建筑装饰设计中的光环境塑造与视觉效果分析

[摘 要]建筑装饰设计中的光环境塑造通过自然光与人工光源的有机结合，极大地提升了空间的视觉效果和功能性。光线是建筑空间中不可或缺的塑造元素。它通过影响空间形态、材料质感、色彩表现等多个方面，营造出多层次的视觉体验。光环境设计以其独特的光影变化，不仅赋予了建筑装饰美学价值，还进一步强化了空间的功能性与情感氛围。结合上海中心大厦的光环境设计案例，展示了光影艺术与节能环保技术的巧妙融合，探讨了如何通过光线调节建筑的视觉感知和使用体验，强调了光环境在现代建筑设计中的重要性。

[关 键 词]光环境设计；建筑空间；视觉效果；光影变化；照明设计

[中图分类号]J59 [文献标识码] A [文章编号] 2095-7556（2024）36-0036-03

文献著录格式：吴炳南，王美凤.建筑装饰设计中的光环境塑造与视觉效果分析[J].天工，2024（36）：36-38.

基金项目：厦门华天涉外职业技术学院“吴炳南思政名师工作室”专项基金。

光作为建筑空间的灵魂元素，深刻影响了人们对空间的感知与情感体验。在不同的文化和历史背景下，光环境的塑造手法丰富多样。从古代建筑中对自然光的尊崇到现代高层建筑中复杂的人工照明系统，光不仅照亮了建筑空间，还赋予了建筑空间情感温度和生命力。空间中的光影变化可以塑造出层次感、立体感以及独特的视觉韵律，进而使得建筑装饰设计更具有艺术性和实用性。尤其是在现代都市环境中，光环境的合理设计不仅需要考虑美学效果，还需满足节能环保的要求，使建筑设计在美观与功能性之间达到平衡。因此，探索光环境在建筑装饰设计中的塑造方法及其对视觉效果的深远影响，是推动现代建筑设计发展的重要课题。

一、光环境设计的理论基础

（一）光的物理特性与视觉感知

光是电磁波的一种形式，其波长、强度和频率直接影响人类的视觉感知。光的波长决定了颜色，短波长的光呈现蓝色，长波长的光呈现红色；光的强度影响亮度感知，较高强度的光会使空间显得明亮而开阔，而较低强度的光则营造出柔和的氛围。光的反射、折射与吸收等物理现象会在不同材质的表面产生不同的视觉效果，例如玻璃表面能增强空间的通透感，而粗糙表面则能吸收更多光线，减少反射光亮。人眼感知光的过程是通过视网膜中的光感受器，将光信号转化为神经信号传递至大脑，完成对颜色、亮度、对比度等信息的识别[1]。因此，理解光的物理特性是光环境设计的基础，它直接决定了建筑装饰中的视觉效果与空间氛围。

（二）光环境设计的基本原则与方法

光环境设计注重光线的布局、照明层次的营造以及光源的色温选择。首先，光线应与建筑空间的功能相适应，工作空间需要充足且均匀的照明，而休闲空间则可采用柔和的间接照明。其次，层次化照明是提升空间感的关键，合理组合主照明、辅助照明与装饰性照明，能够形成丰富的光影变化，增强空间的立体感。再次，光源的色温也是设计中的重要因素。高色温光线如冷白光常用于办公、展览等注重效率的场所，而低色温的暖黄光则适合营造温馨的家居氛围。最后，光环境设计不仅需要美学考量，还需注重节能环保，采用智能控制系统及节能光源，有效平衡视觉效果与能源消耗。

二、光环境与建筑空间的互动

（一）光线如何塑造空间形态与比例

光线通过其照射角度、强度和方向对空间形态和比例产生深远影响。首先，光线的照射角度、强度能够改变空间的视觉感知，如高射光可以拉伸空间高度，使其显得更加开阔，而低射光则会削弱空间感，营造出一种亲密感。强光能够突出空间的边界和形状，使其显得更加明朗和清晰，而柔和的光线则使空间轮廓更加模糊，营造出一种流动感。其次，光线的分布对空间比例的调整也至关重要。例如，均匀分布的光线可以强化空间的平衡感，而不对称的光照设计则会打破空间的常规比例，制造视觉上的张力与趣味[2]。

