灯具结构设计知识(基金项目：灯饰产品设计方法研究)

Posted 2023-06-01

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灯具结构设计知识(基金项目：灯饰产品设计方法研究)

基金项目:灯饰产品设计方法研究

基金项目:中央高校基本科研业务费(2572019BB07)

陈佳梅等

“灯具”与“灯饰”是两个相互关联却不同的概念，灯具主要用于照明，灯饰在满足照明的基础上更具有装点生活、美化环境的作用，是文化、情感表达的载体，不仅承载着室内环境的具体使用功能，而且是艺术性与技术性结合的产品。随着生活水平提高，消费者对灯饰设计也提出更高要求，灯饰设计不仅要运用新技术、新材料以及新内涵，而且要讲求灯饰设计的可制造性、人文价值和社会价值。本文探析灯饰设计的主要内容，并介绍了3D打印技术在灯饰设计上的应用，为家居产品创新设计提供参考。

1 灯饰的分类

根据光源、外形和功能、材质、风格可以将灯饰进行分类，具体分类如表1所示。

表1 灯饰的分类

2 灯饰设计的主要内容

2.1 形态设计

形态与功能是一切设计造型的基础，是灯饰产品传递信息的第一要素。“形”即灯饰本身的构成关系，通过某种构成关系体现灯饰的气质即为“态”。其中“形”的表达依赖于它的基本要素：点、线、面、体。

在灯饰设计中点元素有开放式和封闭式两种构成形式。如图1所示点元素的灯，按照封闭式的构成形式，采用不同琥珀石特有的形态和色彩，按照一定的韵律关系，交错排列，构成规整而又灵活生动的独特造型和丰富色彩，在大关系中形成统一，细节中寻求变化。

线在灯饰形态中是最富有情感和最富变化的一种手段，线的构成方式有线层结构、框架结构、单体造型结构、自垂结构、编制结构、螺旋结构等。线元素给人流畅、轻巧、简约的感觉。图2所示设计师Michael Anastassiades的灯饰作品，采用单体造型结构，通过线材不同的位置进行有方向的、个性化的排列，再结合线材的长短产生节奏和韵律形成更加生动的形态，线条虽然简约但却不缺乏力量美和形态美。

面材即平面或曲面素材，在灯饰中，面材的主要构成手法有：插接构造、层面排列、切割翻转、隆起与折叠、蒙皮构造等。灯饰形态的创造，就像有趣的乐高，不同的排列组合得到不同的效果。如图3所示面元素的灯，基本形重复、渐变的手法使羽毛灯韵律感极强。

图3

在灯饰设计中，体元素的常用构成有变形、分割、积聚三种，通过变形可以达到扭曲、膨胀、倾斜、盘绕等效果，通过分割使产品具有模块化，积聚主要包括单位形体的排列组合。如图4所示体元素的灯，灯饰利用扭曲的变形手法，使外形更有趣味性。

图4

从点、线、面、体的构成原理设计灯饰，灯饰“形”的细节处理是变化、个性的重要手段，创造形态审美和实用功能就像哲学原理一样，追求整体性与特殊性，把握比例与尺度、节奏与韵律，从规律性和统一性中寻找变化因素，达到平衡和稳定性，最终体现灯饰产品以何种形表达功能和美感。灯饰“态”的准确表达，它与地域、种族、时间、文化、科学技术等因素密切相关。例如桂西北壮族将具有男女传情之物的绣球元素融入到灯饰设计中，使整个灯饰传递着玉女抛绣球的民间故事，具有浓厚的民族特色。新艺术运动时期的设计师麦金托什为格拉斯哥艺术学院图书馆（图5）设计的系列灯具，主张采用纵横直线、简单的几何体，从灯饰造型可以很明显地体现设计风格。

图5

2.2 色彩设计

灯饰的色彩指灯饰外观所呈现的色彩，由于光源的特殊性，所以灯饰产品设计在色彩方面与其他产品色彩设计具有重要的区别。灯饰的色彩设计主要包括光源色、灯饰的固有色以及如何把灯饰固有色和光源色彩结合起来形成最佳的视觉效果。

2.2.1 光源色

灯饰设计常用的光源有很多种，每种光源的光谱特性不同，形成了不同的光色，称之为光源色。光源色分为暖色光、中性色和冷色光。例如白炽光是一种呈橙红色的暖色调光源，适用于室内休闲空间等，日换色的荧光灯接近自然光，适用于照明强度较高公共空间分清光源色的主要目的是在进行灯饰色彩设计时合理、准确地选择合适的光源进行搭配。

2.2.2 灯饰的固有色彩

灯饰的固有色是只在白光或常态光源下灯饰所呈现的颜色,包括灯饰色彩的配色、色彩的素材选取。色彩是人情感的主观表达，通过色彩三要素的不同比例配色赋予色彩不同功能的视觉心理感受。比如能够感知不同物体的轻重感，在视觉上通过色彩的明度和色相产生距离差异的距离感以及在几种色彩之间通过明度和色调的比例混合产生的距离感。例如白色给人轻巧、纯洁、距离远，黑色给人沉重、严肃和距离近的感觉。提取自然、文化元素进行灯饰色彩设计(图6)。该灯饰色彩选材于威尼斯夜景，用自然色彩模拟灯饰外观色。比如纳西族的传统灯饰用红、黄、黑、白四种颜色、七个羊皮飘带寓意“披星戴月”，体现出独特的地方特色。

