人工光环境设计

第九章人工光环境设计第一节人工光环境设计内容及过程第二节照明规范第三节电光源和灯具第四节照明计算第五节人工光环境设计例如第六节人工光环境与室内设计第一节人工光环境设计内容及过程人工光环境设计有功能和装饰两个方面的作用。这两种作用是相辅相成的。任何一个比较好的室内光环境，都是这两者的有机组合。1设计对象：了解设计对象的运用功能﹑视觉任务的性质和延续时间﹑运用人的情况﹑能够运用的年限以及其他特殊要求。2设计要素：建筑要素﹑环境要素﹑经济要素﹑平安要素﹑心思要素﹑室内要素﹑管理要素。3设计规范：包括照明的数量和质量两个方面4设计方案：选择合理的照明方式﹑照明设备﹑照明规划及照明安装的细部设计。5照明计算6经济比较：光源和照明方案的全面经济核算，断定照明方案能否经济合理。7设计评价第二节照明规范一选择照明方式照明方式普通分为：普通照明﹑分区普通照明﹑部分照明﹑混合照明。普通照明：它是在任务场所内不思索特殊的部分需求，为照亮整个被照面而设置的照明安装，灯具均匀分布在被照场所上空，在任务面上构成均匀的照度。分区普通照明：当一任务区需求高于普通照明的照度时可采用分区普通照明。分区普通照明就是根据需求，提高特定区域照度的普通照明。部分照明：它是在任务点附近，专门为照亮任务点而设置的照明安装，即为满足某些部位的特殊需求而设置的照明。混合照明：混合照明就是普通照明与部分照明组成的照明。它是在同一任务场所，既设有普通照明，处理整个任务面的均匀照明；又有部分照明，以满足任务点的高照度和光方向的要求二照明规范〔一〕照明数量照明规范就是根据识别物件的大小﹑物件与背景的亮度对比﹑国民经济的开展情况等要素来规定必需的物件亮度。〔二〕照明质量照明质量是指视觉环境内的亮度分布等。它包括一切有利于视功能﹑温馨感﹑易于观看﹑平安与美观的亮度分布。1眩光为了提高室内照明质量，不但要限制直接眩光，而且还要限制任务面上的反射眩光和光幕反射。根据建筑运用功能的不同，眩光限制可分为三个等级。〔1〕一级：高质量，根本保证无眩光，适用于对眩光控制要求较高的场所。〔2〕二级：中等质量，室内可有细微的眩光。〔3〕三级：低质量，室内有眩光觉得。〔1〕直接眩光工业企业室内照明按眩光程度分为五个质量等级：A级—很严厉的视觉任务，要求很高质量，觉得不到眩光存在；B级—视觉要求高的作业或视觉要求中等但集中留意力要求高的作业，要求高质量，仅刚刚感到有眩光；C级—视觉要求和集中留意力要求属于中等作业，并且任务人员有一定程度的流动性，要求中等质量，可感到有轻度眩光；D级—视觉要求和集中留意力要求低的作业，任务人员在有限的区域内频繁走动，要求低质量，可存在有不温馨眩光；E级—视觉作业要求低，任务人员不限于一个任务岗位而是来回走动，或不是有同一批人延续运用的房间，只需求很低质量，允许存在一定的眩光。〔2〕反射眩光反射眩光既引起不温馨感，又分散留意力。减少室内人工照明产生反射眩光的方法：①光源的亮度应尽能够低②改动灯具或任务面的位置，使镜面反射光不射向察看人的眼睛。③添加光源数量，使引起反射的光源在工件上构成的照度在总照度中所占比例减少，从而使反射眩光影响减少。④在特殊条件下可改动任务外表特性，以减弱镜面反射与漫反射重叠出现的景象。〔3〕光幕反射光幕反射就是在视觉作业上镜面反射与漫反射重叠出现的景象。当反射影像出如今察看对象上，物件的亮度对比下降，视度变坏，好似给物件罩上一层“光幕〞一样。光幕反射降低了作业与背景之间的亮度对比，只是部分地或全部地看不清它的细节。减弱光幕反射的措施：①尽能够运用无光纸和不闪光墨水，使视觉作业和作业房间内的外表为无光泽的外表。②提高照度以弥补亮度对比的损失，不过这种做法在经济上能够是不合算的。③减少来自干扰区的光，添加干扰区外的光，以减少光幕反射，添加有效照度。④尽量使光线从侧面来。以减少光幕反射。⑤采用合理的灯具配光2颜色光源的相关色温不同，产生的冷暖觉得也不同。冷色普通用于高照度程度﹑热加工车间等；暖色普通用于车间部分照明﹑工厂辅助生活设备等；中间色适用于其他各类车间。光源的颜色客观觉得效果还与照度有关。在低照度下，采用低色温光源为佳；随着照度程度的提高，光源的相关色温也应相应提高。