第五章室内照明设计.docx
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第五章室内照明设计
第五章室内照明设计
（一）学习目的和要求
通过本章的学习，了解室内环境采光照明的基本概念与要求，掌握室内采光部位与照明方式，学会营造室内照明的艺术效果，掌握建筑照明的几种方式。
（二）课程内容
第一节室内光环境
自然采光和人工照明。
第二节室内照明设计的基础知识
采光部位与照明光源的类型，照明方式。
第三节室内照明的设计
室内照明设计的基本原则、要求和程序及照明方式。
重点
第一节照度、光色、亮度、眩光的控制、亮度比的控制。
第二节采光部位，光源类型，白炽灯的优点，灯具的几种照明方式。
第三节照明的气氛创造，光影艺术与装饰照明，照明的布置艺术与灯具的造型艺术。
识记：
采光照明的基本概念；照度、光色、亮度的基本概念.；光源的类型。
领会：
不同材料的光学性质；人工光源的优缺点；室内照明的气氛营造；窗帘照明，泛光照明，导轨照明，环境照明。
简单应用：
眩光的控制，亮度比的控制；按灯具的散光方式所分的照明方式；轨道灯的安装距离。
综合应用：
照明的布置和灯具造型的艺术。
学时：
8课时
第五章室内照明设计
第一节室内光环境
在现代社会中，人们离不开各种室内环境，提高室内空间环境的技术性与艺术性，是衡量现代生活质量的重要标志。
光环境对人的生理和心理会产生极其深远的影响，它是影响人类行为的最直接因素。
现代室内设计中光环境分为自然采光和人工照明两种。
自然采光
人工照明
一、自然采光
通常将室内对自然光的利用，称为“采光”。
自然采光，可以节约能源，并且在视觉上更为习惯和舒适，心理上更能与自然接近、协调。
根据光的来源方向以及采光口所处的位置，分为侧面采光和顶部采光两种形式。
侧面采光有单侧、双侧及多侧之分，而根据采光口高度位置不同，可分高、中、低侧光。
侧面采光可选择良好的朝向和室外景观,光线具有明显的方向性，有利于形成阴影.但侧面采光只能保证有限进深的采光要求（一般不超过窗高两倍），更深处则需要人工照明来补充。
一般采光口置于1m左右的高度，有的场合为了利用更多墙面（如展厅为了争取多展览面积）或为了提高房间深处的照度（如大型厂房等），将采光口提高到2m以上，称为高侧窗。
除特殊原因外，（如房屋进深太大，空间太广外），一般多采用侧面采光的形式。
顶部采光是自然采光利用的基本形式，光线自上而上，照度分布均匀，光色较自然，亮度高，效果好。
但上部有障碍物时，照度会急剧下降由于垂直光源是直射光，容易产生眩光，不具有侧向采光的优点，故常用于大型车间、厂房等。
二、人工照明
人工照明也就是“灯光照明”或“室内照明”，它是夜间主要光源，同时又是是白天室内光线不足时的重要补充。
人工照明环境具有功能和装饰两方面的作用,从功能上讲，建筑物内部的天然采光要受到时间和场合的限制，所以需要通过人工照明补充，在室内造成一个人为的光亮环境，满足人们视觉工作的需要；从装饰角度讲，除了满足照明功能之外，还要满足美观和艺术上的要求，这两方面是相辅相成的。
根据建筑功能不同，两者的比重各不相同，如工厂、学校等工作场所需从功能来考虑，而在休息、娱乐场所，则强调艺术效果.人工照明、自然采光在进行室内照明的组织设计时，必须考虑以下几方面的因素：
1、光照环境质量因素。
合理控制光照度，使工作面照度达到规定的要求，避免光线过强和照度不足两个极端。
