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第五章灯光与照明灯光与照明设计一、光的特征与视觉效应二、照度、光色、亮度三、照明的控制四、室内采光部位与照明方式五、室内照明作用与艺术效果讲在前面话：照明在展示空间中的作用比在其他任何类型的建筑空间中都要重要。这是显而易见的。大多数情况下，明亮的商店环境比之暗淡的更为人们所喜欢，自然也会有更好的销售业绩和商业回报。这里需要注意的是，展示空间的照明不仅是用来照亮展品，良好的照明设计对于确定整个展示空间的室内设计风格与特色、塑造展示主体形象等方面都至关重要。正因为如此，近些年展示设计的快速发展，使照明设计也相应地受到重视和关注，渐渐发展与成长起来。从这个意义上说，展示设计的发展带动了照明设计的发展，而照明设计丰富了展示空间并推动了展示设计的发展。一、光的特征与视觉效应光象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。人们谈到光，经常以波长做参考，辐射波在它们所含的总的能量上，也是各不相同的，辐射波的力量与其振幅有关。一个波的振幅是它的高或深，以其平均点来度量，象海里的波升到最高峰，并有最深谷，深的波比浅波具有更大的力量。二、照度、光色、亮度、材料的光学性质1、照度人眼对不同波长的电磁波，在不同的辐射量时，有不同的明暗感觉，人眼有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lm，光源的发光效率的单位为流明/瓦特。光源在某一方向单位立体角内所发出的光通量叫做光源在该方向的发光强度，单位为坎德拉cd。被光照的某一面上其单位面积内所接收的光通量称为照度，其单位为勒克斯lx。强电一般是指交流电电压在24V以上。如家庭中的电灯、插座等，电压在110V~220V。家用电气中的照明灯具、电热水器、取暖器、冰箱、电视机、空调、音响设备等用电器均为强电电气设备。弱电一般是指直流电路或音频、视频线路、网络线路、电话线路，直流电压一般在24V以内。家用电气中的电话、电脑、电视机的信号输入（有线电视线路）、音响设备（输出端线路）等用电器均为弱电电气设备二、照度、光色、亮度2、光色光色主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＜3300K为暖色，3300K＜色温＜5300K为中间色，色温＞5300K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。补充知识：人工光源的光色，一般以显色指数表示，Ra最大值为100，80以上显色性优良；79-50显色性一般；50以下显色性差。白炽灯Ra=97卤钨灯Ra=95-99白色荧光灯Ra=55-85日光色灯Ra=75-94高压汞灯Ra=20-30高压钠灯Ra=20-25氙（xian）灯Ra=90-94色温＜3300K为暖色色温＞5300K为冷色3300K＜色温＜5300K为中间色二、照度、光色、亮度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，它是表示由被照面的单位面积所反射出来的光通量，也称发光亮，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。二、照度、光色、亮度4、材料的光学性质光遇到物体后，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。设入射光通量为F，反射光通量为F1，透射光通量为F2。则反射率ρ=F1/F透射率r=F2/F吸收率a=(F-F1-F2)/F即ρ+r+a=1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；如果射到不透明的精糙表面时，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。三、照明的控制1、眩光的控制2、亮度比的控制三、照明的控制1、眩光的控制眩光与光源的亮度、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。当光源处于眩光区之外，即在视平线45°之外，眩光就不严重，遮光灯罩可以隐蔽光源，避免眩光。遮挡角与保护角之和为90°，遮挡角的标准各国规定不一，一般为60°-70°，这样保护角为30°-20°。因反射光引起的反射眩光，决定于光源位置和工作面或注视面的相互位置，避免的办法是，将其相互位置调整到反射光在人的视觉工作区域之外。三、照明的控制2、亮度比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。