建筑光學(xué)第九章

第九章建筑照明人工光源燈具人工環(huán)境設(shè)計(jì)光環(huán)境實(shí)例2/4/20231

人們對天然光的利用，受到時間和地點(diǎn)的限制。建筑物內(nèi)不僅在夜間必須采用人工照明，在某些場合，白天也要用人工照明。建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)掌握一定的照明知識，以便能在設(shè)計(jì)中考慮照明問題，并能進(jìn)行簡單的照明設(shè)計(jì)。在一些大型公共或工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中，能協(xié)助電器專業(yè)人員按總的設(shè)計(jì)意圖完成照明設(shè)計(jì)，使建筑功能得到充分發(fā)揮，并使室內(nèi)顯得更加美觀。2/4/20232第一節(jié)人工光源一、電光源的類別現(xiàn)代照明用的電光源可以分為兩大類：熱輻射光源與氣體放電光源：白熾燈熱輻射光源鹵鎢燈熒光燈熒光高壓汞燈金屬鹵化物燈氣體放電光源鈉燈氙燈緊湊型熒光燈無電極熒光燈（QL燈）2/4/20233光源的基本特性從照明應(yīng)用的角度對光源的性能有以下要求：①高光效——用少量的電獲得更多的光；②長壽命——耐用，光通衰減小；③光色好——有適宜的色溫和優(yōu)良的顯色性能；④能直接在標(biāo)準(zhǔn)電源上使用；⑤接通電源后立即燃亮；⑥形狀小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，便于控光。2/4/202341．光通量表征燈的發(fā)光能力，以流明值表示。能否達(dá)到額定光通量是考核燈質(zhì)量的首要評判標(biāo)準(zhǔn)。2．光效燈發(fā)出的光通量與它消耗的電功率之比，單位lm/W。2/4/202353．壽命燈的壽命以小時計(jì)，通常有兩種指標(biāo)：（1）有效壽命——燈在使用過程中光通量逐漸衰減。從燈開始使用至燈的光通量衰減到初始額定光通量的某一百分比（通常是70%～80%）所經(jīng)過的點(diǎn)燃時數(shù)叫有效壽命。超過有效壽命的燈繼續(xù)使用就不經(jīng)濟(jì)了。白熾燈、熒光燈多采用有效壽命指標(biāo)（圖4－3）。2/4/20236（2）平均壽命——一組試驗(yàn)樣燈從點(diǎn)燃到有50%的燈失效（50%保持完好）所經(jīng)歷的時間，稱為這批燈的平均壽命。高強(qiáng)放電燈常用平均壽命指標(biāo)（圖4－4）。2/4/20237圖9－1燈的光衰曲線2/4/20238圖9－2燈的壽終曲線2/4/202394．平均亮度燈的發(fā)光體的平均亮度以cd/m2表示。5．燈的色表指燈光顏色給人的直觀感受，有冷、暖與中間色之分，以色溫或相關(guān)色溫為數(shù)量指標(biāo)。2/4/2023106．顯色指數(shù)顯色性能的定量指標(biāo)。7．燈的啟燃與再啟燃時間8．電特性電源電壓波動對燈的其他參數(shù)的影響。2/4/202311二、熱輻射光源熱輻射光源工作原理是，當(dāng)金屬被加熱到1000K以上時，就發(fā)出可見光。溫度越高，可見光在總輻射中所占比例越大。人們利用這種原理制造的照明光源稱為熱輻射光源。2/4/2023121、普通白熾燈普通白熾燈的基本組成部分是燈絲、外玻殼、充入氣體與燈頭（圖9－3）。圖9－3普通白熾燈

2/4/2023132．鹵鎢燈圖9－4管狀的碘鎢燈2/4/2023143．反射性白熾燈圖9－5反射型白熾燈a----壓封玻璃；b----吹制玻璃（拋物面反射器）；c----吹制玻璃（半球形反射器）2/4/202315圖9－6反射性白熾燈a----拋物面反射型白熾燈；b----橢球面反射型白熾燈2/4/202316三、氣體放電光源1、熒光燈

