人工光環(huán)境設(shè)計(jì)

第九章人工光環(huán)境設(shè)計(jì)第一節(jié)人工光環(huán)境設(shè)計(jì)內(nèi)容及過(guò)程第二節(jié)照明規(guī)范第三節(jié)電光源和燈具第四節(jié)照明計(jì)算第五節(jié)人工光環(huán)境設(shè)計(jì)例如第六節(jié)人工光環(huán)境與室內(nèi)設(shè)計(jì)第一節(jié)人工光環(huán)境設(shè)計(jì)內(nèi)容及過(guò)程人工光環(huán)境設(shè)計(jì)有功能和裝飾兩個(gè)方面的作用。這兩種作用是相輔相成的。任何一個(gè)比較好的室內(nèi)光環(huán)境，都是這兩者的有機(jī)組合。1設(shè)計(jì)對(duì)象：了解設(shè)計(jì)對(duì)象的運(yùn)用功能﹑視覺(jué)任務(wù)的性質(zhì)和延續(xù)時(shí)間﹑運(yùn)用人的情況﹑能夠運(yùn)用的年限以及其他特殊要求。2設(shè)計(jì)要素：建筑要素﹑環(huán)境要素﹑經(jīng)濟(jì)要素﹑平安要素﹑心思要素﹑室內(nèi)要素﹑管理要素。3設(shè)計(jì)規(guī)范：包括照明的數(shù)量和質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面4設(shè)計(jì)方案：選擇合理的照明方式﹑照明設(shè)備﹑照明規(guī)劃及照明安裝的細(xì)部設(shè)計(jì)。5照明計(jì)算6經(jīng)濟(jì)比較：光源和照明方案的全面經(jīng)濟(jì)核算，斷定照明方案能否經(jīng)濟(jì)合理。7設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)第二節(jié)照明規(guī)范一選擇照明方式照明方式普通分為：普通照明﹑分區(qū)普通照明﹑部分照明﹑混合照明。普通照明：它是在任務(wù)場(chǎng)所內(nèi)不思索特殊的部分需求，為照亮整個(gè)被照面而設(shè)置的照明安裝，燈具均勻分布在被照?qǐng)鏊峡?，在任?wù)面上構(gòu)成均勻的照度。分區(qū)普通照明：當(dāng)一任務(wù)區(qū)需求高于普通照明的照度時(shí)可采用分區(qū)普通照明。分區(qū)普通照明就是根據(jù)需求，提高特定區(qū)域照度的普通照明。部分照明：它是在任務(wù)點(diǎn)附近，專(zhuān)門(mén)為照亮任務(wù)點(diǎn)而設(shè)置的照明安裝，即為滿足某些部位的特殊需求而設(shè)置的照明。混合照明：混合照明就是普通照明與部分照明組成的照明。它是在同一任務(wù)場(chǎng)所，既設(shè)有普通照明，處理整個(gè)任務(wù)面的均勻照明；又有部分照明，以滿足任務(wù)點(diǎn)的高照度和光方向的要求二照明規(guī)范〔一〕照明數(shù)量照明規(guī)范就是根據(jù)識(shí)別物件的大小﹑物件與背景的亮度對(duì)比﹑國(guó)民經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展情況等要素來(lái)規(guī)定必需的物件亮度?！捕痴彰髻|(zhì)量照明質(zhì)量是指視覺(jué)環(huán)境內(nèi)的亮度分布等。它包括一切有利于視功能﹑溫馨感﹑易于觀看﹑平安與美觀的亮度分布。1眩光為了提高室內(nèi)照明質(zhì)量，不但要限制直接眩光，而且還要限制任務(wù)面上的反射眩光和光幕反射。根據(jù)建筑運(yùn)用功能的不同，眩光限制可分為三個(gè)等級(jí)?！?〕一級(jí)：高質(zhì)量，根本保證無(wú)眩光，適用于對(duì)眩光控制要求較高的場(chǎng)所?！?〕二級(jí)：中等質(zhì)量，室內(nèi)可有細(xì)微的眩光?！?〕三級(jí)：低質(zhì)量，室內(nèi)有眩光覺(jué)得?！?