室内采光与照明设计要点.ppt

室内设计原理,室内采光与照明,本章主要内容：,本章课程学习纲要课程内容：第一节常用的光度量第二节室内照明设计的目的和原则第三节室内照明方式与种类第四节室内照明常用灯具第五节住宅照明设计课程目的：了解光度量的基本概念和室内照明设计的原则、照明方式等,掌握室内照明常用灯具的种类及特点。课程重点：室内照明常用灯具的种类及特点。,第一节常用的光度量,一、光通量表示光源在单位时间内向周围空间辐射出去的并使人眼产生光感的能量，称为光通量。用符号表示，单位为流明（lm）。桌子上方有一盏无罩的白炽灯，在加上灯罩后，桌面显得亮多了。同一盏灯泡不加灯罩与加上灯罩，它所发生的光通量是一样的，只不过在加上灯罩后，光线经灯罩的反射，使光通量在空间分布的状况发生了变化，射向桌面的光通量比没加灯罩时增多了。二、照度(E)照度表示单位面积上接受的光通量称为照度，常用E来表示,单位勒克司(LX)或流明平方米(Lm/m2)。光通量主要表征光源或发光体发射光的强弱，而照度是用来表示被照面上接收光的强弱，是描述被照面（工作面）上被照射程度的光学量。,第一节常用的光度量,三、亮度亮度也是用来表示物体表面发光（或反光）强弱的物理量，被视物体发光面在视线方向上的发光强度与发光面在垂直于该方向上的投影面积的比值，称为发光面的表面亮度，以符号L表示，单位为坎德拉每平方米。亮度反映了物体表面的明亮程度，而我们主观所感受到的物体明亮程度，除了与物体表面亮度有关外，还与我们所处环境的明亮程度有关。例如同一亮度的表面，分别放在明亮和黑暗环境中，我们就会感到放在黑暗中的表面要比放在明亮环境中的亮。四、显色性显色性主要用来表示光照射到物体表面时，光源对被照物体表面颜色的影响作用。物体表面色的显示除了决定于物体表面特征外，还取决于光源的光谱能量分析，不同的光谱能量分布，其物体表面显示的颜色也会有所不同。显色性越高，则光源对颜色的表现就越好，我们见到的颜色也就越接近自然色（图6-1）。,第一节常用的光度量,图6-1炽灯和荧光高压汞灯的光谱能量分布情况,由图可以看出，与白炽灯的光谱能量分布情况相比，荧光高压汞灯的光谱中虽然也有各色光的成份，但在光谱能量的分布中，蓝绿色光成份多而红光成份少，因此被照物体表面呈现出青灰色，即显色性差。白炽灯的光谱能量分布较均匀（曲线平滑），且能量偏重于长波（红黄光）方面，使其色表呈黄红色，照射到物体表面时，不仅能使黄、橙、红色反映真实，而且还有加重的效果，即能使黄、橙、红颜色变得更加鲜艳，因而它的显色性较好。,第一节常用的光度量,五、眩光眩光就是在视场中有极高的亮度或强烈的亮度对比时，造成视觉降低和人眼睛的不舒适甚至痛感的现象。它分直射眩光和反射眩光两种形式。直射眩光是指光源发出的光线直接射入人眼；反射眩光指在具有光泽的墙面、桌子、镜子等物面上反射的光刺入人眼。强烈的眩光会使室内光线不和谐，使人感到不舒适，严重时会觉得昏眩，甚至短暂失明。,第二节室内照明设计的目的和原则,一、室内照明设计的目的室内照明设计的目的，就是在充分利用自然光的基础上，运用现代人工照明的手段，为人们的工作、生活、娱乐等，创造一个优美舒适的灯光环境。也就是说室内照明设计是通过对建筑环境的分析，结合室内装饰设计的要求，在经济合理的基础上，选择光源和灯具，确定照明设计方案，并通过适当的控制，使灯光环境符合人们的工作、生活等方面的要求，从而在生理和心理两方面满足人们的需求。