室內采光與照明 實例分析

室內采光與照明實例分析第1頁/共87頁本章

內容5.1采光照明的基本概念5.2室內照明設計概述5.3室內照明常用燈具5.4住宅照明設計第2頁/共87頁5.1采光照明的基本概念光是能量存在的一種形式，即我們通常所說的光能?，F(xiàn)代物理研究證實：光具有波粒（波動性和微粒性）二重性，光在傳播過程中主要顯示出波動性，而在光與物質相互作用中，主要顯示出微粒性。5.1.1光的性質第3頁/共87頁光的電磁理論認為光是能在空間中傳播的一種電磁波。將各電磁波按波長（或頻率）依次排列，可畫出電磁波波譜圖。第4頁/共87頁波長范圍在380～780nm的電磁波能使人的眼睛產生光感，這部分電磁波稱之為可見光。不同波長的可見光，在人眼中產生不同的顏色，將可見光按波長從380到780依次展開，光將呈現(xiàn)紫、藍、青、綠、黃、橙、紅各色。但各種顏色對應的波長范圍并不是截然分開的，而是隨波長逐漸變化的。只有單一波長的光，才表現(xiàn)為一種顏色，稱為單色光，全部可見光波混在一起就形成了日光（白色光）。第5頁/共87頁光源在單位時間內向周圍空間輻射出去的并使人眼產生光感的能量，稱為光通量。用符號Ф表示，單位為流明（lm）。5.1.2常用的光度量1.光通量第6頁/共87頁單位面積上接受的光通量稱為照度,常用E來表示,單位勒克司(LX)或流明平方米(Lm/m2)。光通量主要表征光源或發(fā)光體發(fā)射光的強弱,而照度是用來表示被照面上接收光的強弱,是描述被照面（工作面）上被照射程度的光學量。2.照度第7頁/共87頁桌子上方有一盞無罩的白熾燈，在加上燈罩后，桌面顯得亮多了。同一盞燈泡不加燈罩與加上燈罩，它所發(fā)生的光通量是一樣的，只不過在加上燈罩后，光線經燈罩的反射，使光通量在空間分布的狀況發(fā)生了變化，射向桌面的光通量比沒加燈罩時增多了。第8頁/共87頁3.亮度亮度是用來表示物體表面發(fā)光（或反光）強弱的物理量，被視物體發(fā)光面在視線方向上的發(fā)光強度與發(fā)光面在垂直于該方向上的投影面積的比值，稱為發(fā)光面的表面亮度，以符號L表示，單位為坎德拉每平方米。第9頁/共87頁亮度反映了物體表面的明亮程度，而我們主觀所感受到的物體明亮程度，除了與物體表面亮度有關外，還與所處環(huán)境的明亮程度有關。例如同一亮度的表面，分別放在明亮和黑暗環(huán)境中，我們就會感到放在黑暗中的表面要比放在明亮環(huán)境中的亮。第10頁/共87頁4.顯色性光源的顯色性主要用來表示光照射到物體表面時，光源對被照物體表面顏色的影響作用。物體表面色的顯示除了決定于物體表面特征外，還取決于光源的光譜能量分析，不同的光譜能量分布，其物體表面顯示的顏色也會有所不同。顯色性越高，則光源對顏色的表現(xiàn)就越好，我們見到的顏色也就越接近自然色。第11頁/共87頁例：白熾燈和熒光高壓汞燈顯色性比較白熾燈和熒光高壓汞燈的光譜能量分布情況第12頁/共87頁由上圖，熒光高壓汞燈的光譜中雖然也有各色光的成份，但在光譜能量的分布中，藍綠色光成份多而紅光成份少，因此被照物體表面呈現(xiàn)出青灰色，即顯色性差。白熾燈的光譜能量分布較均勻（曲線平滑），且能量偏重于長波（紅黃光）方面，使其色表呈黃紅色，照射到物體表面時，不僅能使黃、橙、紅色反映真實，而且還有加重的效果，因而它的顯色性較好。