第一章 室内照明设计概述ppt课件.ppt

室 内 照 明 设 计,总学时：32学时（8次课）专业：室内设计专业课程性质：专业必修课程目的：能够进行灯具（光源）选用与采购，并根据空间基本构造进行照明布置，运用灯具构造原理进行灯具设计，绘制灯具线路图，运用相关施工工艺进行常用灯具的安装与调试；能够实现设计与施工一体化。,课程介绍：,第一章 室内照明设计概述第二章 室内照明灯具及照明方式第三章 室内照明设计基础知识第四章 住宅、办公空间照明灯具的配置第五章 商业照明设计的基本方法第六章 酒店照明及应急照明第七章 其他空间照明设计,课程进度安排：,第一章 室内照明设计概述,目 录,电光源类型、灯具类型及配置,第一节 采光照明的基本概念与要求,光的艺术魅力 光照的作用对人的视觉功能的发挥极为重要，因为没有光就没有明暗和色彩感觉，也看不到一切。光照不仅是人视觉物体形状、空间、色彩的生理的需要，而且是美化环境必不可缺少的物质条件。光照可以构成空间，又能改变空间；既能美化空间，又能破坏空间。不同的光照不仅照亮了各种空间，而且能营造不同的空间意境情调和气氛。同样的空间，如果采用不同的照明方式，不同的位置、角度方向，不同的灯具造型，不同的光照强度和色彩，可以获得多种多样的视觉空间效应：如有时明亮宽敞，有时晦暗压抑；有时温馨舒适，有时烦躁不安；有时喜庆欢快，有时阴森恐怖；有时温暖热情，有时寒冷冷淡；有时富有浪漫情调，有时产生神秘感觉等等，光照的魅力可谓变幻莫测。,一、光的基本概念 光是一种电磁辐射能，是能量的一种存在形式。这种能量形式的发射和传播过程，被称为辐射。光在传播时的路径称之为光线。光具有光辉、质感、透射、折射、反射等特性。,第一节 采光照明的基本概念与要求,二、光的类型光源类型可以分为自然光源和人工光源。1.自然光源 自然光源又称“天然光”。包括太阳光及其衍生光，太阳光的衍生光包括天空对太阳光的散射、漫反射，月亮光以及三者在环境中的反射和折射，总之，自然光的最终来源都是太阳。2.人工光源 天然光具有很多优点，但它的应用受到时间和地点的限制。建筑物内不仅在夜间必须采用人工照明，在某些场合，白天也需要人工照明。人工照明的目的是按照人的生理、心理的需求，创造一个人为的光环境。人工照明主要可分为工作照明(或功能性照明)和装饰照明(或艺术性照明)。前者主要着眼于满足人们生理上、生活上和工作上的实际需要，具有实用性的目的；后者主要满足人们心理、精神上的需要。在考虑人工照明时，既要确定光源、灯具、安装和解决照明质量等问题，还需要同时考虑相应的供电线路和设备。,第一节 采光照明的基本概念与要求,三、光的基本度量单位 在照明设计时离不开定量分析、测量和计算，因此在光度学中涉及到一系列的物理光度量，用以描述光源和光环境。常用的有光通量、照度、发光强度、亮度等。,第一节 采光照明的基本概念与要求,1、光通量在单位时间内，光源向周围空间辐射出去的并使人眼产生光感的能量称为光通量。光通量是说明光源发光能力的基本量。符号： ,单位:流明(Lm)如：一只40W的白炽灯发出光通量350lm；一只40W的荧光灯发出光通量为2100lm,光通量,第一节 采光照明的基本概念与要求,2、照度照度是用来表示被照面上光的强弱,即单位面积上所接收的光通量称为该被照面的照度。符号用“E”表示,单位为勒克斯(Lx)。,照度,单位：勒克斯lx符号：E,面积（m2 ）,第一节 采光照明的基本概念与要求,各种场所或活动形式的推荐照度值 表7-2,第一节 采光照明的基本概念与要求,工厂厂房 照度参考值,200 - 300 Lux,第一节 采光照明的基本概念与要求,办公室照度参考值,400 - 500 Lux,第一节 采光照明的基本概念与要求,3、发光强度光源在指定方向上单位立体角内所发的光通量，简称光强，常用I来表示，单位为坎特拉或烛光（cd）4、亮度亮度是指发光体表面在某个特定方向的发光密度。单位用cd/平方米表示。,第一节 采光照明的基本概念与要求,四、光与视觉（光源显色性） 视觉是光射入眼睛后产生的一种知觉，即视觉依赖于光。为保证视觉功能的正常发挥，必须创造良好的光环境。 我们把光源对物体真实颜色的呈现程度称为光源的显色性。也可以说是各种颜色在视觉上的变化（失真）程度,第一节 采光照明的基本概念与要求,为了对光源的显色性进行定量的评价，引入显色指数的概念。以标准光源为准，将其显色指数定为100，其余光源的显色指数均低于100。显色指数用Ra表示，Ra值越大，光源的显色性越好。