摘要：随着经济与科技的发展，人们对环境艺术设计所提出的要求也逐渐增多，不仅在白天能够欣赏城市风景，还要在夜晚观赏风景，灯光设计就成为了环境艺术设计中十分重要的一部分。通过良好的灯光转换，能够给人带来视觉上的冲击，在建筑幕墙与灯光的结合，可以增强建筑物内在情感，使建筑更具观赏性。本文将从实现建筑幕墙与一体化设计的意义入手，重点研究建筑幕墙与灯光一体化的设计措施。
关键词：建筑幕墙；建筑幕墙与灯光的一体化设计；发光幕墙
一 实现建筑幕墙与灯光一体化设计的意义
对于建筑幕墙来说，它就是建筑外围护结构的一种，对水密性与气密性有着较高要求，通常情况下，在灯光安装即将结束的时候，很容易发生幕墙漏气或漏水的情况，所以，一定要防止这种情况的发生。而在建筑应用玻璃幕墙且与灯光结合以后，就可以将这一问题彻底解决，同时还能保证幕墙性能，避免发生失效的情况。对于幕墙来说，灯具是十分重要的组成部分，通过与幕墙的结合，不仅使建筑立面具有夜间照明的能力，还不会影响白天的艺术效果，特别是可以有效减少反复安装或拆除灯具等情况的发生，给予了幕墙装饰亮点，强化了幕墙性价比。从经济角度讲，将建筑幕墙与灯光结合在一起，在光影关系的作用下，尽管建筑物很少会受到光面的影响，但却会强化其层次效果，通过这样的设计也可以减少灯具使用量，且能够用小功率等取代大功率灯，在降低单项造价的同时，也可以使总价造价降到最低。
二 LED灯具与幕墙外立面结合的基本形式
在其与建筑外立面相结合的形式上，一般可分为以下的方式：
1.在骨架和支撑结构上安装LED灯。如与幕墙相结合的设计。
2.将灯具隐藏在建筑的梁或者楼板下，对实体墙照明创造出背光的效果。上海佘山天主教堂，采用从下往上打光的方式，将白天不受光的一面打亮，增加了古建筑的透明感；同时，用彩色泛光灯具照亮了教堂塔楼，圆顶和塔顶，呈现出琉璃翠瓦，琥珀清透的效果。
3.双层表皮内透光的方式。景观照明设计采用空腔内透光照明，既达到了最佳光照效果，节约光能，又可以避免眩光及很好的遮挡灯具。如水立方，用蓝色的LED灯，突出了场馆的功能，对其进行了新颖的诠释。
4.立面材料嵌入方式和立面投光方式。
5.天幕，如北京的世贸天阶。长200m、宽30m，打破传统的屏幕模式，带来视觉上的新体验。
三 幕墙与灯光整合设计的要点
在建筑布局上，LED灯有以下的方式：
点，点状LED又称led智能灯，每个像素点完全独立，有独立的控制信号，点可以任何形式、大小和形状任意分布，可以用点突出节点，用点去形成个性独特的图形和变化，呈现出繁华的效果。
线，将若干LED像素点安装在条形构件上，就变成了线，即人们所说的条形灯，可以用线来强调建筑的轮廓，造型更灵活。
面，在建筑立面上，让灯光以面的形式出现，用面的方式去营造商业气氛，用面去区分建筑的功能区域，将整个面立体化。
但是，在具体的幕墙设计中，灯光的设计需要与幕墙设计协调考虑。
a.石材幕墙：可考虑在顶部或者底部设置射灯以突出石材的质感和建筑物的气势，或在立面上设置隐藏的灯带或将灯带作为石材幕墙的装饰线条与幕墙结合设计。
b.铝板幕墙：石材幕墙和铝板幕墙上灯带的走线较为方便，可直接在面板内侧走线和安装开关，可根据不同的外立面要求设置不同的灯型。
c.玻璃幕墙：其灯光设计效果主要由玻璃本身的透明度大小来决定，透明度过高，玻璃难以吸光，那么我们就可以借助其他介质来参与其中，例如窗帘、百叶窗、幕布等。
四 以玻璃幕墙为主的灯光设计
1.有色玻璃的照明
有色玻璃是现代建筑中经常大块面使用的材料，有色玻璃多为深色，材料光学性能特点是透光率及反射系数极低、吸收系数较高，采用传统的投光照明方式，往往不能起到良好的效果。
这是因为当景观照明设计投光灯由下向上照射玻璃幕墙时，反射光射向天空，这时幕墙看上去是黑的，如果灯具能安装在比较高的地方，从上向下照玻璃幕墙，也只有某一部位玻璃幕墙的反射光射向观察者，且十分耀眼，而其余部分看上去还是黑的。
2.普通平板透明玻璃的照明
相对于有色玻璃，透明玻璃既透光又透视，很显然此时立面投光的照明方式既不符合生态要求也不能满足美学要求，采用“内光外透”的方式照明，可以获得比较好的结果。利用室内一般照明灯光以及在室内靠窗部位布置荧光灯管，是目前常采用的两种方式，从环保节能的角度分析，这种处理方式并不是非常理想，LED灯管更为节能。
