室内采光与照明

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1、第5章 室内采光与照明本章提要本章主要介绍室内采光与照明的基本知识，其中包括采光照明的基本概念、室内照明设计的原则和照明方式等。通过本章学习，要求大家了解常用光度量的基本概念、理解室内照明设计的原则，并通过住宅照明设计的实例，掌握室内照明设计的基本方法。本 章 内 容5.1 采光照明的基本概念5.2 室内照明设计概述5.3 室内照明常用灯具5.4 住宅照明设计5.1 采光照明的基本概念光是能量存在的一种形式，即我们通常所说的 光能。现代物理研究证实：光具有波粒（波动性和 微粒性）二重性，光在传播过程中主要显示出波动 性，而在光与物质相互作用中，主要显示出微粒性 。 5.1.1 光的性质光的电磁

2、理论认为光是能在空间中传播 的一种电磁波。将各电磁波按波长（或频率 ）依次排列，可画出电磁波波谱图。波长范围在380780nm的电磁波能使人的眼 睛产生光感，这部分电磁波称之为可见光。不同 波长的可见光，在人眼中产生不同的颜色，将可 见光按波长从380 到780依次展开，光将呈现紫、 蓝、青、绿、黄、橙、红各色。但各种颜色对应 的波长范围并不是截然分开的，而是随波长逐渐 变化的。只有单一波长的光，才表现为一种颜色 ，称为单色光，全部可见光波混在一起就形成了 日光（白色光）。 光源在单位时间内向周围空间辐射出 去的并使人眼产生光感的能量，称为光通 量。用符号表示，单位为流明（lm）。5.1.2

3、常用的光度量1.光通量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)。 光通量主要表征光源或发光体发射光的 强弱,而照度是用来表示被照面上接收光的 强弱,是描述被照面（工作面）上被照射程 度的光学量 。2.照度桌子上方有一盏无罩的白炽灯，在加上 灯罩后，桌面显得亮多了。同一盏灯泡不加 灯罩与加上灯罩，它所发生的光通量是一样 的，只不过在加上灯罩后，光线经灯罩的反 射，使光通量在空间分布的状况发生了变化 ，射向桌面的光通量比没加灯罩时增多了。3.亮度亮度是用来表示物体表面发光（或反光 ）强弱的物理量，被视物体发光面在视线方 向上的发光强度与发光面在

4、垂直于该方向上 的投影面积的比值，称为发光面的表面亮度 ，以符号L表示，单位为坎德拉每平方米。亮度反映了物体表面的明亮程度，而我 们主观所感受到的物体明亮程度，除了与物 体表面亮度有关外，还与所处环境的明亮程 度有关。例如同一亮度的表面，分别放在明 亮和黑暗环境中，我们就会感到放在黑暗中 的表面要比放在明亮环境中的亮。 4.显色性光源的显色性主要用来表示光照射到 物体表面时，光源对被照物体表面颜色的 影响作用。物体表面色的显示除了决定于 物体表面特征外，还取决于光源的光谱能 量分析，不同的光谱能量分布，其物体表 面显示的颜色也会有所不同。显色性越高 ，则光源对颜色的表现就越好，我们见到 的颜色

5、也就越接近自然色。例：白炽灯和荧光高压汞灯显色性比较白炽灯和荧光高压汞灯的光谱能量分布情况由上图，荧光高压汞灯的光谱中虽然也 有各色光的成份，但在光谱能量的分布中， 蓝绿色光成份多而红光成份少，因此被照物 体表面呈现出青灰色，即显色性差。白炽灯 的光谱能量分布较均匀（曲线平滑），且能 量偏重于长波（红黄光）方面，使其色表呈 黄红色，照射到物体表面时，不仅能使黄、 橙、红色反映真实，而且还有加重的效果， 因而它的显色性较好。常用照明灯具的显色指数（Ra） 灯具类型Ra灯具类型Ra白炽灯97高压汞灯2030 卤钨灯9599高压钠灯2025 白色荧光 灯5585氙灯9094日光色灯75945.眩光眩

