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照明设计

照明设计(lighting design)分为室外照明设计和室内灯光设计,又是灯光设计,灯光是一个较灵活及富有趣味的设计元素,可以成为气氛的催化剂,是一室的焦点及主题所在,也能加强现有装潢的层次感。

灯光编排可以分为直接和间接两种,是一室的焦点及主题所在,也能加强现有装潢的层次感。

基本介绍
直接灯光泛指那些直射式的光线,如吊灯及射灯等,光线直接散落在指定的位置上,投射出一圈圈的光影,作照明或突出主题之用,直接、简单。

间接灯光在气氛营造上则能发挥独特的功能性,营造出不同的意境。它的光线不会直射至地面,而是被置于壁凹、天花背后,或是壁面铺饰的背后,光线被投射至墙上再反射至地面,柔和的灯光仿佛轻轻地洗刷整个空间这两种灯光的适当配合,才能缔造出完美的空间意境。一些明亮活泼,一些柔和蕴藉,才能透过当中的对比表现出灯光的独有个性,散发出不凡的艺韵。在家居灯光的运用上卧室要温馨,书房和厨房要明亮实用,客厅要丰富、有层次、有意境,餐厅要浪漫,卫生间要温暖、柔和。

照明节能
照明主要来源于由电能转换的光能,而电能又来自于石化燃料的燃烧。地球上的石油、天然气的可开采年限约为50年,煤炭的可开采年限约为300年,而且随着开采量的逐年增加,这些石化燃料的可开采年限还会进一步缩短,世界能源不容乐观。因此,积极推广照明节能是当务之急。
当前国际上普遍认为,在考虑和制定节能政策、法规和措施时所遵循的原则是,必须在保证足够的照明数量和质量的前提下,尽可能节约照明用电。照明节能主要是通过采用高效节能照明产品、提高质量、优化照明设计等手段达到受益的目的,即节能但不牺牲质量。

合理照明
照明节能首先要从设计做起,要选取合理的照度标准值,正确选用照度标准的高、中、低三档照度值;其次,要选用合适的照明方式,照度要求高的场所采用混和照明方式,少采用一般照明方式,适当采用分区一般照明方式。

高光效
发光效率是指一个光源所发出的光通量与该光源所消耗的电功率之比,它反映了光源将电能转换为可见光的能力,为了充分利用电能,应优先选用高光效光源

高效节能
灯具效率是指在正常情况下灯具所发射的光通量与灯具内所有光源发出的光通量的比值,它反映了灯具对光的利用效率。为了充分利用光源所发出的光,应优先选用效率高的灯具。

电子镇流
住宅中常用的荧光灯是气体放电灯,气体放电灯是弧光放电,不能单独在电路里工作,必须与镇流器串联。市场上的镇流器有电子和电感两种,电子镇流器与电感镇流器相比,具有启动电压小、噪声小、温升低、重量轻、无频闪等优点,它比电感镇流器节电10%以上,自身功耗降低50%~75%,综合电输入功率降低18%~23%,节电效益显著,宜大力推广。

照明控制
可调控的照明可以适应多种不同的活动需要,实现照明节能。正常使用中,应该合理选择照明控制方式,根据天然光的照度变化安排电气照明点亮的范围,并且根据照明使用特点,对灯光加以分区控制和适当增加照明开关点。住宅区公共场所照明和室外照明

自然光
人工照明是对自然照明的补充,充分利用自然光,本身就可以达到节能的目的。有些建筑利用各种集光装置进行采光,如反射镜、光导纤维、光导管等,这些装置使不具备直接自然采光条件的空间也能享受到自然光照明。当然,上述举措很少应用于住宅,作为节能型健康住宅,我们要做的就是保障足够的开窗面积和充分的直接自然采光。

光污染
随着现代都市的发展,出现了一种新的污染——光污染。光污染是指过量的光辐射、紫外线辐射和红外线辐射,它会对人体健康,人类生活和工作环境造成不良影响,是现代城市的环境公害之一。

种类
眩光
避免眩光干扰,眩光是指在视野内有光亮度范围不适宜,在空间或时间上存在着极端的光亮度对比,以至引起不舒服或降低可见度的视觉现象。
如果居室内灯、灯具或其它区域的亮度比一般环境的亮度高得多,人们就会感受到眩光,用通俗的话说,就是刺眼。人眼不能直视太阳,不能长时间注视高亮度的光源,是因为眩光会产生不舒适感,严重的还会损害视觉,所以必须加以避免。

