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幼儿园建筑中光影设计运用与解析

2020-07-02 608 上传者：管理员

摘要：在幼儿教育中，幼儿的教学不仅是生活技能与文化等的教育，还包括引导幼儿学会认知与感知自然。幼儿园是幼儿开始学习阶段的第一个公共建筑环境，其承载着教学与引导幼儿认知客观世界的作用。人们往往注重幼儿园设计中生活与教学空间的尺度、交通流线、室内外环境等方面，却忽视了建筑的光影设计及其对幼儿认知与审美的引导作用。

关键词：
光影设计
幼儿园建筑
幼儿教育
建筑环境
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光线通过反射将物体的形状、色彩、尺寸等物质信息映射在人们的眼睛里，与此同时，光线受到物体的遮挡，在物体的背光面投出影子，于是产生了物体的体积感、距离感、尺度感等三维关系，人们通过光与影的客观反馈来认知世界、感知世界。而不同于其他建筑以空间审美的视觉效果作为建筑光影设计的主要目的，对于幼儿而言，他们弄不明白光影的产生与表达的关系，更难以理解光影视觉效果与审美的含义，往往只是通过看到的光影现象去认识自然，并形成自己对客观世界的想法和理解。良好的幼儿园建筑室内外光影设计可以影响和激发幼儿对事物的感知和理解，提高幼儿的科学意识与审美能力。

1、光影与幼儿认知关系解析

1.1光与影的关系

在基础物理学中我们知道，光的传播是一条直线，在光源前放置物体即可投射出遮挡物的影子。在以人为观察角度的自然环境中，太阳即为发光源，而建筑的每个构件就成了太阳光的遮挡物。在瑞吉欧环境教育理念的幼儿园设计启示中[1]，强调幼儿的主观认识作用和建筑空间环境的启示作用。建筑师为幼儿建构出不同的室内外空间结构，以获得不同的光影互动效果，并根据太阳角度的变化产生阴影形状变化或叠加，可以引导与启发幼儿对光线、遮挡物、影子三者关系的思考，主动去理解遮挡物与光源的位置关系、遮挡物的尺寸和形状与影子的关系，最终形成对客观世界中各种物体三维关系与立体感的认知。

1.2光与色彩的关系

通过光线照射，物体反射出本身的颜色，也可通过不同的透明度折射出不同颜色的影子。幼儿借助光线的反射、折射、透射识别环境中的色彩，感受这个五彩缤纷的世界，这使他们形成了色彩的观念并能识别颜色。除了自然的颜色也有建筑中人造的装饰构件的色彩，不同的视角、不同的光源亮度也会影响着色彩的真实反馈。色彩的变化能促进幼儿审美感的提升，摆脱光影单一的黑白关系的束缚，使他们对彩色的世界充满遐想，激发他们艺术创作的欲望。

1.3光与材质的关系

光线在物体表面反射，使幼儿感知并形成对物体表面的粗糙或光滑的概念，以此学会区分不同材质的表面特性、纹理、肌理和光照之下产生的视觉效果差异，并在触摸中提升视觉与触觉感受的统一性认知，在幼儿建构培养中起到关键作用。

2、建筑光影设计要素

回归建筑的视角，光影与建筑有着相辅相成的关系，犹如人们的灵魂与肉体。著名建筑师勒·柯布西耶认为“建筑是光线下形状正确、绝妙、神奇的游戏”，光影之于建筑会由于光照的方式、角度、方向和建筑材料的不同而产生各样的空间感知效果[2]。建筑对自然光入射的角度和光线透射物体的尺度、色彩、透明度、形状等方面的控制与效果呈现则是建筑中光影设计的核心内容，可归纳为如下设计要素。

2.1控制自然光入射方向，塑造室内光环境

参照不同建构地点的太阳高度角与实时方位，利用建筑的外形和构架的局部遮挡或开洞方向、开窗位置的设计手法将太阳光引入室内，在室内形成光斑亮区或构件的影子。光影随着太阳方位角的变化而改变，室内空间呈现出光影艺术效果。可以调节与限定阴影的图案和投射位置，使它与实际构件或装饰材料搭配形成虚实结合的梦幻般的视觉特效。在安藤忠雄的光之教堂中，室内并无过多装饰，仅仅利用外墙的十字形开洞引入光线，光线穿过较窄的洞口时发生衍射，并投射在相对光滑的混凝土墙面、地面、顶棚上，犹如光明划破室内的黑暗，创造出宗教的神圣感。光影随着四季中太阳的东升西落、室内光线的明暗、太阳光色泽等变换形状和位置，塑造出动态的室内环境之美。