6、光就是在视场中有极高的亮度或强烈的亮度 对比时，造成视觉降低和人眼睛的不舒适甚至痛感 的现象。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。眩光的控制:限制直射眩光的方法主要有限制光源的亮度 、合理布置灯具和选择最佳灯具悬挂高度，及选 择保护角较大的灯具等。反射眩光可通过提高环 境亮度，减少亮度对比，或采用低反射率的材料 等方法解决。遮挡角与保护角之和为90，遮挡角的标准 各国规定不一，一般为6070，这样保护角为 2030。5.2 室内照明设计概述 室内照明设计的目的，就是在充分利 用自然光的基础

7、上，运用现代人工照明的 手段，为人们的工作、生活、娱乐等，创 造一个优美舒适的灯光环境。5.2.1 室内照明设计的目的也就是说室内照明设计是通过对建筑环境 的分析，结合室内装饰设计的要求，在经济合 理的基础上，选择光源和灯具，确定照明设计 方案，并通过适当的控制，使灯光环境符合人 们的工作、生活等方面的要求，从而在生理和 心理两方面满足人们的需求。影响室内照明设计的因素主要有两方面：一方 面是建筑环境因素；另一方面是灯光因素。建筑环境 主要是指建筑规模、房间使用性质、室内装饰的风格 等；灯光因素主要包括照明方式、光源的种类、灯具 的形式等。建筑环境是创造灯光环境的基础和前提， 灯光因素是能否满

8、足照明要求的关健，两者是相辅相 承的，建筑环境影响和决定室内照明，室内灯光的运 用又对室内环境气氛的创造提供了的条件，起到强化 和补充作用。 5.2.2 室内照明设计的原则1使用性原则 使用是设计的出发点和基本条件。设计应分析 使用对象对照度、灯具、光色等方面的需求，选择 合适的光源、灯具及布置方式，在照度上要保证规 定的最低值，在灯具的形式与光色的变换上，要符 合室内设计的要求。 使用性还包括照明系统的施工安装、运行及维 修的方便简单，及对未来照明发展变化留有一定的 空间。2安全性原则 在选择设计照明系统时要自始至终坚持安全 第一的原则。在设计中要遵循规范的规定和要求 ，严格按规范设计；在选

9、择建筑电器设备及电器 材料时，应慎重选用一些信誉好、质量有保证的 厂家或品牌，同时还应充分考虑环境条件（如温 度、湿度、有害气体、辐射、蒸汽等）对电器的 损坏；对先进技术和先进施备要在充分论证的基 础上积极采用。3美观性原则灯光照明尚具有装饰空间、烘托气氛、美化 环境的功能。对于装饰要求较高的房间，装饰设 计往往会对光源、灯具、光色的变换及局部照明 等提出一些要求，因此，照明设计要尽可能地配 合室内设计，满足室内装饰的要求；对于一般性 房间的照明设计，我们也应该从美观的角度选择 、布置灯具，使之符合人们的审美习惯。 4经济性原则 经济性原则包含两方面内容：一方面是节能 ，照明光源和系统应该符合

10、建筑节能有关规定和 要求；另一方面是节约，照明设计应从实际出发 尽可能多的减少一些不必要的设施；同时，还要 积极的采用先进技术和先进设施，不能片面的以 经济为理由，拒绝采用先进技术和设施。 5.2.3 室内照明设计的要求1. 照度照度是决定受照物体明亮程度的间接指标，因 此常将照度水平作为衡量照明质量最基本的技术指 标之一。不同的照度给人产生不同的感受，照度太 低易造成疲劳和精神不振；照度太高往往因刺激太 强，过分兴奋。在确定被照环境所需要的照度水平 时，必须在考虑被观察物的大小尺寸的同时，考虑 观察物同其背景的亮度对比程度。照度标准是根据视觉工作等级来规定的 必要的最低照度，即从保证一定的视

11、觉功能 来选择的最低照度值。我国民用建筑电气 设计规范（JGJ/T16-92）对各类建筑的 一般照明都规定了照度标准值，并且根据各 类建筑的不同活动或作业类别将照度标准值 规定高、中、低三个值 。房间名称最低照度/Lx平均照度/Lx规定照度平面设计 室100200300500距地0.8m的水平面阅览 室75150200300距地0.8m的水平面办公室5075100150距地0.8m的水平面报告厅100100150200距地0.8m的水平面宿舍、起居室、卧室30305075距地0.8m的水平面浴室、卫生间10102050地面营业厅 、陈列室100100150200距地O.8m的水平面走道、楼梯间