眩光是由灯或灯具过高的亮度直接进入视野造成的,眩光效应的严重程度取决于光源的亮度和大小、光源在视野内的位置、观察者的视线方向、照度水平和房间表面的反射比等诸多因素,其中光源的亮度是最主要的。因此,限制眩光要从源头做起,要尽量选用功率较小的光源,若有必要选择大功率光源,宜采取间接照明方式。

日光
适量的阳光照射对人体健康是有好处的,但过量的光辐射却会损害人们的健康。
日光中紫外线的过度照射,会引起日光性皮炎,使身体暴露部位红肿、起水疱,患部有灼热、刺痒或疼痛感;病情严重时,可伴随身体不适、发烧、恶心及心跳加速等症状;长期日晒过量会造成慢性损害、诱发皮肤癌。因此,为健康着想,应控制日晒量、防止日光污染。

灯光
近几年,国内各大城市兴起了夜景照明,到了晚上,城市一片灯火通明,霓虹灯闪烁夺目,泛光灯亮如白昼,连树木也被打上了五颜六色的灯光。一些住宅小区为了跟上“形势“,也搞起了夜景照明,大功率泛光灯打在外墙上,灯光入户,使人夜晚难以入睡,扰乱了人体正常的生物钟,致使白天工作效率低下,影响了身体健康。除人以外,过度的人工照明还会影响动、植物的生长、繁衍,破坏城市生态。因此,对夜景照明要持谨慎态度。

预防手段
首先,应从建筑材料上杜绝污染源。住宅区内应尽量不用反光、反热性强的建筑材料,以免产生二次光源。其次,在光污染已经比较严重的地区,可以设置屏障,如广栽树木,树木可以减少光污染的强度,从而减少对人体的影响和危害。
另外,有效利用过量的光辐射,将之转化为可利用能源,是一种值得提倡的更积极的做法。如太阳能的收集和利用。许多新建小区都安装了太阳能集热装置,为居民提供生活热水,节能效果非常好。
我国尚未对光污染立法。随着社会发展,需要制定有效的法律来改善现代化都市的光污染情况。譬如,对反射光、热的建筑材料的使用加以限制,对光污染严重的地区提出具体的改善要求等等,这样才能有效保障人们的身 心健康。

照明用语
照明技术就如同其它任何技术和科学学科一样,有其专有之术语。此些特殊用语及观念被用来定义灯及灯具之特性并将测量单位统一化。以下为一些重要之照明用语。

光及辐射
光及辐射(Lightandradiation);光是指人眼可以感知为明亮之电磁辐射,也可以说是整个电磁辐射光谱中人眼可以看见之部分;这部分之波长分布在360到830nm,只占已知之电磁辐射光谱中之非常微小之部分。

光通量
光通量(Luminousflux,Φ)单位为:流明(lumen,lm);由一光源所发射并被人眼感知之所有辐射能称之为光通量。一般而言,光源会向不同方向以不同之强度放射出其光通量。在特定方向所放出之可见光辐射强度称为光强度。
照度
照度(Illuminance,E)单位:勒克斯(Lux,lx);照度是光通量与被照面之比值。1lux之照度为1lumen之光通量均匀分布在面积为一平方米之区域。
辉度
辉度(Luminance,L)单位:坎德拉每平方米(cd/㎡);一光源或一被照面之辉度指其单位表面在某一方向上的光强度密度,也可说是人眼所感知此光源或被照面之明亮程度。
色温
色温(Co1orTemperature)单位:绝对温度(Kelvin,K);一个光源之色温被定义为与其具有相同光色之"标准黑体(blackbodyradiator),本身之绝对温度值,此温度可以在色度图上之普朗克轨迹上找到其对应点。标准黑体之温度越高,其辐射出之光线光谱中蓝色成份越多,红色成份也就相对的越少。以发出光色为暖白色之普通白热灯泡为例,其色温为2700K,而昼光色日光灯之色温为6000K。
白炽灯色温是2700K,荧光灯色温有2700K、3000K、3200K、3500K、4000K、4200K、6500K,不同的荧光灯厂商生产的荧光灯色温不太一样,3000K~4200K的荧光灯一种品牌一般有两种色温,6500K、2700K的大部分品牌都有。

