艺术照明发展对城市光环境形态的影响

黄 彦

（四川美术学院，重庆401331）

1 城市照明的发展

人类城市建设的发展过程中，建筑营造、城市规划技术逐渐成为提升居住环境质量的重要手段。因技术的限制，照明对城市环境的影响主要表现在照明器具品质、艺术造型或数量等方面。19世纪的第二次工业革命，极大推动了社会生产力的发展，电力驱动发光设备的出现是照明技术的革命性进步，改变了城市夜间环境，照明技术也随着人类进入电气时代而开始了不断的革新和发展。

城市照明建设始于19世纪末拥有先进技术和生产力的欧美发达国家，在20世纪初的美国，与城市照明相关的从业者一般作为设备制造厂商代表或采购顾问参与各种建设工程，提供城市中不同场所、空间的功能性照明服务。各种工业产品交易会、博览会为先进的灯光技术表现提供了舞台，开始有专家提出城市 “夜景照明”的概念。20世纪20—30年代的纽约向全世界展示了其在夜间所表现出来的不同以往的景致，但大部分吸引眼球的灯光是广告牌、车灯等，城市中除部分地标性建 （构）筑物及部分影院、酒店等商业建筑外部有一定艺术表现的灯光，城市室外环境几乎仍以功能性照明为主。

社会生产力和科学的不断进步推动了照明技术的革新，在现代化城市建设的发展过程中得到了广泛应用。城市不同场所在满足照明功能的同时，开始重视夜间环境的艺术审美性和视觉感知体验，夜景照明建设在大、中城市逐步形成规模，城市夜间总体风貌的表现开始与城市的区域地位和经济水平联系起来。

2 艺术照明技术手段的发展

城市中大量运用于艺术化、非功能性照明的LED光源产品，除具有高效长寿、环保等优点外，对于艺术照明需求来说，还具有其他种类光源不可比拟的便捷可控的特点，结合现代计算机技术，可以适配不同控制手段，快速、灵活呈现所需要的艺术光影表现。在中国，目前城市新建照明工程基本都采用LED光源，LED的特点改变了艺术照明设计方法，刺激和推动了城市夜景照明建设的规模化发展。

在物联网和大数据时代，人工智能技术的应用逐渐渗透到人类社会工作和生活的方方面面，也让与LED技术紧密结合的 “智慧照明”从概念逐步走向真正的应用，智慧照明是智能照明的更高级阶段，实现对城市照明灯具的集中控制与管理，具有根据实际需求自动调节、远程控制、故障反馈等功能，能大幅节省电力资源，提升公共照明管理水平，节省维护成本。21世纪以来，智慧照明成为城市照明技术发展的重要方向。

3 城市夜间光环境形态的变化

LED光源特有的发光方式及色彩表现，使大部分城市呈现出与以往完全不同的夜间风貌特征，新的城市夜间光环境对人的视觉感知、行为模式乃至身心健康都产生了较大的影响，也为城市艺术照明设计带来挑战。艺术照明技术应用对城市光环境的影响主要包括城市、载体 （单体）以及人3个维度。

3.1 城市

整体夜间风貌特征的改变是照明技术广泛应用于城市照明的主要结果，从直接的视觉感知来看，包括以下几点。

3.1.1 整体亮度水平

21世纪以来，LED照明技术的发展速度超越了行业技术预期，尤其是大量应用于城市夜景及功能照明中的白光系LED，其发光效率的飞跃式提升使相同的投入可以获得更多的光量。同时，又因LED发光的强指向性，任何一种配光方式的LED照明产品，都可在城市不同尺度和角度形成较高的视觉亮度感知。随着社会经济、城市建设的发展，人们对生活环境和夜间活动要求不断提升，推动了城市照明建设中LED技术的应用，光环境整体亮度水平的提升使城市夜间风貌的视觉特征发生了变化，成为目前城市夜间风貌变化的最显著特点。

3.1.2 对比度

从城市局部来看，LED照明的应用使夜间出现较大或极端的亮度对比几率增多，发光面与背景、周边环境的亮度对比度增大。较强的明暗对比度可以增强视看对象的可识别度 （可见度），同时能提升视觉表现力，产生焦点效应，但过强的对比度则会产生不舒适感甚至眩光，这种情况常见于城市环境亮度较低情况下的LED路灯或夜景照明光源等。

3.1.3 层次感

虽然单一照明载体 （被照对象）的亮度对比度可影响视觉感受性，但从城市整体来看，特别对于直辖市、省会等大城市来说，照明载体 （建构筑物、园林绿植等景观元素）密度相对密集，载体采用LED光源照明所产生的直射、散射光可对相邻的载体产生影响，而受影响的载体自身若也采用了LED照明，相互的溢散光作用会大幅提升城市空间环境亮度，从单体照明到区域乃至整个城市，整体明暗对比减弱，呈现的是整体亮度提升、层次感减弱的城市夜间光环境形象。

