照明設(shè)計原理

照明設(shè)計原理[錄入者:刀鋒|時間:2007-12-0919:51:07|作者:網(wǎng)絡(luò)|來源:網(wǎng)絡(luò)|瀏覽:409次]照明設(shè)計原理一.照明設(shè)計的基本要件照明的兩個基本目的,一是為識別物體,二是為增進環(huán)境氣氛。良好的照明不但要符合視覺的生理要求，也要達成情境的心理需求。也就是說，除了必須適當(dāng)?shù)恼彰鲾?shù)量之外，還要考慮照明品質(zhì)的提升。為了提供一個舒適的照明環(huán)境，在進行照明設(shè)計之前，必須充分了解一些照明的基本條件，其中包括：照度的大小，輝度的分布，眩光的控制，陰影的利用，光源的色溫度，光源的顯色性及光源的悶熱感等。照度的大小在照度不足的環(huán)境下，人眼對物體的辨別能力將下降，視覺所收集到的信息也會隨之減少，從而影響工作效率。此外，還會給人陰暗，沉悶和壓抑的感覺。反之，充足的照度會給人帶來明亮，開朗和舒適的感覺。甚至提供安全的保障。通常人眼對于物體的辨別能力會隨著被照物體的照度的增加而提高，但當(dāng)照度提高到與白天太陽光的照度10萬LUX相同時，人眼的視覺能力反而又會略而下降，因而，人工光源所能提供的照度以10萬LUX為限。中日英美等國對各種場所所需的照度均訂有各自的國家標(biāo)準(zhǔn)，中國所訂的照度標(biāo)準(zhǔn)，以目視作業(yè)面上的水平照度來表示，并以作業(yè)面離地85CM為準(zhǔn)，坐姿時離地面40CM，走廊與屋外則以地面為高度來計算照度。并規(guī)定全部照明之照度宜維持局部照明之照度的十分之一以上。除水平面照度外，有時對垂直面或傾斜面照度也有要求，如，辦公室或會議室，人臉部的照度就是垂直照度，因而要求在辦公室或會議室，垂直照度至少達200-300LUX，否則，看不出說話人面部表情，不利于產(chǎn)生良好的交談氣氛。在體育場，為滿足彩色電視轉(zhuǎn)播，垂直照度也應(yīng)維持在100LUX以上。輝度的分布在照明系統(tǒng)中，每種物體的輝度大小取決于光源的照度分布及周圍物體表面材料的反射率。這里所指的周圍物體表面材料包括天花板，墻面，地面，家具等可以反射光線的材料。人眼對于視覺范圍內(nèi)的各種物體的輝度差異具有調(diào)節(jié)適應(yīng)能力，但當(dāng)明暗對比太大時，會造成人眼視線不集中，且須不斷適應(yīng)各種不同的輝度而導(dǎo)致人眼疲勞。當(dāng)輝度太接近時，又會使空間感趨于平淡而缺乏活力。輝度比推薦值（美國照明學(xué)會）辦公室工廠

辦公室工廠1.作業(yè)對象物周圍鄰界面(如書本與課桌)3:11.作業(yè)對象物周圍鄰界面(如書本與課桌)3:13:1TOC\o"1-5"\h\z作業(yè)對象物與間隔之墻面(書本與墻面) 5:1 10:1照明燈具或窗戶與其附近平面之間 20:1視界內(nèi)任意場所與場所之間 40:1眩光的控制眩光(GLARE)是由輝度較高的光源,燈具或窗戶等部位所造成，通常以視線為中心線，向上下左右各繪一條30度線,由這些線所圍成的錐形體范圍內(nèi),若有刺眼的光線存在,則會使人眼產(chǎn)生不舒服的感覺或造成人眼對物體的辨別能力下降。前者稱為“不舒適眩光”后者稱為“減能眩光”。在實際的視覺作業(yè)中，視線并非固定不動的，因此，為避免眩光的困擾，在視界范圍內(nèi)，應(yīng)移開高輝度的光源。如：采用有遮光的燈具，提高燈具安裝高度，降低燈具與周圍環(huán)境的輝度比等。