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《照明设计》NO.91节选|学术论文:面向新时代的照明设计

原创 2023-05-18

《照明设计》NO.91光谱光效率曲线(图片来源:bpi)泰康之家•楚园(图片来源:bpi)生活会所(四季花厅)不同时段下色温变化实景(图片来源:bpi)中国企业家论坛永久会址照明实景(图片来源:bpi)国家速滑馆“冰丝带”照明实景(图片来源:bpi)

《照明设计》杂志2023年第2期总第91期电子期刊

《照明设计》NO.91电子期刊

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面向新时代的照明设计

文_李奇峰(上海碧甫照明工程设计有限公司)

摘要:本文在总结近年来照明领域科学技术发展脉络、社会能源管理目标和文化价值理性回归的基础上,以三个项目为例,分别阐述了“以人为本”、“以自然为本”、“建立文化自信”的照明设计理念。

关键词:新时代;照明设计;以人为本;以自然为本;文化自信

引言

人类社会历经石器时代、青铜时代、铁器时代、蒸汽时代、电气时代的数百万年漫长发展历程后,随着20世纪中叶电子计算机的出现和逐步普及,已经走过了信息时代。1995年比尔∙盖茨《未来之路》的出版,标志着以物联网为核心的智能时代的来临。这种在互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与网络结合起来而形成的一个巨大网络,实现任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通,大数据、云计算和人工智能的拓展进步,对我们的技术发展、商业和社会都已经产生重大的影响,我们正在面向一个崭新的时代。照明设计行业也需要在时代背景下,寻找行业发展的内源动力和拓展能力。

1 挑战和机遇

行业发展的内源动力来自近年来照明生理学的研究成果和智能技术的进步。

2002年,美国布朗大学的戴维布森(David Berson)等发现了哺乳动物视网膜上除了锥体细胞、杆体细胞之外的第三类感光细胞–内在光敏视网膜神经节细胞(ipRGC),这类感光细胞能参与调节许多人体非视觉生物效应,包括人体生命特征的变化、激素的分泌和兴奋程度。这一研究成果从根本上改变了照明生理学的理论基础,人们对照明环境的认识从以明视觉/暗视觉为基本架构的功能性研究,拓展到全面影响人体生理的第三视觉。深层次的研究发现,第三视觉的光谱光效率与明视觉/暗视觉不同,其峰值更偏向于短波长的可见光。由于光线可以影响人的昼夜节律,因此可以通过特别设计的照明环境来人为干预使用者的负面情绪,或者改善某些疾病。这也对照明科学的研究方法提出了新要求,照明质量由原来单一的视觉效果评价过渡到视觉效果和非视觉效果的双重评价,后者与人体健康密切相关。高质量光环境的含义从合适的光数量拓展到更健康的光,其意义不仅仅是概念输出和引导消费,更在于民生建设、面向生命全周期、健康全过程,为不同的应用场所和人群提供科学的用光指导和产品技术支持。由此产生的人因照明概念为照明产业的发展提供的广阔的舞台。

光谱光效率曲线(图片来源:bpi)

行业发展的另一个内源动力来自以LED光源和信息控制为代表的照明技术的进步。

与传统光源相比,LED光源具有明显的优势:(1)发光效率高,目前常用的LED光源的光效可达120 lm/W以上;(2)瞬时高速开关,并且对使用寿命影响很小;(3)可调光,通过配备合适的电气附件,可以满足精细调光的要求;(4)寿命长,普遍认为LED光源的平均寿命大于5万小时;(5)发光单元体积小,有利于灯具的设计,可以应用于各种场所;(6)自身发热量小,减少对环境的影响。更重要的是,通过调配发光器件和荧光粉,LED可以做到全光谱可定制,结合日益成熟的照明信息控制技术,与上述人因照明对光源光谱的要求不谋而合,成为健康照明产业发展的内源动力。

与此同时,社会经济发展面临着严峻的能源管理挑战。我国人均能源占有量远低于世界平均水平,能源供给不足已经成为社会经济可持续发展的一个重要制约因素。但目前我国单位国内生产总值能源消耗量仍大大高于世界平均水平。因此,2020年9月中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。“双碳”战略倡导绿色、环保、低碳的生活方式,加快降低碳排放步伐,有利于引导绿色技术创新,提高产业和经济的全球竞争力。与此密切相关的绿色建筑评价体系和LEEDs评价体系对照明设计提出更高的要求,并已经在行业内产生巨大的影响力,节约能源成为全行业和全社会的共识。

我们同样看到广泛的国际交流和文化自信的建立对社会深层文化的引导,大众的价值观、审美趣味、生活节奏、解决问题的方式以及人与社会的个人角色定位在发生深刻的变化。民众对自身文化价值的充分肯定和积极践行,使其对民族文化的生命力持有坚定信心。

在此背景下,“以人为本”、“以自然为本”、“建立文化自信”成为面向新时代照明设计发展的主题和方向。

2 设计实践

“以人为本”的设计实践

泰康之家•楚园位于武汉东湖高新区花山生态新城严西湖沿岸,占地面积约18万平方米。社区配备了专业康复医院和满足不同照护需求的专业设施,是可供独立生活老人以及需要不同程度的专业康养照护服务的老人长期居住的大型综合高端医养社区。整体社区包含生活会所、配套医院、生活公寓、协护和专护楼等完备的功能设施。不同的建筑空间,涵盖了老年人生活的方方面面,不仅包括居住、饮食、康健活动等日常活动,也包括学习、娱乐、集会等集体活动。照明设计应能分别满足不同使用者的全部需求,并创造舒适恰当的环境气氛。

泰康之家•楚园(图片来源:bpi)