2、安全因素。
在技术上给予充分考虑，避免发生触电和火灾事故，这一点特别是在公共娱乐性场所尤为重要。
因此，必须考虑安全措施以及标志明显的、疏散通道。
3、室内心理因素。
灯具的布置、颜色等与室内装修相互协调，室内空间布局，家具陈设与照明系统相互融合，同时考虑照明效果对视觉工作者造成的心理反应以及在构图、色彩、空间感、明暗、动静以及方向性等方面是否达到视觉上的满意、舒适和愉悦。
4、经济管理因素。
考虑照明系统的投资和运行费用，以及是否符合照明节能的要求和规定，考虑设备系统管理维护的便利性，以保证照明系统正常高效运行。
第二节室内照明设计基础知识
光照的作用，对人的视觉功能极为重要。
没有光就看不到一切，这是一般的常识。
就室内环境设计面言，光照不仅能满足人的视觉功能的需要，而且是美化环境必不可少的物质条件。
光照可以构成空间，并能起到改变空间、美化空间的作用。
它直接影响物体的视觉大小、形状、质感和色彩，以至直接影响到环境的艺术效果
一、光的种类
照明用光随灯具品种和造型不同，产生不同的光照效果。
所产生的光线，可分为直射光、反射光和漫射光三种。
1、直射光
是光源直接照射到工作面上的光，直射光的照度高，电能消耗少，为了避免光线直射人眼产生眩光，通常需用灯罩相配合，把光集中照射到工作面上，其中直接照明有广照型、中照型和深照型三种。
2、反射光
反射光是利用光亮的镀银反射罩作定向照明，使光线受下部不透明或半透明的灯罩的阻挡，光线的全部或一部分反射到天棚和墙面，然后再向下反射到工作面。
这类光线柔和，视觉舒适，不易产生眩光。
3、漫射光
漫射光是利用磨砂玻璃罩、乳白灯罩，或特制的格栅，使光线形成多方向的漫射，或者是由直射光、反射光混合的光线。
漫射光的光质柔和，而且艺术效果颇佳。
在室内照明中，上述三种光线有不同的用处，由于它们之间不同比例的配合就产生了多种照明方式。
二、照明方式
1、直接照明
光线通过灯具射出，其中90%—100%的光通量到达假定的工作面上，这种照明方式为直接照明。
次种照明方式具有强烈的明暗对比，并能造成有趣生动的光影效果，可突出工作面在整个环境中的主导地位，但是由于亮度较高，应防止眩光的产生。
2、半直接照明
半直接照明方式是半透明材料制成的灯罩罩住灯泡上部，60%—90%以上的光线使之集中射向工作面，10%—40%被罩光线又经半透明灯罩扩散而向上漫射，其光线比较柔和。
这种灯具常用于较低的房间的一般照明。
由于漫射光线能照亮平顶，使房间顶部高度增加，因而能产生较高的空间感。
3、间接照明
间接照明方式是将光源遮蔽而产生的间接光的照明方式，其中90%—100%的光通量通过天棚或墙面反射作用于工作面，10%以下的光线则直接照射工作面。
通常有两种处理方法，一是将不透明的灯罩装在灯泡的下部，光线射向平顶或其他物体上反射成间接光线；一种是把灯泡设在灯槽内，光线从平顶反射到室内成间接光线。
这种照明方式单独使用时，需注意不透明灯罩下部的浓重阴影。
通常和其他照明方式配合使用，才能取得特殊的艺术效果。
直接照明半直接照明间接照明
4、半间接照明
半间接照明方式，恰和半直接照明相反，把半透明的灯罩装在灯泡下部，60%以上的光线射向平顶，形成间接光源，10%—40%部分光线经灯罩向下扩散。
这种方式能产生比较特殊的照明效果，使较低矮的房间有增高的感觉。
