王姿琦，张国峰

辽宁科技大学，辽宁 鞍山 114000

0 引言

随着时代的发展，依托自然光源刻画建筑是未来发展的重要设计方法。无论是路易斯·康的“设计空间是设计光亮”，还是柯布西耶口中的“光线赋予建筑正确的形状，像是自然与建筑之间的神奇游戏”，都表明了光与建筑具有千丝万缕的联系。文章通过遮挡的方式对光源进行切割，对不同氛围的建筑空间进行分析。

1 自然光源对建筑美学的影响

人们每天通过太阳的直射角度来计算时间，日出而作，日落而息。同时，光源可以运用在照明、警示、引导、心理医疗、传递信息等多方面。西方很早就开始对光影建筑的表现进行了理论化的研究，至今理论发展得较为成熟。不仅开始涉足生态节能的可持续发展建筑领域，而且已经上升到哲学层面。很多建筑大师更是推崇光影在建筑中的哲学和艺术作用。日本建筑师安藤忠雄的建筑作品中光影的处理，将日本虚空学表现得淋漓尽致。

光源塑造了建筑的空间结构。在提供照明外，经过艺术设计后的光影效果更能在不同时间段内给建筑本身带来不同的视觉效果。通过光源的照射，使建筑凹与凸之间的关系展现得更加淋漓尽致[1]。在建筑中对自然光进行遮挡，体现建筑空间的形式美学、感官美学和象征美学。从形式美学上看，可以通过遮挡切割光源，在不同角度的遮挡后从几何关系中寻找美。自然光具有层次性，在不同层次的投射中可以使建筑空间中的线条、色彩和体量感呈现出不同的形式，把建筑空间本身的秩序性转化为多样性，增强作品的感染力，传递美的信息，加强了观赏者和建筑之间的融合感，逐渐与设计者在心理上产生共鸣（见图1～图4）。此种自然光营造的建筑空间能营造一种特殊的氛围，这种氛围不同于建筑艺术所构造的氛围，而是自然光所营造出的场所精神从而引起情感上的感受，这种情感往往不会被消磨。

图1 光之厅（耶鲁大学英国艺术中心）

图2 阿托查火车站纪念馆

图3 麻省理工小教堂

2 不同建筑对自然光的要求

2.1 图书馆

图书馆一类的建筑空间需要一种安静纯粹的氛围，应用时间大多在白天，对自然光的设计引用占主导，自然光的引入和设计要具有专注、沉静的氛围[2]。

2.2 商场

商场类的公共场所需要大量的自然光，使人产生舒适之感。通常为了减少人工照明的损耗，大部分的建筑外面使用玻璃材质进行围合。不同材质对光源也具有切割作用。

2.3 展馆

展馆类的建筑通常是墙面越多越好，但窗与展示墙又有冲突。展馆类的建筑空间需要一定的主题氛围，人工照明不能与自然相融合，自然光的引入成为设计的难点。因为既要追求更多的墙体面积，又要有准确的采光摄入，所以要对建筑顶部和外立面墙体以及窗洞所投射的自然光进行准确无误的分割[3-4]。

2.4 教堂和佛寺

教堂及佛寺等建筑需要极大的光照来打造神圣和庄严的氛围，要突出光在建筑营造上给人们的心理作用，因此要在教堂和佛寺的光源分割设计中赋予光照情感的意义。

2.5 车站

车站等户外开放空间，人群聚集、空间较大、视野开阔，但又要具有遮挡的功能，在遮挡部分的设计上要使自然光具有引导性、流通性、秩序性、防眩光性。因此，车站等场所对光源切割要有针对性和准确性[5]。

3 自然光的切割方式

3.1 利用遮挡分割自然光

在建筑设计中，通常通过开设窗洞来实现自然采光的目的，在墙体上开窗就是对于自然光源的一种切割方式，可以通过墙体的遮挡来切割外界自然光进入室内的形状、面积及强弱。阿尔瓦罗·西扎认为设计师在建筑设计中安设每一扇窗都需谨慎，要使建筑内有着相应的光照。

