高校校園燈光環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)分析

尤 其

（溫州技師學(xué)院，浙江 溫州 325000）

0 引言

近些年，國(guó)內(nèi)高校在校園建設(shè)中，除了一些基本設(shè)施與綠化造景外，還將燈光環(huán)境歸納到規(guī)劃范圍內(nèi)。但在現(xiàn)有的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)資料中，關(guān)于校園室外的燈光設(shè)計(jì)討論并不多，主要集中在室內(nèi)燈光布置以及校內(nèi)景觀規(guī)劃方面。本文則重點(diǎn)圍繞校園公共區(qū)域的燈光環(huán)境展開(kāi)分析，探究燈具選擇與設(shè)計(jì)，燈光環(huán)境交互性及智能控制等，具有一定分析價(jià)值。

1 校園燈光環(huán)境設(shè)計(jì)思路

1.1 設(shè)計(jì)理念

在校園燈光設(shè)計(jì)中，需要明確的是該類(lèi)環(huán)境規(guī)劃并非只是夜間照明，要求在白天條件下，校內(nèi)燈光環(huán)境也具有獨(dú)特性，對(duì)人工光源有過(guò)度依賴感的規(guī)劃觀點(diǎn)，會(huì)直接將燈光環(huán)境設(shè)計(jì)和校內(nèi)夜晚照明“劃等號(hào)”，這顯然是比較片面的。事實(shí)上，燈光環(huán)境可以反映出學(xué)校文化特點(diǎn)，雖然燈光大多數(shù)情況下主要在夜景中呈現(xiàn)，但是無(wú)論整體背景設(shè)計(jì)如何出彩，倘若主題無(wú)法讓人認(rèn)可，那么最終燈光環(huán)境規(guī)劃結(jié)果也難逃失敗的命運(yùn)。從該角度來(lái)講，燈光環(huán)境設(shè)計(jì)需要與學(xué)校本身的文化背景相適應(yīng)，與全員行為模式、價(jià)值理念相符。

1.2 設(shè)計(jì)目標(biāo)

校園燈光的設(shè)計(jì)目的就是優(yōu)化空間質(zhì)量，形成“為人”環(huán)境，并非“人為”空間。燈光環(huán)境下的“光亮”，布置單純點(diǎn)亮學(xué)?？臻g，需要通過(guò)對(duì)光影、虛實(shí)及明暗的處理，打造藝術(shù)性的氣氛及環(huán)境，強(qiáng)調(diào)校內(nèi)人員現(xiàn)實(shí)需求，規(guī)劃出符合師生學(xué)?；顒?dòng)的空間。簡(jiǎn)單來(lái)講，照明并不是根本意圖，而是要借助良好的燈光環(huán)境，使師生可以安全、舒適地學(xué)習(xí)與工作。如果單純尋求光亮，會(huì)使燈光環(huán)境喪失應(yīng)有的作用。

1.3 設(shè)計(jì)原則

對(duì)于高校校園燈光環(huán)境規(guī)劃，需要遵循幾項(xiàng)基本設(shè)計(jì)原則：意境文化性、節(jié)能安全性與生態(tài)環(huán)保性。高校的燈光環(huán)境既需適應(yīng)照明要求，還應(yīng)具備文化內(nèi)涵，突出人文情懷，為學(xué)生打造舒適的生活景象。同時(shí)，校園建設(shè)中各類(lèi)設(shè)施安全性與節(jié)能性是必然要強(qiáng)調(diào)的問(wèn)題，燈光景觀也不例外。而生態(tài)環(huán)保性則主要體現(xiàn)在控制人工改造對(duì)原有環(huán)境的影響，在適應(yīng)校內(nèi)植物習(xí)性的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)燈光景觀。

2 校內(nèi)燈光環(huán)境規(guī)劃要點(diǎn)

