安 平 劉 剛 張明宇

(天津大學(xué)建筑學(xué)院，天津市建筑物理環(huán)境與生態(tài)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300072)

1 引言

天津市歷史風(fēng)貌建筑作為展現(xiàn)天津特色風(fēng)貌的窗口，如何使它們在夜晚煥發(fā)出新的生機(jī)與活力是當(dāng)前景觀照明設(shè)計的重點(diǎn)。由于歷史風(fēng)貌建筑色彩豐富多樣，如何更好地運(yùn)用光色來營造建筑夜景的良好氛圍一直是照明領(lǐng)域的一個難題。本文以國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“人工光環(huán)境中色光情感定量化研究”為支撐，結(jié)合作者參與《天津市城市色彩規(guī)劃》相關(guān)工作的成果，通過在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬景觀照明的典型光源，對天津市歷史風(fēng)貌建筑色彩典型案例進(jìn)行色光照明模擬實(shí)驗(yàn)，并對案例的色光應(yīng)用效果進(jìn)行主觀評價與科學(xué)分析，從而得到基于建筑色彩的色光情感表現(xiàn)的初步結(jié)論。

2 天津市歷史風(fēng)貌建筑色彩測試

對天津市眾多歷史風(fēng)貌區(qū)進(jìn)行篩選，選取保存完好并具代表性的街區(qū) (五大道、意式風(fēng)情街、解放北路)的歷史風(fēng)貌建筑組群進(jìn)行色彩測試。重點(diǎn)對建筑主體色、輔助色及建造材料進(jìn)行科學(xué)調(diào)查與統(tǒng)計。在晴天10∶00～15∶00時段，以《中國建筑色卡》國家標(biāo)樣 (GSB 16—1517—2002)為標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用色卡目測對比法，錄入色彩樣品數(shù)據(jù);還用TOPCON BM-7便攜式彩色亮度計對色彩樣品進(jìn)行亮度值測量。運(yùn)用“蒙賽爾色彩體系”對取樣色彩的色相 (Hue)、明度 (Value)和彩度 (Chroma)進(jìn)行定量化分析，根據(jù)色彩三維屬性所呈現(xiàn)不同權(quán)重進(jìn)行科學(xué)篩選，歸納出歷史風(fēng)貌建筑色譜。

2.1 歷史風(fēng)貌建筑色彩分析

主體色 (300個樣品):色相以暖色調(diào)為主，33%黃紅色 (YR)、22%黃色 (Y)、18%紅色 (R)、17%無彩色 (N)、10%其它;明度為57%中明度、39%高明度、4%低明度;彩度 (排除52個無彩度樣品)為75%低彩度、22%中彩度、3%高彩度。

輔助色 (244個樣品):色相以暖色調(diào)為主，32%紅色 (R)、26%無彩色 (N)、17%黃紅色(YR)、11%黃色 (Y)、14%其它;明度為51%高明度、34%中明度、15%低明度;彩度為68%低彩度、29%中彩度、3%高彩度。

(2)建筑色譜歸納:以建筑色彩樣品數(shù)量較多為首選原則，并以反映色彩樣品統(tǒng)計分析結(jié)果以及色相、明度、彩度的比例反映全貌為原則。依據(jù)SPSS軟件分析的結(jié)果，對歷史風(fēng)貌建筑的現(xiàn)狀色彩樣品中不具代表性，或破壞街區(qū)建筑色彩整體性、和諧性的樣品刪節(jié)后，精煉得出具有代表性且整體和諧的歷史風(fēng)貌建筑色譜。歷史風(fēng)貌建筑色譜主體色以暖色調(diào) (YR、Y、R)，中高明度，中低彩度為主。輔助色以暖色調(diào) (R、YR、Y)，高明度，中低彩度為主。

圖1 歷史風(fēng)貌建筑色彩分析圖

此外，歷史風(fēng)貌建筑主體色多為天然石材、水泥及各類粘土磚所呈現(xiàn)的材質(zhì)本色，如意式風(fēng)情街與五大道街區(qū)內(nèi)歷史風(fēng)貌建筑的清水磚墻的磚紅色(YR、R)，水泥抹面的米黃色 (Y)，以及解放北路金融建筑的花崗巖的淺灰色 (N)，等等。

