照明设计

照明设计照明设计是研究建筑物内部自然光及人工光环境设计为主的学科。照明设计不论对于建筑设计还是室内设计都是必不可少的组成部份，要求不仅在功能上满足人们多种活动的需要，还要重视空间的照明艺术效果。冈那·伯凯利兹说：“没有光就不存在空间。”光作为设计的基本要素，已经步入室内设计、建筑设计、艺术设计等多个设计领域，成为室内设计师、建筑师、艺术设计者的创意源泉。作为一门相对独立的专业，光环境设计还是一门相对年轻的学科，目前在我国还处在起步阶段。任何一个完善的室内空间，必须由建筑、电、水、暖通等各专业设计相互密切配合下才能完成。就室内照明设计和建筑设计的关系和作用来说，应是对室内设计、建筑设计进一步的充实和恰当地融合，也就是要起到“画龙点睛”的作用。设计人员要具有丰富的知识和技能、高度的艺术修养和解决实际问题的能力，才能使照明设计达到科学化，舒适化和艺术化的境地。在各种不同的环境中，良好的照明能给你带了极大不同的感觉……在各种不同的环境中，具有特点的照明能给你带了极大不同的体验……在各种不同的环境中，具有特点的照明能给你带了极大不同的体验……在各种不同的环境中，具有特点的照明能给你带了极大不同的体验……第一章基本概念与要求第二章室内光源与灯具光源、灯具市场调研第三章室内采光与照明设计第四章室内采光部位与照明方式第五章室内照明作用与艺术效果室内光环境市场调研第六章不同类型空间的室内照明6.1住宅照明6.2办公室照明6.3学校、图书馆照明6.4商业环境照明6.5展示环境照明6.6餐饮、宾馆环境照明6.7照明软件介绍第七章安全指示照明课程教学安排课程教学安排进行照明装置的设计（提供优秀装置案例，课后分组进行照明装置设计）最终提交内容包括：照明装置实物，设计说明、平面图、立面图、材料说明用A3纸制作，并排版装订。课程教学安排课程教学安排主题：CRYSTALLIGHTING从透明这个主题出发，用50*60cm大小的丙烯酸和任何合适的灯泡设计作品课程教学安排多种材料、不同启发、创造不同灯光空间期中考试：光源灯具市场调研室内光环境市场调研（个人独立完成）作业及考试安排期末考试：题目：照明装置设计要求：最终呈现照明装置实物，设计说明、平面图、立面图、材料说明等，并用A4纸制作，排版装订。（团队完成）考核方式及成绩评定学生的成绩构成：平时成绩占总成绩的30%、期中成绩占总成绩的20%、期末成绩占总成绩的50%。平时成绩的构成：出勤率占平时成绩的1/3、实验成绩占平时成绩的1/3、作业成绩占平时成绩的1/3。期中成绩：调研，占总成绩的20%。期末成绩：提交文字说明及详细图纸、设计成果，占总成绩的50%。第1章基本概念与要求室内照明设计是一门综合的科学，不仅涵盖建筑、生理的领域，而且和艺术密不可分，因此需要我们具有一定的艺术修养和专业设计水平，更重要的是要了解灯具。由于室内照明设计的范围比较广泛，如办公室、工厂、商店等等，这些场合对照明的要求也有一定的差异，因此设计方法也千差万别，尽管如此，室内照明的基本程序大同小异，万变不离其宗，一般照明程序分为三个阶段：第一阶段是听取业主或甲方的要求，并与相关人员（如建筑师或电气设计师等相关人员进行商讨），充分分析此照明设计方案会有哪些因素影响其照明效果。这些因素包括被照明场合的功能、受照明空间的大小，室内家具的或工厂设备对照明的影响，以及整体的空间结构情况、天花吊顶方式和空间所采用的照明方式（直接还是间接照明），以及项目的经费预算情况等等。第二阶段是做出一些基本的设计决择，首先确定选择主照明还是辅助照明。前者注重于功能性也就是说一般照明（满足基本的视觉需求）；而后者则侧重于装饰性和突出重点照明的物体或商品品质与质感。第三阶段是对室内的平均照度、照明的均匀性及作业平面上的照度进行计算分析，检验这些数据是否符合照明标准的要求。必要时还必须对室内的亮度分布、作业面上的对比度及眩光进行计算和检验。