基于古代灯具设计智慧的户外救援灯设计研究

范大伟

(南京航空航天大学金城学院,江苏 南京211156)

古代灯具的使用满足了先民日常生活的需求,给人们在生活照明带来了便利。随着科学技术的发展和人们生活方式的革新,与传统生活方式匹配的照明器具连同传统的手工艺被束之高阁,失去了原有的实用价值,留给世人更多的是图片和文字记载。虽然与现代生活方式已不相适应,但传统照明器具中蕴含的丰富的造物智慧和设计思想却一直启迪设计师对现代工业产品的思考。

1 古代灯具发展历史

先民使用烛火器具照明的历史可以追溯到战国时期,其器具形制来源于“豆”,即陶制的盛食器,上盘下座,中间以柱子相连,盘中以豆脂为燃料,放置灯芯点燃。随着铸造技术和先民审美、环保意识的提高,烛火照明器具在造型上得到高度发展,出现了豆形、器皿形、多枝形、人物形、动物形及其他形态。春秋战国至两汉时期主要以青铜灯具为主,到了魏晋南北朝时期,出现青瓷灯具,同时还有石灯、木灯和金属灯具,到了隋唐时期,随着材料的丰富,铜、铁、锡、玻璃、玉石等开始在灯具上使用。唐代繁盛时期,出现了集照明和装饰为一体的彩灯,这种彩灯在宫廷里叫做宫灯,在各种祭祀活动、传统节日中,用来烘托喜庆热闹的氛围。唐宋之后,烛火照明燃料除了以前的动物油脂外,植物油、蜡烛已成为主要的燃料。这个时期的灯具出现大繁荣局面,各式各样、各种用途的灯具广泛出现,如：走马灯、省油灯、孔明灯、灯笼、松脂灯、灯楼等。

中国古代传统灯具表现出强烈的民族性和历史性,体现了中国传统文化内涵,是传统文化信息在产品设计中一种重构的表达。灯具的设计受到了社会文化、习俗、宗教、观念等的影响,折射出当时时代的风土人情、文化艺术、社会关系、科学技术、审美特征等。如灯笼不仅作为照明和装饰的产品,更有人丁兴旺、前途光明、吉庆祥和的寓意。

2 古代灯具造物智慧(图1)

作为中国传统造物设计,灯具是古代劳动人民生活智慧的结晶,具有丰富的文化价值和科学内涵,在造物的工艺、审美意识、文化传承灯方面对当代设计具有重要的启迪作用。很多典型的灯具设计在结构、功能、造型以及内在的文化内涵给现代工业产品设计以有益的启发,结合现代人们生活方式和行为习惯以及先进的科技手段,设计师能够将传统朴素的古代造物智慧融入现代设计中。

灯笼是中国历史悠久的传统手工艺品。人们比较常见和熟知的灯笼样式为球体或者椭球体,由于内部蜡烛或松油的燃烧的火焰比较微弱,所以在户外使用时要在外面加一层纸、纱或者布料的罩子,以防止被风吹熄灭,这层保护罩不能太厚也不能太薄,太厚光线透不出去,太薄容易破裂。透过纸或者纱布的光非常柔和,避免使用者直视光源而造成的不适,加之罩子上的传统纹样和绘画,在黑暗环境下独具美感,给人们带来了良好的用户体验。这种灯笼的骨架结构通常使用质地坚韧富有弹性的竹篾,通过交叉编织或折弯形成球形或者椭球形,这种结构便于拆卸和收纳,体现了古人的设计智慧。

图1 孔明灯和走马灯

走马灯作为灯笼的一种,是中国传统节日赏玩的手工艺品,走马灯内点上蜡烛,产生的热力造成气流使得轮轴转动。轮轴上有剪纸,烛光将剪纸的影投射在屏上,图像便不断走动。因为多在灯各面上绘制古代武将骑马的图画,转动时形成你追我赶的情景,因此命名为走马灯。走马灯利用热对流作用,通过下部热空气上升,带动叶轮旋转,与现代燃气轮机是一个原理。

