《环境照明设计》PPT课件

视网膜是人眼感受光的部分，网膜上分布两种不同的细胞。边缘部位杆状细胞占多数， 中央部位锥状细胞占多数。这两种细胞对光的感受性是不同的。 杆状体对光的感受性很高，而锥状体对光的感受性很低。因此，在微弱的照度下（视 场亮度在3×10-5cd／m2），只有杆状体工作，锥状体不工作，这种视觉状态称为暗视觉。 当亮度达到3×105cd／m2以上时，锥状体的工作起着主要作用，这种视觉状态称为明 视觉。 而视场亮度3cd／m2时，杆状体和锥状体同时起作用，这种视觉状态称为中介视觉。另 外，杆状体与锥状体对光感的光谱灵敏度也不同。杆状体的最大灵敏度在波长为507nm处， 而锥状体的最大灵敏度在波长为555nm处。
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第二章 理论构架 2.1 人眼球的结构及视觉范围
2.1.1 人眼的结构
眼睛是一个构造极其复杂的器官，它的正前方的一小部分是有弹性的透明组织，称为角膜，光线从这里 进入眼内。其余部分为白色不透明组织，称为巩膜。巩膜里面有一层虹膜，起着遮光作用。虹膜随不同 种族有不同颜色，如黑色、蓝色、褐色等。在虹膜中间有一圆孔称为瞳孔。 眼球主要包括聚光和感光两个部分。眼球的运作就如一部摄像机，整个眼球包裹在一层巩膜之内，巩膜 就如同摄像机的黑箱。眼球的前段是聚光部分，由眼角膜、瞳孔、晶状体状体及玻璃体组成。它们的功 能是调节及聚合外界射入的光线。光线通过眼角膜、瞳孔及品状体后就会聚合在眼球的后段。
cornea（角膜-光圈） lens（晶状体-透镜） fovea（视网膜） iris（虹膜-内存卡） optic nerve（视神经）
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2.1.2 视觉范围 1.视角
人的视觉角度主要有四种:平视、仰视、俯视、鸟瞰。 1）平视:人在正常站立的时候，视线在竖向约30度的视角内，上视10. 07度、下视20. 65度，称为平视。 2）仰视:人眼向上的最大垂直视角是500，在这个范围内的视线就被称为仰视。 3）俯视:人眼向下的最大垂直视角是70°，在这个范围内的视线称为俯视。 4）鸟瞰:当物体与人的视点之间存在较大的高度差，而人站在较高的位置向下俯视时， 就形成了鸟瞰的视角。
表 2-3-1 光强概念的定义
类别 光通量 照度 概念 单位 光源在单位时间内向周围空间辐射并引 单位：流明 起视觉的能量。 （LM）LM） 表示字母 （Φ ）
指单位面积上所接受可见光的。投射到 单位：勒克斯 （E） 被照面上的光通量与被照面的面积之比 （LUX） LUX） 称为该面的光照度。E=Φ /SΦ /S LM/m2 发光强度 用于测定一个灯光源的光强分布，指某 单位：坎德拉 （I） 一方向上的光通量（Φ ）与立体角（球 （CD）CD） 面角ω 的比值。I=Φ /ω Φ /ω 指发光体（反光体）表面发光（反光） 单位：CD CD 强弱的物理量。人眼从一个方向观察光 /m2 源，在这个方向上的发光强度与人眼所 光源面积之比，定义为该光源单位的亮 度，即单位投影面积上的发光强度。 （L ）
环境照明设计
陈玮然
艺术设计学院环艺专业
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目录
•第一章 概述 • 1.1环境照明的发展趋势 • 1.2环境照明 • 1.2.1 环境和个人领域空间 • 1.2.2 照明功能 • 1.2.3 照明研究内容 •第二章 理论构架 • 2.1 人眼球的结构及视觉范围 • 2.1.1 人眼的结构 • 2.2 人的视觉特性 • 2.3 光的基本性质 • 2.3.1 光的电磁理论 • 2.3.2 光的活动 • 2.3.3 光的性能指标及应用 • 2.4 光源 • 2.4.1 光源发展史 • 2.4.2 电光源分类 • 2.4.3 光源特征比较 • 2.5 灯具 • 2.5.1 构造要素 • 2.5.2 主要特征 • 2.5.3 布置
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1.2.2 照明功能 在研究视觉环境对活动信息要求时，应按照人们从视野中提取信息时所需要的信息类型来分别考虑，视觉 作业在难度和复杂性方面有显著的差别，不同的场合活动和作业难度需要不同的照度要求。表1-1给出了酒 店内不同功能空间所需要的照度要求，表1-2给出了不同精度作业的所需照度要求。 1.2.3 照明研究内容 照明研究的范围侧重于照明对人生理及心理的反应研究，同时照明设计也受到历史及民族等文化因素的影 响。