图6

2.2.3 灯饰固有色和光源色彩混合

如何将灯饰的固有色和光源色进行综合设计，最终让灯饰整体色彩达到最佳的视觉效果。首先需要考虑到灯饰使用的不同环境的照明需求：使用空间、照明质量和设计风格，这三个因素都会对灯饰色彩效果的呈现提出限制性条件。灯饰的色彩是以固有色彩特征为基础，以光源变化为转移的综合色彩设计。

所以首先确定灯饰的适用空间和照明质量，例如卧室床头阅读光源不易太明亮，使用暖色或偏中性色的光源营造温馨、亮度适中的卧室氛围，有利于舒缓心情和营造睡眠氛围。确定灯饰使用空间的光源后，根据居室的整体环境确定灯饰的固有色。例如黑、白、灰、红作为古代漆器中常见的色彩搭配，在新中式风格中也常常被利用，传达出传统的、民族的、历史的文化气息（图7）。确定好光源、灯饰固有色后，怎么把两者更好地结合起来还依赖于灯饰的材质色彩设计。新中式风格的卧室床头灯饰一方面起到照明的作用，另一方面与整体环境相适应，起到装饰的作用，为更好的呈现灯饰的照明和装饰效果，选择纸质、木质色彩材料，固有色和光源统一色调能更好地柔和光线表达灯饰的功能和艺术效果。例如客厅的装饰灯饰，其主要目的是体现装饰风格、加强设计品味和提高欣赏性，这个时候灯饰色彩受设计风格的影响较大。例如地中海风格，以经典的蓝、白、黄的色调以及凸显自然的木材和石材营造空间氛围，在灯源的选取上多采用较亮的自然色或冷色调，尽量呈现灯饰的固有色以及提亮固有色的明度，支撑结构多采用做旧的铁艺，从材料色彩和质感体现自然。

图7

2.3 材质设计

在灯饰设计中，合理地选用材料能更好地实现和表现灯饰产品效果。

①灯饰材料的主要分类：金属、塑料、玻璃、陶瓷、石材、木、竹、藤制灯饰、纸质灯饰、布、纱、绸、皮革、新材料等。

图8

■图1 点元素的灯■图2 线元素的灯■图3 面元素的灯■图4 体元素的灯■图5 格拉斯哥艺术学院图书馆■图6 威尼斯夜景灯饰■图7 新中式风格灯饰■图8 金属灯饰

②灯饰材料的质感美，质感以粗与细、光亮与暗淡表达质感的情感特征。例如金属特有色彩、金属光泽和高的反射力，给人以坚硬、冰冷的感觉，木材有独特的美学价值，自身的纹理美和色彩美，使木质灯饰表现为温暖、弹性的质感，塑料类则表现出柔软、优雅、理性的质感，皮革表现为感性、浪漫、温暖等。如图8、图9所示，金属灯饰的色泽、不透明和金属光泽与纸质灯饰所呈现的半透明、柔和的视觉效果形成鲜明的对比，金属灯饰给人现代、坚硬、富丽的质感效果，而纸质灯饰给人传统、环保、知性美的质感效果。

图9

③灯饰材料的肌理美，可以浅显地表达为纹理，是灯饰构成的要素。灯饰设计时，要强调突出材料的肌理美。图10所示木质灯饰，以木材天然的纹理为设计点，灯照时，可以清晰地看见木材纹理，简单、环保、朴素，图11的毛线灯饰结合不同的织法可以呈现不同的肌理美，显示出俏皮、温暖的感觉，运用对比组合的方式，突出材料自然肌理美，以及从不同的角度挖掘材料的纹理美。灯饰产品表面的质感是极其重要的，为了使灯饰设计能够达到更好的效果，在质感方面应该考虑灯饰的应用环境、尽量表现材料的自然美。

图10

图11

3 3D打印技术在灯饰设计上的应用

工艺技术对一个设计好的产品能否很好的呈现起着至关重要的作用。3D打印技术的传入，极大提高各个领域的工作效率，同时3D打印技术更能满足人们对灯饰的个性化的需求。例如“Within 4 walls”设计推出的“LilyLight”灯具（图12），利用3D打印技术和尼龙材料，将灯具塑造成花朵状。

由武汉中天云迪科技有限公司设计的蘑菇灯（图13），整体造型和色彩仿生自然形态的蘑菇，通过3D打印一次达到结构、色彩、质感的效果。

图13

■图9 纸质灯饰■图10 木质灯饰■图11 毛线灯饰■图12“Lily Light”灯具■图13 磁悬浮月亮灯■图14 3D打印灯饰产品

3D打印能够对高精度与结构复杂的灯饰进行快速制造，打开了人们的新视野，新幻想，可以快速的实现对物品的幻想（图14）。

4 结语

本文围绕灯饰设计的一般方法和3D打印在灯饰产品的应用进行了阐述，旨在为灯饰设计提供一定的参考。灯饰设计在经济、科技、人文等要素的推动下一直在变化，将需求与设计原理相交融，让灯饰产品更具市场竞争力，另外将3D打印术与艺术的结合，可以实现想象与灯饰产品实物同步。