建筑工程室内采光与照明

5室内采光与照明

本章主要介绍室内采光与照明的基本知识，其中包括采光照明的基本概念与要求、室内采光部位与照明方式、室内照明作用与艺术效果以及建筑照明等内容。

本章提要本章内容5.1

采光照明的基本概念与要求5.2

室内采光部位与照明方式5.3

室内照明作用与艺术效果5.4建筑照明5.1采光照明的基本概念与要求

光像人们已知的电磁能一样，是一种能的特殊形式，是具有波形运动的电磁辐射的巨大的连续统一体中的很狭小的一部分。可视光的波长范围在380～760nm之间，大于760nm的红外线和小于380nm的紫外线人眼均无法看见。物体有发光体和非发光体两种。光可分为自然光和人工光两大类。5.1.1光的特性与视觉效应

人眼对不同波长的可见光，在相同的辐射量时有不同的明暗感觉。人眼的这种视觉特性称为视觉度，并以光通量作为基准单位来衡量。光源在某一方向单位立体角内所发出的光通量叫做光源在该方向的发光强度，单位为坎德拉（cd）。被光照的某一面上其单位面积内所接收的光通量称为照度，单位为勒克斯（lx）。5.1.2照度、光色和亮度5.1.2.1照度

光色主要取决于光源的色温（K），并影响室内的气氛。一般色温＜3300K为暖色，3300K＜色温＜5300K为中间色，色温＞5300K为冷色。光源的色温应与照度相适应，即随着照度增加，色温也要相应提高。人工光源的光色，一般以显色指数（Ra）表示，Ra最大值为100，80以上显色性优良；79～50显色性一般；50以下显色性差。常用照明灯具的显色指数见表5.1所示。5.1.2.2光色表5.1常用照明灯具的显色指数（Ra）

灯具类型Ra灯具类型Ra白炽灯97高压汞灯20～30卤钨灯95～99高压钠灯20～25白色荧光灯55～85氙灯90~94日光色灯75～94

它是表示由被照面的单位面积所反射出来的光通量，也称为发光度，因此与被照面的反射率有关。有许多因素影响亮度的评价，诸如照度、表面特性、视觉、背景、注视的持续时间甚至包括人眼的特性。5.1.2.3亮度

眩光与光源的亮度、人的视觉有关。由强光直射人眼而引起的直射眩光，应采取遮挡的办法；对人工光源，避免眩光的办法是降低光源的亮度、移动光源位置和隐蔽光源。当光源处于眩光区之外，即在视平线45°之外，眩光就不严重，遮光灯罩可以隐蔽光源，避免眩光。5.1.3照明的控制5.1.3.1眩光的控制

遮挡角与保护角之和为90°，遮挡角的标准各国规定不一，一般为60°～70°，这样保护角为20°～30°。当决定了人的视点和工作面的位置后，就可以找出引起反射眩光的区域，在此区域内不应布置光源。

控制整个室内的合理的亮度比例和照度分配，与灯具布置方式有关。（1）

一般灯具的布置方式

①整体照明

②局部照明

③整体与局部混合照明

④成角照明5.1.3.2亮度比的控制（2）

照明地带分区

①天棚地带常用一般照明或工作照明

②周围地带处于经常的视野范围内，照明应特别需要避免眩光，并希望简化。

③使用地带使用地带的工作照明是需要的，通常各国颁布有不同工作场所要求的最低照度标准。（3）

室内各部分最大允许亮度比

①视力作业与附近工作面之比为3∶1；

②视力作业与周围环境之比为10∶1；

③光源与背景之比为20∶1；

④视野范围内最大亮度之比为40∶1。5.2室内采光部位与照明方式

室内采光效果主要取决于采光部位和采光口的面积大小和布置形式，一般分为侧光、高侧光和顶光三种形式。

图5.1所示是采光面积相同的侧窗和高侧窗室内照度的比较。5.2.1采光部位与光源类型5.2.1.1采光部位图5.1采光面积相同的侧窗和高侧窗室内照度的比较

光源类型可以分为自然光源和人工光源。

自然光源（或称昼光），是由直射地面的阳光和天空光（或称天光）组成。

人工光源主要有白炽灯、荧光灯、高压放电灯，这些又称为电光源。5.2.1.2光源类型利用不同材料的光学特性，利用材料的透明、不透明、半透明以及不同表面质地制成各种各样的照明设备和照明装置，重新分配照度和亮度，根据不同的需要来改变光的发射方向和性能，是室内照明应该解决的主要问题。

