概念图

光是视觉的感受，单纯用语言很难有效地捕捉我们对光的体验，因此，需要借助图示化的视觉语言帮助设计师记录和向他人解释灯光及其效果。目前，业界已有许多创建视觉图像的技术：一类是借助复杂的电脑技术生成逼真的效果图，其缺点是可能需要花费大量时间，并可能会引入一些不重要的细节。另外一类是采用快速的照明概念分析草图（简称“概念图”，也有称“视觉草图”，Diagram/the Conceptual Idea）。照明设计概念图并非旨在准确表示建筑，而是为了表达空间总的光效果感受，表达照明环境的本质。因此，照明设计需要选择合适的方法和媒介，以最简单的方式传达设计计划。

对于有着艺术设计背景的照明设计初学者来说，形象思维引导的概念图对于设计行之有效，其表现力和灵活性不容低估，其优势包括：表达照明概念最快、最形象，所需要的纸、笔等材料最简单，可以过滤掉不重要信息，而专注于场景的主要特征，可以作为一种分析工具，有助于理解和记录空间结构和光的关系。此外，概念图还具有令人难以置信的捕捉设计者感觉与情感的能力。

照明设计师的概念图（图6-1）照明设计的第一步是充分理解建筑的特征，构思“完全自由的光的概念”^[1]。通过绘图的方式将光的抽象概念转变成设计概念图，画出预想的空间和光的场景特征，传递对空间氛围的感受，同时综合考虑光色、亮度、亮度分布，物体表面的颜色等因素。

照明设计概念——Puilaurens Cathar 城堡建于公元1000年左右，位于一座岩石山峰上。照明设计不是将城堡遗址置于聚光灯下，而是让它从黑暗中微妙地“浮现”出来，用淡淡的光呵护并烘托废墟。这项照明设计凸显了岩峰的轮廓，强调了城堡的建筑，同时尊重了自然的特色，保护了夜晚的神秘之美。

照明措施——在整体色温和光色上：保持黑暗的氛围。山峰采用冷白光（5500～6000K）和蓝光（460～490nm）混合而成，用淡淡的蓝色调“点亮”悬崖峭壁的轮廓。城堡外侧采用模拟月光的冷白光（5500～6000K），城堡内侧采用中性白光（4000～4500K），光掠射墙面强调肌理。

案例照度等级远远低过城市区域，淡蓝色山峰平均照度为20lx，城堡墙身照度从30lx 到70lx。

在灯具选用上，该项目完全由LED 投影仪实现。出于维护，能耗、光学性能以及多种色调选择的考虑，项目一共选用96 台投影仪，总功率7.5 kW，投影机的瓦数为36W、96W、200W三种。

图6-1

（a）Puilaurens Cathar 城堡照明概念图，城堡和山体采用不同色温、颜色以及不同亮度等级的策略，呈现出的夜景效果。照明设计师：Anne Bureau–Wonderfulight
（b）实景照片，地点：Lapradelle-Puilaurens，France

建筑师的概念图（图6-2）自然光一直是建筑与建筑照明设计的灵感之源。光为空间提供个性和意义。建筑师处理建筑采光时，需要考虑建筑的朝向、空间围合方式、结构形式，以及建筑材料和色彩的选择等问题。为了获得光线的预期效果，建筑师还会考虑与光有关的空间视觉印象，包括亮度、空间中的亮度分布、阴影、反射、眩光、光色、物体表面的颜色等，而这些都可以通过推敲光与空间的概念分析图获得。

通过概念设计草图对光与空间信息进行视觉化处理，设想空间的光效果和氛围，以及人在其中的体验和感受，在这方面，照明设计师和建筑师的工作是相通的。下面选择了几位建筑师中的作品作为学习的榜样（图6-2）。

勒·柯布西耶（Le Corbusier）用光之“大炮”让人去感受“神圣”。拉图雷特修道院（Convent of La Tourette）教堂是由混凝土构成的方形空间，建筑师通过精心布置的“大炮”状的采光筒将自然光和色彩引入神圣的空间。采光筒外形各异、朝向不同，内壁分别为蓝色、红色和混凝土原色，这些内壁颜色恰如其分地调节了光的照度。照度从蓝色到红色，再到混凝土原色，由低到高。人们一进入教堂，立刻感受到光之大炮的“扫射”，对神圣力量的感悟从心底油然而生。