〕直接眩光工業(yè)企業(yè)室內(nèi)照明按眩光程度分為五個(gè)質(zhì)量等級(jí)：A級(jí)—很?chē)?yán)厲的視覺(jué)任務(wù)，要求很高質(zhì)量，覺(jué)得不到眩光存在；B級(jí)—視覺(jué)要求高的作業(yè)或視覺(jué)要求中等但集中留意力要求高的作業(yè)，要求高質(zhì)量，僅剛剛感到有眩光；C級(jí)—視覺(jué)要求和集中留意力要求屬于中等作業(yè)，并且任務(wù)人員有一定程度的流動(dòng)性，要求中等質(zhì)量，可感到有輕度眩光；D級(jí)—視覺(jué)要求和集中留意力要求低的作業(yè)，任務(wù)人員在有限的區(qū)域內(nèi)頻繁走動(dòng)，要求低質(zhì)量，可存在有不溫馨眩光；E級(jí)—視覺(jué)作業(yè)要求低，任務(wù)人員不限于一個(gè)任務(wù)崗位而是來(lái)回走動(dòng)，或不是有同一批人延續(xù)運(yùn)用的房間，只需求很低質(zhì)量，允許存在一定的眩光?！?〕反射眩光反射眩光既引起不溫馨感，又分散留意力。減少室內(nèi)人工照明產(chǎn)生反射眩光的方法：①光源的亮度應(yīng)盡能夠低②改動(dòng)燈具或任務(wù)面的位置，使鏡面反射光不射向察看人的眼睛。③添加光源數(shù)量，使引起反射的光源在工件上構(gòu)成的照度在總照度中所占比例減少，從而使反射眩光影響減少。④在特殊條件下可改動(dòng)任務(wù)外表特性，以減弱鏡面反射與漫反射重疊出現(xiàn)的景象?！?〕光幕反射光幕反射就是在視覺(jué)作業(yè)上鏡面反射與漫反射重疊出現(xiàn)的景象。當(dāng)反射影像出如今察看對(duì)象上，物件的亮度對(duì)比下降，視度變壞，好似給物件罩上一層“光幕〞一樣。光幕反射降低了作業(yè)與背景之間的亮度對(duì)比，只是部分地或全部地看不清它的細(xì)節(jié)。減弱光幕反射的措施：①盡能夠運(yùn)用無(wú)光紙和不閃光墨水，使視覺(jué)作業(yè)和作業(yè)房間內(nèi)的外表為無(wú)光澤的外表。②提高照度以彌補(bǔ)亮度對(duì)比的損失，不過(guò)這種做法在經(jīng)濟(jì)上能夠是不合算的。③減少來(lái)自干擾區(qū)的光，添加干擾區(qū)外的光，以減少光幕反射，添加有效照度。④盡量使光線從側(cè)面來(lái)。以減少光幕反射。⑤采用合理的燈具配光2顏色光源的相關(guān)色溫不同，產(chǎn)生的冷暖覺(jué)得也不同。冷色普通用于高照度程度﹑熱加工車(chē)間等；暖色普通用于車(chē)間部分照明﹑工廠輔助生活設(shè)備等；中間色適用于其他各類(lèi)車(chē)間。光源的顏色客觀覺(jué)得效果還與照度有關(guān)。在低照度下，采用低色溫光源為佳；隨著照度程度的提高，光源的相關(guān)色溫也應(yīng)相應(yīng)提高。物體的顏色，在一定程度上要取決于照明光源發(fā)射的光的顏色，所以應(yīng)根據(jù)視覺(jué)作業(yè)對(duì)顏色區(qū)分的要求，選用不同顯色性的光源。右圖給出光源普通顯色指數(shù)類(lèi)別，以及它們的適用范圍。對(duì)顏色識(shí)別有要求的視覺(jué)作業(yè)，當(dāng)運(yùn)用照度在500lx及以下，采用光源的顯色指數(shù)較低時(shí)，宜提高其照度規(guī)范值。采用光源的普通顯色指數(shù)越小，照度程度越低，相對(duì)照度系數(shù)就越大。所謂相對(duì)照度系數(shù)就是在所用的光源照明和規(guī)范光源照明下，到達(dá)顏色識(shí)別才干相當(dāng)時(shí)，所需求的照度之比值。3照明的均勻度視野內(nèi)亮度應(yīng)做到足夠的均勻，尤其是長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)展視覺(jué)任務(wù)的場(chǎng)所。空間照度的最大值﹑最小值與平均值的差值不超越1/6，最低照度與平均值之比不低于0.7.4陰影留意防止對(duì)臨近任務(wù)面構(gòu)成陰影，也可添加光的入射方向，或添加漫射光，使陰影濃度減弱。5亮度分布當(dāng)視場(chǎng)內(nèi)各外表的亮度比較均勻，人眼視看才會(huì)到達(dá)最溫馨和最有效率，故室內(nèi)各外表亮度堅(jiān)持一定比例。6照度的穩(wěn)定性供電電壓的動(dòng)搖使照度不穩(wěn)定，影響視覺(jué)功能。普通任務(wù)場(chǎng)所的室內(nèi)照明。燈具的端電壓不宜高于額定電壓的105%，宜不宜低于95%.對(duì)視覺(jué)要求較高的場(chǎng)所，燈具的端電壓不宜低于額定電壓的97.5%。