關于室內智能照明設計的知識講解

光照的作用，對人的視覺功能極為重要。沒有光就看不到一切，這是一般的常識。就室內環境設計面言，光照不僅能滿足人的視覺功能的需要，而且是美化環境必不可少的物質條件。

光照可以構成空間，并能起到改變空間、美化空間的作用。它直接影響物體的視覺大小、形狀、質感和色彩，以至直接影響到環境的藝術效果。

一、光的種類

照明用光隨燈具品種和造型不同，產生不同的光照效果。所產生的光線，可分為直射光、反射光和漫射光三種。

1.直射光

是光源直接照射到工作面上的光，直射光的照度高，電能消耗少，為了避免光線直射人眼產生眩光，通常需用燈罩相配合，把光集中照射到工作面上，其中直接照明有廣照型、中照型和深照型三種。

2.反射光

反射光是利用光亮的鍍銀反射罩作定向照明，使光線受下部不透明或半透明的燈罩的阻擋，光線的全部或一部分反射到天棚和墻面，然后再向下反射到工作面。這類光線柔和，視覺舒適，不易產生眩光。

3.漫射光

漫射光是利用磨砂玻璃罩、乳白燈罩，或特制的格柵，使光線形成多方向的漫射，或者是由直射光、反射光混合的光線。漫射光的光質柔和，而且藝術效果頗佳。

在室內照明中，上述三種光線有不同的用處，由于它們之間不同比例的配合就產生了多種照明方式。

二、照明方式

根據光通量的空間分布狀況，照明方式可分為以下五種，如圖5—3所示。

1.直接照明

光線通過燈具射出，其中90%—100%的光通量到達假定的工作面上，這種照明方式為直接照明。次種照明方式具有強烈的明暗對比，并能造成有趣生動的光影效果，可突出工作面在整個環境中的主導地位，但是由于亮度較高，應防止眩光的產生。

2.半直接照明

半直接照明方式是半透明材料制成的燈罩罩住燈泡上部，60%—90%以上的光線使之集中射向工作面，10%—40%被罩光線又經半透明燈罩擴散而向上漫射，其光線比較柔和。這種燈具常用于較低的房間的一般照明。由于漫射光線能照亮平頂，使房間頂部高度增加，因而能產生較高的空間感。

3.間接照明

間接照明方式是將光源遮蔽而產生的間接光的照明方式，其中90%—100%的光通量通過天棚或墻面反射作用于工作面，10%以下的光線則直接照射工作面。通常有兩種處理方法，一是將不透明的燈罩裝在燈泡的下部，光線射向平頂或其他物體上反射成間接光線；一種是把燈泡設在燈槽內，光線從平頂反射到室內成間接光線。這種照明方式單獨使用時，需注意不透明燈罩下部的濃重陰影。通常和其他照明方式配合使用，才能取得特殊的藝術效果。

4.半間接照明

半間接照明方式，恰和半直接照明相反，把半透明的燈罩裝在燈泡下部，60%以上的光線射向平頂，形成間接光源，10%—40%部分光線經燈罩向下擴散。這種方式能產生比較特殊的照明效果，使較低矮的房間有增高的感覺。也適用于住宅中的小空間部分，如門廳、過道等，通常在學習的環境中采用這種照明方式，最為相宜。

5.漫射照明方式

漫射照明方式，是利用燈具的折射功能來控制眩光，將光線向四周擴散漫散。這種照明大體上有兩種形式，一種是光線從燈罩上口射出經平頂反射，兩側從半透明燈罩擴散，下部從格柵擴散。另一種是用半透明燈罩把光線全部封閉而產生漫射。這類照明光線性能柔和，視覺舒適，適于臥室。

三、照明的布局形式

照明布局形式分為三種，即基礎照明，重點照明和裝飾照明。

1.基礎照明

所謂基礎照明是指大空間內全面的、基本的照明，重點在于能與重點照明的亮度有適當的比例，給室內形成一種格調，基礎照明是最基本的照明方式。除注意水平面的照度外，更多應用的是垂直面的亮度。一般選用比較均勻的、全面性的照明燈具。