2.2控制遮挡物的疏密形成韵律

在欧洲古典建筑中，设计师们利用重复的柱式的柱廊形成有节奏韵律的光影效果。光线从构件之间的间隙射入，单纯反复的构件图案阵列配合自然光的变化形成一定的韵律感。随着建筑构件的疏密、形状、方向等的变化，入射的光线也产生起伏的韵律，为单一的室内空间样式增加了情绪的变化，同时具有划分空间的效用。均匀稳定的光影节奏使人产生平静的情绪，让人感受到安全；不规则的光影变化则激发喜悦激动的情绪，让人感受到空间的活力，不同光影节律的变化使人们感知到空间功能的变化。在现代建筑中，建筑师常常使用木格栅、外窗阵列、混凝土梁柱的排列等手法，实现对光线入射的节律控制，凸显建筑空间秩序感与韵律之美。

2.3控制空间的明暗关系，塑造空间层次

对于人们视觉感受而言，光照亮度的改变同样预示着空间功能与层次的改变，较暗的空间代表安静祥和的休息空间，相反，明亮的空间则预示着这是个拥有活力的空间。设计师运用光线的明暗对比，无须利用突兀的材料或围挡对空间进行生硬的分割，即可产生视觉分隔的效果，使建筑室内空间的柔和过渡更加自然，不知不觉中进入另一功能分区之中，在增加空间层次感的同时也不乏心理暗示与空间功能引导的作用，使室内空间有了生命。同时，太阳光角度的变化与不同的天气气候下光影产生的明暗变化，使建筑的整体外形发生视觉变化，呈现出不同的形体效果。

2.4控制材料色彩与对光特性

光线照射到不同材质的构件表面，会产生反射、折射、透射的效果，显示出材料本身的颜色与光照特性，相同的材质因为表面纹理或光滑程度的不同也能产生不同的对光效果。光滑的混凝土表面产生一定的反射效果，而粗糙的混凝土表面则发生漫射，人们从中感受材料的不同质感的视觉效果。很多建筑师对建筑的光影设计更注重黑与白的对比艺术，事实上利用彩色的半透明或透明材料的透射也能获得一定色度的阴影效果，在欧洲中世纪的教堂中就有运用彩色玻璃、玻璃马赛克等材料的透光性反射形成室内带有色彩的光斑。黑与白的光影组合凸显建筑的结构和形体美感，而彩色的光影则凸显建筑的活力与朝气。影子与实体材料的光泽共同构成建筑的虚实色彩。

2.5注重自然光与人工光源的切换和搭配

昼夜的更替产生光源的变化，夜间建筑的光源变为室内灯光，建筑的光影反向渗透。因此，建筑师们不能只考虑自然光条件下的光影秩序，还应掌控人工光源的设置位置、亮度、照度等参数，使建筑的光影在任何天气、气候、白昼或黑夜的状态下都能展现不同的光影视效。人工光源也可结合自然光设计，在室内光与自然光的共同作用下，对阴影的角度与明暗度产生干涉，形成不同的光影效果。

3、幼儿园建筑中光影设计运用与解析

与其他公共建筑或住宅的光影设计不同，幼儿园的使用主体是幼儿，设计师们应从幼儿的视角出发，触发幼儿在对光影的认知与理解中去感受自然规律与客观现实世界存在的关系。通过建筑的光影设计获得舒适的教学、生活环境的同时激发孩童的想象力与创造力。如何设计出适合幼儿园建筑的光影效果是建筑师在空间环境、功能分配、交通流线与室内外景观之外的又一设计探寻点。优良的光影设计不仅对建筑使用的舒适性有积极作用，也对幼儿思维启发有着不可忽视的引导效果。

