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论城市灯光景观建设的几个基础性课题 2007/11/26 19:28:00
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  摘要:在大量城市灯光景观设计和建设的实践基础上,提出并讨论了对城市灯光景观建设具有重要影响的若干基础性课题。对这些课题的深入研究和最终解决,将为我国的城市灯光景观和灯光环境建设提供理论上的指导。

  关健词:城市灯光环境 灯光景观建设 理论性课题

  现代城市的重要标志之一是人们活动越来越夜晚化。开发、保护和管理城市夜晚景观及环境已成为建设和管理现代化城市的重要课题。

  近10年来,我国不少大中城市每年投入超过10亿的资金用于“城市夜景”工程,并有逐年增加的趋势。与此同时,一些城市也出现了诸如光污染、能耗、干扰交通等弊端以及品位不高、重复建设等问题。究其原因,是对城市灯光景观及灯光环境中一些带有普遍意义的基础性课题缺乏深入的研究和比较明确的结论,从而导致在理论上缺乏指导力度[1].

  以城市景观为对象的灯光景观系统规划在规划界是一个全新的课题。城市灯光景观建设,在理论上既有景观(landscape)问题,又有环境(environment)问题,还有城市管理(management)等问题,涉及到多个学科、专业和多个领域。对这些带有普遍意义的基础性课题在理论上予以澄清,是快速发展中的城市灯光景观、灯光环境建设和规划的实践提出的迫切需求。

  一.科学定义、学科属性和基本原则城市灯光环境规划、设计与建设,首先涉及到的是科学定义问题。

  由于灯光景观建设在我国起步只有10余年,其目的性和科学内涵尚未达成共识,使得城市灯光从规划、设计到建设在范围、深度和力度诸方面无法规范。因此,在科学定义方面应进行必要的理论澄清并给予正面回答。这是进一步研究的基础。

  在科学定义的课题中包括以下主要内容。

  1 科学命名

  科学命名与科学定义是联系紧密的两个问题,命名将直接影响到科学定义的内容。恰当的命名具有明确的引导意义;不当的命名将导致理解的混乱甚至内容的异化。

  例如,“亮化工程”系由“美化城市”而派生出的形象化命名。但“美化”与“亮化”并非同义词,“亮化”的命名对“亮度”的片面强调,很容易导致出现盲目的亮度攀比。再如,“光亮工程”,“光”与“亮”无法涵盖灯光建设的艺术属性的技术词汇;“光彩工程”原指捐助性的社会公益活动,在国内、国外均有明确定义和内涵。
我们认为,对城市灯光建设科学的命名应具备以下基本要求:①明确,即具有明确的内涵与外延;② 自恰,即与之相关的或派生的命名能够自恰;③对接,即中文命名与英文命名在形式和内容上应对接;④开放,即对于本学科和相关学科的发展具有包容性。

  2 内涌与外延

  明确地界定灯光景观、灯光环境的内涵与外延是指导灯光景观设计、灯光环境规划和城市灯光建设、管理的基础。内涵不清,则不知何为“规定动作”;外延不清,则无法处理与城市设计其他诸方面的关系。对城市灯光景观、灯光环境的内涵与外延的界定应包括:① 明确灯光景观的表现主体、表现手段、物质与非物质因素、参与的媒质;②构成城市灯光环境的环境元素、技术元素、管理元素。③明确城市灯光环境工程的意义及其与灯光景观的关系。灯光景观应是城市灯光环境的一部分,而城市灯光环境则具有更为广泛的意义。

  3 学科属性

  城市灯光环境涉及多个部门和专业,学科属性决定了城市灯光景观及环境的规划、设计原理和方法的理论来源及其研究方法。

  学科属性的研究应明确该学科的美学理论基础和技术理论基础;体现边缘学科的特点以及与城市规划、城市设计、照明工程、控制工程、环境保护等多个学科之间的关系;体现所涉及的城市规划、市容环境、工商广告、物业管理、城市供电、道路交通等多个管理部门之间的相互联系;体现城市灯光环境的系统工程性质。