12、5152030地面会议室50100150200距地0.8m的水平面2. 照度的均匀性 为了减轻人眼因照度不均所造成的视觉疲劳 ，室内照度的分布应该具有一定的均匀度。我国 民用建筑照明设计标准规定：工作区域内的照度 的均匀度不应小于0.7，工作房间内交通区的照 度不宜低于工作面照度的1/5。3. 亮度分布 要创造一个良好的光照环境，就需要亮度分 布合理和室内各个面反射率选择适当，亮度差异 过大，会引起视觉疲劳；亮度过于均匀，又使室 内显得呆板。相近环境的亮度应当尽可能低于被 观察物的亮度，通常被观察物的亮度如果为相邻 环境的3倍时，视觉清晰度较好。在照明设计中，一般采用照度对比和墙面、 顶棚、地

13、板的反射比作为评估和衡量的标准（照度 比是指给定表面的照度与工作面的照度之比）。我 国民用建筑照明设计标准中推荐：视觉工作对 象照度比为1；顶棚照度比为0.250.9；墙面照度 比为0.40.8；地面照度比为0.70.9；墙面反射 比为0.50.7；地面反射比为0.20.4；顶棚反射 比为0.70.8；家具设备反射比为0.250.45。 5.2.4 室内照明方式和种类1.照明方式 照明方式是指照明设备按其安装位置或 使用功能而构成的基本形式。一般情况下， 照明可分为以下几种：1)按灯具位置不同分:(1)一般照明灯具比较规则布置在整个场地的照明方式称为 一般照明。一般照明可使整个场地都能获得均匀

14、的 水平照度，适应于工作位置密度很大而对光照方向 无特殊要求的场所，或受生产技术条件限制，不适 合装设局部照明或不必采用混合照明的场所。如仓 库、某些车间、办公室、教室、会议室、候车室、 营业大厅等。(2)分区一般照明根据不同区域对照度要求不同的需要，分区 采用一般照明的布置方式。如工作区照度要求比 较高，灯具可以集中布置均匀，提高其照度值， 其它区域可采用原来一般照明的布置方式。如车 间的组装线、运输带、检验场地等均属此类。(3)局部照明为满足某些部位的特殊光照要求，在较小范围 内或有限空间内，采用辅助照明设施的布置方式。 如商店橱窗内的射灯、卧室内的台灯等。(4)混合照明有一般照明和局部照

15、明共同组成的照明布置方 式，这种照明方式有利于提高照度和节约能源。混 合照明适宜于照度要求高、对照射方向有特殊要求 、工作位置密度不大的场所。 2)按光照的形式不同分: (a) 间接照明；(b) 半间接照明；(c) 直接间接照明； (d) 漫射照明； (e) 半直接照明；(f) 宽光束的直接照明； (g) 高集光束的下射直接照明 (1)直接照明 直接照明是指绝大部分的灯光直接照射到物 体上，其特点是光效高、亮度大、构造相对简单 、适用范围广，常用于对光照无特殊要求的整体 环境照明和对局部地点需要高照度的局部照明。 裸露装设的荧光灯和白炽灯均属此类。 (2)间接照明 间接照明是指光线通过折射、反

16、射后再照射 到被照射物体上，其特点是光线柔和，没有很强 的阴影，其光效低、一般以烘托室内气氛为主， 是装饰照明和艺术照明常用的方式之一。(3)混和照明 由直接照明和间接照明以及其照明方式组合 而成，以满足多种不同的人工照明要求。2.室内照明种类 1)正常照明 正常工作时使用的照明。它一般可单独作用 ，也可与事故照明、值班照明，同时使用，但控 制线路必须分开。 2)事故照明在正常照明因故障熄灭后，可供事故情况下 继续工作或安全通行、安全疏散的照明。事故照 明灯宜布置在可能引起事故的设备、材料的周围 ，以及主要通道入口，事故照明必须采用能瞬时 点亮的可靠光源，一般采用白炽灯或卤钨灯。 3)警卫照明 根据警卫任务需要而设置的照明。 4)值班照明 在非工作时间内，供值班人员使用的照明叫 值班照明。值班照明可利用正常照明中能单独控 制的一部分，或利用事故照明的一部分或全部作 为值班照明。值班照明应该有独立的控制开关。5)障碍照明 装设在障碍物上作为障碍标志用的