基于工业遗产保护的光环境设计可行性分析

逄焕宇，张国峰

(辽宁科技大学，辽宁 鞍山 114051)

1 概念界定

1.1 工业遗产保护

2003年《下塔吉尔宪章》中对于工业遗产概念解释道，“凡为工业活动所造建筑与结构、此类建筑与结构中所含工艺和工具以及这类建筑与结构所处城镇与景观、以及其所有其他物质和非物质表现……具有历史、技术、社会、建筑或科学价值的工业文化遗迹”[1]。对于工业遗产的保护主要基于形式保护与文化保护两个层面。形式保护的核心要义可以归结为：在保证结构、生态安全的前提下，尽可能地保存工业遗产原本风貌，包括保留工业遗产外观造型、建筑结构、材料肌理等，修缮或改造后，外观形式仍然具有较高辨识度和工业化特点；文化保护主要在于对非物质性的工业遗产的保存，例如关于工业生产的法律法规、规章制度、名人事迹、生产精神等以及物质性工业遗产所具有的历史、文化、技术等价值的传承与发扬[2]。

1.2 光环境设计

光环境设计是新兴概念与学科，光环境设计的核心要素是“光”，光是万物诞生、发展不可或缺的部分，光环境设计的提出与发展也说明着人类对于光的认知与控制也进入到系统科学层次。对于概念界定，田鲁教授在《光环境设计》一书中将光环境设计理解为基于光、色彩、视觉出发的，根据不同空间状态与服务需求而进行的设计[3]；张林教授认为，光环境设计是人们综合利用自然光和人造光，以功能实现、信息传达和文化建构为目的，对自然和建筑景观、展览陈列、生活居所等各种公共和私人空间进行的照明设置和视觉规划[4]。

光环境设计是多概念、多学科的融合。其一，光环境设计概念的出现，使原本相对独立的室内照明、景观照明、展陈等研究领域融会贯通[4]，相对应的原本独立的科学技术与研究方法也开始汇集。其二，光环境设计本身起源于舞台照明，而后经过实践改良，逐渐适用于建筑、景观、室内等方面，满足了不同使用功能。因此在学科交叉层面，它是以照明设计为基础，交叉有戏剧学、心理学、工程学等。

2 工业遗产光环境设计可行性分析

2.1 工业遗产具有照明设计价值

从照明设计价值来考虑，工业遗产的适宜性主要体现在3个方面，即空间体量大、形式独特、自带文化认同属性。

能够进行光环境设计的工业遗产主要是指工业遗产中的实体承载物，如建筑、工业厂区、工业生产机械等。首先，工业厂区内包括建筑、周边园区景观等，为了满足大工业生产要求，建造面积普遍较大，例如工业建筑为了能够容纳工业器械、产品以及生产工人作业甚至生活，举架开间比普通的住宅类建筑都要高大，这就决定了较大的空间体量。近田玲子认为，光与空间是紧密联系的，光是感知空间、塑造空间的重要线索。玲子所提出用光塑造空间的先决条件便是要拥有足够或者富裕的空间体量[5]。

其次，工业遗产种类多样，形制独特，造型硬朗简洁，功能独特，具有极高的辨识度，而加入光环境设计元素后，能够扩大这一显著特点。工业遗产的形式同样也是为了满足不同工业生产而诞生的，例如工业建筑根据功能划分为厂房、构筑物、技术研发建筑以及附属建筑等，每一种类又有若干分类，像构筑物又可以有水塔、烟囱、厂区内栈桥、囤仓等。独特的造型与工业化材质，倘若加之以巧妙地光设计语言，艺术张力自不言而喻。

最后，工业遗产本身具有历史、科技等价值，具有深深的工业文化烙印，也承载着本地区发展记忆[6]，而工业遗产光环境设计是以工业遗产保护为初衷，是为了传承发扬工业文化而做出的设计，尽可能追寻工业生产记忆，不舍本取末颠覆之前，良好的设计遵序这一重要原则，使项目能够契合地区发展轨迹，容易唤起居民的文化认同感和归属感。

2.2 经济效益

良好的工业遗产光环境设计成本可控，可控的关键在于充分利用自然光与控制人造光。自然光也称为“天然光”，是清洁与绿色能源，利用好自然光减少照明成本的同时在艺术表现、绿色生态等方面都有益处。现如今是否能够有效利用自然采光已经成为建筑界评价建筑是否成功的重要一条，这一点同样适用于工业遗产光环境设计中；控制人造光就是要控制灯具数量与光照质量两方面。工业遗产的照明设计所呈现的效果归根到底是艺术性的表达，要控制“灯火通明”局面的道理与绘画中“留白”的原理一致，找寻光环境设计中照明主体着重表现，主体周围适当“留白”，这样也达到了控制灯具数量目的。而控制数量并不意味着照明质量的下滑，反过来讲，照明效果的好坏也决不是灯具数量的简单相加。要达到照明效果，适宜的灯具、投光角度、投光距离以及照明反射面的材质等都需要在反复调试中找寻最佳最经济的方案。

工业遗产光环境设计对于区域经济发展具有一定的促进作用。在任何改造形式的工业遗产项目中，加入光环境设计都会具有裨益，例如工业遗产改造成为商业区域，加入光环境能够显著的吸引人流，丰富夜生活，拉动夜间经济增长[7]；对于文旅类型的工业遗产，能够传承并且发扬工业文化特色，甚至形成区域夜间新地标；而对于教育类的工业遗产，例如工业博物馆，除了升级工业遗产形象、增加知名度、趣味性等方面作用外，照明技术还能够帮助参观者了解工业相关知识，首钢三高炉博物馆运用光环境设计，用LED灯带以及特制发光装置模拟冶铁过程，涓涓铁水缓缓流出，成功再现工业生产景象，用较少的成本，营造出超越灯光的气氛。

