理。同理當人們由暗處走向明處時,也需要明適應(yīng)過程,此時人眼錐形細胞是逐漸開始活躍工作的,此時明亮處的光線對于暗適應(yīng)條件下的人眼來說屬于一種強光刺激,而明暗區(qū)間過渡設(shè)計過短,就會產(chǎn)生眩目反應(yīng)。
不同的色彩光源會對觀察者的意識、思想以及心理狀態(tài)產(chǎn)生一定程度的影響,如紅、藍、黃、橙等暖色調(diào)的燈光會使人感受到熱烈、溫和、熱情觀感;而藍、綠、紫等冷色調(diào)的燈光則會帶給人鎮(zhèn)靜、涼爽、通透的觀感。除了橙色與藍色是兩個極端的冷暖色光源以外,其余色溫都是相對的冷暖視覺觀感。經(jīng)過無數(shù)研究試驗進一步表面,當色溫小于3300k時,此時人們會感覺到溫暖;當色溫大于5300k時,人們則會感覺到冷清。此外由于不同的人有著不同的色彩喜好,所以色溫與色彩的燈光應(yīng)用,帶給人的感覺不能一概而論,如藍色調(diào)的冷光照明,一些人覺得冷清肅靜,另外一些人反而會覺得理性、清涼。
但這種喜好偏差是有一定規(guī)律可循的,針對不同年齡段的客戶群體喜好,應(yīng)當在照明系統(tǒng)的設(shè)計上,突顯出主導需求,如色彩豐富多變的燈光照明,會使孩童的注意力更加集中;青年則更偏向于大區(qū)塊單一的冷光或暖光;40歲以上中老年長者其由于視網(wǎng)膜桿狀感光細胞老化,視力能力逐漸退化,對藍綠色分辨能力有所下降,通常需要青少年2倍左右的光量條件,才能達到與青年一致的光照辨識能力,但必須要以柔和的橙光或者接近自然光的光源為主。另一方面,根據(jù)公共建筑的用途需求,以及主流客戶群體的身份,照明系統(tǒng)在色溫、色彩上的設(shè)計也往往是相對固定的,如藝術(shù)展會、派對場地、室內(nèi)游樂場等娛樂活動較為豐富的場合,需要充分利用好多變絢麗燈光元素來營造視覺沖擊;而酒店、會議室、商務(wù)場所、飯店等安靜活動較多的場合則盡量使用光照強度不高、光量中等的照明燈具。
對于公共建筑來說無論是室內(nèi)照明還是室外照明,它都可以成為建筑藝術(shù)風格中的趣味元素組成,也可以成為建筑使用場合氣氛的催化劑,有時也作為公共建筑的主體藝術(shù)裝飾。
如歌劇院等帶有舞臺表演功能的大型公共建筑,主要就是依靠照明燈光來營造不同的表演人物性格形象的,但我們所探討的建筑照明設(shè)計,遠沒有復雜到那種程度,只是說在如何表達藝術(shù)元素方面,可以參考借鑒性地選擇視覺心理的美學特點。而對于通常有一個需要醒目提示主題的情景場合,如商場的展柜、禮堂講臺或者是其他公共建筑的投影屏幕等,就需要利用人們對強燈光的敏感反應(yīng),來起到視覺引導效果。這樣的建筑照明設(shè)計,就會使建筑內(nèi)主要表達的事物產(chǎn)生對人們視線的吸引力。
而另一方面,利用照明設(shè)計營造一種光與暗的視覺變化,可以將原本視覺相對單調(diào)的室內(nèi)環(huán)境變得具有空間感。如將強弱有別的光源燈具按照一定規(guī)律進行排列布局,打造出建筑裝潢層次感的視覺效果。再或者根據(jù)不同建筑的風格,在燈具自身裝飾與光源選擇上加入一些別具匠心的元素,就能夠組合成獨特的室內(nèi)景觀,如選擇橙黃色等接近燭光色溫的光源,再配以草木質(zhì)料紋理的裝飾,就能夠為建筑整體營造一種復古風格。這種照明設(shè)計策略在現(xiàn)代建筑中被廣泛應(yīng)用于商場、飯店、酒店等消費場所,體現(xiàn)建筑風格的同時,也能彰顯出用戶的獨特的藝術(shù)品位。
在公共建筑的照明設(shè)計中,提升視覺藝術(shù)的表現(xiàn)力,并不是指單純地使用比較美觀的、造型具有藝術(shù)感的燈具。若過于注重燈具本身的裝飾,很容易出現(xiàn)照明燈具與整體室內(nèi)環(huán)境搭配不協(xié)調(diào)的問題。例如通常酒店會選擇在廳堂的正中間懸掛裝飾吊燈,在天花板安裝頂燈,以及在墻壁對應(yīng)位置安裝臺燈或壁燈,但三者之間的合理組合關(guān)系卻很難把握,營造的氣氛也很難盡如人意。若吊燈照度過高,頂燈與壁燈過暗,就會導致出現(xiàn)照明盲區(qū);而若頂燈與吊燈同樣的亮度,又會產(chǎn)生光源過強以及照明能源浪費的問題。所以在公共建筑的照明設(shè)計中,不必過于拘泥于燈具主體的藝術(shù)裝飾效果,而是更應(yīng)該側(cè)重于探討室內(nèi)燈具的組合對空間功能的影響。這就能解釋為什么同樣的燈具安裝條件,有些部位看起來暗,而有些部位看起來敞亮了。建議在內(nèi)部空間頂棚相對矮小的公共建筑照明設(shè)計中,盡量選擇相對粗糙的地面和墻體,這樣不僅不會因為照度不高給人幽閉感,反而會因光線在室內(nèi)均勻漫射而營造出潔凈平整的視感。
綜上所述,室內(nèi)照明設(shè)計不再單單滿足于照明的單一需求,而是需要結(jié)合照明的設(shè)計要求、人們的視覺心理、建筑空間形式,科學地分析與布局,營造出適宜人們使用的、與建筑空間本身功能相輔相成的室內(nèi)照明設(shè)計。