熒光燈是一種低壓汞放電燈。直管型熒光燈的構(gòu)造如圖9－7所示。燈管兩端各有一個密封的電極，管內(nèi)壁有低壓汞蒸氣及少量幫助點(diǎn)燃的氮?dú)?。燈管?nèi)壁涂有一層熒光份，當(dāng)燈管兩個電極加上電壓以后，由于氣體放電產(chǎn)生紫外線，紫外線激發(fā)熒光份發(fā)出可見光。2/4/202317圖9－7熒光燈的構(gòu)造熒光粉的成分決定熒光燈的光效和顏色。使用寬頻帶鹵磷酸鹽熒光粉的普通熒光燈，光效可達(dá)45lm/W，比白熾燈高5倍，其色表與顯色性也有更多的選擇。2/4/202318

2、高壓汞燈高壓汞燈的構(gòu)造如圖9-8所示。燈管用石英玻璃制造，內(nèi)充一定數(shù)量的汞和少量氬氣，燈管內(nèi)的壓力為2～6個大氣壓。在主電極附近有一個輔助電極幫助燈啟燃，所以除鎮(zhèn)流器外，不需要另加啟動設(shè)備。2/4/202319圖9－8熒光高壓汞燈的結(jié)構(gòu)2/4/202320

汞燈啟動需要4～7分鐘才能達(dá)到全光通。一旦熄滅，再啟動也需要同樣長的時間。光效高、壽命長、光色差，使其通常僅用于街道、施工現(xiàn)場等場所。2/4/202321

3、金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈與高壓汞燈的結(jié)構(gòu)類似，只是在放電管內(nèi)又添加了金屬碘化物．如碘化鈉、碘化鋁、碘化鋼、碘化執(zhí)、碘化鋪等。金屬鹵化物燈與汞燈相比，不僅提高了光效，顯色性也有很大改進(jìn)。2/4/202322

金屬鹵化物的品種很多，但是好的顏色一致性問題尚未得到很好的解決，這限制了它的應(yīng)用．目前，金屬鹵化物燈主要用在體育照明、廣場照明，它能發(fā)出近似日光的強(qiáng)烈白光．2/4/2023234、高壓鈉燈高壓鈉燈是目前一般照明應(yīng)用的電光源中光效最高（120lm/W）、壽命最長（20000小時）的燈。燈的放電管用半透明的多晶氧化鋁陶瓷管制做，這種陶瓷管能在700℃的高溫下不受鈉蒸氣的腐蝕，并有很好的透光性能。高壓鈉燈主要靠金屬鈉蒸氣發(fā)光，同時在放電管內(nèi)也充入少量的汞以助于提高光效和改進(jìn)光色。2/4/202324圖9－9高壓鈉燈結(jié)構(gòu)2/4/202325緊湊型熒光燈的發(fā)光原理與熒光燈相同，區(qū)別在于以三基色熒光粉代替普通熒光燈使用的鹵磷化物熒光粉。具有光效高、結(jié)構(gòu)緊湊（燈管、鎮(zhèn)流器、啟輝器組成一體化）、顯色性好等優(yōu)點(diǎn)，近年來倍受廣大消費(fèi)者青睞。是一種極具發(fā)展前景的節(jié)能光源。其外形見圖9－10。5、緊湊型熒光燈（節(jié)能型熒光燈）2/4/202326圖9－10緊湊型熒光燈外形2/4/2023272/4/2023286、其它放電光源鈉燈、氙燈、無電極熒光燈（QL燈）等參見教材及其它資料。2/4/202329小結(jié)1、現(xiàn)在照明通用的電光源有兩大類：一類是熱輻射光源，有白熾燈、鹵鎢燈。另一類是氣體放電光源，包括低壓熒光燈和高強(qiáng)度氣體放電燈（HID燈），其中有高壓鈉燈、金屬鹵化物燈和高壓汞燈等。熱輻射光源的電光轉(zhuǎn)換效率很低，未來的趨勢是被小型氣體放電燈代替。2/4/2023302、光效、壽命和顯色性是電燈首要的技術(shù)指標(biāo)。從現(xiàn)有燈種的性能來看，緊湊型熒光燈最具發(fā)展前途。金屬鹵化物燈在完善地解決光色，一致性問題以后，可能會有更快的發(fā)展。2/4/2023313．表9－9（P210）列出光環(huán)境照明常用電光源的性能和最近的發(fā)展。其它詳細(xì)情況可參見其它資料。2/4/202332第二節(jié)燈具燈具是光源、燈罩及其附件的總稱。燈具可分為裝飾性燈具和功能性燈具兩大類，因此燈具的作用有：①固定和保護(hù)燈，將燈與電源連接；②控制和分配燈光，實(shí)現(xiàn)需要的光分布；③美化環(huán)境。2/4/202333一、燈具的光特性照明燈具的光特性主要用三項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)來說明：①配光曲線；②遮光角；③燈具效率。2/4/2023341．配光曲線通常，我們用極坐標(biāo)圖來表示照明燈具的光強(qiáng)分布。以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心，把各方向上的發(fā)光強(qiáng)度在三維空間里用失量表示出來，連接矢量的端點(diǎn)，即構(gòu)成一個封閉的光強(qiáng)體。當(dāng)光強(qiáng)體被通過軸線的平面截割時，在平面上獲得一封閉的交線。此交線以極坐標(biāo)的形式繪制在平面圖上，就是燈具的配光曲線，見圖9－11。2/4/202335圖9－11光強(qiáng)體與配光曲線2/4/202336配光曲線上的每一點(diǎn)，表示燈具在該方向上的發(fā)光強(qiáng)度。因此知道燈具對計(jì)算點(diǎn)的投光角α，就可查到相應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度，利用照度與發(fā)光強(qiáng)度的關(guān)系公式就可求出點(diǎn)光源在計(jì)算點(diǎn)上形成的照度。2/4/202337

