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室内设计原理——室内采光与照明董笑2011-3-21提纲一、采光照明的基本概念与要求·光的特性与视觉效应·照度、光色、亮度·照明控制二、室内采光部位与照明方式·采光部位与光源类型·照明方式三、室内照明作用与艺术效果·营造气氛·加强空间感和立体感·光影艺术与装饰照明·照明的布置艺术和灯具造型艺术四、建筑照明室内设计采光与照明一、采光照明的基本概念与要求·光在室内设计中的作用？①光不仅是为满足人们视觉功能的需要，而且是一个重要的美学因素；②光可以形成空间、改变空间或者破坏空间，它直接影响到人对物体大小、形状、质地和色彩的感知；③近几年来的研究证明，光还影响细胞的再生长、激柬的产生、腺体的分泌以及如体温、身体的活动和食物的消耗等的生理节奏。因此，室内照明是室内设计的重要组成部分之一，在设计之初就应该加以考虑。室内设计采光与照明·光的特性与视觉效应——光像人们已知的电磁能一样，是一种能的特殊形式，是具有波状运动的电磁辐射的巨大的连续统一体中的很狭小的一部分；——这种射线按其波长是可以度量的，它规定的度量单位是纳米(nm)。·照度、光色、亮度1、照度——人眼对不同波长的电磁波，在相同的辐射量时，有不同的明暗感觉。这个视觉特性称为视觉度，并以光通量作为基准单位来衡量。——光通量的单位为流明，光源的发光效率的单位为流明／瓦特。室内设计采光与照明2、光色——光色要取决于光源的色温，并影响室内的气氛。色温低，感觉温暖；色温高，感觉凉爽。·一般色温3300为暖色，3300色温5300为中间色，色温5300为冷色。光源的色温应与照度相适应，即随着照度增加，色温也应相应提高。否则，在低色温、高照度下，会使人感到酷热；而在高色温，低照度下，会使人感到阴森的气氛。·设计者应联系光、目的物和空间彼此关系，去判断其相互影响。光的强度能影响人对色彩的感觉。如红色的帘幕在强光下更鲜明，而弱光将使蓝色和绿色更突出。设计师应有意识地去利用不同色光的灯具，调整使之创造山所希望的照明效果。室内设计采光与照明3、亮度——亮度作为一种主观的评价和感觉，和照度的概念不同，它只表示由被照面的单位面积所反射出来的光通量，也称发光度，因此与被照面的反射率有关。例如在同样的照度下，白纸看起来比黑纸要亮。——有许多因素影响亮度的评价，诸如照度、表面特性、视觉、背景、注视的持续时间甚至包括人眼的特性。室内设计采光与照明4、材料的光学性质反射光——光遇到物体后，某些光线被反射，称为反射光；光也能被物体吸收，转化为热能，使物体温度上升，并把热量辐射至室内外，被吸收的光就看不见；还有一些光可以透过物体，称透射光。这三部分光的光通量总和等于入射光通量。•当光射到光滑表面的不透明材料上，如镜面和金属镜面，则产生定向反射，其入射角等于反射角，并处于同一平面；•如果射到不透明的粗糙表面时，则产生漫射光。材料的透明度导致透射光离开物质以不同的方式透射，当材料两表面平行，透射光线方向和入射光线方向不变：两表面不平行，则因折射角不同，透过的光线就不平行；非定向光被称为漫射光，是由一个相对粗糙的表面产生非定向的反射，或由内部的反射和折射，以及由内部相对大的粒子引起的。室内设计采光与照明·照明的控制1、眩光的控制——眩光与光源的亮度，与人的视觉有关。·由强光直射人眼而引起的直射眩光，应采取遮阳的办法；·对人工光源，避免的办法是降低光源的亮度、移动光源位置和隐蔽光源。2、亮度比例的控制——控制整个室内的合理的亮度比例和照度分配，与灯具布置方式有关。室内设计采光与照明(1)一般灯具布置方式1)整体照明：特点是——常采用匀称的镶嵌于天棚上的固定照明。①这种形式为照明提供了一个良好的水平面和在工作面上照度均匀一致；②在光线经过的空间没有障碍，任何地方光线充足；③便于任意布置家具，并适合于空调和照明相结合，但是耗电量大，在能量紧张的条件下是不经济的，否则就要将整个照度降低。