第13頁/共87頁常用照明燈具的顯色指數(shù)（Ra）燈具類型Ra燈具類型Ra白熾燈97高壓汞燈20～30鹵鎢燈95～99高壓鈉燈20～25白色熒光燈55～85氙燈90~94日光色燈75～94第14頁/共87頁5.眩光眩光就是在視場中有極高的亮度或強烈的亮度對比時，造成視覺降低和人眼睛的不舒適甚至痛感的現(xiàn)象。它分直射眩光和反射眩光兩種形式。直射眩光是指光源發(fā)出的光線直接射入人眼；反射眩光指在具有光澤的墻面、桌子、鏡子等物面上反射的光刺入人眼。第15頁/共87頁眩光的控制:限制直射眩光的方法主要有限制光源的亮度、合理布置燈具和選擇最佳燈具懸掛高度，及選擇保護角較大的燈具等。反射眩光可通過提高環(huán)境亮度，減少亮度對比，或采用低反射率的材料等方法解決。第16頁/共87頁遮擋角與保護角之和為90°，遮擋角的標準各國規(guī)定不一，一般為60°～70°，這樣保護角為20°～30°。第17頁/共87頁5.2室內照明設計概述

室內照明設計的目的，就是在充分利用自然光的基礎上，運用現(xiàn)代人工照明的手段，為人們的工作、生活、娛樂等，創(chuàng)造一個優(yōu)美舒適的燈光環(huán)境。5.2.1室內照明設計的目的第18頁/共87頁也就是說室內照明設計是通過對建筑環(huán)境的分析，結合室內裝飾設計的要求，在經濟合理的基礎上，選擇光源和燈具，確定照明設計方案，并通過適當?shù)目刂?，使燈光環(huán)境符合人們的工作、生活等方面的要求，從而在生理和心理兩方面滿足人們的需求。第19頁/共87頁影響室內照明設計的因素主要有兩方面：一方面是建筑環(huán)境因素；另一方面是燈光因素。建筑環(huán)境主要是指建筑規(guī)模、房間使用性質、室內裝飾的風格等；燈光因素主要包括照明方式、光源的種類、燈具的形式等。建筑環(huán)境是創(chuàng)造燈光環(huán)境的基礎和前提，燈光因素是能否滿足照明要求的關健，兩者是相輔相承的，建筑環(huán)境影響和決定室內照明，室內燈光的運用又對室內環(huán)境氣氛的創(chuàng)造提供了的條件，起到強化和補充作用。第20頁/共87頁5.2.2室內照明設計的原則1．使用性原則使用是設計的出發(fā)點和基本條件。設計應分析使用對象對照度、燈具、光色等方面的需求，選擇合適的光源、燈具及布置方式，在照度上要保證規(guī)定的最低值，在燈具的形式與光色的變換上，要符合室內設計的要求。使用性還包括照明系統(tǒng)的施工安裝、運行及維修的方便簡單，及對未來照明發(fā)展變化留有一定的空間。第21頁/共87頁2．安全性原則在選擇設計照明系統(tǒng)時要自始至終堅持安全第一的原則。在設計中要遵循規(guī)范的規(guī)定和要求，嚴格按規(guī)范設計；在選擇建筑電器設備及電器材料時，應慎重選用一些信譽好、質量有保證的廠家或品牌，同時還應充分考慮環(huán)境條件（如溫度、濕度、有害氣體、輻射、蒸汽等）對電器的損壞；對先進技術和先進施備要在充分論證的基礎上積極采用。第22頁/共87頁3．美觀性原則燈光照明尚具有裝飾空間、烘托氣氛、美化環(huán)境的功能。對于裝飾要求較高的房間，裝飾設計往往會對光源、燈具、光色的變換及局部照明等提出一些要求，因此，照明設計要盡可能地配合室內設計，滿足室內裝飾的要求；對于一般性房間的照明設計，我們也應該從美觀的角度選擇、布置燈具，使之符合人們的審美習慣。

