摘要：本文針對光影藝術(shù)在地下空間設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)的研究，解析使用各種光影表現(xiàn)形式實現(xiàn)設(shè)計最終目的的實踐過程，其中以采光中的太陽能光導(dǎo)照明系統(tǒng)為主作為詳細(xì)的方法論述，為地下空間的光影設(shè)計引入較為先進(jìn)的方法。

關(guān)鍵詞：地下空間；光影藝術(shù)；太陽能光導(dǎo)纖維照明

在地下空間的光影設(shè)計里，采用不同方法的采光照射方式，會形成不同的室內(nèi)效果。其中，運(yùn)用自然光采光的方式可以來表現(xiàn)地下室內(nèi)空間的感情、性格的特點等，那么合理的地下采光方式也是在當(dāng)代這個注重“節(jié)能、環(huán)?！钡纳鐣行枰攸c研究的內(nèi)容。

1地下空間的概念

“地下空間”這個詞在專業(yè)的學(xué)術(shù)定義下有兩個意思：首先是從開發(fā)的角度上來看，地下空間是指地球表面以下的，土層或巖層中天然形成或人工開發(fā)的空間場所；然后，從廣義的角度看，地表以下一定范圍內(nèi)的巖土體，包括巖土體的密實部分和無巖土體的空間部分，不論其中是否形成可容納人或物的空間場所，都占據(jù)了一定的空間體積。因此地表下一定平面和豎向深度范圍內(nèi)，巖土體占用和包圍的空間體量范圍是廣義的地下空間。

2地下空間構(gòu)筑光影意象的重要性

英國著名建筑師理查德·羅杰斯說：“建筑是捕捉光的容器，就如同樂器如何捕捉音樂一樣，光需要使其展示的建筑?！钡拇_，光是建筑的靈魂。光環(huán)境在地下空間中發(fā)揮著舉足輕重的作用，內(nèi)部空間的限定已由面體圍合的封閉狀態(tài)發(fā)展到半開放及開放的不同層次，其中光在創(chuàng)造空間中扮演著獨特的角色。光創(chuàng)造空間無需實體圍合，除利用自然光還利用各種人工光的形態(tài)及顏色塑造空間，開辟了空間性質(zhì)的新領(lǐng)域。在連續(xù)空間序列中，光同樣顯示出自己的潛力。由于空間概念加入了時間因素，使人們不再從靜止的角度觀賞空間，建筑不再是凝固的音樂，而是可以體驗的流動空間序列。

3光影設(shè)計在地下空間的運(yùn)用

（1）太陽能光導(dǎo)纖維法。此法是結(jié)合太陽跟蹤，透鏡聚焦等一系列專利技術(shù)，在焦點處大幅提升太陽光亮度，通過高通光率的光導(dǎo)纖維將光線引到需要采光的地方。

光導(dǎo)照明系統(tǒng)，又叫陽光導(dǎo)入照明系統(tǒng)，無電照明系統(tǒng)和管道天窗系統(tǒng)。室外的自然光經(jīng)過系統(tǒng)采光器把熱量和有害的光線隔絕后通過光導(dǎo)管傳輸進(jìn)入到地下空間，達(dá)到減少、甚至完全取代白天的電力照明的效果，它可以完全取代天窗、采光罩、采光帶等傳統(tǒng)的采光方式及解決以前無法做到的建筑采光要求。在地下空間的采光方式中，太陽能光導(dǎo)纖維系統(tǒng)是最為合適的方法，光影能夠自然地運(yùn)用在地下空間環(huán)境。

光纖實質(zhì)上是由介質(zhì)材料制成的圓柱形導(dǎo)引系統(tǒng)。圓柱的中心部分是光纖芯體，芯體外面環(huán)繞一層或數(shù)層包層，在包層的外面是護(hù)套層。對于光纖來說，要求芯體材料的折射率要比包層的折射率高，以便在芯體與包層的界面處產(chǎn)生全反射現(xiàn)象，傳光沿著光纖芯體導(dǎo)引的方向傳播。

太陽能光導(dǎo)采光系統(tǒng)可分為三個部分：聚光器、光學(xué)玻璃纖維傳光束和照明器。聚光器使陽光會聚，提高太陽能的能量密度。聚光器可采用透鏡聚焦，也可以采用凹面鏡進(jìn)行聚焦。光學(xué)玻璃纖維傳光束的接收端應(yīng)安放在聚光器的焦點處，提高接收端的入射能量密度。光學(xué)玻璃纖維傳光束的數(shù)值孔徑一般為0.63左右，即接收角約為39度，圓錐角為78度的光錐內(nèi)的能量均可以被光學(xué)玻璃纖維傳光束接收。照明器是光學(xué)玻璃纖維傳光束的出射端，由出射端射出的光線呈圓錐狀，根據(jù)不同的使用要求，采取聚光或散光措施。如果是進(jìn)行陽光浴則要進(jìn)行聚焦，如果是均勻照明，則要進(jìn)行散射處理。在照明器下1米處可以看出報紙上的文字與圖案，并且字跡清晰，均保持原有的顏色。在現(xiàn)在的生活中，這種采光方式已經(jīng)的到了越來越來的認(rèn)可與應(yīng)用，在當(dāng)今能源短缺注重環(huán)保的國際社會中，也是極其需要的。

（2）采光窗。采光窗作為建筑構(gòu)成一個元素，功能上要考慮光、熱與隔聲的問題，在藝術(shù)上應(yīng)和建筑風(fēng)格協(xié)調(diào)一致，在視覺上要求舒適，無眩光。目前除常見的側(cè)窗和天窗外，天穹式采光窗、帶反射擋光板的采光窗、薄膜采光窗、陽光凹井采光窗、帶跟蹤陽光的鏡面格柵窗和全反射采光窗使用也不少，呈現(xiàn)出采光窗多樣化的發(fā)展趨勢。

（3）采光罩。采光罩以聚碳酸酯耐力板或PMMA料或FRP玻璃纖維為基材，經(jīng)高溫吸塑成型。它重量輕、強(qiáng)度高、抗撞擊、打不碎、防彈、防紫外線、采光性能好、不變色。

（4）采光帶。它是一種傳統(tǒng)的采光方式，但由于采光帶自身有很多弊端，比如其材質(zhì)是PVC的，不抗老化，還容易附著灰塵。

4結(jié)語

在地下空間的采光設(shè)計中，太陽能光導(dǎo)纖維系統(tǒng)能進(jìn)行紫外線大幅攔截，有利于人類健康，該系統(tǒng)不僅僅可以節(jié)省大量的常規(guī)電能，而且安全可靠，顯著地改善了地下陰暗潮濕處的生活和工作環(huán)境。同時也符合當(dāng)前國家提倡節(jié)能減排、擴(kuò)大內(nèi)需的大好形勢。

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作者簡介：胡娜，女，遼寧鳳城人，沈陽建筑大學(xué)2011級碩士，研究方向：設(shè)計藝術(shù)學(xué)環(huán)境藝術(shù)設(shè)計。