影响室内照明设计的因素主要有两方面：一方面是建筑环境因素；建筑环境主要是指建筑规模、房间使用性质、室内装饰的风格等；另一方面是灯光因素。灯光因素主要包括照明方式、光源的种类、灯具的形式等。建筑环境是创造灯光环境的基础和前提，灯光因素是能否满足照明要求的关健，两者是相辅相承的，建筑环境影响和决定室内照明，室内灯光的运用又对室内环境气氛的创造提供了的条件，起到强化和补充作用。,第二节室内照明设计的目的和原则,二、室内照明设计的原则1、使用性原则使用是根本，是设计的出发点和基本条件。设计应分析使用对象对照度、灯具、光色等方面的需求，选择合适的光源、灯具及布置方式，在照度上要保证规定的最低值，在灯具的形式与光色的变换上，要符合室内设计的要求。使用性还包括照明系统的施工安装、运行及维修的方便简单，及对未来照明发展变化留有一定的空间。2、安全性原则在选择设计照明系统时要自始至终坚持安全的原则。在设计中要遵循规范的规定和要求，严格按规范设计；在选择建筑电器设备及电器材料时，应慎重选用一些信誉好、质量有保证的厂家或品牌，同时还应充分考虑环境条件（如温度、湿度、有害气体、辐射、蒸汽等）对电器的损坏；对先进技术和先进施备要在充分论证的基础上积极采用。,第二节室内照明设计的目的和原则,3、美观性原则灯光照明尚具有装饰空间、烘托气氛、美化环境的功能。照明设计要尽可能地配合室内设计，满足室内装饰的要求。4、经济性原则经济性原则包含两方面内容：一方面是节能，照明光源和系统应该符合建筑节能有关规定和要求；另一方面是节约，照明设计应从实际出发尽可能多的减少一些不必要的设施。三、室内照明设计的要求一个良好的光环境是受照度、亮度、眩光、阴影、显色性、稳定性等各项因素的影响和制约，设计时应认真考虑。,第二节室内照明设计的目的和原则,1、照度照度是决定受照物体明亮程度的间接指标，因此常将照度水平作为衡量照明质量最基本的技术指标之一。不同的照度给人产生不同的感受，照度太低易造成疲劳和精神不振；照度太高往往因刺激太强，过分兴奋。在确定被照环境所需要的照度水平时，必须在考虑被观察物的大小尺寸的同时，考虑观察物同其背景的亮度对比程度。2、照度的均匀性为了减轻人眼因照度不均所造成的视觉疲劳，室内照度的分布应该具有一定的均匀度。我国民用建筑照明设计标准规定：工作区域内的照度的均匀度不应小于0.7。照度的均匀性主要取决于灯具在室内空间的具体排列，以及各位置上光源照度的分配。3、亮度分布要创造一个良好的光照环境，就需要亮度分布合理和室内各个面反射率选择适当，亮度差异过大，会引起视觉疲劳；亮度过于均匀，又使室内显得呆板。相近环境的亮度应当尽可能低于被观察物的亮度，通常被观察物的亮度如果为相邻环境的3倍时，视觉清晰度较好。,第三节室内照明方式与种类,一、按照照明区域分类方式是指照明设备按其安装位置或使用功能而构成的基本形式。一般情况下，照明可分为以下几种：一般照明、分区一般照明、局部照明、混合照明。1、一般照明灯具比较规则布置在整个场地的照明方式称为一般照明。一般照明可使整个场地都能获得均匀的水平照度，适应于工作位置密度很大而对光照方向无特殊要求的场所。如仓库、某些车间、办公室、教室、会议室、候车室、营业大厅等（图6-2）。,图6-2一般照明,第三节室内照明方式与种类,2、分区一般照明根据不同区域对照度要求不同的需要，分区采用一般照明的布置方式。如工作区照度要求比较高，灯具可以集中布置均匀，提高其照度值，其它区域可采用原来一般照明的布置方式。如车间的组装线、运输带、检验场地等均属此类。