灯具的活络结构及动态设计(tj).doc

Proceedings of the 9th International Conference on Frontiers of Design and Manufacturing
July 17~19, 2010, Changsha, China

灯具的活络结构及动态设计

薛红艳1 李洋2
江苏省 南京市 南京航空航天大学 机电学院 210016
邮箱：popsylee@

摘要：灯具作为一种重要的日常用具，与人们的日常起居有着密切的联系,而动态灯具则越来越受消费者欢迎的今天。本文主要研究了灯具的活络结构在古代和当代灯具动态设计中的应用，并总结了其和灯具动态设计的功能以及灯具活络结构及、动态设计的特征及其创造的思维与方法。

关键字：灯具、动态设计、活络结构

1. 灯具的活络结构及动态设计内涵
灯具作为一种重要的日常用具，与人们的日常起居有着密切的联系，它不仅以静态的形式点缀着人们的居室环境，而且以动静结合的方式显示着一种造物类型的生动形态以及丰富的内涵。
灯具是指能透光、分配和改变光源光分布的器具，包括除光源外所有用于固定和保护光源所需的全部零、部件，以及与电源连接所必需的线路附件。活络结构是指能发生翻合，扭转，折叠，伸缩，移动等动态变化的组成整体的各部分的搭配和安排。动态设计即在动态作用下，以结构构件动力状态反应为依据的设计。动态灯具是指能够实现照明功能，并且局部或整体结构、视觉效果等能够产生变化的设备。动态灯具分为两类：一种是局部或者整体结构可以发生动态变化的灯具；与之相对的是能给人动态感觉的灯具。这里我们主要讨论的动态灯具是前者，即局部或整体结构可以发生动态变化的灯具。

2. 灯具的活络结构及动态设计的功能
灯具的动态设计需要灯具的局部或整体结构可以做一定的动态变化，结构和材料是达到这一动态转变的突破点，而活络结构则是灯具动态设计中最常运用到的手法。活络结构在灯具动态设计的作用主要是连接支撑作用和动态变化作用，但是，同时又不能忽略形态的美观和功能的合理性等多方面的需求。活络结构的引进为灯具的动态设计增加了无限的可能性和开阔的创造空间，在解决形态和功能统一的方面更是有很大帮助。
2.1 有助于实现灯具的多功能性
利用活络结构进行系统的设计创新，可以使灯具呈现出多种不同的形态和结构，从而满足在不同的使用环境中的若干种功能需求。图1中的折叠台灯通过可以扭转关节处使灯具以不同的形态摆放在桌面，从而实现多种功能。

图1 折叠台灯
2.2 有助于实现空间的可变化性
在寸土寸金的今天，节约空间的设计随处可见，而灯具结构的折叠和伸缩的实现就必须借助活络结构的应用。空间的变化包括空间的延展和收缩两个部分，延展时可以充分利用灯具的各项功能，收缩时又便于产品储存、收纳和携带。卡片折叠灯（如图2）,灯具折叠在一起的时候如同一张信用卡片，可以放入钱包中随身携带。当需要使用的时候只要将卡片折叠，便可以达到灯具照明的功能，这样的灯具设计及方便储存又方便携带。

图2 卡片折叠灯
2.3 有助于提高灯具的人机性
人机工程就是用以建立人与物(产品)之间和谐关系的方式，最大限度地挖掘人的潜能，综合平衡地使用人的肌能，保护人体健康，从而提高生产率。灯具的人机性则主要体现在灯具照度的适宜，照射角度亮度的有利于视力方面。移动和铰链连接等这些活络结构的使用让灯具能够任意调节光照角度和光照亮度，使灯具的设计更为人机性。

