照明设计教案

第一章总论一、光环境与文化1、光环境文化1.1概述从光的角度来看，我们赖以生活的地球存在两个世界：一个属于白昼，另一个属于夜晚。光的发展人工取火——电灯的发明——工业化社会的成熟以及科学技术的飞速发展人类生活变得更为丰富多彩，并向多元化方向发展。“光”有了更为广泛的用途和意义，其中光环境的营造，成为环境空间设计的一个重要环节。照明设计成为展示空间魅力的舞台。1.2照明设计与光文化光文化是设计文化的一部分。照明是科学，也是艺术。对任何建筑而言它都是建筑设计成功的基础之一。设计师除了要充分地理解建筑的形体和空间，还需要能够对灯具和光源进行准确的把握和纯熟的运用。只有充分掌握“光”的控制技术，才能对“光”进行合理科学的设计，才能满足人的视觉生理和视觉心理的需要。2、照明设计的目的与分类范畴2.1照明设计的目的有关资料表明：在正常人每天接受的外界信息中，超过80%的信息是通过人体的视觉器官接受的。而人几乎每天都要在人造光环境中停留相当长的时间，为视觉感官接受信息创造一个舒适的光环境是对照明设计的基本要求。我们的目标：根据不同的室内外环境所需要的照度，正确选择光源和灯具，确定合理的照明形式和布置方案，创造一个合理的、高质量的光环境。2.2照明设计的分类范畴照明场所：1、街道及广场照明；2、车站及码头照明；3、景观的照明；4、建筑夜景的照明；5、室内环境照明等。照明的方式：1、一般照明：为照亮整个场所而设置的均匀照度的照明方式2、局部照明：特定视觉工作所用的，为某个局部而设置的照明3、重点照明：为提高限定的区域或目标的照度，使其比周围的区域更亮，而设计成最小光束角的照明。4、混合照明：由一般照明与局部照明组成的照明方式。5、混光照明：在同一个场所，有两种以上不同的光源所形成的照明。6、应急照明：在正常照明的电源失效时而启用的照明。照明的目的：功能照明：满足各种不同场所的活动所需的基本照明环境，根据室内工作性质使工作面上能得到良好的视觉作业条件。装饰照明：对于有特殊艺术效果的光环境来说，照明的艺术性成为另一种形态的装饰手段，在装饰照明中，灯具不仅仅是单纯的照明技术装置，它还起到室内装饰的作用。3、自然采光与人工照明3.1概念及影响（1）自然采光：即天然采光，也可称为昼光。（2）自然采光的发展概况：我们对天然采光的需求是怎样的？与此同时天然采光又是如何影响建筑外观的呢？（思考题）3.2人工照明（1）概念及影响：人工照明，即人工光源，是指自然采光以外的光源。（2）人工照明的发展概况：直到十九世纪末，人工光源一直与发热密不可分。直到19世纪末斯旺和爱迪生发明了碳丝灯，或者是大家所说的灯泡（使用钨丝），从电产生的光才被能够实际使用。人工照明处在不断发展的过程中。毫无疑问，适合现在的照明将不适合于2050年，同样1950年的照明也不适合我们现在的要求。因此，我们对人工照明概念——例如合适的光源、照明方法和控制方法——主要是从原理上而不是从细节上进行讨论。4、照明设计的安全性照明系统的设计和安装是电气顾问的责任，但是建筑的总体安全仍然由建筑师和设计师掌握，他必须保证下述几点：（1）照明设施和电路必须足够的安全以避免可能的电击。（2）所有电气设备需要满足防火标准。（3）需要安装一个令人满意的紧急照明系统，并经消防官员同意。第二章环境艺术照明设计基础1、照明设计中一般色彩的处理方式（1）对于一定范围的物体颜色来说，最合适的光源是其色表在“冷”和“暖”之间的那些光源。因此，这类光源在这一点上可以称为“安全”光源。（2）背景的最佳颜色不是白色就是饱和度相当低的淡色，因此这样的颜色可以称为“安全”的背景颜色。（3）大面积的颜色最好是淡而非饱和的颜色，而小物体最好的颜色是非常饱和的那些颜色。（4）女性通常喜欢暖色（如红色、橙色、黄色）。与此相反，男人通常喜欢蓝色和绿色。（5）通常认为食品的颜色在暖色光之下比在冷色光之下显得诱人。（6）色彩只有在创造既生动又富于变化的环境时才是令人满意的。2、光的度量2.1光的度量当我们对照明设计与照明环境进行评价时，会依据一些光的度量。光的度量又称测光量，是对光进行定量分析、测量、计算的物理量。