建筑室內(nèi)外環(huán)境不僅夜間需要人工照明，而且某些場(chǎng)合（如無(wú)窗室內(nèi)及地下空間），白天也需依靠人工照明。另外，在室內(nèi)某些采光不足的區(qū)域，也需要輔助以人工照明來(lái)獲得合理的照度，改善照度均勻度。照明設(shè)計(jì)不僅要滿足生活、工作等視覺(jué)功能的要求，而且應(yīng)充分發(fā)揮照明設(shè)施的裝飾作用和光的藝術(shù)表現(xiàn)力。這種裝飾作用不僅表現(xiàn)在燈具本身的點(diǎn)綴和美化作用上，而且通過(guò)照明器與室內(nèi)外裝修構(gòu)造與色彩的有機(jī)結(jié)合，通過(guò)不同的照明構(gòu)圖和光的空間分布，可形成不同的光環(huán)境藝術(shù)效果。
一、常用照明光源的種類、特性與使用場(chǎng)所
�。ㄒ唬┤斯す庠吹姆N類
�。ǘ┤斯す庠粗饕夹g(shù)性能指標(biāo)和使用場(chǎng)所
（1）光通量：表示光源的發(fā)光能力，單位是流明（1m）。據(jù)光通量大小可以將光源分為高、中、低三類。高的大于100001m，中等的為3000—100001m，低的小于30001m.
�。�2）發(fā)光效率：簡(jiǎn)稱光效，指光源的光通量與其所消耗的電功率之比，單位是流明/瓦（1m/W）。
�。�3）壽命：電光源的使用時(shí)間，單位為小時(shí)（h）。
�。�4）平均亮度：光源亮度的平均值，單位為亮度單位坎德拉（cd）。
（5）光源色：人們感覺(jué)到的光源的顏色，以色溫或相關(guān)色溫表示，單位是開(kāi)爾文（K）。光源色分類及適用場(chǎng)所見(jiàn)表2—7。
�。�6）顯色指數(shù)：長(zhǎng)期工作或停留的房間或場(chǎng)所，照明光源的顯色指數(shù)不宜小于80，在燈具安裝高度大于6m的工業(yè)建筑場(chǎng)所，Ra可低于80，但必須能夠辨別安全色。
二、燈具的光特性與分類
燈具是光源、燈罩及其附件的總稱，又稱照明器。
燈具能改變光源光通量的空間分布或光譜分布。燈具可以以其美觀的造型成為裝飾物。它還可起到避免眩光、保護(hù)視覺(jué)的作用。燈具還有防塵、防潮、隔離保護(hù)的作用。
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1.燈具效率
燈具效率指燈具發(fā)出的光通量與光源發(fā)出的總光通量之比。
燈具效率與燈具的材料、形狀及清潔程度等有關(guān)。燈具的效率越高，節(jié)能效果越好，通常燈具效率不應(yīng)低于55%。
2.配光曲線與空間等照度曲線
若把燈具各方向的發(fā)光強(qiáng)度以極坐標(biāo)形式繪制在平面上，既是燈具的配光曲線。它表示燈具發(fā)光強(qiáng)度的空間分布狀態(tài)。通常配光曲線均按照光源發(fā)出1000lm光通量來(lái)繪制。當(dāng)實(shí)際的光通量φ不是10001m時(shí)，應(yīng)乘以—修正系數(shù)φ/1000。
燈具的空間等照度曲線也是按燈具發(fā)出的光通量為10001m繪制的，按照燈到計(jì)算點(diǎn)的懸掛高度和燈到計(jì)算點(diǎn)的水平距離從圖上查出相應(yīng)的照度值，再乘以聲φ/1000就得出計(jì)算點(diǎn)的照度值。
3.遮光角（保護(hù)角）
光源下端和燈具下端的連線與水平線的夾角，稱為遮光角，如圖2—17所示。具有一定遮光角的燈具可以有效地控制眩光。若燈具與眼睛的連線與水平面的夾角小于遮光角時(shí)，則眼睛看不到光源。一般燈具的遮光角要求在15o～30o之間。
（二）燈具的分類
燈具可以分為裝飾性燈具和功能性燈具兩大類。
國(guó)際照明學(xué)會(huì)按光通量在空間上、下半球的分布將燈具分為以下幾類：
1.直接型燈具
其上半球的光通量占0%一10%，下半球占90%一 100%。這種燈具效率很高，一般可達(dá)80%以上，且室內(nèi)表面的反射比對(duì)照度的影響較小，設(shè)備投資與維護(hù)使用費(fèi)也小。缺點(diǎn)是頂棚暗，易形成眩光，陰影濃重。當(dāng)工作面受幾個(gè)光源同時(shí)照射時(shí)，易造成重疊陰影。
2.半直接型
