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摘要：本文针对光影艺术在地下空间设计中的应用进行系统的研究，解析使用各种光影表现形式实现设计最终目的的实践过程，其中以采光中的太阳能光导照明系统为主作为详细的方法论述，为地下空间的光影设计引入较为先进的方法。
关键词：地下空间；光影艺术；太阳能光导纤维照明
在地下空间的光影设计里，采用不同方法的采光照射方式，会形成不同的室内效果。其中，运用自然光采光的方式可以来表现地下室内空间的感情、性格的特点等，那么合理的地下采光方式也是在当代这个注重“节能、环保”的社会中需要重点研究的内容。
1地下空间的概念
“地下空间”这个词在专业的学术定义下有两个意思：首先是从开发的角度上来看，地下空间是指地球表面以下的，土层或岩层中天然形成或人工开发的空间场所；然后，从广义的角度看，地表以下一定范围内的岩土体，包括岩土体的密实部分和无岩土体的空间部分，不论其中是否形成可容纳人或物的空间场所，都占据了一定的空间体积。因此地表下一定平面和竖向深度范围内，岩土体占用和包围的空间体量范围是广义的地下空间。
2地下空间构筑光影意象的重要性
英国著名建筑师理查德·罗杰斯说：“建筑是捕捉光的容器，就如同乐器如何捕捉音乐一样，光需要使其展示的建筑。”的确，光是建筑的灵魂。光环境在地下空间中发挥着举足轻重的作用，内部空间的限定已由面体围合的封闭状态发展到半开放及开放的不同层次，其中光在创造空间中扮演着独特的角色。光创造空间无需实体围合，除利用自然光还利用各种人工光的形态及颜色塑造空间，开辟了空间性质的新领域。在连续空间序列中，光同样显示出自己的潜力。由于空间概念加入了时间因素，使人们不再从静止的角度观赏空间，建筑不再是凝固的音乐，而是可以体验的流动空间序列。
3光影设计在地下空间的运用
（1）太陽能光导纤维法。此法是结合太阳跟踪，透镜聚焦等一系列专利技术，在焦点处大幅提升太阳光亮度，通过高通光率的光导纤维将光线引到需要采光的地方。
光导照明系统，又叫阳光导入照明系统，无电照明系统和管道天窗系统。室外的自然光经过系统采光器把热量和有害的光线隔绝后通过光导管传输进入到地下空间，达到减少、甚至完全取代白天的电力照明的效果，它可以完全取代天窗、采光罩、采光带等传统的采光方式及解决以前无法做到的建筑采光要求。在地下空间的采光方式中，太阳能光导纤维系统是最为合适的方法，光影能够自然地运用在地下空间环境。
光纤实质上是由介质材料制成的圆柱形导引系统。圆柱的中心部分是光纤芯体，芯体外面环绕一层或数层包层，在包层的外面是护套层。对于光纤来说，要求芯体材料的折射率要比包层的折射率高，以便在芯体与包层的界面处产生全反射现象，传光沿着光纤芯体导引的方向传播。
太阳能光导采光系统可分为三个部分：聚光器、光学玻璃纤维传光束和照明器。聚光器使阳光会聚，提高太阳能的能量密度。聚光器可采用透镜聚焦，也可以采用凹面镜进行聚焦。光学玻璃纤维传光束的接收端应安放在聚光器的焦点处，提高接收端的入射能量密度。光学玻璃纤维传光束的数值孔径一般为0.63左右，即接收角约为39度，圆锥角为78度的光锥内的能量均可以被光学玻璃纤维传光束接收。照明器是光学玻璃纤维传光束的出射端，由出射端射出的光线呈圆锥状，根据不同的使用要求，采取聚光或散光措施。如果是进行阳光浴则要进行聚焦，如果是均匀照明，则要进行散射处理。在照明器下1米处可以看出报纸上的文字与图案，并且字迹清晰，均保持原有的颜色。在现在的生活中，这种采光方式已经的到了越来越来的认可与应用，在当今能源短缺注重环保的国际社会中，也是极其需要的。
（2）采光窗。采光窗作为建筑构成一个元素，功能上要考虑光、热与隔声的问题，在艺术上应和建筑风格协调一致，在视觉上要求舒适，无眩光。目前除常见的侧窗和天窗外，天穹式采光窗、带反射挡光板的采光窗、薄膜采光窗、阳光凹井采光窗、带跟踪阳光的镜面格栅窗和全反射采光窗使用也不少，呈现出采光窗多样化的发展趋势。
（3）采光罩。采光罩以聚碳酸酯耐力板或PMMA料或FRP玻璃纤维为基材，经高温吸塑成型。它重量轻、强度高、抗撞击、打不碎、防弹、防紫外线、采光性能好、不变色。
（4）采光带。它是一种传统的采光方式，但由于采光带自身有很多弊端，比如其材质是PVC的，不抗老化，还容易附着灰尘。
4结语
在地下空间的采光设计中，太阳能光导纤维系统能进行紫外线大幅拦截，有利于人类健康，该系统不仅仅可以节省大量的常规电能，而且安全可靠，显著地改善了地下阴暗潮湿处的生活和工作环境。同时也符合当前国家提倡节能减排、扩大内需的大好形势。
参考文献：
[1] 童林旭.城市地下空间资源评估与开发利用规划[M].中国建筑工业出版社，2009.
[2] 钱七虎.地下空间科学开发与利用[M].江苏科学技术出版社，2007.
[3] 彭一刚.建筑空间组合论[M].中国建筑工业出版社，2004.
[4] 张金红，李广.光环境设计[M].北京理工大学出版社，2009.
[5] 孔键.现代室内光环境设计[M].同济大学出版社，2010.