2.重點照明

重點照明是指對主要場所和對象進行的重點投光。如商店商品陳設架或櫥窗的照明，目在在于增強顧客對商品的吸引和注意力，其亮度是根據商品種類、形狀、大小以及展覽方式等確定的。一般使用強光來加強商品表面的光澤，強調商品形象。其亮度是基本照明的3—5倍。為了加強商品的立體感和質感，常使用方向性強的燈和利用色光以強調特定的部分。

3.裝飾照明

為了對室內進行裝飾，增加空間層次，營造環境氣氛，常用裝飾照明，一般使用裝飾吊燈、壁燈、掛燈等圖案形式統一的系列燈具。這樣可以使室內繁而不亂，并渲染了室內環境氣氛，更好地表現具有強烈個性的空間藝術。值得注意的是裝飾照明只能是以裝飾為目的獨立照明，不兼作基本照明或重點照明，否則會消弱精心制作的燈具形象。

四、照明質量

高質量的照明效果是獲得良好、舒適光環境的根本，而照明環境中的照度、亮度、眩光、陰影、顯色性等因素則是左右高質量照明效果的關鍵。因此，只有正確處理好以上各要素，才能獲得理想的光環境。

1.照度

照度，是指被照物體單位面積上的光通量值，單位是lx（靳克斯），它是決定被照物體明亮程度的間接指標。在一定范圍照度增加，可使視覺功能提高。合適的照度，有利于保護視力和提高工作與學習功率。在確定被照環境所需照度大小時，必須考慮到被觀察物體的大小尺寸，以及它與背景亮度的對比程度的大小，以均勻合理的照度保證視覺的基本要求。

2.亮度

亮度，是指發光體在視線方向單位投影面積上的發光強度，單位 cd/m2。它表示人的視覺對物體明亮程度的直觀感受。在室內照明設計中，應當注意保證適宜的亮度分布。在室內環境中，若彼此亮度變化太大，人的視覺從一處轉向另一處時，眼睛就被迫經過一個適應過程，如果這種適應過程重復次數過多，則會造成視覺疲勞。背景環境的亮度應盡可能低于被觀察物體的亮度，當被觀察物體的亮度為背景環境高度的3倍時，通?？色@得較好的視覺清晰度，即背景環境與被觀察物體的反射比宜控制在0.3—0.5的范圍內。

3.眩光

眩光，是指視野內出現過高亮度或過大的亮度對比所造成的視覺不適或視力減低的現象。例如，在白天看太陽，由于它的亮度太大，眼睛無法適應，睜不開眼。再如，在晚上看路燈，明亮的路燈襯上漆黑的夜空，黑白對比太強，同樣感到刺眼。在室內照明設計中，應盡量避免出現眩光。

眩光有兩種形式，即直射眩光和反射眩光。由高亮度的光源直接進入人眼所引起的眩光，稱為“直接眩光”；光源通過光澤表面的反射進入人眼所引起的眩光，稱為“反射眩光”。因此，在室內燈光設計中，除應限制直射眩光的出現，同時要注意避免由高光潔裝飾材料（如鏡面、不銹鋼等）可能造成的反射眩光現象的出現。眩光與視線的關系，如圖5—4所示。

產生直射眩光的原因，主要是光源的亮度、背景亮度、燈的懸掛高度以及燈具的保護角。根據其產生的原因，可采取以下辦法來控制眩光現象的發生：

①限制光源亮度或降低燈具表面亮度。對光源可采用磨砂玻璃或乳白玻璃的燈具，亦可采用透光的漫射材料將燈泡遮蔽。

②可采用保護角較大的燈具。燈具的保護角，如圖5—5所示。

③合理布置燈具位置和選擇適當的懸掛高度。燈具的懸掛高度增加后，眩光的作用就減少；若燈與人的視線間形成的角度大于45°時，眩光現象也就大大減弱了。當然，這種方式通常受房屋層高的限制，并且燈提得過高對工作面照度也不利，所以通常應與選用較大保護角的燈具結合使用。