因此,根据老年人从视力、视觉到心理感受的几个维度,到不同使用属性的空间特征,照明设计在初期就制定了科学合理的技术指标。在这方面,我国的相关标准比较宽泛,照明设计在此基础上做了更加详细的规划,并在国内外相关标准和规范数值基础上,做出了进一步的提升。室内空间根据使用者习惯,采用了不同色温调节的方式,给老年人创造符合生理和心理变化需求的模拟自然光设计。四季花厅顶部设有大面积的采光天窗,照明设计采用3000K和4000K双色温的照明形式,再通过百叶及卷帘的配合,形成每天日出日落以及天气变化的自然光环境,是对“以人为本”的人因照明的设计实践。

生活会所(四季花厅)不同时段下色温变化实景(图片来源:bpi)

“以自然为本”的设计实践

中国企业家论坛永久会址坐落于拥有丰沛降雪、广袤森林及得天独厚山谷雪道的亚布力度假区。冰雪之中,一座弘扬企业家精神的文化地标缓缓掠出地平线——中国企业家论坛永久会址隐匿山林之间,传达出中国企业家不畏艰险、勇敢追梦的精神,让亚布力成为一个原始的生命力与创造力迸发的地方。

建筑位于北国雪山轴线上,银白色的屋顶幕墙呼应着雪山环境,宛如雪山脚下的一顶大帐篷。建筑照明设计的概念是通过灯光轻轻覆盖屋面,地面连续围合的内透光,穿过层层叠叠的自然肌理,营造出轻盈的漂浮的雪丘之感。

夜幕降临,灯光开启,风雪如期而至。帐篷内炉火正旺,透过篷布,温暖而明亮。适时恰逢严冬,山谷里冰雪覆盖,建筑之翼踏过雪堆,平静舒展。屋面柔和的灯光徐徐展开,扫过半透明且漂浮的鹅毛状翼板,恰如暴风雪袭过的林海雪原。流线型的屋面挑檐随风舞动,屋面的雪或堆叠或消融,夜色下仿佛映射着斑驳的月光。轻盈雪片状的檐板,在室内外灯光的交相映衬下轻轻悬浮起来,错以为是遁匿而来的外星飞碟。经过严格的照度计算和精确的灯具调节,建筑外观照明功率密度降低至0.67W/m2。恰当的设计方案和高效的技术手段,灯光使建筑完全融入自然环境。

中国企业家论坛永久会址照明实景(图片来源:bpi)

“建立文化自信”的设计实践

国家速滑馆位于北京市朝阳区林萃路,毗邻奥林匹克公园,拥有面积达1.2万平方米、亚洲最大的全冰面设计,平时可接待超过2000人同时开展冰球、速度滑冰、花样滑冰、冰壶等所有冰上运动。作为2022年第24届北京冬季奥运会唯一新建的冰上竞赛场馆,国家速滑馆用于大道速度滑冰比赛,共产生了14 块金牌,是本届冬奥会产生金牌数量最多的单体场馆。国家速滑馆建成后与“鸟巢”、“水立方”共同组成“双奥”之城的核心建筑,成为延续城市空间记忆和传承奥运文脉的标志性建筑。

国家速滑馆以“冰”和“丝”为建筑设计意向,由22条晶莹剔透的玻璃圆管环绕建筑表面,韵律起伏的玻璃圆管成为建筑最具表现力的设计语言,象征速度与激情,体现速度滑冰的运动主题。设计意象代表冰的坚硬和丝的柔滑完美结合,因此又被称为“冰丝带”。

与鸟巢热烈、跃动的气氛以及水立方沉静、流动的气质形成巨大反差的同时,又一脉相承的是建筑照明由内而外散发的场所精神:“冰丝带”追求卓越、不设限的速度之感。

国家速滑馆照明设计立足冬奥契机,力求融入体育精神的内核,并将科技之光、绿色之光的设计理念注入现代体育场馆外观照明的设计脉络之中,致力于打造一个富于想象力、令人产生记忆点的现象级的建筑照明作品。作为北京重要的冬季奥运场馆,“冰丝带”将其重要的冰雪元素融合到玻璃圆管“冰丝带”表面肌理的设计之中,冰裂纹的图案结合釉面的遮盖力,是灯光的完美载体。光在整个玻璃圆管中形成遮蔽、半通透、通透及腔体反射投射的一系列复杂变化,形成理想的冰与光交融的效果。

国家速滑馆“冰丝带”照明实景(图片来源:bpi)

近年来,奥运经济成为全球发展的又一驱动力。国家速滑馆作为现代玻璃幕墙为主要建筑立面的新型体育建筑,其建筑照明也被赋予了多种内涵。

使用功能的拓展和艺术化的视觉环境设计是体育场馆在后奥运时代面临的新课题,速滑馆的照明设计充分考虑多场景使用的可能性,为后续利用提供广阔的舞台和空间。通过不同维度的思考和研究,速滑馆的照明设计实现了“冰丝带”“22”与2022这一特殊时间的永恒凝结。22条如丝如缕、晶莹剔透的冰之丝带在中国农历虎年新春留给世界一个速度与激情的冬奥印象,成为弘扬民族传统、建立文化自信的窗口。

3 总结

追求美感是照明设计永恒不变的主题。作为一种主观感受,人们对美的理解和认知却在不断的变化。后疫情时代来临,科学技术的进步和社会意识的变革已经对照明设计产生更为深远的影响,在此背景下,“以人为本”、“以自然为本”、“建立文化自信”被赋予新的内涵,并成为面向新时代照明设计发展的主题和方向,也必将对器材、施工、工程维护等照明产业链及相关行业提出新的要求和挑战,同时也带来新的更为广阔的发展契机。

(原文发表于:照明工程学报,有删改)

https://book.yunzhan365.com/ftsgk/rjfm/mobile/index.html

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