第七章 室内照明设计.doc

第七章 室内照明设计在光的照耀下人们看到了大千世界的千姿百态和丰富多彩，同样人的生活和工作也离不开光。做为人类生活环境组成部分的建筑，人们只有通过光才能看到。在室内设计中搞好照明设计，会方便人们的生活、工作，在此基础上追求光的艺术效果，产生亲切动人的室内光环境，可以满足人们的精神需求。因此，室内照明设计是室内设计的重要组成部分。第一节 室内照明的基础知识一、光的性质从物理特性上讲，光是能量的一种形态，在其传播过程中无需任何物质媒介。这种能量的传递方式被称作“辐射”。科学已证实，光的本质是电磁波，可见光仅占电磁波的极小部分。人的视觉可识别波长在380nm到780nm（纳米，1nm相当于十亿分之一米）之间，也就是我们常说的可见光。二、光照明与视觉效应视觉对信息的捕捉是个瞬间即逝的过程，它是一个多步编码和分析的最终产物，将这些编码分析的过程综合起来，确定了环境亮度和色度的变化。在可见光谱范围内，视觉灵敏度是不均匀的，它随波长的不同而变化。在明觉条件下，正常人的眼睛都能感受到颜色；当环境亮度低于每平方米10cd时属于暗视觉范围，此时主要由视觉的柱状感受细胞起作用。柱状细胞对颜色的敏感性差，在暗视觉状态下，视觉反应是无色的。三、光照的基本单位及特性在光环境设计中，通常需用光通量、发光强度、照度及亮度等物理量来进行计算以保证设计质量和效果，而光环境中的照度、亮度、光色、眩光等因素也是影响照明质量的关键，是获得良好、舒适光环境的前提条件。1）光通量表示光源单位时间输出可见光能的多少，光通量会因光源的种类而异（图711）。单位：流明（1m）。2）发光强度 光源在某一方向上的单位立体角内发出的光通量叫做光源在该方向的发光强度，即光通量的空间密度。单位：坎德拉（cd）。3）照度 指室内外环境中，被照物体表面单位面积上接受的光通量（图712）。单位：勒克斯（1x）。1勒克斯等于是1流明的光通量均匀布在1平方米的表面产生的照度。在一定范围内照度增加，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效率。照度的大小取决于发光强度，还同光源距被照面距离有关，照度在一定程度上决定室内环境的明亮程度。4）亮度 亮度是指被照表面单位面积所反射出来的光通量，也称作发光度（图713）。单位：坎德拉/平方米（cd/m2）。亮度取决于很多变量，包括照度、物体表面的反射率、观察角度、周围环境对比以及视敏度等。可以把亮度设计看做照度设计的补充，室内环境各表面的亮度决定了整个空间光环境的质量和效果。同样的照度由于各表面的反射比率不同所形成的光环境也就不同，进而对人的生理和心理会产生不同的影响（图714）。5）光色 光色是光给人的冷暖感觉，光色主要取决于光源的色温（k），并影响室内气氛。感觉温暖；色温高，感觉凉爽。日光的色温一般为3300k，色温3300k为暖色，3300k色温5300k为中间色，色温5300k为冷色（图715）。光源的色温应与照度相适应，即随着照度增加，色温应相应提高。否则，在低色温、高照度下，会使人感到酷热；而在高色温、低照度下会使人感到阴森恐怖（图716）。设计者应联系光、目的物和空间的彼此关系，去判断它们的相互影响。光的强度能影响人对色彩的感觉，如红色的帘幕在强光下更鲜明，而蓝色和绿色在弱光下更突出（图717）。6）眩光 人的眼睛不能同时调节两个反差极大的确明暗，而当视野内存在这种干扰视觉或使视觉不舒适、疲劳的高亮度或强烈的明暗对比时，眩光便产生了。眩光会降低人眼的视敏度、产生残像、分散注意力，影响工作效率和生活质量，带给我们心理上的烦恼和困扰，严重的还会引起瞬间失明，造成恶性事故。根据成因，眩光可分为直接眩光和间接眩光。直接眩光是由直接进入视野的过亮裸露光源，如照相的闪光灯或强烈对比引起。直接眩光可通过隐蔽光源或降低光源亮度来避免，如视野范围内不宜设高亮度，即采用遮光罩、格栅来形成保护角加以避免（图718）。间接眩光或称反射眩光，是由光泽表面，如玻璃、金属以及光滑的地板、纸张等到反射的强光引起的。间接眩光可通过调整被照物与光源的相对位置，以及谨慎选用光泽表面的饰面材料来避免（图719）。第二节 室内采光的类型与照明方式 室内光环境的设计是利用灯饰的艺术语言或自然光的照明对室内环境描写和刻画，创造一种以人为本的和谐空间。室内设计中光环境的照明主要分为自然采光和人工照明两种：一、自然光环境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。1.自然采光的方式建筑空间中，自然采光应是首先考虑的采光方式。自然采光主要靠设置在墙和屋顶等维护结构的洞口来获取，采光效果主要取决于采光部位和采光口面积大小及形状、位置，透光材料的种类、颜色以及邻近物体的遮挡程度等因素。