燈光及照明設(shè)計之1 (2)

1、燈光與照明設(shè)計 主講：馬前進(jìn)課程學(xué)時：60學(xué)時（三周）教學(xué)目的： 了解照明設(shè)計的目的和意義，了解照明設(shè)計與建筑及室內(nèi)外設(shè)計的關(guān)系。掌握一般照明設(shè)計的基本原則與方法。教學(xué)任務(wù)： 根據(jù)不同功能的室、內(nèi)外空間設(shè)計出合理的系統(tǒng)照明和宜人的光環(huán)境。課程作業(yè)：4+1教學(xué)內(nèi)容 第一章：總論 第二章：環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ) 第三章：燈具 第四章：照明設(shè)計的程序、策略與實務(wù) 第五章：藝術(shù)照明的方式與方法 第六章：室內(nèi)環(huán)境藝術(shù)照明的要求及實例分析 第一節(jié)：光文化與光環(huán)境第二節(jié)：照明設(shè)計目的與分類范疇第三節(jié)：自然采光與人工照明 第一章 總論 第一節(jié) 光文化與光環(huán)境1.1 概述 從光的角度來分析，我們的地球存在兩個世界

2、：白天和黑夜。 光 得到舒適的環(huán)境 燈具。 第一章 總論 人類發(fā)展史中從利用自然火種到人工取火，是人類創(chuàng)造光亮的開始，照亮了人類文明的歷程。隨著社會生產(chǎn)力的提高，人類有意識地固定火源，輔助設(shè)備經(jīng)過不斷改進(jìn)和演變專用照明器物燈具第一章 總論新石器時代晚期至戰(zhàn)國時期：陶制燈具 豆形陶燈 傭形陶燈第一章 總論兩漢時期：燈具得到了迅速的發(fā)展，以青銅器為主的燈具無論在造型、裝飾、工藝和制作上都已十分成熟。這一時期陶質(zhì)燈具在中下階級中流行。 銀首人俑燈 十五連枝銅燈 西漢長信宮燈第一章 總論魏晉南北朝至宋元期間：青銅器就基本消失，陶燈主要是以瓷燈占據(jù)主導(dǎo)位置。由于陶瓷燈造價低廉易于普及，開始為民間廣為使用

3、。 三國青瓷熊燈 東晉青瓷牛形燈 北齊瓷燈第一章 總論唐代出現(xiàn)了唐三彩燈、白瓷燈。由于唐代經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)達(dá)，實用兼裝飾或純裝飾性質(zhì)的燈開始大量出現(xiàn)在宮廷和燈節(jié)之中，像燈樹、燈樓、燈籠、走馬燈、松脂燈、孔明燈、風(fēng)燈等。這些新的燈具或燈俗烘托了那個時代盛世，成為千古流傳的佳話。 白瓷蟠龍燈 白瓷燈 石燈（路燈）新材質(zhì):銅、鐵、錫、銀、玉、石、木、玻璃等。第一章 總論明清時期是中國古代陶瓷發(fā)展最輝煌時期：燈具和燭臺的種類和質(zhì)地更加豐富多彩。 富麗的官窯燈具和宮燈的興起，開辟了燈具的新紀(jì)元。 既有照明工具，也有供人玩賞的工藝品，燈具的材料也是多樣化，陶制的、木質(zhì)的、竹制的、紙制的、紗制的等，豐富了燈具的

