軌道交通空間內(nèi)的藝術(shù)照明設(shè)計研究

張賁

摘? 要：隨著城市快速化發(fā)展，城市多元化空間得以凸顯其重要位置。軌道交通今后不僅僅只是滿足于城市運(yùn)載角色，高節(jié)奏與個性化發(fā)展使得地鐵除了具有軌道交通的基本運(yùn)輸功能以外，其地鐵空間的組成元素還要具備滿足當(dāng)下人們的視覺審美等多項功能。地鐵公共藝術(shù)發(fā)展至今，傳統(tǒng)公共藝術(shù)依然是其中精品藝術(shù)的中流砥柱，而新媒體技術(shù)也成為諸多藝術(shù)家們較為成熟的嘗試，甚至有一種潮流的趨勢，這種趨勢在地鐵公共藝術(shù)的發(fā)展中亦可見一斑。照明系統(tǒng)是新媒體技術(shù)的基礎(chǔ)元素，其基礎(chǔ)功能性照明發(fā)展至今已日趨完善，而藝術(shù)裝飾性照明的拓展亦具有相當(dāng)?shù)臐摿Υ诰颉?/p>

關(guān)鍵詞：軌道交通? ?空間? ?藝術(shù)照明? ?設(shè)計探究

中圖分類號：U231? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2021）07（a）-0070-08

Abstract： With the rapid development of cities， urban diversified space can highlight its important position. In the future， rail transit will not only be satisfied with the role of urban transportation. The high rhythm and personalized development make the subway not only have the basic transportation function of rail transit， but also the constituent elements of its subway space to meet people's visual aesthetics and other functions. Since the development of subway public art， traditional public art is still the mainstay of high-quality art， and new media technology has become a more mature attempt of many artists， and there is even a trend， which can also be seen in the development of subway public art. Lighting system is the basic element of new media technology. Its basic functional lighting has become increasingly perfect， and the expansion of artistic decorative lighting also has considerable potential to be tapped.

Key Words： Rail transit; Space; Artistic lighting; Design inquiry

1? 地鐵藝術(shù)照明概念分析

地鐵藝術(shù)照明是總體照明的一個細(xì)部分支，在對地鐵藝術(shù)照明做詳盡分析之前，還需對廣義上照明的概念做相應(yīng)的了解，明確地鐵藝術(shù)照明之于廣義照明的關(guān)系。

照明方式一般分為自然照明、人工照明、功能性照明這3種。

1.1 自然照明

其中自然照明是指人們借助日光及月光的照度來滿足生活及工作需求的照明。日光即太陽光，既無散射又無反射的太陽定向射線。月光是從月球照射到地球的光線，但是這些光線并非發(fā)源于月球，實際上是源自太陽的陽光。此類照明有其先天的局限性，隨著氣候天氣的變化，其照明時間及照度都會隨之而改變，無法根據(jù)人類即時需求進(jìn)行人工控制[1]。具體情況如圖1所示。

1.2 人工照明

人工照明是結(jié)合不同的照明需求創(chuàng)設(shè)不同的照明環(huán)境，以彌補(bǔ)自然照明中存在的不足，是一種基于活動需求所采取的照明方式。人工照明基本沒有任何使用的局限性，這是其優(yōu)勢，經(jīng)過人類照明技術(shù)的長足發(fā)展，如今的人工照明又可被我們大致分為兩類，即功能性照明與藝術(shù)性照明。具體情況如圖2所示。

1.3 功能性照明

軌道交通是構(gòu)成城市公共交通系統(tǒng)的重要組成部分，因此在建設(shè)軌道交通建筑時必須要兼顧經(jīng)濟(jì)原則。一般而言，地鐵站點中使用的主要裝飾材料使用年限應(yīng)該是使用20年，普通的一般地面鋪裝應(yīng)該可以使用40年以上。另外，現(xiàn)在項目的造價控制成本，政府也會相應(yīng)考慮[2]。因此，地鐵藝術(shù)站點在設(shè)計施工過程中，應(yīng)該盡量選擇經(jīng)濟(jì)實惠同時又經(jīng)久耐用的建筑材料。

1.3.1 功能性照明

滿足空間照明的不同需求是功能性照明的主要目的，結(jié)合空間在使用過程中的不同需求，配備不同標(biāo)準(zhǔn)的照明器具，將功能性作為主要標(biāo)準(zhǔn)的一種照明方式。