（1）辐射通量：光源在单位时间内发射或接收的辐射能量。单位是瓦特。（2）照度：光源输出的能量叫光通量。照度，指单位面积上接收的光通量，它反映了被照物体的照明水平。单位是LX。2.2亮度的限量实验表明，我们的眼睛能够适应一定范围的亮度（明适应和暗适应）。在这个亮度范围里人眼的辨别力没有严重的损失，也不会感到不舒适。“黑限”——不能把物体从黑暗的背景中区别出来的亮度最低限度。“亮限”——物体表面过亮，使人产生不舒适的感觉时，称为“亮限”。2.3最佳顶棚亮度（1）顶棚的最佳亮度主要由顶棚灯具表面的亮度决定。（2）顶棚的亮度还取决于顶棚的高度。（3）增加顶棚亮度可选用向上照明的灯具。在顶部灯具是完全嵌入式时，顶棚如单纯依靠地面的反射光照亮，就很难达到推荐的亮度。3、眩光的防止与利用眩光——在视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，就可以引起不舒服感，并造成视觉能力降低的现象，这就叫做眩光。主要是由于过渡闪耀引起的。太阳裸露的灯泡照明空间中，与一般有光反射、闪闪发光的室内相比，越是充满隐约可见的亮度，就越能给空间增加浓度，提高照明质量。减少眩光的照明照明灯具本身不需要有很强烈的放光作用，其实只要将室内装饰和建筑设计，能够漂亮地展现出来就可以了。（举例）第三章光源与灯具1、光源的选择1.1概述1、光源的选择1、1概述自1879年爱迪生发明了具有实用价值的白炽灯以来，人类进入电气照明时代。电光源按照其工作原理可以分为两大类：第一类——固体发光光源（包括白炽灯、半导体灯等）第二类——气体放电光源，又可分为弧光放电灯（荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等）和辉光放电灯（霓虹灯等）。（1）常用光源白炽灯：除了用在一般照明之外，还可以用于泛光照明和装饰照明。特点是体积小，亮度高，价格低。卤钨灯：照明常用的光源，性能更为优越的白炽灯。价格高，但是使用寿命比较长，还能为节能做出贡献。低压灯带：是把1W左右的灯泡连接起来，间距为几厘米，这是带状装饰照明常用的光源。荧光灯：低压贡蒸气放电激发荧光粉发光。荧光灯最大的特点就是发光率高、寿命长、经济性能好，但是体积较大，在工作时需要使用镇流器。HID灯：指高辉度放电灯，HighIntensityDischargelamp的英文缩写，一般指高压汞灯、高压钠灯的总称。这类光源就像集中了白炽灯和荧光灯的特点，但又除以二一样。2、灯具的分类与选择在艺术照明中，灯具的选择是非常重要的一项工作。选择什么样的灯具需要视空间情况和室内设计风格而定。（1）顶棚悬吊灯具灯具通过吊杆与顶棚相连，普通吊灯、枝型吊灯都属于这一类。它们适合于创造室内空间的视觉中心，因而用途广泛，甚至可以看成是古典特征的再现。一般建议将这种灯用在室内空间比较高的场所里。（2）吸顶型灯具如果顶棚较矮，或者在顶棚上不能靠空安装灯具时，可以选用吸顶型灯具。它是指灯具直接与顶棚相连。灯具的大小要与房间的面积取得平衡。（3）顶棚轨道式灯具灯具安装在通电的槽沟上，可以在轨道上调节位置和角度。如果是带有合适于轨道的专用接头的灯具，则可以任意安装和拆卸，多用于射灯。当然，考虑到设备负荷容量的关系，射灯的数量会有限制。（4）顶棚镶嵌式灯具如果不需要让人感觉到灯具的存在，则可以使用这种镶嵌在顶棚内开口很小的灯具。（5）荧光灯具有格栅灯具、乳白灯罩灯具和敞口型灯具多种类型，广泛使用在办公室内和商店。（6）墙地镶嵌灯具有些镶嵌在墙面或地面的灯具，要求灯具尺寸薄且光线柔和，避免产生眩光，因为有些灯具的安装高度低于人眼的高度。（7）壁灯壁灯直接安装在墙面上，主要是为了突出空间的重要性和装饰作用。壁灯的设计和配光曲线对其安装高度会有影响，在选择灯具时，重点是研究灯具的外观和防止眩光，保证人眼不会直接看到光源。（8）可移动灯具室内可移动式灯具主要指的是台灯和落地灯，而由于其灯罩和反射器的不同，具有不同的照明效果。（9）建筑化照明灯具把光源隐藏在墙体或顶棚等建筑和装修构件中，进行间接照明的方式叫做建筑化照明。