照明設計原理
上傳人:admin 上傳時間: 2007-05-15 瀏覽次數(shù): 429 |
一.照明設計的基本要件
照明的兩個基本目的,一是為識別物體,二是為增進環(huán)境氣氛。良好的照明不但要符合視覺的生理要求,也要達成情境的心理需求。也就是說,除了必須適當?shù)恼彰鲾?shù)量之外,還要考慮照明品質的提升。為了提供一個舒適的照明環(huán)境,在進行照明設計之前,必須充分了解一些照明的基本條件,其中包括:照度的大小,輝度的分布,眩光的控制,陰影的利用,光源的色溫度,光源的顯色性及光源的悶熱感等。
1.照度的大小
在照度不足的環(huán)境下,人眼對物體的辨別能力將下降,視覺所收集到的信息也會隨之減少,從而影響工作效率。此外,還會給人陰暗,沉悶和壓抑的感覺。反之,充足的照度會給人帶來明亮,開朗和舒適的感覺。甚至提供安全的保障。通常人眼對于物體的辨別能力會隨著被照物體的照度的增加而提高,但當照度提高到與白天太陽光的照度10萬LUX相同時,人眼的視覺能力反而又會略而下降,因而,人工光源所能提供的照度以10萬LUX為限。
中日英美等國對各種場所所需的照度均訂有各自的國家標準,中國所訂的照度標準,以目視作業(yè)面上的水平照度來表示,并以作業(yè)面離地85CM為準,坐姿時離地面40CM,走廊與屋外則以地面為高度來計算照度。并規(guī)定全部照明之照度宜維持局部照明之照度的十分之一以上。
除水平面照度外,有時對垂直面或傾斜面照度也有要求,如,辦公室或會議室,人臉部的照度就是垂直照度,因而要求在辦公室或會議室,垂直照度至少達200-300LUX,否則,看不出說話人面部表情,不利于產生良好的交談氣氛。在體育場,為滿足彩色電視轉播,垂直照度也應維持在100LUX以上。
2.輝度的分布
在照明系統(tǒng)中,每種物體的輝度大小取決于光源的照度分布及周圍物體表面材料的反射率。這里所指的周圍物體表面材料包括天花板,墻面,地面,家具等可以反射光線的材料。
人眼對于視覺范圍內的各種物體的輝度差異具有調節(jié)適應能力,但當明暗對比太大時,會造成人眼視線不集中,且須不斷適應各種不同的輝度而導致人眼疲勞。當輝度太接近 時,又會使空間感趨于平淡而缺乏活力。
輝度比推薦值(美國照明學會)-------------辦公室------工廠
1.作業(yè)對象物周圍鄰界面(如書本與課桌)-----3:1--------3:1
2.作業(yè)對象物與間隔之墻面(書本與墻面)-----5:1--------10:1
3.照明燈具或窗戶與其附近平面之間--------------------20:1
4.視界內任意場所與場所之間--------------------------40:1
3.眩光的控制
眩光(GLARE)是由輝度較高的光源,燈具或窗戶等部位所造成,通常以視線為中心線,向上下左右各繪一條30度線,由這些線所圍成的錐形體范圍內,若有刺眼的光線存在,則會使人眼產生不舒服的感覺或造成人眼對物體的辨別能力下降。前者稱為“不舒適眩光”后者稱為“減能眩光”。在實際的視覺作業(yè)中,視線并非固定不動的,因此,為避免眩光的困擾,在視界范圍內,應移開高輝度的光源。如:采用有遮光的燈具,提高燈具安裝高度,降低燈具與周圍環(huán)境的輝度比等。
眩光可分為直接眩光,反射眩光兩種。直接眩光是來自光源或窗外的光線,反射眩光則來自工作桌面,顯示屏,玻璃窗,光滑反射面等的反射光。由輕度光滑之作業(yè)物品所產生的反射眩光,雖然損失視覺效果,但不易察覺,特稱為光幕眩光。通常人的視線角度以25度內為主,在45度內均屬于正常。
減輕直接眩光的方法:
(1)降低照明燈具的輝度
(2)縮小不適輝度之面積
(3)調整燈具的安裝位置或減少天花板輝度的變化
(4)加大房間的整體輝度
(5)少用通明的落地窗或玻璃幕墻
(6)窗外加裝遮陽板
(7)工作臺與窗戶保持適當?shù)慕嵌?/P>
減少反射眩光大的方法:
(1)降低相關物件的反射率
(2)調整光源或工作站的位置,使反射光不進入人眼
(3)工作桌面不使用玻璃墊,電腦屏幕加裝護眼屏
想要消除作業(yè)面的反射眩光,對燈具的配置設計應特別注意,通常作業(yè)面接受來自光源的光線,凡其入射角低于40度者,其反射線就會進入人眼成為反射眩光.但是,利用方向性較強的點光源,照射金屬,寶石,瓷器,玻璃等物體時,其光澤或晶瑩剔透的質感便可以充分地被表露出來,從而提高這類物體的價值感.這就是放射光用于商業(yè)照明的重要實例。
4.陰影的利用
陰影是因受照體表面不平整,受照方向不一致所引起的。通常,間隔墻,機器,人的頭部與手部等物體均會產生陰影。由此產生照度不足等視覺障礙,但也可以顯示出被照物體的立體感和材質感。利用點光源從斜向加以著射,可以使被著物體因表面之細微凹凸不平所產生的陰影來凸顯其材質感。
當明暗之間的輝度比小于2:1時,被照物體缺乏立體感,通常明暗輝度比在3:1至6:1之間時,被照物體具有良好的立體感。擴散性較強的光源,如日光管,用于照射物體時,其產生的立體感和材質感均較差,從而給人一種單調刻板的感覺。
5.光源的色溫
光色可以由光源的色溫來表示,色溫低,光色偏暖色,色溫高,光色便冷色。在不同的照度下,選用不同色溫的光源,可以獲得良好的照明效果。當然,氣候和地區(qū)習性也會影響人們對色溫舒適度的感覺。如,熱帶地區(qū)的人喜歡冷色,而高寒地區(qū)的人中意暖色。
光源的色溫,照度與人感覺之間的關系
照度(lux)-----暖色(<3200K)----中間色(3200-5300K)----冷色(>5300K)
<500----------舒適------------自然------------------清冷
500-2000------刺激------------舒適------------------自然
>2200---------悶熱------------刺激------------------舒適
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