德国柏林国会大厦穹顶的艺术性采光设计

【摘要】采光是建筑亘古不变的话题，如何利用技术手段满足建筑采光需求，并达到艺术化的效果，一直是设计师所追求的目标。通过对德国柏林国会大厦（简称国会大厦）穹顶采光的研究，分析其艺术化的采光效果，以及如何利用技术手段处理采光是本文的研究重点。

【关键词】采光设计；自然光；玻璃穹顶；艺术感受

1、背景简介

1.1国会大厦概述

德国柏林国会大厦的前身是具有100多年历史的帝国大厦，自1884年始建至今，几经毁坏和重建，其不断更新的历史，映射着自十九世纪以来德国历史的各个侧面。

1.2克里斯托夫妇的大地艺术

1995年6月17日克里斯托夫妇用他们特有的艺术手法对大厦进行包裹，这次艺术行为吸引了500余万的游客到此参观，柏林市长称其是“一件无法忘怀的艺术品”，这对于柏林乃至整个德国都具有非凡的意义。

1.3大厦的修建

两德统一后，德意志联邦议会将其作为新址，成为德国统一的象征。因原有布局无法容纳新的功能，因此政府举行了国际竞标，由福斯特及其设计事务所赢得了这场竞赛。福斯特以其惯用的高技派风格，将玻璃与钢结构融入在这个历史建筑中，为德国创造了一个新的城市标志。

2、建筑穹顶的光环境

2.1穹顶光环境分析

路易斯·康说过：“设计空间就是设计光亮。”[l]在国会大厦的采光设计中，设计师结合自然光源和太阳能电光源进行设计。通过不同的采光形式最大限度的接受自然光的射入，同时结合太阳能和电光源等人工照明进行采光设计。

2.1.1自然光环境

在穹顶设计中，福斯特充分利用天然光作为主要采光形式来反映他注重生态的建筑理念。自然光特有的生命力与可变化性，给建筑空间带来独特的审美感受。正如路易斯·康说：“自然光是唯一能使建筑艺术称之为艺术的光。”[2]自然光的照射突显出了建筑空间的特质，光折射后产生了丰富、独特的光影效果，营造出一种富有诗意与美感的空间氛围。

2.1.2人工光环境

人工照明主要为太阳能电光源，这样既减少了对能源的消耗，又起到环保作用。当夜幕降临时，电光源把玻璃穹顶照的整体通透，在夜空中熠熠生辉，成为柏林市独特的城市夜景。

2.2光的艺术性感受

建筑采光设计中，设计师考虑的不仅是功能性的照明，更多的是利用自然光引发人对建筑的视觉感知和情感体验。利用建筑结构将自然光在空间中进行直射、反射和投影，从而创造出不同的视觉体验。这种由自然光带来的空间意境和体验在国会大厦的玻璃穹顶设计中被巧妙的利用和表达出来。

2.2.1视觉形式表达

光的存在是视觉感知的基础。自然光经过玻璃界面过滤到环境中，玻璃穹顶让建筑在视觉上看起来轻盈通透。可控式遮阳板根据太阳的运动规律转动，产生的光影变化给空间带来了动态的美感。穹顶中带抛光镜片的倒锥形构件，在形体上具有极强的雕塑感。它对光非常敏感，能对光线的微妙变化迅速做出反应。在视觉感官上，这种金属的反射与映射、眩光与泛光的交会，让光影在建筑表面上飘浮和运动，营造出一种虚幻、迷离的效果。这种由光营造的变幻式的视觉感受，使空间的意义得到了美学上的升华。

2.2.2空间精神情境

①隐喻性：顶部采光的形式，使空间具有神圣的隐喻性。自然光射入所带来的通透感，隐喻着国会的民主和对公众的透明。

②神秘性：穹顶中的直射光、反射光以及动态的阴影，使光影以一种动态的和模糊不定的方式出现，呈现出一种神秘的空间情境。

③愉悦性：玻璃穹顶使自然光能够最大限度的进入建筑内部，可控式遮阳板让空间中的光影丰富多样，这种具光影变化的明亮空间，使人们在空间中能感受到光线所带来的愉悦性。

④温柔性：反光镜的设置，使直射光源均匀、柔和的漫反射在空间中，光与影的对比相对削弱。建筑空间情境呈现温柔的特质。

3、穹顶采光与技术分析

玻璃穹顶与建筑体完美结合，让建筑在构图上趋于完整。穹顶由钢结构的玻璃外壳、锥形反光体和可控遮阳板组成（图1），它们是大厦的主要采光系统。福斯特通过对这些构架的设计，使建筑在采光上达到技术和艺术完美结合。

了解建筑采光必须了解其形成的原因和影响因素。“‘自然光随建筑形式而流动，建筑形式随自然光而改变’。自然光在环境媒介中发生反应，而媒介又在很大程度上决定自然光的性质。通过塑造媒介，我们可以引导光线的流动。”[3]其中建筑采光洞口、反射装置以及遮阳设施的设计都是影响采光效果的决定性因素。

图1 穹顶实景与立面分析

3.1玻璃外壳

国会大厦的玻璃穹顶主要由钢架结构和三千平方米的双层玻璃外壳构成。通过顶面的洞口设计，使空间得到了最大限度的自然光照。由于大面积的玻璃体采光会引起室内温度过高，因此采用了双层玻璃外壳侧窗，外层采用具防卫性质的层压玻璃，内层为隔热玻璃，两层之间设有遮阳装置。在自然采光充足的同时，外窗可以满足安全要求，内窗可以随时打开通风散热。

3.2锥体反光体

建筑采光设计需要综合考虑建筑的热性能和通风。穹顶中央的锥形体就是一个连通室内外自然空气流通的通风构件（图2）。设计师结合采光与通风功能，在锥形体上设置了360 片抛光的金属反光镜片，将光线反射到建筑内部和底层的议事大厅，使建筑得到了充足的漫反射光线。

图2 建筑构架示意

3.3遮阳板

可移动式遮阳板对光线的调节和控制，提高了自然光的设计潜力，使光线与建筑形成互动关系（图2）。第一、避免直射光源带来的热量和眩光；第二、减少大面积遮阳板对视线的阻挡；第三、可变幻的采光环境，增添了建筑的美学内涵。正如《阴影美学》中所写：“……遮阳设计不仅是对舒适度的控制，也是美学设计的载体。……为了获得建筑物的整体感，这些因素必须与建筑意义结合起来，成为建筑形式优美的一个传达者……，例如遮阳设施，可以调节和创造建筑形体。它是建筑形式的一种表达性媒介。”[4]

4、结束语

从国会大厦的穹顶设计上可以看出，技术是满足功能需求的手段，也是塑造艺术性的源泉。在技术发展的当今，建筑技术不仅要满足功能需求，还应是表现建筑艺术的重要手段。在采光设计时，设计师应将功能需求与艺术追求相结合，发掘建筑采光设计中更多的美学魅力。

参考文献：

[1]刘婷婷.建筑空间中光的魅力.安徽建筑.2002（5）：P79

[2]李大夏.路易斯·康.中国建筑工业出版社，1993

[3]中国工程检测网，http：//g .建筑采光设计标准.

[4] Fritz Griffin . Marietta Millet.“Shady Aesthetics”，Journal of Architectural education 37，no.3spring-summer.P59

图表来源：文中所涉图表都系作者本人自绘。

作者简介：

丁明静，1987年生，女，汉，安徽芜湖人，硕士，合肥工业大学建筑与艺术学院。

郑婕，1988年生，女，汉，安徽合肥人，硕士，合肥工业大学建筑与艺术学院。