這類燈具具有60%～90%的光通量向下方射出，燈具效率較高。由于有10%～40%的光通量向上方射出，因此頂棚較亮，改善了室內(nèi)亮度分布，所造成的陰影也稍淡。
3.擴(kuò)散型
這類燈具向上下空間射出的光通量大致相等，各占總光通量的40%一60%，使室內(nèi)具有良好的亮度分布，并避免眩光的產(chǎn)生。
4.半間接型
這類燈具在上半部分輻射的光通量約占60%～90%，將頂棚作為主要照射面，增加了室內(nèi)反射光的比例，使房間光線柔和、均勻，不易形成眩光。
5.間接型燈具
這類燈具有90%～100%的光通量射向上方，向下方輻射的只有不到10%，光線擴(kuò)散性很好，柔和而均勻，室內(nèi)基本無(wú)陰影，完全避免了眩光的影響。但光通量利用率很低，室內(nèi)表面光反射比對(duì)照度影響較大，設(shè)備投資及維護(hù)費(fèi)用較高。 三、照明方式
燈具在空間的分布依據(jù)照明方式可分為以下幾大類：
1.一般照明
這是一種不考慮局部的特殊要求而使室內(nèi)具有均勻照度的照明方式。燈具是均勻地分布在被照?qǐng)鏊纳峡�。這種照明方式適合于對(duì)光的投射方向無(wú)特殊要求（如候車室），工作面上不存在需要特別提高視度的工作點(diǎn)（如教室）以及工作點(diǎn)很密或不固定的場(chǎng)所（如超級(jí)市場(chǎng)營(yíng)業(yè)廳，倉(cāng)庫(kù)等）。
2.分區(qū)一般照明
當(dāng)室內(nèi)某些區(qū)域要求高于一般照明的照度時(shí)，可將燈具相對(duì)集中布置在這些區(qū)域，在不同的分區(qū)內(nèi)仍有各自均勻的一般照明。此種照明方式稱為分區(qū)一般照明。例如，開(kāi)敞式辦公室的辦公區(qū)與休息區(qū)；車間的工作區(qū)、過(guò)道、半成品區(qū)等，各自要求不同的照度，就可采用此種照明方式。
3.局部照明
在工作點(diǎn)附近，專為照亮工作面而設(shè)置燈具的照明方式，稱為局部照明。它常設(shè)置在要求高照度以滿足精細(xì)的視覺(jué)工作之場(chǎng)所，或?qū)饩�的方向性有特殊要求的部位。但通常不允許單獨(dú)使用局部照明，以免造成工作點(diǎn)與周圍環(huán)境亮度差別過(guò)大。
4.混合照明
在同一室內(nèi)既有一般照明，又有滿足某一局部特殊要求的重點(diǎn)照明。這種將一般照明與局部照明相結(jié)合的照明方式，稱為混合照明。在要求高照度時(shí)，這種照明方式比較經(jīng)濟(jì)，是目前工業(yè)建筑與照度要求較高的民用建筑（如圖書館）中大量采用的照明方式。
四、照明設(shè)計(jì)
注冊(cè)建筑師考試大綱要求考生了解建筑內(nèi)部視覺(jué)對(duì)光和色的控制，就是要求根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)合理選用光源、燈具和照明方式，創(chuàng)造出照度與亮度分布合理，具有滿意的色彩的室內(nèi)光環(huán)境以滿足視覺(jué)、功能及室內(nèi)裝飾的要求。
（一）照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
1.照度標(biāo)準(zhǔn)
�。�1）照度標(biāo)準(zhǔn)值是指工作或生活場(chǎng)所參考平面（又稱工作面，當(dāng)無(wú)其他規(guī)定時(shí)，通常指離地面0.75m高的水平面）上的平均照度值；
�。�2）照明照度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按以下系列分級(jí)：0.5，1，3，5，10，15，20，30，50，75，100，150，200，300，500，750，1000，1500，2000，3000和50001x；
2.照明質(zhì)量
照明質(zhì)量包括一切有利于視功能及舒適感，易于觀看和安全美觀的亮度分布。眩光、顏色、均勻度、方向性、擴(kuò)散、亮度和亮度對(duì)比都影響視度和觀看的能力，因此是與照明質(zhì)量有關(guān)的因素，都應(yīng)在照明設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮。