2.1 全面性規(guī)劃

高校內(nèi)部景觀需在學(xué)術(shù)和實(shí)踐氣氛下，進(jìn)行整體性營(yíng)造，無(wú)論是宏觀，還是微觀層面的空間條件，均應(yīng)是規(guī)劃考慮的對(duì)象。校園燈光環(huán)境要滿足全面性規(guī)劃的原則，將宏觀和微觀結(jié)合起來(lái)，強(qiáng)調(diào)全面性和有序化的統(tǒng)一。設(shè)計(jì)規(guī)劃早期，需對(duì)校內(nèi)燈光進(jìn)行全面性考量，按照高校辦學(xué)定位和文化背景，選定合適的景觀主題和主要特色，制定可操作的方案，進(jìn)一步在氣氛、顏色、觀賞等層面實(shí)行具體規(guī)劃。最終在條件許可的前提下，引入“智慧燈光”的思路，使校內(nèi)燈光環(huán)境更具現(xiàn)代化特色[1]。

2.2 突出形式美

在校內(nèi)燈光環(huán)境中，光影處理是在追求藝術(shù)感和形式美的關(guān)鍵方式，屬于利用人造光源打造的綜合性空間。對(duì)于校內(nèi)燈光設(shè)計(jì)，可以將其當(dāng)成藝術(shù)作品，規(guī)劃實(shí)踐中要結(jié)合學(xué)校既有環(huán)境條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，巧妙處理光影，使燈光景觀更加多樣化。除此之外，燈光設(shè)計(jì)師還需根據(jù)校內(nèi)分區(qū)功能差異，選擇不同亮度的燈具。比如在主要道路、校門(mén)口地點(diǎn)，可配備高亮度的燈具；廣場(chǎng)與其他開(kāi)放式的區(qū)域，則可適當(dāng)降低照度；景觀小品建議由多種亮度燈具構(gòu)成，提高整體的觀賞性。顏色則需以冷色調(diào)為主，穿插少量暖色調(diào)燈光，避免使用刺激性較強(qiáng)的彩色炫光。

2.3 注重整體活力

對(duì)于燈光設(shè)計(jì)處理，“反規(guī)劃”屬于一種設(shè)計(jì)方法，其有利于保障景觀連續(xù)性與整體性。規(guī)劃校內(nèi)燈光中，為防止過(guò)多設(shè)計(jì)在校園內(nèi)產(chǎn)生突兀感，建議將“自然”作為整體基調(diào)，“裝飾”功能則作為輔助，把燈光設(shè)施和校內(nèi)環(huán)境巧妙聯(lián)系起來(lái)。在維護(hù)既有學(xué)校景觀完整性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步創(chuàng)新燈光布置，為校內(nèi)空間增添一絲活力。

3 高校校園燈具類(lèi)型設(shè)計(jì)

3.1 符號(hào)提取

校園環(huán)境燈具選擇中，提取符號(hào)是非常重要的環(huán)節(jié)，選擇元素是否合理、巧妙，關(guān)系到最后設(shè)計(jì)效果。在實(shí)際提取符號(hào)元素中，面對(duì)的設(shè)計(jì)素材極為豐富，但都要確保選用元素和表達(dá)內(nèi)容具有一定關(guān)聯(lián)，保障規(guī)劃景觀是有內(nèi)涵的，特別在高校這類(lèi)特殊場(chǎng)所中。例如，武漢大學(xué)原有建筑物上包含“云紋”，非常優(yōu)美、靈動(dòng)，這也是該所高校內(nèi)部景觀的一個(gè)特色，在燈光設(shè)計(jì)中便選擇云紋作為燈具主要造型。另外，書(shū)籍是教育活動(dòng)的關(guān)鍵載體，在校園環(huán)境規(guī)劃中，也可將書(shū)籍當(dāng)成一種元素。此處值得強(qiáng)調(diào)的是，設(shè)計(jì)加工選擇的符號(hào)元素，高校校園燈光環(huán)境規(guī)劃設(shè)計(jì)分析，需要從中挖掘出本質(zhì)特征，將其和學(xué)校本身的特色結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行燈具造型設(shè)計(jì)。

