《室內(nèi)照明設(shè)計(jì)》（熊杰）794-5 教案 第6節(jié) 室內(nèi)光環(huán)境的運(yùn)用與人工照明方式

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課題室內(nèi)光環(huán)境的運(yùn)用與人工照明方式課時(shí)2課時(shí)（90min）教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）熟悉自然光的采光方式（2）掌握不同照度分布的照明方式（3）掌握不同光通量分布的照明方式素質(zhì)目標(biāo):培養(yǎng)執(zhí)著專注、精益求精、一絲不茍、追求卓越的工匠精神教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：自然光的采光方式教學(xué)難點(diǎn)：不同照度分布和不同光通量分布的照明方式教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法、課堂實(shí)踐法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材、文旌課堂APP教學(xué)設(shè)計(jì)第1節(jié)課：→→傳授新知（28min）→課堂討論（10min）第2節(jié)課：→傳授新知（27min）→課堂討論（10min）→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計(jì)意圖第一節(jié)課考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進(jìn)行簽到【學(xué)生】按照老師要求簽到培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況問題導(dǎo)入（5min）【教師】提出問題：室內(nèi)光環(huán)境由哪些部分組成？【學(xué)生】思考、舉手回答通過問題導(dǎo)入的方法，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知

（28min）100%效率70%效率100%效率70%100%效率70%效率100%效率70%效率一、充分利用自然光在建筑空間中，自然光主要通過采光口被引入室內(nèi)，因此，采光口的大小、位置、構(gòu)造及形式?jīng)Q定了光的表現(xiàn)效果。按照采光口所處的位置和布置形式，可分為側(cè)面采光和頂部采光兩種。如今，隨著科技的不斷發(fā)展，一些新型采光方式也隨之問世，為室內(nèi)自然采光提供了更完善的設(shè)計(jì)手段。?【教師】請學(xué)生掃碼觀看微課“蘇式老宅充分利用自然采光”（詳見教材），并回答以下問題：蘇式老宅是通過哪些方式進(jìn)行自然采光的？?【學(xué)生】聆聽、觀看、思考、回答問題?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，并講解新知（一）側(cè)面采光側(cè)面采光是在房間外墻上開采光口（窗戶），其構(gòu)造簡單，不受建筑物層數(shù)的限制，且布置方便，造價(jià)低廉，是最常見的一種室內(nèi)采光形式。?【教師】多媒體展示“客廳的側(cè)窗設(shè)計(jì)”圖片（詳見教材），并提出以下問題：側(cè)面采光有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？?【學(xué)生】聆聽、觀察、思考、回答問題?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，并講解新知側(cè)面采光的光線具有明確的方向，有利于形成光影，能夠塑造特殊的光照效果。但是，側(cè)面采光只能保證房間內(nèi)有限進(jìn)深的采光要求（一般不超過窗高的2倍），更深處則需要人工照明加以補(bǔ)充。由于側(cè)窗的位置較低，太陽光直射進(jìn)入室內(nèi)容易形成眩光，因此，可采用水平擋板、窗簾、百葉、綠植等加以遮擋，以減少眩光。?【教師】多媒體展示“高側(cè)窗的應(yīng)用”圖片（詳見教材），講解相關(guān)知識在某些場合，為了更多地利用墻面或提高房間深處的照度，通常會將采光口的位置提高到距地2m以上的位置，稱為高側(cè)窗?！