3、局部照明为满足某些部位的特殊光照要求，在较小范围内或有限空间内，采用辅助照明设施的布置方式。如商店橱窗内的射灯、卧室内的台灯等。下列情况宜采用局部照明：（1）局部地点需要高照度或照射方向有要求时；（2）由于遮挡而使一般照明照射不到的范围；（3）需要克服工作区及其附近的光幕反射时；（4）需要削减气体放电光源所产生的频闪效应的影响时；（5）视功能降低的人需要有较高的照度时。但在整个工作场或一个房间中，不应只装设局部照明而无一般照明，因为这样会形成亮度分布不均匀而影响视觉功能。,第三节室内照明方式与种类,4、混合照明有一般照明和局部照明共同组成的照明布置方式，是在一般照明的基础上再加强局部照明，有利于提高照度和节约能源。混合照明适宜于照度要求高、对照射方向有特殊要求、工作位置密度不大而采用单独设置一般照明不合理的场所。常用于商场、展览馆、医院、体育馆、车间等（图5-3）。,图6-3混合照明,第三节室内照明方式与种类,二、按照光照形式分类按光照的形式不同可分为：直接照明、间接照明、混和照明。1、直接照明直接照明是指绝大部分的灯光直接照射到物体上，其特点是光效高、亮度大、构造相对简单、适用范围广，常用于对光照无特殊要求的整体环境照明和对局部地点需要高照度的局部照明,图6-4直接照明,第三节室内照明方式与种类,2、间接照明间接照明是指光线通过折射、反射后再照射到被照射物体上，其特点是光线柔和，没有很强的阴影，其光效低、一般以烘托室内气氛为主，是装饰照明和艺术照明常用的方式之一（图6-5）。,图6-5间接照明,第三节室内照明方式与种类,3、混和照明是由直接照明和间接照明以及其照明方式组合而成，以满足多种不同的人工照明要求（图6-6）。,图6-6混合照明,第三节室内照明方式与种类,三、按照明的用途分类1、正常照明正常工作时使用的照明。它一般可单独作用，也可与事故照明、值班照明，同时使用，但控制线路必须分开。2、事故照明在正常照明因故障熄灭后，可供事故情况下继续工作或安全通行、安全疏散的照明。事故照明灯宜布置在可能引起事故的设备、材料的周围，以及主要通道入口，事故照明必须采用能瞬时点亮的可靠光源，一般采用白炽灯或卤钨灯。3、警卫照明根据警卫任务需要而设置的照明。4、障碍照明装设在障碍物上作为障碍标志用的照明，称为障碍照明。如航标灯等。,第三节室内照明方式与种类,5、装饰照明是为美化、装饰或烘托某一特定空间环境而设置的照明。6、艺术照明是通过运用不同的灯具，不同的投光角度和不同的光色，制造出一种特定的空间气氛的照明。,第四节室内照明常用灯具,一、室内常用的光源类型1、白炽灯（图6-6）是最普通的灯具类型，是重要的点光源，加装灯罩后可作为聚光灯。发光的方法是利用电流通过的钨丝被加热到白炽状态而发光。具有造价低廉、色彩品种多、色光接近太阳光、易于进行光学控制并可适合各种用途等优点，但光效率较低、寿命较短。,图6-6白炽灯,图6-7荧光灯,第四节室内照明常用灯具,2、荧光灯（图6-7、图6-8）荧光灯是一种低气压汞蒸气弧光放电灯，主要是由灯管、电极及附件组成。和白炽灯相比，荧光灯光效高、寿命长、光色和显色性好等优点。荧光灯发光的颜色取决于在灯管内侧的磷光体涂层，有：日光色、暖白色、蓝色、黄色、绿色、白色和粉红色等。,图6-8荧光灯,第四节室内照明常用灯具,3、钠灯（图6-9、图6-10）钠灯是利用钠蒸气放电发光的气体放电灯,分为高压钠灯和低压钠灯两大类。