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1、照明设计基础知识郑州轻工业学院 国际教育学院 2014年 建筑照明设计第一节什么是光？光的本质是电磁波。可以引起人视觉感受的电磁波（波长380-780nm）称可见光，它在整个电磁波频率范围内仅占较小的一部分，可见光波长范围分别是红外线与紫外线等波段的电磁波。只要能看到光就一定包含色彩。光的基本特征1透明。色光比起颜料来，很少让人觉得浑浊或者脏，而是给人以清洁明亮的感觉，其原因就是光具有透明性。2混合色色光具有与颜料，印刷油墨截然不同的混合规律，一般光的颜色受混合色规律的支配，混合次数越多，越接近白色，也就是说，相对于颜料的三原色，红黄蓝，光的三原色为橙红，绿，蓝紫，有意思的是在光的三原色中，两
2、色的第二次混合色为.红,黄,蓝,也就是与颜料的三原色一致.此外如果把光的第二次混合色全部加在一起则变成白色光.混合色混合色3明视光有一个奇怪的特征，即使很微弱也能看的很清楚。据专家调查，从远处的色光最容易辨认的颜色顺序依次排列为 红，绿，黄，白等颜色，从这一点上看信号灯选择的红黄绿三个颜色是正确的。如果从颜色的固有感情出发，红色代表危险，绿色代表和平与安全，这一点也和日常生活中的经验和感情一致，因而也是适合的，这一点从世界视觉语言的共同性上考虑，应该备受重视。灯塔，据说只有40瓦的灯泡，在海上很远处便能看的很清楚。光的传播方式直线传播光在同一均匀介质中以一定的速度沿直线传播；反射定律光在传播过
3、程中遇到两介质分界面时一部分光折回原介质遵守光的反射定律；折射定律另一部分光穿过界面改变传播方向遵守光的折射定律。光的传播方式评判一个空间照明环境的依据照明的两个基本目的：1识别物体2增进环境气氛为了提供一个舒适的照明环境，在进行照明设计前，必须充分谅解一些照明的基本条件，其中包括：照度的大小，亮度的分布，光源的色温度，光源的显色性，眩光的控制以及阴影的利用，第二节照明设计基础知识基本光度量1照度的大小照度：单位面积上的入射光通量。这个光度单位是从被照面角度来定义的，通常用落在被照面单位面积上的光通量多少来衡量它被照射的程度。照度用E表示，单位为勒克斯（LUX或lx）水平面照度：水平面上一点的
4、照度。垂直面照度：垂直面上一点的照度。照度比：给定表面的照度与工作面上一般照明的照度之比。光通量：1.光通量是每单位时间到达、离开或通过曲面的光强度。2.光通量是灯泡发出亮光的比率。单位：lm流明照度不足，辨别能力下降，影响工作效率。阴暗，沉闷，压抑。照度提高到与日光照度10万LUX，视觉能力下降，故人工光源所能提供的照度以10万LUX为限。中国照度标准：以目视作业面上的水平照度来表示，并以作业面离地85cm为准，坐姿时离地面40cm,走廊和屋外则以地面为高度来计算。IESNA推荐照度分级北美照明学会2000年将推荐照度值分为三类，七级。第一类是简单的视觉作业和定向要求，主要指公共空间。第二类
5、是普通视觉作业，包括商业，办公，工业和住宅等大多数场所。第三类是特殊视觉作业，包括尺寸很小，对比很低，而视觉效能又极其重要的作业对象。为保障人们在适宜的光照下生活，我国制定了有关室内（包括公共场所）照度的卫生标准。如在公共场所商场（店）的照度卫生标准100Lx；图书馆、博物馆、美术馆、展览馆台面照度的卫生标准100Lx；公共浴室照度卫生标准50Lx；浴室（淋、池、盆浴）30Lx，桑那浴室30Lx.国外有关室内照度的标准，如德国推荐几种额定光强，办公室包括文书工作区为300Lx，打字，绘图工作为750Lx；在工厂，生产线上的视觉工作的照度要求为1000Lx；酒店、公共房间为200Lx；接待点、出
6、纳柜为200Lx；商店的橱窗为15002000Lx；医院病房为150200Lx，紧急治疗区为500Lx；学校、教室为400700Lx；食堂、室内健身房为300Lx等。2亮度的分布亮度发光体或受光单位面积上发出（或反射出）的发光强度。亮度用L表示，单位为坎德拉/平米（cd/m2)发光强度发光强度简称光强，国际单位是candela（坎德拉）简写cd。这个量是表明发光体在空间发射的汇聚能力的。可以说，发光强度就是描述了光源到底有多亮。1000mcd=1cd光强分布用曲线或表格表示光源或照明灯具在空间各个方向的发光强度值，也称配光。室内的亮度分布是由照度分布和表面反射比决定的。视野内的亮度分布不适当会
7、损害视觉功效，过大的亮度差别会产生不舒适眩光。人眼看到的所有的东西就是亮度，能计算的是照度，但是与人最直观的还是亮度。光度量测量工具照度计亮度计照度计照度计照度计(或称勒克斯计)是一种专门测量光度、亮度的仪器仪表。它由主机和一个光传感器组成，测量范围是0-50000室内的平均光照度是从100-1000lux，室外的太阳光照度大概是50000lux。lux是一个光照度的单位，表示光照射在表面上的密度。其应用场合主要为室内、办公室、实验室、环境研究。亮度测量灯具亮度测量灯具亮度计亮度计又称亮度仪、辉度计、辉度仪，是一种测光和测色的计量仪器。是照明工程、光源和发光器件、电影电视、交通信号、建筑、大气
