NATURAL LIGHT AS A DETERMINANT OF THE IDENTITY OF ARCHITECTURAL SPACE
Ilker Fatih Ozorhona, Turkan Ulusu Urazb
Abstract. In this study, the effect of natural light on the architectural space quality was examined. Contribution of natural light in three different dimensions as the readability of the space, the effect of the space, and its aesthetical evaluation was taken into consideration and discussed in the given order. The study involves a review of the related architecture literature, various books, articles, essays, and opinions. The major objective of this research is to explain the place of natural light in architectural design and its different aspects through its functional and semantic dimensions in the space. In this respect, contributions of natural light to the identity of the space were examined based on three renowned Turkish architects and their significant works. The paper focuses on the contribution of natural light to the space, emphasizing its qualitative aspects; whereas its physical and measurable aspects are beyond the scope of the paper. The study demonstrates the importance of experiencing the space in terms of understanding the aspect of light that determines the space identity. It also stresses that buildings designed considering the use of natural light could turn out to be more original.
Keywords: natural light, architectural space, semantic dimensions of light, space identity, architectural design.
Introduction
Use of natural light in architectural space can be considered as a significant dimension that has been an element in architectural design ever since the existence of architecture and that has directed it over the course of history. One of the determinants of space is the natural light that sustains it and renders it visible and perceivable. The fact that the relationship between natural light and architecture has both an aesthetical and a functional aspect provided a basis for its development within time.
The functional aspect of natural light defines the most dominant relationship it forms with architecture. Due to this reason, it is possible to state that the first relation between natural lighting and architecture is established through functional – beneficial means (Plummer 2012). Demonstration of architecture through light, definition and perception of volumes, spaces, color, texture and shape features by means of light, and in addition the realization that spatial characteristics and architecture expression can be developed with light has ensured that natural light takes place in architectural design as an aesthetical value.
This dual structure of natural light that compliments each other maintains its presence also today and with the ever advancing technology continues to acquire various dimensions (Dogrusoy 2001).
Besides the functional and thermal advantages of natural light, it also has an aspect that influences the human psychology. Light enables the rhythm of day and night, which affects our lives and in relation our mental status, to be reflected to the space. In addition, natural light is a non-static design element. It constantly changes and moves. Humans need change in their visual environment and daylight is an important factor in creating this effect with its variational characteristic. Considering that the colors revealed by natural light provide unlimited diversity even within a day, it is understood that natural light affects the way we understand and perceive the space and that it determines the meaning and character we attach to the space. In this case, it is possible to assert that an incredible level of richness may be generated by using the light within the space.
Light and shade
Light establishes various relations with the building elements it falls on, via shade that is its opposite, and takes its place in the created visual composition. Shadows appear as a palpable presence and thin or deepen, soften or sharpen according to how they are cast onto walls or settle in space (Plummer 2012). The semantic identity light adopts in this role determines the shape of the elements in space and the qualities of the materials used. Light is an element that completes the design process and that is strongly required to shape the space. The quality and quantity of the light in an architectural space are important factors in an individualrsquo;s feelings, its behaviors, communication with its environment, and the meaning it attaches to the space. The proper and suitable use of light and shade enhances the effects of aesthetical perception in architecture and evokes various feelings (Altan 1983).
The role of shade in bringing in a plastic value to light is undeniably substantial. Light can only exist as long as it creates shade. Movements on surfaces of objects create different shades. The direction of the light source is as important as its power in the occurrence of shade. As the source of light changes direction, also the shades move and change shape. What enables the color of a surface to have two different tones is the partial shaded or partial lighted status of that surface. In this way, an additional possibility is added to the effect of the structure. Since this new possibility disrupts monotony, it creates a further interesting and plastic appearance.