4、形式。第一章 總論19世紀(jì)后期，煤油傳入中國，20世紀(jì)初，煤油燈在我國廣泛流行，燈具照度受到限制。19世紀(jì)晚期，美國人愛迪生發(fā)明了燈泡。1905年，用拉制鎢絲做燈絲的白熾燈出現(xiàn)了，人類從此跨入電氣照明時代。我國的電光源裝備水平不斷提高。照明設(shè)計成為展示空間魅力的舞臺。第一章 總論第一章 總論1.2 環(huán)境設(shè)計與照明設(shè)計 環(huán)境設(shè)計是一個系統(tǒng)工程，在設(shè)計過程中對空間的功能、色彩、材料、照明、質(zhì)地等諸多方面的考慮是同時進(jìn)行的。 環(huán)節(jié)：設(shè)計與施工、材料與技術(shù)，相互依托。 人員：建筑師、結(jié)構(gòu)工程師、室內(nèi)設(shè)計師、環(huán)境美化設(shè)計師、照明設(shè)計師及供暖、給排水、電氣工程師 照明設(shè)計：光環(huán)境的營造。需要設(shè)計師的精心設(shè)

5、計和配合，與其他人員共同協(xié)作完成。 第一章 總論1.3 照明設(shè)計與光文化 光文化是設(shè)計文化的一部分。照明是科學(xué)，也是藝術(shù)。 照明與建筑的關(guān)系： 照明建筑物設(shè)計成功的基礎(chǔ)之一 建筑內(nèi)部特征以及外部表現(xiàn)依賴照明 照明受建筑材料和建筑結(jié)構(gòu)的影響 第一章 總論 第二節(jié) 照明設(shè)計的目的與分類范疇2.1 照明設(shè)計的目的 統(tǒng)計表明：人們每天要在人造光環(huán)境中停留相當(dāng)長的時間， 基本要求：為視覺感官接受信息創(chuàng)造一個舒適的光環(huán)境 目標(biāo)：根據(jù)不同的室內(nèi)外環(huán)境所需要的照度，正確選擇光源和燈具，確定合理的照明形式和布置方案，創(chuàng)造一個合理的高質(zhì)量的光環(huán)境，來滿足工作、學(xué)習(xí)、生活的需要。 第一章 總論2.2 照明設(shè)計的分類

6、范疇 第一章 總論分類方式主要內(nèi)容照明的場所室內(nèi)環(huán)境照明住宅空間照明商業(yè)空間照明辦公空間照明展示空間照明賓館酒店空間照明休閑娛樂空間照明室外環(huán)境照明街道、廣場照明建筑立面照明景觀照明車站、碼頭照明2.2 照明設(shè)計的分類范疇障礙照明、值班照明、警衛(wèi)照明、直接照明、半直接照明、間接照明等。 第一章 總論分類方式主要內(nèi)容照明的方式一般照明為照亮場所設(shè)施的均勻照度局部照明特定視覺工作所需，為某個局部而設(shè)置重點照明提高限定區(qū)域或目標(biāo)照度，使其比周圍區(qū)域更亮混合照明一般照明+局部照明混光照明同一場所，由兩種以上不同光源形成應(yīng)急照明在正常照明的電源失效而啟動疏散照明應(yīng)急的一部分，確保疏散通道被有效的辨認(rèn)和使

7、用的照明。如：“安全出口”“安全門”“避難層”安全照明應(yīng)急的一部分，確保處于潛在危險中的人員安全的照明定向照明從某一特定方向投射到工作面上的目標(biāo)上第一章 總論一般照明一般照明第一章 總論局部照明局部照明第一章 總論裝飾照明裝飾照明第一章 總論重點照明重點照明2.2 照明設(shè)計的分類范疇 第一章 總論分類方式主要內(nèi)容照明的目的功能照明滿足不同場所活動所需的基本光照環(huán)境是以視覺作業(yè)為主導(dǎo)的照明裝飾照明照明的藝術(shù)性，起到室內(nèi)裝飾的作用。室內(nèi)：1、運用燈具造型作為室內(nèi)裝飾的元素 2、對藝術(shù)裝飾品照明室外：1、建筑立面照明 2、庭院景觀照明 第三節(jié) 自然采光與人工照明2.1 自然采光 自然采光：晝光 特性