3. 灯具活络结构及动态设计的特征
3.1 动态的展示与静态的装饰相得益彰
在众多灯具中，“走马灯”最为惹人注意。走马灯，是中国最早的能动会转的灯具，正月15元宵节，民间风俗要挂花灯，走马灯为其中一种。外形多为宫灯状，内以剪纸粘一轮，将即绘好的图案粘贴其上。燃灯以后 热气上熏，纸轮辐转，灯屏上即出现人马追逐 、物换景移的影像。走马灯有六个面，顶部有纸制扇叶，蜡烛燃烧时热空气上升，鼓动扇叶使灯转动。因多在灯各个面上绘制古代武将骑马的图画，而灯转动时看起来好像几个人你追我赶一样，故名走马灯。
在这盏灯具中，动态的展示和静态的装饰相得益彰。“映光鱼隐现，转影骑纵横”，“若沙戏影灯，马骑人物，旋转如飞”都是古人描写走马灯的。走马灯最初称为“影灯”、“转灯”。这里让我们先撇开他的物理学技术原理以及在技术史上的意义，单单从审美角度来欣赏：在此之前，中国传统灯具大都只具有静态特征，走马灯则是在此静态特征的基础上，从中国传统戏剧的动态艺术特征中获得灵感，从而创造出的一种集萃式的全新的灯具。这在灯具设计史上是一个质的飞跃。它以静衬动，以动显静，在静和动的对比中，给人以美的享受。这也使灯本身更具灵气和活力，使之无形中增添了一份神秘的色彩。 “走马灯的制作工艺并不复杂，却能巧妙地利用热能以驱动灯罩里的转轮，这是古代劳动人民聪明才智的结晶。走马灯的外形灯罩通常为亭式，在上部的飞檐角上要挂丝穗，灯罩下端饰流苏。灯的造型多为五、六、八角形，灯架上蒙复丝娟。在灯罩的每面都要开窗孔，或方或圆，或菱形，或梅花形，因为灯光从里面透露出来，也称‘开光’。中国瓷器里的纹饰形式‘开光’，即由此而来。灯罩里面有转轮，转轮中间有立轴，立轴的上面横装一个纸质叶轮，立轴的下面有灯座，瞳面可以插蜡烛。转轮外面复以薄纱，在转轮内吊着几根细铁丝，每根铁丝下面都粘上纸剪的人马，当灯内的蜡烛点燃时，转轮内的空气被加热，依靠上腾的热空气，立轴上的叶轮就会转动起来，由叶轮再动转轮缓缓地转动起来。这时，灯内的烛光将走动的纸剪人马投影到转轮灯壁上，其效果如同皮影戏，故称‘影灯’，又因那灯壁上的马影画是循环反复展现的，人们又称为‘走马灯’。正如《燕京岁时记》所载：‘走马灯者，剪纸为轮，以烛嘘之，则车驰马骤，团团不休。烛灭则顿止矣。’”
宋代，宋时已有走马灯 ，当时称 “马骑灯”，是将改称为“走马灯”。走马灯的精彩，引起了许多文人墨客的赞咏：据《武林旧事·灯品》所载：走马灯“有五色蜡纸，菩提叶，若沙戏影灯，马骑人物，旋转如飞”。从这段简短的描绘中。姜夔也诗称：“纷纷铁马小回旋，幻出曹公大战车。”元代最为流行走马灯，谢宗元的《走马灯》一诗，就将走马灯的形象描绘得淋漓尽致：“飙轮拥骑驾炎精，飞绕间不夜城，风鬣追星来有影，霜蹄逐电去无声 。秦军夜溃咸阳火，吴炬霄驰赤壁兵；更忆雕鞍年少日，章台踏碎月华明 。”明清时，走马灯在江南非常流行，正如清代诗人蔡立青云：“龙灯兴过马灯兴。”当时的走马灯制作，以苏州最为出名，也是苏式花灯的代表作，它端庄典雅，灯的四周饰以五彩缤纷的流苏在灯架上还镶以耀眼的花边，静和美的外形，亮与动的内在，被和谐地融合在一盏灯上。
“在它走过悠悠千载岁月后的今天，走马灯依然是中国老百姓最钟情的灯彩，每当元宵灯节时，走马灯照旧独领风骚，尽管它的灯罩内早已被现代电灯所替代了，较大型的走马灯，也不再靠袅袅上腾的热空气带动的叶轮，而是采用马达驱动。”
不管时光如何轮回，技艺如何更替变换，走马灯依然显示着动与静的完美结合。
3.2 整体造型的动静结合
古代“有一盏人物佣灯：人物佣处于三角形的中心，这也是人们视觉的中心。匠师对人
物进行了精心的刻画，人物比例匀称，身体各部及五官、发式、衣着刻画精细入微。头部用银制，眼睛嵌入黑宝石目珠，人物表情细腻。三盏灯盘的安排以人物佣相连接，但并不处在一个等距离垂直平面上；从高度来讲，人物右手持的一灯最高，左手持的一灯在后，形成一个倾斜纵深的空间。当三盏灯同时点燃时，灯火前后高低错落有致，具有起伏的韵律感。”
这一盏灯具，把人们视觉中的平衡感，如人物佣处于整体三角形的中心与灯盏点燃时的灯火的不平衡感相结合，使得人们在平衡与非平衡之间，感觉到了动静结合的态势。
湖南有一件汉代的人形吊灯（如图3）也具有这种整体造型的动静结合特征。这盏灯具由灯盘、储油箱和悬链三部分组成，灯的主体为一个人似在飞腾，又似在游动，裸体的铜人为卷发，深目高鼻，全身姿态作匍匐状，昂首，双手前伸，托住灯盘，盘沿紧贴胸部，人体中空与灯盘有空相同，灯盘中心有锥状灯柱可以插烛。灯盘、储油箱和悬链三部分组成了一个较为稳定的结构，而人的造型却极富有动感。
这两盏灯具均在造型上利用前后的纵深关系、高低的错落有致、结构的稳定平衡、造型的动感起伏，显示了造物者对设计整体造型上动静结合的把握能力。