斯蒂文·霍尔（Steven Holl）用“瓶子”带来室内空间中色彩和气氛的变换。斯蒂文·霍尔设计的圣·伊格内修斯教堂（St.Ignatius Chapel），相当于用七个“光瓶子”在一个“石头盒子”上承接了自然光。光从不同的角度、不同的方位射入，有的经过片墙、弧形顶棚等建筑构件的遮挡，以直射、反射、折射等方式将不同颜色、气氛的光线导引到室内不同的空间中。光营造出的不同气氛配合不同的宗教仪式戏剧性地在空间里展演。教堂内部矩形的空间被不同照度的光划分为数个没有实体边界限定的空间。建筑师使用水彩素描，旨在推进设计概念的呈现，从而有效确定结构形态、光线解决方案，以及要使用的材料和颜色。

彼得·卒姆托（Peter Zumthor）用“裂隙”呈现了各种形状的光。彼得·卒姆托擅长使用不同比例的平面和剖面，以着重表达印象或光线原理。在瓦尔斯温泉浴场（Therme Vals）中，土耳其浴室由一间淋浴室加三间套叠的蒸汽房组成。淋浴室内光线充足、明亮，在其厚重的深色门帘后是第一间蒸汽房，光从天花洒下方形的模糊暖光，像聚光灯照射水雾而成为明显的光锥状。相较第一间，第二间蒸汽房水汽更重，使得同样的光锥扭动起来。建筑师通过处理光与天花开口形状、光与水雾介质的关系，使得光或者呈带状顺墙滑落，或者呈光锥状舞动，或者透过蓝色方形玻璃天窗矩阵染上幽蓝的光，为浴场带来神秘的气氛和独特的体验。^[2]

图6-2

（a）勒·柯布西耶，拉图雷特修道院的概念图
（b）斯蒂文·霍尔，圣·伊格纳休教堂的概念图
（c）彼得·卒姆托，瓦尔斯温泉浴场的概念图

用概念图推动设计 概念图是呈现照明设计构思及推演的逻辑图示。美国帕森斯设计学院PARSONS 照明设计硕士论文《建筑照明设计中的明暗对比法》（Chiaroscuro for Architectural Lighting Design）通过分析亮度对比和明暗等级，对空间的明暗构成进行解析，并针对设计画廊、绘图课室等不同的空间进行亮度分布设计。

在通过亮度对比达到设计所需效果方面，有以下经验性数据可以参照：1：1——没有明显的亮度差别，没有阴影，容易让人陷入不安。1：2～1：3——可以明确感知亮度的差别，通常用于焦点光和环境光的对比。1：5～1：6——这是欣赏绘画和雕塑时照射对象与背景之间的比例。1：10——可以明确感知亮度的差别，也可以用于焦点光和环境光的对比。1：100 以上——看上去类似自发光。^[3]

“建筑照明设计中的明暗对比法”研究即是依据上述亮度对比带来的知觉效果原理，将亮度差与空间功能、视觉效果等进行图示化说明，为实现预期的亮度分布总体效果提供依据（图6-3）。

图6-3 图示基于亮度对比法的研究和设计应用

（a）“建筑照明设计中的明暗对比法”研究逻辑图示，图中包含建筑空间中的明暗对比、亮度比综合比较、对比度测量指标和设计方法等
（b）明暗对比法图示，在建筑的剖透图上显示了入口、走廊、公共区域，画廊，绘画课室的明暗效果示意
（c）空间亮度对比说明图示，剖面图显示了对应不同功能空间的亮度比数值，从1：3、1：5 到1：10
（d）（e）亮度比的设计应用——入口和走廊效果图。尽管效果图采用黑白灰色调，但是光空间场景的主要特征和氛围感受都得到了清晰的表现

属于视觉设计的照明设计，借助概念图进行设计传达远比人们想象中的重要得多，特别是暂时没有精确尺寸的图纸时，设计师通过把设想的光效果直接画在透视草图上（纸质或电脑绘图），配合说明性文字阐释照明策略，就可以快速呈现一个易于理解的设计构思（图6-4）。

英国达勒姆市街道照明研究采用“光与暗”策略（Durham Light and Darkness Strategy，Durham，UK），这是一种开创性的方法。达勒姆市杰出的夜间环境既取决于其黑暗的自然景观，又取决于其标志性场所的照明。

该照明策略为这座城市制定了一个创新的技术框架。策略中建议升级所有路灯，并根据主要和次要道路进行色温划分；照亮城市的桥梁，并创建符合事件光照场景的基础设施。随着时间的推移将以可持续的方式重新照明，同时可以提高城市形象，提供安全保障和促进夜间经济。因此将大大减少光污染，夜空变得清晰可见，并避免对当地生物多样性的潜在不利影响。^[4]

