室内采光与照明.ppt

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1、第五章第五章 室内采光与照明室内采光与照明一一、光的、光的特性与视觉效应特性与视觉效应二、照度、光色、亮度二、照度、光色、亮度三、照明的控制三、照明的控制第一节第一节 采光照明的基本概念与要求采光照明的基本概念与要求1直射光直射光直射光源发出的光线，能够直接照射在加工物件上，所以加工物件的向光部分明亮，背光部分黑暗，光线的强度分布不平均。直射光的照明度高，电能消耗少，为了避免光线直射入眼产生眩光，通常需用灯罩相配合把光集中照射到工作面上，其中直接照明有广照型、中照型和深照型三种。2反射光反射光反射光是利用光亮的镀银反射罩作定向照明，使光线受下部不透明或半透明的灯罩的阻挡，光线的全部或一部分反射

2、到天棚和墙面，然后再向下反射到工作面。这类光线柔和，视觉舒适，不易产生眩光。3漫射光漫射光漫射光是利用磨砂玻璃罩、乳白灯罩，或特制的格栅，使光线形成多方向的漫射，或者是由直射光、反射光混合的光线。漫射光的光质柔和，而且艺术效果颇佳。在室内照明中，上述三种光线有不同的用处，由于它们之间不同比例的配合就产生了多种照明方式。一）门厅一）门厅灯灯厅是一个居室的门面，给人的第一印象很重要，同时它又是起居室、卧室、厨房等处的过渡空间，所以，门厅处的照明设计应大方、庄重。常用的灯具有吸顶灯和造型较为简洁的顶灯，不宜使用太豪华的灯具，这样可使门厅处显得空间较高而且安静。对于小门厅可使用造型别致的壁灯，在保证照

3、度的同时，使周围环境显得雅致，富有层次。（二）起居室（二）起居室起居室功能较为复杂，它既是家庭人员的活动中心，又是接待客人的交际场所，照明环境应该较为明朗、高雅、热烈，以体现出主人的热情、坦率。在照明设计中可采用整体用日光灯、局部(如桌子、茶几等部位)用壁灯或落地灯的组合照明方式，在大的起居室中规划出一个小的谈话空间，来缩短主客之间的距离，使人与人之间的交流更为融洽。主光源如果是裸露的光源，易产生眩光，这时可采用间接照明的方式，将其转投至天花板或墙面再反射，或者用乳白色透明的玻璃灯罩进行照明，得到的光线就较为明朗、平和，既无眩光，又显得高雅。而作为局部照明中常用的落地灯，由于其高度较矮，对外观

4、的选择要能适合所用家具的色彩和造型。如竹、木制的家具适合选用竹的或带雕饰的灯杆；而金属抛光的灯杆配合豪华的真皮沙发，则会突出客厅的现代感。单色素雅的沙发之间，如果搭配灯罩上有山水、花鸟图案的、较为绚丽的落地灯，则会显得静中有动，富于变化；而在艳丽的花面沙发间应配合灯罩色彩造型较为简洁的落地灯，会显得较为稳定，不杂乱。（三）卧室（三）卧室卧室作为人们休息、睡眠的场所，具有一定的隐秘性，这时的照明设计应柔和、温馨，方便休息和睡眠。可在天花板上安装有二次反射的吸顶灯，以防止眩光的发生，同时使卧室充满恬静和温馨。对于睡前有阅读习惯的人，可设置床头灯或壁灯来配合局部照明。壁灯的光线较为柔和，卧室中如果选

5、用一些造型精巧、别致的壁灯，在具有实用价值的同时，还具有很强的装饰性。使用较多的床头灯是台灯，它不仅是照明器，也是极好的装饰品。造灯，会带给人以现代的气息，而古色古香的台灯又会反映出主人，光照强度较好，又不影响他人的休息，而深受人们喜爱。（四）书房（四）书房书房是人们工作和学习的场所，光照应安静、平和，还必须有足够的亮度，在需要重点照明的部位，如书桌面上，可使用长的吊灯来加以强调。为了避免产生眩光，可使用带罩的台灯，再用吸顶灯来提高整体的照度。在书橱部位为方便寻找书籍，可设小型的射灯，使光色均匀，柔和。在挂面等装饰处，可用亮度不大的射灯或壁灯加以突出，以强调装饰品的美感。（五）餐厅（五）餐厅餐

6、厅是人们进餐的场所，照明设计应热烈、明快，以突出浓厚的生活气息，如果使用暖色(如红橙色)的悬挂式吊灯，再使光线照射在餐桌范围内，可以在划定进餐区域的同时，增强食物的美感，提高进餐者的食欲。对于天花板没有造型的餐厅，也可使用较为集中的嵌入式灯具，形成明亮的空间环境，达到突出进餐气氛的目的。在构成室内环境的种种因素中，光的运用非常重要，它能够扩大或缩小空间感，既能形成幽静舒适的气氛，也能烘托热烈、欢快的场面，能使室内的色彩丰富有变化，也能使活泼的色彩平板失去活力。这一切都取决于照明方式与环境的协调程度。另外，灯具的选用也有一定的原则，灯具的大小一定要适合室内空间的体量和形状。大空间选用大灯具，小空