也适用于住宅中的小空间部分，如门厅、过道等，通常在学习的环境中采用这种照明方式，最为相宜。
5、漫射照明方式
漫射照明方式，是利用灯具的折射功能来控制眩光，将光线向四周扩散漫散。
这种照明大体上有两种形式，一种是光线从灯罩上口射出经平顶反射，两侧从半透明灯罩扩散，下部从格栅扩散。
另一种是用半透明灯罩把光线全部封闭而产生漫射。
这类照明光线性能柔和，视觉舒适，适于卧室。
半间接照明
漫射照明
三、照明的布局形式
1、基础照明
是指大空间内全面的、基本的照明，重点在于能与重点照明的亮度有适当的比例，给室内形成一种格调，基础照明是最基本的照明方式。
除注意水平面的照度外，更多应用的是垂直面的亮度。
一般选用比较均匀的、全面性的照明灯具。
2、重点照明
是指对主要场所和对象进行的重点投光。
如商店商品陈设架或橱窗的照明，目在在于增强顾客对商品的吸引和注意力，其亮度是根据商品种类、形状、大小以及展览方式等确定的。
一般使用强光来加强商品表面的光泽，强调商品形象。
其亮度是基本照明的3—5倍。
为了加强商品的立体感和质感，常使用方向性强的灯和利用色光以强调特定的部分。
3、装饰照明
为了对室内进行装饰，增加空间层次，营造环境气氛，常用装饰照明，一般使用装饰吊灯、壁灯、挂灯等图案形式统一的系列灯具。
装饰照明只能是以装饰为目的独立照明，不兼作基本照明或重点照明，否则会消弱精心制作的灯具形象。
重点照明
装饰照明
四、照明质量
高质量的照明效果是获得良好、舒适光环境的根本，而照明环境中的照度、亮度、眩光、阴影、显色性等因素则是左右高质量照明效果的关键。
因此，只有正确处理好以上各要素，才能获得理想的光环境。
1、照度
是指被照物体单位面积上的光通量值，单位是lx（靳克斯），它是决定被照物体明亮程度的间接指标。
在一定范围照度增加，可使视觉功能提高。
合适的照度，有利于保护视力和提高工作与学习功率。
在确定被照环境所需照度大小时，必须考虑到被观察物体的大小尺寸，以及它与背景亮度的对比程度的大小，以均匀合理的照度保证视觉的基本要求。
2、亮度
是指发光体在视线方向单位投影面积上的发光强度，单位cd/m2。
它表示人的视觉对物体明亮程度的直观感受。
在室内照明设计中，应当注意保证适宜的亮度分布。
在室内环境中，若彼此亮度变化太大，人的视觉从一处转向另一处时，眼睛就被迫经过一个适应过程，如果这种适应过程重复次数过多，则会造成视觉疲劳。
3、眩光
是指视野内出现过高亮度或过大的亮度对比所造成的视觉不适或视力减低的现象。
例如，在白天看太阳，由于它的亮度太大，眼睛无法适应，睁不开眼。
在室内照明设计中，应尽量避免出现眩光。
眩光有两种形式，即直射眩光和反射眩光。
由高亮度的光源直接进入人眼所引起的眩光，称为“直接眩光”；光源通过光泽表面的反射进入人眼所引起的眩光，称为“反射眩光”。
因此，在室内灯光设计中，除应限制直射眩光的出现，同时要注意避免由高光洁装饰材料（如镜面、不锈钢等）可能造成的反射眩光现象的出现。
眩光与视线的关系，产生直射眩光的原因，主要是光源的亮度、背景亮度、灯的悬挂高度以及灯具的保护角。
根据其产生的原因，可采取以下办法来控制眩光现象的发生：
①限制光源亮度或降低灯具表面亮度。
对光源可采用磨砂玻璃或乳白玻璃的灯具，亦可采用透光的漫射材料将灯泡遮蔽。
②可采用保护角较大的灯具。
灯具的保护角。
③合理布置灯具位置和选择适当的悬挂高度。