8、：不斷的變化中 設(shè)計核心：窗戶，反映建筑與人工光源的關(guān)系 設(shè)計考慮：自然采光+人工光源 結(jié)合后的照明質(zhì)量 法國巴黎 奧賽博物館 第一章 總論窗戶的重要性： 認(rèn)為最好的窗戶是沒有窗戶：采光、制冷、隔音這些建筑設(shè)計因素都變得很好解決。 概念上的偏差，忽略了晝光引入的優(yōu)點，不利于地球能源的節(jié)約。窗戶的基本類型： 直窗：窗戶的高度大于寬度 窗墻：窗戶占據(jù)建筑的周邊第一章 總論 天窗：用于不適宜做周邊窗戶的建筑?；疖囌尽F(xiàn)代購物中心、辦公綜合樓、工廠 法國巴黎盧浮宮 中國浙江美術(shù)館第一章 總論 2.2 人工照明 人工照明 ：自然采光以外的光源 選擇燈具的決定性因素是燈具的尺寸、造型、材質(zhì)、壽命、效率、能

9、耗，還有燈具的控制方法，以及燈具的價格。 人工照明的發(fā)展概況： 火（產(chǎn)生的熱量而發(fā)光） 原始油燈（魚油或其他油）蠟燭、燭臺（燈芯插入溶化的油脂中，唯一現(xiàn)在仍在用）電光源 ） 第一章 總論人工照明和自然采光的關(guān)系： 電光源的發(fā)展，人工照明在白天和黑夜都扮演重要角色，人工光源已成為主要光源。 當(dāng)今，節(jié)約能源，利用太陽能，盡量減少建筑在白天對人工光源的依賴。 關(guān)系：天然光與人工光相結(jié)合 設(shè)計師通過房屋設(shè)計合理利用太陽能，比如結(jié)合屋頂、墻壁、窗戶等部分進(jìn)行合理科學(xué)設(shè)計。 建筑采光的新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，導(dǎo)光管、光導(dǎo)纖維、凌鏡玻璃、反射鏡、熱敏材料等 第一章 總論 屋頂采用角度經(jīng)過精確計算的棱鏡玻璃，不僅一年

10、四季的白天獲得均勻舒適的天然光，在冬天太陽照射角度較低時，允許熱量進(jìn)入，在夏季太陽角度較高時候，阻止熱量進(jìn)入。 第一章 總論 照明設(shè)計的安全性： 照明設(shè)施和電路要避免可能的電擊； 電器設(shè)備要滿足防火標(biāo)準(zhǔn)； 在建設(shè)中，電氣安全要監(jiān)測到位； 要有合理的緊急照明系統(tǒng)。 第一章 總論 第一節(jié) 光與視覺、知覺 第二節(jié)：光與色 第三節(jié)：光的基本性質(zhì) 第四節(jié)：光的度量 第五節(jié)：眩光的產(chǎn)生和防止 第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ) 第一節(jié) 光與視覺、知覺 人的視覺依賴光而存在。 光線人的眼睛識別周圍物體的形狀、色彩、運動特征和狀態(tài)1.1視覺的基本概念與性質(zhì) 視力視力：觀看能力與識別的質(zhì)量，即辨別事物細(xì)部特征的能力。

11、 視野視野：視覺范圍。在正常亮度范圍內(nèi)，隨亮度的提高而增大，但是當(dāng)亮度 高，瞳孔縮小，視野變窄。 恒?，F(xiàn)象恒常現(xiàn)象：一個物體在照明性質(zhì)與強度發(fā)生變化的情況下，人們對該物體還 保持著原有的認(rèn)知狀態(tài)。 后像后像：物體對人的視覺神經(jīng)刺激消除后，在視網(wǎng)膜上仍然殘留著原物體的影 像。分為正后像和負(fù)后像。 正后像：積極后像，是與原物體的亮度和色調(diào)相同的后像。 負(fù)后像：消極后像，是與原物體的亮度和色調(diào)相反的后像。第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ) 當(dāng)前比較成熟的色覺理論有托馬斯楊赫爾姆霍茨三色理論（三原色理論），對其作出的解釋是，眼睛注視綠色一段時間后再看背景，由于綠纖維疲勞不再發(fā)生反應(yīng)，而紅和藍(lán)纖維仍對白光中的