為了使用方便，通常配光曲線均按光源發(fā)出的光通量為1000lm來繪制。當(dāng)實(shí)際光源發(fā)出的光通量不是1000lm時，對查出的發(fā)光強(qiáng)度，應(yīng)乘一修正系數(shù)，即實(shí)際光源發(fā)出的光通量與1000lm之比。2/4/202338

圖9－12是扁圓吸頂燈的外形和它的配光曲線。對于非對稱配光的燈具，則用一組曲線來表示不同垂直剖面的配光情況。熒光燈燈具常用二根曲線分別給出平行于燈管（“‖”符號）和垂直于燈管（“⊥”符號）剖面的光強(qiáng)分布2/4/202339圖9－12扁圓吸頂燈外形及其配光曲線2/4/202340【例9－1】有兩個扁圓吸頂燈，距工作面4.0m，兩燈相距5.0m。工作臺布置在燈下P1和兩燈之間P2（見圖9－13）。如光源為100W白熾燈，求P1、P2點(diǎn)的照度（不計(jì)反射光影響）?！窘狻縋1點(diǎn)照度燈Ⅰ在P1點(diǎn)形成的照度按點(diǎn)光源三區(qū)的照度計(jì)算，找出式中各項(xiàng)值。

α＝0o時，從圖4－20查出I0＝130cd，燈至工作面距離為4.0m。2/4/202341則E1＝cos0o×130/42＝8.125(lx)燈Ⅱ在P1點(diǎn)形成的照度cosα＝4/√41,α＝51o，I51＝90cd。燈Ⅱ至P1點(diǎn)的距離為√41mE1＝90×cos510/41＝1.3(lx)P1點(diǎn)照度為兩燈形成的照度和，并考慮燈泡光通量修正1250/1000,則2/4/202342E1＝(8.125＋1.3)×(1250/1000)＝12(lx)P2點(diǎn)照度燈Ⅰ、Ⅱ與P2的位置相同，故兩燈在P2點(diǎn)形成的照度相同。cosα＝4/√22.25，α＝32o，I32＝110cd，燈至P2的距離為√22.25，E2＝(110/22.25)cos32o＝4.19(lx)P2點(diǎn)的照度為：2×4.19×(1250/1000)＝10(lx)2/4/202343圖9－13例9－1燈具布置2/4/2023442．遮光角光源亮度超過16sb時人眼就不能忍受，而100W的白熾燈燈絲亮度高達(dá)數(shù)百sb，人眼更不能忍受。為了降低或消除這種高亮度表面對眼睛造成的眩光，給光源加上一個不透光材料做的燈罩，可以收到十分顯著的效果。2/4/202345

