第一章-室内照明设计概述

室内照明设计•总学时：32学时（8次课）•专业：室内设计专业•课程性质：专业必修•课程目的：能够进行灯具（光源）选用与采购，并根据空间基本构造进行照明布置，运用灯具构造原理进行灯具设计，绘制灯具线路图，运用相关施工工艺进行常用灯具的安装与调试；能够实现设计与施工一体化。课程介绍：第一章室内照明设计概述第二章室内照明灯具及照明方式第三章室内照明设计基础知识第四章住宅、办公空间照明灯具的配置第五章商业照明设计的基本方法第六章酒店照明及应急照明第七章其他空间照明设计课程进度安排：第一章室内照明设计概述采光与照明的基本概念1室内采光标准与采光口233室内照明方式4目录电光源类型、灯具类型及配置第一节采光照明的基本概念与要求光的艺术魅力光照的作用对人的视觉功能的发挥极为重要，因为没有光就没有明暗和色彩感觉，也看不到一切。光照不仅是人视觉物体形状、空间、色彩的生理的需要，而且是美化环境必不可缺少的物质条件。光照可以构成空间，又能改变空间；既能美化空间，又能破坏空间。不同的光照不仅照亮了各种空间，而且能营造不同的空间意境情调和气氛。同样的空间，如果采用不同的照明方式，不同的位置、角度方向，不同的灯具造型，不同的光照强度和色彩，可以获得多种多样的视觉空间效应：如有时明亮宽敞，有时晦暗压抑；有时温馨舒适，有时烦躁不安；有时喜庆欢快，有时阴森恐怖；有时温暖热情，有时寒冷冷淡；有时富有浪漫情调，有时产生神秘感觉等等，光照的魅力可谓变幻莫测。一、光的基本概念光是一种电磁辐射能，是能量的一种存在形式。这种能量形式的发射和传播过程，被称为辐射。光在传播时的路径称之为光线。光具有光辉、质感、透射、折射、反射等特性。第一节采光照明的基本概念与要求二、光的类型•光源类型可以分为自然光源和人工光源。1.自然光源自然光源又称“天然光”。包括太阳光及其衍生光，太阳光的衍生光包括天空对太阳光的散射、漫反射，月亮光以及三者在环境中的反射和折射，总之，自然光的最终来源都是太阳。2.人工光源天然光具有很多优点，但它的应用受到时间和地点的限制。建筑物内不仅在夜间必须采用人工照明，在某些场合，白天也需要人工照明。人工照明的目的是按照人的生理、心理的需求，创造一个人为的光环境。人工照明主要可分为工作照明(或功能性照明)和装饰照明(或艺术性照明)。前者主要着眼于满足人们生理上、生活上和工作上的实际需要，具有实用性的目的；后者主要满足人们心理、精神上的需要。在考虑人工照明时，既要确定光源、灯具、安装和解决照明质量等问题，还需要同时考虑相应的供电线路和设备。第一节采光照明的基本概念与要求三、光的基本度量单位在照明设计时离不开定量分析、测量和计算，因此在光度学中涉及到一系列的物理光度量，用以描述光源和光环境。常用的有光通量、照度、发光强度、亮度等。第一节采光照明的基本概念与要求1、光通量•在单位时间内，光源向周围空间辐射出去的并使人眼产生光感的能量称为光通量。光通量是说明光源发光能力的基本量。•符号：,单位:流明(Lm)•如：一只40W的白炽灯发出光通量350lm；•一只40W的荧光灯发出光通量为2100lm光通量第一节采光照明的基本概念与要求2、照度•照度是用来表示被照面上光的强弱,即单位面积上所接收的光通量称为该被照面的照度。符号用“E”表示,单位为勒克斯(Lx)。照度流明x(设计系数)面积E=单位：勒克斯lx符号：E面积（m2）第一节采光照明的基本概念与要求各种场所或活动形式的推荐照度值表7-2推荐照度(lx)场所或活动20户外和工作区域100通行区域,简单定向或短暂停留150不连续用于工作目的的房间300视觉简单的作业500一般视觉作业750对视觉有要求的作业1000有困难的视觉要求的作业1500有特殊的视觉要求的作业2000非常精确的视觉作业第一节采光照明的基本概念与要求工厂厂房照度参考值第一节采光照明的基本概念与要求办公室照度参考值第一节采光照明的基本概念与要求3、发光强度•光源在指定方向上单位立体角内所发的光通量，简称光强，常用I来表示，单位为坎特拉或烛光（cd）4、亮度•亮度是指发光体表面在某个特定方向的发光密度。单位用cd/平方米表示。第一节采光照明的基本概念与要求四、光与视觉（光源显色性）视觉是光射入眼睛后产生的一种知觉，即视觉依赖于光。为保证视觉功能的正常发挥，必须创造良好的光环境。我们把光源对物体真实颜色的呈现程度称为光源的显色性。也可以说是各种颜色在视觉上的变化（失真）程度第一节采光照明的基本概念与要求为了对光源的显色性进行定量的评价，引入显色指数的概念。以标准光源为准，将其显色指数定为100，其余光源的显色指数均低于100。显色指数用Ra表示，Ra值越大，光源的显色性越好。显色性越高，则光源对颜色的表现就越好，我们见到的颜色也就越接近自然色五、光与颜色（光源的色温）•在常温下把一块理想的纯黑色金属物质加热，随着温度不断上升物体会呈现出不同的颜色，人们把呈现不同颜色下的温度叫色温,以此标准来定义可见光的色调。•色温的单位是K，光色主要取决于光源的色温(K)，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色愠5300K为中间色，色愠5300K为冷色。第一节采光照明的基本概念与要求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。第一节采光照明的基本概念与要求为了显示所视对象的正常颜色，应当根据不同照度选用不同颜色的光源。只有在适当的高照度下，颜色才能真实反应出来，低照度不可能显示颜色的本性。低照度时低色温的光使人感到愉快、舒适；高照度则有刺激感；因此低照度时采用暖色；低照度下用粉红、浅橙、淡黄等暖色高照度时采用冷色；用近似日光的冷色睡眠区采用低照度的暖色光源高照度区需要光源照度更强第一节采光照明的基本概念与要求六、室内装饰材料的光学特性人们在建筑物内看到光，绝大多数是经各种物件及壁面反射或透射的光。