钠灯的光色呈橙黄色，显色性差，但耗电省、光效高，穿透云雾能力强，非常适合于大面积照明，如广场照明、道路照明、泛光照明(见动画)等。,图6-9钠灯,图6-10钠灯,第四节室内照明常用灯具,4、卤钨灯卤钨灯属于热辐射光源，工作原理和白炽灯一样，差别就是卤钨灯泡内所填充的气体含有部分卤族元素或卤化物。卤钨灯和白炽灯相比光效高，光色更白，色调更冷，且具有体积小、便于控制、寿命长、输出光通量稳定等特点，广泛应用于大面积照明和定向照明的场所。如展厅、广场、商店橱窗照明、影视照明等。5、霓红灯（图6-11）多用于商业标志和艺术照明，必须有镇流器，很费电，但很耐用。,图6-11霓红灯,第四节室内照明常用灯具,图6-12常用的光源类型,第四节室内照明常用灯具,二、室内常用的照明灯具类型1、吊灯（图6-13）吊灯是利用钢管或吊链或其它垂吊工具将灯具悬挂在室内空间某一高度上。吊灯主要是用于室内的一般照明，由于它处于室内空间的中心位置，所以具有很强的装饰性，影响着室内的装饰风格。,图6-13吊灯,第四节室内照明常用灯具,2、吸顶灯（图6-14）吸顶灯是直接将灯具安装在顶棚面上。吸顶灯的使用功能及特性基本与吊灯相同，只是形式上有所区别。与吊灯的不同是在使用空间上，吊灯多用于较高的性质比较重要空间环境中，而吸顶灯由多用于较低的空间中。,图6-14吸顶灯,2019/12/13,26,可编辑,第四节室内照明常用灯具,3、投射灯（图6-15）是利用光束集中照射于某一物品、某一场地等的照明灯具，室内装饰照明常用于小型投光灯，主要用于物品的陈列及其它重点照明等。,图6-15投射灯,第四节室内照明常用灯具,4、台灯、地灯（图6-16）是以某种支撑物来支撑光源，从而形成统一的整体，当运用在台面上时叫台灯。运用在地面上时叫地灯。,图6-16台灯、地灯,第四节室内照明常用灯具,5、壁灯（图6-17、图6-18）安装于墙壁上的灯具叫壁灯。,图6-18壁灯,第四节室内照明常用灯具,壁灯具有一定的功能性，如在无法安装其他照明灯具的环境，就要考虑用壁灯来进行功能性的照明。比如楼梯间内无法在顶棚安装灯具，而使用壁灯就能解决照明问题。再比如空间不规则的卫生间，也可采用壁灯进行照明，另外在高大的空间内，吊灯无法使整个空间的每个角落都能得到足够的照明，这时选用壁灯来作为补充照明，就能解决照度不足的问题。壁灯设计得当可以创造出理想的艺术效果。首先它可以通过自身造型产生装饰作用，同时它所产生出的光线也可以起到装饰作用。另外，它与其他照明灯具配合使用，可以丰富室内光环境，增强空间层次感，改善明暗对比。,图6-17壁灯,第四节室内照明常用灯具,6、舞台灯（图6-19）在舞台照明上广泛使用的灯种。为演出时用于侧光、面光、顶光，及其它需要布光的场合，如礼堂、会场、剧场等。类型很多如：聚光灯、散光灯、回光灯、柔光灯、追光灯、PAR灯、电脑灯、舞台幻灯等。,图6-19舞台灯,第四节室内照明常用灯具,三、建筑照明设计形式1、发光顶棚利用乳白色玻璃、磨砂玻璃、晶体玻璃、等半透明漫射材料或格片作为吊顶的面层，内装以白炽灯或荧光灯为主的光源，即构成了发光顶棚。这种低亮度漫射型的照明装置主要特点是发光表面亮度低而面积大，照度均匀、光线柔和，无强烈阴影、无眩光。常用于会议室、商场等（图6-20）。发光顶棚的按面层材料不同大致可分为两种：一种是采用乳白色玻璃、磨砂玻璃、晶体玻璃、等半透明漫射材料作为面层；另一种是采用格片作为面层（图6-21）。发光顶棚的光源安装在夹层中间，夹层必须要有一定的高度，以便于在夹屋中对照明设备进行维修。