比如：道路照明、室內(nèi)照明、應(yīng)急照明等，皆屬于功能性照明的范疇。其具體情況見圖3。

保證空間的可見度以及環(huán)境上的舒適度是設(shè)計功能性照明首要目的，功能性照明要側(cè)重于亮度、照度以及空間的光照分布?！兜叵妈F道照明標(biāo)準(zhǔn)》對地鐵各區(qū)域照度都有嚴(yán)格要求[3]，地下鐵道照明標(biāo)準(zhǔn)具體見圖4。

再就是裝飾性照明，利用光的多種特性、光的不同組合形式以及各式燈具造型等，來渲染空間氛圍，表現(xiàn)人文藝術(shù)，體現(xiàn)地域性和場所感、活躍環(huán)境為目的的照明。裝飾性照明相對功能性照明沒有相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的約束，但在設(shè)計時對于相關(guān)區(qū)域的照度要求也需有所參照，不能一味地追求特殊視覺而忽略了地鐵空間和諧的大前提。

1.3.2 藝術(shù)性照明

地鐵藝術(shù)照明是以地下公共空間為載體，在符合國家規(guī)定的地鐵照明施工、材料、安全等標(biāo)準(zhǔn)的前提下，通過一些對于照明的處理方式，比如改變色溫、色彩、照明方式、燈具造型或者燈具組合等諸多藝術(shù)處理手段營造地下公共空間藝術(shù)氛圍、增強(qiáng)核心藝術(shù)品情感表達(dá)、能對乘客的審美與藝術(shù)感知能力起到促進(jìn)作用的地鐵照明方式。具體見圖5。

2? 地鐵照明效果對比

2.1 照度標(biāo)準(zhǔn)

地鐵正常照明的照度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合規(guī)定。根據(jù)建筑的等級、使用情況、所處地區(qū)等因素，車站站臺、站廳、通道等公共場所照度可提高或降低一個照明等級。例如：在市中心人流密集的車站可提高一個照度等級，而在市郊人流稀少的車站可降低一個照度等級。

照度是反映光的明亮程度的重要參考指標(biāo)，單位：勒（IX）。照度指單位面積內(nèi)所入射光的量，即某一表面上，入射光通量與表面積的比值。不同照度的燈光區(qū)別具體見圖6。

2.2 色溫差別

軌道交通對色溫有著較高的標(biāo)準(zhǔn)，不同的裝修風(fēng)格要配備不同色溫的照明設(shè)備，如果這兩項因素出現(xiàn)相互排斥的情況，就會引發(fā)乘客的不適，嚴(yán)重時會導(dǎo)致乘客出現(xiàn)壓抑的情緒。地光的顯色性越高就越接近自然。地鐵的燈具選型應(yīng)該都采用顯色性高的燈具。

2.3 光效運(yùn)用

光效即光源每瓦所發(fā)出的光通量，單位：流明/瓦（l m/W）。地鐵對光效有較高要求，這是針對燈具的造價、今后的運(yùn)營維修者是有直接關(guān)系。地鐵空間各區(qū)域（設(shè)備區(qū)除外）光照環(huán)境顯色性必須不低于80，可采用顯色性高的燈具進(jìn)行系統(tǒng)化設(shè)計，特別是立面照明燈具宜結(jié)合立面材料色彩、肌理綜合考慮地鐵空間的顯色性的考慮也是必要的，軌道交通車站的售票廳與站臺區(qū)域，光通量要保持在80 Lm/w左右，一旦過高就會給乘客帶來不適，工作人員在這種照明環(huán)境下長期工作，也會出現(xiàn)壓抑感。

3? 地鐵藝術(shù)照明方式研究

3.1 造型與組合方式

一般來說，燈具造型足夠搶眼，便可脫離組合形式單獨存在成為視覺亮點?；蚪M合形式有獨特的視覺體驗，那么燈具的造型即便單一直白，依靠“團(tuán)體”的力量相互依存也是一種十分可行的造型方式。以日本東京地鐵（見圖7）與德國地鐵（見圖8）某處的照明設(shè)計則體現(xiàn)了燈具組合形式的美感。東京地鐵運(yùn)用外形最為普通的光源，以“解構(gòu)”式的框架將光源串聯(lián)起來，形成一組“線性”形式的現(xiàn)代的照明組合，簡潔明快。德國地鐵同樣是將外形普通的光源全部連接，組合為“面狀”，借助地鐵通道內(nèi)截面不大但縱深長的空間特點，“貫穿”在整個空間內(nèi)增加空間通透感，再配有透明材質(zhì)的板塊“罩”在“線燈”外，制造“光面”效果，兼具頂部裝飾與視覺導(dǎo)視的效果。