2.2 典型色彩案例及照明光源的選取

(1)典型色彩案例選取:因建筑主體色是建筑色彩中最為典型的色彩情感影響因素，故本文僅以主體色為研究對象。根據(jù)天津市歷史風(fēng)貌建筑主體色的四類典型色相 (YR、Y、R、N)中色彩樣品出現(xiàn)頻率較多為原則，經(jīng)篩選后得出各色相的典型色彩樣品 (見表1)。其中黃紅色 (YR)的典型色彩樣品參數(shù):色相為 0.6YR、明度為 5、彩度為4.8;黃色 (Y)的典型色彩樣品參數(shù):色相為6.3Y、明度為7.5、彩度為3.6;紅色 (R)的典型色彩樣品參數(shù):色相為4.9YR、明度為4.5、彩度為5.6;無彩色 (N)的典型色彩樣品參數(shù):明度為6.25。

(2)典型照明光源選取:本研究選用目前常用景觀照明光源中的高壓鈉燈、金屬鹵化物燈及LED燈 (白光)作為實(shí)驗(yàn)所用光源。并以高壓鈉燈SON-T150W、金屬鹵化物燈 MHN-TD70W、LED燈GP-120W作為光源色光模擬樣本 (見表2)。

表1 建筑主體色典型樣品

表2 光源技術(shù)指標(biāo)

3 實(shí)驗(yàn)方法與結(jié)果

3.1 實(shí)驗(yàn)方法

在實(shí)驗(yàn)室條件下，通過儀器測量得出本實(shí)驗(yàn)中所用不同典型光源顏色的三種刺激值 (X、Y、Z)，根據(jù)ITU(國際電信聯(lián)盟)的PAL制式顏色顯示器XYZ系統(tǒng)向 R、G、B空間的顏色轉(zhuǎn)換，得到色度學(xué)刺激值R、G、B，經(jīng)過換算得出計算機(jī)顯示顏色體系中的像素灰度值。以實(shí)驗(yàn)得出的像素灰度值為依據(jù)，用計算機(jī)對實(shí)驗(yàn)所用3種典型景觀照明光源的色光進(jìn)行模擬，并對模擬場景中的4個典型歷史風(fēng)貌建筑色彩案例進(jìn)行模擬色光照明實(shí)驗(yàn)，共形成12種色光情感樣品 (見圖2)。

筆者認(rèn)為課例打磨類教研論文的撰寫一定要清晰的呈現(xiàn)前后三次不同的教學(xué)設(shè)計，可以按照教學(xué)環(huán)節(jié)呈現(xiàn)，也可以整體呈現(xiàn).如果按照教學(xué)環(huán)節(jié)呈現(xiàn)(以“分式的基本性質(zhì)(1)”的磨課為例，詳見文[2])，筆者認(rèn)為可以對每一個教學(xué)環(huán)節(jié)以“首次試教、再次試教、最后試教”的形式呈現(xiàn)三次設(shè)計，在此基礎(chǔ)上從設(shè)計意圖、打磨思路、打磨細(xì)節(jié)進(jìn)行具體的介紹，詳細(xì)記錄磨課的整個過程.

此后，在實(shí)驗(yàn)室暗室中對不同樣品的色光應(yīng)用效果進(jìn)行心理感受主觀評價，得到基于建筑色彩的模擬色光情感表現(xiàn)的初步結(jié)論。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過對50份有效主觀評價問卷的統(tǒng)計分析，得出了基于建筑色彩的模擬色光情感表現(xiàn)的初步結(jié)論。

(1)不同光源對同種建筑色彩感受的影響

①YR(磚紅色):與高壓鈉燈組合易喚起人們“溫暖的”、“熱鬧的”、“有活力的”的色光情感，(見圖3);與金屬鹵化物燈組合易于喚起人們“優(yōu)雅的”、“寧靜的”、“舒適的”的色光情感;與LED燈組合易于喚起人們“寒冷的”、“明亮的”、“現(xiàn)實(shí)的”的色光情感。