為了說明某一燈具的防止眩光范圍，可用遮光角這一水平夾角來衡量。它是指燈罩邊沿和發(fā)光體邊沿的連線與水平線所成的夾角（圖9－14）。2/4/202346圖9－14燈具的遮光角

（a）普通燈泡；（b）乳白燈泡；（c）遮光格片2/4/202347

當(dāng)人眼平視時，如果燈具和眼睛的連線和水平線的夾角小于遮光角，則看不見高亮度的光源。當(dāng)燈具位置提高，和視線形成的夾角大于遮光角，雖可看見高亮度的光源，但夾角較大，眩光程度已大大減弱。當(dāng)燈罩用半透明材料做成，即使有一定遮光角，但由于它本身具有一定亮度，仍有可能成為眩光光源，故應(yīng)限制其表面亮度值。2/4/2023483．燈具效率燈具效率是在規(guī)定條件下測得的燈具發(fā)出光通量與燈具內(nèi)部的全部光源在燈具內(nèi)按規(guī)定條件點(diǎn)燃時發(fā)射的總光通0之比，以符號表示，即：2/4/202349

顯然小于1。其值取決于燈罩開口的大小和燈罩材料的光反射比、光透射比。燈具效率值一般用實(shí)驗(yàn)方法測出列于燈具說明書中。附錄給出燈具出廠時按規(guī)定應(yīng)具備的光特性資料。2/4/202350二、燈具分類照明燈具習(xí)慣以安裝方式命名、分類，如吊燈、吸頂燈、嵌入式暗燈、壁燈、臺燈、落地?zé)舻鹊取＿@種分類方法不能反映照明燈具光分布的特點(diǎn)，對光環(huán)境設(shè)計(jì)未盡實(shí)用。2/4/202351

CIE推薦以照燈具光通量在上下空間的比例進(jìn)行分類的方法，已為國際照明界普遍接受。按照這一方法，將室內(nèi)照明燈具分為五類：①直接型，②半直接型，③均勻擴(kuò)散型，④半間接型，⑤間接型。2/4/202352各類燈具的光通量分布見表9-10，燈具分類實(shí)際效果見圖9－15。表9－10燈具分類2/4/202353圖9－15各類燈具光分布的實(shí)際效果2/4/202354這是用途最廣泛的一種燈具。因?yàn)?0%以上的光通向下照射，所以燈具光通的利用率最高。如果燈具是敞口的，一般來說燈具效率也相當(dāng)高。工作環(huán)境照明應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用這類燈具。下面介紹各類燈具在照明方面的特點(diǎn)：

1．直接型燈具2/4/202355

直接型燈具的光強(qiáng)分布大體可以分為三類，即：窄配光、中配光（或稱余弦配光）和寬配光（圖9－16）。高大空間的照明需用窄配光的燈具，這種燈具配備鏡面反射罩并以大功率的HID燈或鹵鎢燈做光源，能將光束控制在狹窄的范圍內(nèi)，獲得很高的軸線光強(qiáng)。在這種燈具照射下，水平照度高，陰影濃重。2/4/202356圖9－16直接型燈具外形及配光曲線