图3 人形铜吊灯.汉代

4. 灯具的活络结构及动态设计的思维与方法
4.1 中国古代灯具的活络结构及动态设计
中国古代的灯具，大多在使用的时候，被固着在某一个地方，呈现出静态的姿势。然而，随着技术的发展和工艺的进步，开始出现一些灯具：为了方便清洗、添加燃料或者调节亮度和光照范围等作用，在某些细节之处装上了可以旋转、翻盖、升降等局部活络结构，使得使用更加方便和人性化。经过对众多古代灯具资料的归纳总结，得出一些古代灯具中常用的活络结构有：翻合、扭转、折叠、升降等。
4.1.1局部构造为翻合的古代灯具

图4 盒子灯（又称辘轳灯，耳杯形灯）
江苏连云港赣榆县博物馆藏的耳杯形的铜灯——盒子灯（如图4），也叫辘轳灯，又称耳杯形灯，是我国历史上著名的翻盖灯。称它为盒子灯、耳杯形灯是依据它的外型而言，而称辘轳灯是因为它具有活纽、转轴的结构。其器形主体如同一漆耳杯,上有蓬形盖，盖的一半可以揭开,翻转到另一半上。因为，它由活轴连接，活轴又称辘轳，所以又称辘轳灯。其翻上的半个盖即为灯盘，内侧作一流嘴，盘内立烛纤。这盏灯具以局部构造的翻合、扭转于静态之中赋予了动态之感。
4.1.2局部构造的扭转

图5 错银饰牛形铜灯
南京博物院藏有一件东汉时期的错银饰牛形铜灯（如图5）。灯下部为黄牛，背负筒状灯，上有穹隆状灯罩，罩上焊接一粗的圆管，连通牛首，烟灰由此通入牛腹，整体构思巧妙，且体现了古人一定的“环保”意识。此外牛身、灯座、灯罩三部分也均可拆卸，方便清洁和使用。
此灯盏的外观如一座亭子，承接在突起于牛背正中的圆形座基上，亭子的基部即是圆形灯盘，边缘为双层，在两层边缘之间的凹槽中，用以镶入灯罩。其最为独特的是，灯盏上的两片可以转动的瓦形灯罩。灯盘的外侧有一个扁平的短把，转动把手可以任意调节光照的角度。灯罩如两片瓦状的门扉，上面装饰有类似窗格的菱形镂空，即美观又能透出更为柔和灯光。灯罩亦可转动关闭来抵挡风吹，也可以控制灯光的亮度和角度。
类似这种原理的古代灯具，还有很多，比如人们所熟悉的西汉“长信宫灯”（如图6）就是这类灯盏的又一典范。还有1985年山西省平朔县出土的西汉“雁鱼铜灯”（如图7），也是运用活络结构达到外观和功能完美结合的众多古代灯具中的一员。