3.2 燈具造型

燈具造型是構(gòu)成燈光環(huán)境的直觀呈現(xiàn)形式，良好燈具設(shè)計(jì)需在內(nèi)涵和形式上達(dá)到統(tǒng)一。實(shí)際設(shè)計(jì)中，嘗試深度分析校內(nèi)環(huán)境條件，把各類(lèi)設(shè)計(jì)素材形態(tài)實(shí)施具象處理，提煉及統(tǒng)籌形態(tài)特點(diǎn)、燈具應(yīng)用過(guò)程，妥善創(chuàng)新學(xué)校別具一格的符號(hào)。以云紋為例，其屬于傳統(tǒng)裝飾紋樣之一，具有高度可變性，設(shè)計(jì)燈具造型中，可選擇簡(jiǎn)化與抽象的表現(xiàn)手法，將云紋與書(shū)籍聯(lián)系起來(lái)，兼顧形式美與深刻藝術(shù)內(nèi)涵，打造極具美感的燈光環(huán)境[2]。由此設(shè)計(jì)出的燈具，既符合外在觀賞性需要，又美化校內(nèi)總體環(huán)境。燈罩部件選擇云紋抽象線條，構(gòu)成“螺旋”樣式，周邊高于中心處，燈具形成向上的動(dòng)態(tài)之感，使靜態(tài)燈光會(huì)在校內(nèi)環(huán)境中“翩翩起舞”。燈柱部分則運(yùn)用“倒梯”的樣式，從上至下轉(zhuǎn)縮小。利用云紋與書(shū)籍樣式的燈具，讓校內(nèi)燈光景觀有了深層次的文化意義，以及簡(jiǎn)單、大氣的外在美感。

3.3 材質(zhì)色彩

燈具不僅要有合適的造型，還應(yīng)通過(guò)對(duì)材料與顏色的處理，保障燈光環(huán)境整體質(zhì)量。在相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)逐漸成熟中，燈具材質(zhì)隨之豐富，由原本的石頭、貝殼，發(fā)展到銅、紙、布、玻璃與塑料等，從單一形式變得多元化，功能也更加豐富，各種材料均具有特殊的性質(zhì)和功能、質(zhì)感等，為觀者帶來(lái)多種視覺(jué)感官。校園燈具選擇中，武漢大學(xué)以乳白色的塑料材質(zhì)為主，這是由于該種材料結(jié)構(gòu)有較高穩(wěn)定性，而且對(duì)人體沒(méi)有明顯危害，造價(jià)也遠(yuǎn)低于玻璃材料。同時(shí)，塑料彈性系數(shù)偏高，方便加工成型，可降低造型制作的難度。乳白色的透光性較好，并有利于形成干凈、整潔的感受。燈柱位置則可以選擇不銹鋼，加工難度低，使用周期長(zhǎng)，同時(shí)還可以形成現(xiàn)代藝術(shù)感，遠(yuǎn)看猶如一座雕塑。

4 校園公共區(qū)域燈光環(huán)境

4.1 交互燈光

高校公共區(qū)域中，燈光屬于一項(xiàng)主要的觀賞點(diǎn)，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)既應(yīng)注重人員直觀體會(huì)，又要借助燈光設(shè)計(jì)，使人和空間環(huán)境自然而然地互動(dòng)。近些年，LED 紅外線使照明產(chǎn)生的光污染減少，又由于該類(lèi)技術(shù)本身的特性，提高捕捉互動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn)的精準(zhǔn)性，給交互式的燈光環(huán)境，提供可靠硬件條件。如今，公共區(qū)域的交互燈光規(guī)劃，可分成幾種形式。