4)成角照明：是采用特别设计的反射罩，使光线射向主要方向的一种办法．这种照明是由于墙表面的照明和对表现装饰材料质感的需要而发展起来的。室内设计采光与照明(2)照明地带分区①天棚地带：常用为一般照明或工作照明，由于天棚所处位置的特殊性，对照明的艺术作用有重要的地位。②周围地带：处于经常的视野范围内，照明应特别需要避免眩光，并希望简化．周围地带的亮度应大于天棚地带，否则将造成视觉的混乱，而妨碍对空间的理解和对方向的识别，并妨碍对有吸引力的趣味中心的识别。③使用地带：使用地带的工作照明是需要的，通常各国颁布有不同工作场所要求的最低照度标准。上述三种地带的照明应保持微妙的平衡，一般认为使用地带的照明与天棚和周围地带照明之比为2～3：1或更少一些，视觉的变化才趋向于最小。室内设计采光与照明(3)室内各部分最大允许亮度比1)视力作业与附近工作面之比3：1；2)视力作业与周围环境之比10：1；3)光源与背景之比20：1；4)视野范围内最大亮度比40：l；室内设计采光与照明第二节室内采光部位与照明方式一、采光部位与光源类型1．采光部位室内采光效果，主要取决于采光部位和采光口的面积大小和布置形式；·一般分为侧光、高侧光和顶光三种形式。——侧光可以选择良好的朝向、室外景观，使用维护也较方便，但当房间的进深增加时，采光效率很快降低。因此，常加高窗的高度或采用双向采光或转角采光来弥补这一缺点。室内设计采光与照明——顶光的照度分布均匀，影响室内照度的因素较少，但当上部有障碍物时，照度就急剧下降。此外，在管理、维修方面较为困难。•室内采光还受到室外周围环境和室内界面装饰处理的影响，如室外临近的建筑物，既可阻挡日光的射入，又可从墙面反射一部分日光进入室内。•此外，窗面对室内说来，可视为一个面光源，它通过室内界面的反射，增加了室内的照度．由此可见，进入室内的日光(昼光)因素由下列三部分组成：(1)直接天光；(2)外部反射光(室外地面及相邻界面的反射)；(3)室内反射光(由天棚、墙面、地面的反射)。注：自然采光一般采取遮阳措施，以避免阳光直射室内所产生的眩光和过热的不适感觉。室内设计采光与照明2．光源类型——可以分为自然光源和人工光源。我们在白天才能感到自然光，即昼光。昼光由直射地面的阳光(或称日光)和天空光(或称天光)组成。•自然光源主要是日光，日光的光源是太阳，太阳的能量到达地球表面，经过了化学元素、水分、尘埃微粒的吸收和扩散，被大气层扩散后的太阳能能产生蓝天，或称天光，这个蓝天才是作为有效的日光光源，它和大气层外的直接的阳光是不同的。当太阳高度角较低时，由于太阳光在大气中通过的路程长，太阳光谱分布中的短波成分相对减少更为显著，故在朝、暮时，天空呈红色。•当大气中的水蒸气和尘雾多，混浊度大时，天空亮度高而呈白色。室内设计采光与照明·自然采光的优点——①利用自然采光，不仅可以节约能源，并且在视觉上更为习惯和舒适；②在心理上能和自然接近、协调，可以看到室外景色，更能满足精神上的要求。·如果按照精确的采光标准，日光完全可以在全年提供足够的室内照明。室内设计采光与照明•人工光源主要有白炽灯、荧光灯，高压放电灯。•家庭和一般公共建筑所用的主要人工光源是白炽灯和荧光灯；•(1)白炽灯发光原理——自从爱迪生时代起，白炽灯基本上保留同样的构造，即由两金属支架间的一根灯丝，在气体或真空中发热而发光。在白炽灯光源中发生的变化是增加玻璃罩、漫射罩，以及反射板、透镜和滤光镜等去进一步控制光。室内设计采光与照明•白炽灯的优点：①光源小、便宜；②具有种类极多的灯罩形式，并配有轻便灯架、顶棚和墙上的安装用具和隐蔽装置；③通用性大，色彩品种多；④具有定向、散射、漫射等多种形式；⑤能用于加强物体立体感；⑥白炽灯的色光最接近于太阳光色。室内设计采光与照明•白炽灯的缺点：①其暖色和带黄色光，有时不一定受欢迎。②对所需电的总量说来，发出的较低的光通量，产生的热为80%，光仅为20%，节能性能较差；③寿命相对地较短；室内设计采光与照明•(2)荧光灯•这是一种低压放电灯，灯管内是荧光粉涂层，它能把紫外线转变为可见光，颜色变化是由管内荧光粉涂层方式控制的。