（a）、（b）熒光燈燈具；（c）反射型燈燈具；（d）、（e）、（f）白熾燈或高壓汞燈燈具

注：l－－燈具間距；h－－燈具與工作面的距離2/4/2023572．半直接型燈具在燈具上分發(fā)出少量的光線照亮頂棚，減小燈具與頂棚間的強(qiáng)烈對比，使環(huán)境亮度分布更加舒適。外包半透明散光罩的熒光燈吸頂燈具，下面敞口的半透明罩，以及上方留有較大的通風(fēng)、透光空隙的熒光燈具，都屬于半直接型配光。這種燈具把大部分光線直接投射到工作面，也有較高的光通利用率。2/4/202358圖9－17半直接型燈具2/4/2023593．?dāng)U散型燈具最典型的是乳白玻璃球形燈罩，其他各種形狀漫射透光的封閉燈罩也有類似的配光。這種燈具將光線均勻地投向四面八方，對工作面而言，光通利用率較低。2/4/202360

將一對直接型和間接型的燈具組合在一起，或者用不透光材料遮住燈泡，而上下均敞口透光的燈具，其輸出光通分配也近于上下各半。這種燈具叫直接一間接型燈具。2/4/202361圖9－18擴(kuò)散型燈具外形及配光曲線

（a）熒光燈燈具；（b）乳白玻璃（塑料）管狀熒光燈燈具；（c）、（d）乳白玻璃白熾燈燈具；（e）直接－－間接型燈具外形2/4/2023624．半間接型燈具上面敞口的半透明罩屬于這類。它們主要用于民用建筑的裝飾照明，由于大部分燈光投向頂棚和上部墻面。增加了室內(nèi)的間接光，光線更為柔和宜人。2/4/202363圖9－19半間接型燈具外形2/4/2023645．間接型燈具它將燈光全部投向頂棚，使頂棚成為二次光源。室內(nèi)光線擴(kuò)散性極好，幾乎沒有陰影和光幕反射，也不會產(chǎn)生直接眩光。但因射到工作面的光線全部來自反射光，故光通利用率很低，在要求高照度時，使用這種燈具很不經(jīng)濟(jì)。2/4/202365

此種燈具一般用于照度要求不太高，但希望全室均勻照明、光線柔和宜人的場合，如醫(yī)院和一些公共建筑較為適宜。2/4/202366圖9－20間接型燈具12/4/202367圖9－20間接型燈具22/4/202368三、其他照明裝置