第一，觸感互動(dòng)。該類(lèi)燈光環(huán)境是利用多點(diǎn)觸控手段以及傳感技術(shù)，讓人和公共空間可以實(shí)時(shí)互動(dòng)，當(dāng)相應(yīng)設(shè)備被觸發(fā)，便會(huì)通過(guò)燈光形式進(jìn)行反饋，由此提高整個(gè)空間的活躍氛圍，使場(chǎng)地本身更具有互動(dòng)性。比如布魯克菲爾德廣場(chǎng)，曾經(jīng)舉辦一次圣誕節(jié)主題的燈光展，玻璃天花板上分布數(shù)百個(gè)燈具，人們?cè)谟|碰LED“許愿臺(tái)”，并對(duì)空中燈盞說(shuō)出自身的愿望。在該設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)可按照采集到的觸感信息差異，形成相應(yīng)的色彩，通過(guò)“許愿臺(tái)”，把信息上傳到對(duì)應(yīng)燈具上，用多樣化的燈光表達(dá)了已經(jīng)“接收到”愿望。此種觸感互動(dòng)方法，使燈光環(huán)境更具多樣性，同時(shí)也給人們創(chuàng)造多變的審美感受。校園內(nèi)部的燈光設(shè)計(jì)，可選擇校內(nèi)小廣場(chǎng)以及其他開(kāi)放化的區(qū)域，安裝觸感互動(dòng)燈光，為師生帶來(lái)更多的驚喜。

第二，光感互動(dòng)，其主要體現(xiàn)在光影處理上，讓人和空間進(jìn)行互動(dòng)。在公共區(qū)域內(nèi)，燈光環(huán)境中引入光感互動(dòng)，根本目的是提高該場(chǎng)所的吸引力，讓更多人來(lái)此，體會(huì)別樣的光影藝術(shù)。比如，波士頓公園便運(yùn)用光感互動(dòng)技術(shù)。布置“swing time”主題的環(huán)形秋千，既承擔(dān)暫時(shí)休憩的功能，還在各個(gè)秋千中安裝LED 燈，由控制裝置操控，結(jié)合秋千實(shí)際狀態(tài)，變換各種顏色，實(shí)現(xiàn)燈光交互。秋千處于靜態(tài)中，會(huì)有白色光發(fā)出，一旦控制裝置采集到秋千發(fā)生搖晃，就會(huì)立刻調(diào)整成紫色光源。通過(guò)該種燈光變化設(shè)計(jì)，引導(dǎo)人們交互。高校燈光設(shè)計(jì)中，不能僅考慮在某塊空地上單獨(dú)建設(shè)一處燈光景觀，還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有構(gòu)筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)。可參考波士頓公園，在籃球場(chǎng)、健身器材上增加光感互動(dòng)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在校內(nèi)活動(dòng)中有更強(qiáng)的互動(dòng)感。

第三，體感互動(dòng)，其是利用人體腿腳動(dòng)作以及體重變化，控制燈光交互，提升整個(gè)空間的趣味性。例如太古里廣場(chǎng)中“the pool”，其主要是LED 交互設(shè)備構(gòu)成，組成大型圓形池子，踩在上面后，會(huì)根據(jù)體重差異改變各種燈光顏色，隨著踩踏動(dòng)作，燈光不斷改變，實(shí)現(xiàn)燈光互動(dòng)。該類(lèi)比較多樣的交互反饋，能夠給人不同的樂(lè)趣體驗(yàn)。校內(nèi)燈光設(shè)計(jì)中，可以把該類(lèi)體感互動(dòng)技術(shù)運(yùn)用到圖書(shū)館臺(tái)階上，吸引學(xué)生進(jìn)入。

第四，綜合交互。在光、聲等科技愈發(fā)完善中，很多公共場(chǎng)所燈光環(huán)境，不再局限在某種單一的交互方式，嘗試引入多樣化的處理手段，將不同交互方法聯(lián)合起來(lái)，爭(zhēng)取和人們?cè)诓煌泄偕线M(jìn)行互動(dòng)。比如加拿大的一種冰山互動(dòng)裝置，達(dá)到綜合式燈光互動(dòng)的極致。其包含金屬材質(zhì)拱門(mén)，內(nèi)置運(yùn)動(dòng)傳感裝置，可采集到過(guò)往路人的運(yùn)動(dòng)路線，由此觸發(fā)不同的聲光設(shè)備。當(dāng)人們走在拱門(mén)下，隨著燈光切換，拱門(mén)會(huì)發(fā)出流水聲以及冰雪融化的聲音，和景觀主題相得益彰，讓人們產(chǎn)生身臨其境的感受[3]。