图6 长信宫灯

图7 雁鱼铜灯
4.1.3 局部构造的折叠

图8 折叠玻璃旅行灯
民国年间的折叠玻璃旅行灯（如图8），是中国古代折叠灯具的代表之一。铜质的灯框，四面镶着玻璃，灯底置插套，用来插蜡烛。不用时，灯可以折叠起来，藏在扁盒子里，方便携带收藏。

图9清末折叠绢罩灯笼
折叠绢罩灯笼（如图9）也是古代灯具设计中运用折叠结构的一个典范，淡不同于前者的是，这类折叠结构为连续的折叠褶皱的伸展与压缩。其重大意义在于它达到了“纸可以包的住火”的奇迹。折叠结构在这款灯具中的作用是不仅提供了支持和加强筋的作用，更使灯笼能够折叠起来，大大节省了空间，并方便携带。
4.1.4 局部构造的升降

图10 藏族可升降台灯
藏族可升降台灯（如图10）是由红铜和黄铜交替焊接而成。为了使灯具更结实，铜板的焊口均为齿状咬合，每一层的焊口都像砌砖错缝一样错开。灯座上是一个可调节髙度的灯柱，最上面是一个灯盏，盏内有一个小圆钮，将其拉起来是一个小油提子。灯座内可以用来储油，可供随时提取给灯盏内添加燃料。

图11 升降式架子灯
升降式架子灯（如图11）是清明年间出现的一种升降台灯，木制烛灯架，又称架子灯，也叫落地烛台。这种灯具与现代的落地台灯十分相似，是古代园林厅堂灯具的代表。木制烛灯架发端于明代，而盛行于清代。按照结构的差异，木制烛灯架通常又分成固定与活动式两大类。
4.2 现代灯具的活络结构及动态设计
现代灯具的动态设计越来越常见。不论是动态灯具，抑或是静态灯具，连接结构问题都是设计中的一个重要问题。构成灯具的各个功能部件需要以各种方式连接固定在一起形成整体，来完成功能需求。按照不同的分类标准，连接结构可以分为不同的种类。按连接原理分类，可分为机械连接结构、粘接和焊接三种连接方式；按照结构的功能和部件的活动空间，又可分为动连接和静连接结构。然而，无论是动态连接或者静连接都是灯具实现动态变化的方式。
经过对现代灯具连接结构的归纳总结得出，灯具动态设计中常见的活络结构主要有：移动、铰链连接、折叠伸展、夹、锁扣、插接、榫接等。
4.2.1 升降移动

图12 “Loto”落地灯
意大利设计师古利艾尔莫.伯奇西设计的“Loto”落地灯（如图12）是一款成功运用移动这种连接方式的灯具设计。两种不同的卵形聚碳酸酯塑料片与上下两个塑料套环相连接，形成一个变化多样的灯罩，灯罩的形态随着塑料套环在灯杆中的上下移动而不断改变。可变的灯罩结构和传统落地灯结构相结合，形成了一款给用户丰富变化的动态灯具。移动导轨的功能除了使灯具的高低变化之外，还可以使灯罩的外形也随之改变，独特的双向变化为一个本来安静无奇的灯具增添了生机和动感。
4.2.2 铰链连接