利用热学原理制成的灯笼还有孔明灯。孔明灯是一种倒置的灯笼,现代人放孔明灯多为祈福祝愿,特别是在传统节日中,中国多地依然保留有放孔明灯的习俗,如海南、台湾等地区,放孔明灯表达人们“人丁兴旺、幸福美满、蒸蒸日上、家境兴隆”之意。而在古代孔明灯最早是用于军事领域,在夜间用于传递信号,成为指挥作战和传递情报的重要工具,《纪效新书》的记载中阐明了明朝大将戚继光用孔明灯来指挥抗倭的情景：“夜营应备中军大将旗鼓,上各黄油纸、铁丝灯一盏,俱粗四寸、长一尺五寸；五方旗十面,十盏……”黄色、白色、红色等各种颜色的灯组合出不同的指挥信号,“为莫测之巧也”。由于光的传播速度比声音要快,同时声音传播的范围又有限,因此作为传递信号的工具,孔明灯再适合不过。

图2 救援灯飞起状态

图3 救援灯结构示意图

图4 作为营灯和手电功能的使用状态

科技日新月异的发展,人们生活方式的日益更新,许多传统的灯笼式样都已经消失,为了安全起见,灯笼的烛火照明也都换成了发光二极管,包括外罩和骨架的材料也换成了塑料等更耐用的材料,但传统的样式和美好的寓意还是传承了下来,更重要的是设计师需要认真挖掘古代灯具造物中的智慧点,用于现代工业产品设计中。

3 户外救援灯具设计

通常在野外,特别是黑夜环境下,由于光线和环境问题,救援者不能及时定位遇险者,使遇险者得不到及时救助。在电子设备失效的情况下,传统户外求救方式主要有点燃火堆散发烟雾、呼喊、反光镜、在地面上作标志等。这几种方式容易受到物品和环境的影响,效率低下,不利于救援工作的快速展开。

户外救援灯的设计借鉴了灯笼的收纳结构以及孔明灯的信号通讯功能原理。当人们在户外运动或者野营遇险需要得到救援时,该产品可以通过旋翼飞至一定高度以强光照射遇险者,使救援者及时发现遇险者,从而有效实施救援(图2)。双桨旋翼可以将救援灯带到空中并能够进行定位。在紧急情况下,用户可以通过两种方式开启旋翼,其一通过应急拉环,拉动后旋翼侧旋出启动并飞至空中一定高度稳定后进行投射。其二是通过顶部的启动键,该启动键需要长按才能启动旋翼,防止用户误操作造成产品在不用时启动,如图3 结构图所示。

救援灯的飞行和光照控制一方面可以直接使用应急拉环和按键,另一方面通过终端设备进行控制,通过蓝牙匹配后,在一定范围内可以通过终端程序进行灯光照射控制以及救援灯的升起和回收。(图4)

救援灯的光照部分分为两个独立的光照系统。第一个是侧面光照系统,通过中间电池盒内的锂电池进行供电,第二个是底部的探照灯系统,通过产品内部的电池组进行供电。产品在户外探险或野营光线不好的情况下时,通过内部卡扣结构压缩,形成“灯笼”状的营灯。十二片软质塑料能够较好的定型,同时材质具有一定的透光性,可以满足用户的照明需求。由于灯笼给人以幸福温暖、吉祥如意的心理感受,该产品还可以作为居家的台灯使用。收缩状态下,该产品通过底部的探射灯作为手电使用,用于夜晚户外活动,增加了产品功能的灵活性。

4 结论

传统灯具的使用伴随了人们两千多年,在这漫长的时间里,灯具设计无论在精神内涵、造型结构还是功能上渐渐融入了古人丰富的造物智慧和设计观,为后世设计师提供了宝贵的参考经验。户外救援灯的设计理念充分挖掘了古代灯具的结构、功能及原理,成为融合朴素的古代造物思想的现代工业产品。中国传统手工艺产品以手工生存方式为基础,以满足人们日常生产和生活的具体需求为目的,古人通过生活的磨砺和生产的实践总结出宝贵的设计制作经验,以及天人合一、内在统一的朴素的设计思想,都体现在与人们生产生活相关的造物上,现代设计师要重新解读传统造物思想,汲取传统文化精髓,设计创造出有传承性和生命力的作品。