有些照明灯具生产厂家产品目录中的设计概念图非常实用、易于理解^[5]。这类图通常是在三维的透视线稿草图上呈现光空间场景，并配备具体的灯具型号参数。在其图示中，用黄色表达照射对象、照射路径、灯具安装位置等。此外，这类产品目录一般还提供更加具体的技术信息，包括光色、色温、显色指数、配光数据、耗电量、寿命、形状、重量材料、设置条件、有无调光等，以及配光数据的IES 文件，有的甚至还提供计算照明的CG 软件。虽然厂家的目的是为宣传、推广其灯具产品，但产品目录从一个侧面为设计师从概念到实施提供了完整、连贯的支持，能够使设计过程更加便捷、顺畅（图6-5）。

图6-4 英国达勒姆市“光与暗”街道照明策略视觉草图照明设计：Speirs，Major Associates

图6-5

（a）聚光灯有规律地矩形排列以确保所有的表面亮度均匀。照度等级符合标准，柜台上设计照度不低于500lx。聚光灯安装在靠近墙壁的位置，营造出令人愉悦的美感。灯具型号和参数：Warp，光束角60°，色温2700 K，光效71 lm/W
（b）轨道射灯在满足功能的前提下强调“焦点”，光影对比舒适，通过遮光翼控制光的形状。灯具型号参数：Angular，显色指数CRI95，光效7.50 W/m☒ ＠平均500 lx
（c）30°圆锥形光斑下照，照亮地面和墙面，光连续和谐。灯具型号和参数：Guardian，13W LED，光束角30°，光效108 lm/W ＠色温3000 K
（d）“窗口”效果可以用来区分两种地面，灯具间距取决于所要覆盖的距离（汽车，自行车或步行）。灯具型号参数：Astropek，2W ＠630mA，LED
（e）光带能够制造柔和的间接光，光线分布均匀，可适应建筑的特点灵活地安装。灯具型号参数Silicone_C，Hi-Flux 15 W/m，4000 K - 1110 lm/m，IP65

照明平面图

室内照明平面图蕴藏的空间设计信息最多，分为照明平面图、天花布灯图、复合照明平面图。图示和内容具体为：①照明平面图：表达光的区域分布，即将光的照度和色温分布表达出来，只画光的配置，不画灯具的配置。②天花布灯图：在天花平面上画出灯具的精确位置和尺寸定位，注明灯具的类型，标注灯具的安装方式。如果灯具不是安装在天花上，则需要标注灯具安装标高，图例和标注也要标注在天花布灯图上。③复合照明平面图：将照明平面与天花布灯重合绘制，形成复合平面图，这样可以同时显示门窗位置、家具配置和灯具布置（图6-6—图6-8）。

图6-6 照明平面图，设计：东海林弘靖（Shoji Hiroyasu）

日本照明设计师东海林弘靖在传统的蓝图上，用白色表达光的位置，用深浅力度表达亮度关系，照明规划的全局观清晰，图纸带有强烈的个人绘画风格，使科学的图示文件上增添了画作般的艺术美感。

图6-7 广州藤王面包店照明设计，绘图：（2016 级研究生）张美梅，万艺姝

（a）照明平面图（b）天花布灯图（c）地面布灯图

图6-8 克罗地亚萨格勒布的Novamed 联合诊所（Novamed Polyclinic in Zagreb，Croatia），照明设计：Skira Ltd.

（a）天花布灯平面图（b）天花光效果照片（c）天花光线的变化照片

该案例通过照明设计为医院创造出有趣、欢快、亲切，且色彩丰富的空间情景，以减轻病患的压力。建筑一共三层，首层天花布灯造型受人体神经元形式的启发，这样的布置能够为人提供良好的方向感知。天花的曲线部分暗藏可变色的RGB 线性LED 灯带，间接出光。圆形穹顶内置荧光灯和LED，可以调节明暗、颜色和色温，光线柔和。

照明剖面图

平面图对于表达水平面上的照明布局很有用，但是，很难显示出空间垂直位置上的信息，而这是剖面图的强项。例如亮度在垂直方向上的分布、光源高度、照射方向、安装方式等都需要用剖面图来表达（或立面图，表达建筑外立面照明时），而且在剖面图中，可以把人和建筑照明关联起来，特别是在表达天花板高度不同的建筑照明时，剖面图尤其有效。

有一种说明性剖面图，或者叫“剖面示意图”，它是比真实剖面更具有示意性的图解，目的是显示所有照明灯具，包括被结构隐藏的灯具。(www.daowen.com)

照明剖面图中解释光线最有效的符号之一是箭头：单个箭头可以表示光源的位置和光的照射对象；箭头粗细可以理解为光的数量；箭头的颜色可以用作区别不同的色温。有些剖面也可不使用箭头表示，依靠光束方向即可以清晰显示路径。对于那些不太明显的光路径，因为它的照射方向也会对空间的照明效果产生一定影响，因此也要注意梳理并尽可能标注清楚（图6-9—图6-13）。

图6-9 克罗地亚萨格勒布的Novamed 联合诊所，照明设计：Skira Ltd.