局R鏈接】微型百葉微型百葉是由鋁合金或表面鍍鋁的塑料薄片做成的。百葉寬度僅為80mm，可放在雙層窗扇的空隙內(nèi)。百葉片的傾斜角度可根據(jù)需要隨意調(diào)整，這樣能夠有效避免太陽光直射進(jìn)入室內(nèi)?！ㄔ斠娊滩模ǘ╉敳坎晒忭敳坎晒馐窃诮ㄖ敳吭O(shè)置采光口的形式，其光線自上而下，照度分布均勻，采光效率高，常用于大型車間、大型廠房、大型商場、機(jī)場等場所。?【教師】提出問題：頂部采光方式有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？?【學(xué)生】聆聽、思考、回答問題?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，并講解新知頂部采光的光源多為太陽直射光，容易產(chǎn)生眩光，而且建筑頂部有障礙物時(shí)，射向室內(nèi)的部分光線會被遮擋，導(dǎo)致室內(nèi)照度急劇下降，從而影響采光效果。（三）新型采光方式1.鏡面反射采光鏡面反射采光是利用幾何光學(xué)原理，通過平面或曲面的反光鏡，將太陽光經(jīng)一次或多次反射送到室內(nèi)需要照明的地方。利用該方法可提高房間深處的亮度和均勻度。鏡面反射采光通常有兩種做法：一種是在建筑南向窗戶底部外墻安裝鏡面（呈10°向上傾斜），利用鏡面將太陽光反射到室內(nèi)天棚，再通過漫射照亮室內(nèi)空間；另一種是將平面或曲面反光鏡安裝在跟蹤太陽的裝置上作為定日鏡，經(jīng)一次或多次反射將光線送到室內(nèi)需采光的區(qū)域。2.導(dǎo)光管采光?【教師】請學(xué)生掃碼觀看微課“管道式采光系統(tǒng)引進(jìn)自然光”（詳見教材），并回答以下問題：導(dǎo)管式采光的原理是什么？?【學(xué)生】聆聽、觀看、思考、回答問題?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，并講解新知導(dǎo)光管采光系統(tǒng)主要由集光器、導(dǎo)光管和漫射器三部分組成。該方式是將室外的自然光線通過集光器導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行重新分配，經(jīng)特殊制作的導(dǎo)光管傳輸和強(qiáng)化后，由系統(tǒng)底部的漫射裝置將自然光均勻高效地照射到室內(nèi)?！局R鏈接】集光器主要有被動式和主動式兩種。被動式集光器多為半球形透明結(jié)構(gòu)，內(nèi)部可裝設(shè)棱鏡以提高采光效率；主動式集光器主要指定日鏡，可自動跟蹤太陽以提高采光效率。導(dǎo)光管主要有金屬反射型、非金屬反射型、透鏡組型和棱鏡型四種。漫射器的作用主要是將收集到的光線重新進(jìn)行分配，通常采用由凹透鏡制成的漫射器把光傳輸?shù)叫枰彰鞯牡胤健?.光纖采光?【教師】多媒體展示“光纖采光系統(tǒng)”圖片（詳見教材），詳細(xì)講解相關(guān)知識光纖采光與導(dǎo)光管采光的最大區(qū)別是光傳輸元件不同，光纖采光采用光導(dǎo)纖維傳輸光束。光導(dǎo)纖維傳輸光束能夠減少光在傳輸過程中的能量損失，大大提高輸出端的輻射光的能量，同時(shí)更便于安裝和維護(hù)。光纖利用光的全反射原理傳輸光能，其損耗小，布設(shè)方便，新舊建筑均可使用，且不受房間位置、窗戶方位等條件的限制，但其成本較高，光線耦合進(jìn)入光纖需滿足一定的耦合條件?！?詳見教材)【提示】菲涅爾透鏡又名螺紋透鏡，多是由聚烯烴（烯烴的聚合物，其透明度高，絕緣性、耐蝕性好，透氣率高，多用于制造光學(xué)儀器、化學(xué)和醫(yī)療器具、電子器件和絕緣材料等）材料注壓而成的薄片，也有玻璃制作的。鏡片表面一面為光面，另一面刻錄了由小到大的同心圓。二、合理組織人工照明?【教師】提出問題：人工照明的作用有哪些？?【學(xué)生】聆聽、思考、回答問題?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，并講解新知人工照明作為室內(nèi)光環(huán)境的重要組成部分，兼具功能性和裝飾性雙重作用。從功能角度講，人工照明要滿足人們對照明的基本要求；從裝飾角度講，人工照明要營造具有審美趣味的環(huán)境氛圍，以滿足人們的心理需求。根據(jù)建筑功能不同，人工照明的功能性與裝飾性所占比重也各不相同。因此，人工照明設(shè)計(jì)要綜合考慮多方面因素，合理選擇和組織照明方式?！緦W(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶通過教師的講解和課堂提問的方式，使學(xué)生了解自然光的采光方式，人工照明的組織等相關(guān)知識課堂討論