在校內(nèi)公共區(qū)域布置交互燈光，有利于提高該類(lèi)場(chǎng)所的應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)代燈光環(huán)境規(guī)劃，強(qiáng)調(diào)人的感受，運(yùn)用交互燈光時(shí)會(huì)綜合考慮美學(xué)與心理學(xué)等層面的要素，給人們營(yíng)造不同的視覺(jué)景觀氛圍與交互體驗(yàn)，符合學(xué)生對(duì)照明要求的同時(shí)，還能在無(wú)形中提升其審美水平。另外，交互燈光是基于科技手段，綜合應(yīng)用光影效果。良好燈光規(guī)劃能使公共空間更具美感，在人和燈光、空間互動(dòng)中，提高公共區(qū)域動(dòng)態(tài)效果與觀賞性、活躍度。豐富燈光趣味互動(dòng)環(huán)境，能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)生活之余得到有效放松，同時(shí)這也提高了公共環(huán)境的情感意義。此外，公共區(qū)域規(guī)劃質(zhì)量關(guān)系到學(xué)校整體建設(shè)效果，還是校園文化的重要體現(xiàn)。引入交互燈光，以更加直觀的方式表達(dá)設(shè)計(jì)理念，為校內(nèi)公共場(chǎng)所提供更多可能性，讓師生挖掘公共環(huán)境文化中，收獲滿滿的趣味感。

4.2 裝飾設(shè)計(jì)

校園是師生主要的活動(dòng)場(chǎng)所，夜晚校內(nèi)各分區(qū)承擔(dān)的功能與應(yīng)用頻率有明顯不同。校內(nèi)燈光最基礎(chǔ)的特質(zhì)是功能性，需防止由于光線不足，引發(fā)失足與碰撞等問(wèn)題，并且需借助燈光形成夜晚流動(dòng)線，保障基本安全性。比如，在公共區(qū)域的長(zhǎng)椅下，設(shè)置無(wú)影光，將燈具分布在底座內(nèi)，以免因?yàn)殛幱爸丿B，使有效燈光范圍縮小。例如，可利用光線勾勒道路邊緣，便于師生尋路，并能強(qiáng)化半開(kāi)放場(chǎng)所的安全感。

在實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)照明的前提下，進(jìn)行裝飾性設(shè)計(jì)，利用調(diào)整燈光亮度與光影自身產(chǎn)生的明暗對(duì)比，實(shí)現(xiàn)在大多數(shù)場(chǎng)景中呈現(xiàn)出藝術(shù)性的效果，并能夠凸顯場(chǎng)景與承載實(shí)體本身。公共區(qū)域燈光環(huán)境規(guī)劃中，照明形式一般會(huì)根據(jù)建筑面層表現(xiàn)特征挑選。例如謝菲爾德大學(xué)的廣場(chǎng)區(qū)域，以砼材料為表面，有著簡(jiǎn)潔、大方的感受。在高架橋的橋墩部分形成“雙曲線”，整體框架線條簡(jiǎn)約、流暢，設(shè)計(jì)師選擇泛光照明方式，把各個(gè)立面當(dāng)成獨(dú)立區(qū)域，逐個(gè)協(xié)調(diào)平衡不同立面的光影效果。并搭配高飽和度的紫色，和白天景觀形成強(qiáng)烈視覺(jué)沖擊，使靜態(tài)、固化的砼結(jié)構(gòu)具有一絲自由的韻味，全面調(diào)整廣場(chǎng)空間景觀，改變夜間環(huán)境的沉悶感。同時(shí)，為使燈光環(huán)境更有層次感，在高架橋底部布置8 組燈具，并配備連續(xù)長(zhǎng)燈光，勾勒出底部輪廓，還利用高飽和度的光線“繪制”廣場(chǎng)輪廓。另外，為確保夜間整體燈光亮度的和諧性，以免特殊燈光顏色干擾人們視線，在廣場(chǎng)內(nèi)次要位置，穿插一些柔和白光，基于良好視覺(jué)效果，組成中性光譜，確保公共區(qū)域燈光條件的舒適性。