灯具的悬挂高度增加后，眩光的作用就减少；若灯与人的视线间形成的角度大于45°时，眩光现象也就大大减弱了。
④适当提高环境亮度，减少亮度对比，特别是减少工作对象和它直接相邻的背景间的亮度对比。
⑤采用无光泽的材料，灯具的保护角。
4、光源的显色性
光源的种类很多，其光谱特性各不相同，因而同一物体在不同光源的照射下，将会显现出不同的颜色，这就是光源的显色性。
通常，人们习惯于在日光下分辩色彩，所以在比较显色性时通常以日光或接近日光光谱的人工光源作为标准光源，将显色指数定为100，离标准光谱越近的光源，其显色指数越高。
不同显色指数的适用场所。
在需要正确辨别颜色的场所，可以采用合适光谱的多种光源的混合的混光照明。
5、阴影
在工作物件或其附近出现阴影，会造成视觉的错觉现象，增加视觉负担，影响工作效率，在设计中应予以避免。
一般可采用扩散性灯具或在布灯时通过调整光源位置，增加光源数量等措施加以解决。
6、照度的稳定性
供电电压的波动使照度发生变化，从而影响视觉功能，故控制灯端电压不低于额定电压的下列值：
白炽灯和卤钨灯97.5%，气体放电灯95%。
如果达不到上述要求，可将照明供电电源与有冲击负荷的供电线路分开，也可考虑采取稳压措施。
7、消除频闪效应
在交流电路中，气体放电灯（如荧光灯）发出的光通量是随着电压的变化而波动，因而在观察移动的物体时会出视觉失真现象，这样容易使人产生错觉，甚至会引发事故，因此，气体放电光源不能用于物体高速转动或快速移动的场所。
消除频闪效应的办法是将相邻灯管（泡）或灯具，分别接到不同的相位线路上，例如采用三相电源分相给三个灯管的荧光灯。
第三节 室内照明的设计
一、室内照明设计的基本原则
1、实用性
室内照明应保证规定的照度水平，满足工作、学习和生活的需要，设计应从室内整体环境出发，全面考虑光源、光质，投光方向和角度的选择，使室内活动的功能、使用性质、空间造型、色彩陈设等与其相协调，以取得整体环境效果
2、安全性
一般情况下，线路、开关、灯具的设置都需有可靠的安全措施，诸如分电盘和分线路一定要有专人管理，电路和配电方式要符合安全标准，不允许超载，在危险地方要设置明显标志，以防止露电，短路等火灾和伤亡事故发生。
3,经济性
照明设计的经济性有两个方面的意义，一是采用先进技术，充分发挥照明设施的实际效果，尽可能以较少的投入获得较大的照明效果；二是在确定照明设计时要符合我国当前在电力供应，设备和材料方面的生产水平。
4、艺术性
照明装置尚具有装饰房间，美化环境的作用。
室内照明有助于丰富空间，形成一定的环境气氛，照明可以增加空间的层次和深度，光与影的变化使静止的空间生动起来，能够创造出美的意境和氛围，所以室内照明设计时应正确选择照明方式、光源种类、灯具造型及体量，同时处理好颜色、光的投射角度，以取得改善空间感，增强环境的艺术效果。
二、室内照明设计的要求
室内照明设计除了应满足基本照明质量外，还应满足以下几方面的要求：
1、照度标准：
照明设计时应有一个合适的照度值，照度值过低，不能满足人们正常工作、学习和生活的需要；照度值过高，容易使人产生疲劳，影响健康，照明设计应根据空间使用情况，符合《建筑电器设计技术规程》规定的照度标准。
2、灯光的照明位置
人们习惯将灯具安放在房子的中央，其实这种布置方式并不能解决实际的照明问题。
正确的灯光位置应与室内人们的活动范围以及家具的陈设等因素结合起来考虑。