（10min）【教師】請學(xué)生分組圍繞以下問題開展討論查找一些室內(nèi)自然采光的案例圖片，分析這些案例分別選取了哪種采光方式，并說說這些方式的優(yōu)劣勢?！緦W(xué)生】搜集圖片、觀察、思考、討論、由小組代表發(fā)言【教師】評價(jià)各組的發(fā)言通過課堂討論，讓學(xué)生掌握自然采光方式的相關(guān)知識，鞏固所學(xué)內(nèi)容第二節(jié)課問題導(dǎo)入（3min）【教師】提出問題：在室內(nèi)照明設(shè)計(jì)中，人工照明應(yīng)達(dá)到哪些要求？【學(xué)生】思考、舉手回答通過問題導(dǎo)入的方法，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知

（27min）【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，并引入新知，講解人工照明方式的相關(guān)知識一、不同照度分布的照明方式按照空間照度分布的差異，照明方式通?？煞譃橐话阏彰鳌⒎謪^(qū)一般照明、局部照明和混合照明四種。（一）一般照明為照亮整個(gè)空間而采用的照明方式稱為一般照明。一般照明是將若干燈具均勻地布置在頂面，形成統(tǒng)一的光線和均勻的照度。?【教師】多媒體展示一般照明方式的圖片（詳見教材），并提出以下問題：一般照明有什么特點(diǎn)？大多應(yīng)用于哪些地方？?【學(xué)生】聆聽、觀察、思考、回答問題?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，并講解新知一般照明在同一視場內(nèi)采用的燈具種類較少，使空間顯得穩(wěn)定、平靜，通常適用于無確定工作區(qū)或工作區(qū)分布密度較大的室內(nèi)空間，如辦公室、會議室、教室、等候廳等。由于一般照明不是針對某一具體區(qū)域，而是為整個(gè)視場提供照明，所以總功率較大，容易造成能源的浪費(fèi)。（二）分區(qū)一般照明?【教師】多媒體展示分區(qū)一般照明方式的圖片（詳見教材），詳細(xì)講解相關(guān)知識當(dāng)空間內(nèi)某一區(qū)域的照度要區(qū)別于一般照明的照度時(shí)，可采用分區(qū)一般照明方式，即根據(jù)特定區(qū)域的需要，進(jìn)行單獨(dú)的照明設(shè)計(jì)。分區(qū)一般照明不僅可以改善照明質(zhì)量，滿足不同區(qū)域的功能需求，而且可以創(chuàng)造多層次的空間環(huán)境，形成豐富的室內(nèi)光環(huán)境效果。（三）局部照明?【教師】多媒體展示局部照明方式的圖片（詳見教材），詳細(xì)講解相關(guān)知識局部照明是為照亮工作點(diǎn)（通常限制在很小的范圍內(nèi)，如工作臺面）或突出被觀察物而專門設(shè)置的照明，其亮度要高于空間內(nèi)一般照明的亮度。（四）混合照明?【教師】多媒體展示混合照明方式的圖片（詳見教材），詳細(xì)講解相關(guān)知識混合照明是以一般照明為基礎(chǔ)，在需要特殊光線的地方額外布置局部照明的照明方式。混合照明能夠增強(qiáng)空間層次感、明確區(qū)域功能性，它廣泛應(yīng)用于功能相對復(fù)雜、要求裝飾效果豐富的室內(nèi)空間。二、不同光通量分布的照明方式照明方式在光通量分布上的差異取決于燈具自身的光通量分布特性。按照光通量分布的差異，照明方式可分為直接照明、半直接照明、半間接照明、間接照明和漫射照明五種。（一）直接照明燈具發(fā)射光通量的90%以上直接投射到工作面上的照明方式稱為直接照明。從光的利用率來看，直接照明的利用率較高，能源浪費(fèi)最少。直接照明主要通過直接型照明燈具來實(shí)現(xiàn)。直接型照明燈具因光束角寬窄的差異，又分為窄照型、中照型和寬照型三種，這種差異直接影響了燈具的光效。