绍兴文理学院土木工程学院 浙江绍兴 312000
摘要：光与建筑有着密不可分的关系，如果说建筑的空间是建筑的实质内容的话，那光就是建筑空间的灵魂。研究光影对于建筑的作用，可以让我们深刻的认识到光影的重要性，让我们不仅仅对光影有一个简单的认识，更重要的是学会利用光影，通过光影来达到想要的设计效果。
关键词：建筑光影；空间；设计
引言
艺术总是离不开光源，无论是摄影艺术还是绘画艺术的都要对光和影进行独到的设计，建筑设计也是如此。在设计时考虑光影，能够更好的将建筑所要表达的氛围和空间感受表达出来，不仅如此，随着时间、角度和光照强度的改变，光影还能赋予空间生命力。让光影来表达建筑，而不是让光影仅仅只是出现在建筑中。
一、光影在建筑中的作用
光在建筑中的作用是不可替代的，无论是在白天还是在黑夜，无论是自然光还是人照光，都对表现建筑细节和建筑氛围有着至关重要的作用。与光随之而来的就是影，在光的照耀下，不同的角度不同的强度，建筑都会在光下呈现不一样的影子，而这些影子，也成为设计师在设计空间氛围营造时的重点考虑对象。
1、光影可以塑造建筑内部的空间感
对于建筑内部特别的光影设计，可以赋予建筑空间灵魂。光影也可以有自己的表现力，如强弱，韵律层次等等。光影在不同的空间中，可以通过光的表现力，塑造不同的空间氛围，如光的强弱可以改变建筑空间的尺度，也可以改变建筑空间的形状和比例。不同的光影表现，可以让空间更有层次感。
2、光影对建筑外部形体更加具有视觉冲击力
建筑外部形体受到的光照方式和光照强度不同，所产生的光影效果也不同。处理得当的光照效果可以刻画出建筑的形体，也可以突出材料的质感和纹理，不仅如此，在光的作用下，建筑在人视觉上的感受就更加的明显，同时，光影也可以加深或减弱建筑对周围环境的影响。
二、光影下的建筑空间和建筑空间中的光影
光影下的建筑空间：一个经典的建筑，不仅仅是在空间设计中体现着建筑师的能力，更是在对光影的把控和设计上体现设计者的用心。设计者对自然光的运用更是一个考验，阳光照在建筑上，相应的会产生光影，光影投射在墙上或是地面上，会呈现出不同的形状和图案，而随着时间的变化，这些影子也会随之改变，就像是给建筑赋予了生命力。就像是董功设计的海边图书馆一样，赋予光和建筑生命力[1]。
建筑空间中的光影：建筑师常常用光照在空间中所形成的影子作为出发点，来对空间进行设计和表达。
三、光影在建筑空间中的运用分析
光影在空间中的运用涵盖方面非常的广，主要表现在形态、材质、情感和空间等方面。
1、光影可以装饰建筑内部空间环境，营造氛围
通过对光影不同强弱的设计，可以对空间进行一定的装饰作用，增加空间的深度感。
不同功能的空间都有自己的空间氛围，而营造这样的氛围，不仅要考虑空间的粉刷和装饰物的摆放，还有一个很重要的因素就是对光影的应用。譬如休息空间需要宁静的气氛，就不能设计向娱乐空间一样颜色丰富的光影。
2、光影可以与材料的结合
光本身也是一种材料，可以对空间进行表现，通过光的照射，或是直射，或是反射，或是折射，引起空间内物品的光感和影子的变化，让空间充满层次与乐趣。
3、有情感的建筑需要通过光影来营造
环境可以轻松的改变人的情绪。
在一个昏暗的房间，会感到压抑和防备，而在一个有温暖光线的地方，就会不知不觉书中放下心中的疲惫，放下警惕。
光影可以在不同的空间创造不同的感受，创造严肃、庄重、轻快、欢乐等具有情感的空间。
4、基于软件图像的建筑物光影检测
