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场景访谈 | 建筑光学专家张昕:光的情感计算与空间赋能

06-04

内容来源:Hi设计

采访&撰稿 / Linda

张昕教授是清华大学建筑学院的教师和建筑光学专家,在照明设计、人工智能设计等领域具有深厚的理论基础和丰富的实践经验。他在建筑学院教授交叉探索设计课程,负责全体研究生的论文写作教学,同时积极参与一线建筑师的项目,深入了解每个项目的设计过程。他将建筑师的思维方式应用于照明设计,通过照明设计赋予建筑空间更为丰富、多元的使用体验。

4年前,张昕教授负责的“建筑光学实验室”一经落成,便斩获2020主动式建筑奖(Active House Award)中国区卓越奖。在改造过程中,他从智能化监测和调节、光环境、热环境、自然通风、能耗等方面进行了专项研究,并让空间满足设计办公与实况实验的复合功能,调动使用者的积极情绪和生理舒适,减小环境负荷。实验室可为各类实验创造接近真实的空间和环境情境,模块化设计满足了不同类型实验的快速切换。

▲ 实验室一角

在20余年的教学与实践中,张昕教授参与了众多类型的照明设计项目,从乡村振兴到双奥场馆,从教育文博到零售商业。他将自己的照明设计工作比喻成用水去浇花,无论是仙人掌、向日葵还是玫瑰,照明设计要确保植物茁壮成长。照明设计如果带有过多个性化色彩,像是咖啡或茶叶,也许适合一小部分植物,但可能会把多样化的植物生态摧毁。

▲ 实验室一角

在与建筑师的合作中,他将自己定义为配角,更注重对建筑师设计意图的解读。由于每个项目都有不同的设计思路,不应简单地套用之前的项目经验,必须根据新的需求,丛设计原点处重新思考,这也极大地锻炼了他对不同空间场景中照明效果的驾驭能力。

▲首钢三高炉干法除尘

建筑设计 / 筑境设计 + 首钢筑境 + 首钢国际工程公司

照明设计 / 张昕工作室

© 摄影 周利

城市更新时代,大量商业空间亟待升级更迭,需通过多重手段提升空间场景的体验,并放大吸引力。处在媒体时代的今天,很多人习惯通过照片来了解事物,但张昕教授认为,他的照明项目更适合在现场体验。光的设计,有时需要隐形,有时则需要凸显,需要根据具体项目来谨慎设定。

▲首钢滑雪大跳台

建筑设计 / 清华设计院简盟工作室
照明设计 / 张昕工作室

© 摄影 周利

他引用马斯洛夫层级模型,最初级的可见性、安全感到最高级的空间氛围、美学品质,照明设计需要在理性和感性之间寻求平衡,以实现最佳的设计效果。他看重照明设计中视觉的感知层面,基于实验获得的人因数据,需要根据人的生理心理特性作设计判断,并在落地实施过程中进行整体效果把控。

▲景德镇川上行酒店

建筑设计 / 直向建筑

照明设计 / 张昕工作室

© 摄影 存在建筑

当夜经济成为一种生活方式,张昕教授强调,夜景照明需要克制,适量就好。尤其是彩色灯光的运用,虽然能起到调动情绪的作用,但他在使用时一般会搭配稳定的白光作为基础。设计师不应被短暂的图像愉悦裹挟,要坚信自己在长期生活中积累的设计判断。照明设计的周期很长,但设计师需要前期就对灯具选型、点位布置、调光方式等进行规划,减小后期调整带来的代价。随着商业空间中越来越多的使用媒体界面,交互影像、视觉艺术的运用也需要在照明设计中加以考虑。

▲济南汇中星空间

建筑设计 / 清华设计院素朴工作室

照明设计 / 张昕工作室

© 摄影 夏至

以下是Hi设计与张昕的对话——

Hi设计=H,张昕=Z


照明设计是空间的表达,关注人的体验和功能

H:您在建筑照明领域研究多年,能否谈谈在照明设计层面的一些理论思考?