3.2 照明選取方式

相對功能照明而言，藝術(shù)照明的照明方式?jīng)]有固有的規(guī)范，其組合搭配原則大都根據(jù)呈現(xiàn)藝術(shù)效果所需進(jìn)行因地制宜的調(diào)配，在選用照明方式時，要結(jié)合實際情況，靈活地使用照明方式。地鐵藝術(shù)照明方式主要有直接照明、半直接照明、間接照明以及漫射照明這4種。

直接照明使用燈具直接產(chǎn)生燈光，90%～100%的燈光會直接地照射到指定的方位，由于光通量較高，直接照明方式能夠產(chǎn)生非常強(qiáng)烈的明暗對比，并且能夠制作出生動形象的光影效果。由于直接照明能夠在指定的位置提供光照，能夠突出照明中的藝術(shù)特點，因此這種照明方式是地鐵藝術(shù)照明中經(jīng)常使用的一種方式，但是這種照明方式會產(chǎn)生較高的亮度，旅客長時間停留在這種照明環(huán)境下，很容易產(chǎn)生眩光。因此，使用時在數(shù)量上需要進(jìn)行控制，不能全局使用，點到為止方可。

半直接照明的原理是使用由半透明材料制成的燈罩罩住光源，將60%～90%的光通量照射到指定的位置上，10%～40%的光線會由于燈罩的擴(kuò)散出現(xiàn)漫射。半直接照明產(chǎn)生的光線與直接照明相比，較為柔和，通常情況下，在一些高度較低的房間內(nèi)使用這種照明方式。光線通過燈罩會向上方出現(xiàn)漫射，能夠照亮平頂，從而提升房間的亮度，因此這種照明方式能夠使人產(chǎn)生明顯的空間感。

間接照明這種照明方式是使用燈罩遮蔽光源，通過出現(xiàn)的間接光實現(xiàn)照明效果，在間接照明中，90%～100%的光通量會通過反射照射到指定的位置上，剩余的10%的光線會照射到工作面上。通常情況下，有兩種間接照明的處理方式，一種是在光源的下部裝有不透光的燈罩，使光線能夠直接的射向平頂或是其他物體上，形成間接光線;另一種方式是將在燈槽內(nèi)安裝燈泡，將光線照射到平頂上，再從平頂擴(kuò)散的房間內(nèi)，形成間接光線。在單獨使用間接照明時，要注意在不透明的燈罩下，會產(chǎn)生較大的陰影，間接照明通常與其他的照明方式混合使用，這樣才能產(chǎn)生藝術(shù)照明的效果。

漫射照明，利用燈具的折射將生產(chǎn)的眩光擴(kuò)散到空間的四周，漫射照明通常有兩種形式，一種是光線由燈罩的上方射出，照射到平頂上，向周圍擴(kuò)散，兩側(cè)的光線從燈罩射出，下部的光線經(jīng)過格柵擴(kuò)散。另一種漫射照明方式將全部的光線封閉在燈罩中，出現(xiàn)漫射光線，通過這種方式產(chǎn)生的光線較為柔和，能夠讓人產(chǎn)生舒適的感覺，適合營造局部藝術(shù)照明氛圍。但不宜大環(huán)境的烘托，因柔和光線容易造成視覺暈眩感，不適用于空間氣氛較為活躍的地鐵內(nèi)。

基于以上分析，不難發(fā)現(xiàn)，常用的幾種地鐵藝術(shù)照明方式與功能性照明方式原理上無大的區(qū)別，只是在外形工藝與組合搭配上形式更加多元化，所謂萬變不離其宗，裝飾性照明之于功能性照明，也是這個道理。

