關(guān)于室內(nèi)智能照明設(shè)計(jì)的知識(shí)講解

光照的作用，對(duì)人的視覺(jué)功能極為重要。沒(méi)有光就看不到一切，這是一般的常識(shí)。就室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)面言，光照不僅能滿足人的視覺(jué)功能的需要，而且是美化環(huán)境必不可少的物質(zhì)條件。

光照可以構(gòu)成空間，并能起到改變空間、美化空間的作用。它直接影響物體的視覺(jué)大小、形狀、質(zhì)感和色彩，以至直接影響到環(huán)境的藝術(shù)效果。

一、光的種類

照明用光隨燈具品種和造型不同，產(chǎn)生不同的光照效果。所產(chǎn)生的光線，可分為直射光、反射光和漫射光三種。

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，電能消耗少，為了避免光線直射人眼產(chǎn)生眩光，通常需用燈罩相配合，把光集中照射到工作面上，其中直接照明有廣照型、中照型和深照型三種。

2.反射光

反射光是利用光亮的鍍銀反射罩作定向照明，使光線受下部不透明或半透明的燈罩的阻擋，光線的全部或一部分反射到天棚和墻面，然后再向下反射到工作面。這類光線柔和，視覺(jué)舒適，不易產(chǎn)生眩光。

3.漫射光

漫射光是利用磨砂玻璃罩、乳白燈罩，或特制的格柵，使光線形成多方向的漫射，或者是由直射光、反射光混合的光線。漫射光的光質(zhì)柔和，而且藝術(shù)效果頗佳。

在室內(nèi)照明中，上述三種光線有不同的用處，由于它們之間不同比例的配合就產(chǎn)生了多種照明方式。

二、照明方式

根據(jù)光通量的空間分布狀況，照明方式可分為以下五種，如圖5—3所示。

1.直接照明

光線通過(guò)燈具射出，其中90%—100%的光通量到達(dá)假定的工作面上，這種照明方式為直接照明。次種照明方式具有強(qiáng)烈的明暗對(duì)比，并能造成有趣生動(dòng)的光影效果，可突出工作面在整個(gè)環(huán)境中的主導(dǎo)地位，但是由于亮度較高，應(yīng)防止眩光的產(chǎn)生。

2.半直接照明

半直接照明方式是半透明材料制成的燈罩罩住燈泡上部，60%—90%以上的光線使之集中射向工作面，10%—40%被罩光線又經(jīng)半透明燈罩?jǐn)U散而向上漫射，其光線比較柔和。這種燈具常用于較低的房間的一般照明。由于漫射光線能照亮平頂，使房間頂部高度增加，因而能產(chǎn)生較高的空間感。

3.間接照明

間接照明方式是將光源遮蔽而產(chǎn)生的間接光的照明方式，其中90%—100%的光通量通過(guò)天棚或墻面反射作用于工作面，10%以下的光線則直接照射工作面。通常有兩種處理方法，一是將不透明的燈罩裝在燈泡的下部，光線射向平頂或其他物體上反射成間接光線；一種是把燈泡設(shè)在燈槽內(nèi)，光線從平頂反射到室內(nèi)成間接光線。這種照明方式單獨(dú)使用時(shí)，需注意不透明燈罩下部的濃重陰影。通常和其他照明方式配合使用，才能取得特殊的藝術(shù)效果。

4.半間接照明

半間接照明方式，恰和半直接照明相反，把半透明的燈罩裝在燈泡下部，60%以上的光線射向平頂，形成間接光源，10%—40%部分光線經(jīng)燈罩向下擴(kuò)散。這種方式能產(chǎn)生比較特殊的照明效果，使較低矮的房間有增高的感覺(jué)。也適用于住宅中的小空間部分，如門(mén)廳、過(guò)道等，通常在學(xué)習(xí)的環(huán)境中采用這種照明方式，最為相宜。

5.漫射照明方式

漫射照明方式，是利用燈具的折射功能來(lái)控制眩光，將光線向四周擴(kuò)散漫散。這種照明大體上有兩種形式，一種是光線從燈罩上口射出經(jīng)平頂反射，兩側(cè)從半透明燈罩?jǐn)U散，下部從格柵擴(kuò)散。另一種是用半透明燈罩把光線全部封閉而產(chǎn)生漫射。這類照明光線性能柔和，視覺(jué)舒適，適于臥室。

三、照明的布局形式

照明布局形式分為三種，即基礎(chǔ)照明，重點(diǎn)照明和裝飾照明。

1.基礎(chǔ)照明

所謂基礎(chǔ)照明是指大空間內(nèi)全面的、基本的照明，重點(diǎn)在于能與重點(diǎn)照明的亮度有適當(dāng)?shù)谋壤o室內(nèi)形成一種格調(diào)，基礎(chǔ)照明是最基本的照明方式。除注意水平面的照度外，更多應(yīng)用的是垂直面的亮度。一般選用比較均勻的、全面性的照明燈具。