  值得指出的是,美学作为灯光景观的第一属性,目前有些文章把“美学属性”简单化为“艺术性质”,我们认为这是对灯光景观内容的简单化。在理论上,“美学”属性是各门类“艺术”的共同标准,也是最高追求;把灯光景观“美学”标准降低为对某一门类“艺__术效果”的贴近将使得灯光景观丧失独立创作的发展空间、只能依附某一门类而极大地限制了研究和发展。#Next#

  4 基本原则

  规划是城市灯光环境建设的基础,规划原则是“规划的规划”,集中体现了规划编制者的基本素质和理念。很多文章提出过一些规划原则,但其观点较分散,归纳起来有几十上百条之多,而对于规划原则的理论依据,则鲜有阐述。

  笔者认为,确定城市灯光规划的基本原则应以学科属性作为依据。事实上,有关照明的理论与实践在过去的20年中已发生了巨大的变革,The IESNALighting Handbook第9版指出,照明理论已经由照度计算向美学鉴赏转变,由照明的数量向照明质量转变[2[。国内外的灯光景观早已突破了单独的泛光照明范畴,正在向大型化、综合化演变,对人的感观刺激也从单纯的视觉刺激演变为包括听觉、动感、触觉甚至味觉刺激的全方位体验。这种理念上的演变对灯光景观的规划提出了新的课题:如何从新的视角去审视过去已有的规定、规范以及规范尚未涉及的领域,以指导灯光规划、设计中的艺术、技术方法。

  目前在论述规划原则时,诸多文章都谈到“以人为本”的原则,需要指出的是,虽然这一原则已被接受甚至被处处引用,但由于在内容上没有明确界定,正在失去科学的意义而沦为文字包装的词汇。

  二.城市灯光环境规划体系按照目前的城市规划编制体系

  城市灯光环境规划未列入其中。根据目前城市发展和灯光建设的迫切需要,灯光环境规划宜作为单独的专项规划纳入城市总体规划,使城市规划体系进一步完善[3]0在城市灯光环境的规划中,规划体系的地位如同房屋的框架,如何搭好这个“框架”,是进行灯光环境规划的基础。由于目前在编制规划方面仍处于“自发与自流”状态,不同设计单位在规划内容、侧重点和成果表达等主要方面大多无可比性,因而理论和实践都要求为城市灯光环境规划本身制定一个科学的规划体系。

  通常的灯光景观设计与城市灯光环境规划的主要差别在于,前者可以有比较大的随意发挥的空间,其成果中艺术的比重也较大;后者在规划的过程中则应是“规定动作”占主导,规划成果应是科学文件,而非文学或艺术作品。实践证明,城市灯光环境规划对于下一层次的规划或设计的指导力度,主要取决于规划本身是否清晰。

  城市灯光环境的学科属性决定了灯光环境规划是以城市灯光环境理论和城市规划(设计)理论两条主线作为基础的多学科交叉研究[410城市灯光环境规划体系内容包括:

  (1)城市灯光在城市规划中的定位。在现行的城市规划体系中,与城市灯光环境建设和规划有关的有城市景观规划、市政设施规划、城市商业规划、旅游发展规划和环境保护规划。那么,是将灯光环境规划纳入到上述五个规划中的一个当中,使之成为一项子内容。还是单独编制,使之与上述五个规划平行?这将确定灯光环境规划在城市总体规划中的定位并确定与其他规划的关系,从根本上决定灯光规划的编制方法。

  (2)城市灯光景观体系构成[5]。目前的分析方法基于以往城市规划的经验,对于城市景观分析比较成熟,但在光色体系(色彩匹配)特别是适合灯光表现的景观元素与组织方面,则普遍内容空泛。近年发表的研究文章,绝大多数还局限在作品的赏析、规划原则的一般性讨论、论证和亮度、照度、灯具以及表现手法的多样性方面。我们认为,景观与光色体系的构成是灯光环境规划的核心,而这方面较系统的理论文章极少。因此,要使灯光环境理论进一步深入,系统的研究景观与光色体系的构成方法应是必由之路。城市灯光空间体系、色彩体系、亮度体系和供电控制体系是进行城市灯光环境规划的主要组成部分;城市景观是城市灯光景观的基础,为灯光景观创作提供了表现空间、表现主题和景观依托。城市灯光景观总体规划的基本元素是城市景观元,城市景观序列在整个城市的尺度上为灯光景观提供物质载体。