3.3 區(qū)域選取方式

根據(jù)地鐵所屬城市歷史人文區(qū)域特色，首先對整體地鐵線路進(jìn)行站點分級，將具備藝術(shù)創(chuàng)作點的特殊站點規(guī)劃為“藝術(shù)站點”，然后對各“藝術(shù)站點”空間結(jié)構(gòu)、人流等因素進(jìn)行實地分析，結(jié)合藝術(shù)照明燈具造型、照度色溫、照明方式等，選出合適的位置進(jìn)行藝術(shù)照明的布置。軌道交通對色溫有著較高的標(biāo)準(zhǔn)，不同的裝修風(fēng)格要配備不同色溫的照明設(shè)備，如果這兩項因素出現(xiàn)相互排斥的情況，就會引發(fā)乘客的不適，嚴(yán)重時會導(dǎo)致乘客出現(xiàn)壓抑的情緒。同時，還需考量旅客的視覺角度問題，如仰視角度適合應(yīng)用在哪些區(qū)域、平視角度或俯視角度對于照明藝術(shù)的塑造又有哪些利害。由此看來，藝術(shù)照明區(qū)域選取絕非一蹴而就，基于諸多的因素考慮于一體，這一項流程才能很好地得以實施。

一般來說，公共照明藝術(shù)的選位前提是不能干擾地鐵空間的正常運(yùn)行，但又需設(shè)置在必要人流空間內(nèi)，提高照明藝術(shù)的可視性，以防低效率藝術(shù)，因此基于這兩者因素的考量，若非地鐵內(nèi)有專設(shè)藝術(shù)陳設(shè)空間，大部分照明藝術(shù)都置于地鐵空間的頂部，如國外日本地鐵飯?zhí)飿蛘荆ㄒ妶D9），國內(nèi)如臺灣美麗島站（見圖10）。

4? 以武漢軌道交通藝術(shù)照明的案例分析

作為武漢的首條地鐵，武漢地鐵二號線已經(jīng)有照明藝術(shù)方面的嘗試。在今后的地鐵藝術(shù)照明設(shè)計中可以進(jìn)一步深化發(fā)展，滿足于基本功能的前提下，在造型與材質(zhì)方面加以創(chuàng)新和突破，同時在設(shè)計創(chuàng)作思路上可以更加凸顯本地文化與特色的圖文符號，削弱藝術(shù)照明的廣告商業(yè)性，為城市公共藝術(shù)的傳播和提高人民視覺藝術(shù)審美提供有效平臺[4]。

在經(jīng)過武漢地鐵二號線的藝術(shù)照明設(shè)計到最終完成，不斷歸納總結(jié)經(jīng)驗后，針對武漢地鐵藝術(shù)照明的設(shè)計，提出部分創(chuàng)新性原則以供今后的藝術(shù)照明設(shè)計參考。

二號線站點模擬與數(shù)據(jù)實測數(shù)據(jù)分析具體如下。

在照明設(shè)計的過程中，照明設(shè)計的概念方案因環(huán)境因素導(dǎo)致實際效果會與現(xiàn)狀不符，然而在計算機(jī)模擬的結(jié)果與實地按照測試的情況又會發(fā)生不同的狀況。筆者根據(jù)兩個地鐵站點的藝術(shù)展示區(qū)進(jìn)行了電腦模擬環(huán)境方向的模擬設(shè)計并給出具體的參數(shù)參考，依據(jù)這些數(shù)據(jù)再結(jié)合實際的現(xiàn)場實測來分析，這些站點的藝術(shù)區(qū)照明設(shè)計的相關(guān)設(shè)計需要怎么去完善。

4.1 漢口火車站

首先，漢口火車站的藝術(shù)區(qū)是以飛鶴與星空交互的空間藝術(shù)表達(dá)，飛鶴是主體而蓮花、蓮蓬、荷葉、星空是依托（見圖11）。根據(jù)這個創(chuàng)作的關(guān)系，相關(guān)人員要考慮這個藝術(shù)空間的照明層次以及照明的色溫、照明的光束角。同理，對于當(dāng)時在建的漢口火車站藝術(shù)站點的燈具選型，相關(guān)工作者還是經(jīng)過認(rèn)真考慮的[5]。

根據(jù)上圖的照明設(shè)計的燈具選型和照明設(shè)計方案的初步設(shè)計，再通過照明設(shè)計軟件進(jìn)行模擬照明的效果進(jìn)行分析，具體見圖12。