According to Arnheim (1996), light and shade describe shapes, volumes, spatial positions, textures, depths and many more characteristics. Similarly, Fueg has emphasized the importance of light and shade in architecture as the art of space. He stated that the dimensions of architecture manifest themselves through ratios, play of light, rhythm and colors, and adopted the opinion that architecture is a “plastic occurrence that creates different effects according to light-shade status” (Fueg 1980). Read (1974) particularly mentions
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自然光作为建筑空间身份的决定因素
Ilker Fatih Ozorhona, Turkan Ulusu Urazb
摘要：在这项研究中，研究了自然光对建筑空间质量的影响。自然光在三个不同维度上的贡献作为空间的可读性，空间的影响及其美学评价被考虑并按给定的顺序进行讨论。该研究涉及相关建筑文献，各种书籍，文章，论文和意见的评论。本研究的主要目的是通过其在空间中的功能和语义维度来解释自然光在建筑设计中的位置及其不同方面。在这方面，基于三位着名的土耳其建筑师及其重要作品，对自然光对空间特征的贡献进行了检验。本文侧重于自然光对空间的贡献，强调其自身的定性;而其物理和可衡量的方面超出了本文的范围。该研究表明，在理解确定空间身份的光的方面方面，体验空间的重要性。它还强调，考虑使用自然光设计的建筑物可能会变得更加原始。
关键词：自然光，建筑空间，光的语义维度，空间身份，建筑设计。
绪论
在建筑空间中使用自然光可以被视为一个重要的维度，自建筑的存在以来一直是建筑设计中的一个元素，并且已经指导它在历史进程中。空间的决定因素之一是维持它并使其可见和可感知的自然光。自然光与建筑之间的关系具有美学和功能两方面的事实为其在时间内的发展提供了基础。
自然光的功能方面定义了它与建筑形成的最主要的关系。由于这个原因，可以说自然照明和建筑之间的第一个关系是通过功能有益的手段建立的（Plummer 2012）。通过光，定义和卷的感知来展示建筑，通过光线的空间，颜色，纹理和形状特征，此外，可以利用光来开发空间特征和建筑表达，这确保了自然光在建筑设计中作为美学价值发生。
这种相互补充的自然光的双重结构在今天也保持其存在，并且随着不断发展的技术继续获得各种尺寸（Dogrusoy 2001）。
除了自然光的功能和热学优势外，它还具有影响人类心理的方面。光能够昼夜节奏，影响我们的生活，影响我们的心理状态，反映在空间中。此外，自然光是非静态设计元素。它不断变化和移动。人类需要改变他们的视觉环境，日光是重要的以其变化特征创造这种效果的因素。考虑到自然光所显示的颜色即使在一天内也能提供无限的多样性，我们可以理解，自然光会影响我们理解和感知空间的方式，并决定我们对空间的意义和特征。在这种情况下，可以断言通过使用空间内的光可以产生令人难以置信的丰富程度。
光与影
光通过相反的阴影与它所落的建筑元素建立各种关系，并在创造的视觉构图中占据一席之地。根据它们如何投射到墙壁上或沉降在太空中，阴影看起来像是可触知的存在并且变薄或变深，软化或锐化（Plummer 2012）。在这个角色中采用的语义身份光决定了空间中元素的形状和所用材料的质量。光是完成设计过程的元素，强烈要求塑造空间。建筑空间中光的质量和数量是个人感受，行为，与环境的沟通以及与空间相关的意义的重要因素。适当和适当地使用光线和阴影增强了建筑中美学感知的效果并唤起各种感受（Altan 1983）。
不可否认，阴影在赋予光塑料价值方面的作用是巨大的。只有在产生阴影的情况下，光才能存在。对象表面上的移动会产生不同的阴影。光源的方向与发生阴影时的功率同样重要。随着光源改变方向，阴影也会移动并改变形状。使表面的颜色具有两种不同色调的原因是该表面的部分阴影或部分发光状态。以这种方式，增加了结构效果的另一种可能性。由于这种新的可能性破坏了单调，它创造了一个更有趣和塑料出现。
根据Arnheim（1996），光和阴影描述了形状，体积，空间位置，纹理，深度和更多特征。同样，Fueg强调了建筑中的光影作为空间艺术的重要性。他表示，建筑的尺寸通过比例，光线，节奏和色彩表现出来，并采纳了这样的观点，即建筑是一种“根据光影状态产生不同效果的塑性事件”（Fueg 1980）。Read（1974）特别提到了光照和阴影对空间外壳的影响。