1．發(fā)光頂棚人工照明的發(fā)光頂棚起源于利用天窗采光的玻璃吊頂。在透光吊頂與建筑結(jié)構(gòu)之間裝燈，便形成發(fā)光頂棚。圖9－21是三種發(fā)光頂棚的構(gòu)造簡圖。晝光照明與人工照明共用的發(fā)光頂棚，頂棚內(nèi)的空間一般都比較高，這種情況下，常裝吊燈照明。2/4/202369a)平頂露明熒光燈b)有燈罩的分隔式發(fā)光頂棚c)格柵式發(fā)光頂棚圖9－21發(fā)光頂棚構(gòu)造簡圖2/4/202370發(fā)光頂棚實(shí)例12/4/202371格片式發(fā)光頂棚實(shí)例22/4/202372格片頂棚構(gòu)造簡圖2/4/202373格片頂棚有以下的優(yōu)點(diǎn)。①調(diào)節(jié)格片的角度，可獲得定向照度分布；②通風(fēng)散熱好，減少設(shè)備層內(nèi)燈的熱量積蓄；③比平置的透光材料落灰積塵的機(jī)會少；④外觀生動，利用格孔幾何圖樣的變化，格片高度的錯落有致，以及格片的顏色和質(zhì)感，能取得豐富的裝飾效果。2/4/2023742．檐板照明是利用與墻平行的不透光檐板遮擋光源，將墻壁照亮的一種照明裝置（圖9-22）。檐板是建筑裝飾構(gòu)件組成部分，設(shè)在墻的上部或固定在頂棚上。與窗簾盒合為一體的稱為窗簾照明。通常采用熒光燈做光源。2/4/202375圖9－22檐板照明2/4/2023763．暗燈槽照明這是用墻上挑出的壁檐或水平的凹槽遮擋光源，將光投射到頂棚和墻壁上部的間接照明裝置。這種暗燈槽可以同墻、梁、柱、斜頂棚、凹龕等各種構(gòu)件結(jié)合（圖9－23），不過最常見的還是光檐。為了獲得最大的光輸出，光檐擋板高度要盡量小。但以遮住人的視線為限。2/4/202377圖9－23暗燈槽照明裝置a)光柱；b)斜頂暗槽燈；c)光梁；d)光龕2/4/202378第三節(jié)人工光環(huán)境設(shè)計(jì)任何設(shè)計(jì)都來源于分析與綜合。首先要收集有關(guān)的資料，然后審查這些資料使之條理化，并加以提煉（分析）。最后，對各種因素進(jìn)行選擇與組合，以形成設(shè)計(jì)（綜合）。2/4/202379傳統(tǒng)的照明設(shè)計(jì)，以工作面達(dá)到規(guī)定的水平照度為設(shè)計(jì)目標(biāo)，忽視光環(huán)境的質(zhì)量，現(xiàn)代光環(huán)境設(shè)計(jì)主張無論對進(jìn)行視覺作業(yè)的光環(huán)境，還是用于休息、社交、娛樂的光環(huán)境，都要從深入分析設(shè)計(jì)對象入手，全面考慮對照明有影響的功能、形式、心理和經(jīng)濟(jì)因素，在此基礎(chǔ)上再制訂設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行計(jì)算與評價。2/4/202380本節(jié)先討論工作房間光環(huán)境的設(shè)計(jì)程序、設(shè)計(jì)內(nèi)容和方法，然后扼要列舉幾種典型的室內(nèi)光環(huán)境設(shè)計(jì)要點(diǎn)。2/4/202381一、設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)對象設(shè)計(jì)評價設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要素測量與鑒定光環(huán)境的設(shè)計(jì)程序如框圖所示。其中各項(xiàng)內(nèi)容說明如下：2/4/2023821、設(shè)計(jì)對象照明裝置的用途，作業(yè)性質(zhì)，作業(yè)延續(xù)時間，使用人的年齡，新建還是翻修，預(yù)期使用壽命，其他設(shè)想，等等。2/4/2023832、設(shè)計(jì)要素（l）建筑——建筑空間的大小、形狀、風(fēng)格，室內(nèi)表面的反射比與質(zhì)地，照明同家具陳設(shè)、空調(diào)、報警、自動灑水等設(shè)備系統(tǒng)的協(xié)調(diào)布置。（2）空間的利用——了解空間如何使用。工作地點(diǎn)的分布，在室內(nèi)進(jìn)行的作業(yè)與其頻繁程度和重要性。2/4/202384（3）顏色——燈的顏色要同室內(nèi)裝修色彩配合。如果需要辨認(rèn)顏色，顯色性也很重要。（4）經(jīng)濟(jì)因素——照明系統(tǒng)的投資及運(yùn)行費(fèi)。（5）節(jié)能——是否符合節(jié)能要求和規(guī)定。2/4/202385（6）物理因素——允許噪聲級、溫度、振動、電壓變化，都會影響照明設(shè)備的選擇。（7）使用環(huán)境——灰塵多、潮濕、有化學(xué)腐蝕和爆炸危險等特殊環(huán)境的照明，要使用防護(hù)級別合格的照明設(shè)備。2/4/202386（8）安全和應(yīng)急照明——照明系統(tǒng)應(yīng)包含必要的應(yīng)急照明。（9）維護(hù)管理——在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮到選擇便于維護(hù)的照明設(shè)備，并制定切實(shí)可行的維護(hù)管理計(jì)劃，以保證照明系統(tǒng)高效地運(yùn)行。2/4/202387