第一节采光照明的基本概念与要求一、光的特性与视觉效应光象人们已知的电磁能一样，是一种能的特殊形式，是具有波状运动的电磁辐射的巨大的连续统一体中的很狭小的一部分。这种射线按其波长是可以度量的，它规定的度量单位是纳米。人们谈到光，经常以波长做参考，辐射波在它们所含的总的能量上，也是各不相同的，辐射波的力量与其振幅有关。一个波的振幅是它的高或深，以其平均点来度量，象海里的波升到最高峰，并有最深谷，深的波比浅波具有更大的力量。电磁波特性二、照明基本知识1、光通量：光源每秒钟发出可见光量的总和，即发光量，通用Q来表示，单位为流明（符号为lm）.光源的发光效率的单位为流明/瓦特2、发光强度：光源在指定方向上单位立体角内所发的光通量叫发光强度，常用I来表示，单位为坎特拉或烛光（cd）.3、照度(E)：光通量和光强主要表征光源或发光体发射光的强弱,而照度是用来表征被照面上接收光的强弱,被照面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)[照度(1m/m2)=光通量(1m)÷照明表面面积(m2)].4、辉度(L)：单位面积特定的方向角内反射光的强度,单位(cd/m2)[辉度(cd/m2)=发光强度(cd)÷被观察表面的面积(m2)].照明设计常用的专业术语照明设计中照度的计算照度是指被照面上单位面积所接受的光通量，表示符号为E。被照面S的单位面积上所接受的光通量的数值E=F/S照度=光通量（LM）/被照面积照度常用单位是勒克斯，它是指1LM的光通量均匀地分布在1㎡的被照面上。或者1CD的发光强度垂直地照射在距离为1M，面积为1㎡的被照面上，光通量为1LM，照度为1LX。照明的计算方法照明的计算方法比较复杂，对于室内设计人员来说可根据光源的光通量，计算房间的照度和亮度值。在照明设计的最初阶段可用“单位容量法”进行估算只要在光学表中查出输入的单位容量，乘以房间的实际面积，再乘以平均设计的照度值，就可以求出光源的总容量，进一步就可以算出所需灯具的数目和功率下图适用于一般效果的光源（白炽灯200W、荧光灯40W、气体放电灯250W），计算时是取整个平面照度的平均值。如果房间很多，或是采用间接照明，光通量的损失很大，所以计算时就应该比实际需要多计算20-50％的输入量例如：平面面积为6X4M，高为4M的空间，工作面（距地面85CM）上的照度为125LX，采用间接照明型的白炽灯照明，天棚与墙面都是浅色。试求房间所需照明容量和灯具数目、功率是多少？解：在间接照明条件下，取平均照度近似值，查表为125LX（按表2查出的单位容量为0.32W/LX.㎡）所求总容量N为:N=0.32W*125LX*24㎡=960W间接白炽灯的单位容量值X平均照度X房间面积=瓦数再求出损耗20％的光能:960X*20％=192W960W+192W=1152W这样可确定该房间安装200W的白炽灯6个（两排，每排3个），即可满足125LX的照度要求。当然这是一种粗略的算法。精确的算法很多，但已经是光学专家的课题。5、显色性：显色性即光源射到物体上,呈现物体颜色的程度.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.国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为Ra=100，各类光源的显色性也是照明装饰设计上非常重要的环节，这将直接影响一切装饰物品的效果.6、色温：色温以绝对温度K来表示，即将一标准黑体加热，温度升高到一定程度时颜色开始由深红——浅红——橙红——白——蓝，逐步改变，某光源与黑体的颜色相同时，我们将黑体的绝对温度称为该光源之色温。色温在3000K以下，光色偏红给人以温暖的感觉；色温超过6000K，光色偏蓝，给人以清冷的感觉.7、光效（h）：光效是以其所发出的光通量除以其耗电量所得的比值，单位为流明每瓦（Lm/w）.