眩光可分為直接眩光，反射眩光兩種。直接眩光是來自光源或窗外的光線，反射眩光則來自工作桌面，顯示屏，玻璃窗，光滑反射面等的反射光。由輕度光滑之作業(yè)物品所產(chǎn)生的反射眩光，雖然損失視覺效果，但不易察覺，特稱為光幕眩光。通常人的視線角度以25度內(nèi)為主，在45度內(nèi)均屬于正常。減輕直接眩光的方法：降低照明燈具的輝度縮小不適輝度之面積調(diào)整燈具的安裝位置或減少天花板輝度的變化加大房間的整體輝度少用通明的落地窗或玻璃幕墻窗外加裝遮陽板工作臺與窗戶保持適當(dāng)?shù)慕嵌葴p少反射眩光大的方法:降低相關(guān)物件的反射率調(diào)整光源或工作站的位置，使反射光不進入人眼工作桌面不使用玻璃墊，電腦屏幕加裝護眼屏想要消除作業(yè)面的反射眩光，對燈具的配置設(shè)計應(yīng)特別注意，通常作業(yè)面接受來自光源的光線，凡其入射角低于40度者，其反射線就會進入人眼成為反射眩光.但是，利用方向性較強的點光源，照射金屬，寶石，瓷器，玻璃等物體時，其光澤或晶瑩剔透的質(zhì)感便可以充分地被表露出來，從而提高這類物體的價值感.這就是放射光用于商業(yè)照明的重要實例。陰影的利用陰影是因受照體表面不平整，受照方向不一致所引起的。通常，間隔墻，機器，人的

頭部與手部等物體均會產(chǎn)生陰影。由此產(chǎn)生照度不足等視覺障礙，但也可以顯示出被照物體的立體感和材質(zhì)感。利用點光源從斜向加以著射，可以使被著物體因表面之細(xì)微凹凸不平所產(chǎn)生的陰影來凸顯其材質(zhì)感。當(dāng)明暗之間的輝度比小于2:1時,被照物體缺乏立體感,通常明暗輝度比在3:1至6:1之間時,被照物體具有良好的立體感。擴散性較強的光源，如日光管，用于照射物體時，其產(chǎn)生的立體感和材質(zhì)感均較差，從而給人一種單調(diào)刻板的感覺。光源的色溫光色可以由光源的色溫來表示，色溫低，光色偏暖色，色溫高，光色便冷色。在不同的照度下，選用不同色溫的光源，可以獲得良好的照明效果。當(dāng)然，氣候和地區(qū)習(xí)性也會影響人們對色溫舒適度的感覺。如，熱帶地區(qū)的人喜歡冷色，而高寒地區(qū)的人中意暖色。光源的色溫，照度與人感覺之間的關(guān)系照度（lux）-暖色(<3200K) 中間色(3200-5300K)——冷色（〉5300K）<500 舒適 自然 清冷500-2000- 刺激 舒適 自然>2200 悶熱 刺激 舒適光源的顯色性光源的光譜分布與照度大小均會影響其顯色性,如:白熾燈的光譜中藍光少,水銀燈缺紅色光。因此，在顯色性不同的光源下，同一物體會呈現(xiàn)不同的顏色感覺。另外，即使某一光源的光譜分布接近太陽光，但是，如果被照體表面照度低于1000lux，那么，光源的顯色性也不能充分表現(xiàn)出來。光源的悶熱感光源的光譜分布中，如有很多紅外線（色溫較低），只要被照體所受照度很高，就會產(chǎn)生悶熱感。主要光源在1000lux時的能源密度與人感覺之間的關(guān)系光源 能源密度（W/平方M） 有悶熱感的照度（lux）白熾燈 57 1,500以上高顯色日光燈 10 6,000以上白色日光燈148,500白色日光燈148,500以上水銀燈 12 7,000以上金鹵燈 10 8,500以上高壓鈉燈 7 12,000以上高壓鈉燈 5 17,000以上二.照明設(shè)計的步驟照明設(shè)計可分為四個階段:環(huán)境調(diào)查,基本構(gòu)想,基本設(shè)計,細(xì)部設(shè)計。