3．設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)照度水平是光環(huán)境的基本數(shù)量指標(biāo)。但是，大量的研究和實(shí)踐表明，對提高可見度和視覺舒適感來說，達(dá)到一定的照度水平以后，改善質(zhì)量比增加照度更為有效。需要考慮的質(zhì)量因素有：對比顯現(xiàn)，眩光，周圍環(huán)境亮度，燈的色表，顯色性等。2/4/2023884．設(shè)計(jì)方案形成的步驟（1）確定照度水平、質(zhì)量指標(biāo)；（2）選擇照明方式和照明設(shè)備；（3）照明計(jì)算，經(jīng)濟(jì)分析；（4）照明布局；（5）照明裝置的細(xì)部設(shè)計(jì)。2/4/202389照明系統(tǒng)建成以后，對使用中的光環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場測量，并征詢使用人的意見。通過計(jì)算、模型以至建造足尺樣板間等手段評定設(shè)計(jì)方案是否達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，決定要不要修改方案，使其滿足所有的標(biāo)準(zhǔn)．6．測量與鑒定5．設(shè)計(jì)評價2/4/202390二、照明系統(tǒng)在人工光環(huán)境設(shè)計(jì)中，照明系統(tǒng)的選擇對光質(zhì)量、照明經(jīng)濟(jì)性與建筑藝術(shù)風(fēng)貌都有重要影響。合理的照明系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)符合建筑物的使用要求，又和建筑結(jié)構(gòu)形式相協(xié)調(diào)。2/4/202391正常使用的照明系統(tǒng)，按照明設(shè)備的布局可分為四種照明方式：（l）一般照明——不考慮特殊局部的需要，為照亮整個場地而設(shè)置的照明系統(tǒng)。燈具規(guī)則地布置，并能達(dá)到一定的水平照度均勻度。一般照明的平均照度應(yīng)當(dāng)不低于視覺作業(yè)所需要的照度（圖9－34a）。

l．正常照明系統(tǒng)2/4/202392圖9－33照明方式a)一般照明；b)分區(qū)一般照明；c)混合照明（一般＋局部照明）2/4/202393（2）分區(qū)一般照明——根據(jù)需要，提高特定區(qū)域照度的一般照明。燈具相對集中地均勻布置在某些主要區(qū)域，因而這些區(qū)域有足夠高的照度，其他區(qū)域（如交通區(qū)）的照度則低于主要作業(yè)區(qū)（圖9－33b）。2/4/202394（3）局部照明——為滿足某些部位的特殊需要，在較小范圍或有限空間內(nèi)，用距離觀看對象近的附加燈具形成的照明。如工廠車間內(nèi)的機(jī)床燈、照亮商店貨架的點(diǎn)射燈、辦公桌的臺燈等，均屬局部照明。（4）混合照明——一般照明與局部照明的綜合運(yùn)用（圖9－33c）。2/4/202395下列情況推薦使用局部照明：1、非常精細(xì)的視作業(yè)，特別是只需要在有限范圍增加照度的工作；2、辨認(rèn)形狀或質(zhì)地需要從某個特定的方向加強(qiáng)照明時；3、由于設(shè)備或人的遮擋，一般照明照射不到的地方；4、視力減退的人需要較高的照度；5、需要補(bǔ)償一般照明造成的對比損失。2/4/202396一般照明實(shí)例2/4/202397局部照明實(shí)例2/4/202398