7消除頻閃效應(yīng)在交流電路中，氣體放電燈發(fā)出的光通量是隨電壓的變化而動(dòng)搖，這對(duì)于旋轉(zhuǎn)的物體易產(chǎn)生視覺(jué)失真。應(yīng)將相鄰燈管或燈具，分別接到不同的相位線路上；或選擇無(wú)頻閃效應(yīng)的光源。第三節(jié)電光源和燈具一電光源輻射光源是利用電流經(jīng)過(guò)燈絲，將其加熱到白熾形狀〔1000K以上〕而發(fā)出可見(jiàn)光。氣體放電光源是利用某些元素的原子被電子激發(fā)而產(chǎn)生光輻射。1白熾燈白熾燈是一種利用電流經(jīng)過(guò)細(xì)鎢絲所產(chǎn)生的高溫而發(fā)光的熱輻射光源白熾燈的發(fā)光效率仍不高，僅12～18.6lm/W。也就是說(shuō)，只需2%～3%的電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣?，其他電能都以熱輻射的方式損失掉了。白熾燈雖然具有體積小，燈絲集中，易于控光，可在很寬的環(huán)境溫度范圍下任務(wù)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，運(yùn)用方便，沒(méi)有頻閃景象等優(yōu)點(diǎn)；但是存在著紅光較多，燈絲亮度高，散熱量大，壽命短，玻璃殼溫度高，受電壓變化和機(jī)械振動(dòng)影響大等缺陷，特別是發(fā)光效率很低，浪費(fèi)能源。我國(guó)已強(qiáng)調(diào)在賓館﹑飯店﹑商場(chǎng)﹑款待所﹑寫(xiě)字樓，以及工礦企業(yè)的車(chē)間﹑體育場(chǎng)館﹑車(chē)站碼頭﹑廣場(chǎng)和道路照明等公共場(chǎng)所，盡量取消白熾燈照明。2鹵鎢燈鹵鎢燈是一個(gè)直徑約12nm的石英玻璃管，管內(nèi)充有鹵族元素，在管的中軸支懸一根鎢絲。鹵族元素的作用是在高溫條件下，將鎢絲蒸發(fā)出來(lái)的鎢元素帶回到鎢絲附近的空間，甚至送返鎢絲上。這就減慢了鎢絲在高溫下的揮發(fā)速度，為提高燈絲溫度發(fā)明了條件，而且減輕了鎢蒸發(fā)對(duì)泡殼的污染，提高了光的透過(guò)率，故其發(fā)光效率和光色都較白熾燈有所改善。3熒光燈熒光燈是氣體放電光源，它的內(nèi)壁涂有熒光物質(zhì)，管內(nèi)充有稀薄的氬氣和少量的汞蒸氣。熒光燈與白熾燈有很大區(qū)別，其特點(diǎn)如下；發(fā)光效率高﹑發(fā)光外表亮度低﹑光色好且種類(lèi)多﹑壽命較長(zhǎng)﹑燈管外表溫度低?！捕彻庠吹倪x擇不同光源在光譜特性﹑發(fā)光效率﹑運(yùn)用條件和價(jià)錢(qián)上都有各自的特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)不同場(chǎng)所的詳細(xì)情況，來(lái)確定光源的類(lèi)型。二燈具燈具是光源﹑燈罩及其附件的總稱(chēng)。燈具可分為裝飾燈具和功能燈具兩大類(lèi)。國(guó)際照明委員會(huì)按光通量在上﹑下半球的分布將燈具分為五類(lèi)：直接﹑半直接﹑均勻分散﹑半間接﹑間接。1直接型燈具直接型燈具是指90%～100%的光通量向下半球照射的燈具。直接型燈具雖然效率較高，但存在兩個(gè)缺陷：①由于燈具的上半部幾乎沒(méi)有光線，頂棚很暗，它和亮堂的燈具開(kāi)口構(gòu)成嚴(yán)重的對(duì)比眩光；②光線方向性強(qiáng)，陰影濃重。2半直接型燈具用透明資料作燈罩或在不透明燈罩上部開(kāi)透光縫，這就構(gòu)成半直接型燈具。這類(lèi)燈具有60%～90%的光通量向下方射出到任務(wù)面上，有10%～40%的光通量向上部射出，添加頂棚的亮度，降低頂棚與燈具之間過(guò)大的亮度反差。3分散型燈具此類(lèi)燈具的燈罩，多用分散透光資料制成，上﹑下半球分配的光通量相差不大。4直接—間接型燈具直接—間接型燈具是直接和間接型燈具的組合，在一個(gè)透光率很低或不透光的燈罩里，上﹑下個(gè)安裝一個(gè)燈泡。5半間接型燈具這種半間接型燈具的上半部是透明的，下半部是分散透光資料。6間接型燈具間接型燈具是用不透明資料做成，幾乎全部光線都射向上半球。分散性很好，光線柔和而均勻，并且完全防止了燈具的眩光作用，但是利用率很低，在要求高照度時(shí)，運(yùn)用這種燈具很不經(jīng)濟(jì)。燈具的