�。�1）照度均勻度：照度均勻度指室內(nèi)最低照度與平均照度之比
1）公共建筑的工作房間和工業(yè)建筑作業(yè)區(qū)域的一般照明照度均勻度，不應(yīng)小于0.7，而作業(yè)面鄰近周圍的照度均勻度不應(yīng)小于0.5；
2）房間或場(chǎng)所內(nèi)的通道和其他非作業(yè)區(qū)域的一般照明的照度值不宜低于作業(yè)區(qū)域一般照明照度值的1/3；
3）有彩電轉(zhuǎn)播要求的體育場(chǎng)館，其主攝像方向上的照明應(yīng)符合下列要求：
�。╝）場(chǎng)地垂直照度最小值與最大值之比不宜小于0.4；
�。╞）場(chǎng)地平均垂直照度與平均水平照度之比不宜小于0.25；
�。╟）場(chǎng)地水平照度最小值與最大值之比不宜小于0.5；
�。╠）觀眾席前排的垂直照度不宜小于場(chǎng)地垂直照度的0.25.
�。�2）眩光限制
眩光是在視野內(nèi)形成干擾視覺(jué)或使視覺(jué)不舒適或產(chǎn)生疲勞的高亮度。按照它形成的原因可分為直接眩光、反射眩光及光幕反射三類，在照明設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加以限制。
1）直接眩光限制
在《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》附錄A中，對(duì)公共建筑和工業(yè)建筑常用房間或場(chǎng)所的不舒適眩光彩用統(tǒng)一眩光值（UGR）來(lái)評(píng)價(jià)。UGR與背景亮度、觀察者方向的每個(gè)燈具的亮度，每個(gè)燈具發(fā)光部分對(duì)觀察者眼睛所形成的立體角以及每個(gè)單獨(dú)燈具的位置指數(shù)有關(guān)。
室內(nèi)一般照明控制直接眩光的方法是限制燈具的亮度。
對(duì)于直接型燈具，為了限制直接眩光，照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其最大遮光角提出要求。
增大眩光源的仰角，即提高燈具的懸掛高度，也是限制直接眩光的方法之一。
2）反射眩光的限制
可用下列方法減少人工照明產(chǎn)生的反射眩光：
�。╝）降低光源亮度，選用低亮度光源或在燈具內(nèi)使用適當(dāng)?shù)恼诠饣驍U(kuò)散材料；
�。╞）改變燈具或工作面的相對(duì)位置，使鏡面反射光不射人眼睛；
�。╟）提高環(huán)境照度，使引起反射的光源在識(shí)別物上形成的照度在總照度中所占的比例減少；
�。╠）改變工作表面的反光特性，減弱鏡面反射引起的反射眩光。
3）光幕反射控制
光幕反射是在視覺(jué)作業(yè)中由于鏡面反射與漫反射重疊出現(xiàn)的現(xiàn)象，將引起視度下降。減弱光幕反射的措施有：
�。╝）使視覺(jué)作業(yè)與工作場(chǎng)所的表面為無(wú)光澤表面；
（b）減少來(lái)自干擾區(qū)的光，通過(guò)增加干擾區(qū)外的光來(lái)增加有效照度；
�。╟）盡量使光線從側(cè)面來(lái)，以減少光帶反射。采用具有合理配光的燈具，可減少光幕反射。例如，具有蝙蝠翼配光曲線的燈具引起的光幕反射最小，具有余弦配光曲線的燈具次之，而直接型燈具最易引起光幕反射。
（3）光源顏色
室內(nèi)照明設(shè)計(jì)可從光源色和物體色兩方面來(lái)考慮顏色問(wèn)題，不同光源的相關(guān)色溫不同，將給人們以不同的冷暖感覺(jué)。
1）色溫
照明光源的色表分組可按表2—14（詳見(jiàn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的表4.4.1）選取。
2）顯色性
照明光源的一般顯色指標(biāo)Ra可按《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的第五章的規(guī)定選取。
表中的GR指眩光值。它是度量室外體育場(chǎng)和其他室外場(chǎng)地照明裝置對(duì)人眼所引起的不舒適感主觀反應(yīng)的心理參量。其計(jì)算參看《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》附錄B.