图13 “苍鹭”台灯
铰链连接，简称铰接，就是用铰链把两个物体连接起来，是一种常用的机械工业结合方式，常用于连接转动的装置。日本设计师设计的“苍鹭”台灯（如图13）是一款完美结合铰接连接方式和仿生形态的成功灯具设计。此款灯具 从1994年投产以来一直倍受消费者青睐，这是设计师和工厂的技术人员一起努力的成果。此款灯具最为独特的特点就是虽然高度发生变化，但灯头始终和桌面平行，而这一点恰恰就是因为应用了平行四边形机构，而这正是铰链连结结构的作用。
4.2.3 折叠伸展
这里说到的折叠伸展分为两种，一种是是一般的折叠伸展，类似于盒子的折叠伸展结构；另一种则是由连续的褶皱和伸展形成的结构，类似于风箱、灯笼一类的折叠伸展结构。
这两种折叠伸展结构都是在古代中国灯具中就有所利用体现的，正如上文提到的“折叠玻璃旅行灯”。但是，优秀的结构形态是不会随着时间而消失的，现代灯具中对于折叠伸展的运用也是笔笔皆是。
（1）便携式折叠

图14 “Versteckte Liebe”便携式折叠灯
“Versteckte Liebe”便携式折叠灯（如图14）是一款虹膜材质外壳的多功能灯具。造型类似女士手提包，而设计师的灵感恰恰来自于拎包的方便携带，可以四处移动。这款灯具由于它的折叠设计，可以根据用户的需要改变造型，可以做台灯，地灯，甚至挂在墙上做壁灯。

图15 Residue Lamp
这款简单又朴素的灯Residue Lamp（如图15）给人以一种清新自然的气息。然而，这款灯的最大亮点在于灯架部分可以随意折叠，灵活得可以让人任意发挥想象。木质材料的形状很像冰棒棍子，在灯具的动态设计中融入了童年的回忆。
（2）灯笼式折叠

图16 几何折叠灯
几何折叠灯（如图16）看上去就像一个折叠的纸灯，又很像一个手工的创意品，它整体几何形状看上去就像一朵漂亮的花朵，而且不同角度、不同的摆放却有不同的风格，折射出的光源也是不一样的，是现代灯具中运用折叠结构的成功设计之一。

图17 灯笼灯
灯笼灯（如图17）是来自2008年斯德哥尔摩家具展的灯具设计。这款灯具模仿了灯笼的结构方式，采用了折叠伸缩的结构，又将其与灯泡这一复古的元素相结合，传统中又带有新意。

组图17 Kouichi Okamoto作品，蜂巢灯
日本的设计师Okamoto设计的蜂巢灯（如组图15）是一个值得我们借鉴的例子。蜂巢灯，让人想起小时的剪纸拉花，它通过折叠形成如灯笼一般的纸质灯，灯光透过皱叠的纹理，散发出淡淡的橙色光线，给家添加了几分温馨。这盏灯具，用纸张折叠而成，不仅有着回归之意，还有着环保的功能，非常清新而简易。近似灯笼的造型，又有一种古意，然而温馨的灯光却不乏现代气息。应该说，Okamoto设计的蜂巢灯是集现代之风与古意于一身的灯具设计的典范。
4.2.4 夹
“夹”是一种比较综合的设计现象。它的产生与形态、结构、机构、材料等都有一定的联系。当“夹”是利用材料本身的弹性时，它就是一种和被夹物品的锁扣连接；当“夹”是利用外部的机构或结构时，它则是另外一种连接结构。“夹”不等于夹子，当然，所有“夹”的现象都是夹子功能的扩展。

图18 “夹子式”台灯
法国设计师伯纳德．活尔纳森设计的这款“夹子式”台灯（如图18），以“夹”这一结构为灯具的设计亮点。与一般的台灯不同，这款灯只有灯罩、灯芯，而没有灯底座，这正是这款灯的亮点所在。灯基本的部件是一只带线的灯座和一个以再生材料制成的灯罩。在灯罩中有一个不锈钢专利夹紧装置，可以把灯罩固定在饮料罐的上缘。通过夹子的设计，用户可以把它与他们所选择的饮料罐进行组装。

参考文献：
[1] 吴少华.古灯千年.百家出版社，2004（4）：134
[2] 吴少华.古灯千年.百家出版社，2004（4）：136
[3] 孙建君. 高丰.古代灯具.山东科学技术出版社，1998（8）：177
[4] 薛红艳、罗晔 《现代设计的民族精神之“呈现”——中国古代灯具再创造的思维与方法》