还应把握好照明灯具与人的视线及距离的合适关系，控制好发光体与视线的角度，避免产生眩光，减少灯光对视线的干扰。
3、灯光照明的投射范围
灯光照明的投射范围是指保证被照对象达到照度标准的范围，这取决于人们室内活动作业的范围及相关物体对照明的要求。
投射面积的大小与发光体的强弱、灯具外罩的形式、灯具的高低位置及投射的角度相关。
照明的投射范围使室内空间形成一定的明、暗对比关系，产生特殊的气氛，有助于集中人们的注意力，例如剧院演出时灯光集中在舞台上，观众席成了暗区，把观众的注意力全部集中到舞台，烘托整个剧场的演出气氛。
4、照明灯具的选择
人工照明离不开灯具，灯具不仅是限于照明，为使用者提供舒适的视觉条件，同时也是建筑装饰的一部分，起到美化环境的作用，是照明设计与建筑设计的统一体。
随着建筑空间，家具尺度以及人们生活方式的变化，光源、灯具的材料，造型与设置方式都会发生很大变化，灯具与室内空间环境结合起来，可以创造不同风格的室内情调，取得良好的照明及装饰效应。
灯具与室内环境设计。
（1）、吊灯：
吊灯是悬挂在室内屋顶上的照明工具，经常用作大面积范围的一般照明。
大部分吊灯带有灯罩，灯罩常用金属、玻璃和塑料制成。
用作普通照明时，多悬挂在距地面2.1m处，用作局部照明时，大多悬挂在距地面1—1.8m处。
吊灯的造型、大小、质地、色彩对室内气氛会有影响，在选用时一定与室内环境相协调。
例如，古色古香的中国式房间应配具有中国古老气息的吊灯，西餐厅应配西欧风格的吊灯（如蜡烛吊灯、古铜色灯具等），而现代派居室则应配几何线条简洁明朗的灯具。
（2）、吸顶灯：
直接安装在天花板上的一种固定式灯具，作室内一般照明用。
吸顶灯种类繁多，但可归纳为以白炽灯为光源的吸顶灯和以荧光灯为光源的吸顶灯。
以白炽灯为光源的吸顶灯，灯罩用玻璃、塑料、金属等不同材料制成。
用乳白色玻璃、喷砂玻璃或彩色玻璃制成的不同形状（长方形、球形、圆柱体等）的灯罩，不仅造型大方，而且光色柔和；用塑料制成的灯罩，大多是开启式的，形状如盛开的鲜花或美丽的伞顶给人一种兴奋感；用金属制成的灯罩给人感觉比较庄重。
以荧光灯为光源的吸顶灯，大多采用有晶体花纹的有机玻璃罩和乳白玻璃罩、外形多为长方形。
吸顶灯多用于整体照明，办公室、会议室、走廊等地方经常使用。
（3）、嵌入式灯：
嵌在楼板隔层里的灯具，具有较好的下射配光，灯具有聚光型和散光型两种。
聚光灯型一般用于局部照明要求的场所，如金银首饰店，商场货架等处；散光型灯一般多用作局部照明以外的辅助照明，例如宾馆走道，咖啡馆走道等。
（4）、壁灯。
壁灯是一种安装在墙壁建筑支柱及其它立面上的灯具，一般用作补充室内一般照明，壁灯设在墙壁上和柱子上，它除了有实用价值外，也有很强的装饰性，使平淡的墙面变得光影丰富。
壁灯的光线比较柔和，作为一种背景灯，可使室内气氛显得优雅，常用于大门口、门厅、卧室、公共场所的走道等，壁灯安装高度一般在1.8—2m之间，不宜太高，同一表面上的灯具高度应该统一。
（5）、台灯。
台灯主要用于局部照明。
书桌上、床头柜上和茶几上都可用台灯。
它不仅是照明器，又是很好的装饰品，对室内环境起美化作用。
（6）、立灯。
立灯又称“落地灯”，也是一种局部照明灯具。
它常摆设沙发和茶几附近，作为待客、休息和阅读照明。
（7）、轨道射灯。
轨道射灯由轨道和灯具组成的。
灯具沿轨道移动，灯具本身也可改变投射的角度，是一种局部照明用的灯具。
主要特点是可以通过集中投光以增强某些特别需要强调的物体。