照明方式（如图5.2所示）按灯具的散光方式分为以下几种。5.2.2照明方式图5.2不同类型的照明方式(a)间接照明；(b)半间接照明；(c)直接间接照明；(d)漫射照明；(e)半直接照明；(f)宽光束的直接照明；(g)高集光束的下射直接照明

由于将光源遮蔽而产生间接照明，把90%～100%的光射向顶棚、穹隆或其他表面，从这些表面再反射至室内。当间接照明紧靠顶棚，几乎可以造成无阴影，是最理想的整体照明。上射照明是间接照明的另一种形式，筒形的上射灯可以用于多种场合。5.2.2.1间接照明

半间接照明是将60%～90%的光线向天棚或墙面上部照射，把天棚作为主要的反射光源，而将10%～40%的光直接照射在工作面上。从天棚反射来的光线趋向于软化阴影和改善亮度比，由于光线直接向下，照明装置的亮度和天棚亮度接近相等。5.2.2.2半间接照明

直接间接照明装置是对地面和天棚提供近于相同的照度，即均为40%～60%，而周围光线只有很少，这样就必然在直接眩光区的亮度是低的。这是一种同时具有内部和外部反射灯泡的装置，如某些台灯和落地灯能产生直接间接光和漫射光。5.2.2.3直接间接照明这种三照明三装置三，对三所有三方向三的照三明几三乎都三一样三，为三了控三制眩三光，三漫射三装置三圈要三大，三灯的三瓦数三要低三。上述三四种三照明三，为三了避三免天三棚过三亮，三下吊三的照三明装三置的三上沿三至少三低于三天棚30三5～46三0m三m。5.三2.三2.三4漫射三照明在半三直接三照明三灯具三装置三中，三有60三%～90三%的光三向下三直射三到工三作面三上，三而其三余10三%～40三%的光三则向三上照三射，三由下三射照三明软三化阴三影的三百分三比很三少。5.三2.三2.三5半直三接照三明具有三强烈三的明三暗对三比，三并可三造成三有趣三生动三的阴三影，三由于三其光三线直三射于三目的三物，三如不三用反三射灯三泡，三要产三生强三的眩三光。三鹅颈三灯和三导轨三式照三明属三于这三一类三。5.三2.三2.三6宽光三束的三直接三照明因高三度集三中的三光束三而形三成光三焦点三，可三用于三突出三光的三效果三和强三调重三点的三作用三，它三可提三供在三墙上三或其三他垂三直面三上充三足的三照度三，但三应防三止过三高的三亮度三比。5.三2.三2.三7高集三光束三的下三射直三接照三明5.三3室内三照明三作用三与艺三术效三果光的三亮度三和色三彩是三决定三气氛三的主三要因三素。室内三的气三氛也三由于三不同三的光三色而三变化三。应根三据不三同气三候、三环境三和建三筑的三特点三要求三来确三定。5.三3.三1创造三气氛空间三的不三同效三果，三可以三通过三光的三作用三充分三表现三出来三。可以三利用三光的三作用三，来三加强三希望三注意三的地三方，三也可三以用三来削三弱不三希望三被注三意的三次要三地方三，从三而进三一步三使空三间得三到完三善和三净化三。照明三也可三以使三空间三变得三实或三虚，三许多三台阶三照明三及家三具的三底部三照明三，使三物体三和地三面“三脱离三”，三形成三悬浮三的效三果，三而使三空间三显得三空透三和轻三盈。5.三3.三2加强三空间三感和三立体三感光和三影本三身就三是一三种特三殊性三质的三艺术三，当三阳光三透过三树梢三，在三地面三洒下三一片三光斑三，疏三疏密三密随三风变三幻，三这种三艺术三魅力三是难三以用三语言三表达三的。利用三各种三照明三装置三，在三恰当三的部三位，三以生三动的三光影三效果三来丰三富室三内的三空间三，既三可以三表现三光为三主，三也可三以表三现影三为主三，还三可以三光影三同时三表现三。常见三在墙三面上三的扇三贝形三照明三，也三可算三作光三影艺三术之三一，如图5.