第23頁/共87頁4．經濟性原則經濟性原則包含兩方面內容：一方面是節(jié)能，照明光源和系統(tǒng)應該符合建筑節(jié)能有關規(guī)定和要求；另一方面是節(jié)約，照明設計應從實際出發(fā)盡可能多的減少一些不必要的設施；同時，還要積極的采用先進技術和先進設施，不能片面的以經濟為理由，拒絕采用先進技術和設施。第24頁/共87頁5.2.3室內照明設計的要求1.照度照度是決定受照物體明亮程度的間接指標，因此常將照度水平作為衡量照明質量最基本的技術指標之一。不同的照度給人產生不同的感受，照度太低易造成疲勞和精神不振；照度太高往往因刺激太強，過分興奮。在確定被照環(huán)境所需要的照度水平時，必須在考慮被觀察物的大小尺寸的同時，考慮觀察物同其背景的亮度對比程度。第25頁/共87頁照度標準是根據視覺工作等級來規(guī)定的必要的最低照度，即從保證一定的視覺功能來選擇的最低照度值。我國《民用建筑電氣設計規(guī)范》（JGJ/T16-92）對各類建筑的一般照明都規(guī)定了照度標準值，并且根據各類建筑的不同活動或作業(yè)類別將照度標準值規(guī)定高、中、低三個值。第26頁/共87頁房間名稱最低照度/Lx平均照度/Lx規(guī)定照度平面設計室100200～300～500距地0.8m的水平面閱覽室75150～200～300距地0.8m的水平面辦公室5075～100～150距地0.8m的水平面報告廳100100～150～200距地0.8m的水平面宿舍、起居室、臥室3030～50～75距地0.8m的水平面浴室、衛(wèi)生間1010～20～50地面營業(yè)廳、陳列室100100～150～200距地O.8m的水平面走道、樓梯間515～20～30地面會議室50100～150～200距地0.8m的水平面第27頁/共87頁2.照度的均勻性為了減輕人眼因照度不均所造成的視覺疲勞，室內照度的分布應該具有一定的均勻度。我國民用建筑照明設計標準規(guī)定：工作區(qū)域內的照度的均勻度不應小于0.7，工作房間內交通區(qū)的照度不宜低于工作面照度的1/5。第28頁/共87頁3.亮度分布要創(chuàng)造一個良好的光照環(huán)境，就需要亮度分布合理和室內各個面反射率選擇適當，亮度差異過大，會引起視覺疲勞；亮度過于均勻，又使室內顯得呆板。相近環(huán)境的亮度應當盡可能低于被觀察物的亮度，通常被觀察物的亮度如果為相鄰環(huán)境的3倍時，視覺清晰度較好。第29頁/共87頁在照明設計中，一般采用照度對比和墻面、頂棚、地板的反射比作為評估和衡量的標準（照度比是指給定表面的照度與工作面的照度之比）。我國《民用建筑照明設計標準》中推薦：視覺工作對象照度比為1；頂棚照度比為0.25～0.9；墻面照度比為0.4～0.8；地面照度比為0.7～0.9；墻面反射比為0.5～0.7；地面反射比為0.2～0.4；頂棚反射比為0.7～0.8；家具設備反射比為0.25～0.45。第30頁/共87頁5.2.4室內照明方式和種類1.照明方式照明方式是指照明設備按其安裝位置或使用功能而構成的基本形式。一般情況下，照明可分為以下幾種：第31頁/共87頁1)按燈具位置不同分:(1)一般照明燈具比較規(guī)則布置在整個場地的照明方式稱為一般照明。一般照明可使整個場地都能獲得均勻的水平照度，適應于工作位置密度很大而對光照方向無特殊要求的場所，或受生產技術條件限制，不適合裝設局部照明或不必采用混合照明的場所。