设计窗洞时，墙面的设计非常重要，其在光源切割设计中具有重要的功能，同时结合空间需求对自然光的特性进行分割。例如，在西扎设计的波尔图大学建筑学院阅览室中，窗被设计成一个棱柱，镶嵌在室内空间中，光受到棱柱形状的影响而集中在柱中[6]。棱柱形的窗户把光源进行二次裁剪投射在阅览室中，暗示墙后是敞亮的阅览室。朗香教堂的窗洞从外部看很小，但根据墙面厚度，设计师柯布西耶对墙面进行挖空，设计了一个外小内大的矩形窗洞，自然光射入窗后，通过矩形窗洞的约束后传输到建筑内，之后以一种散开的形式满布在教堂的内部。没有了自然光直接照射的教堂环境，给人一种宁静安定的感觉[7]。同时经过矩形切割后的自然光形成的光束给人一种心灵上的希望与指引，营造出了教堂的神圣感。在麻省理工学院的小教堂中，长筒型天窗对光源以及对光粒子在方向和形状上形成束缚。长筒的形状可以把光聚焦到建筑内部一个主要的圆形范围内，而且具有一定程度上的向上指引的作用。可以将人们的视线吸引到一个焦点上，体现出建筑的功能性。在建筑中通过分割墙体的方式对光源进行约束的作品在古今中外屡见不鲜，例如古罗马万神庙穹窿的一束圣光，给人一种神圣肃穆而敬仰的感觉；中国古典园林中的漏窗，自然光通过花纹优美的漏窗投射进室内，给人营造一种美妙的意境；现代路易斯·康运用几何构件，使光具有一种理性的感觉；卒姆托瓦尔斯温泉浴场“中空式头顶”间隙洒下来的光对“中空石头”围合空间的无声附和。这些作品都是运用窗洞或墙体对光源进行切割，进而阻挡光粒子，从而让自然光投射到特定区域上，上演光与建筑的表演。

3.2 利用遮挡材质对自然光形成漫反射

漫反射是由多次反射或者不同材质的遮挡过滤出来的效果。相比直射，反射光就像光源直射到被切割的钻石上而反射出的色彩斑斓的光斑。漫反射光柔和，会对自然光进行分散，使光线出现微妙的变化，形成相对朦胧的光域，衬托空间氛围。利用不同的遮挡材质对自然光形成漫反射也是一种光源的切割方式，已被广泛应用于各种建筑设计中。

例如路易斯·康在金贝尓美术馆的设计中，运用人型的玻璃窗在建筑顶部进行采光，拱顶下设有穿孔的铝制曲面反射板，光线投射入天窗经由曲面板反射阻隔，大部分的光线被反射到拱顶侧面，一小部分光线透过反射板使整个拱顶变成一面发光的光源，也给室内带来一种适宜的天然光[8]。通过不同方式对自然光进行过滤和反射，直射的太阳光经过过滤后再投入室内时变成了柔和的光线，烘托了优雅的环境气氛。同时在展厅的曲面板中部也有局部不透明的地方，目的是遮挡正午的直射阳光来防止眩光，同时通过条形把光源进行切割，可以让建筑内部的人体会到自然光线随太阳直射角的变化而变化，感受到时间的流淌[9]。如果说直射光可以营造强烈的光影效果，那么漫射光形成的是朦胧微妙的空间氛围。

3.3 利用黑暗与光明的相互作用

光芒从何而至，黑暗就位于何处。人们之所以可以看到光是因为有影的衬托。黑暗就如同是一把可以切割光源的刀，把光切割成了不同的形状，形成了不同的光束。这种对光源的切割方式使外界的自然元素和建筑本身的人为元素相融合，从而将自然与人相连接，通过这样的设计手法可以让自然光在建筑中给人不同感官体会[10-11]。

设计师安藤忠雄的光之教堂作品完美地利用了“光影交织”的方法。建筑内部的一面墙体中间被切割成一个十字形，光源透过十字形墙面投射到教堂内部，室内空间的照明从十字形的缝隙中投射进来。教堂是特殊活动场所，人们往往向往光明，逃避黑暗，但过度的光明难以展现教堂的功能性。因此，在光之教堂中，安藤忠雄特意设计了一个黑暗的环境，引起人本能上的不安全感，这样一个四面墙筑起的封闭空间又像是心灵上的束缚和一个无法冲破的枷锁。在光之教堂中，唯一能消除恐惧和压抑的地方就是墙面上的十字形光带，在这种不安下，十字光象征光明与希望[12]。十字形的光束分割了墙壁，产生了特殊的光影效果。这种强烈的发光感和生活中开阔亮堂的空间不同，与场所相适应的光源更能激发人们的情感共鸣，从而利用自然光展现了特殊的艺术魅力。

4 总结

通过以上方法对自然光进行多次的过滤遮挡及分割后，光能够以润物细无声的方式建立人与建筑之间的关系。同时建筑设计师在设计建筑方案时也应把这种光源的处理方式放在首要位置。从成功的建筑作品里可以总结出自然光的应用在设计的过程中起到了重要的作用。在科技发展迅猛的时代，应该更多地从自然界中获取灵感，再对自然因素进行艺术处理，塑造身边的事物，从而营造出一种自然天成的、与人类社会相平衡的状态。在市场与科技造就设计的时代，感性变得麻木。拯救精神的感性，真正从感性设计方面来理解感性，召回艺术，重塑建筑设计，成为时代迫切的要求。建筑设计需要把感性与理性二者相融合，借助自然界的光影艺术来突出建筑的设计感性。