  (3)城市灯光色彩体系构成。如何有选择地用灯光对城市景观进行夜间重塑,创造审美对象,强化城市空间节奏的模式,增强色彩的表现力,加强光色综合的视觉审美效果以及城市夜晚色彩体系、构成方法的研究是对灯光环境加以引导协调的基本途径,包括:夜晚色彩体系的内涵与外延;夜晚色彩体系与白天色彩体系的关系与反差;色彩体系各元素的恰当组合与规避;夜晚色彩体系的构成要素与方法。

  (4)城市灯光控制与供电系统。其内容包括供电与控制最佳模式,集中控制方式、反馈信号的采集等,以及分散供电系统如何解决单独计量与增容问题。

  (5)灯光环境规划编制与文件。灯光景观设计与表现创新及设计文件规范化,包括:设__计阶段内容的划分和设计文件深度规定。如何解决效果图与施工图之间的联系,目前是凭设计人员的感觉,国外已开发出有关软件,但这些软件多适用于室内,不能有效地表达灯光景观设计规范化表现创新。编制层次:如何体现总体规划的任务与内容,详细规划的任务与内容以及总体规划、详细规划、方案设计、施工图设计之间的界定与关系。

  三.数字化描述与系统工程学的研究方法

  在进行城市灯光规划的实践中,我们曾遇到下列问题:如何系统、简洁、准确地描述灯光诸因素及其相互作用的结果;如何把握语意表述的“分寸”并防止由于对语意的理解不同而导致“失真”;如何保证光色体系在一个视觉界面、视觉轴线上的总体平衡。上述问题的实质,是提出了表述方法的系统性、不失真性和表述结果的可分析性(三性)问题。#Next#

  考查目前城市规划中通行的表述方法—设计图纸和模型沙盘就不难发现,由于传统图纸的“静态性”和“形体性”表述特点,使得构成灯光元素的“非形体”性物理参数包括亮度、色调、光形、组合、变换和对比及相互作用无法用图纸准确表达。因此,照搬城市规划表述方法也不能满足灯光规划需要。

  城市灯光景观的多媒质参与特点和学科属性决定了其光色体系是一个复杂的系统,是亮度、色彩、光形、空间、控制、背景等诸因素的综合表现与相互作用。实践表明,语言文字在容量上满足不了灯光元素的千变万化和各因素之间的相互作用;语意上“尺度”的差别也容易因理解的不同而被曲解。目前有关城市灯光环境规划的技术文件中普遍采用的“语意化的定性描述”或“文字+符号十数字”方法都不能保持信息传递中不失真和表述结果可分析与可综合性。因此,要系统、深入地研究景观与光色体系构成方法,首先应解决景观参数的科学表述方法,有必要建立一种对于灯光的“系统性表述方法”。

  由于对景观参数的定量化描述仍未找到一种合适的科学方法,导致综合性灯光景观的系统性分析、研究几乎处于空白状态,景观体系、色彩体系的总体平衡、优化设计无法进一步讨论。城市灯光环境建设是涉及多个学科的系统工程,因此,在理论上的发展和深入,应得到现代分析理论的支持,而多学科的联合研究需要一个共同的工作平台—景观参数的数字化数学模型,在这个平台之上,包括数学、电工学、自动化科学、计算机科学等一系列理论与方法将得到应用,为城市灯光环境规划研究注入活力。

  综上所述,我们有必要寻求并建立一种新的关于城市灯光景观的系统表述和分析体系,从根本上解决城市灯光环境规划中表述方法的系统性、不失真性和可分析性问题,用新的研究方法来解决当前城市灯光环境规划和建设中所面临的理论和实践问题。