如倉庫、某些車間、辦公室、教室、會議室、候車室、營業(yè)大廳等。第32頁/共87頁第33頁/共87頁(2)分區(qū)一般照明根據不同區(qū)域對照度要求不同的需要，分區(qū)采用一般照明的布置方式。如工作區(qū)照度要求比較高，燈具可以集中布置均勻，提高其照度值，其它區(qū)域可采用原來一般照明的布置方式。如車間的組裝線、運輸帶、檢驗場地等均屬此類。第34頁/共87頁(3)局部照明為滿足某些部位的特殊光照要求，在較小范圍內或有限空間內，采用輔助照明設施的布置方式。如商店櫥窗內的射燈、臥室內的臺燈等。(4)混合照明有一般照明和局部照明共同組成的照明布置方式，這種照明方式有利于提高照度和節(jié)約能源?；旌险彰鬟m宜于照度要求高、對照射方向有特殊要求、工作位置密度不大的場所。第35頁/共87頁第36頁/共87頁第37頁/共87頁2)按光照的形式不同分:(a)間接照明；(b)半間接照明；(c)直接間接照明；(d)漫射照明；(e)半直接照明；(f)寬光束的直接照明；(g)高集光束的下射直接照明第38頁/共87頁(1)直接照明直接照明是指絕大部分的燈光直接照射到物體上，其特點是光效高、亮度大、構造相對簡單、適用范圍廣，常用于對光照無特殊要求的整體環(huán)境照明和對局部地點需要高照度的局部照明。裸露裝設的熒光燈和白熾燈均屬此類。第39頁/共87頁第40頁/共87頁第41頁/共87頁(2)間接照明間接照明是指光線通過折射、反射后再照射到被照射物體上，其特點是光線柔和，沒有很強的陰影，其光效低、一般以烘托室內氣氛為主，是裝飾照明和藝術照明常用的方式之一。第42頁/共87頁第43頁/共87頁(3)混和照明由直接照明和間接照明以及其照明方式組合而成，以滿足多種不同的人工照明要求。第44頁/共87頁第45頁/共87頁2.室內照明種類1)正常照明正常工作時使用的照明。它一般可單獨作用，也可與事故照明、值班照明，同時使用，但控制線路必須分開。

第46頁/共87頁2)事故照明在正常照明因故障熄滅后，可供事故情況下繼續(xù)工作或安全通行、安全疏散的照明。事故照明燈宜布置在可能引起事故的設備、材料的周圍，以及主要通道入口，事故照明必須采用能瞬時點亮的可靠光源，一般采用白熾燈或鹵鎢燈。

第47頁/共87頁3)警衛(wèi)照明根據警衛(wèi)任務需要而設置的照明。4)值班照明在非工作時間內，供值班人員使用的照明叫值班照明。值班照明可利用正常照明中能單獨控制的一部分，或利用事故照明的一部分或全部作為值班照明。值班照明應該有獨立的控制開關。第48頁/共87頁5)障礙照明裝設在障礙物上作為障礙標志用的照明，稱為障礙照明。如航標燈等。6)裝飾照明是為美化、裝飾或烘托某一特定空間環(huán)境而設置的照明。第49頁/共87頁裝飾照明是利用燈具本身的造型去豐富裝飾風格或利用光的各種特性去創(chuàng)造裝飾所需的各種光環(huán)境。其作用主要體現(xiàn)在：（1）增加空間層次、豐富空間內容；（2）強化和體現(xiàn)室內裝飾風格；（3）渲染空間氣氛。第50頁/共87頁第51頁/共87頁第52頁/共87頁第53頁/共87頁第54頁/共87頁第55頁/共87頁7)藝術照明是通過運用不同的燈具，不同的投光角度和不同的光色，制造出一種特定的空間氣氛的照明。