②Y(米黃色):與高壓鈉燈組合易喚起人們“溫暖的”、“活躍的”、“浪漫的”的色光情感;與金屬鹵化物燈組合易喚起人們“優(yōu)雅的”、 “舒適的”、“輕松的”的色光情感;與LED燈組合易喚起人們“明亮的”、“寧靜的”、“無活力的”的色光情感。

圖2 色光情感樣品圖

③R(紅色):與高壓鈉燈組合易喚起人們“溫暖的”、“熱鬧的”、“活躍的”的色光情感;與金屬鹵化物燈組合易喚起人們“寧靜的”、 “優(yōu)雅的”、“輕松的”的色光情感;與LED燈組合易喚起人們“寒冷的”、“明亮的”、“無活力的”的色光情感。

④N(水泥灰色):與高壓鈉燈組合易喚起人們“傳統(tǒng)的”、“溫暖的”、“浪漫的”的色光情感;與金屬鹵化物燈組合易喚起人們“優(yōu)雅的”、“肅穆的”、“寧靜的”的色光情感;與LED燈組合易喚起人們“明亮的”、“肅穆的”、“寒冷的”的色光情感。

(2)典型景觀照明光源色光的不同適用性

根據(jù)以上典型景觀照明光源對四種典型建筑色彩案例的模擬色光照明實(shí)驗(yàn)，以及對色光情感表現(xiàn)的主觀評價與科學(xué)分析，可以初步得出歷史風(fēng)貌建筑景觀照明中典型光源色光的不同適應(yīng)性。

圖3 磚紅色與高壓鈉燈組合的色光情感分析圖

圖4 意式建筑特有的浪漫風(fēng)情

圖5 LED光源突顯了建筑細(xì)部

①高壓鈉燈 (2000K色溫)的色光易于營造“溫暖的”、 “熱鬧的”、 “有活力的”、 “活躍的”、“傳統(tǒng)的”、“浪漫的”的環(huán)境氛圍;如意式風(fēng)情街的大量磚紅色與米黃色建筑均采用高壓鈉燈作為照明光源，不僅可以很好地烘托夜晚街區(qū)內(nèi)商業(yè)娛樂及旅游觀光的歡快氛圍，同時也使得這些意式建筑更好地展現(xiàn)出它們所特有的浪漫風(fēng)情 (見圖4)。

② 金屬鹵化物燈 (4200K色溫)的色光易于營造“優(yōu)雅的”、“寧靜的”、“舒適的”、“輕松的”、“肅穆的”的環(huán)境氛圍;如解放北路作為傳統(tǒng)金融商務(wù)街，夜晚需要呈現(xiàn)出寧靜、肅穆、典雅的歷史氛圍，因此磚紅色、水泥灰色建筑采用金屬鹵化物燈更為適宜，這樣不僅可以更好地展現(xiàn)這些金融建筑莊重、優(yōu)雅的內(nèi)在品質(zhì)，而且與解放北路夜晚的整體氛圍相和諧。

③LED燈 (白光6000K色溫)的色光易使人產(chǎn)生“明亮的”、 “寒冷的”、 “寧靜的”、 “肅穆的”、“現(xiàn)實(shí)的”的心理感受。因此，歷史風(fēng)貌建筑不宜采用LED(高色溫白光)作為大面投光照明，但可以將LED作為一種“點(diǎn)睛”的亮色，對歷史風(fēng)貌建筑立面豐富細(xì)節(jié)的刻畫與建筑形體輪廓的勾勒都將是理想的選擇 (見圖5)。此外，還可運(yùn)用LED與其它色光形成冷暖、明暗的對比，從而創(chuàng)造出戲劇化的色光情感。鑒于篇幅有限，本文只選擇了LED中高色溫白光作為研究對象，今后將重點(diǎn)針對LED可變光色而產(chǎn)生豐富的色光情感角度進(jìn)行深入研究。