設(shè)計(jì)時(shí)選用光源的顏色應(yīng)與室內(nèi)表面的配色相協(xié)調(diào)，不應(yīng)違背色彩調(diào)和的原則（可參考建筑設(shè)計(jì)資料集工中的第六部分）。
�。�4）反射比
為了使室內(nèi)獲得良好的亮度分布，改善照明均勻度，室內(nèi)各界面材料的光反射比，可按表2—16選取。
（二）照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中其他應(yīng)注意的事項(xiàng)
1.應(yīng)急照明
我國(guó)《住宅建筑規(guī)范》（GB 50368-2005）規(guī)定，10層及10層以上住宅建筑的樓梯間、電梯間及其前室應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明。
《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)于設(shè)置應(yīng)急照明的照度作出了相應(yīng)的規(guī)定：
�。�1）疏散通道的疏散照明的照度值不低于0.51x；
�。�2）安全照明的照度值不低于該場(chǎng)所一般照明照度值的5%；
（3）備用照明的照度值除另有規(guī)定外，不低于該場(chǎng)所一般照明照度值的10%.
2.光源與燈具的選擇
（1）高度較低的房間，宜采用細(xì)管徑直管形熒光燈；
�。�2）商店?duì)I業(yè)廳宜采用細(xì)管徑直管形熒光燈、緊湊型熒光盯或小功率的金屬鹵化物燈；
�。�3）高度較高的工業(yè)廠房，可采用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈，亦可采用大功率細(xì)管徑燈；
�。�4）一般照明場(chǎng)所不宜采用熒光高壓汞燈，不應(yīng)采用自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈；
（5）一般情況下，室內(nèi)外照明不應(yīng)采用普通照明白熾燈；
（6）下列場(chǎng)所可采用白熾燈：
1）要求瞬時(shí)啟動(dòng)和連續(xù)調(diào)光的場(chǎng)所，使用其他光源技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理時(shí)；
2）對(duì)防止電磁輻射干擾要求嚴(yán)格的場(chǎng)所；
3）開(kāi)關(guān)燈頻繁的場(chǎng)所；
4）照度要求不高，且照明時(shí)間較短的場(chǎng)所；
5）對(duì)裝飾有特殊要求的場(chǎng)所。
3.其他特殊場(chǎng)合的照明注意事項(xiàng)
�。�1）圖書館書庫(kù)的照明，尤其是存放珍貴資料處，應(yīng)選用含紫外線少或無(wú)紫外線輻射的光源；
（2）餐廳及臥室的照明宜選用低色溫光源；
�。�3）設(shè)計(jì)教室照明時(shí)，應(yīng)將熒光燈管的長(zhǎng)軸垂直于黑板布置，以減少直接眩光的干擾。 五、照明計(jì)算
當(dāng)明確了照明設(shè)計(jì)的要求，選擇了合適的照明方式，確定了所需的照度和各種照明質(zhì)量要求，選擇了相應(yīng)的光源和燈具類型之后，就要通過(guò)照明計(jì)算來(lái)確定所需的光源功率，或按照已預(yù)定的功率來(lái)核算室內(nèi)平均照度及某些特殊工作面的照度是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
（一）利用系數(shù)
照度計(jì)算中常用利用系數(shù)法來(lái)計(jì)算。
式中U——利用系數(shù)，無(wú)量綱；
φn——投射到工作面上的有效光通量，1m，φn=φd+φρ，此處，φd為由燈具直接射到工作面的直射光通量；φρ為燈具發(fā)出的光經(jīng)過(guò)室內(nèi)其他表面的反射而到達(dá)工作面的反射光通量。
N——燈具的數(shù)量；
φ—一個(gè)燈具內(nèi)光源發(fā)出的光通量，lm。