3.2 照明载体

LED因其亮度、光色可控的特性，应用于城市各类照明载体，可以更加高效地获取所要达到的色度和光度值，特别是在夜景照明应用中，一些对光色、亮度输出有较高要求的表现效果可以很容易实现，光色参数的灵活多变，使照明载体在夜间的色彩、材质、形体、结构及立体感等方面的细节表现比传统光源时代得到了加强，也由此产生了各种新的照明表现方法。

具有复杂光学特性的建 （构）筑物饰面材料容易形成高亮度的反射光，特别是一些高光泽度材料表面，几乎等同于镜面反射，加之在高亮度的城市夜间环境中，某些照明载体为达到突出的照明效果，采用提升照明器具功率或增加装饰性光源的照明手法，对人的视觉舒适度、身心健康都会产生不同程度的影响。

由于LED亮度及色彩的可控多变，在城市夜景中产生了一种新的照明方法，即媒体建筑照明，由各类可构成像素表现的灯具排列于建筑表面，构成能表现图案、文字等内容信息的屏幕。这种方法起源于传统光源时期对建筑表面的点、线的装饰性照明方法，因LED特性及控制技术的进步而实现通过光源的控制组合表达媒体信息的目的。媒体建筑照明也是目前大、中城市应用最为广泛的夜景照明方式，对城市照明载体乃至区域夜间形象的改变是巨大的。

3.3 人

人对城市照明的需求包括功能和艺术性 （非功能）两方面，城市夜间光环境的飞速变化对人的生理、心理产生影响，这些影响有可能是积极的，比如，对于道路照明来说，采用富含蓝光成分的白光系LED道路照明灯具可提高驾驶者的视觉敏锐度，缩短反应时间，一定程度上提升夜间行车的安全性；光色变化丰富的LED光源可以提升商业场所户外空间的趣味性和可识别性，增强人们在夜间游玩的乐趣和感受等。当然，一些艺术照明手段也可能对人产生消极作用，比如，媒体建筑产生的眩光、动态光可对人的视觉舒适度产生影响，景观照明灯具的溢散光对居民休息和睡眠的干扰，同时单纯为表现灯光而不考虑照明载体自身性质和结构形制的照明方法，也会影响人们对照明对象的认知和审美，造成对城市光环境视觉心理感受的负面影响。

4 城市艺术照明设计应用面临的突出问题

照明载体、背景及环境共同构成了城市的夜间形象，新技术的应用使城市整体亮度水平大幅提高，不论是单体还是建 （构）筑物群落，其自身亮度的提高意味着照明溢散光会提升周边背景、环境的亮度，尤其在照明对象密集的城市区域。对于建筑夜景照明来说，为突出环境的视觉效果，增加照明灯具数量，提高表面亮度，容易导致 “亮度攀比”，使区域环境亮度过度提高，造成恶性循环。虽然 《城市夜景照明设计规范》推荐了获得不同视觉表现的亮度对比值，旨在以最优化、最精确的方式获得夜景照明艺术表现所需要的照明指标水平，但在LED广泛应用的城市照明建设过程中，很少有项目能真正做到通过环境亮度和对比值来确定自身亮度水平，即照明方法和亮度指标的确定都是脱离环境的。随着以艺术照明为主的城市夜景建设的不断发展，高亮度、眩光及光污染等关键词时常被提及，这都与亮度水平越来越高和对比度的失衡相关，也是目前城市非功能性艺术照明中最突出的问题。

艺术照明应用于城市照明的过程中，还面临诸如彩光与动态光滥用、审美及文化内涵缺失、媒体立面过度使用以及光生物安全方面的危害等，这些都是未来艺术照明手段介入城市空间中需要重点关注和进行深入研究的课题。

5 结论

对于城市来说，艺术照明是提升城市人文和审美的手段，不论是老街旧楼还是摩天大厦，从街区到整个城市都具有自身的视觉和文化属性，从城市照明发展历史来看，国内外城市的灯光多源于传统节日、宗教祭祀、庆典活动所衍生的需求，即在满足功能使用的基础上，用光这一元素对照明载体的人文特质进行重现或强化。当人们不再关注夜景的感官刺激时，对于艺术照明这种表现形式来说，应充分考量载体的夜间形象从而呈现不同于白天的审美效果和文化内涵，同时以照明及视觉科学技术为基础，以科学的城市夜景照明规划、设计技术规范为依据，使艺术化的光环境成为城市个性、文化的一种符号化、象征化的表达。