•其寿命为白炽灯的10～15倍，因此荧光灯不仅节约电，而且可节省更换费用。室内设计采光与照明(3)氖管灯(霓红灯)·霓红灯多用于商业标志和艺术照明，近年来也用于其他一些建筑；·形成霓红灯的色彩变化是由管内的荧粉徐层和充满管内的各种混合气体；·霓红灯是相当费电的，但很耐用。室内设计采光与照明(4)高压放电灯·用途——高压放电灯至今一直用于工业和街道照明；·小型的在形状上和白炽灯相似，有时稍大一点，内部充满汞蒸气、高压钠或各种蒸气的混合气体，它们能用化学混合物或在管内涂荧光粉涂层，校正色彩到一定程度；·高压水银灯冷时趋于蓝色，高压钠灯带黄色，多蒸气混合灯冷时带绿色；·高压灯都要求有一个镇流器，这样最经济，因为它们产生很大的光量和发生很小的热，并且比日光灯寿命长50%；室内设计采光与照明二、照明方式•利用不同材料的光学特性，利用材料的透明、不透明、半透明以及不同表面质地制成各种各样的照明设备和照明装置，重新分配照度和亮度，根据不同的需要来改变光的发射方向和性能，是室内照明应该研究的主要问题．•例如利用光亮的镀银的反射罩作为定向照明，或用于雕塑、绘画等的聚光灯：利用经过酸蚀刻或喷砂处理成的毛玻璃或塑料灯罩，使形成漫射光来增加室内柔和的光线等。室内设计采光与照明•照明方式按灯具的散光方式分为：1．间接照明•由于将光源遮蔽而产生间接照明，把90%~100%的光射向顶棚、穹窿或其他表面，从这些表面再反射至室内．当间接照明紧靠顶棚，几乎可以造成无阴影，是最理想的整体照明。从顶棚和墙上端反射下来的间接光，会造成天棚升高的错觉，但单独使用间接光，则会使室内平淡无趣；•上射照明是间接照明的另一种形式，筒形的上射灯可以用于多种场合，如在房角地上、沙发的两端、沙发底部和植物背后等处．上射照明还能对准一个雕塑或植物，在墙上或天棚亡形成有趣的影子。室内设计采光与照明2．半间接照明•半间接照明将60％～90％的光向天棚或墙上部照射，把天棚作为主要的反射光源，而将10％一40%的光直接照于工作面。•从天棚来的反射光，趋向于软化阴影和改善亮度比，由于光线直接向下，照明装置的亮度和天棚亮度接近相等。•具有漫射的半间接照明灯具，对阅读和学习更可取．室内设计采光与照明3．直接间接照明•直接间接照明装置，对地面和天棚提供近于相同的照度，即均为40%一60％，而周围光线只有很少一点。这样就必然在直接眩光区的亮度是低的；•这是一种同时具有内部和外部反射灯泡的装置，如某些台灯和落地灯能产生直接间接光和漫射光。室内设计采光与照明4．漫射照明•这种照明装置，对所有方向的照明几乎都一样，为了控制眩光，漫射装置圈要大，灯的瓦数要低。•上述四种照明，为了避免天棚过亮，下吊的照明装置的上沿至少低于天棚30.5-46cm。室内设计采光与照明5．半直接照明•在半直接照明灯具装置中，有60％～90%光向下直射到工作面上，而其余10％～40％光则向上照射，由下射照明软化阴影的光的百分比很少．6．宽光束的直接照明•具有强烈的明暗对比，井可造成有趣生动的阴影，由于其光线直射于目的物，如不用反射灯泡，要产生强的眩光。鹅颈灯和导轨式照明属于这一类。7．高集光束的下射直接照明•因高度集中的光束而形成光焦点，可用于突出光的效果和强调重点的作用，它可提供在墙上或其他垂直面上充足的照度，但应防止过高的亮度比。室内设计采光与照明第三节室内照明作用与艺术效果•室内照明设计就是利用光的一切特性，去创造所需要的光的环境，通过照明充分发挥其艺术作用，并表现在以下四个方面：一、创造气氛二、加强空间感和立体感三、光影艺术与装饰照明四、照明的布置艺术和灯具造型艺术室内设计采光与照明一、创造气氛·光的亮度和色彩是决定气氛的主要因素。·极度的光和噪声一样都是对环境的一种破坏。——据有关调查资料表明:①荧屏和歌舞厅中不断闪烁的光线使体内维生素A遭到破坏，导致视力下降；②这种射线还能杀伤白细胞，使人体免疫机能下降。——适度的愉悦的光能激发和鼓舞人心，而柔弱的