第56頁/共87頁第57頁/共87頁第58頁/共87頁小結：本節(jié)主要介紹了光的性質、常用的光度量（光通量、照度、亮度、光源的顯色性、眩光），講解了室內照明設計的目的、原則、要求和照明的方式及種類。要求大家了解常用光度量的概念，掌握室內照明設計的原則、要求及照明方式的特點等。第59頁/共87頁5.3室內照明常用燈具5.3.1光源光有自然光和人工光之分，在室內光環(huán)境設計中，常將自然光和人工光結合起來，以期做到既滿足使用功能要求，創(chuàng)造舒適、優(yōu)雅的室內環(huán)境，又節(jié)約能源。第60頁/共87頁（1）自然光利用自然光不僅可以節(jié)約能源，而且自然光更符合人的生理和心理的需求。同時，通過窗也將室外的景觀引入室內，加強了室內外空間的溝通。室內自然光的利用可分頂部采光和側面采光兩種方式。頂部采光是在屋頂開設天窗,由于光線直射，容易產生眩光。側面采光是利用側窗進行采光,采光的質量受房間的朝向及窗洞面積的影響。第61頁/共87頁第62頁/共87頁第63頁/共87頁第64頁/共87頁（2）人工光源電光源按其發(fā)光原理主要分為兩大類：即熱輻射發(fā)光光源和氣體放電發(fā)光光源。熱輻射發(fā)光光源是利用電流將燈絲加熱到白熾程度而產生熱輻射發(fā)光的一種光源。如：白熾燈和鹵鎢燈。氣體放電光源是利用氣體或蒸氣的放電而發(fā)光的一種光源，如熒光燈和鈉燈等。氣體放電光源一般應與相應的附件配套才能接入電源使用。第65頁/共87頁白熾燈：白熾燈泡是由燈絲、玻璃泡、燈頭、支架和填充氣體等構成。具有體積小、結構簡單、使用方便，且造價低廉、色彩品種多、色光接近太陽光、易于進行光學控制并可適合各種用途等優(yōu)點，但光效率較低、壽命較短。第66頁/共87頁第67頁/共87頁熒光燈：熒光燈主要有燈管、電極、啟輝器和鎮(zhèn)流器等組成。常見的熒光燈是直管狀的，根據需要，燈管也可以彎成環(huán)形或其它形狀。與白熾燈相比，熒光燈具有光效高、壽命長，廣泛用于圖書館、教室、商店照明及其他對顯色性要求較高的照明場所。第68頁/共87頁第69頁/共87頁5.3.2燈具1．燈飾化裝飾照明（1）吊燈吊燈是利用鋼管或吊鏈或其它垂吊工具將燈具懸掛在室內空間某一高度上，吊燈在使用功能上有以下幾種特征：①吊燈由于是懸掛于室內空中的，所以它的照明具有廣普性，能使地面、墻面及頂棚都能得到均勻的照度。②吊燈還具有另一重要特性——裝飾性。第70頁/共87頁第71頁/共87頁（2）吸頂燈吸頂燈是直接將燈具安裝在頂棚面上。吸頂燈的使用功能及特性基本與吊燈相同，只是形式上有所區(qū)別。吸頂燈與吊燈的不同一般是：吊燈多用于較高的性質比較重要空間環(huán)境中，而吸頂燈由多用于空間較低或次要的空間中。第72頁/共87頁（3）壁燈安裝于墻壁上的燈具叫壁燈。①壁燈具有一定的功能性，如在無法安裝其他照明燈具的環(huán)境，就要考慮用壁燈來進行功能性的照明。②壁燈設計得當可以創(chuàng)造出理想的藝術效果。第73頁/共87頁（4）臺燈、地燈是以某種支撐物來支撐光源，從而形成統(tǒng)一的整體，當運用在臺面上時叫臺燈。運用在地面上時叫地燈。①臺燈、地燈在一般情況下主要是作為一種功能性照明，是一般照明的補充照明。②臺燈、地燈多數(shù)情況下都是可以移動的。③臺燈、地燈還有利于改善空間的光環(huán)境，豐富空間層次。第74頁/共87頁（5）投光燈是利用光束集中照射于某一商品、某一場地等的照明燈具，室內裝飾照明