1.窄照型?【教師】多媒體展示“窄照型直接照明燈具”的圖片（詳見教材），并提出以下問題：這種照明方式有何特點(diǎn)？適用于哪些地方？?【學(xué)生】聆聽、觀察、思考、回答問題?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答，并講解新知窄照型直接照明燈具的光束角小，發(fā)射出來的光線非常集中，具有照度高、照明目標(biāo)性強(qiáng)等特點(diǎn)。窄照型直接照明燈具適用于重點(diǎn)照明和高頂棚的遠(yuǎn)距離照明，如博物館、展覽館的展品照明，餐飲空間、娛樂空間的裝飾小品照明等。2.寬照型?【教師】多媒體展示寬照型直接照明燈具的圖片（詳見教材），詳細(xì)講解相關(guān)知識寬照型直接照明燈具的光束角相對寬廣，光線具有擴(kuò)散性，在燈距適當(dāng)?shù)那闆r下，可為空間提供均勻的照度。因此，寬照型直接照明燈具可作為室內(nèi)空間的一般照明燈具。此外，寬照型直接照明燈具不適合在高頂棚的空間使用，會因光的散失而造成能源浪費(fèi)。（二）半直接照明?【教師】多媒體展示半直接照明的圖片（詳見教材），詳細(xì)講解相關(guān)知識半直接照明是采用半透明燈罩遮蓋光源上部，使60%～90%的光直接向下照射，作為工作照明，其余10%～40%的光通過燈罩?jǐn)U散向上漫射，形成柔和的環(huán)境光。不同透光度和不同形式的遮光罩產(chǎn)生的光效會有所差異。由于半直接照明向上漫射的光線能照亮頂棚，使視覺上房間頂部高度增加，產(chǎn)生較強(qiáng)的空間感，故常用于較低空間的一般照明。（三）半間接照明?【教師】多媒體展示半間接照明的圖片（詳見教材），詳細(xì)講解相關(guān)知識半間接照明是把半透明的燈罩裝在光源下部，使60%以上的光線射向上部以形成間接光源，其余的光線經(jīng)燈罩向下擴(kuò)散。該照明方式的光線具有明確的投射方向，以突出需要強(qiáng)調(diào)的區(qū)域，因此裝飾功能大于實(shí)際作用。（四）間接照明?【教師】多媒體展示間接照明的圖片（詳見教材），詳細(xì)講解相關(guān)知識間接照明是遮蔽光源下部而產(chǎn)生間接光的照明方式，其90%～100%的光線通過頂棚或墻面的反射照亮空間。間接照明通常有兩種處理方法，一種是將不透明燈罩裝在燈泡的下部，光線射向頂面或其他物體表面，再經(jīng)反射形成間接光線；另一種是將燈泡裝在燈槽內(nèi)，光線從頂面反射到室內(nèi)形成間接光線。通常，間接照明要和其他照明方式配合使用，才能取得特殊的藝術(shù)效果。（五）漫射照明?【教師】多媒體展示漫射照明的圖片（詳見教材），詳細(xì)講解相關(guān)知識漫射照明是利用燈具的折射功能將光線向四周散射的照明方式，其光線柔和、細(xì)膩，不會產(chǎn)生光斑和反光，能夠營造舒適的照明環(huán)境。在室內(nèi)照明設(shè)計(jì)中，發(fā)光頂棚和半透明的封閉式燈具均屬于漫射照明。在發(fā)光頂棚中，光源由濾光材料（如燈箱片、磨砂玻璃）過濾后，失去了方向性，從而產(chǎn)生漫射效果。采用磨砂玻璃或半透光亞克力等材料制成的燈罩，同樣具有濾光作用，燈具內(nèi)部光源所發(fā)出的光線經(jīng)燈罩折射、過濾后，均勻、柔和地透射出來，形成舒適的光環(huán)境。【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記憶通過教師的講解和課堂提問的方式，使學(xué)生了解不同照度分布的照明方式和不同光通量分布的照明方式課堂討論

（10min）【教師】請學(xué)生分組圍繞以下問題開展討論：觀察下列場景，說一說它們分別運(yùn)用了哪些照明方式？【學(xué)生】觀察、思考、討論、由小組代表發(fā)言【教師】聆聽并總結(jié)學(xué)生的發(fā)言通過課堂討論，讓學(xué)生掌握人工照明的方式，鞏固所學(xué)內(nèi)容課堂小結(jié)（3min）【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點(diǎn)本節(jié)課學(xué)習(xí)了室內(nèi)光環(huán)境運(yùn)用與人工照明方式的相關(guān)知識，包括充分利用自然光、合理組織人工照明、不同照度