（二）光影变化对空间氛围的影响

光影变化是塑造建筑空间氛围的关键因素。不同时间段的光照变化，能够让空间呈现出多样的情感和视觉效果。例如，晨光的柔和能为空间带来清新的氛围，而正午的强光则为空间注入活力和清晰感。人工光源的调控更能通过亮度、角度与色温的变化，在同一空间内营造不同的氛围。例如，在餐厅设计中，低亮度且柔和的暖色调光影能营造出舒适、私密的用餐环境，而高亮度的冷色光线则适合公共区域或展示空间，突出空间的现代感与开放性。

（三）光线对材料质感与色彩的展现

光线的特性决定了其对材料质感和色彩表现的能力。不同材质在光线的照射下，反射、吸收或折射光的方式各不相同，这直接影响了它们的质感表现。例如，光滑的金属和玻璃材质在强光下能展现出高光泽度和反射效果，增强空间的现代感，而木材和织物则因其对光线的吸收特性，在低光照下呈现出温暖而柔和的质感。光线的色温也对色彩有重要影响，冷光源能够突出材料的硬朗色调，而暖光源则会使色彩显得柔和且富有层次感[3]。

三、光环境设计在建筑装饰中的应用策略

（一）创造层次丰富的照明方案

在建筑装饰设计中，照明方案的层次感决定了空间的功能性和美学效果。层次丰富的照明系统通常包含三种主要光源：环境光、任务光和装饰光。环境光提供基础照明，确保空间整体的光线均匀且明亮；任务光则专注于特定区域的照明，如厨房操作台、书桌等，满足工作或特定功能需求；装饰光则用于提升空间的艺术性和氛围感，如灯带、壁灯等能突出空间中的重要元素或结构特点。

层次照明设计的核心在于光源的协调与组合。通过合理的光线分布，可以有效避免单一光源造成的刺眼或阴暗现象，同时也能更好地突出空间的层次感。例如，在一个开放式的大厅中，使用天花板灯作为环境光源，结合重点照明如吊灯、射灯等，可以塑造出不同区域的光照分布，增加视觉的多样性和层次感。同时，配合可调节亮度和色温的智能照明系统，设计师能够根据时间或使用需求，动态调整光线的层次，极大地提升空间的使用效率和美观度[4]。

（二）运用光影艺术增强装饰效果

光影艺术通过光线的反射、折射、透射和投影等方式，在建筑装饰中创造了富有层次感和动态感的视觉效果。光影的运用不局限于照明功能，更可以成为设计的一部分。例如，设计师可以利用精心布置的光源和遮光装置，在墙面或地板上投射出复杂的阴影图案，从而形成独特的视觉焦点。通过对光源方向、强度及其与建筑元素的配合，可以在室内外空间中形成不同的光影变化，增强空间的艺术表现力。

在建筑装饰中，光影的运用可以有效增强空间的深度感与结构感。例如，墙面或窗帘的纹理可以在不同光线下呈现出截然不同的视觉效果，投射出错落有致的阴影，丰富空间的细节表现。此外，光影艺术还能通过透光材料的运用，如雕花玻璃或金属格栅，使光线以特定形式穿透，并在不同材质上产生丰富的折射效果，进一步提升建筑装饰的精致感与动态感。这种设计手法不仅能提升空间的视觉层次，还能引导人们的视线，增强空间的视觉体验。

（三）考虑节能与环保的照明设计

在建筑装饰设计中，节能与环保照明的考量至关重要，不仅为了降低能源消耗，更是为了实现可持续发展的设计目标。节能照明设计的核心在于选择高效的照明设备和优化光源布局。LED光源因高亮度、低能耗和长寿命，已成为现代建筑中的主流照明选择。与传统光源相比，LED灯具能够在提供充足照明的同时，显著减少能耗并延长使用寿命。

此外，充分利用自然光也是节能照明设计中的关键策略。通过合理的建筑设计，如增设大面积的窗户或天窗，将自然光引入室内，可以在白天减少对人工光源的依赖。配合光控系统，如智能窗帘或调光玻璃，能够根据外界光线强度自动调整室内的光照水平，进一步降低能源消耗[5]。

智能照明控制系统是实现节能照明的另一个重要手段。这类系统能根据空间的使用情况，自动调节光线的强度与亮度，避免不必要的光源浪费。例如，在未使用的区域，系统可自动调暗或关闭照明，节约电力。此外，智能系统还能根据外界环境的变化，自动调整室内的色温和亮度，以确保在节能的前提下仍能维持高质量的照明效果。节能与环保的照明设计不仅有助于降低能源成本，还能有效减少碳排放，符合绿色建筑的设计理念。

