浅析光影在公共建筑中的运用

摘  要：公共建筑是在城市中开展经济、文化、政治、娱乐等活动的室内场所，是城市居民进行社会公共生活最集中的室内场所。建筑师们通常根据自然光和人造光的特性，结合公共建筑的空间布局和风格进行光影设计。利用光的折射、反射等物理特性，给静态的建筑注入动态的活力，营造灵动的空间感和艺术气息。通过分析自然光和人造光的特性，结合国内外具有代表性的案例，阐述光影在公共建筑中的运用，以及给建筑本身带来的影响。

关键词：光影;公共建筑;美学;生态

在建筑设计过程中，不仅要进行结构和空间的设计以满足基础的实用功能，还应该考虑如何将光影关系融入到建筑之中，最大程度地呈现出建筑的艺术美感。对于建筑师来说，光是一种设计元素，可以重塑空间、增添意境，赋予建筑以灵魂。正如“功能主义之父”建筑大师勒·柯布西耶（Le Corbusier）所说：“建筑艺术的要素是墙和空间，光和影。”

一、光的种类及特点

光有两种，一种是自然光，即太阳光或者月亮、星星反射太阳光所出现的光芒;另外一种是人造光，就是人们平时用的火、灯所发出的光亮。由于两种光源的特性不同，在建筑中的表现形式也会各异，二者的特性对比如下表所示：

光影具有强弱、折射、明暗等特点，通过这些特点来修饰空间，从而对空间进行形态上的改变。甚至可以通过光影营造视觉假象，就像在较小空间的墙面借助镜面设计，就可以在视觉上造成是营造原有空间二倍的假象，最常见的就是健身房的室内设计。光影也可以通过对光的折射去构成一种层次感，进而形成延伸空间的假象;或者通过照射在物体表面上光线的明暗以及阴影，突出物体的立体感。

二、自然光在公共建筑中的運用

顶部采光是最常见的利用自然光的方法，也是对自然光最基本的利用方法，光线自上而下照射，亮度高且照度分布均匀。结合建筑形态、材料、色彩等引入自然光，不仅可以提高建筑内部的采光，还能减少能源的消耗，提升建筑的空间美感。

（一）自然光在公共建筑室内的运用

以苏州博物馆为例，采用的玻璃屋顶使得建筑顶部可以大量引入自然光。进入活动区域和博物馆的展区，为参观者提供照明导向的同时，也让参观者感到自然光线的柔和与舒适。金属遮阳片在玻璃屋顶之下被广泛使用，以便控制和过滤进入展区的太阳光线（如图1）。

金属遮阳片挡住了阳光的直射，并且减少了炫光的出现，抬头看向屋顶也不会觉得刺眼。这时，射入场馆的光影装饰了墙壁，使得整个展馆内部空间有了明暗变化。随着早晚光线投射的角度和强度变化，馆内的光影也会随着发生变化，使得整个空间错落有致、充满灵动。

另外，几何形态的运用提高了自然光使用率。从博物馆外部，可以看到许多几何形态的玻璃屋顶，这些天窗的设计源于传统的屋面结构，但又巧妙地运用现代建筑材料——开放式钢结构、木作和涂料组成了顶棚系统。进入展馆内部，随即展现给人以明朗开阔的的空间感。八角形的中庭设计，充满层次变化的墙面设计，在继承江南建筑风格的基础上又赋予了其独特的韵味。

（二）自然光在公共建筑室外的运用

自然光在外部的运用往往体现在墙面光影的投射，以及周边植物、山石所营造出来的光影效果。同样以苏州博物馆为例，墙壁以灰色为主色，这种折中而温和的色彩不仅可以降低光的反射，也使参观者的心理感受更为平静舒适，与周边“粉墙黛瓦”的建筑风格呼应（如图2）。

图2苏州博物馆自然光在室外的运用

因此，充分运用自然光渲染博物馆的光影效果，一方面能够减少照明能源的使用;另一方面也能与整个博物馆的生态保持平衡。馆内自然的植物、山水，都可以在不同时间的自然光下映射出不一样的空间意境。

三、人造光在公共建筑中的运用

公共建筑提供给人们一个自由活动的场所，夜间使用时需要人造光来进行照明。人造光除了满足公共建筑内部的照明需求外，近年来越来越多的国家和城市还采用人造光装点城市建筑，在建筑物外部装上灯具，打造城市夜景。