（1）一般灯具布置方式整体照明其特点是常采用匀称的镶嵌于天棚上的固定照明，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，在光线经过的空间没有障碍，任何地方光线充足，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，在能源紧张的条件下是不经济的，否则就要将整个照度降低。局部照明为了节约能源，在工作需要的地方才设置光源，并且还可以提供开关和灯光减弱装备，使照明水平能适应不同变化的需要。但在暗的房间仅有单独的光源进行工作，容易引起紧张和损害眼睛整体与局部混合照明为了改善上述照明的缺点，将90%-95%的光用于工作照明，5%-10%的光用于环境照明。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。三、照明的控制2、亮度比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。（1）照明地带分区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。天棚地带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。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。四、室内采光部位与照明方式采光部位与光源类型1、采光部位2、光源类型3、展示照明的常用灯具4、展示照明光源的选择原则照明方式1、间接照明2、半间接照明3、直接间接照明4、漫射照明5、半直接照明6、宽光束的直接照明7、高集光束的下射直接照明采光部位与光源类型1、采光部位2、光源类型光源类型可以分为自然光源和人工光源。2、光源类型白炽灯优点：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，彩色品种多。4、具有定向、散射、漫射等多式。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缺点：1、其暖色和带黄色光，有时不一定受欢迎。日本最按时完成制成能吸波长为570-590nm黄色光的玻璃壳白炽灯，使光色比一般的白炽灯白得多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%。3、寿命相对地较短（1000h）。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，并有冷白色、暖白色、Deluxe冷白色、Delux暖白色和增强光等。颜色变化是由管内荧光粉涂层方式控制的。Deluxe暖白色最接近于白炽灯，Delux管放射更多的红色，荧光灯产生均匀的散射光，发光效率为白炽灯的1000倍，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。2、光源类型氖管灯（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层和充满管内的各种混合气体，并非所有的管都是氖蒸气，氩和汞也都可用。霓红灯和所有放电灯一样，必须有镇流器能控制的电压。霓红灯是相当费电的，但很耐用。高压放电灯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%，有些可达2400h。不同类型的光源，具有不同色光和显色性能，对室内的气氛和物体的色彩产生不同的效果和影响，应按不同需要选择。白炽灯普通照明白炽灯白炽灯卤钨灯泡9000卤钨灯电光源气体放电灯节能灯电光源气体放电灯直管型荧光灯电光源气体放电灯环型荧光灯电光源气体放电灯紧凑型荧光灯电光源气体放电灯冷阴极荧光灯（CCFL）电光源高强度气体放电灯（HID）金属卤化物灯（MHI）电光源高强度气体放电灯（HID）高压汞灯（HPM）球型汞灯紫外线高压汞灯紫外线高压汞灯高压汞灯电光源高强度气体放电灯（HID）高压钠灯（HPS）高压钠灯反射型高压钠灯电光源高强度气体放电灯（HID）氖灯(NEON)四、室内采光部位与照明方式采光部位与光源类型3、展示照明的常用灯具灯具室外照明灯具泛光灯灯具室内照明灯具导轨灯灯具室内照明灯具嵌入式灯具灯具室内照明灯具吊灯灯具室内照明灯具壁灯灯具室内照明灯具吸顶灯灯具室内照明灯具筒灯灯具室内照明灯具格栅灯四、室内采光部位与照明方式采光部位与光源类型4、展示照明光源的选择原则（1）、对主要展品采用重点照明，使之突出（2）、选用不对展品产生破坏作用的灯具，保护展品（3）、选用演色性好的光源（4）、对震动较大的场所，应选用荧光灯、高压汞灯等（5）、设计照明光源布局时注意安全四、室内采光部位与照明方式照明方式1、间接照明2、半间接照明3、直接间接照明4、漫射照明5、半直接照明6、宽光束的直接照明7、高集光束的下射直接照明五、室内照明作用与艺术效果1、创造气氛五、室内照明作用与艺术效果2、加强空间感和立体感五、室内照明作用与艺术效果3、光影艺术与装饰照明五、室内照明作用与艺术效果4、照明的布置艺术和灯具造型艺术