第一章：环境照明设计概述

主讲：平顶山学院艺术设计学院安昊一、环境照明设计的定义利用自然与人造物质条件，以改善人类生存空间为出发点，对人类生活、生产、工作以及娱乐等生存空间进行光的管理与规划，创造出满足人类物质与精神需求的光环境。圣索菲亚教堂内景伍麦叶清真寺内景二、环境照明设计的三个核心问题1、绿色照明概念为何能推动21世纪环境照明设计学科的发展？2、环境照明的设计的实用价值与经济价值何在？3、如何通过合理而高效的环境照明设计方案平衡功能需求、审美需求以及能源消耗之间的关系？三、照明设计的依据1、人的尺度2、人的感受光色引起的情绪变化；眩光；暗适应3、技术、法规、标准及施工期限四、环境照明设计的原则1.整体性原则•在环境照明设计的全过程中应协调照明系统和人的关系，以及照明与其他设计要素之间的关系。如：人的审美需求，建筑结构，设计风格，色彩，建筑材料等因素。•照明设计之初，设计者已制定设计项目的整体性原则，其照明系统的分级、资金的投入、耗能估算、灯具的风格等一系列定位。整体性是否能如实贯彻，将最终决定照明设计的优劣。2、满足需求原则•满足认知需求•满足审美需求五、环境照明的分类环境照明室内环境照明室外环境照明居住空间室内环境照明商业空间室内环境照明景观环境照明建筑环境环境照明道路交通境环境照明主讲：平顶山学院艺术设计学院安昊一、视觉，视觉环境和视知觉1、视觉体验的过程呈像经视神经传递给大脑大脑对图像进行分析编码眼睛只是人们收集视觉信息的工具，而客观环境与“看到什么”的结论存在差异。因为在视觉体验过程中，人对视觉内容的理解和分析才是眼睛看到了什么。（大脑赋予视觉内容以意义）2、视觉环境色彩、对比、亮度3、视知觉光知觉趋光性色知觉色彩的恒常性（一定波长范围的电磁波作用于人的视觉器官，经过视觉系统的信息加工而产生色彩知觉）方向知觉空间知觉运动知觉反射知觉（大脑对于亮度的明暗判断与实际的物理亮度并非一致，其判断受到物体的反射特性和整体视觉环境中的亮度影响）二、照明设计中的色彩1、色彩的属性色相明度受表面反射率的影响纯度色彩的鲜艳程度，纯度越高视觉刺激越强。高纯度色彩的使用，通过对比增强空间的视觉冲击力。2、照明中的光源色、固有色和显现色自然光环境下固有色人工照明环境下显现色3、人对色彩的感受冷暖兴奋感与沉静感凡是明度高，纯度高的色调又属于偏红色、橙色的暖色系均有兴奋感凡是明度低，纯度低的色调又属于偏蓝色、青色的冷色系均有沉静感膨胀感和收缩感同一面积、背景的物体，色彩明度高，有膨胀感，反之有收缩感前进感和后退感暖色和明色给人以前进感，冷色和暗色给人以后退感。高明度的色彩给人以轻的感觉，低明度的色彩给人以重的感觉。色彩的轻重感在光谱中，从排列顺序看，（红、橙、黄、绿、青、蓝、紫）与色彩的兴奋和消极感是一致的，处于光谱中的绿色被称为“生理平衡色”绿色往往用来调节和平衡视觉感受，消除视觉疲劳。设计方法1、拍摄同一场景的日出和日落的照片，体会光源色对物体呈现色的影响。主讲：平顶山学院艺术设计学院安昊一、光源的显色性显色性就是指不同光谱的光源照射在同一颜色的物体上时，所呈现不同颜色的特性。通常用显色指数（Ra）来表示光源的显色性。光源的显色指数愈高，其显色性能愈好。二、光通量光通量的单位为“流明”。光通量通常用Φ来表示，在理论上其单位相当于电学单位瓦特，因视觉对此尚与光色有关。所以依标准光源及正常视力度量单位采用“流明”，符号：lm。三、照度（发光度）照度(Luminosity)指物体被照亮的程度，采用单位面积所接受的光通量来表示，表示单位为[勒克斯](Lux,lx)，即1m/m2。1勒[克斯]等于1流[明](lumen,lm)的光通量均匀分布于1m2面积上的光照度。照度是以垂直面所接受的光通量为标准，若倾斜照射则照度下降。一般而言，居家空间到底适用何种光源，除依据室内的整体规划外，也应考虑用电之效率及各场所所需之应有照度。每一不同使用目的的场所，均有其合适的照度来配合。