2.重點(diǎn)照明

重點(diǎn)照明是指對(duì)主要場(chǎng)所和對(duì)象進(jìn)行的重點(diǎn)投光。如商店商品陳設(shè)架或櫥窗的照明，目在在于增強(qiáng)顧客對(duì)商品的吸引和注意力，其亮度是根據(jù)商品種類、形狀、大小以及展覽方式等確定的。一般使用強(qiáng)光來(lái)加強(qiáng)商品表面的光澤，強(qiáng)調(diào)商品形象。其亮度是基本照明的3—5倍。為了加強(qiáng)商品的立體感和質(zhì)感，常使用方向性強(qiáng)的燈和利用色光以強(qiáng)調(diào)特定的部分。

3.裝飾照明

為了對(duì)室內(nèi)進(jìn)行裝飾，增加空間層次，營(yíng)造環(huán)境氣氛，常用裝飾照明，一般使用裝飾吊燈、壁燈、掛燈等圖案形式統(tǒng)一的系列燈具。這樣可以使室內(nèi)繁而不亂，并渲染了室內(nèi)環(huán)境氣氛，更好地表現(xiàn)具有強(qiáng)烈個(gè)性的空間藝術(shù)。值得注意的是裝飾照明只能是以裝飾為目的獨(dú)立照明，不兼作基本照明或重點(diǎn)照明，否則會(huì)消弱精心制作的燈具形象。

四、照明質(zhì)量

高質(zhì)量的照明效果是獲得良好、舒適光環(huán)境的根本，而照明環(huán)境中的照度、亮度、眩光、陰影、顯色性等因素則是左右高質(zhì)量照明效果的關(guān)鍵。因此，只有正確處理好以上各要素，才能獲得理想的光環(huán)境。

1.照度

照度，是指被照物體單位面積上的光通量值，單位是lx（靳克斯），它是決定被照物體明亮程度的間接指標(biāo)。在一定范圍照度增加，可使視覺(jué)功能提高。合適的照度，有利于保護(hù)視力和提高工作與學(xué)習(xí)功率。在確定被照環(huán)境所需照度大小時(shí)，必須考慮到被觀察物體的大小尺寸，以及它與背景亮度的對(duì)比程度的大小，以均勻合理的照度保證視覺(jué)的基本要求。

2.亮度

亮度，是指發(fā)光體在視線方向單位投影面積上的發(fā)光強(qiáng)度，單位 cd/m2。它表示人的視覺(jué)對(duì)物體明亮程度的直觀感受。在室內(nèi)照明設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)注意保證適宜的亮度分布。在室內(nèi)環(huán)境中，若彼此亮度變化太大，人的視覺(jué)從一處轉(zhuǎn)向另一處時(shí)，眼睛就被迫經(jīng)過(guò)一個(gè)適應(yīng)過(guò)程，如果這種適應(yīng)過(guò)程重復(fù)次數(shù)過(guò)多，則會(huì)造成視覺(jué)疲勞。背景環(huán)境的亮度應(yīng)盡可能低于被觀察物體的亮度，當(dāng)被觀察物體的亮度為背景環(huán)境高度的3倍時(shí)，通常可獲得較好的視覺(jué)清晰度，即背景環(huán)境與被觀察物體的反射比宜控制在0.3—0.5的范圍內(nèi)。

3.眩光

眩光，是指視野內(nèi)出現(xiàn)過(guò)高亮度或過(guò)大的亮度對(duì)比所造成的視覺(jué)不適或視力減低的現(xiàn)象。例如，在白天看太陽(yáng)，由于它的亮度太大，眼睛無(wú)法適應(yīng)，睜不開(kāi)眼。再如，在晚上看路燈，明亮的路燈襯上漆黑的夜空，黑白對(duì)比太強(qiáng)，同樣感到刺眼。在室內(nèi)照明設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)眩光。

眩光有兩種形式，即直射眩光和反射眩光。由高亮度的光源直接進(jìn)入人眼所引起的眩光，稱為“直接眩光”；光源通過(guò)光澤表面的反射進(jìn)入人眼所引起的眩光，稱為“反射眩光”。因此，在室內(nèi)燈光設(shè)計(jì)中，除應(yīng)限制直射眩光的出現(xiàn)，同時(shí)要注意避免由高光潔裝飾材料（如鏡面、不銹鋼等）可能造成的反射眩光現(xiàn)象的出現(xiàn)。眩光與視線的關(guān)系，如圖5—4所示。

產(chǎn)生直射眩光的原因，主要是光源的亮度、背景亮度、燈的懸掛高度以及燈具的保護(hù)角。根據(jù)其產(chǎn)生的原因，可采取以下辦法來(lái)控制眩光現(xiàn)象的發(fā)生：

①限制光源亮度或降低燈具表面亮度。對(duì)光源可采用磨砂玻璃或乳白玻璃的燈具，亦可采用透光的漫射材料將燈泡遮蔽。

②可采用保護(hù)角較大的燈具。燈具的保護(hù)角，如圖5—5所示。

③合理布置燈具位置和選擇適當(dāng)?shù)膽覓旄叨?。燈具的懸掛高度增加后，眩光的作用就減少；若燈與人的視線間形成的角度大于45°時(shí)，眩光現(xiàn)象也就大大減弱了。當(dāng)然，這種方式通常受房屋層高的限制，并且燈提得過(guò)高對(duì)工作面照度也不利，所以通常應(yīng)與選用較大保護(hù)角的燈具結(jié)合使用。