已被广泛应用在商店、展览厅、博物馆等室内照明，以增加商品、展品的吸引力。
它也正在走向人们家庭，如壁画射灯、窗头射灯等。
以上灯具是在室内光环境设计当中用的比较多的形式，除此以外，还有应急灯具、舞台灯具、高大建筑照明灯具以及艺术欣赏灯具等，这里不再一一介绍。
吊灯、壁灯、台灯、立灯、轨道射灯、嵌入式灯。
吊灯
吸顶灯
嵌入式灯
壁灯
轨道射灯
三、室内照明设计的程序
1、明确照明设施的目的与用途
首先要确定此照明设施的目的与用途，是办公室、会议室、教室、餐厅还是舞厅，如果是多功能房间，还要把各种用途列出，以便确定满足要求的照明设备。
2、光环境构思及光通量分布的初步确定
在照明目的明确的基础上，确定光环境及光能分布。
如舞厅，要有刺激兴奋的气氛，要采用变幻的光、闪耀的照明；如教室，要有宁静舒适的气氛，要做到均匀的照度与合理的亮度，不能有眩光。
3、照度、亮度的确定
①照度值的确定
根据房间的用途，可按照国际标准或我国国家标准来确定房间照度值。
关于一些常用的照度标准值（如住宅、工厂、剧院、学校等）
②亮度分布的确定
可依据本章第二节照明内容来确定。
4、照明方式的确定
①照明方式的分类
A、一般照明。
指全室内基本一致的照明，多用在办公室等场所。
一般照明的优点是：
a即使室内工作布置变化，也勿需变更灯具的种类与布置。
b照明设备的种类较少。
c均匀的光环境。
B、分区的一般照明。
是将工作对象和工作场所按功能来布置照明的方式。
而且用这种方式照明所用的照明设备，也兼作房间的一般照明。
分区的一般照明的优点是：
工作场所的利用系数高，由于可变灯具的位置，能防止产生使人心烦的阴影和眩光。
C、局部照明。
在小范围内，对各种对象采用个别照明方式，富有灵活性。
D、混合照明。
上述各种方式综合使用。
②照明方式的选择。
一般来说，对整个房间总是采取一般照明方式，而对工作面或需要突出的物品采用局部照明。
例如办公室往往用荧光灯具作一般照明，而在办公桌上设置台灯作局部照明；又如展览馆中整个大厅是一般照明，而对展品用射灯作局部照明。
因此房间用途确定，照明方式也就随之确定。
5、光源的选择
各种光源在功率、光色、显色性及点灯特性等方面各有特长，可用在不同的照明工程中，详见本章第二节照明质量中的相关内容。
6、灯具的选择
在照明设计中选择灯具时，应综合考虑以下几点：
①灯具的光特性：
灯具效率、配光、利用系数、表面亮度、眩光等。
②经济性：
价格、光通比、电消耗、维护费用等。
③灯具使用的环境条件：
是否要防爆、防潮、防震等。
④灯具的外形与建筑物及室内环境是否协调等。
7、室内布灯数的确定
根据可选择灯具及房间大小，照度要求等因素来计算室内布灯数，计算公式方法见本章第二节内容。
8、灯具的布置
照明方式有一般照明，分区的一般照明，局部照明和混合照明，布灯方法也随照明方式而定。
一、讨论习题
1、室内照明的方式有哪些？
2、简述室内照明设计的基本原则？
3、室内照明设计的基本要求是什么？
二、思考习题
1、居住空间是我们接触最多的空间模式，请问在居室设计中应该运用哪些照明方式是合理的？
举例说明。
2、好的灯具能活跃室内氛围并成为设计的亮点，收集灯具资料并说明灯具的材质以及照明方式，并说明如何在室内运用？
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