线条的节奏，形状，空间，光影和色彩的构建是他为分析建筑作品而提出的五个要素。首先，他所谓的“形状积聚”和浅色调之间的关系是值得注意的。据他说，光影是大众空间关系的结果。从本质上讲，空间与建筑物的质量相反。建筑被视为从内部划出界限的空间，以及由外部表面决定的质量。在此视图中，如果内部空间是正空间，则质量被定义为负空间（阅读1974）。
对于城市空间或城市层面而言，关于明暗的不同观点可能存在问题。当一个人在户外时，他受到建筑物和天空的限制。围绕人的建筑物的质量和表面特征由光和阴影限定。在城市身份更强的城市中，光是进一步加强这种身份的一个因素。为了解释这个例子，谈到土耳其城市马尔丁的城市纹理可能是合适的。由彼此叠加的建筑物和狭窄的小巷组成，人们可以将这座城市称为“楼梯城市”。庭院建筑，构成另一个露台的屋顶，体现了明显的光影效果。当小巷经过建筑物的上方和下方时，光明和阴影成为这些通道的表达。可以说明在图中呈现的马尔丁纹理中，进一步发光加强这种效果（图1）。
图1马尔丁
建筑空间中光的语义维度
有可能断言光的语义维度在光明和黑暗之间的语义关系中生命的质量，空间变亮或变暗会刺激观察者不同的语义效应。考虑到物理上的黑暗，这意味着不存在光的情况。关于黑暗空间，舒尔茨（1980）可以追溯到：“过去，房屋是黑暗的。它们类似于洞穴或教堂的内部。这些空间中的光是谈到神圣现实的“暗光”（Schulz 1980）。
关于黑暗和光明的不同观点在不同的文化事件中表现出来。Tanizaki（2001）认为，这种差异如下：他认为可能是他在西方社会和东方社会之间清楚地看到的光明 - 黑暗差异的原因。虽然西方人希望提高其舒适度，但日本人最重视的是保持他所拥有的价值观。对于西方人来说，必须让每个角落都能照亮并拥有充足而干净的光线，而对于日本人来说，深色调和神秘的氛围更为重要（谷崎2001）。
在感知由各层叠层组成的建筑空间的同时，体验空间的人会根据他一生中所获得的印象，倾向于空间。在一个人生活的社会，时代和文化的基础上，光明和黑暗可能具有不同的含义。这取决于观察者。
根据信仰系统的不同，自然光的语义使用会有所不同。“光是创造神秘和恐惧感的最有效元素，它被用于宗教相关的建筑中以提供神性”（Roth 2000）。在教会中，上帝的象征预期会产生一种与人类恐惧相结合的尊重感。因此，允许自然光以低水平进入空间。由于这个原因，在教堂的建筑空间中，昏暗和严格的纪律感是主要的。至于奥斯曼帝国的清真寺，光是根据人们的祈祷来调整的，换句话说，就是在坐着的人的层面进入空间。在由着名建筑师思南和其他奥斯曼清真寺建造的清真寺中，光线从人们的层面进入空间，从空间上方进入，在许多情况下也从中等水平进入。在中间空间周围的侧空间下降到人的水平的光将家庭环境带入寺庙。这表明宗教生活与日常生活的嵌套。以这种方式使用光源的原因是在伊斯兰教中，上帝无处不在。因此，与教堂不同，在建筑师思南建造的清真寺中，光从任何地方进入空间（图2）。
图2圣索非亚大教堂和Mihrimah苏丹清真寺
虽然自然光与建筑空间的关系以及它在给建筑空间赋予其形状方面的作用，但在物理方面进行了全面的研究。然而，第一次考虑发展空间身份的方面，Zevi和Giadion的作品是在20世纪上半叶后期发生的。通过这些作品，空间在建筑理论中已经达到了不同的位置，它引起了建筑学者的注意，超越了光的物理和功能用途。20世纪40年代以后，尤其是路易斯·卡恩的作品，关于自然光在建筑空间中的重要性，光的身份维度开始被认为是重要的。Kahn（1968）专注于自然光的身份维度，并通过他在“光与沉默”之间建立的语义关系，提出了建筑创作的基本逻辑（Kahn，1968）。
调查空间与空间的关系为了提供设计空间的提示，Rasmussen（1994）指出，将房间中间的窗户向边缘移动将提供截然不同的印象，并强调重要的是质量而不是光的质量.还有梅斯（1991）指出，对空间的感知可能不同，不是通过改变收到的光量而是改变其质量。从窗户接收日光的房间与夜间用人造光照明时的形状相比呈现出不同的形状。或者，在房间从侧面或通过日光接收光的情况下，房间的深色天花板的高度将被不同地感知。光线在感知空间周围元素的特征和纹理方面变得越来越重要，并且与阴影一起产生塑性效果（Meiss 1991）。因此，通过光来定义空间身份有五个主要属性：(i) 光进入室内的方式;（ii）其强度;
（iii）其所属的建筑构件的类型;（iv）所用材料的性质;最后（v）构成空间的所有周围元素的形状。空间的身份是基于光和空间的所有这些组合质量来确定的。
用自然光确定建筑空间的质量 - 同一性
光在确定建筑空间的质量和特性中的作用可以用三个相互交织的维度来评估（表1）。光可以根据其对空间可读性的影响及其对空间美学评价的贡献来检验。
自然光的维度对空间可读性的贡献