所以，如果选用不同的装饰材料，就会在室内形成不同的光效果。1、反光材料粗糙金属面、光滑纸、磨砂玻璃、油漆表面等2、透光材料清波玻璃、半透明塑料第一节采光照明的基本概念与要求七、光源照明的控制1、眩光的控制•定义：视野内有极亮的物体或强烈的亮度对比，则可能引起不舒适或造成视觉降低的现象，称为眩光。•眩光与光源的亮度、人的视觉有关。由强光直射入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,眩光就不严重，遮光灯罩可以隐蔽光源，避免眩光。第一节采光照明的基本概念与要求产生眩光的主要原因：•1、光源的亮度（亮度越高，眩光越显著）•2、光源的位置（越接近视线，眩光越显著）•3、光源的外观大小与数量•4、周围的环境（环境亮度越暗，眼睛的适应亮度很低，眩光就越显著）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。当决定了人的视点和工作面的位置后，就可以找出引起反射眩光的区域，在此区域内不应布置光源。此外，如注视工作面为粗糙面或吸收面，使光扩散或吸收，或适当提高环境亮度，减少亮度对比，也可起到减弱眩光的作用。2、光源亮度比的控制•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。•A、一般灯具布置方式•1)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于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。2)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。但在较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。3)整体与局部混合照明:•是为了改善上述照明的缺点，将90％～95％的光用于工作照明。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。B、照明地带分区•1）天棚地带: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。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，通常各国都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与天棚和周围地带照明之比为2:3:1，视觉的变化才趋向于最小。C、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40：1•美国菲利普照明实验室对在办公室内整体照明和局部照明之间的比例作了调查，如桌上总照明度为1000lx，则整体照明大于50lx为好，在35%一50％为尚好，少于35％则不好。第二节室内采光部位与照明方式一、室内的采光标准与采光口（一）自然光照明●人类早期只能利用自然光照明，如日光、月光。随着人类社会的不断进步，人们开始利用照明工具，如火炬、松明、篝火、灯笼、油灯、蜡烛等。●良好的光照环境是人们在室内工作、学习、生活的重要条件之一，人们所能观察到的电磁辐射波长为380nm～780nm之间，称之为光波，人眼最敏感的光波波长为555nm。第二节室内采光部位与照明方式•各种颜色的波长不是截然分开的，而是一种颜色逐渐减弱，另一种颜色逐渐增强。•可见光的光谱颜色范围如图颜色视觉中心波长（nm）波长范围（nm）颜色视觉中心波长（nm）波长范围（nm）红色700640~750绿色510480~550橙色620600~640蓝色470450~480黄色580550~600紫色420400~450可见光的光谱颜色范围1、采光标准●利用天然光使室内环境明亮称为天然采光。在某一表面上由全天然光而得的照度称为全天然光照度。2、采光口在房间的墙上开各种形式的洞口，在洞口上安装窗扇，窗扇上安装透明材料（玻璃等），将这些装有窗的透明洞口称之为“采光口”。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，自然光的采光部位可分为侧光、高侧光和顶光。•侧光可以选择良好的朝向、室外景观，使用维护也较方便，但当房间的进探增加时，采光效果很快降低。因此，常加高宙的高度或采用双向采光或转角采光来弥补这一缺点。•高侧采光，照度比较均匀，留出较多的墙面可以布置家具、陈设，常用于展览、商场，但使用不便。•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。因此，进入室内的日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。窗子的方位也影响室内的采光，当面向太阳时，室内所接收的光线要比其他方向的要多。窗子采用的玻璃材料的透射系数不同，则室内的采光效果也不同。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。如采用白色和浅色沙幔，使室内产生漫射光，光线柔和平静。（二）人工采光照明•人工照明也就是可发光的物体进行室内照明，常指灯光照明。它是夜间主要光源，同时又是白天室内光线不足时的重要补充。•人工照明可以较自由地调整光的方向、颜色。是使用最广泛的照明方式。照明与室内装饰的关系(照明的作用)①合理控制光照度,给人们提供工作、学习、娱乐