发光顶棚的光源常用白炽灯或荧光灯，由于荧光灯的发光效率高，散热少，发光面大，较易得到均匀的亮度，所以优先采用。,第四节室内照明常用灯具,图6-20发光顶棚,图6-21发光顶棚构造示意,2、嵌入式筒灯嵌入式筒灯是将筒灯嵌入吊顶中，光源不外漏，故能保持建筑装饰的整体统一和完美，不会因灯具的设置而影响吊顶艺术，嵌入式筒灯属于定向式照明灯具，有聚光和散光型两种，常用于大厅的补充照明和局部照明的加强（图6-22）。,第四节室内照明常用灯具,图6-22筒灯,图6-23发光灯槽,第四节室内照明常用灯具,、发光灯槽（光檐）发光灯槽是利用装饰构造对光源进行遮挡，使光投向上方或侧方，并通过反射光使室内得到照明的一种照明方式。发光灯槽的照明方式是间接照明方式，光线是反射光，所以在室内会得到柔和、均匀的光环境，通过发光灯槽的处理，会使顶部更具有层次感，同时顶棚被照亮，会使整个空间有增高的错觉。它可以做成一层，也可以做成多层（图6-23）。发光灯槽的构造可见图6-24。见动画,图6-24发光灯槽构造示意,第四节室内照明常用灯具,发光灯槽所采用的光源多数为荧光灯，有时为达到特殊的艺术效果也可以采用白炽灯、霓虹灯及发光二极管等。发光灯槽的设计原则：首先，室内应具备一定的空间高度，一般情况下，在顶部采用发光灯槽会使房屋高度局部降低150300mm。第二，要考虑发光灯槽内的光源与槽边要有一定的距离，一般情况下应保持在200300mm之间，以避免光源暴露在人的视觉范围之内。第三，发光灯槽的内壁要进行处理，一方面需考虑增强光的反射，另一方面也是要避免吊顶内部结构暴露在人的视线以内。通常情况下，发光灯槽距顶越远，被照射的顶面积就越大，发光灯槽距顶越近，被照射的顶面积就越小。,第五节住宅照明设计,一、住宅照明设计概述1、照度选择居住环境是人们进行多种活动的场所，通常人们要在住宅内休息、学习、娱乐等，因此照明设计要针对不同的活动要求和活动性质，按照国家的有关照明设计标准和人们的生活习惯，选择相应的照度值。但从我国现行标准和国外对照来看，其照明水平还远低于发达国家，作为小康住宅的照度应从现有国家标准基础上，提高1.2个等级。因此在选用进户线截面时应适当保留一定的余度，以适应以后的需要。2、亮度选择住宅内部房间功能分配比较明确，要创造一个舒适的灯光环境，就要根据各房间作用、性质采用不同的亮度，要注意主要空间和附属空间的亮度平衡和主次关系。要避免出现极明极暗的现象，或过暗的阴影出现；又要避免房间内照度均匀，空间呆板，没有主次感和层次感。,第五节住宅照明设计,如：卧室是休息的场所，需要较弱的光线，宜采用低亮度；客厅是全家活动、会客、娱乐的地方，应该有充足的照明，以提高人的情绪和愉快感。另外，要注意空间的主次关系，客厅是主要空间，走道是次要空间，走道的照明就不要过于明亮，避免喧宾夺主、主次颠倒。图6-25、图6-26为住宅内部房间亮度选择的实例。,图6-25卧室,图6-26客厅,第五节住宅照明设计,3、照明灯具选择住宅照明灯具选择总的原则是“实用、舒适、安全、经济”。实用是光源的种类及功率、灯具的形式等都要符合房间的需要；舒适是指光线柔和、自然，其强度符合人的适应范围，光色要符合环境气氛的要求；安全是指照明灯具的配置，包含线路、开关、插座及灯具的外壳等等，都必须做到安全可靠；经济是指照明灯具的选择经济合理，又考虑长期作用的节能、高效。