燈具的利用系數(shù)表示有效光通量φn與照明設(shè)施總光通量Nφ之比值。
�。ǘ┱彰饔�(jì)算（利用系數(shù)法）
知道了燈具的利用系數(shù)及光源的光通量，就可以依照式（2—34）來(lái)計(jì)算出工作面上的平均照度Eav，以核算是否滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。
式中A——工作面面積，㎡。
K——維護(hù)系數(shù)，可查表2—17（《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的表4.1.6）。如，白熾燈，熒光燈用于臥室、辦公室、餐廳、閱覽室、繪圖室時(shí)K=0.75。
常用燈具的利用系數(shù)，可在各種設(shè)計(jì)手冊(cè)中查找。
（三）影響利用系數(shù)的因素
1.燈具的類型
直接型燈具由于輻射出的直接到達(dá)工作面的光通量φd較大，因此直接型燈具的利用系數(shù)比其他類型的要高
2.燈具效率
燈具效率越高，燈具利用系數(shù)也越大。
3.房間尺寸
工作面與房間其他表面相比的相對(duì)尺寸越大，則其接受光通的機(jī)會(huì)就越多，利用系數(shù)也就越大。層高小，寬度大的房間與層高大，寬度小的房間相比，前者工作面上接受到的直射光通較大，利用系數(shù)也較高。
4.室內(nèi)表面的光反射比
室內(nèi)各表面，如頂棚、墻、地板等，它們的光反射比越高，經(jīng)由這些表面反射至工作面上的光通量就越大，因此，利用系數(shù)也越大。
六、人工照明節(jié)能的一般原則和方法
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)照明用電占總發(fā)電量大約13%，因此，照明節(jié)電意義重大。照明節(jié)能的前提是不能降低照明質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)。為了落實(shí)照明節(jié)能，《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)居住建筑、辦公建筑、商業(yè)建筑、旅館建筑、醫(yī)院建筑、學(xué)校建筑以及工業(yè)建筑規(guī)定了照明功率密度值，分為現(xiàn)行值和目標(biāo)值。所謂照明功率密度值（LPD）指的是單位面積上照明安裝功率（包括光源、鎮(zhèn)流器或變壓器），單位為W/㎡，詳見(jiàn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第六章。
其他照明節(jié)能的方法和措施包括：
（1）選用發(fā)光效率高的光源和燈具及附件。例如，金屬鹵化物燈的發(fā)光效率比普通白熾燈高6倍，高壓鈉燈（標(biāo)準(zhǔn)型）的光效比白熾燈高10倍以上。應(yīng)當(dāng)在可能的條件下，選用這些光源。
�。�2）選用節(jié)能的照明方式，分區(qū)的一般照明方式與混合照明方式都能取得節(jié)能的效果。
（3）室內(nèi)各表面盡量采用反射比高的材料裝修，減少光能的吸收損失。
�。�4）空調(diào)房間可采用照明空調(diào)一體化的空調(diào)式燈具，可使光源有良好的光輸出，同時(shí)降低空調(diào)能耗，實(shí)現(xiàn)能量的綜合利用。
�。�5）采用氣體放電燈照明時(shí)，通過(guò)裝設(shè)補(bǔ)償電容，可提高燈的功率因數(shù)。
�。�6）合理設(shè)計(jì)照明控制系統(tǒng)，如進(jìn)行分區(qū)控制，可在某些區(qū)域不需要照明時(shí)，及時(shí)關(guān)燈以節(jié)能。
�。�7）采用計(jì)算機(jī)智能照明自動(dòng)控制系統(tǒng)，以便根據(jù)所需要的照度自動(dòng)調(diào)節(jié)照明。
�。�8）合理選用照度標(biāo)準(zhǔn)和照明計(jì)算參數(shù)。
（9）充分利用天然采光，節(jié)約照明用電。
�。�10）加強(qiáng)照明設(shè)施的維護(hù)管理，避免照明器因?yàn)槭艿轿廴径鴾p光。