3.1幼儿生活教学空间

我国现有幼儿园设计规范中要求，儿童的生活用房包括寝室、活动室、卫生间、淋浴间、衣帽间等，其中要求活动室与寝室均要有采光和光线入射，并要求单面采光进深不宜超过6.6m[3]，可见设计中活动室与寝室是幼儿园功能的重中之重。根据使用功能解析，活动室主要是日间对幼儿开展认知与教学活动的场所，故主要考虑自然光的设计。为了获得最充足的日照条件，大多采用大面积外窗设置，使得室内更加明亮。然而过于强烈的日光易形成眩目的反效果，故设计师们常用的设计手法是适当遮阳，而普通的平板、挑板遮阳获得的效果并不理想，往往与日照关系形成矛盾。外挂材料遮阳则更为适用，可以利用冲孔铝板、可变角度的遮阳板、透光度稍高的材料或造型各异的遮阳构件对入射光线形成干预，起到缓和光线的效果，使入射光更为柔和，亮度不至于大减，而侧面的采光可采用不同形状的窗洞设计，使室内光影更为灵动、不呆板。每个班级的寝室与活动室一般贴临布置或通过班级内部通道连接，虽然寝室也需要获得相应的满窗日照时长，但寝室可考虑稍低的光亮照度，并适当以内部人工照明光源作为补充。在自然光为主导的时段，可以采用更密集的外遮阳遮光片或密度更高的材料来减弱光线的强度，也可采用单向透光性的材料或玻璃以获得夜间时段室内光的逆向透射。这也使得活动室与寝室之间产生了一定的明暗变化，引导幼儿正确的生活作息习惯与自然的时间观念。

3.2公共活动空间与交通空间

在幼儿园走廊空间设计上分为内走廊设计与外走廊设计两种，事实上，二者结合使用的设计方式更为优异，即采用内、外走廊，以及局部的连廊与灰空间的设计，形成单侧采光、双侧不采光的光影效果，交替形成一定的韵律与节奏。在建筑功能上，内走廊更节约建筑功能空间占用；而在光影方面，较暗的区域与较亮的区域形成明暗对比。班级的入口可以设置在较亮的单侧外廊区域，或设置规律的遮挡构件，每个班级入口前形成独特的阴影投射，使幼儿更容易找到自己的班级，引导幼儿对标志性事物的记忆。走廊的尽头可以设置为外凸的结构，引入光线，使得整个走廊更为明亮，也给予幼儿尽头光明的心理暗示，提升内心的安全感，同时加强室内外环境的交互。较暗的走廊区域可采用室内光与自然光结合的方式，并设为公共教学区的入口，在进入公共教室后明亮的光照与走廊稍暗的环境形成心理对比与情感起伏。在楼梯光照设计上以宽敞明亮为主，而侧向或斜向于踏步块的光线射入不至于在上下楼时正对光线形成眩光，并使踏步的阴影与踏步边缘形成一定的角度，让幼儿清楚地看清踏步的高差关系[4]。公共活动空间中由于空间尺度较大，适合上部的光线射入，采用多处天窗或顶部开洞的方式引入光线，使活动空间的自然光照度均匀，弥补四周采光造成的光线进深不足。透过顶部的开洞和天窗，光线入射角度的变化产生趣味性，也能触发幼儿对天空的观望与无限遐想。

3.3音体室与多功能厅

作为幼儿主要的大型室内教学活动空间，音体室与多功能厅在幼儿园建筑中多为高大宽敞的空间设计，对采光的要求也较高，通常采用高窗或通窗的方式采光，窗台高度也应符合幼儿高度，设置在600mm以下或直接为落地窗并设置防护设施，增加室内外景象的相互渗透。为了防止自然光过强，可采用较稀疏的外遮阳构件控制光线射入的角度，以控制光线或影子的投射位置，使阴影不至于影响各类音体艺术等活动。音体室和多功能厅也常常作为幼儿进行审美与艺术熏陶、艺术创作的空间，在室内装饰构件上可采用不同的建筑材料及表面的反光度变换、彩色玻璃、半透明材料等与建筑外立面的色彩设计相呼应，并结合室内有色光源的搭配方式，使室内的光线色彩明丽、富有活力。利用落地外窗和半室外空间的形式，与室外环境形成联系与互动，激发幼儿的想象力与创造意识。

4、结语

建筑的光影设计成功与否取决于建筑本身的功能与服务对象，在幼儿园的光影设计中，不仅应体现建筑光影的艺术价值及安全性与舒适性方面的作用，还应针对幼儿心理引导、艺术审美与艺术创作的养成进行优化和演示，注重室内外光影环境的交互，这也考量着建筑师在设计中的美学引导作用，为国家培养出具有创新、创作意识的新一代接班人。

参考文献：

[1]王灿宇.瑞吉欧环境教育理念对幼儿园环境设计的启示[J].居舍,2017(16):45-46.

[2]陈剑霄.浅谈光与影在建筑设计中的运用[J].新建筑,2003(04):72-74.

[3]黑龙江省建筑设计研究院.托儿所､幼儿园建筑设计规范(JGJ39-2016)[S].北京:中国建筑工业出版社,2016.

[4]张惠青.对自然光之于建筑空间的解读[D].山东大学,2009.

黄玮,华峰.现代幼儿园建筑中的光影设计初探[J].城市建筑,2019,16(21):83-84+87.