光色
光色(Lightcolor);一个灯的光色可以简单的以色温来表示。照明设计中主要用到的光色可分

成三大类:
暖色光:3300K以下,日光白:3300K-5000K,冷色光:5000K以上。
显色性
显色性CRI(Color rendering index)。

测光公式
I 光强度(cd)=立体角内之光通量/立体角Ω(sr)
E 照度(lx)=落在某面积上之光通量(lm)/此被照面面积(㎡)=光强度(cd)/(距离[m])
L 辉度(cd/㎡)=光强(cd)/所见之被照面面积[㎡]
η 发光效率(lm/W)=所产生之光通量(lm)/消耗电功率(W)
发光效率(Luminousefficacy,η)单位:流明每瓦(lm/W)
代表光源将所消耗之电能转换成光之效率

投光方向
正确的投光方向与良好的造型立体感密切相关,我们在室内从事不同活动,不仅需要不同的照度,也要考虑照明方式的差异。譬如在阅读及书写时,光线宜来自后方(最好是左后方),以提高阅读效率;而在观察立体的东西时,光线宜来自左侧或右侧,以突出材料的立体感。可见,正确的投光方向有助于我们进行相应的视觉活动。
如果一个房间对不同活动及对象采取正确的照明方式,就能美化房间的整体面貌。为此,照明光线的指向性不宜太强,以免阴影浓重,造型生硬;灯光也不能过于漫射和均匀,以免缺乏亮度变化,使造型平淡无奇,环境单调乏味。

安全环境
用电安全是照明设计的首要前提,为了确保人身健康,防止用电事故,在照明线路铺设和灯具安装上应严格遵守国家颁布的电器规范(例如灯具的灯头不能暴露,儿童房的插座位置应该比较隐蔽等)。
标准由国家城乡建设部起草,编号为,报批国务院进行审核,依照国家标准执行。必须严格执行。原国家标准《建筑照明设计标准》同时废止。该标准由住房城乡建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。这一标准的制定将有利于城乡建筑的照明情况得到很大的改观,也为城乡建筑照明未来的发展指明了方向。依据标准的相关条例,对于照明行业今后的发展将起到巨大的促进作用,也为照明行业的相关企业和具体执行者提供了法律依据和标准尺度,对照明行业起到了具体的规范作用。

光健康
现代家居装饰中,人们往往在灯具的选择上,特别注重灯光效果、美观和节能,而对于灯光的照明方式和灯具带来的健康方面问题不关心。
家里灯光用得好不好,其核心是一个“光健康”的问题。所谓“光健康”,首先是照明必须满足场所的功能性要求,就是消费者常说的亮不亮、美不美的问题;其次是照明必须满足人们的心理要求,如色温、亮度对人情绪的影响,以及光影是否和谐。不合理的照明工具和不恰当的照明方式对健康都会产生很大影响。明亮的光线可以改变大脑的内部时钟,控制睡眠。长时间在灯光下工作,会降低人体对钙的吸收,强烈的光波还会使不正常的细胞增加,正常细胞死亡。
在满足功能性的要求方面,光源质量的好坏对照明的影响很大。优质的光源可以达到和日光同样的效果,而劣质光源不仅会扭曲视觉效果,而且长时间受劣质光源照射,眼睛很容易疲劳。
如果灯光亮度不均衡,比如窗口或其他区域的亮度比室内亮度高得多,人们就会感到眩光,使人很不舒服,严重的还会损害视觉功能。
那么如何挑选优质灯具呢?一个质量好的灯,不仅经久耐用,而且在环保方面符合国家有关标准,能让消费者放心使用。首先应该到有信誉的建材商店或超市,买正规包装的产品。接下来,就是辨别灯色,将灯点亮后用手掌靠近,一般节能灯不烫手,如果掌心还是原来红润的颜色就是合格的灯,如果掌心变得青涩灰暗,就是不合格的灯。好的灯具不仅节能,而且光色健康,让人舒适,保护视力。而劣质灯到晚上看东西时就像蒙上了一层雾。市场上不少正规品牌的灯具生产企业,其生产能力和水平已被认可,产品信誉度高,质量有保证,可以放心购买。