12、紅和藍(lán)起反應(yīng)，因而產(chǎn)生紅、藍(lán)混合色品紅色。 視覺與知覺視覺與知覺：視覺定義為“眼睛所察覺的”，知覺廣義定義為“外界事物帶來 的心理感受”。 視覺疲勞視覺疲勞：長時間在惡劣的照明環(huán)境下進(jìn)行工作，容易引起視覺疲勞。 分為全身疲勞和眼睛局部疲勞。 視覺疲勞的增加隨著照度的增加而得以改善，但也有基本范圍。 照度在500lx以下時，容易出現(xiàn)上述現(xiàn)象； 照度在500lx1000lx范圍時，適合連續(xù)工作的室內(nèi)作業(yè)場所； 照度在1000lx以上時，對改善視功能、緩解視疲勞沒有多大好處。 第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ)1.2 視覺對光的反應(yīng) （1 1）識別閾限）識別閾限 視覺系統(tǒng)極其復(fù)雜，它有很大的自調(diào)能力，但這

13、種能力有一定的限度。即，視覺器官可以在一個較大的強度范圍內(nèi)感受到光的刺激，但是同時也存在一個最低的限度，低于這一限度，就不再引起視覺器官對光的感覺。 能引起光覺的最低限度的光量，就稱為視覺識別的閾限，又稱為亮度閾限。 影響視覺的亮度閾限因素： 目標(biāo)物的大小，目標(biāo)越小亮度閾限越高（即亮度閥限越高識別物體的能力越大） 目標(biāo)物發(fā)出光的顏色，光的波長越長（紅光、黃光）亮度閾限越低 觀察時間，目標(biāo)呈現(xiàn)時間越短亮度閾限越高 第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ)（2 2）明適應(yīng)）明適應(yīng) 當(dāng)視覺環(huán)境內(nèi)亮度有較大幅度的變化時，視覺對這種變化的順應(yīng)性稱為適應(yīng)。 當(dāng)人從黑暗的環(huán)境進(jìn)入明亮的環(huán)境時，最初會感覺到刺眼，而且無法

14、看清周圍的環(huán)境，但是過一會就可以恢復(fù)正常視力，這種適應(yīng)叫做明適應(yīng)。 明適應(yīng)需要的時間短，大約一分鐘左右。 第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ)（3 3）暗適應(yīng)）暗適應(yīng) 當(dāng)人從明亮的環(huán)境進(jìn)入黑暗的環(huán)境時，最初一段時間什么也看不見，在逐漸適應(yīng)黑暗后，才能區(qū)分周圍物體的輪廓，這種視覺閾限下降的過程叫做暗適應(yīng)。 暗適應(yīng)需要的時間短，大約30-40分鐘左右。 因此，在實際照明設(shè)計中，要考慮到人眼的明適應(yīng)和暗適應(yīng)的特征，加強過渡空間和過渡照明的合理安排和設(shè)計，才能避免視覺障礙的發(fā)生。第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ)（4 4）視覺靈敏度）視覺靈敏度 靈敏度：分辨物體細(xì)節(jié)快慢的能力。需要將目標(biāo)物與背景做比較才可能實現(xiàn)，目

15、標(biāo)物與背景要有一定的差距，才容易辨認(rèn)。 一種是顏色的差異，一種是亮度的差異 第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ) 在工作時，視覺作業(yè)和背景之間滿意的關(guān)系是：視覺作業(yè)的亮度是背景的3倍。 還與物體顏色的反射系數(shù)有關(guān)，比如，視覺作業(yè)的反光系數(shù)低，要保持它與背景的亮度為3:1的關(guān)系，還需要增加視覺作業(yè)上的光線數(shù)量。 建筑物的功能決定所需的光線數(shù)量。 儲藏室：20lx 鍋爐房：100lx 教堂的正殿：100-200lx 住宅中的起居室：100-300lx 學(xué)校教學(xué)處、辦公室、計算機房：300lx 精密電氣安裝：1000lx 醫(yī)院手術(shù)臺（局部區(qū)域）：15000-30000lx第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ)（5 5