Z:因为多年同风格各异的建筑师合作,我需要考虑如何在设计中贯彻建筑师的风格设定,为其作品注入独特的光效。在这样的工作逻辑下,我的照明设计作品实际上并没有明显的个人色彩。

多数人可能会混淆“灯光设计”和“照明设计”这两个概念,灯光设计是灯光的表达,关注视觉图像。照明设计是空间的表达,关注人的体验和功能。因此,我从不使用“灯光设计”,而是一直用“照明设计”。让不同类型的照明体验与空间使用场景相匹配。

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▲ 天光艺术馆
建筑设计 / 众建筑
照明设计 / 张昕工作室

© 摄影 朱雨蒙

基于这种思考,我的设计理念可以归纳为:

(1)“光意向”植入以视觉意象为原点的建筑设计概念中。

(2)实现光与空间构成、功能组织的协同,重新梳理建筑的视觉逻辑。

(3)实用即美观,用基础视觉任务创造日常生活中的宏大叙事。

(4)将灯与其光纳入建构逻辑,实现“赋形以光”与“赋光以形”的融合。

(5)将人工光与天然光协同,延续日间视觉逻辑。

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▲ 结构的维度 锐驰家居展览

空间设计 / 如恩设计研究室
照明设计 / 张昕工作室
© 摄影 朱润资



视觉是一个复杂领域,始于量化,但超越量化

H:作为照明设计师,除去需要具备基础专业知识和素养,最难的是什么?

Z:对于设计师,其实比较容易学会的是关于照明器材的技术,难的是对空间和视觉的理解。视觉是一个复杂领域,始于量化,但超越量化。例如,在室内空间,设计师会通过亮度比来计算照明,但环境中人感受到的亮度比例,不同于亮度计测得的亮度,而需通过视亮度标尺来进行转译。

比如视觉恒常性。我们现在看向窗外,阳光下最亮处的照度达到10万勒克斯,而屋里最暗的角落只有0.01勒克斯。从数值上看,这是千万比一的对比度,但人眼只能感知并理解1000:1以内的对比度,两端超出的亮度差异就无法被人眼识别,计算将失效。


▲FLOW Space
建筑设计 / 鲍威建筑工作室
照明设计 / 张昕工作室

©摄影 金伟琦

再比如视觉适应,这也是很重要的概念。进入一个1/100衰减的暗环境时,人眼需要5到10分钟的时间来适应新的光照条件。当进入1/10000衰减的暗环境时,则需要30分钟适应。我带学生去敦煌时,看见导游用手电来照亮壁画,进行讲解。但我们在无光的窟内待了一个小时后,学生们便能在昏暗的环境中只凭肉眼进行速写。

研究照明的历史可以发现,标准多数是由商业公司推动建立的,会走向“越亮越好”。但几乎所有的光环境标准,都符合边际递减效应,即光照达到一定程度后,继续增加并不会显著提升视觉功效。

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▲北京坊 Page One 书店

室内设计 / 直向建筑
照明设计 / 张昕工作室

© 摄影 陈灏

设计师们也在实践中发现,单纯依靠数值标准并不能解释实际感受。一些高端餐饮或秀场,虽然照明从标准上看不达标,但黑暗反而增强了高端感。当然,设计师可以通过直觉进行创作,但在大型公共建筑项目中,电气工程师会根据标准补充灯具,使设计符合规范要求。设计逻辑和美学需求需与标准规范结合,才能实现安全合理的最佳效果。


▲越界锦荟园

建筑设计 / 原地建筑
照明设计 / 张昕工作室

© 摄影 夏至


商业空间用光需要做出与日常环境的区分度

H:对商业零售空间,您有哪些特别的洞察和理解吗?

Z:商业建筑照明在20世纪90年代到2000年初,在美国和英国都有详细的文献和指南。但这些指南在疫情之后似乎失效。我更想谈论的是视觉逻辑。当IES①发布了TM-30②色度体系后,现行光源可以实现有指向性的颜色呈现,让商品看起来饱和度更高。以前的光源类型有限,商铺内的照明效果多是“均好”,单品效果一般。但现在,如果一个店铺只卖牛仔裤,可以选择专门针对牛仔裤当季色系的光源,让它们在店内看起来更好。当然,这与生鲜灯③的逻辑类似,只是不适用于食物。