(3)歷史風(fēng)貌建筑景觀照明色光應(yīng)用發(fā)展建議

歷史風(fēng)貌建筑風(fēng)格多樣、形態(tài)各異、色彩豐富，運(yùn)用景觀照明時除了要做到色光和建 (構(gòu))筑物功能相協(xié)調(diào);色光和建 (構(gòu))筑物飾面材料顏色相協(xié)調(diào);色光和周圍環(huán)境的色相及特征相協(xié)調(diào)。還應(yīng)將色光情感因素作為評價歷史風(fēng)貌建筑景觀照明設(shè)計水平的重要內(nèi)容之一。

色光統(tǒng)一對烘托夜晚歷史風(fēng)貌建筑的整體氛圍效果明顯，但還需適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用不同色光以及色光組合才能更好地展現(xiàn)出建筑多姿多彩的藝術(shù)品質(zhì)?？梢愿鶕?jù)這些建筑鮮明的美學(xué)特征、形體結(jié)構(gòu)、外墻材質(zhì)與色彩，通過色光變化為建筑重塑一個異于白天的新表情，同時給人帶來全新的情感體驗(yàn)。

隨著季節(jié)變遷，可以適當(dāng)調(diào)整變換歷史風(fēng)貌建筑景觀照明的色光以符合人們的情感需求。例如在炎炎夏日，采用金屬鹵化物燈、白光LED燈在夜晚更容易給人營造清新、涼爽的心理感受。而天津冬季寒冷干燥、萬物蕭條，在夜晚采用高壓鈉燈的暖黃光更利于為人營造出溫暖的、有活力的、浪漫的環(huán)境氛圍。通過這種靈活的變換方式，將會為歷史風(fēng)貌建筑營造出更加多彩宜人的光環(huán)境氛圍，同時也詮釋出景觀照明中以人文本的時代新理念。

此外，歷史風(fēng)貌建筑景觀照明色光應(yīng)用還要考慮綠色節(jié)能問題，應(yīng)盡量選擇光效高、光通量足的節(jié)能光源，還應(yīng)注意避免色光污染現(xiàn)象。

4 結(jié)語

本研究通過在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬景觀照明典型光源，對天津市歷史風(fēng)貌建筑色彩典型案例進(jìn)行色光照明模擬實(shí)驗(yàn)，并對案例的色光應(yīng)用效果進(jìn)行主觀評價與科學(xué)分析，得到基于建筑色彩的色光情感表現(xiàn)的初步結(jié)論，進(jìn)一步歸納出景觀照明中典型光源色光的不同適應(yīng)性，為今后歷史風(fēng)貌建筑景觀照明色光應(yīng)用提供一定的科學(xué)依據(jù)。此外，還提出歷史風(fēng)貌建筑景觀照明色光應(yīng)用的發(fā)展建議，以期將照明技術(shù)與藝術(shù)有機(jī)結(jié)合，從而更好地運(yùn)用景觀照明的色光來展現(xiàn)歷史風(fēng)貌建筑獨(dú)特的文化內(nèi)涵和藝術(shù)品質(zhì)，使它們在夜晚煥發(fā)出愈發(fā)迷人的生機(jī)與活力。

［3］焦燕，詹慶旋.城市建筑夜景照明中的光色運(yùn)用［A］.中國建筑學(xué)會建筑物理分會第八屆年會學(xué)術(shù)論文集 ［C］，天津:天津大學(xué)出版社，2000:306.

［5］陳仲林.夜景照明中顏色設(shè)計原則 ［J］.燈與照明，2001(3):79.

［6］劉佳，詹慶旋.城市景觀照明中光色運(yùn)用的探討［J］.光源與照明，2005(2):6.

［7］肖俊宏.景觀照明中色光偏好定量化方法研究 ［博士學(xué)位論文］天津大學(xué)，2008.

［8］王婷.建筑景觀照明中涂料墻面色光情感定量化方法研究 ［碩士學(xué)位論文］天津大學(xué)，2009.