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,五、光与颜色（光源的色温）,在常温下把一块理想的纯黑色金属物质加热，随着温度不断上升物体会呈现出不同的颜色，人们把呈现不同颜色下的温度叫色温,以此标准来定义可见光的色调。色温的单位是K，光色主要取决于光源的色温 (K) ，并影响室内的气氛。色温低，感觉温暖；色温高，感觉凉爽。一般色温 5300K 为冷色。,第一节 采光照明的基本概念与要求,光源的光色是人眼直接观察光源时所看到的颜色，称为光源色。它又可以用色温来表示。色温(Tc)简单地说是用黑体的开氏温度(单位K)表示光源的颜色。开氏温度为摄氏温度加上273。,第一节 采光照明的基本概念与要求,光源的色温应与照度相适应，即随着照度增加，色温也应相应提高。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，会使人感到阴森的气氛。,第一节 采光照明的基本概念与要求,为了显示所视对象的正常颜色，应当根据不同照度选用不同颜色的光源。只有在适当的高照度下，颜色才能真实反应出来，低照度不可能显示颜色的本性。低照度时低色温的光使人感到愉快、舒适；高照度则有刺激感；因此低照度时采用暖色；低照度下用粉红、浅橙、淡黄等暖色高照度时采用冷色；用近似日光的冷色,睡眠区采用低照度的暖色光源,高照度区需要光源照度更强,第一节 采光照明的基本概念与要求,六、室内装饰材料的光学特性 人们在建筑物内看到光，绝大多数是经各种物件及壁面反射或透射的光。所以，如果选用不同的装饰材料，就会在室内形成不同的光效果。1、反光材料粗糙金属面、光滑纸、磨砂玻璃、油漆表面等2、透光材料清波玻璃、半透明塑料,第一节 采光照明的基本概念与要求,七、光源照明的控制 1、 眩光的控制 定义：视野内有极亮的物体或强烈的亮度对比，则可能引起不舒适或造成视觉降低的现象，称为眩光。眩光与光源的亮度、人的视觉有关。由强光直射入眼而引起的直射眩光，应采取遮阳的办法，对人工光源，避免的办法是降低光源的亮度、移动光源位置和隐蔽光源。当光源处于眩光区之外,眩光就不严重，遮光灯罩可以隐蔽光源，避免眩光。,第一节 采光照明的基本概念与要求,产生眩光的主要原因：1、光源的亮度（亮度越高，眩光越显著）2、光源的位置（越接近视线，眩光越显著）3、光源的外观大小与数量4、周围的环境（环境亮度越暗，眼睛的适应亮度很低，眩光就越显著）,反射光引起的反射眩光，决定于光源位置和工作面或注视面的相互位置，避免的办法是，将其相互位置调整到反射光在人的视觉工作区域之外。当决定了人的视点和工作面的位置后，就可以找出引起反射眩光的区域，在此区域内不应布置光源。此外，如注视工作面为粗糙面或吸收面，使光扩散或吸收，或适当提高环境亮度，减少亮度对比，也可起到减弱眩光的作用。,2、光源亮度比的控制 控制整个室内的合理的亮度比例和照度分配，与灯具布置方式有关。 A、 一般灯具布置方式 1) 整体照明：其特点是常采用匀称的镶嵌于天棚上的固定照明，这种形式为照明提供了一个良好的水于面和在工作面上照度均匀一致，在光线经过的空间没有障碍，任何地方光线充足，便于任意布置家具，并适合于空调和照明相结合。但是耗电量大，在能源紧张的条件下是不经济的，否则就要将整个照度降低。,2) 局部照明:为了节约能源，在工作需要的地方才设置光源，并且还可以提供开关和灯光减弱装备，使照明水平能适应不同变化的需要。但在较暗的房间仅有单独的光源进行工作，容易引起紧张和损害眼睛。,3) 整体与局部混合照明:是为了改善上述照明的缺点，将 90 95 的光用于工作照明。,4) 成角照明是采用特别设计的反射罩，使光线射向主要方向的一种办法。这种照明是由于墙表面的照明和对表现装饰材料质感的需要而发展起来的。,B、照明地带分区 1）天棚地带:由于天棚所处位置的特殊性，对照明的艺术作用有重要的地位。 2) 周围地带：处于经常的视野范围内，照明应特别需要避免眩光。周围地带的亮度应大于天棚地带，否则将造成视觉的混乱，而妨碍对空间的理解和对方向的识别，并妨碍对有吸引力的趣味中心的识别。,3) 使用地带使用地带的工作照明是需要的，通常各国都颁布有不同工作场所要求的最低照度标准。上述三种地带的照明应保持微妙的平衡一般认为使用地带与天棚和周围地带照明之比为2 : 3:1 ，视觉的变化才趋向于最小。