有研究提出了一种对软件图像同时进行建筑光影检测的新方法。该方法在假定航空影像平均高程的基础上，选取光影边界上的一个角点，利用光影边界上光影角点的三维坐标计算太阳天顶角和太阳高度角。根据太阳天顶角和太阳高度角确定航拍时地面上的光影区。利用各建筑物光影与建筑物高差之间的关系，确定建筑物屋顶上是否存在光影，并基于 dbm 检测建筑物屋顶上的光影区域。利用位于美国科罗拉多州丹佛市的高分辨率航空影像，验证了所提出的方法。实验结果表明，该方法能够完全检测出研究区域内120个建筑物的光影，成功率比传统的基于光影特征的光影检测方法提高了15%。特别是当光影出现在地面和屋顶时，光影检测的成功率分别提高了9.42% 和33.33%[2]。
四、光影在建筑空间中的运用研究展望
对于光影在建筑设计中的运用，不同的人有不同的表现手法，虽然越来越多的人开始注意光影这一方面，但是对于光影的设计和表达还缺乏系统性。对于光影的运用，更多的人还缺乏对光影与建筑关系的认识，仅仅认识到建筑在光的照射下会产生光影是不够的，更重要的是要让光影进入建筑，让光影成为建筑的一部分，甚至是成为建筑表现的一大助力。
同时，基于对象的高分辨率卫星图像建筑物轮廓光影检测方法也会在将来普遍运用。因为在卫星图像分析中，光影检测在精确的目标检测应用中起着至关重要的作用。光影的大小和强度随着太阳照射角和各种建筑特性的不同而不同，这可能会导致他们的分类错误。因此，未来需要一种精确而稳健的光影检测方法。目前，只有初步的定性分析，用于提取建筑物光影，这些卫星图像拍摄于不同的太阳照射角和不同的建筑特征。但目前这种方法在高分辨率卫星图像光影检测和建筑物描绘的有效性和稳定性方面还尚未成熟，今后还需要多方面的深入研究[3]。
此外，在建筑一体化光伏热能系统的全寿命周期费用分析（lcca）和能源回收期（epbt）方面的研究也将有更大的空间。目前基于改进的 hdkr（hay davies kluklucher reindl）模型，考虑了影子效应的影响，确定了日照强度和最佳倾斜角值。通过考虑光影的不利影响，对光伏组件的最佳倾斜角度、水平方向和垂直方向3种不同取向的光伏热系统进行了 epbt 和 lcc 的计算，可作为一种主要的可再生能源使用[4]。
在时代的发展中，我们要更加注重光影对于建筑的影响，也要把注意力转移到如何与数字化建筑设计结合起来，如何与装配式建筑结合起来，让光影在建筑设计的发展中紧跟时代潮流。
五、结语
在建筑设计中，通过对建筑光影的设计可以更好的表达空间环境。对空间环境中光影的设计和控制可以赋予这个空间灵魂和生命力。光影的设计不仅对内部空间的营造有很大的助力，对于外部造型的表达也有很大的作用。因此，在建筑设计中，越来越多的人开始关注对光影的设计，让光影不仅仅是日常生活中太阳光对建筑的照射，更重要的是让光融入与建筑中，赋予建筑全新的生命力。
参考文献：
[1]沈仕娜，周立.光影设计在建筑空间中的视觉要素特征研究[J].建材与装饰，2020（06）：57-58.
[2]HERE Global B.V.；Patent Application Titled "Map Generation System And Method For Generating An Accurate Building Shadow" Published Online（USPTO 20200035004）[J].Journal of Transportation，2020.
[3]谷梦汐.浅析光影在公共建筑中的运用[J].美与时代（上），2019（10）：77-79.
[4]吴少锋.建筑设计中的光影运用[J].低碳世界，2019，9（09）：235-236.
1 作者简介：林沈佳（1999——），浙江宁波人，建筑学专业，本科生 email：bydilim@outlook.com