[光效(Lm/w)=流明(Lm)÷耗电量(w)]也就是每一瓦的电力所发生的量，其数值越高表示光源的效率越高.所以对于使用时间较长之场所，如办公厅、走廊、酒店等，光源效率通常是一个重要的考虑因素.8、眩光：眩光是由于光线的亮度分布不适当或者亮度变化太大所产生的刺眼效应，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。9、频闪效应：电感式荧光灯随着电压电流周期性变化，光通量也周期性地产生强弱变化，使人眼观察转动物体时产生不转动的错觉，称为频闪效应。频闪效应还会使人产生不舒服的感觉，降低工人的劳动生产率。电子式荧光灯不会产生频闪效应，是“绿色照明工程”产品。10、流明系数：灯与额定电源电压下的被测镇流器配套工作时的光通量同该灯在额定电压和额定电源频率下的基准镇流器配套工作时的光通量的比值。11、利用系数：落在工作面上的光通量与照明器具中发出的光通量之比。12、波峰系数：灯电流的峰值与方均根值（有效值）的比值13、功率因数：是线路实际输入功率与表面功率的比率，它的理想值为1，低于1造成输送系统的损失，并增加发电设备的负载。14、电磁干扰：是因电磁波造成的设备、传输通道或系统性能的一种现象。三雄·极光应用的最新EMC滤波电路，对其它用电器设备具有近乎100%抗干扰。１5、电磁兼容：一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态，即要求在同一电磁环境的上述各种设备都能正常工作又不相互干扰，达到“兼容”状态。１6、异常状态保护：异常状态即灯出现阴极损坏、灯不能激活、灯出现整流效应。三雄·极光电子镇流器使用新型专利的电子红路，设置了异常状态保护系统，增加了电子镇流器的可靠性，延长了灯管的寿命。１7、材料的光学性质光遇到物体后，某些光线被反射，称为反射光；光能也能被物体吸收，转化为热能，使物体温度上升，并把热量辐射至室外，被吸收的光就看不见；还有一些光可以透过物体，称透射光。光遇到物体后，某些光线被反射，称为反射光；光能也能被物体吸收，转化为热能，使物体温度上升，并把热量辐射至室外，被吸收的光就看不见；还有一些光可以透过物体，称透射光。这三部分的光通量总和等于入射光通量设入射光通量为F反射光通量为F1透射光通量为F2则反射率=F1/F透射率=F2/F吸收率=（F-F1-F2)/F即反射率+透射率+吸收率=1１7、材料的光学性质１7、材料的光学性质当光射到光滑表面的不透明材料上，如镜面和金属镜面，则产生定向反射，其入射角等于反射角，并处于同一平面；如果射到不透明的粗糙表面时，则产生漫射光(见表1)。材料的透明度导致透射光离开物质以不同的方式透射，当材料两表面平行，透射光线方向和入射光线方向不变;两表面不平行，则因折射角不同，透过的光线就不平行;非定向光被称为漫射光，是由一个相对粗糙的表面产生非定向的反射，或由内部的反射和折射，以及由内部相对大的粒子引起的(见表2)。不同材料的光学性质及透明材料的透射系数如以下两表所示。１7、材料的光学性质１7、材料的光学性质思考不同的光之特性，搜集有关照明设计的书籍及其案例作业参考书籍◆《城市照明设计》作者：郝洛西著出版社：辽宁科学技术出版社出版时间：2005年10月◆《光+设计：照明教育的实践与发现》作者：郝洛西主编出版社：机械工业出版社出版时间：2008年05月◆《室内设计资料集》（室内光环境部分）作者：张绮曼，郑曙旸主编出版社：中国建筑工业出版社出版时间：1991年06月◆《室内设计原理与实践》（照明设计与室内设计部分）作者：吕永中，俞培晃编著出版社：高等教育出版社出版时间：2008-1-1网络资源在当今，网络已成为非常重要的资源，以下为一些优秀的照明设计相关网站的链接，帮助同学快捷地获取照明知识和最新照明信息：国际照明设计师协会网站北美照明工程师协会网站专业照明设计网站照明工程