,C、室内各部分最大允许亮度比 1) 视力作业与附近工作面之比 3：1 2) 视力作业与周围环境之比 10：1 3) 光源与背景之比 20：1 4) 视野范围内最大亮度比 40：1美国菲利普照明实验室对在办公室内整体照明和局部照明之间的比例作了调查，如桌上总照明度为 1000lx ，则整体照明大于 50lx为好，在 35% 一 50 为尚好，少于 35 则不好。,第二节 室内采光部位与照明方式,一、室内的采光标准与采光口 （一）自然光照明人类早期只能利用自然光照明，如日光、月光。随着人类社会的不断进步，人们开始利用照明工具，如火炬、松明、篝火、灯笼、油灯、蜡烛等。良好的光照环境是人们在室内工作、学习、生活的重要条件之一，人们所能观察到的电磁辐射波长为380nm780nm之间，称之为光波，人眼最敏感的光波波长为555nm。,第二节 室内采光部位与照明方式,各种颜色的波长不是截然分开的，而是一种颜色逐渐减弱，另一种颜色逐渐增强。可见光的光谱颜色范围如图,可见光的光谱颜色范围,1、采光标准利用天然光使室内环境明亮称为天然采光。在某一表面上由全天然光而得的照度称为全天然光照度。,2、采光口在房间的墙上开各种形式的洞口，在洞口上安装窗扇，窗扇上安装透明材料（玻璃等），将这些装有窗的透明洞口称之为“采光口”。室内采光效果，主要取决于采光部位和采光口的面积大小和布置形式，自然光的采光部位可分为侧光、高侧光和顶光。,侧光可以选择良好的朝向、室外景观，使用维护也较方便，但当房间的进探增加时，采光效果很快降低。因此，常加高宙的高度或采用双向采光或转角采光来弥补这一缺点。高侧采光，照度比较均匀，留出较多的墙面可以布置家具、陈设，常用于展览、商场，但使用不便。 顶光的照度分布均匀，影响室内照度的因素较少，但当上部有障碍物时，照度就急剧下降。此外，在管理、维修方面较为困难。,室内采光还受到室外周围环境和室内界面装饰处理的影响，如室外临近的建筑物，既可阻挡日光的射入，又可从墙面反射一部分日光进入室内。此外，窗面对室内说来，可视为一个面光源，它通过室内界面的反射，增加了室内的照度。因此，进入室内的日光因素由下列三部分组成：(1) 直接天光；(2) 外部反射光 ：室外地面及相邻界面的反射；(3) 室内反射光 ： 由天棚、墙面、地面的反射。 窗子的方位也影响室内的采光，当面向太阳时，室内所接收的光线要比其他方向的要多。窗子采用的玻璃材料的透射系数不同，则室内的采光效果也不同。自然采光一般采取遮阳措施，以避免阳光直射室内所产生的眩光和过热的不适感觉。如采用白色和浅色沙幔，使室内产生漫射光，光线柔和平静。,（二）人工采光照明人工照明也就是可发光的物体进行室内照明，常指灯光照明。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。人工照明可以较自由地调整光的方向、颜色。是使用最广泛的照明方式。,照明与室内装饰的关系(照明的作用)合理控制光照度,给人们提供工作、学习、娱乐、休息时各种不同的照明。,调节室内空间的深度、大小以及塑造物体立体感、质感等关系。,调节室内冷暖色调的关系。,根据各功能区的要求与人们的生理、心理要求来布光，创造空间气氛。,第三节 电光源（人工照明）,一、电光源分类光源类型可以分为自然光源和人工光源即电光源。 室内常用的光源是白炽灯、荧光灯，卤钨灯这三种，把它们和各种各样的遮光体结合就组成了各式各样的漂亮的灯具。,电光源的种类,光源型号命名方法一般由三部分组成：第一部分为汉语拼音首字母，表示光源特征或名称；第二，三部分一般由数字组成，表示光源的额定工作电压和额定电功率。 如型号为：PZ22040，代表普通照明灯泡，额定工作电压220V，额定电功率40W。如型号为：T40，代表筒灯，额定电功率40W。,二、常见的电光源1、热辐射型电光源白炽灯：电流通过钨制灯丝，产生大量热量，使灯丝温度升至24002900K成白炽状态而发光。白炽灯寿命较短而光效不高，其总功率的93%-94%都转化成了热能。但白炽灯价格低廉，其显色性是人造光源中最好的。,白炽灯其寿命主要决定于钨丝受热蒸发程度，一般不超过1500小时,白炽灯根据结构不同，分为普通照明用白炽灯、装饰灯、反射型灯、局部照明灯普通照明用白炽灯是住宅、宾馆、商店等照明用主要光源，一般采用梨型、蘑菇型玻壳。玻壳主要是透明的、磨砂的、乳白色的。装饰灯的主要特点是玻壳外形形式多样，色彩多变，常与装饰灯具和室内空间的界面、造型、陈设相配合。,反射型灯是采用内壁镀有反射层真空蒸镀铝的玻壳制成，能使光束定向发射，适用于灯光广告、橱窗、体育场馆、展览馆及舞台回光灯等需要光线集中的场合。