8、光度学等领域常用的测试仪器。光谱亮度计或彩色亮度计还可用于色温、色坐标、光谱功率分布等颜色参数的测试。广泛用于景观照明、LED/LCD/CRT/OLED显示器、背光源、交通信号灯、汽车灯、道路照明、隧道照明、仪表盘、指示灯等领域的亮度及颜色测试。色温当某一种光源的色品与某一温度下的完全辐射体（黑体）的色品最接近，完全辐射体的温度即为这种光源的色温。符号Tc用以表示光源光色，单位为K（开尔文）。色温是专门用来度量光的颜色的物理量。3光源的色温一天中不同时段色温的变化人们对不同色温的光色具有不同的感觉，即通常所说的冷暖感。3300K 暖色区域3300K-5300K 中间色区域5300K 冷色区域光
9、源的色温，照度与人感觉之间的关系照度（lux)-暖色（3300K）-中间色（3300K-5300K）-冷色（5300K）500-舒适-自然-清冷500-2000-刺激-舒适-自然2200-闷热-刺激-舒适色彩的叠加在景观照明设计时，经常会遇到多种颜色的光同时使用的情况，既然同时使用，那么如果这些不同颜色的光线在空间相遇的话，在交会区域就会产生光色叠加效应，形成第三种颜色的光，从而是色温发生改变或飘逸。4光源的显色性显色指数显色指数是指在某种光源照射下的物体色彩显现，与参考光源照射下的物体的色彩显现所进行的有意识或无意识的比较，表征光源对于物体颜色呈现的真实程度，也就是颜色显现的逼真程度，故这一
10、物理量表征着光源的显色特性，通常称为显色性。显色性越高，对颜色的逼真程度越高，看到的越接近其本身的颜色。反之，表现出的颜色与其本身的颜色相差越大。显色性一般使用显色指数来衡量，自然光（日光）的显色性最好，显色指数为100，其他人工光源的显色指数越接近100显色性越好。国际照明委员会（CIE）对这个指数的定义是在特定辐射光源照明下，15个规定的测试颜色的视觉显示情况。把这15个测试颜色从1到15进行编号，用R1-R15分别表示这15个颜色的显示指数。当把一个光源与规定的参考光源进行比较时，指数值为100是最好的。R1R8称为“典型显示指数”。Ra表示平均显色指数。它是指数R1R8的平均值。R9R
11、15称为特殊显色指数，尤其是R9（深色鲜红）和R15（黄种人的肤色）。显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的颜色也就接近自然色，显色性低的光源对颜色再现较差，我们所见到的颜色偏差也较大，国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100，各类光源的显色指数各不相同。如：高压钠灯的显色指数Ra=23，荧光灯管显色指数Ra=60-90，白炽灯的显色指数Ra100针对适用场地的不同，国际照明委员会（CIE）一般把显色指数分成五类：类别Ra适用范围90美术馆、博物馆及印刷等行业及场所8090家庭、饭馆、高级纺织工艺及相近行业6080办公室、学校、室外街道照明4060重工业工厂、室外街道照明2040室外
12、道路照明及一些要求不高的地方5眩光的控制眩光是由于不适亮度分布，在空间或时间上存在极端亮度对比，引起视觉不舒适和降低物体可见度。眩光可分为：直接眩光和反射眩光直接眩光：来自光源或窗外的光线。反射眩光：来自工作桌面，显示屏，玻璃窗，光滑反射面的反射光。人的视线角度以25度内为主，在45度内均属正常。眩光减轻直接眩光的方法1降低照明灯具的辉度2缩小不适辉度的面积3调整灯具的安装位置或减少天花板辉度的变化4加大房间的整体辉度5少用通明的落地窗或玻璃幕墙6窗外加装遮阳板7工作台与窗户保持适当的角度减少反射眩光的方法1降低相关物件的反射率2调整光源或工作站的位置，是反射光不进入眼睛3工作桌面不使用玻璃垫
13、，电脑屏幕加装护眼屏对灯具的配置设计要求;作业面接受来自光源的光线，凡入射角低于40度，其反射线就会进入人眼成为反射眩光。利用反射光这一特性，可用来照射金属，钻石等表现其晶莹剔透的特性。6阴影的利用阴影是因受照体表面不平整，受照方向不一致所引起的。由此产生照度不足等视觉障碍，但也可以显示出被照物体的立体感和材质感。明暗辉度之比小于2：1，缺乏立体感明暗辉度比在3：1至6：1之间，良好的立体感意大利艺术家FabrizioCorneli光光 用用 无形无形 创造创造 有形有形结论照明质量优良的室内照明质量由以下五个要素构成：1适当的照度水平2舒适的亮度分布3宜人的光色和良好的显色性4没有眩光干扰5正确的投光方向与完美的造型立体感作业利用所学的照明质量五要素对一个人类活动或工作的空间进行分析。这个空间可以是：理发店，服装店，小吃店，酒店，银行等等。分析方法：参照课堂所学知识，结合照明五要素，可以画草图，拍照片，一切你能想到的方式，写出你对这个空间的感受，可以从色温，亮度或者眩光任何一个方面着手，也可以综合评定。没有字数限制，只希望大家通过这个作业能掌握这些晦涩难懂的光的物理知识，并将其运用在以后的设计中。截至时间：下周课程之前。发送至我的邮箱：