筆者根據(jù)圖13所示的實際現(xiàn)場實測照度進(jìn)行分析，得到圖14所示的現(xiàn)場實測照度數(shù)據(jù)。

通過二次手段驗證設(shè)計的合理性發(fā)現(xiàn)，飛鶴的重點表達(dá)是不理想的，導(dǎo)致天光曝光過度，飛鶴的明暗對比強(qiáng)烈，地面的荷葉、荷花、蓮蓬的表達(dá)較為突兀，各個材質(zhì)的顯色性與色彩關(guān)系沒有充分表達(dá)設(shè)計意圖，整個區(qū)域的光線較為泛光化。

4.2 中山公園站

中山公園站的藝術(shù)站點主要是陶瓷兒童畫的展墻形式出現(xiàn)，其藝術(shù)造型類似像半球形的石頭，排列生長各異的仙人掌上的球體，具體情況見圖15。在設(shè)計初期，就能肯定該區(qū)域燈具隱藏的問題以及半球體展示的陶瓷兒童畫的照明方式能否均勻照亮[6]。

根據(jù)上圖的照明設(shè)計的燈具選型和照明設(shè)計方案的初步設(shè)計，筆者再通過照明設(shè)計軟件進(jìn)行模擬照明的效果進(jìn)行分析，具體情況見圖16。

筆者根據(jù)圖17所示的實際現(xiàn)場實測照度進(jìn)行分析，得到圖18所示的實際現(xiàn)場實測照度數(shù)據(jù)。

通過上述兩種方式的論證可以得出，原方案中燈具的選型與安裝高度所得出來的模擬參數(shù)具有一定的均有度和照明層次，然而現(xiàn)場的燈具選型與安裝方式導(dǎo)致燈具的照明明暗區(qū)別較大，對比強(qiáng)烈且對兒童瓷板畫的表現(xiàn)效果欠佳，顯色性也存在問題。

通過軟件模擬和實地照度實測，可以看出在照明設(shè)計中現(xiàn)場的實驗是非常重要的，在照明的豎向垂直面照度、照明的均有度、照明的水平面照度、燈具的選型、燈具配光曲線的選擇、燈具的色溫、燈具的顯色性、照明承載物體的材質(zhì)、照明承載物體的顏色等都直接影響照明設(shè)計的最終結(jié)果。

5? 結(jié)語

經(jīng)過了該文多方面的分析和對比，可以看出國外地鐵公共藝術(shù)照明偏于多元化，張力十足，沒有過多形式上的束縛，從藝術(shù)創(chuàng)意上值得我們借鑒。在經(jīng)過國內(nèi)特別是武漢軌道交通優(yōu)秀的藝術(shù)地鐵照明實例的檢測和分析，總結(jié)出其藝術(shù)照明處理方式。有局部的問題并給了一定的解決方案，以便為今后的地鐵藝術(shù)照明設(shè)計提供一定的參考價值。

總之，在地鐵逐漸成為理想的出行交通方式的同時，地鐵空間環(huán)境的構(gòu)建必須從城市發(fā)展的長遠(yuǎn)角度出發(fā)。地鐵空間的公共藝術(shù)審美水平隨著民眾的藝術(shù)品位得以提高，在整個地鐵內(nèi)部的藝術(shù)空間的構(gòu)造中，藝術(shù)照明在視覺效果中起到?jīng)Q定性作用。使軌道交通的藝術(shù)照明建設(shè)創(chuàng)造出基于武漢地域特色，保持城市個性，宣傳武漢本土文化的藝術(shù)化地鐵的同時，對本土的當(dāng)代藝術(shù)也起到一定的推動作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 方衛(wèi)寧，王健新.城市軌道交通運(yùn)營控制中心設(shè)計中的人因問題[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2021（6）：69-75.

[2] 王一復(fù).節(jié)能技術(shù)在工民建施工中的應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2020，17（1）：42，44.

[3] 張星念.軌道交通工程低壓動力與照明專業(yè)項目管理技術(shù)分析[J].隧道與軌道交通，2021（S1）：134-136.

[4] 張升學(xué).軌道交通車站動力與照明供電技術(shù)[J].綠色環(huán)保建材，2021（5）：171-172.

[5] 趙凱.城市軌道交通供電系統(tǒng)狀態(tài)維修模式研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2019，16（9）：63，65.

[6] 付勝華，李文.城市軌道交通供電系統(tǒng)無功平衡分析[J].城市軌道交通研究，2021，24（3）：187-190.