（a）线性LED 间接光节点
（b）光穹顶的荧光灯和LED 组合安装细节

图6-10 广州藤王面包店照明设计，绘图：（2016 级研究生）张美梅，万艺姝

（a）用剖面图说明面包店层叠式天花顶棚
（b）（c）展示柜台灯具布置位置、照射方向、照射对象

图6-11 仙台媒体中心室内照明剖面图，照明设计：LPA

（a）手绘照明剖面图（b）分层天花布灯平面图，CAD 照明剖面图（c）实景照片

仙台媒体中心（Sendai Media Center）共7 层，拥有图书馆、展厅、影院、活动中心等公共活动空间供市民使用。照明设计中为每个楼层选择了不同的天花照明方式，利用中间的管状束柱来同时传导人工光和自然光，采用多种照明场景模式以适应空间变化的灵活性需求，整体色温3000K，用以营造“温暖的”环境感受^[6]。

通过照明剖面图，设计公司清晰表达出预期的照明设计效果和实现该效果的方法。一层开放空间中有咖啡馆、商店和中间大厅，照明采用嵌入式筒灯提供一般照明和局部照明。二层为前台，照明采用线性排列的带反射器无缝荧光灯光。三至四层是图书馆，采用悬吊灯具向天花照射，经顶棚反射后得到均匀的照明，照度可以达到400lx。七层为工作室，采用荧光灯随机布置。以上图形清晰呈现出仙台媒体中心各层的照明方案，说明了灯具位置、方向等信息。

图6-12 凯文·肖^[7]为英国西布罗姆维奇（West Bromwich）市某多功能艺术场馆的流动空间所作的照明剖面图

（a）在这张CAD 照明剖面图上，以红色表示灯具的位置，并在内部空间添加了手绘效果的鲜艳颜色。这种图像使便于设计团队成员了解光的位置及其产生的照明效果
（b）CAD 照明剖面图在Photoshop 中进行渲染后，生成更加优美的剖面光效果。在这种图中，灯具实际位置的重要性已经让位于照明效果，通常用于演示文稿向客户介绍方案

图6-13 墨西哥暴力受害者纪念园的景观照明剖面图，设计：Lighteam

通过以上景观照明剖面图清晰呈现了设计师对墨西哥暴力受害者纪念园（Memorial to the Victims of Violence，Mexico City）的景观照明设计策略：这个纪念园扮演着纪念馆和公共场所的双重角色，位于城市最重要的森林空间中，照明采用微妙的白光色温来区分人造景观和自然元素。

色温由暖到冷，低处采用暖光2500K，人眼高度采用3000K，树冠采用冷光4500K 和5000K，通过光线冷暖的变化，将人们的视线从地平面引向天空。嵌入式线性LED 灯具以交错的方式沿着硬景观人行道放置，创建由光构成的视觉引导。3000K埋地灯向上照亮金属墙的边缘，灯杆上的灯向上照亮树冠，向下照亮路面。金属墙灯箱通过文字漏空的孔洞发出闪烁的光。照明使得该场地中的纪念性在夜晚也有很好的表现。

照明立面图

照明立面图可以完成大部分建筑外立面照明设计的工作。通常的绘图技法是在深蓝色（或其他深色）纸上画出建筑立面，用白色、淡青色、浅黄色画出光的部位。如果需要表达节日、事件等场景模式时，可以用其他自选颜色表现彩色光（图6-14）。

图6-14 曼彻斯特市政厅（Manchester town hall）建筑立面照明设计

（a）立面照明亮度梯级设计，建筑部位由低到高，亮度越来越亮，其顺序为：护城河—屋顶—横向檐口—窗户—主入口—雕塑—钟面
（b）安装更明亮的掠射光和焦点光，醒目的建筑灯光影像为城市夜晚增添了一道亮丽的风景。同时，屋顶灯具的安装也考虑到了安全、易于维护和清洁等要求
（c）（d）（e）电脑模拟从不同视点所看到的立面照明效果
（f）线稿立面上的照明设计草图
（g）在立面图上叠加绘制的节日模式下彩色光照明效果示意草图

