基于颜色科学的城市建筑色彩定量方法研究

论文摘要

国内城市建设的加速推进,建筑追求新奇形态及色彩,多样化的审美价值取向造成城市色彩景观目前出现了前所未有的无序、混乱状态。国内各大城市已相继开展了有关城市建筑色彩的研究,但总的来说,相关研究都还处在初始阶段,而且多集中在对设计原理和方法的定性讨论上,缺乏定量的研究。城市色彩景观规划设计、历史建筑的保护与复原以及单体建筑色彩设计等,在实际操作中都需要相对精确地标定各种建筑色彩样品,从而科学的定位色彩,减少偏差。因此,进行城市建筑色彩规划与设计,必须对其定量方法进行深入研究。目前在城市建筑色彩设计中存在的主要颜色技术问题:一是关于日光色温及其光谱特性对城市建筑色彩观测的影响,以及颜色在大气中的衰减规律还存在一些理论研究方面的空白;二是对于城市建筑色彩的观测条件和观测方法缺乏定量性研究,也无法有效的指导实际设计工作;另外,对各类测色仪器、建筑色卡和数码相机等观测工具在城市建筑色彩中的使用条件和方法,也有待更进一步的分析和讨论。有鉴于此,本文以基于颜色科学的城市建筑色彩定量方法作为研究对象,目的是对城市建筑色彩进行更为精确的观测和表述,主要的研究内容包括混合反射材料色度反射特性分析、颜色衰减理论研究以及城市建筑色彩的观测方法等,具体涵盖以下几个部分:①常见建筑外饰面材料的光学(色度)反射性能测量与分析;②日光色温及其显色性分析;③颜色衰减理论研究;④建筑色彩的观测条件和观测方法研究;⑤城市(建筑)色彩测量、标注等技术手段研究;⑥对定量化的建筑外观色彩设计方法的探讨。本文从颜色科学的角度探索了城市建筑色彩的定量方法,其成果可对实际的城市规划和设计工作提供一定的科学依据。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 图表目录
• 1 绪论
• 1.1 研究的背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国际照明委员会（CIE）的相关研究
• 1.2.2 国外的相关研究
• 1.3 研究目的、内容与框架
• 1.3.1 研究目的
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 论文框架
• 2 城市建筑色彩研究的色度学基础理论
• 2.1 色彩物理理论
• 2.1.1 色彩的产生
• 2.1.2 物体呈色机理及影响因素
• 2.2 色彩描述理论——色彩模型和常用颜色系统
• 2.2.1 CIE 颜色系统和反射光谱颜色模型
• 2.2.2 孟塞尔新标系统和中国颜色体系
• 2.2.3 数字色彩理论
• 2.3 颜色的测量和评价
• 2.4 本章小结
• 3 城市建筑色彩观测方法实验研究
• 3.1 城市建筑色彩观测影响因素分析
• 3.1.1 建筑饰面材料光学反射特性的制约
• 3.1.2 天候因素及大气透明度的影响
• 3.1.3 光源和受光条件的影响
• 3.1.4 照明/观测条件和观测距离的限定
• 3.1.5 视场选择的影响
• 3.2 建筑色彩观测的研究方法
• 3.3 前期准备——实验仪器设备、软件及材料样品
• 3.4 建筑饰面材料光反射性能及色度标定值测量实验
• 3.4.1 实验原理
• 3.4.2 实验仪器设备及软件
• 3.4.3 实验步骤
• 3.4.4 实验结果及数据分析
• 3.5 日光色温及其显色性实验
• 3.5.1 实验原理
• 3.5.2 实验步骤
• 3.5.3 实验结果及数据分析
• 3.6 观测条件对建筑色彩测量的影响实验
• 3.6.1 实验原理
• 3.6.2 实验步骤
• 3.6.3 实验数据参数及仪器使用注意事项的说明
• 3.6.4 实验结果及数据分析
• 3.6.5 结果验证——现有建筑外观色彩观测
• 3.7 本章小结
• 4 城市建筑色彩定量方法的理论研究
• 4.1 重组日光理论
• 4.2 颜色衰减理论
• 4.2.1 光辐射的大气衰减
• 4.2.2 粒子散射原理
• 4.2.3 颜色衰减理论研究
• 4.3 城市建筑色彩的观测与表述方法
• 4.3.1 研究条件的限定
• 4.3.2 观测方法的比较和应用
• 4.3.3 色彩表述方式的比较与统一
• 4.4 本章小结
• 5 城市建筑色彩定量设计方法研究
• 5.1 城市建筑色彩设计的定量方法——以重庆主城区为例
• 5.1.1 城市建筑色彩观测条件分析
• 5.1.2 现状建筑色彩取样
• 5.1.3 色样归纳和数据处理
• 5.2 定量化的建筑外观色彩设计方法
• 5.2.1 建筑外观色彩设计的定量确定框架
• 5.2.2 建筑外观色彩设计过程
• 5.3 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 论文主要结论
• 6.2 问题与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 常见建筑饰面材料光学（色度）反射特性测量表
• B. 实验色样反射光谱数据
• C. 晴天日光色温及照度测量表
• D. 观测条件对建筑色彩测量影响实验数据记录表
• E. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
• F. 作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果目录