7、间用小灯具。如果在小空间中使用大吊灯，会使人感到拥挤和闭塞。另外灯具的造型也要符与艺术性相结合的规律，才会得到好的照明设计。眩光（眩光（glare）是指视野中由于不适宜亮度分布，或）是指视野中由于不适宜亮度分布，或在空间或时间上存在极端的亮度对比，以致引起视在空间或时间上存在极端的亮度对比，以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。视野内产觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。视野内产生人眼无法适应之光亮感觉，可能引起厌恶、不舒生人眼无法适应之光亮感觉，可能引起厌恶、不舒服甚或丧失明视度。在视野中某服甚或丧失明视度。在视野中某局部地方出现过局部地方出现过高的亮度或前后发生过大的亮度变化。眩光

8、是引起高的亮度或前后发生过大的亮度变化。眩光是引起视觉疲劳的重要原因之一视觉疲劳的重要原因之一。质量等级作业或活动的类型A（很高质量）非常精确的视觉作业B（高质量）视觉要求高的作业，中等视觉要求的作业，但需要注意力高度集中C（中等质量）视觉要求中等的作业，注意力集中程度中等，工作者有时要走动D（质量差）视觉要求和注意力集中程度的要求比较低，而且工作者常在规定区域内走动E（质量很差）工作者要求限于室内某一工位，而是走来走去，作业的视觉要求低，或不为同一群人持续使用的室内区域毛玻璃 一面和普通玻璃一样平滑，另一面却像砂纸一样粗糙的玻璃。因为光线经过凹凸不平的一面时不能有规则地折射，而是向四面八方散

9、开，所以隔着毛玻璃会看不清东西。光光的特性与视觉效应：的特性与视觉效应：光像我们已知的电磁一样，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一体中的很小的部分。这种射线按其波长可以度量。单位纳米（nm），10 9。电磁波在空间穿行速度相同。电磁波有频率，波长和频率成反比。辐射波的力量与其振幅有关。一个波的振幅的高或深，以其平均点来度量，像海里的波升到最高峰，并有最深谷，深波比浅波具有更大的力量。红外线可见光普紫外线可感觉到的辐射热暖冷冷100015007806007004005003003801.609km4987.3km30.48m16030.48cm0.003048cmm0.3

10、048cm10nm1nm0.001nm无线电电能电视0.00001nm射线宇宙线X射线紫外线红外线可见光普微波橙青紫绿黄红不可见光红斑（日照引起的）杀菌的(杀死细菌、病毒和真菌)波长（nm）图5-1 电磁波的特性1、照度：人眼对不同波长的电磁波，在相同的辐射量时，有不同的明暗感觉。这个视觉特性称为视觉度，并以光通量作为基标单位来衡量。光通量的单位为流明（lm），光源的发光效率的单位为流明/瓦特（lm/w）。不同的日光源和电光源，发光率如表5-1所示。二、照度、光色、亮度二、照度、光色、亮度不同日光源和光源的发光效率流明不同日光源和光源的发光效率流明/瓦特（瓦特（lm/wlm/w）发光效率光光

11、源源太阳光（高度角为太阳光（高度角为7.5）太阳光（高度角大于太阳光（高度角大于25）太阳光（建议的平均高度）太阳光（建议的平均高度）天空光（晴天）天空光（晴天）天空光天空光(平均平均)综合自然光（天空光与太阳光的平均值）综合自然光（天空光与太阳光的平均值）白炽灯（白炽灯（150w）荧光灯（荧光灯（40w cwx）901171001501251151640508040140光源在某一方向单位立体角内所发出的光通量叫做光源在该方向的发光强度，单位光源在某一方向单位立体角内所发出的光通量叫做光源在该方向的发光强度，单位坎德拉（坎德拉（cd），被光照的某一面上其单位面积内所接收的光通量称为照度，其单

12、位），被光照的某一面上其单位面积内所接收的光通量称为照度，其单位为勒克斯（为勒克斯（lx）。）。2 2、光色、光色光色主要取决于光源的色温（光色主要取决于光源的色温（k k），并影响室内的气氛。色），并影响室内的气氛。色温低，感觉温暖；色温高，感觉凉爽。替班色温温低，感觉温暖；色温高，感觉凉爽。替班色温3300k3300k为暖色，为暖色，3300k3300k色温色温5300k5300k为中间色，色温为中间色，色温5300k5300k为为冷色。光源的色温应与照度相适应，即随着照度增加，色冷色。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，会使人感温也应相应