较大的采光口往往会使室内生机勃勃，较小的采光口则会使室内幽暗神秘并富于戏剧效果。自然采光应结合室内空间的使用功能、特点、风格、当地气候等因素加以确定。根据光的来源方向以及采光口所处的位置，分为侧窗和天窗采光两种形式。1).侧窗侧窗为在室内侧墙上开的采光口，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（图721）。但侧面采光只能保证有限进深的光要求（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，将采光口提高到2m以上，称为高侧窗（图722）。2).天窗天窗是在室内空间顶部开设的采光口，顶部采光是自然采光利用的基本形式，其采光率是同样面积侧窗的5倍以上。照度分布均匀，光色较自然，且光线稳定。透过天窗，可见天光去影以阳光的高度角变化，可为室内带来变幻丰富的动态光影信息，光线自上而下由明到暗，富于层次感、生动感，极具感染力（图723）（图724）。2.自然采光的调节 在许多情况下，室内设计师的任务不是取得自然光线的最大效果，而是利用各种手段对其进行调节、修正或控制。直射的阳光会令人感觉不适，而由于室内的昏暗产生较强的对比则会破坏室内空间的形象。室内设计师的任务是运用各种手段来调节自然光与室内空间效果相吻合的采光效果。1.利用窗帘、采光格栅或开启天窗等方法对直射的光线进行调节，以获得合适、稳定的采光（图725）（图726）。2.结合人工照明的设置，采用自然光与人工照明相结合的方式，来弥补、改善自然光线强度变化不定及色温单一的特点（图727）。二、人工光环境 人工光环境也就是“灯光照明”，它是夜间主要光源，同时又是白天室内光线不足时的重要补充。 1.室内照明的布局 室内照明布局不是单一的，为了使用上的不同功能和效果，一般需要三种照明布局形式：即基础照明、重点照明和装饰照明。 1).基础照明所谓基础照明是指大空间全面的、基本的照明、重点在于与重点照明的亮度有适当的比例，使室内形成一种格调（图728）。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。一般应选用比较均匀的、全面性的照明灯具。2).重点照明重点照明是指对主要场所和对象进行重点投光。如商品陈列架或橱窗的照明，目的在于增强顾客对目击对象的注意力。其亮度是根据商品种类、形状、大小及展览方式等来确定的，要注意其亮度与周围店堂空间的基本照明相配合。一般情况下使用强光来加强商品表面的光泽，强调商品的形象，其亮度是基本照明的35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（图729）（图7210）。3).装饰照明为了对室内进行装饰，增加空间层次，制造环境气氛，常用装饰照明。为使光线更加悦目，可使用装饰吊灯、壁灯、挂灯等图案形式统一的系列灯具（图7211）。这样能使室内繁华而不杂乱，并渲染了室内环境气氛，更好地表现具有强烈个性的空间艺术。值得注意的是，装饰照明始终只能是以装饰为目的的独立照明，不兼作基本照明或重点照明，否则就会削弱精心设计的装饰形象。2.室内照明的方式 如果对光源不加以处理，既不能充分发挥光源的能效，也不能满足室内照明环境的需要，有时还会引起眩光的危害。因此，利用不同材料的光学特性，利用材料的透明、不透明、半透明质地制成各种各样的照明设备和照明装置，重新分配照度和亮度，根据不同的需要来改变光的发射方向和性能，是室内照明应该研究的主要问题。照明方式按灯具的散光方式分为直接照明、半直接照明、间接照明、半间接照明和漫射照明。1).直接照明光线通过灯具射出，其中90%以上或全部光线能够直接照射到被照物体上，光的工作效率高、亮度大，是一般室内照明的最普通形式（图7212）。但在室内单一地使用直接照明灯具，会产生明暗对比强烈的光环境，阴影严重。一方面，会使人集中注意力，容易突出重点和中心；另一方面，较强烈的明暗对比也容易使人产生视觉疲劳。2).半直接照明半直接照明方式是将60%90%的光线直接作用于被照物体上，而其余10%40%的光线则经过反射方式间接地作用于工作台面或被照物体上进行辅助照明（图7213）。灯具多会选用半透明材料制作，或使灯罩上部开口。这种照明方式在满足工作面照度的同时，也使非工作面得到一定照明，光环境主次分明，相对柔和，能产生较高的空间感。3).间接照明这种照明方式是将光源遮蔽而产生间接光的照明方式。它使90%100%的光射向顶棚或墙面，再从这些表面反射至工作面，10%以下的光线则直接照射到工作面，光线几乎全部来自反射，光的利用率很低，光线较弱、较柔和，几乎没有阴影，同时也容易平淡。从顶棚和墙上反射下来的间接光，还会造成天棚升高的错觉（图7214）。4).