4.3 智能控制

校園燈光智能控制，需注重能源消耗量以及燈光設(shè)備使用率的問(wèn)題，主要利用智能控制算法與云端等現(xiàn)代技術(shù)，達(dá)到智能操控?zé)艄獾哪康?。在該?lèi)系統(tǒng)中，可建立兩路控制通道，分別是自動(dòng)與手動(dòng)兩種模式[4]。前者是把控制算法植入到服務(wù)器內(nèi)，支持結(jié)合當(dāng)?shù)毓?jié)氣變化，調(diào)節(jié)燈光開(kāi)關(guān)時(shí)間，借助Wi-Fi及控制器完成信息傳輸，在控制器獲得電路數(shù)據(jù)后，隨即轉(zhuǎn)發(fā)到云端，經(jīng)過(guò)信號(hào)分析后，下達(dá)具體執(zhí)行指令。后者則是依賴移動(dòng)客戶端軟件，和云端連接，假設(shè)遇到特殊天氣，相關(guān)人員便能立即調(diào)節(jié)燈光。

智能控制校內(nèi)燈光系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理為：動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)校園環(huán)境光線強(qiáng)度與燈具應(yīng)用狀況，基于此改變燈光狀態(tài)。在系統(tǒng)硬件選擇中，主要是傳感裝置，其一般分成兩類(lèi)。一是人體信號(hào)傳感裝置，內(nèi)置紅外感應(yīng)模塊，可采集校內(nèi)某區(qū)域內(nèi)有無(wú)人經(jīng)過(guò)，由此調(diào)節(jié)光線強(qiáng)度。二是光照強(qiáng)度傳感裝置，包括電壓比較芯片以及光敏電阻。其中前者主要功能是對(duì)比電位器和光敏電阻阻值，保證實(shí)際光照在閾值以下的情況下也能獲得信號(hào)，使智能控制系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。而后者本質(zhì)上是光導(dǎo)管，一般是由硫化金屬制成?？刂葡到y(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面，可分成采集環(huán)境光與云端控制兩個(gè)模塊。在采集單元中，通過(guò)傳感裝置將從客觀環(huán)境中采集到的光照強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)化成可讀數(shù)據(jù)，同時(shí)還會(huì)對(duì)輸出信號(hào)實(shí)施整流、放大與穩(wěn)壓等處理，確保內(nèi)容完整、可靠。云端控制模塊是借助移動(dòng)手機(jī)上裝載的APP，完成對(duì)Wi-Fi 的操控。

高校智能燈光控制中，不僅要將校內(nèi)建筑物包含在內(nèi)，還需兼顧室外景觀照明。燈光設(shè)計(jì)既要照亮夜晚的校園，又需美化校內(nèi)空間，滿足各類(lèi)大型活動(dòng)的需求。除了基本系統(tǒng)軟件程序外，還可借助日志編程以及特殊日期標(biāo)注的方式，在各個(gè)月份、節(jié)日中營(yíng)造不同的燈光效果[5]。同時(shí)，通過(guò)智能識(shí)別技術(shù)，根據(jù)外界環(huán)境變化，調(diào)節(jié)校內(nèi)燈光環(huán)境，兼顧燈具利用率與節(jié)能需要。

5 結(jié)論

通過(guò)討論，本文認(rèn)為校園燈光環(huán)境應(yīng)該體現(xiàn)出學(xué)校的特點(diǎn)，滿足基本照明需要的同時(shí)，通過(guò)獨(dú)特的燈具造型，提升其觀賞性。并建議嘗試引入一些現(xiàn)代化的手段，提高人和燈之間的互動(dòng)感，保障燈光環(huán)境多變性與趣味性。