天津市历史风貌建筑景观照明色光情感表现研究

安 平 刘 刚 张明宇

(天津大学建筑学院，天津市建筑物理环境与生态技术重点实验室，天津 300072)

1 引言

天津市历史风貌建筑作为展现天津特色风貌的窗口，如何使它们在夜晚焕发出新的生机与活力是当前景观照明设计的重点。由于历史风貌建筑色彩丰富多样，如何更好地运用光色来营造建筑夜景的良好氛围一直是照明领域的一个难题。本文以国家自然科学基金项目“人工光环境中色光情感定量化研究”为支撑，结合作者参与《天津市城市色彩规划》相关工作的成果，通过在实验室条件下模拟景观照明的典型光源，对天津市历史风貌建筑色彩典型案例进行色光照明模拟实验，并对案例的色光应用效果进行主观评价与科学分析，从而得到基于建筑色彩的色光情感表现的初步结论。

2 天津市历史风貌建筑色彩测试

对天津市众多历史风貌区进行筛选，选取保存完好并具代表性的街区 (五大道、意式风情街、解放北路)的历史风貌建筑组群进行色彩测试。重点对建筑主体色、辅助色及建造材料进行科学调查与统计。在晴天10∶00～15∶00时段，以《中国建筑色卡》国家标样 (GSB 16—1517—2002)为标准，运用色卡目测对比法，录入色彩样品数据;还用TOPCON BM-7便携式彩色亮度计对色彩样品进行亮度值测量。运用“蒙赛尔色彩体系”对取样色彩的色相 (Hue)、明度 (Value)和彩度 (Chroma)进行定量化分析，根据色彩三维属性所呈现不同权重进行科学筛选，归纳出历史风貌建筑色谱。

2.1 历史风貌建筑色彩分析

主体色 (300个样品):色相以暖色调为主，33%黄红色 (YR)、22%黄色 (Y)、18%红色 (R)、17%无彩色 (N)、10%其它;明度为57%中明度、39%高明度、4%低明度;彩度 (排除52个无彩度样品)为75%低彩度、22%中彩度、3%高彩度。

辅助色 (244个样品):色相以暖色调为主，32%红色 (R)、26%无彩色 (N)、17%黄红色(YR)、11%黄色 (Y)、14%其它;明度为51%高明度、34%中明度、15%低明度;彩度为68%低彩度、29%中彩度、3%高彩度。

(2)建筑色谱归纳:以建筑色彩样品数量较多为首选原则，并以反映色彩样品统计分析结果以及色相、明度、彩度的比例反映全貌为原则。依据SPSS软件分析的结果，对历史风貌建筑的现状色彩样品中不具代表性，或破坏街区建筑色彩整体性、和谐性的样品删节后，精炼得出具有代表性且整体和谐的历史风貌建筑色谱。历史风貌建筑色谱主体色以暖色调 (YR、Y、R)，中高明度，中低彩度为主。辅助色以暖色调 (R、YR、Y)，高明度，中低彩度为主。

图1 历史风貌建筑色彩分析图

此外，历史风貌建筑主体色多为天然石材、水泥及各类粘土砖所呈现的材质本色，如意式风情街与五大道街区内历史风貌建筑的清水砖墙的砖红色(YR、R)，水泥抹面的米黄色 (Y)，以及解放北路金融建筑的花岗岩的浅灰色 (N)，等等。

2.2 典型色彩案例及照明光源的选取

(1)典型色彩案例选取:因建筑主体色是建筑色彩中最为典型的色彩情感影响因素，故本文仅以主体色为研究对象。根据天津市历史风貌建筑主体色的四类典型色相 (YR、Y、R、N)中色彩样品出现频率较多为原则，经筛选后得出各色相的典型色彩样品 (见表1)。其中黄红色 (YR)的典型色彩样品参数:色相为 0.6YR、明度为 5、彩度为4.8;黄色 (Y)的典型色彩样品参数:色相为6.3Y、明度为7.5、彩度为3.6;红色 (R)的典型色彩样品参数:色相为4.9YR、明度为4.5、彩度为5.6;无彩色 (N)的典型色彩样品参数:明度为6.25。