環(huán)境調(diào)查建筑物特性調(diào)查：建筑物用途，自然光對建筑物的影響室內(nèi)環(huán)境調(diào)查：房間的用途，大小，構(gòu)造。窗的位置，大小。室內(nèi)表面墻體材質(zhì)，顏色及反射率。設(shè)備家具的位置大小和高度。使用條件調(diào)查：作業(yè)或活動類別，使用者年齡，使用時間。其他狀況調(diào)查：經(jīng)濟性，電源規(guī)格，法律法規(guī)。基本構(gòu)想照明規(guī)劃：根據(jù)室內(nèi)空間的景象及內(nèi)部的設(shè)施與用途來決定照明狀態(tài)，使其符合相互協(xié)調(diào)之整體感照度設(shè)定：了解照明與空間的相互關(guān)系后，需要考慮適當(dāng)?shù)恼彰髡斩?，并使室?nèi)光線平均分布。照明方式：一般而言，辦公室可采用整體照明，以獲得均勻的照度。對于特殊對象，可采用局部照明或局部照明與整體照明相集合的照明方式?；驹O(shè)計光源的選定根據(jù)各種不同場合的照明目的,決定所需的光色和顯色性,再考慮光源的效率,壽命,溫度特性及電源特性等,最后決定所采用光源.光源的現(xiàn)色性可按顯色性評價指數(shù)(Ra:AverageRenderingIndex)分為四個等級,在不同的照明場合,其所需光源的顯色性和色溫是不同的,我們可以參考下表所示的范圍加以選定。等級一-顯色指數(shù)——暖色(〈3200K) 中間色(3200-5300K)―-冷色(〉5300K)級 Ra>85 住宅,餐廳,旅館 展示館,商店,醫(yī)院 紡織業(yè),涂料業(yè)級--Ra:70-85---辦公室,學(xué)校,商場--辦公室,學(xué)校,商場 辦公室,學(xué)校,商場3級---Ra<703級---Ra<70室內(nèi)空間室內(nèi)空間室內(nèi)空間S級-特別顯色性 特殊用途 特殊用途 特殊用途燈具的選定選擇燈具時，應(yīng)配合房間的長度(A),寬度(B),作業(yè)面離光源的高度(H)之間的關(guān)系。用室指數(shù)RI(RoomIndex)來表示他們的相互關(guān)系：RI=AB/(A+B)H,若天花板較低而地面長寬相對較大，則RI較大，其照明率(或稱利用系數(shù))較大。反之，RI較小，其照明率也小。通常，辦公室之作業(yè)面高度系數(shù)(指辦公室離地面的高度)約為0.8M,而一般商店為1M.體育館或走廊的視覺面為0M.投光燈具光束角度可大致分為：特寬角度180-120度,寬角度120-90度,中角度60-45度,窄角度20-15度,特窄角度10-0度,可配合室指數(shù)加以選用。分級 A---B---C---D---E---F G H I J室指數(shù) 5---4---3--2.5--2--1.5--1.25---1---0.8---0.6A,B,C級：房間面積寬廣,適合選用寬光束角的燈具H,I,J級：房間面積狹又高,適合選用窄光束角的燈具馬歇爾所提出的明度大小與物體表面反射率有密切的關(guān)系,如下表：反射率與明度的關(guān)系明度(V) 10--9--9.5--8--8.5--7--7.5--6--6.5--5--5.5--4--4.5--3--2--1反射率(%)--100-88--77--67--58--49--42--35--29--24--19--15--12--6--3--0.1燈數(shù)