电致发光 分类 灯丝热辐射 发光 气体放电发 光
特征用途 艺术照明和装饰照明、橱窗展示照明和美术馆陈列照明等 宜用在照度要求较高、显色性较好或要求调光的场所，如体育馆、大 会堂、宴会厅等。 按照瓦数的不同可以用于商场店铺室内照明，道路，厂房，广告牌， 隧道，公园小区等，体育场馆， 适用印刷制版，油墨干燥，光固化，软包装彩印，家具行业，木地板 装饰材料等。 广泛应用于道路、高速公路、机场、码头、船坞、车站、广场、街道 交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培。 大部分用在指示灯、 LED广告招牌灯广告招牌灯、汽车信号灯和LED电 动车照明灯LED电动车照明灯
极好Ra=100 色温与光色的关系图
较好Ra>80 普通 60<Ra<80 图2-3-4 不同显色性下物体的色彩表现
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2.4光源 2.4.1光源发展史 2.4.2电光源分类 1.热辐射光源 2.气体电光源 3.固体发光光源 4.光纤照明系统 2.4.3光源特征比较 电光源是照明灯的核心部分，由于电光源的发光条件不同，其光电特性也各异。对光源的 了解将有助于根据环境的特性选择合适的光源，利用它们的特性和长处，充分发挥其优势 。根据光的产生原理，常用电光源的主要分类如图所示。
平视
仰视 武汉大学出版社
俯视 6
2.视距
视距是指观者的眼睛与被观察物体之间的距离，它由竖向和横向的视角决定。视距的大 小应适宜，太小会引起目眩，太大时细节又会不清晰。因此在导向标识系统的设计中必须 处理好视角与视距的关系。首先考虑垂直视线，确定平视、仰视、俯视、鸟瞰中某一种视 觉角度，再综合考虑人在水平方向上的视觉角度，最终根据两个方向土的视觉角度和标识 的尺度来确定视距，形成最佳的欣赏效果。
亮度
Байду номын сангаас
光强的表示方法
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2.色温 图2-3-3给出了色温与光色之间的关系，3200K以下光色为暖白光，3200K-6000K之间时，光色逐步从暖黄 色过渡到白色，6000K-6500K之间为正白色，6500K以上则逐步从白色过渡到蓝色，综上所述，色温越低光 色偏暖，色温越高则偏冷。色温对人们的心理有很大的影响，应给予高度的重视，在考虑色温同时也应与 光的亮度一并考虑。 3.显色指数 显色指数系数仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法，一般用平均显色指数（Ra）来评价。评价显色指 数是用作为评价的基准光源和试验光源（8中颜色）光色的偏色进行判断的。把偏色数值化、平均化，最 能忠实再现试验光源光色的偏差为0，Ra数值为100。偏差越大，数值越小。显色性的高与低的关键因素在 于光线的“分光特性”，可见光的波长在380nm至760nm 之范围内， 4.发光效率 5.眩光
第三章 案例分析 3.1 景观 3.1.1 景观照明设计概 3.1.2 宁波环城西路方案 3.2 住宅样板 3.2.1 住宅各功能区域的照明分析 3.2.2 住宅样板照明设计案例解析 3.3 餐厅 3.3.1 餐厅照明设计概述 3.3.2 功能分区照明设计 第四章 课程设计及作业解析 4.1 教学目的 4.2 项目基地 4.3 设计内容 4.4 成果要求 4.5 设计阶段成果 参考文献
可见光谱的波长范围 武汉大学出版社 10
2.3.2光的活动 1.反射 1） 镜反射：镜反射发生于光亮平滑的表面，光线的反射角恰等于其入射角；2) 定向扩散反射：又可 称半镜反射。3)漫反射：即光离开一表面如平光白漆或灰泥墙面，而呈全方向的反射现象，可造成一般 的柔和感。 2.透射 1) 直线或直接透射：通常可直接透射者为透明材质，因部份为被透射物吸收的缘故，透射光通常稍弱 于入射光；2) 定向扩散透射：通常可定向扩散透射者为半透明材质，光穿透后略为扩散，但其光束方 向大体仍维持一定，光源亦隐约可见。3) 漫透射：透射光朝各方向散开，且其光束的整体已不可辨， 亦使光源影像模糊。 3.折射 折射系当光由一介质通过另一介质，行进方向的位移或改变的屈折现象。例如光离开空气进入玻璃或水 中，因为介质密度的改变而造成光线的弯折。 4.吸收 当光触及一表面或介质，不是被反射即是透射，且多少会损失一些光，即被此表面或介质所吸收。