16、）識別速度）識別速度 是從看到物體到識別出它的外形所需要的時間的倒數(shù)，即1/t.秒 識別速度和照明的關(guān)系： 良好的照明條件縮短視覺所需時間提高識別速度提高工作效率 識別速度與目標(biāo)物尺寸、亮度對比的關(guān)系： 目標(biāo)物越大識別速度越快 亮度對比越大識別速度越快 第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ) 第二節(jié) 光與顏色 自然光是顏色的參照物。因為其他形式的光線都或多或少地改變了所看到的顏色。在晝光下看到的顏色被認(rèn)為真正的顏色。 解決這個問題就需要設(shè)計師對顏色及其在室內(nèi)的作用有基本的了解。第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ)2.1 光與色的基本概念 色相色相：紅、黃、藍(lán)等的有彩色所具有的屬性。 彩度彩度：顏色的鮮艷程度。

17、明度明度：顏色的明亮程度。 色表色表：觀察光源本身所得到的顏色印象。 色溫色溫：用來描述光源的色表，是按絕對黑色來定義的，光源與黑色顏色相同時，該黑體的溫度就稱為光源的色溫，當(dāng)黑體受到的熱力相當(dāng)于500-550時，就會變成暗紅色，達(dá)到1050-1150時，就變成黃色，達(dá)到5000就會變成白色，達(dá)到8000就會變成青綠色。通常用K （卡爾文）表示。 只是用來表示顏色的視覺印象。第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ)顯色性顯色性：光源顯現(xiàn)物體顏色的特性，顯色指數(shù)CRI表示，CRI最大值為100.值越高， 表示光源的顯色性越好，物體顏色越逼真。 國際照明委員會（CIE）將燈具的顯色性分為5組第二章 環(huán)境藝術(shù)照

18、明設(shè)計基礎(chǔ)類別類別顯色性顯色性CRICRI燈具燈具場所場所1A準(zhǔn)確的色彩匹配90-100專業(yè)熒光燈和金鹵燈專用與繪畫作品檢測的光源1B良好的顯色性80-89三基色熒光燈、緊湊型熒光燈、白SON燈商業(yè)及工業(yè)照明等色彩要求比較嚴(yán)格的場所2一般的顯色性60-79普通熒光燈某些商業(yè)場所3微弱的顯色性40-59高壓汞燈、鈉燈顯示性不太重要的地方4差的顯色性20-39低壓鈉燈顯示性不太重要的地方2.2 光線對色彩的影響 光線的重要性在于它本身的顏色以及它對各個物體表面的固有色的影響。 最均衡的白光是中午的光，紫色、紅色之間橙色、黃色青白色橙色、紅色 有光源的性質(zhì)決定的，白熾燈發(fā)出黃白色光，冷白色熒光燈發(fā)出

19、青白色光。 第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ)： 1、光源的色表和亮度影響著室內(nèi)各物體表面的色彩。藍(lán)色表面在黃光照射下呈 現(xiàn)綠色。光源的顯色性很重要。 2、暖光源（低色溫）低照明水平室內(nèi)形成暖和的氣氛； 冷光源（高色溫）高照明水平嚴(yán)謹(jǐn)工作環(huán)境 3、氣候 氣候較暖的國家喜歡色表較冷的光源，反之亦然第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ)2.3 照明設(shè)計中一般的色彩處理方式 1、背景（墻、頂棚、大面積物體）的最佳顏色不是白色就是飽和度較低的淡 色，或者色表位于冷和暖之間的光源，即“安全背景色”。 2、減輕光源對背景色的影響。 3、大面積的顏色最好是淡而非飽和的顏色，小物體最好的顏色是非常飽和的顏 色。 4、食品的顏