四、案例分析：上海中心大厦的光环境设计（一）项目背景与设计目标

上海中心大厦位于中国上海浦东新区陆家嘴金融贸易区，作为一座超高层摩天大楼，其高度达到了632米，是我国最高的建筑，也是世界第三高建筑。该项目始于2008年，目标是打造一个集办公、酒店、商业、观光等功能为一体的地标建筑。设计团队Gensler在建筑初期便确立了可持续发展的理念，力求将绿色建筑技术与现代化建筑美学相结合。大厦不仅需要满足商业和办公需求，还应具有显著的公共文化功能，成为城市地标和绿色建筑典范。通过结合先进的建筑设计技术与节能环保措施，上海中心大厦的光环境设计不仅服务于节能需求，还极大地提升了建筑的视觉表现力和使用者的体验。

（二）光环境设计的创新点与技术应用

上海中心大厦的光环境设计具有多项创新点，尤其在节能与环保技术方面做出了突出贡献。首先，大厦采用了双层玻璃幕墙系统，这项技术有效地减少了室内外的热交换，节约了冬季采暖和夏季制冷的能耗，提升了能源利用效率。双层幕墙不仅提供了温度缓冲区，还降低了大厦整体的风载压力，减轻了建筑结构的负担。其次，光环境设计利用了自然光与人工照明相结合的方案，建筑中设置了大量的透明和半透明材料，使自然光能渗透到内部空间，从而减少日间的人工照明需求。在夜间，上海中心大厦的泛光照明系统通过智能传感器控制光线亮度，确保在不同天气和时段下调整光强度和色温。这不仅有效减少了不必要的光污染，也实现了能源的高效利用。此外，位于大厦顶部的风力发电机为建筑提供了可再生能源，用于部分照明和电力需求。大厦顶部的这些风力设备每年可以发电118.9万千瓦时，足以支持夜间的照明使用。最后，光环境设计还融合了互动性和体验感，如在大厦的观光平台和高层办公区，通过灯光投影技术和多媒体互动展示，为游客提供了独特的视觉体验。这种创新不仅使建筑具有实用功能，还使其成为集视觉艺术、科技和环保为一体的城市地标。

（三）实际效果与公众反馈

上海中心大厦的光环境设计达到了节能高效和视觉美感的双重目标，公众反馈总体积极。在建筑投入使用后，数据显示其节能效果显著，节能率达22%，每年减少运营成本约1亿元。其中，智能照明系统和风力发电设备为大厦的泛光照明节约了大量电力。此外，大厦的双层幕墙系统在夏季降温和冬季保温方面也取得了优异的表现。

在公众体验方面，夜晚的灯光设计尤其受到好评，大厦的外立面灯光变化多样，既保持了简洁的美感，又展现了现代化建筑的科技魅力。参观者对观光层的互动光影展示和夜间观景体验评价颇高，认为其为上海的城市天际线增添了更多的活力与魅力。表1展示了上海中心大厦光环境设计的节能效果和公众反馈的关键数据。

五、结束语

建筑装饰设计中的光环境不仅是视觉美学的体现，更是功能性与可持续发展的关键所在。通过对自然光和人工光的精巧运用，设计师不仅提升了建筑的空间感与艺术性，也实现了节能与环保的目标。光线作为一种塑造空间的重要手段，其物理特性与材料、色彩的相互作用为建筑注入了生命力和情感温度。案例分析中的上海中心大厦展示了光环境设计在实际应用中的巨大潜力。通过双层玻璃幕墙、智能光控系统和风力发电等技术的整合，建筑不仅达到了节能效果，还创造出令人惊叹的视觉效果，成为城市地标性建筑。在现代建筑设计中，光环境的塑造已不再仅仅服务于功能性需求，更成为传递建筑理念和文化内涵的重要途径。未来，光环境设计将继续在技术与美学的融合中，推动建筑设计向更加环保、智能和人性化的方向发展。

参考文献：

[1]于冬波，陈竹筠，高家骥.光环境设计在室内空间中的意境营造研究[J].设计，2020，33（1）：156-157.

[2]员中圆，李永昌.室内空间光环境设计研究[J].灯与照明，2023，47（1）：32-35.

[3]翁威奇，刘珊婷，秦若冰.夜间体验经济视角下的历史街区景观光环境设计研究[J].美与时代（上），2024（7）：104-107.

[4]刘蕾，杨阳，冷红.天然光算法模型及其在建筑光环境设计中的应用研究[J].照明工程学报，2023，34（6）：199-205.

[5]王阳明.基于场所理论视角的建筑空间光环境设计[J].中国建筑装饰装修，2020（5）：94-95.

（编辑：李建军）