2.3 生态可持续性

工业遗产光环境设计的生态可持续性主要体现在现行的绿色照明原则。绿色照明原则是20世纪90年代由美国国家环保局提出的高效节能、环保、安全、舒适4个标准。从卤钨灯到白炽灯到单管荧光灯直至现在的发光二极管(LED)，每一代灯具的更迭都是在践行节能与高效，灯具使用寿命也逐渐延长。技术革新造就新的照明单元能够呈现更好的光效，消耗更少的电能。而在降低光污染的层面上，LED所发出的光色更接近自然光，减少了对人有害的紫外线，大多数灯具能够改良内反射面，防止眩光等有害照明，发出自然柔和的光效[8]。智慧照明的普及，能够使照明效果随时可遥控，不同照明效果包括不同模式下的一键切换，更节省了人力物力，节约资源，践行生态原则。随着新技术的不断出现，未来灯具维护成本的降低以及废旧灯具无害化回收正逐步开始成为现实。

2.4 普适性

工业遗产光环境设计，是依托工业遗产而进行的设计，由于工业遗产改造更新项目分类明确，同业态条件下的工业遗产改造对于光环境设计的需求类似，其所蕴含的工业文化也具有很高同根性，因此某一较为成功的典型业态下的工业遗产光环境设计方案具有很强的普适性意义，具有从个例到一般的推广性。工业遗产光环境设计方案最终还是要根据工业遗产更新后的业态而定，一套好的工业遗产光环境设计案例，在重点照明主体的选择、灯具的选用、布光方式、光色调试以及最终呈现的效果上等方面，进行汇总分析，提炼出一套脉络清晰，行之有效的照明设计流程，将其运用到相似业态的工业遗产保护更新上，会有较高的融合性。充分研究这一普适性意义，无疑能够扩展工业遗产保护思路、扩大工业遗产改造项目影响力。

3 相关案例

3.1 首钢三高炉照明设计

首钢三高炉是首钢老厂区内重要的一条生产流水线，对于我国钢铁事业发展做出了巨大贡献，留存了北京市乃至新中国近现代钢铁文化记忆。现如今，因为紧邻冬奥组委会的特殊性位置，三高炉作为整体照明设计规划的“燃爆点”备受关注。项目完成于2019年上半年，是目前国内最新的、设计体量较大、设计质量较高的工业遗产光环境设计项目，具有醒目的工业特色和工业文化标识。

首钢三高炉照明规划层次分明，光色独特，尤其是错综复杂的高炉结构内所渗透出的红光，搭配高温白光，巧妙地渲染出工业文化特色氛围，具有十足的视觉冲击力。三高炉本体照明光源放置在炉内，巧妙地用间接照明拓展照明层次。照明规划有两种模式，“红光模式”是其一，也称为节日庆典模式，红光来自于设计团队数十次的反复试验，认定百分百高饱和度的红色光源最能“遮瑕”铁锈瑕疵，同时也能造成强烈的视觉体验[9]；另一种模式是高温白灯所营造的工业生产大场景，可以称之为“怀旧模式”或日常模式。

2018年11月，三高炉博物馆照明工程还未完工，某汽车公司就已经抢先进行了新车发布会，首钢三高炉成为全球第一次举办商业发布会的冶铁高炉，也开创了大型的工业构筑物改造为民用建筑物的先河。夜晚“红光模式”下的三高炉场地内进行了一场酣畅淋漓的灯光秀表演，更是工业遗产文化与潮流文化的碰撞，光环境设计在这一过程中扮演着无可替代的作用，三高炉照明设计因此也提升了影响力，而其所想要表达的工业遗产文化内涵也得到了传承与发扬。

3.2 糖舍休闲度假酒店光环境设计

糖舍度假酒店位于广西桂林阳朔县，被游客誉为“广西最美度假村”，前身是建于1966年，当地有名的老糖厂，经过改造后的糖舍基本保留有老厂区原貌。如果说首钢三高炉博物馆的光环境设计是追求视觉冲击力、气势恢宏的，那么糖舍光环境设计则可以用恬静清幽、古朴纯真来形容。糖舍光环境设计突出的亮点之一是设计师对于自然光的充分利用，设计师用老厂房以及周边老房屋的青砖、窗格、门框等老部件，用心制作成为一件件“自然光采集器”，独特的光影与肌理效果，处处彰显着工业与老建筑的古朴质感；另一大亮点就是“糖火祭”，糖火祭原本作为工业生产时期老糖厂每年开工仪式，用老糖纸和竹竿制作成篝火，寓意来年风调雨顺、生意兴隆，老糖厂经过改造后将这一传统延续下来，加以光环境设计的方式进行全新演绎，扩大表演范围丰富表演效果，使游客能够明显感受到工业文明与传统风俗文化的融合。

4 结语

工业遗产光环境设计所包含的不仅仅是停留在形式上的照明设计，合理的光环境设计融入到工业遗产保护过程中，更是对于工业遗产价值的继承和发扬，为工业遗产保护与更新注入新鲜活力，提供更多正向作用。而光环境设计作为新兴的产业和学科理论，现今与未来，也会紧紧依靠科技进行自我优化升级，更加节能高效、绿色健康、智慧可调，也会更加贴合工业遗产保护对于照明的需求，从而产生更多优秀案例，对于工业遗产保护事业产生更多积极的影响！