4、其它住宅内的照明系统的维护、更换，有时要住户自己维护，因此在设计时应注意以下几个方面：（1）安装位置适当：应该是人们易达到的高度和位置。（2）选择易拆装的照明器：当光源需要更换时要易拆装。（3）开关的位置适当：原则上要在入口处设置房间主要光源的开关，有时可以把开关设置在房间外边。另外还要研究室内的布局及生活上的交通线路，以选择最适当的位置设置开关，其他照明器的开关，如台灯、地灯等的开关最好设置在灯具周围，方便操作。,第五节住宅照明设计,（4）注意安全性：一般家庭成员复杂，特别是有老年人或儿童的家庭，就要更注意灯具的安全性，灯具要有足够的保护，避免光源或带电部分外露，灯具的开关等操作部分要与光源保持一定距离，灯具的安装要牢固，摆放的位置要合适，并应考虑它的稳定性及坚固性。二、住宅主要房间照明设计1、门厅与走道门厅是住宅的出入通道，走道是连接室内各房间的交通要道，两者作用都是作为交通联系用，也可兼做贮藏空间用。门厅是家居总体印象的开始，常要求光线明亮，以增加空间的开阔感；走道则要求光线比较柔美，亮度不宜太高。门厅和走道照明的方式主要采用顶部照明，如设吸顶灯或设置光带、光槽、嵌入筒灯等，走道也可采用壁灯。如图图5-27、5-28，走道的照明采用筒灯镶嵌在曲线形的吊顶内，即结合了装饰风格，又满足了使用。,第五节住宅照明设计,图5-27走道,图5-28走道的照明布置,2、客厅客厅是家庭团聚、休息、会客和娱乐的场所，是住宅中最为重要的空间，家庭的装饰风格一般通过客厅体现出来。客厅的照明设计，首先要满足客厅多种活动对照明的要求。例如全家团聚、会客时要求光线比较明亮、暖和，看电视时又要求光线柔和、亮度较低等；其次是满足空间对光环境创造的要求。,第五节住宅照明设计,例如利用光突出空间的层次感和明暗关系，利用光色创造环境气氛等。因此客厅的照明应采用一般照明、装饰照明和重点照明相结合的方式。（1）一般照明客厅的一般照明常选用吊灯或吸顶灯，设置在客厅空间的中央附近，这在一定程度上使空间明亮起来，并使空间有一个统一感和中心感。如图5-29，客厅采用的吊灯其到上述作用，并能和房间内的家俱、窗帘统一协调。（2）装饰照明和重点照明根据客厅功能要求采用如台灯、地灯、壁灯、小型射灯，或设置发光灯槽、嵌入式筒灯等建筑化装饰照明的手段，形成多种组合的照明方式，并把直射光和漫射光搭配使用，这一方面使空间得到了充足的照明，满足各种功能的需要，另一方面丰富了空间的光环境，活跃了空间气氛，如图6-30所示。,第五节住宅照明设计,图6-29客厅的照明布置,图6-30客厅的照明,第五节住宅照明设计,3、卧室卧室是休息、睡眠或学习的场所，是私密性要求较高的空间。住宅中的卧室一般可分为主卧室和次卧室，主卧室供家庭主人用，其主要作用是供人休息，有时兼梳妆间用；次卧室供家庭其它成员用，其作用除休息外有时还兼作书房。卧室的灯光设计主要是创造一个安静、柔和、温馨的光环境。（1）一般照明卧室的一般照明可选择一盏吸顶灯（半透明型灯罩）或一盏选型新颖、色彩鲜艳（活跃室内气氛）的吊灯，在吊灯的光色中还可以适当加入一些红色或紫色，以增加室内温馨浪漫、神秘的气氛。如图5-31。,图6-31卧室的一般照明,第五节住宅照明设计,（2）装饰照明和重点照明卧室的装饰照明和重点照明主要创造空间气氛和满足其它功能用。为降低室内光线明暗反差，可设置壁灯、小型射灯（投射图画、照片等），或设置发光灯槽、筒灯等（与一般照明配合，有时甚至可不要一般照明）；为满足主人读书、梳妆的要求，可在床上方安装两盏可调的阅读灯或设置台灯