  数字化研究方法的本质是以图形、图像等具体可感事物为思维素材,通过数值分析,使形象思维与逻辑思维有机地结合,进而用演绎推定的方法取得特定的感官效果。

  四.广义城市光污染理论与界定设置灯光景观的目的是美化城市。

  但水能载舟,亦能覆舟。灯光也是一样,光污染将破坏城市环境。

  目前,灯光景观建设已逐步成为城市建设的组成部分,即多数城市对灯光建设持认可的态度;另一方面,不少城市中自发的、无序的灯光设置也已成为不争的事实。

  “光污染”在实践中已越来越多地被人们提起和重视。但是,“光污染”的概念究竟是什么,目前在理论上的研究几乎都局限在“炫光污染”方面,绝大多数人仍然简单地认为“光污染”就等于“炫光污染”。换句话说,几乎人人都在谈论的“光污染”其内涵和外延,随每个人理解上的差异而大相径庭。

  以往的研究工作中,光污染的范围仍限于生理学意义的研究,而在心理学和美学方面的灯光弊端,事实上也是由人工照明造成的“视觉污染”,目前尚未归入光污染范畴。由于对“光污染”理论研究的滞后,导致了在实践中防止和整治“光污染”的工作无法切实有效地进行。

  “光污染”概念和定义的科学性,应从纯“技术”的层面进一步扩展,除炫光污染外,应进一步包括辐射污染、强光屏蔽、光泛滥、色单调、视遮蔽等; 在界定上,不但从人的生理感受和需求,也应从人的心理感受和美学追求来加以评价;在范围上,不但包括可见光,也应包括非可见光;在认定方法上,不但有设备检测,而且应包括人的视觉参与。因此,光污染的概念应在更加广泛的意义上加以界定,同时,广义光污染应是一个随时代而变的开放概念,为在城市设计和规划中综合性地整治“光污染”提供更科学的依据和有力的指导。

  对光污染问题的研究,本质是研究光、环境、人的关系,也是今后认识和解决问题的根本出发点。其内容至少应包括:广义光污染的内涵与形态;广义光污染的基本性质;广义光污染的防治对策。

  五.灯光环境评价与交互式设计方法

  对于城市灯光景观或环境,目前采用的评价方法与指标体系为两种:一是“大众评价”,即“问卷调查”方式,或在大众媒体上用投票评选的方法来评价灯光景观的效果。两者在统计学意义上并无本质差别。二是专家评审,请专家分别用各种技术指标来鉴定灯光效果。根据有关手册提荐的照度值来检验实际值,对灯光景观提出不同的问题与看法并归类整理,做出相关评价。这在某些大楼泛光照明工程验收是最常用的方法。需要指出,人们真正感受到大厦的明亮与否,最终体现在“亮度”指标。因此,技术评价的指标应定为“亮度”而非“照度”;对于内部透光的大厦,照度指标更是没有意义。究竟哪种方法评价更加合理,也许会永远讨论下去,或者需要像电影界一样,来个“金鸡”、“百花”奖?

  上述两种方法实质上都是“后评价”方法,即成果在前,评价后于。事实上,这种方法对于灯光景观建设的意义是奖惩大于指导。换言之,无论效果如何,钱已花了,要想改进,就得再投资金。问题还不止于此,对于灯光景观建设的源头— 灯光景设计,目前采用的评价方法与指标体系同样是“后评价”方式。设计过程中只考虑效果的追求和意图的实现,到施工图阶段才能有比较清晰的投资数据。如果对于设计文件的评价不佳或者超出投资界限,目前的做法是降低材料标准或者砍掉部分景观设施。而前者会损害灯光景观的耐久性;后者将导致景观失去创意的整体性。

  事实上,任何灯光景观的建设,都有“资金投入强度”作为约束条件,那么灯光设计就必须在这个约束条件的框架内寻求灯光效果的“最佳”组合。真正符合实际需要的是“从成本出发进行的灯光设计”,因此需要对整个设计过程进行不间断的评估,即评价前于成果。这一过程就是交互式设计过程。这个过程,在现代控制理论中就是在资金强度的约束条件下,综合寻优的过程。#Next#