水立方灯
景观
水立方国家游泳中心介绍:国家游泳中心“水立方”水立方总建筑面积六万五千至八万平方米,与中轴线另一侧的国家体育场遥相呼应、相得益彰,以和谐的面貌把主场区的气氛推向高潮。其功能完全满足二00八年奥运会游泳、跳水、花样游泳、水球等赛事要求,可容纳座席一万七千个,且易于赛后运营。赛后它将成为北京最大的、具有国际先进水平的多功能游泳、运动、健身、休闲中心,成为奥林匹克运动留给北京的宝贵遗产。北京城市建设的新亮点。

设计说明
项目设计:将延续其水“可变”的特质,通过灯光赋予它一种海水波澜般的动感照明效果可模拟起伏而波光粼粼的水面,也可通过模拟光在水中的折射、透射和反射,模拟水下光感,需从视觉上达到一定的进深感、体积感和浑然一体感。水波及其带来的光的变幻为必备主题。配合不同庆典事件的场合、季节转换及现场互动要求,“水立方”可呈现出不同的“表情”--不同的亮度、不同的颜色。在夜晚,水立方被最大程度展现它的玲珑剔透,恬淡迷人的特征,这个湛蓝色的水分子建筑会与东面“阳刚”的国家体育场“鸟巢”交相呼应。

设计观念
对照明质量的全面理解与照明新技术的涌现促成了设计观念和手法的革新。以人为本,个性化的设计——普及照明调控,关怀个人对光的不同需求,追求个性化的照明风格;注重光色的选择,用光营造情调和氛围,满足人们心理上和精神上的追求;非均匀照明,动态照明,在需要光的时间,把适量的光送到需要的地点;室内、室外照明手法的互补和交叉;舞台照明手法的应用——彩色灯光、动感照明、刻画重点、隐蔽光源。
照明设计师与建筑师之间的沟通与合作日趋密切,优秀的照明设计照明概念一定要及早进入建筑方案,融入建筑设计和室内设计,使“光”成为建筑和室内外空间设计的有机组成部分,支持并演现建筑和室内设计的创意,实现用户的期望和要求。为此,照明设计师与业主、用户、建筑师、规划师之间的沟通与合作非常重要,这种合作日趋密切。

面临困难
经过LED照明的不断发展,所带动的将是人们对于LED照明理念的不断升级,因此,关于LED灯具的设计也将面临着严峻的挑战,主要面临着的难题有:
节能化
LED组成材料表明,由于LED光源是冷光源,半导体照明对环境条件适用范围广,与白炽灯、荧光灯相比,节电效力能达到到70%以上。在同样亮度下,耗电量仅为减色白炽灯的1/10,荧光灯管的1/2。假若用LED灯具代替我们现有照明灯具的50%,每年我国节约的电量就相当于一个三峡电站发电量的总和,其节能效益卓著可观。

硬朗化
LED是一种绿色光源。LED灯直流驱动,没有频闪,没有红外和紫外的成分,没有辐射稠浊,显色性高并且有很强的发光偏向性,调光性能好,色温改变时不会出现视觉流弊;冷光源发热量低,可平安触摸;这些都是传统的白炽灯和日光管达不到的。它既能供应令人镇静的光照空间,又能很好地满足写意人处理的硬朗需要,是保障视力并且环保的硬朗光源。

艺术化
LED照明灯饰设计的艺术化,在于LED外形的设计是否美观,LED灯饰的外形美观还不是很成熟,美观度还不够,形状变化形势较少,比较固定化。

人性化
LED灯饰只能说正在向更人性化方向发展,但是还远远不够人性化,满足不了消费者。

未来展望
(一)“光”作为设计要素之一,将走进建筑设计、城市规划,室内照明将溶入建筑师和规划师的脑海。
(二)随着经济发展,生活提高,技术进步,照明将以人文思想作为设计理念;丰富的照明手段将创造新颖的照明方式;人们的身心和视力健康将因优良的照明而获益。
(三)有志于照明事业的建筑专业年青人将走进建筑环境照明的设计队伍,加快我国照明设计业化的进程,最终实现照明设计的职业化,规范化。
(四)照明设计中大量使用LED等新技术,新产品。将极大的缓解夜间城市照明;工业照明;民用照明用电量。节约公共开支还低碳环保,符合国内节能减排的政策。






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