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▲ 湖北809兵工厂遗址改造

建筑设计 / 三文建筑

照明设计 / 张昕工作室

© 摄影 赵奕龙

每个人对光源的感知也会受到日常环境的影响。居家和办公室的光源品质会影响你 “脑补”光源的习惯。对于商业空间的照明设计来说,要让人有不同的感受,必然要作出与日常环境的区分度。

很多商家越来越注重表达品牌价值,因此需高度关注客户群的日常生活水平和习惯。如果客户群平时常出入高档西餐厅,那么店内环境可能应设计得偏暗,营造一种“高级感”。如果客户群是科技公司的年轻白领,那么店内环境可能就会使用发光膜等具有科技感的照明。商业照明设计肯定不能一成不变,应是一个动态调控的过程,需要根据目标客户的日常习惯、品味以及市场反馈进行调整。

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▲福建上坪古村

建筑设计 / 三文建筑

照明设计 / 张昕工作室

© 摄影 周梦

此外,现在的商业照明设计不仅要考虑空间体验,还要保障打卡拍照的需求。对线下零售空间的照明提出了很大挑战。在日本的零售环境中,很少使用特别聚焦和强烈的光影对比,常使用尺度大且柔和的纸质灯具,带来的自拍效果反而很好。简单来说,最适合打卡的照明设计需要多光源和无影效果,但是否适合商品呈现,则需另议。

H:观夏首个线下空间北京三里屯展厅的照明设计策略是什么?

Z:最重要的是第一眼的视觉冲击,让人感到这家店与众不同。人们进去后会产生错觉,仿佛进入了具有公共属性的展厅空间。展陈方式也类似于公共空间中布置艺术品的方式,而不是传统店铺的方式。这样的设计不会显得过于商业,也方便年轻人在店内自由活动。

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▲ 观夏·北京三里屯展厅
室内设计 / F.O.G.
照明设计 / 张昕工作室
© 摄影 言隅建筑空间摄影

对于一家兼顾嗅觉与视觉的品牌店,需营造多感官通道交融的氛围。我在博物馆照明设计中常用类似的手法,不依赖视觉的地方,就需要弱化视觉。在乡村项目中,乡村最美的景象在白天已经被看到了,晚上再亮也不会有更多的提升。相反,最美的反而是声音景观。当视觉被压制后,声景就呈现出来,这时再看幽暗的照明,也会叠加进去由声景共情而来的喜爱。

在观夏项目中我们采用了类似的方法。照明设计并不强调亮度对比,而是采用了类似美术馆的柔和光线,眼睛不会过于聚焦。这种弱化视觉刺激的设计并不是完全弱化视觉,反而对光源的颜色品质要求很高,特别是在肤色呈现方面。弥漫的光线使人看起来更好看。

H:照明设计兼具功能和审美,如何在这两者之间做平衡?

Z:马斯洛夫层级模型的底座是功能,顶端是概念和美学。设计师肯定是需要二者兼顾的,设计师需要在二者间建立平衡,以实现最佳的设计效果。

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▲ 缙云石宕8-10号设计

设计单位 / DnA_Design and Architecture

照明设计 / 张昕工作室

© 摄影 王子凌

释义——

①IES是北美照明工程学会Illumination Engineering Society的英文简称。

②TM-30是北美照明工程学会(Illumination Engineering Society)提出的一套度量标准,全面评估光源颜色质量的新指标。IES评价照明光源显色性方法(Methodfor Evaluating Lighting Source Color Rendition)于2015年8月发布,2015版本:TM30-15,2018版本:TM-30-18。使用颜色样品以及比较它们在理想照明光源下的呈现效果,使用均衡分布在整个可见颜色空间和光谱中的99个颜色样品。

③生鲜灯是一种冷光源照明灯具,显色指数越接近100,通过增加特定颜色发光,生鲜灯对物体的色彩起到加深加重的作用,在生鲜灯的照射下,人眼看到的物体颜色较自然光下的颜色更鲜艳,能够在一定程度上刺激消费者的购买欲,也被称为“美颜灯”。

生鲜灯是商超、菜市场、生鲜门店里常见的营销手段。在日光灯下,猪肉显得干瘪、暗沉;切换到“生鲜灯”下则变得红润、鲜亮。



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照明设计 灯光设计

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