  六.城市灯光景观信息化

  现代人生活节奏加快,其特点是需要和获得的信息日益增多。在这个背景之下,·在城市灯光景观中“融入”一些信息,在美化城市夜景的同时,以轻松、娱乐的方式,将有关人们生活的必要信息传递给社会就成为灯光景观设计者需要考虑的问题。就灯光景观本身来说。高品位的景观不仅应有观赏性,还应有更深刻的文化内涵和时代特点,利于城市居民和游客在与城市灯光环境的相互影响中,形成对城市空间的认同感和归属感。灯光景观信息化问题包括:信息化灯光景观的理论基础;夜晚人们在室外的行为和观察方式;灯光本身包含的基本信息;信息化灯光景观的基本性质;信息化灯光景观的实现方法[e]0信息化的灯光景观将大大丰富灯光景观的内涵,随着新材料的开发和控制系统的进步,灯光景观所“搭载”的信息量会日益增多,可以表示更多的信息和空间性质,体现灯光环境艺术鲜明的时代特征。

  七.城市道路照明设计理念与标准

  毋庸置疑,道路照明是城市灯光环境的基础。目前,对于道路照明设计,已有部颁标准“城市道路照明设计标准”( CJJ 45-91卜而测试与分析,则有国家标准“室外照明测量方法”(GB/T 15240-94)。近年来,上述标准的编制背景已发生很大变化,城市干道的功能呈现出扩张趋势,许多非单纯照明问题随之产生。如道路设施对于城市景观的可观赏性问题、城市建筑立面泛光照明对于道路照明的影响、道路照明设计如何适应道路功能的进一步扩展、道路照明与路旁灯光广告牌的关系、干冷地区与湿热地区对于道路灯光光色的不同要求、道路照明的控制和节能方法与技术等。在对城市干道光环境状况进行实地测试和比较、综合并总结出一定规律的基础上,回答道路照明规划与设计的问题

  ①道路照明设计理念中的视觉开放性与城市观景问题;

  ②道路照明的科学依据:垂直、水平照度比例及恰当亮度问题;

  ③城市道路照明品质评价的理论基础;

  ④地理、气候环境对于光色的选择性问题;

  ⑤城市干道照明的第二保障体系构成与控制;

  ⑥广告、建筑物照明对道路照明的影响与节能设计。

  (1)本文揭示了城市灯光景观建设中的6个带有基本理论性质的问题,在某种程度上有“命题”的含义。目的是从理论上引起对这些课题的重视,推动在原理和方法上的深入研究,实现在理论上“正本清源”。本文未能正面回答这些课题,篇幅亦无法容纳其内容,但已指出它们的意义并明确界定了范围。

  (2)一个科学、完整、规范、系统的城市灯光环境规划体系应是规划程序完备,任务和目的明确、规划层次清楚。必须有确定的“规定动作”和与之相对应的、系统化的规划程序,城市灯光环境规划文件从根本上说是科学文件而非文学作品。

  (3)城市灯光环境工程在城市或社区的空间尺度上,以灯光景观建设为主体,从“城市环境”的角度对城市的夜晚灯光环境进行综合性的整治与管理。整顿、净化灯光环境已成为美化城市夜景的前提条件,在某些城市,灯光环境建设应首先采用“减法”,而不是“加法”。

  (4)以系统工程为基础的综合性研究方法,将离散化与数字化的特征景观参数进行分析,并利用现代控制理论的方法确定目标函数、约束条件和决策变量,建立数学模型并选择适当的求解方法进行分析、求解和反馈综合,建立起优化的景观特征参数方案,最后再通过数据化可视化计算,再现为视觉图像。这将是城市灯光景观的规划、设计由初级阶段向高级阶段过渡的标志。

  今考文献
  [1]肖辉乾夜景照明的规划与设计,建筑科学,1996【2】:23一28
  [2] The Illuminating Engineering Society of North America.The IESNA Lighting HandbookNinth Edition)NewYork:Publications Department IESNA, 2000.
  [3]赵海天,向东.城市灯光环境规划原理《1).照明工程学报.2003(1):35一41
  [4]赵海天,向东.论城市灯光环境的科学定义和规划体系.城市规A, 2003(4):79一86
  [5]赵海天,向东城市灯光景观体系构成.城市规划汇刊。2003【3):90一9
 
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