20、色在暖色光下比在冷色光下顯得誘人。 5、色調(diào)相同或者相近的兩種顏色結(jié)合看起來更為和諧。第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ) 第三節(jié) 光的基本性質(zhì) 1、光是能量的一種存在形式 2、當(dāng)一個物體（光源）發(fā)射出這種能量，即使沒有媒介也能向外傳 播，這種能量的發(fā)射和傳播過程，成為輻射。 3、光的傳播路徑是直線，所以稱為光線。 4、光以電磁波的形式傳播，波長的計算單位為納米，等于十億分之一 米，單位為nm. 可見光是波長約380-780nm的電磁波 從高低： 紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫 第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ) 第四節(jié) 光的度量 光的度量（測光量）： 對光進(jìn)行定量分析、測量、計算的物理量。 1、（e）：光源在

21、單位時間內(nèi)發(fā)射或者接受的輻射能量， 單位是瓦 特(W) 2、（v）:光源的光輸出量，實質(zhì)上是眼睛來衡量的光的輻射通量，單 位是流明（lm） 3、：單位輻射通量所產(chǎn)生的光通量，稱為發(fā)光效率，單位是流明每瓦 （lm/w） 4、：光源在指定方向上單位立體角內(nèi)發(fā)出的光通量，單位是坎德 拉（cd） 5、：單位面積上接受的光通量，反映了被照物體的照明水平，單位是 勒克斯（lx）第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ)200lx是所有工作室以及人需要在其中停留較長時間的最低照明值100lx照明水平良好，可認(rèn)為是交通區(qū)域能接受的照明水平20lx的照明水平是人面部剛好可以識別的照度，所以可作為交通區(qū)域內(nèi)一些不重要環(huán)境的最低

22、照度第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ)各種環(huán)境條件下被照表面的照度被照表面照度被照表面照度朔日星夜地面上0.002晴天采光良好的室內(nèi)100-500望日月夜地面上0.2晴天室外太陽散射光下的地面1000-10000讀書所需最低照度30夏日中午太陽直射的地面100000 6、：單位面積上的發(fā)光強度，反應(yīng)了光源的明亮程度。單位是坎德拉 每平方米（cd/m）。 亮度設(shè)計是光環(huán)境設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)，是照度設(shè)計的補充。 同樣的照度，各表面的反射比不同光環(huán)境不同心里影響不同 最小亮度值： 人臉最小亮度值為1 剛好看清臉部所需要的亮度值為10-20 最佳亮度值： 墻面：50-150 頂棚：100-300 人臉：2

23、50 作業(yè)區(qū)域：100-400第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ) 第五節(jié)眩光的產(chǎn)生于防止 眩光：在視野內(nèi)有亮度極高的物體或者強烈的亮度對比，就引起不舒適感，并造 成視覺能力降低的現(xiàn)象。 眩光的產(chǎn)生于防止：1、燈具放置的位置不對 解決辦法：把燈具放置直接炫光區(qū)以外或使用有良好遮蔽的或 者帶有隔板的發(fā)光體。 2、不合理的亮度分布 解決辦法：減小光源與其背景之間的明度對比。 3、使用材料不當(dāng) 解決辦法：使用一些不容易產(chǎn)生反射的材料。 比如磨砂玻璃、表面粗糙未被拋光的材料等。第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ)第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ)第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ)第二章 環(huán)境藝術(shù)照明設(shè)計基礎(chǔ) 第三章 燈具第一節(jié) 燈具的分類與選擇燈具的選擇需要根據(jù)空間情況和室內(nèi)設(shè)計風(fēng)格而定。1、頂棚懸吊型燈具 適合于創(chuàng)造室內(nèi)空間視覺中心，因而用途廣泛。建議將這種燈用在室內(nèi)空間較高的場所，比如大廳、大堂等公共空間中，私人空間的較大房間有