3.磨砂玻璃的照明
磨砂玻璃又称毛玻璃，由于表面粗糙，只有透光性而不能透视，使光线产生漫反射，透过磨砂玻璃的光线柔和，没有耀眼刺目之感。
灯光装置利用磨砂玻璃自身漫反射的特性，此时的照明处理色彩的变化是非常必要的，利用LED光源色彩丰富（几乎整个色度坐标的80%-90%）色彩纯度非常高的特点，根据不同的区域定位或是不同季节不同时间段产生美仑美奂的照明效果。现在高水平的景观设计追求的是幕墙与灯光两者之间的和谐统一，用一种新的方式可成为发光幕墙。
良好的灯光设计能够为建筑幕墙增添光彩，让观赏者看到其外形轮廓，同时也能体现出设计师较高的艺术水准，增强设计感染力。为满足人们日益增长的设计要求，设计师将建筑幕墙与灯光结合在一起，提高了建筑档次，尤其是LED灯的应用，更是为建筑增添了光彩。因此，有必要研究建筑幕墙与灯光一体化设计之间的联系。
五 建筑幕墙与灯光一体化设计措施
1.光的特性与其在建筑外立面的应用
对于光色来说，主要有冷暖两种色调，一般而言，暖色灯光能够给人带来积极情绪，而冷色灯光则具有相反的效果，最好的灯光则是中性灯光，不仅更为清洁，还能体现出明亮醒目的作用。在选用灯光光色的过程中应注意与幕墙材料颜色与质感的联系，如幕墙材质砖红色或黄褐色石材，就要选择暖色灯光，可以应用卤素灯等；如幕墙材质为白色大理石，则可以利用冷白色光。在选择灯具类型时，应以方形或圆形为主，但值得注意的是圆形灯具广角相对来说要小很多，不能用于远距投射。
2.LED灯及其在建筑幕墙外立面中的应用
LED灯属于固体光源，不仅能够长久使用，还具有很好的环保性能，在使用中也很方便，其灯光也很好控制，融合了大量先进技术，可以为建筑增强光彩。这些优点都为LED灯在建筑幕墙外立面中的应用奠定了基础。将LED灯应用到建筑幕墙外立面的过程中，可以采用的方式主要有以下几种：
第一，将LED灯安装到建筑幕墙的骨架或支撑结构中，通过这样的方式增强实体照明背光效果，这样不仅可以使建筑在白天时为背光处打亮，在夜晚还可以增强建筑的古典之感，给观赏者带来美的感受，种设计被应用到上海佘山天主教堂的设计中，获得了广泛好评。
第二，双层表皮内透光方式的应用。这种方式主要是在建筑内部增加LED灯，这样不仅可以增强光照效果，还能节约大量光能，为观赏者带来良好的视觉冲击，如在我国水立方的建设中，就应用了蓝色LED灯，不仅体现出了场馆的作用，还让场馆外形在夜晚更加美好。此外，天幕也是LED灯应用的体现，不仅一改以往的屏幕设计模式，还给人们带来美的视觉体验。
六 建筑幕墙与灯光整合设计要点：
在建筑幕墙与灯光的整合设计要点主要体现在以下几方面：首先，对于石材幕墙来说，要将顶部与底部射灯应用其中，以便突出幕墙材质，展现建筑物气势，同时也可以在建筑立面上设计一些灯带，或将灯带与幕墙结合在一起。其次，对于玻璃幕墙来说，按照类型的不同，可以分为框架式和单元式，而前者又可细分为明框和隐框两种，明框的建筑幕墙在设计的过程中要保证灯带和幕墙的主体结构之间合理的连接，不会对幕墙的整体效果产生影响，而隐框的建筑幕墙考虑到幕墙的美观性和水密性，通常不设置灯带。单元式幕墙不建议直接在幕墙面层上做等待，这是由于单元板块为一个整体，任何在型材上的钻孔都会破坏其铝合金型材的等压腔，会对其水密性产生不良影响，所以要达到液晶装饰的效果通常不直接安装灯带，而是将灯具合理的融入幕墙体系中，通过结合灯光的照射、反射等方面的规律，使玻璃幕墙与灯光理想的融合，这在一定程度上也有利于现代建筑幕墙设计向绿色节能方向发展。
七 结论
通过上述分析可以发现，建筑幕墙与灯光一体化设计是现代人们审美观念和审美要求等方面发生变化的必然产物，在设计的过程中要将建筑幕墙自身的性能、美观性与灯光的照射范围、效果等方面有机结合，随着现代建筑幕墙结构的不断复杂，对美观性要求不断提升，建筑幕墙与灯光一体化设计需要不断深化。
论文作者:章冬升,韩精勤
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/8/26
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