半间接照明这种照明方式是将半透明的灯罩装在灯泡下部，这样60%以上的光线射向天棚，形成间接光源，40%以下的光线经过罩向下直接照明于工作面（图7215）。这种照明方式与间接照明方式效果接近，只是工作面能够得到更多照明，并且也没有强烈的明暗对比，对于阅读和学习更可取。5).漫射照明也称扩散照明，常见漫射照明有两种方式：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；另一种是用半透明灯罩把光线全部封闭而产生漫射（图7216）。这种照明方式是将光线由灯具表面均匀地向四周扩散，光线柔和，无明显阴影，可有效避免眩光，视觉舒适，但光效不高，损耗较多，亮度分布均匀，容易平淡。第三节 室内照明的艺术处理手法光在室内空间中由于它的固有性质而发挥多种作用，诸如使空间明亮，增强空间中的可见度；使空间中的物体形成立体感；使空间中的物体好似减轻重量；使空间好似开敞或凝缩；使空间表现出纯净、明暗、虚实等效果。正因为光可发挥出这些作用，在设计时，便可以利用这些作用创造出多种室内光环境及其相应的环境气氛。一、灯具的种类及艺术效果灯具随着新技术新材料日新月异的发展，花色品种繁多，造型丰富，光、色、形、质可谓变化无穷，灯具不仅为人们的生活提供照明的条件，而且是室内环境设计中重要的画龙点睛之笔。灯具按照安装方式可分为下列类型：1.悬吊类：通称吊灯。有一般性吊灯，用于一般性室内空间；花灯，用于豪华高大的大厅空间（图731）；宫灯，一般用于具有传统古曲式风格的可堂（图732）；伸缩性吊灯，采用伸缩的蛇皮管或伸缩链作吊具（图733），可在一定范围内根据需要调节灯具的高度。2.吸顶类：紧贴天棚的灯具。有凸出型吸灯，这类灯具适用面积较大，可以单盏使用，也可以组合使用，前者适用于较小的空间，后者适用于较大空间（图734）；嵌入型吸顶灯，灯具嵌入天棚内，组合使用给人以星空繁照的感觉（图735）。3.壁灯：壁灯有附墙式和悬挑式两种，安装在墙壁和柱子上。壁灯造型要求富有装饰性，适用于各种空间（图736）（图737）。4.落地灯：也称座地灯，是家居客厅、起居室、宾馆客房、接待室等空间的局部照明灯具，是室内陈设之一，具有装饰空间的作用（图738）。5.台灯：座落在台桌、茶几、矮柜的局部照明的灯具，也是现代家庭中富有情趣的主要陈设之一，在现代宾馆中，台灯已经成为具有特色的装饰照明手段（图739）。6.特种灯具：为各种专门制造的照明灯具，如用于舞台表演的追光灯、回光灯、天幕泛光灯、旋转灯、光束灯、流星灯等（图7310）（图7311）。二、灯光的表现方式1.面光表现面光是指室内天棚、墙面和地面做成的发光面。天棚面光的特点是光照均匀，光线充足，表现形式多种多样（图7312）。2.带光表现所谓带光是将光源布置成长条形的光带。表现形式变化多样，有方形、格子形、条形、环形、三角形以及其他多边形。长条形光带具有一定的导向性，在人流众多的公共场所环境设计中常常用作导向照明，其他几何形光带一般作装饰之用（图7313）。3.点光表现点光是指投光范围小而集中的光源。由于它的光照明度强，大多用于餐厅、卧室、书房以及橱窗、舞台等场所的直接照明或重点照明（图7314）。点光表现手法多样，由于光线的方向变化，可形成水平方向的顺光和逆光，以及垂直方向的底光和顶光等效果。4.静止灯光与流动灯光灯具固定不动，光照静止不变，不出现闪烁的灯光为静止灯光。这种照明方式，能充分利用光能，并创造出稳定、柔和的光环境气氛（图7315）。相反，流动照明方式，具有丰富的艺术表现力，是舞台灯光和都市霓虹灯广告设计中常用的手段。照明的霓虹灯不断地流动闪烁，频频变换颜色，不仅突出了艺术形象，而且渲染了环境艺术气氛（图7316）。5.激光 激光是由激光器发射的光束。产生激光束的介质有晶体、玻璃、气体（如氧、气氪等）和染料溶液（图7317）。某些气体激光器已作为光源用于灯光艺术，其中氦氖激光器是最为常用的一种。三、创造室内光环境气氛的技法室内光环境的气氛取决于室内空间的功能、性格及特定的要求。利用光的性质，运用一些灯光艺术的技法，可创造力出所需要的室内光环境的气氛。以下列举一些常用的技法。1.利用灯光的方向和数量 在室内空间中灯光的位置可确定它的方向，一般利用顶部下射和侧部斜射来冲淡或加重它的方向性（图7318）。灯光与人或物体的距离的变化可创造出不同的光影效果，有助于发挥灯光造型的表现力。当然还要考虑灯光分布和艺术构图的因素，在设计时要运用这些因素使其变化来创造要求的环境气氛。通过地面点缀的灯光对空间进行引导。2.利用灯光的亮度 室内空间中灯光照射到各个表面上的亮度分布可创造出不同的光环境气氛。在室内空间中，垂直或水平面上使用聚光灯重点照射，可创造出强烈对比，引起人们的注意或兴趣，并指出活动中心（图7319）。而采用漫射光