(2)典型照明光源选取:本研究选用目前常用景观照明光源中的高压钠灯、金属卤化物灯及LED灯 (白光)作为实验所用光源。并以高压钠灯SON-T150W、金属卤化物灯 MHN-TD70W、LED灯GP-120W作为光源色光模拟样本 (见表2)。

表1 建筑主体色典型样品

表2 光源技术指标

3 实验方法与结果

3.1 实验方法

在实验室条件下，通过仪器测量得出本实验中所用不同典型光源颜色的三种刺激值 (X、Y、Z)，根据ITU(国际电信联盟)的PAL制式颜色显示器XYZ系统向 R、G、B空间的颜色转换，得到色度学刺激值R、G、B，经过换算得出计算机显示颜色体系中的像素灰度值。以实验得出的像素灰度值为依据，用计算机对实验所用3种典型景观照明光源的色光进行模拟，并对模拟场景中的4个典型历史风貌建筑色彩案例进行模拟色光照明实验，共形成12种色光情感样品 (见图2)。

笔者认为课例打磨类教研论文的撰写一定要清晰的呈现前后三次不同的教学设计，可以按照教学环节呈现，也可以整体呈现.如果按照教学环节呈现(以“分式的基本性质(1)”的磨课为例，详见文[2])，笔者认为可以对每一个教学环节以“首次试教、再次试教、最后试教”的形式呈现三次设计，在此基础上从设计意图、打磨思路、打磨细节进行具体的介绍，详细记录磨课的整个过程.

此后，在实验室暗室中对不同样品的色光应用效果进行心理感受主观评价，得到基于建筑色彩的模拟色光情感表现的初步结论。

3.2 实验结果

通过对50份有效主观评价问卷的统计分析，得出了基于建筑色彩的模拟色光情感表现的初步结论。

(1)不同光源对同种建筑色彩感受的影响

①YR(砖红色):与高压钠灯组合易唤起人们“温暖的”、“热闹的”、“有活力的”的色光情感，(见图3);与金属卤化物灯组合易于唤起人们“优雅的”、“宁静的”、“舒适的”的色光情感;与LED灯组合易于唤起人们“寒冷的”、“明亮的”、“现实的”的色光情感。

②Y(米黄色):与高压钠灯组合易唤起人们“温暖的”、“活跃的”、“浪漫的”的色光情感;与金属卤化物灯组合易唤起人们“优雅的”、 “舒适的”、“轻松的”的色光情感;与LED灯组合易唤起人们“明亮的”、“宁静的”、“无活力的”的色光情感。

图2 色光情感样品图

③R(红色):与高压钠灯组合易唤起人们“温暖的”、“热闹的”、“活跃的”的色光情感;与金属卤化物灯组合易唤起人们“宁静的”、 “优雅的”、“轻松的”的色光情感;与LED灯组合易唤起人们“寒冷的”、“明亮的”、“无活力的”的色光情感。

④N(水泥灰色):与高压钠灯组合易唤起人们“传统的”、“温暖的”、“浪漫的”的色光情感;与金属卤化物灯组合易唤起人们“优雅的”、“肃穆的”、“宁静的”的色光情感;与LED灯组合易唤起人们“明亮的”、“肃穆的”、“寒冷的”的色光情感。

(2)典型景观照明光源色光的不同适用性

根据以上典型景观照明光源对四种典型建筑色彩案例的模拟色光照明实验，以及对色光情感表现的主观评价与科学分析，可以初步得出历史风貌建筑景观照明中典型光源色光的不同适应性。

图3 砖红色与高压钠灯组合的色光情感分析图

图4 意式建筑特有的浪漫风情

图5 LED光源突显了建筑细部

①高压钠灯 (2000K色温)的色光易于营造“温暖的”、 “热闹的”、 “有活力的”、 “活跃的”、“传统的”、“浪漫的”的环境氛围;如意式风情街的大量砖红色与米黄色建筑均采用高压钠灯作为照明光源，不仅可以很好地烘托夜晚街区内商业娱乐及旅游观光的欢快氛围，同时也使得这些意式建筑更好地展现出它们所特有的浪漫风情 (见图4)。