13、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到酷热；而在高色温，低照度下，会使人感到阴森的气氛（图（图5-25-2）70005000600020002300040001510205010020050010002000阴森气氛阴森气氛酷热气氛色色温温（k）设计者设计者应联系光、目的物和空间彼此的关系，去判断其相应联系光、目的物和空间彼此的关系，去判断其相至影响。光的强度能影响人第一色彩的感觉，如红色的帘至影响。光的强度能影响人第一色彩的感觉，如红色的帘幕在强光下更鲜明，而弱光将使蓝色和女色更突出。幕在强光下更鲜明，而弱光将使蓝色和女色更突出。设计者应

14、有意识的去利用不同色光的灯具，调整使之创造出设计者应有意识的去利用不同色光的灯具，调整使之创造出所希望的照明效果，如电光源的白炽灯与中间色的高亮度所希望的照明效果，如电光源的白炽灯与中间色的高亮度荧光灯相配合。荧光灯相配合。人工光源的光色，一般以显色指数（人工光源的光色，一般以显色指数（RaRa）表示，）表示，RaRa最大值为最大值为100,80100,80以上显色性优良；以上显色性优良；79507950显色性一般，显色性一般，5050一下显色一下显色性差。性差。白炽灯白炽灯Ra=7594Ra=7594；卤钨灯；卤钨灯Ra=9599Ra=9599白色荧光灯白色荧光灯Ra=5585Ra=5585

15、；日光色灯；日光色灯Ra=7594Ra=7594；高压汞灯；高压汞灯Ra=2030Ra=2030；高压钠灯；高压钠灯Ra=2025Ra=2025；氙灯；氙灯Ra=9040.Ra=9040.被照面的单位面积所反射出来的光通量，也成发光度。有许多因素影响亮度的评价，诸如照度、表面特性、视觉、背景、注视的持续时间甚至时间包括人眼的特性。3 3、亮度、亮度光遇到物体后，某些光线被反射，称之为光遇到物体后，某些光线被反射，称之为反射光反射光；光也能被物体吸收，转化为热能，使物体温度上光也能被物体吸收，转化为热能，使物体温度上升，并有一些光可以透过物体，称之为升，并有一些光可以透过物体，称之为透射光透射光

16、（图（图5-35-3）.这三部分的光通量综合等于入射光通量。这三部分的光通量综合等于入射光通量。设入射光通量设入射光通量F F，反射光通量，反射光通量F F1 1，投射光通量，投射光通量F F2 2。则则 反射率反射率 =F =F1 1/F F 柔柔 Rho 密度密度;电阻系数电阻系数 透射率透射率 =F =F2 2/F/F 陶 Tau 时间常数 吸收率吸收率 =（F-FF-F1 1-F-F2 2）/F/F 阿尔法阿尔法 Alpha 角度；系角度；系数数即即 +=1+=14 4、材料的光学性质、材料的光学性质当光射到光滑表面的不透光材料上，如今面当光射到光滑表面的不透光材料上，如今面和金属镜面

17、，则产生定向反射，其入射角等和金属镜面，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（见表明的粗糙表面时，则产生漫射光（见表5-25-2图）。材料的透明度导致射线光离开物质以图）。材料的透明度导致射线光离开物质以不同的方式透射，当材料两表面平行，透射不同的方式透射，当材料两表面平行，透射光方向和入射光方向不变；两表面不平行，光方向和入射光方向不变；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定向光被称为漫射光，是由一个相对粗糙

18、的表面产生给定向的反射，或由内部的反射和表面产生给定向的反射，或由内部的反射和折射，以及由内部相对大的粒子引起的折射，以及由内部相对大的粒子引起的。光源光源透射透射光透明材料光透明材料热量散于室外热量散于室外反射光反射光热量散于室内热量散于室内不同材料的光学性质不同材料的光学性质粗糙面粗糙面表面粗糙材料表面光滑材料粗转粗转混凝土混凝土低光泽的平涂料低光泽的平涂料石灰石石灰石白灰粉刷白灰粉刷地光泽的塑料制品地光泽的塑料制品（丙烯腈丁、三氯氰（丙烯腈丁、三氯氰胺、甲醛塑料、聚氯胺、甲醛塑料、聚氯乙烯）乙烯）砂石砂石粗木材粗木材抛光铝抛光铝亮（磁）漆亮（磁）漆玻璃玻璃磨光大理石磨光大理石抛光塑料抛光塑料不锈钢不锈钢水磨石水磨石马口铁油光木材马口铁油光木材漫射光漫射光抛光铝抛光铝亮（磁）漆亮（磁）漆玻璃玻璃磨光大理石磨光大理石抛光塑料抛光塑料不锈钢不锈钢水磨石水磨石马口铁油光木材马口铁油光木材光滑面（光滑面（=）透明材料的透射系数透明材料的透射系数光亮玻璃光亮玻璃散射光散射光毛玻璃毛玻璃玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料漫射光漫射光透明材料透明材料透射系数透射系数（%）透明玻璃或塑料透明颜色玻璃或塑料：蓝色红色绿色淡黄色毛玻璃，朝向光源毛玻璃，原理光源细白石膏玻璃砖大理石塑料（丙烯酸、乙烯基、玻璃纤维增强塑料）8094358171017305020504075540306582886378