例如：起居室所需的照明照度为150－300Lux；一般书房照度为100Lux，但阅读时所需之照明照度则为600Lux，所以最好再使用台灯作为局部照明。不同场所的照度要求场所照度（Lux）书房、办公室500-1000客厅（不阅读）150-300卫生间、更衣室200-500餐厅300-500走廊、楼梯35-75车库、仓储35-75电梯、走道100-200室内刚能辨别人脸的轮廓，照度为20LX，下棋打牌的照度为150LX，看小说约需250LX，即25瓦白炽灯离书30-50厘米，书写约需要500LX，即40瓦白炽灯离书30-50厘米，看电视约需30LX，用一支3瓦的小灯放在视线之外就行了。四、景观照明中灯具的IP防护等级IP（INGRESSPROTECTION）防护等级系统是由IEC（INTERNATIONALELECTROTECHNICALCOMMISSION）所起草。将电器依其防尘防湿气之特性加以分级。这里所指的外物含工具，人的手指等均不可接触到电器内之带电部分，以免触电。IP防护等级是由两个数字所组成，第1个数字表示电器防尘、防止外物侵入的等级，第2个数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。IP防尘数字防护范围说明0无防护对外界的人或物无特殊的防护1防止直径大于50mm的固体外物侵入防止人体（如手掌）因意外而接触到电器内部的零件，防止较大尺寸（直径大于50mm）的外物侵入2防止直径大于12mm的固体外物侵入防止人的手指接触到电器内部的零件，防止中等尺寸（直径大于12.5mm）的外物侵入3防止大于直径2,5mm的固体外物侵入防止直径或厚度大于2.5mm的工具、电线及类似的小型外物侵入而接触到电器内部的零件4防止大于直径1,0mm的固体外物侵入防止直径或厚度大于1.0mm的工具、电线及类似的小型外物侵入而接触到电器内部的零件5防止外物及灰尘完全防止外物侵入，虽不能完全防止灰尘侵入，但灰尘的侵入量不会影响电器的正常运作6防止外物及灰尘完全防止外物及灰尘侵入IP防水数字防护范围说明0无防护对水或,湿气,无特殊的防护1防止水滴侵入垂直落下的水滴（如,凝结水,）不会对电器造成损坏2倾斜15度时,仍可防止水滴侵入当电器由垂直倾斜至15度时,滴水不会对电器造成损坏3防止喷洒的水侵入防雨或防止与垂直的,夹角,小于60度的方向所喷洒的水侵入电器而造成损坏4防止飞溅的水侵入防止各个方向飞溅而来的水侵入电器而造成损坏5防止喷射的水侵入防止来自各个方向飞由,喷嘴,射出的水侵入电器而造成损坏6防止大浪侵入装设于甲板上的电器,可防止因大浪的侵袭而造成的损坏7防止浸水时水的侵入电器浸在水中一定时间或,水压,在一定的标准以下,可确保不因浸水而造成损坏8防止沉没时水的侵入电器无限期沉没在指定的水压下,可确保不因浸水而造成损坏主讲：平顶山学院艺术设计学院安昊一、人工照明光源的种类二、室内常用的几种照明方式根据灯具光通量的空间分布状况及灯具的安装方式，室内照明方式可分为五种：直接照明光线通过灯具射出，其中90%-100%的光通量到达假定的工作面上，这种照明方式为直接照明。这种照明方式具有强烈的明暗对比，并能造成有趣生动的光影效果，可突出工作面在整个环境中的主导地位，但是由于亮度较高，应防止眩光的产生。如工厂、普通办公室等。半直接照明半直接照明方式是半透明材料制成的灯罩罩住光源上部，60%-90%以上的光线使之集中射向工作面，10%-40%被罩光线又经半透明灯罩扩散而向上漫射，其光线比较柔和。这种灯具常用于较低的房间的一般照明。由于漫射光线能照亮平顶，使房间顶部高度增加，因而能产生较高的空间感。间接照明间接照明方式是将光源遮蔽而产生的间接光的照明方式，其中90%-100%的光通量通过天棚或墙面反射作用于工作面，10%以下的光线则直接照射工作面。通常有两种处理方法，一是将不透明的灯罩装在灯泡的下部，光线射向平顶或其他物体上反射成间接光线；一种是把灯泡设在灯槽内，光线从平顶反射到室内成间接光线。这种照明方式单独使用时，需注意不透明灯罩下部的浓重阴影。