② 金属卤化物灯 (4200K色温)的色光易于营造“优雅的”、“宁静的”、“舒适的”、“轻松的”、“肃穆的”的环境氛围;如解放北路作为传统金融商务街，夜晚需要呈现出宁静、肃穆、典雅的历史氛围，因此砖红色、水泥灰色建筑采用金属卤化物灯更为适宜，这样不仅可以更好地展现这些金融建筑庄重、优雅的内在品质，而且与解放北路夜晚的整体氛围相和谐。

③LED灯 (白光6000K色温)的色光易使人产生“明亮的”、 “寒冷的”、 “宁静的”、 “肃穆的”、“现实的”的心理感受。因此，历史风貌建筑不宜采用LED(高色温白光)作为大面投光照明，但可以将LED作为一种“点睛”的亮色，对历史风貌建筑立面丰富细节的刻画与建筑形体轮廓的勾勒都将是理想的选择 (见图5)。此外，还可运用LED与其它色光形成冷暖、明暗的对比，从而创造出戏剧化的色光情感。鉴于篇幅有限，本文只选择了LED中高色温白光作为研究对象，今后将重点针对LED可变光色而产生丰富的色光情感角度进行深入研究。

(3)历史风貌建筑景观照明色光应用发展建议

历史风貌建筑风格多样、形态各异、色彩丰富，运用景观照明时除了要做到色光和建 (构)筑物功能相协调;色光和建 (构)筑物饰面材料颜色相协调;色光和周围环境的色相及特征相协调。还应将色光情感因素作为评价历史风貌建筑景观照明设计水平的重要内容之一。

色光统一对烘托夜晚历史风貌建筑的整体氛围效果明显，但还需适当地运用不同色光以及色光组合才能更好地展现出建筑多姿多彩的艺术品质。可以根据这些建筑鲜明的美学特征、形体结构、外墙材质与色彩，通过色光变化为建筑重塑一个异于白天的新表情，同时给人带来全新的情感体验。

随着季节变迁，可以适当调整变换历史风貌建筑景观照明的色光以符合人们的情感需求。例如在炎炎夏日，采用金属卤化物灯、白光LED灯在夜晚更容易给人营造清新、凉爽的心理感受。而天津冬季寒冷干燥、万物萧条，在夜晚采用高压钠灯的暖黄光更利于为人营造出温暖的、有活力的、浪漫的环境氛围。通过这种灵活的变换方式，将会为历史风貌建筑营造出更加多彩宜人的光环境氛围，同时也诠释出景观照明中以人文本的时代新理念。

此外，历史风貌建筑景观照明色光应用还要考虑绿色节能问题，应尽量选择光效高、光通量足的节能光源，还应注意避免色光污染现象。

4 结语

本研究通过在实验室条件下模拟景观照明典型光源，对天津市历史风貌建筑色彩典型案例进行色光照明模拟实验，并对案例的色光应用效果进行主观评价与科学分析，得到基于建筑色彩的色光情感表现的初步结论，进一步归纳出景观照明中典型光源色光的不同适应性，为今后历史风貌建筑景观照明色光应用提供一定的科学依据。此外，还提出历史风貌建筑景观照明色光应用的发展建议，以期将照明技术与艺术有机结合，从而更好地运用景观照明的色光来展现历史风貌建筑独特的文化内涵和艺术品质，使它们在夜晚焕发出愈发迷人的生机与活力。

［3］焦燕，詹庆旋.城市建筑夜景照明中的光色运用［A］.中国建筑学会建筑物理分会第八届年会学术论文集 ［C］，天津:天津大学出版社，2000:306.

［5］陈仲林.夜景照明中颜色设计原则 ［J］.灯与照明，2001(3):79.

［6］刘佳，詹庆旋.城市景观照明中光色运用的探讨［J］.光源与照明，2005(2):6.

［7］肖俊宏.景观照明中色光偏好定量化方法研究 ［博士学位论文］天津大学，2008.

［8］王婷.建筑景观照明中涂料墙面色光情感定量化方法研究 ［硕士学位论文］天津大学，2009.