④適當(dāng)提高環(huán)境亮度，減少亮度對(duì)比，特別是減少工作對(duì)象和它直接相鄰的背景間的亮度對(duì)比。

⑤采用無(wú)光澤的材料。

①應(yīng)用低亮度鏡面反射器，不用搪瓷罩等。

②若要從鄰近工作區(qū)可觀察到這些燈具，則要改用適用于該工作區(qū)要求的保護(hù)角燈具。

4.光源的顯色性

光源的種類很多，其光譜特性各不相同，因而同一物體在不同光源的照射下，將會(huì)顯現(xiàn)出不同的顏色，這就是光源的顯色性。通常，人們習(xí)慣于在日光下分辯色彩，所以在比較顯色性時(shí)通常以日光或接近日光光譜的人工光源作為標(biāo)準(zhǔn)光源，將顯色指數(shù)定為100，離標(biāo)準(zhǔn)光譜越近的光源，其顯色指數(shù)越高。不同顯色指數(shù)的適用場(chǎng)所。在需要正確辨別顏色的場(chǎng)所，可以采用合適光譜的多種光源的混合的混光照明。

研究表明，色溫的舒適感與照度水平有一定相關(guān)的關(guān)系，在很低照度下，舒適的光色是接近火焰的低色溫光色；在偏低或中等照度下，舒適光色是接近黎明和黃昏的色溫略高的光色；而在較高照度下，舒適光色是接近中午陽(yáng)光或偏藍(lán)的高色溫天空光色。在設(shè)計(jì)不同環(huán)境氣氛的室內(nèi)空間時(shí)，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)纳珳睾驼斩取?/p>

5.陰影

在工作物件或其附近出現(xiàn)陰影，會(huì)造成視覺(jué)的錯(cuò)覺(jué)現(xiàn)象，增加視覺(jué)負(fù)擔(dān)，影響工作效率，在設(shè)計(jì)中應(yīng)予以避免。一般可采用擴(kuò)散性燈具或在布燈時(shí)通過(guò)調(diào)整光源位置，增加光源數(shù)量等措施加以解決。

6.照度的穩(wěn)定性

供電電壓的波動(dòng)使照度發(fā)生變化，從而影響視覺(jué)功能，故控制燈端電壓不低于額定電壓的下列值：白熾燈和鹵鎢燈97.5%，氣體放電燈95%。如果達(dá)不到上述要求，可將照明供電電源與有沖擊負(fù)荷的供電線路分開(kāi)，也可考慮采取穩(wěn)壓措施。

7.消除頻閃效應(yīng)

在交流電路中，氣體放電燈（如熒光燈）發(fā)出的光通量是隨著電壓的變化而波動(dòng)，因而在觀察移動(dòng)的物體時(shí)會(huì)出視覺(jué)失真現(xiàn)象，這樣容易使人產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)，甚至?xí)l(fā)事故，因此，氣體放電光源不能用于物體高速轉(zhuǎn)動(dòng)或快速移動(dòng)的場(chǎng)所。

消除頻閃效應(yīng)的辦法是將相鄰燈管（泡）或燈具，分別接到不同的相位線路上，例如采用三相電源分相給三個(gè)燈管的熒光燈。

五、照明的計(jì)算

照明計(jì)算方法是極其復(fù)雜的，對(duì)于室內(nèi)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，只掌握一種較粗略的計(jì)算方法就可以了，精確的計(jì)算方法很多，室內(nèi)設(shè)計(jì)人員對(duì)此有所了解即可。

在照明設(shè)計(jì)的最初階段采 用“單位容 量法”進(jìn)行估算，首先介紹單位容量值的含義，單位容量值就是指在1m2的被照面積上產(chǎn)生1Lm的照度值所需的瓦數(shù)。

計(jì)算照明的總?cè)萘浚菫榱诉M(jìn)一步求出所需燈具的數(shù)目和功率。其公式為：

照明總?cè)萘浚╓）=單位容量值×平均照度值×房間面積=瓦數(shù)

適用于一般效果的光源（白熾燈200W，熒光燈40W，氣體放電燈250W），計(jì)算時(shí)是取整個(gè)平面照度的平均值。如果房間較多，或是采用間接照明，光通量的損失是很大的，所以計(jì)算時(shí)就該比實(shí)際需要多計(jì)算20%—50%的輸入容量。

例如：某會(huì)議室平面面積6×4m，高4m，工作面（距地面85cm）上的照度為125Lx（應(yīng)查表所得），采用間接照明型的白熾燈照明，天棚與地面都是淺色。試求房間所需照明總?cè)萘亢蜔艟邤?shù)目，功率是多少？

N=0.32W×125lx×24m2=960W

光通量的損耗按20%計(jì)算：

960W×20%=192W

960W+192W=1152W

這樣確定房間應(yīng)安裝功率為200W的白熾燈6個(gè)（兩排，每排3個(gè)），即可滿足125lx的照度要求。