通常和其他照明方式配合使用，才能取得特殊的艺术效果。商场、服饰店、会议室等场所，一般作为环境照明使用或提高景亮度。半间接照明半间接照明方式，恰和半直接照明相反，把半透明的灯罩装在光源下部，60%以上的光线射向平顶，形成间接光源，10%-40%部分光线经灯罩向下扩散。这种方式能产生比较特殊的照明效果，使较低矮的房间有增高的感觉。也适用于住宅中的小空间部分，如门厅、过道、服饰店等，通常在学习的环境中采用这种照明方式，最为相宜。漫射照明漫射照明方式，是利用灯具的折射功能来控制眩光，将光线向四周扩散漫散。这种照明大体上有两种形式，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，下部从格栅扩散。另一种是用半透明灯罩把光线全部封闭而产生漫射。这类照明光线性能柔和，视觉舒适，适于卧室。三，照明的布局形式照明布局形式分为三种，即基础照明(环境照明)，重点照明和装饰照明。在办公场所一般采用基础照明，而家居和一些服饰店等场所则会采用一些三者相结合的照明方式。具体照明方式视场景而定。四，照明灯光的表现方式1.面光表现面光是指室内天棚、墙面和地面做成的发光面。天棚在光的特点是光照均匀，光线充足，表现形式多种多样。如用日光灯吊顶，光线密度均需一致，以保每个空间都光线充足；又如用大面积筒灯吊顶，天棚上有规律的牛眼灯，犹如夜空星罗棋布；再如结合天棚梁架结构，设计成一个个光井光线从井格射出，产生别具一格的空间效果。墙面光一般为图片展览所用。把墙面做成中空双层夹墙，面向展示的一面的墙做成发光墙面，其中嵌有若干个玻璃框，框后设置投光装置，形成发光展览墙面。大型灯箱广告也属于此类照明。地面光是将地面做成发光地板，通常为舞池设置，多彩的发光地板，其光影和色彩伴随着电子音响的节奏而同步变化，大大增强了舞台表演的艺术气氛。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、条格形、环形（圆环形、椭圆形）、三角形以及其它多边形。如周边平面型光带吊顶、周边凹入型光带吊顶、内框型光带吊顶、内框凹入型光带吊顶、周边光带地板、内框光带地板、环型光带地板、上投光槽、天花凹光槽、地脚凹光槽等等。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，其它几何形光带一般作装饰之用。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。点光表现手法多样，有顶光、底光、顺光、逆光、侧光等。顶光--自上而下的照明，类似夏日正午日光直射。光照物体投影小，明暗对比强，不宜不作造型光。底光--自下而上的照明，宜作辅助配光顺光--来自正前方的照明，投影平淡，光照物体色彩显现完全，但立体感觉差。逆光--来自正后方的照明，光照物体的外轮廓分明，具有艺术魅力的剪影效果，是摄影艺术和舞台天幕中常用的配光方式。侧光--光线自左右及左上，右上，左下，右下方向的照射，光照物体投影明确，立体感较强，层次丰富，是人们最容易接受的光照方式。光静止灯光--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。绝大多数室内照明采用静止灯光，这种照明方式，能充分利用光能，并创造出稳定、柔和、和谐的光环境气氛，适用于学校、工厂、办公大楼、商场、展览会等场所。流动灯光--是流动的照明方式，它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。如舞台上使用追光灯，不断追逐移动的演员，又如用作广告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。主讲：平顶山学院艺术设计学院安昊在艺术照明中，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