三3所示。5.三3.三3光影三艺术三与装三饰照三明光影三的造三型是三千变三万化三的，三主要三的是三在恰三当的三部位三，采三用恰三当形三式表三达出三恰当三的主三题思三想，三来丰三富空三间的三内涵三，获三得美三好的三艺术三效果三。装饰三照明三是以三照明三自身三的光三色造三型作三为观三赏对三象，三通常三利用三点光三源通三过彩三色玻三璃照三射在三被照三面上三，产三生各三种色三彩形三状。图5.三3墙面三上的三扇贝三形照三明及三设计三方法光既可三以是三无形三的，三也可三以是三有形三的，三光源三可隐三藏，三灯具三却可三暴露三，有三形、三无形三都是三艺术三。如三某酒三吧（如图5.三4所示）利三用环三形玻三璃晶三体吊三灯。室内三照明三的重三点常三常选三择在三天棚三上，三而且三常常三结合三建筑三式样三，或三结合三柱子三的部三位来三达到三照明三和建三筑的三统一三和谐三。常三见的三天棚三照明三布置三有成三片式三的、三交错三式的三、井三格式三的、三带状三式的三、放三射式三的、三围绕三中心三的重三点布三置式三的等三等。5.三3.三4照明三的布三置艺三术和三灯具三造型三艺术图5.三4某酒三吧照三明5.三4建筑三照明各种三不同三的建三筑照三明方三式如图5.三5所示。5.三4.三1窗帘三照明将荧三光灯三管安三置在三窗帘三盒背三后，三内漆三白色三以利三反光三，光三源的三一部三分朝三向天三棚，三一部三分向三下照三在窗三帘或三墙上三，在三窗帘三顶和三天棚三之间三至少三应有25三4m三m空间三，窗三帘盒三把设三备和三窗帘三顶部三隐藏三起来三。图5.三5各种三不同三的建三筑照三明方三式（a)窗帘三照明三；(b三)花檐三反光三；(c三)凹槽三口照三明；(d三)发光三墙架三；(e三)底面三照明三；(f三)龛孔三（下三射）三照明三；(g三)泛光三照明三；(h三)发光三面板三；(i三)导轨三照明用作三整体三照明三，檐三板设三在墙三和天三棚的三交接三处，三至少三应有15三4m三m深度三，荧三光灯三板布三置在三檐板三之后三，常三采用三较冷三的荧三光灯三管，三这样三可以三避免三任何三墙的三变色三。为了三有最三好的三反射三光，三面板三应涂三以无三光白三色，三花檐三反光三对引三人注三目的三壁画三、图三画、三墙面三的质三地是三最有三效的三，在三低天三棚的三房间三中，三特别三希望三采用三，因三为它三可以三给人三以天三棚高三度较三高的三感觉三。5.三4.三2花檐三反光这种三槽形三装置三，通三常靠三近天三棚，三使光三向上三照射三，提三供全三部漫三射光三线，三有时三也称三为环三境照三明。由于三亮的三漫射三光引三起天三棚表三面似三乎有三退远三的感三觉，三使其三能创三造开三敞的三效果三和平三静的三气氛三，光三线柔三和。三此外三，从三天棚三射来三的反三射光三可以三缓和三在房三间内三直接三光源三热能三的集三中辐三射。不同三距离三的凹三槽口三照明三布置三方式如图5.三6所示。凹槽三口照三明图5.三6不同三距离三的凹三槽口三照明三布置三方式由墙三上伸三出的三悬架三来照三明，三它布三置的三位置三要比三窗帘三照明三低，三并和三窗无三必然三的联三系。发光三墙架任何三建筑三构件三下部三底面三均可三作为三底面三照明三，某三些构三件下三部空三间为三光源三提供三了一三个遮三蔽空三间，三这种三照明三方法三常用三于浴三室、三厨房三、书三架、三镜子三、壁三龛和三搁板三。底面三照明将光三源隐三蔽在三凹处三，这三种照三明方三式包三括提三供集三中照三明的三嵌板三固定三装置三，可三以是三圆的三、方三的或三矩形三的金三属盒三，安三装在三顶棚三或墙三内。龛孔三照明加强三垂直三墙面三上照三明的三过程三称为三泛光三照明三，起三到柔三