演算图与光效果图

演算图是指通过专业的照明计算软件（例如DIALux evo，或者AGi32，后者是专业照明设计公司常用的软件）进行照明计算，并生成效果图，它能够获得比3ds Max 渲染软件生成图像更加真实的照明效果。另外，演算图在描述照明技术方面非常有用。演算而来的“伪色图”和“灰度图”能够按照照度或亮度等级、以不同的颜色或不同的灰色调表示空间光照数量等级和效果，便于理解抽象的照度（lx）或者亮度（cd/m2）数值所对应的视觉效果。其中，伪色图的主要作用是能够大致将眼睛感知的亮度变成可视化的说明性图示，可以用来分析各类室内外场景，还可以用来比较不同环境或者同一环境在一天中不同时间的变化。

照明效果图是电脑渲染图、手绘效果图，或者电脑与手绘相结合制作出的预想效果画面。电脑效果图常用Photoshop、AutoCAD、SketchUp 等程序用模型生成，可以根据构思设想，灵活地修改光的分布、亮度、颜色等，进而拼贴到真实空间图底上以显示照明的现实性，增添照明的价值和魅力。相较下，手绘效果图更容易显示出设计师的个人风格，常见绘制手法有彩色铅笔和水彩。在艺术类院校，手绘效果图更容易发挥学生的专业特长。无论采用哪种表达方法绘制光效果图，目的都是为了帮助人们更好地理解设计意图，生动地传达照明设计的信息。

图6-15通过照片和伪色图显示各类环境的视觉印象和具体的亮度数值，为设计提供依据。具体的研究方法是：挑选优美的环境拍摄照片，测量和绘制场景中的光的数量，得到对应的伪色图，在伪色图中可以轻松读出每种颜色代表的亮度数值。

图6-16中的两个图像显示了会议室的两个照明场景：一个是天花嵌入式荧光灯（顶部）形成明亮的环境，一个是窄光束聚光灯照亮桌椅。采用灰度渲染的场景，可以将人的注意力集中在照明效果上，而不是模型的纹理贴图上。

图6-15 根据现场摄影照片推算的伪色图

图6-16 由DIALux evo 构建模型并渲染得出的同一空间不同照明模式下的效果图像

图6-17 伪色图和等照度曲线图

（a）显示大教堂全貌的伪色图，安装在侧廊的顶灯照亮了中殿的木材拱腹。每个灯具均以黄色线框标记，代表灯具产生的光的图形和方向
（b）等照度曲线图显示照度相等的区域，通常用于显示桌子高度的照度数值

6-18 广州藤王面包店照明设计

（a）—（h）由照明软件DIALux evo 生成的伪色图（绘图：2013 级研究生 陈幸如）图中不同的颜色代表不同的照度数值，演算图和效果图给出非常接近真实的空间光效果
（i）—（k）实景照片，摄影：万艺姝，张美梅

在广州藤王面包店照明设计中，设计师尝试使用层叠连续的柔光强化室内独特造型，展现现代日式的清新风格。面包店的空间设计原型是传统日式屋顶的形态，层叠的屋檐如连绵不绝的城市景观，在这里被转化为无缝连接的天花和展示柜台。灯具暗藏于松木板后，柔和地照亮天花和柜台，强调连续完整的空间特征，色温2700K。厨房为开放式，灵感为剧院的镜框式舞台，该区域为工作区，色温采用3000K。面包师的操作区采用明亮的发光天棚，可以向顾客展示其所有工作细节，而且操作时不会有阴影干扰，此处灯光回应舞台的空间构思。用餐区，尊重日本文化传统采用灯笼式吊灯，既有扩散的柔光，也有照射到桌面的焦点光，2700K 暖色让人放松。

【注释】

[1].中岛龙兴.照明设计入门.马俊，译.北京：中国建筑工业出版社.2005.

[2].范久江.山谷的鼾声：夜游瓦尔斯温泉浴场.旅行现场.[2018-11-12].https：//www.archiposition.com/items/20181112110522.

[3].福多佳子.国际环境设计精品教程——照明设计.朱波，金旭东，刘涛，赵婧，译.北京：中国青年出版社.2014.

[4].Speir and Major 设计公司网站：http：//www.speirsandmajor.com/work/strategy/durham_lighting_strategy/.

[5].Linea Light Group 灯具制造公司产品目录Professional Architectural Lighting（Maestro 1.0）。下载网址：https：//www.linealight.com/en-gb/catalogues.

[6].面出薰.LPA1990–2015 建筑照明设计潮流.程天汇，张晨露，赵姝，译.苏州：江苏凤凰科学技术出版社，2017.

[7].凯文·肖（Kevan Shaw），英国KSLD照明设计创始人及设计总监，致力于LED 照明技术的实际应用及研发探索。