建筑取决于光。由于光作为将空间和物体带入第三维的元素，揭示了建筑的形状和由这些形状创造的空间，它也清楚地体现了设计理念中的意义和目的。这样的含义可能是设计师自己的意思，因此它们是主观的。
为建筑空间提供可读性的第一种方法，或者换句话说，向观察者解释设计者的想法是为了加强空间边界的表达。考虑到在此之上还添加了光，结果变得更加原始。有两种方法可以使用自然光来渲染设计师可读取的空间。
自然光作为表达空间元素的工具：在空间元素的表达，光线下划线，展示，并显示空间的结构设置，构成空间的墙壁的形状，颜色和纹理。通过这种方式，光被用作表达工具，加强构成空间的建筑元素。
最能说明光在空间可读性方面的重要性的例子是罗马的万神殿。拉斯穆森（1994）将万神殿描述如下：“没有图片可以充分表达它......圆顶顶部的圆形开口是与外部世界的唯一关系。然而，这种关系并不是建立在小巷的日常和嘈杂的世界，而是天空作为一个更大的圆顶。当倾斜的太阳光线没有进入时，光线会传播，因为它来自顶部。从一个来源，它们都以相同的方向落下，从而产生真正的阴影。大理石地板接收大部分光线，并以一种方式反射，即使是最黑暗的角落也能照亮。这样，在任何地方都不会出现真正的黑色阴影。凭借他们的科林斯柱和飞檐，墙壁壁龛接收到足够的光线，以显示具有所有塑料效果的建筑形式。“（图3）。 图3万神庙穹顶
在这些术语中使用自然光来渲染空间也会影响与光的入射方式相关的空间结构。光和结构之间的这种关系带来了光也影响空间形状的结果。在建筑空间内使用自然光并将其带入空间的限制不仅仅是由分隔元素构成的建筑，而且还包括其结构。允许光进入空间与关于结构和结构形成的决定有关。由于这种关系也影响建筑物的外部形状，因此在这一点上自然光的重要性是显而易见的。卡恩（1968）在帕台农神庙的话语中强调了结构形成与光的关系：“这个空间是建筑的起点。这是一个思想空间。你被置于它的尺寸，结构，灵性，光线中，为它的性格服务，然后你就会明白它是由人类建造和赋予生命的。空间的结构必须是空间本身的验证。据我所知，结构是光源“Kahn（1968）也说这些结构相同：”从某种意义上说，你可以看到建筑物中的音符。如果您认为Temple Parthenon由列中的列和空格组成，您可能会说列不亮，但列之间的空间确实很轻。列是注释，而列之间的空格是注释之间的休止符。这些是光的间隔。在整个建筑物中，柱子提供了光的节奏，再次缺乏光线和光线。一个拱顶，一个圆顶是选择光的特征。“（图4）。 图4帕台农神庙
自然光作为空间的引导工具：在这种读数中，设计师使用光作为在空间内引导用户的工具。体验空间的人的感知倾向将由建筑师投入，以及如何向观察者提供预期的空间设置的方式是重要的。建筑中明暗之间的过渡空间可以基于空间中用户的感知而领先。勒·柯布西耶对土耳其布尔萨市绿色清真寺的看法是以这种方式解释光的使用（Kortan 1983）：
“如果你从一个普通人身高的小门进入布尔萨的绿色清真寺，一个非常小的入口大厅会改变你曾经从狭窄的小巷中所用的规模，以便让你欣赏并留下你所在的空间。在那之后，你会感受到清真寺的高贵气质，你的眼睛尽可能地感知它的大小。你站在一个充满光线的空间里，用一块白色的大理石制成。在前方，您可以看到另一个类似空间的灯光昏暗，大小相同，并且升高了几步;在两侧还有较小的空间，较低的光线，最后当你回头时，你会看到两个非常小的空间在黑暗中。从全光到阴影都有节奏。小门和巨大的开口......你无言以对;你刚刚失去了规模感！在与您沟通的世界中，您通过成功使用情感节奏（光线和音量），比例和度量而着迷。什么活力，什么是信仰！有兴奋剂和目标在情感上影响一个，许多想法被用作他们的工具。“（图5）。 图5布尔萨绿色清真寺
在这一点上，柯布西耶兴奋地谈到了空间结构，空间结构内的尺度多样性，以及这种形态中光的明显效果。
自然光对空间可读性的贡献的不同观点与极简空间有关。元素的最小使用使得必须通过光来渲染空间。在Irmak（2002）进行的一项研究中，据报道，在简约空间的可读性和感知中，可以很容易地看到光影效果。光线和阴影使空间成型。通过光，材料和细节空间以其简单的方式表现出来（Irmak 2002）。极简主义建筑师可以通过仅使用诸如光的“设计工具”来实现许多设计师通过添加并将其混合到空间中而获得的效果。
自然光的维度对空间效果的贡献
建筑是一门艺术，在这种艺术中，情感会随着人们的印象而激动，从而获得灵魂。通过有意识地收集带给用户情感取向的元素，可以创造出具有视觉和健壮空间感的建筑作品（Aydinli 1993）。
随着光线每天变化，从一个月到另一个月，从季节到季节，它也会改变它进入的空间。随着时间的变化，空间感知也会出现一些差异。卡恩评价如下：“在今天的现代空间中
“你的建筑有多少阳光照射？”的问题
毫无意义。问题应该是：从早到晚，从一个
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