2．應(yīng)急照明系統(tǒng)在正常照明燈因事故熄滅時，為使人們能夠容易而且準(zhǔn)確無誤地找到安全出口而設(shè)的照明，稱為應(yīng)急照明。大型公共建筑、工業(yè)建筑都應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的應(yīng)急照明系統(tǒng)，以保障人身安全，減少經(jīng)濟(jì)損失。2/4/202399應(yīng)急照明按照用途可分為三類：（1）疏散照明——為保證人們在發(fā)生事故時能快速而安全地離開室內(nèi)所設(shè)的照明。（2）安全照明——在正常照明突然熄滅時，為保證有潛在危險場所的工人（如操作圓盤鋸）的人身安全而設(shè)的照明。（3）備用照明——正常照明發(fā)生事故時，能保證室內(nèi)活動繼續(xù)進(jìn)行的照明。2/4/20231003．照明設(shè)備的選擇（1）光源——根據(jù)各種燈的特性，對功能不同的室內(nèi)光環(huán)境，可按P227表9－23的建議選燈。（2）燈具——各類燈具的特點(diǎn)在上節(jié)已有說明。選擇燈具或照明裝置的原則是在投資許可的前提下，符合使用功能和照明質(zhì)量的要求，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)想的照明效果。2/4/2023101選擇燈具應(yīng)考慮以下的因素：建筑空間形狀和尺度，裝修風(fēng)格特點(diǎn)；結(jié)構(gòu)形式和設(shè)備布置；特殊環(huán)境條件（熱、光、聲、振動、灰塵、潮濕、化學(xué)腐蝕等）；燈具的光通利用系數(shù)；2/4/2023102燈具的光分布；是否符合限制直接眩光的要求；燈具材料的耐久性和光衰；是否便于換燈和清洗；外觀；防護(hù)等級。2/4/20231034．照明燈具的布置照明燈具的布置主要取決于視覺作業(yè)的位置和室內(nèi)活動區(qū)的劃分；同時，還要考慮建筑結(jié)構(gòu)的形式及空間的形狀和大小，配合頂棚裝修的設(shè)計(jì)意圖來決定燈位。2/4/2023104如下圖為一餐廳設(shè)計(jì)，此餐廳主要陳設(shè)一組必備的餐桌椅，其他家具為貼墻式的定制裝飾，圓餐桌上方刻意鏤空一圓形天花，以達(dá)到上下呼應(yīng)的圓融含意，也可避免吊燈過低的現(xiàn)象。2/4/20231052/4/2023106

三、照明計(jì)算(P237)在日常的光環(huán)境設(shè)計(jì)中，建筑師需要具備進(jìn)行簡單照明計(jì)算的能力，熟悉計(jì)算圖表的用法，理解基本的照明計(jì)算數(shù)學(xué)模型．這樣，才能對自己設(shè)計(jì)的照明裝置的合理性與經(jīng)濟(jì)效益有明晰的、定量的認(rèn)識，才能正確地使用計(jì)算機(jī)輔助照明設(shè)計(jì)軟件處理光環(huán)境設(shè)計(jì)的實(shí)際問題。照度計(jì)算的方法很多，這里只介紹常用的利用系數(shù)法。2/4/2023107利用系數(shù)法的計(jì)算原理是從照度的基本定義出發(fā)。先計(jì)算照明裝置投射到一個表面上的總光通量（包括直射光通與反射光通），然后除以這個表面的面積，即得到計(jì)算表面上的平均照度。2/4/2023108我們知道，燈具效率是燈具發(fā)出的光通量與燈具內(nèi)全部燈的光通量n之比，它總小于1。也就是說，燈的光通量經(jīng)過燈具的反射、透射后總要損失一部分。而且，從燈具發(fā)出的光通量也不會全部直接投射到工作面（或其他規(guī)定的計(jì)算平面）上，相當(dāng)多的光經(jīng)過頂棚、墻面和地面的相互反射后才最終到達(dá)工作面；因此，工作面上接受的有效光通量U是照明燈具的直射光通d與來自房間表面的相互反射光通p之和。2/4/2023109燈具的利用系數(shù)CU表示光源實(shí)際投射到工作面上的有效光通量U和全部燈的額定光通量n之比，如圖示。即：

CU＝U/n2/4/2023110顯然，求出正確的CU值是計(jì)算平均照度的關(guān)鍵。CU值的大小與以下四個因素有關(guān)。（1）燈具類型和照明方式——工作面上接受的直射光越大，光通利用率越高。從這個角度來說，直射型燈具比其他型燈具利用系數(shù)高。(2）燈具效率η——光源發(fā)出的光通量，只有一部分射出燈具，燈具效率越高，工作面上獲得的光通量的可能性越大，利用系數(shù)就越高。（3）房間尺寸——矮而寬的房間比高而窄的房間直接光