作者简介：胡娜，女，辽宁凤城人，沈阳建筑大学2011级硕士，研究方向：设计艺术学环境艺术设计。
关键词：地下空间；光影艺术；太阳能光导纤维照明
在地下空间的光影设计里，采用不同方法的采光照射方式，会形成不同的室内效果。其中，运用自然光采光的方式可以来表现地下室内空间的感情、性格的特点等，那么合理的地下采光方式也是在当代这个注重“节能、环保”的社会中需要重点研究的内容。
1地下空间的概念
“地下空间”这个词在专业的学术定义下有两个意思：首先是从开发的角度上来看，地下空间是指地球表面以下的，土层或岩层中天然形成或人工开发的空间场所；然后，从广义的角度看，地表以下一定范围内的岩土体，包括岩土体的密实部分和无岩土体的空间部分，不论其中是否形成可容纳人或物的空间场所，都占据了一定的空间体积。因此地表下一定平面和竖向深度范围内，岩土体占用和包围的空间体量范围是广义的地下空间。
2地下空间构筑光影意象的重要性
英国著名建筑师理查德·罗杰斯说：“建筑是捕捉光的容器，就如同乐器如何捕捉音乐一样，光需要使其展示的建筑。”的确，光是建筑的灵魂。光环境在地下空间中发挥着举足轻重的作用，内部空间的限定已由面体围合的封闭状态发展到半开放及开放的不同层次，其中光在创造空间中扮演着独特的角色。光创造空间无需实体围合，除利用自然光还利用各种人工光的形态及颜色塑造空间，开辟了空间性质的新领域。在连续空间序列中，光同样显示出自己的潜力。由于空间概念加入了时间因素，使人们不再从静止的角度观赏空间，建筑不再是凝固的音乐，而是可以体验的流动空间序列。
3光影设计在地下空间的运用
（1）太陽能光导纤维法。此法是结合太阳跟踪，透镜聚焦等一系列专利技术，在焦点处大幅提升太阳光亮度，通过高通光率的光导纤维将光线引到需要采光的地方。
光导照明系统，又叫阳光导入照明系统，无电照明系统和管道天窗系统。室外的自然光经过系统采光器把热量和有害的光线隔绝后通过光导管传输进入到地下空间，达到减少、甚至完全取代白天的电力照明的效果，它可以完全取代天窗、采光罩、采光带等传统的采光方式及解决以前无法做到的建筑采光要求。在地下空间的采光方式中，太阳能光导纤维系统是最为合适的方法，光影能够自然地运用在地下空间环境。
光纤实质上是由介质材料制成的圆柱形导引系统。圆柱的中心部分是光纤芯体，芯体外面环绕一层或数层包层，在包层的外面是护套层。对于光纤来说，要求芯体材料的折射率要比包层的折射率高，以便在芯体与包层的界面处产生全反射现象，传光沿着光纤芯体导引的方向传播。
太阳能光导采光系统可分为三个部分：聚光器、光学玻璃纤维传光束和照明器。聚光器使阳光会聚，提高太阳能的能量密度。聚光器可采用透镜聚焦，也可以采用凹面镜进行聚焦。光学玻璃纤维传光束的接收端应安放在聚光器的焦点处，提高接收端的入射能量密度。光学玻璃纤维传光束的数值孔径一般为0.63左右，即接收角约为39度，圆锥角为78度的光锥内的能量均可以被光学玻璃纤维传光束接收。照明器是光学玻璃纤维传光束的出射端，由出射端射出的光线呈圆锥状，根据不同的使用要求，采取聚光或散光措施。如果是进行阳光浴则要进行聚焦，如果是均匀照明，则要进行散射处理。在照明器下1米处可以看出报纸上的文字与图案，并且字迹清晰，均保持原有的颜色。在现在的生活中，这种采光方式已经的到了越来越来的认可与应用，在当今能源短缺注重环保的国际社会中，也是极其需要的。
（2）采光窗。采光窗作为建筑构成一个元素，功能上要考虑光、热与隔声的问题，在艺术上应和建筑风格协调一致，在视觉上要求舒适，无眩光。目前除常见的侧窗和天窗外，天穹式采光窗、带反射挡光板的采光窗、薄膜采光窗、阳光凹井采光窗、带跟踪阳光的镜面格栅窗和全反射采光窗使用也不少，呈现出采光窗多样化的发展趋势。
（3）采光罩。采光罩以聚碳酸酯耐力板或PMMA料或FRP玻璃纤维为基材，经高温吸塑成型。它重量轻、强度高、抗撞击、打不碎、防弹、防紫外线、采光性能好、不变色。
（4）采光带。它是一种传统的采光方式，但由于采光带自身有很多弊端，比如其材质是PVC的，不抗老化，还容易附着灰尘。
4结语
在地下空间的采光设计中，太阳能光导纤维系统能进行紫外线大幅拦截，有利于人类健康，该系统不仅仅可以节省大量的常规电能，而且安全可靠，显著地改善了地下阴暗潮湿处的生活和工作环境。同时也符合当前国家提倡节能减排、扩大内需的大好形势。
参考文献：
[1] 童林旭.城市地下空间资源评估与开发利用规划[M].中国建筑工业出版社，2009.
[2] 钱七虎.地下空间科学开发与利用[M].江苏科学技术出版社，2007.
[3] 彭一刚.建筑空间组合论[M].中国建筑工业出版社，2004.
[4] 张金红，李广.光环境设计[M].北京理工大学出版社，2009.
[5] 孔键.现代室内光环境设计[M].同济大学出版社，2010.
作者简介：胡娜，女，辽宁凤城人，沈阳建筑大学2011级硕士，研究方向：设计艺术学环境艺术设计。