④適當提高環境亮度，減少亮度對比，特別是減少工作對象和它直接相鄰的背景間的亮度對比。

⑤采用無光澤的材料。

①應用低亮度鏡面反射器，不用搪瓷罩等。

②若要從鄰近工作區可觀察到這些燈具，則要改用適用于該工作區要求的保護角燈具。

4.光源的顯色性

光源的種類很多，其光譜特性各不相同，因而同一物體在不同光源的照射下，將會顯現出不同的顏色，這就是光源的顯色性。通常，人們習慣于在日光下分辯色彩，所以在比較顯色性時通常以日光或接近日光光譜的人工光源作為標準光源，將顯色指數定為100，離標準光譜越近的光源，其顯色指數越高。不同顯色指數的適用場所。在需要正確辨別顏色的場所，可以采用合適光譜的多種光源的混合的混光照明。

研究表明，色溫的舒適感與照度水平有一定相關的關系，在很低照度下，舒適的光色是接近火焰的低色溫光色；在偏低或中等照度下，舒適光色是接近黎明和黃昏的色溫略高的光色；而在較高照度下，舒適光色是接近中午陽光或偏藍的高色溫天空光色。在設計不同環境氣氛的室內空間時，應選用適當的色溫和照度。

5.陰影

在工作物件或其附近出現陰影，會造成視覺的錯覺現象，增加視覺負擔，影響工作效率，在設計中應予以避免。一般可采用擴散性燈具或在布燈時通過調整光源位置，增加光源數量等措施加以解決。

6.照度的穩定性

供電電壓的波動使照度發生變化，從而影響視覺功能，故控制燈端電壓不低于額定電壓的下列值：白熾燈和鹵鎢燈97.5%，氣體放電燈95%。如果達不到上述要求，可將照明供電電源與有沖擊負荷的供電線路分開，也可考慮采取穩壓措施。

7.消除頻閃效應

在交流電路中，氣體放電燈（如熒光燈）發出的光通量是隨著電壓的變化而波動，因而在觀察移動的物體時會出視覺失真現象，這樣容易使人產生錯覺，甚至會引發事故，因此，氣體放電光源不能用于物體高速轉動或快速移動的場所。

消除頻閃效應的辦法是將相鄰燈管（泡）或燈具，分別接到不同的相位線路上，例如采用三相電源分相給三個燈管的熒光燈。

五、照明的計算

照明計算方法是極其復雜的，對于室內設計人員來說，只掌握一種較粗略的計算方法就可以了，精確的計算方法很多，室內設計人員對此有所了解即可。

在照明設計的最初階段采 用“單位容 量法”進行估算，首先介紹單位容量值的含義，單位容量值就是指在1m2的被照面積上產生1Lm的照度值所需的瓦數。

計算照明的總容量，是為了進一步求出所需燈具的數目和功率。其公式為：

照明總容量（W）=單位容量值×平均照度值×房間面積=瓦數

適用于一般效果的光源（白熾燈200W，熒光燈40W，氣體放電燈250W），計算時是取整個平面照度的平均值。如果房間較多，或是采用間接照明，光通量的損失是很大的，所以計算時就該比實際需要多計算20%—50%的輸入容量。

例如：某會議室平面面積6×4m，高4m，工作面（距地面85cm）上的照度為125Lx（應查表所得），采用間接照明型的白熾燈照明，天棚與地面都是淺色。試求房間所需照明總容量和燈具數目，功率是多少？

N=0.32W×125lx×24m2=960W

光通量的損耗按20%計算：

960W×20%=192W

960W+192W=1152W

這樣確定房間應安裝功率為200W的白熾燈6個（兩排，每排3個），即可滿足125lx的照度要求。