如发光灯槽等。把这些灯具巧妙地隐藏在建筑结构中，可以得到柔和的反射光。（10）室外灯具在室外道路、庭院、广场等使用的灯具，要求具有防雨、防腐蚀和抗击打的性能，包括门灯、庭院灯、道路灯具、建筑立面照明灯具、水池灯具等。第四章环境艺术照明的要求1、光源的位置与舒适感N久前——因此过去一般的传统方式是以模仿太阳的照明方式为主，总是把照明器设置在室内的几何中心，并且是位于最高点。现在——正确而有效的照明位置应该是依据人们活动的实际位置来确定，协调局部与整体之间的关系，加强空间意境和情调，表达出空间的层次，深度以及个性等。在公共场合，光源的位置要高一些；当空间的私密性增强，需要塑造舒适情绪的时候，就要降低光源的位置。室外也是一样，光源位置越低，就越能表现空间的情调，主要是应用在庭院、步行道路等人们停留时间较长，优雅娴静的地方。另外光源位置越高，越能有效地照亮大面积的空间。低位置、固定照明：用于重点光的显示，主要是自照式或投光式等容易产生亲近感的照明，因为接近于视平线，所以要注意眩光。低杆照明：除了要保证亮度之外，还可以得到观赏景观的效果。会给步行道和人员集中的环境增加亲近感。中杆照明：主要是为了得到高效的道路照明而使用。高杆照明方式：用于宽阔的停车场和站前广场等，可以在广阔的范围内进行高效率、经济的照明。2、光源的要求——绿色照明2.1绿色照明的理念绿色照明是指通过科学的照明设计，采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品，改善和提高人们工作、学习、生活的条件和质量，从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境并充分体现现代文明的照明。2.2绿色照明的要求绿色照明包含电光源、电器附件、灯具、配线器材等部件的合理采用。例如：采用高效节能的电光源，采用高效节能照明灯具等等。高效照明节电产品主要产品主要有：紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯、半导体发光二级管等。第五章艺术照明的方式1、光照的种类1）直射光：直射光是指光源直接照射到工作面上的光。它的特点是照度大，电能消耗小。但是光线容易集中，容易引起眩光，干扰视觉。2）反射光：利用光亮的镀银反射罩的定向照明，是光线下部受到不透明或半透明的灯罩的阻挡，同时光线的一部分或全部照到墙面或顶面上，然后再反射回来。特点：光线比较柔和，没有眩光，眼睛不易疲劳。3）漫射光：指利用磨砂玻璃灯罩或者乳白灯罩以及其他材料的灯罩、格栅等，使光线形成各种方向的漫射。特点：比较柔和，且艺术效果好。但是使用不当，容易造成空间平淡，缺少立体感2、照明的方式照明设计是通过光源和灯具的使用来实现的。正确的认识、理解并运用照明灯具对我们进行合理的设计有很大的帮助。我们依据照明的效果，将照明方式归纳为以下四种类型：（1）直接照明光线通过照明灯具射出，其中有90%-100%的发射光通量到达假定的工作面。这种照明形式使光全部直接作用于工作面上，光的工作效率很高。但是如果在室内使用单一的直接照明。会产生明暗对比强烈的光环境。在视觉范围内长时间出现强烈的明暗对比，会使人感到疲劳。（2）间接照明照明工具的配光是以10%以下的发射光通量直接到达假定工作面上，剩余的发射光通量90%-100%通过反射间接作用于工作面上。由于采用反射光线的方式来达到照明的效果，所以消耗的光能比较大。采用间接照明的方式，一般选用不透光的材料来制作灯具，由于主要是通过反射光来进行照明的，所以工作面得到的光线就比较柔和，其表面照度要比非工作面上的照度低，所以在一般情况下，会与其他照明方式结合。（3）半直接照明60%左右的光线直接照射到被照物体上，其余的光通过漫射或扩散的方式完成。特点：光线不刺眼，比较柔和，光环境对比不是很强，层次分明。常用于商场、办公室的顶部，也用于客房和卧室。（4）半间接照明60%以上的光线先照到墙上和顶上，只有少量的光线直接射到被照物上。它与半直接照明有类似之处，只是在直接与间接光的量上