物体的颜色，在一定程度上要取决于照明光源发射的光的颜色，所以应根据视觉作业对颜色区分的要求，选用不同显色性的光源。右图给出光源普通显色指数类别，以及它们的适用范围。对颜色识别有要求的视觉作业，当运用照度在500lx及以下，采用光源的显色指数较低时，宜提高其照度规范值。采用光源的普通显色指数越小，照度程度越低，相对照度系数就越大。所谓相对照度系数就是在所用的光源照明和规范光源照明下，到达颜色识别才干相当时，所需求的照度之比值。3照明的均匀度视野内亮度应做到足够的均匀，尤其是长时间进展视觉任务的场所。空间照度的最大值﹑最小值与平均值的差值不超越1/6，最低照度与平均值之比不低于0.7.4阴影留意防止对临近任务面构成阴影，也可添加光的入射方向，或添加漫射光，使阴影浓度减弱。5亮度分布当视场内各外表的亮度比较均匀，人眼视看才会到达最温馨和最有效率，故室内各外表亮度坚持一定比例。6照度的稳定性供电电压的动摇使照度不稳定，影响视觉功能。普通任务场所的室内照明。灯具的端电压不宜高于额定电压的105%，宜不宜低于95%.对视觉要求较高的场所，灯具的端电压不宜低于额定电压的97.5%。7消除频闪效应在交流电路中，气体放电灯发出的光通量是随电压的变化而动摇，这对于旋转的物体易产生视觉失真。应将相邻灯管或灯具，分别接到不同的相位线路上；或选择无频闪效应的光源。第三节电光源和灯具一电光源辐射光源是利用电流经过灯丝，将其加热到白炽形状〔1000K以上〕而发出可见光。气体放电光源是利用某些元素的原子被电子激发而产生光辐射。1白炽灯白炽灯是一种利用电流经过细钨丝所产生的高温而发光的热辐射光源白炽灯的发光效率仍不高，仅12～18.6lm/W。也就是说，只需2%～3%的电能转变为光，其他电能都以热辐射的方式损失掉了。白炽灯虽然具有体积小，灯丝集中，易于控光，可在很宽的环境温度范围下任务，构造简单，运用方便，没有频闪景象等优点；但是存在着红光较多，灯丝亮度高，散热量大，寿命短，玻璃壳温度高，受电压变化和机械振动影响大等缺陷，特别是发光效率很低，浪费能源。我国已强调在宾馆﹑饭店﹑商场﹑款待所﹑写字楼，以及工矿企业的车间﹑体育场馆﹑车站码头﹑广场和道路照明等公共场所，尽量取消白炽灯照明。2卤钨灯卤钨灯是一个直径约12nm的石英玻璃管，管内充有卤族元素，在管的中轴支悬一根钨丝。卤族元素的作用是在高温条件下，将钨丝蒸发出来的钨元素带回到钨丝附近的空间，甚至送返钨丝上。这就减慢了钨丝在高温下的挥发速度，为提高灯丝温度发明了条件，而且减轻了钨蒸发对泡壳的污染，提高了光的透过率，故其发光效率和光色都较白炽灯有所改善。3荧光灯荧光灯是气体放电光源，它的内壁涂有荧光物质，管内充有稀薄的氩气和少量的汞蒸气。荧光灯与白炽灯有很大区别，其特点如下；发光效率高﹑发光外表亮度低﹑光色好且种类多﹑寿命较长﹑灯管外表温度低。〔二〕光源的选择不同光源在光谱特性﹑发光效率﹑运用条件和价钱上都有各自的特点，应根据不同场所的详细情况，来确定光源的类型。二灯具灯具是光源﹑灯罩及其附件的总称。灯具可分为装饰灯具和功能灯具两大类。国际照明委员会按光通量在上﹑下半球的分布将灯具分为五类：直接﹑半直接﹑均匀分散﹑半间接﹑间接。1直接型灯具直接型灯具是指90%～100%的光通量向下半球照射的灯具。直接型灯具虽然效率较高，但存在两个缺陷：①由于灯具的上半部几乎没有光线，顶棚很暗，它和亮堂的灯具开口构成严重的对比眩光；②光线方向性强，阴影浓重。2半直接型灯具用透明资料作灯罩或在不透明灯罩上部开透光缝，这就构成半直接型灯具。这类灯具有60%～90%的光通量向下方射出到任务面上，有10%～40%的光通量向上部射出，添加顶棚的亮度，降低顶棚与灯具之间过大的亮度反差。3分散型灯具此类灯具的灯罩，多用分散透光资料制成，上﹑下半球分配的光通量相差不大。4直接—间接型灯具直接—间接型灯具是直接和间接型灯具的组合，在一个透光率很低或不透光的灯罩里，上﹑下个安装一个灯泡。5半间接型灯具这种半间接型灯具的上半部是透明的，下半部是分散透光资料。6间接型灯具间接型灯具是用不透明资料做成，几乎全部光线都射向上半球。分散性很好，光线柔和而均匀，并且完全防止了灯具的眩光作用，但是利用率很低，在要求高照度时，运用这种灯具很不经济。灯具的