（一）人造光在公共建筑室内的运用

公共建筑内部的人造光主要用于夜间照明，比较常见的形式是主光源与辅助光源兼具的复合型。比如，将大厅的主灯作为主光源，同时在四周设置一些灯带、筒灯及射灯等作为辅助光源。其中，主光源灯具的选择主要依据建筑内部的层高和室内风格。主光源与辅助光源共同来满足照明需求，以及对气氛的渲染。

（二）人造光在公共建筑室外的运用

除了公共建筑室内运用到各种各样的人造光，公共建筑外部也逐渐有了人造光的“身影”。常见的方式是采用媒体立面，也就是在建筑物的表面贴满LED光源（如图3）。由于建筑物在夜间呈现的形态更具张力，能够带给观众更大的感官刺激，可以用这种方式释放建筑在夜间的艺术魅力。随着技术的发展，人造灯光不再是建筑的附属品，而是将建筑物作为一个灯光表现的载体，传达出所在城市的人文特质。

图3深圳灯光秀

上述媒体立面形式的出现，使得建筑和公众之间有了交流的媒介，承载着向观众和环境传递的信息。无论是在设计理念上，还是在建构和呈现方式上，建筑和媒体都不能完全独立，两者相辅相成，赋予公共建筑以生命力和感染力。优秀的媒体立面在白天和夜晚均能营造出建筑的美感，而且最终的表现风格趋于一致。

另外，对于城市而言，建筑物本身就是作为艺术组成部分而存在，兼具实用价值和观赏价值。因此，未来运用在建筑中的人造光应该平衡好自身与建筑、文化和公众的关系。

杭州在2000年左右，采用数以万计的灯光将整座宝石山照亮，随即带来的问题是：灯光打亮了之后鸟全飞走了。大概一个星期左右，市民在山上玩的时候就有好多虫子噼里啪啦地从树上掉下来。所以，有些人造光的照明方式可能带来严重的生态问题。

现代城市建设中，过量的可见光会引起视觉干扰，以及玻璃幕墙有害的光反射、霓虹灯的闪烁光、以及强照明光等造成的光污染问题还未得到重视。这些有害光不仅伤害人的眼睛，还会导致交通事故，同时影响生态环境的发展。

城市常见的建筑物外表灯光通常存在大量炫光，放眼看去的时候，进入人眼的光线量很大，瞳孔受到刺激会不自觉收缩，瞳孔肌肉紧张，随之产生疲劳感。这是由于建筑物的亮度与背景亮度（夜空）对比度较高，降低了人眼的舒适度。图4为赣州的军门楼，图5为西安的钟楼，两个建筑在人造光的运用上就截然不同。左边的建筑灯具没有安装在屋顶，呈现出的亮度对比度十分柔和;而右边则将灯具装在屋顶上，呈现出高亮度比，不仅影响人眼观赏的舒适度，也对周边居民的正常生活带来影响。

四、自然光和人造光的关系

在实际公共建筑的设计中，设计师通常将自然光和人造光相结合，两者互补。自然光对空间的大环境的光感和渲染起到主要作用，而人造光的光影设计对空间的整体效果设计上更加细致，甚至可以对空间进行特写。二者相比，自然光不用考虑人工安装和后期维护的成本，在设计中可以被最大化地利用，比如结合光照方向、空间结构来进行设计。相对而言，人造光由于增加了人为的因素，可塑性更强。主要体现在色彩、亮度等方面可以随意调节，不受时间和天气等因素的影响，为建筑的光影效果创造了更多的可能性。二者的结合能够呈现出与环境契合的光影效果，赋予建筑更大的想象空间。

五、结语

优秀的建筑设计师，不仅能够满足基本的功能性需求，还能够突出公共建筑的美感。巧妙运用自然光和人造光为建筑注入灵魂，通过运用光影重塑空间、增添意境。利用自然光的时间和空间变化，人造光亮度和色彩的可调节，为建筑增添一分独特的美感。另外，好的设计师应该将公共建筑设计作为一个城市性格的表现，从周边环境出发，在当地建筑特色的基础上进行创新。不仅要考虑建筑物作为独立个体的表现形式，也要兼顾其对周边居民生活的影响和对生态的影响，更好地平衡艺术与生活的关系。

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作者简介：谷梦汐，硕士，商丘学院应用科技学院助教。研究方向：环境设计。