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第一章概述
1.1环境照明的发展趋势 照明设计是环境设计的一个重要环节，也是保证环境设计质量和设计构想最终实施的重 要手段。环境照明学科的发展包含照明技术和应用环境的发展趋势。 1.2环境照明 1.2.1 环境和个人领域空间 (1)环境的定义和分类 “环境”指人们在使用建筑时，对于建筑内部或者外部所产生的生理、心理和社会意识的总 和，既有物质的围合空间，也有非物质的心理感受空间。 (2)个人领域空间 按照距离远近关系可以将领域分为主要领域、次要领域及公共性领域。 (3)领域性行为的作用 领域性行为有不同的作用，其中多与基本的生活有关，领域性行为起着促进社会过程的作用， 如制定计划、预测他人行为、参与不间断的活动和安全感。
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2.3.3光的性能指标及应用 1.光强
光强是指光源向空间发射光的数量多少，而光的数量多少可以用两个指标来表现：照度 和亮度。照度是指物体被照亮的程度，采用单位面积所接受的光通量来表示，表示单位为 勒克斯(Lux) ，即 lm/m2 ；亮度是指光源表面发光强弱的物理量，人眼从一个方向观察光 源，在这个方向上的光强与人眼所“见到”的光源面积之比，定义为该光源单位的亮度， 即单位投影面积上的发光强度。亮度的单位是坎德拉/平方米（cd/m2）。它们的关系如图 2-26所示：
分类 灯丝热辐射 发光 气体放电发 光 电光源 普通白炽灯 低压卤素灯 金卤灯 高压汞灯 高压钠灯 荧光灯 LED灯 电光源 普通白炽灯 低压卤素灯 金卤灯 高压汞灯 高压钠灯 荧光灯 LED灯 瓦数(W) 25-100 10-100 100-2000 50 120 光效(lm/w) 显色指数(Ra) 10-15 99-100 20-30 55-79 65-70 30-60 30-40 20-90 20-25 90-110 色温（k） 2400-2900 4300-6000 4000-6000 1900-2500 寿命（h） 1000左右 2000左右 6000-9000 5000左右 20000左右 8000-10000
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2.3光的基本性质 2.3.1光的电磁理论 电磁波之可见光谱范围大约为390～760nm(1nm=10-9m=0.000000001m)。如图所示，根据不 同辐射能的波长与频率排列所得的图形称为辐射能频谱或电磁波谱。整个辐射能频谱综括 自宇宙射线(波长最短，频率最高)、g射线、C射线、紫外线、可见光、红外线、微波、广 播及电视等无线电波至电力传送(波长最长，频率最低)等电磁波(波长范围由10-16～105m) 。接近中央地带即为可见光谱，系唯一人眼可察知的部份，紫外线与红外线分别与其左右 相邻；紫外线频率较高、波长较短，红外线则频率较低、波长较长，两者皆不可见。
视野范围
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2.2人的视觉特性 1.识别阈限 识别阈限的概念：视觉系统极为复杂，它有很大的自调功能，但这种能力有一定 的限度。即视觉器官可以在一个较大的强度范围内感受到光的刺激，但同时也存 在一个最低的限度，当低于这一限度时，就不再能引起视觉器官对光的感觉了。 能引起光觉的最低限度的光量，就称为视觉识别的阈限，一般用亮度来度量，故 又称为亮度阈限。
明暗视觉的转化 武汉大学出版社
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3.明暗适应 明适应：人的眼睛可以在直射的阳光下看见物体，也能够在月光下看见物体。同 时人的瞳孔在不同的亮度下会发生大小的变化，这种变化会调节进入瞳孔的光线 量。而且人眼还具有呈幅度地增强视网膜灵敏度的能力。 暗适应：当人从明亮的环境一下子进入黑暗的环境时，在最初的一段时间里，什 么也看不见，在逐渐适应黑暗后，才能区分周围物体的轮廓。这种从亮出到暗处 ，人的视觉阈限下降的过程就称为暗适应。 4.视觉疲劳 当人长时间在恶劣的照明环境下进行工作，容易引起视觉疲劳。疲劳可分为全身 疲劳和眼睛局部疲劳。