局部照明灯和普通白炽灯外形结构相似，但额定电压较低，这种灯必须采用安全电压36V和12V，如便携式提灯、台灯等。,卤钨灯（卤素灯）另一种白炽灯为水晶灯或碘灯，它是一种卤钨灯，是在硬质玻璃或石英玻璃制成的白炽灯泡或灯管内充入少量卤化物（如碘化物或溴化物，分别称为碘钨灯、溴钨灯），利用卤钨循环原理发光。卤钨灯体积小、寿命长。它的光线中都含有紫外线和红外线，因此受到它长期照射的物体都会褪色或变质。 特点：改变了普通白炽灯的黑化现象，提高了使用寿命，是白炽灯的1.5倍。保持了白炽灯显色性好的优点。缺点是价格比白炽灯高几倍至几十倍。,卤钨灯按其外形可分为管型卤钨灯、单端卤钨灯、聚光卤钨灯、封闭形投影卤钨灯等。,管型卤钨灯,单端卤钨灯,聚光卤钨灯,卤钨灯宜用在照度要求较高、显色性较好或要求调光的场所，如体育馆、大会堂、宴会厅等。其色温尤其适用于彩色电视的演播室照明。由于它的工作温度较高，不适于多尘、易燃、爆炸危险、腐蚀性环境场所，以及有振动的场所等。,投影卤钨灯,汽车卤钨灯,2、气体放电发光电光源普通型荧光灯、节能型荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等。1）荧光灯，是在发光原理和外形上都有别于白炽灯的气体放电光源，是在室内照明中应用最广泛的光源。在大部分室内照明工程中取代了白炽灯。,荧光灯常见灯型,直管型,环形型,异型,紧凑型荧光灯紧凑型荧光灯常见的有U型管和螺纹管两种类型。 U型管根据管的数量有2U、3U、4U,管状的荧光灯常见的有T12、T8、T5、T4四种类型。,荧光灯的优点：1）发光效率高，发光效率4050 lmW，而白炽灯316 lmW，光线柔和2）寿命长 (5000小时)3）呈线面型发光体4）温度较低(6500K)5）光源(色温)接近大阳光，色温高，带蓝色缺点：1）费用较高2）对环境影响大，(温度、湿度、电压等影响大)3）有射频干扰4）线路较多，需辅助器件5）寿命与开关次数有关，(开关次数多，寿命缩短)6）通电发光时间较长。,2）高压放电灯 高压放电灯至今一直用于工业和街道照明。高压灯比日光灯寿命长 50 ，有些可达24000小时。,3、电致发光电光源LED，是一种能够将电能转化为可见光的半导体，采用电场发光。LED是当前发展最快，被认为拥有广阔前景的新型光源。目前市场上常见的LED光源：LED灯泡LED聚光灯LED射灯LED投光灯LED埋地灯LED舞台地板灯（发光地砖）LED吸顶灯LED彩虹管LED数字管形灯,LED灯泡,LED灯泡,LED聚光灯,第四节 照明方式,一、室内常用照明方式对裸露的光源不加处理，既不能充分发挥光源的效能，也不能满足室内照明环境的需要，有时还能引起眩光的危害。因此，利用不同材料的光学特性，利用材料的透明、不透明、半透明以及不同表面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： 1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。,2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。,3间接照明 由于将光源遮蔽而产生间接照明，把 90-100的光射向顶棚、穹窿或其他表面，从这些表面再反射至室内。当间接照明紧靠顶棚，几乎可以造成无阴影，是最理想的整体照明。从顶棚和墙上端反射下来的间接光，会造成天棚升高的错觉。,4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（如图）。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。,半间接照明,壁灯属于半间接照明，这种照明形式既给房间提供了需要的光线又在墙体上留下特殊的光影，可以调节墙体的单调。,5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（如图）。两种形式：一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。二是用半透明灯罩把光线全部封闭而产生漫射。照明光线性能柔和，视觉舒适，适于卧室。,漫射照明,漫射性的光源中这种形式的吊灯是代表。这种光源的瓦数要低，从而避免眩光的出现。,下次课内容第二章 室内照明灯具,