1.光源的选择
(1)光源性能指标
光源按发光原理分为热辐射光源与气体放电光源。目前,用于智能建筑照明的光源主要是热辐射类的白炽灯与卤钨灯,气体放电类的是荧光灯、高压泵灯、金属卤化物灯与高压钠灯。白炽灯和荧光灯被广泛用于建筑物内部照明,高压泵灯、金属卤化物灯与高压钠灯和卤钨灯则用于广场道路、建筑物立面、体育馆等地的照明。
光源的主要性能指标有功率、色温、显色性、光效、启动特性和功率因数等。
(2)光源的选择
光源的选择应考虑选择的基本原则和具体应用场合。选择的基本原则包括:
1)满足照明质量的要求,如光通量、色温、显色性等。
2)适应视觉条件和环境条件,如视觉紧张程度、防火要求或防尘要求等。
3)考虑使用方式和外界影响,如开关频繁程度、电压波动等。
4)注意经济合理性,如发光频率、电能消耗等。
不同场合下电源的选择依据包括:
1)在照明开关频繁、要求无频闪效应、防电磁干扰、光色要求高的场所,宜选白炽灯和卤钨灯。卤钨灯较白炽灯有明显的优点,被广泛用于大面积照明和定向照明,特别是强光照明、电视电影摄像照明、舞台照明等。
2)在视觉工作精细、工作时间长的场所,常用荧光灯或卤钨灯。荧光灯的品种多,显色性和色温可根据环境不同具体选择,被广泛应用在高层建筑中。荧光灯光源接近自然光,有明亮感,使人精力集中,适用于办公室、会议室、教室、设计室、阅览室和展览橱窗等场所。暖白色光源较其他红色成分多,给人以温暖、健康感,适用于家庭、宿舍、医院、宾馆客房等场所。
3)在有光色要求的高大场所(如体育馆),宜用混合照明,如白炽灯与高压泵灯、高压钠灯与金属卤化物灯、高压泵灯与高压钠灯等混合。
4)对于特别场所应加强某项指标,例如需要正确辨色或需要用颜色来提高物体与背景颜色对比的场所,宜用显色性高的三基色荧光灯。
5)光源的选择要与环境装饰相协调,应与建筑融为一体。
2.灯具的选择
(1)灯具的作用和颜色
灯具是光源、灯罩(控制器)和附件的总称。它的功能是将光源所发出的光通量进行再分配,并具有装饰和美化环境的作用。因此,灯具有功能性和装饰性双重作用,只是对于不同灯具侧重不同。功能灯具以提高光效、降低眩光影响、保护光源不受损失为目的。装饰灯具则以美化环境、烘托气氛为主要目的,故将造型、色泽放在首位,适当兼顾效率和限制眩光等要求。灯具的光学特性有配光、效率及保护角等。配光以配光曲线表示,效率是反应灯具的技术效果的指标,保护角是反应灯具限制眩光影响的参数。
(2)灯具的分类
灯具的分类方法有国际照明学会(CIE)配光分类法、安装方式分类法和应用环境分类法等。
根据安装方式,灯具大致可分为吸顶灯、壁灯、嵌入式灯、半嵌入式灯、吊灯等。壁灯主要用于局部照明、装饰照明或不适合在顶棚安装或没有顶棚的场所;吸顶灯主要用于没有吊顶的房间内;嵌入式和半嵌入式灯具主要用于有吊顶的房间内,其中嵌入式灯具的限制眩光作用比半嵌入式要好;吊灯是应用最广泛的一种,它主要是利用吊杆、吊链、吊管、吊线来吊装灯具,以达到不同的效果。
从应用环境来分,灯具又可分为民用建筑灯具、工业建筑灯具、专用灯具(如水下照明灯、艺术欣赏灯、舞厅舞台灯等),还可分为防潮型、防尘防水型、防爆安全型、隔爆型和防腐蚀型等。
(3)灯具的选择
灯具的选择应考虑很多因素,下面就智能建筑中灯具选择问题加以讨论。
选择灯具时,应综合考虑以下几点:灯具的光学特性(灯具效率、配光、利用系数、表面亮度、眩光等);经济性(价格光通比、电消耗、维护费用等);灯具实用的环境条件(是否要防尘、防水、防潮等);灯具的外形与建筑物或室内装修是否协调等。
1)从灯具光特性上的选择。在层高较低的建筑中,房间的墙与顶棚均要求有一定亮度,要求房间有较高的反射系数,并需要有一部分光直接到顶棚和墙上,此时宜采用半直接照明型或直接、间接型配光的灯具为宜。上半球光通辐射一般不小于15%,并应避免采用特狭照型灯具。
层高较高(6m以上)时,宜采用狭照型或特狭照型灯具,但对垂直照度有要求的场所不宜采用高度集中配光的灯具,而应考虑有一部分光能照到墙上。
建筑物室内要求减少阴影时,可采用广照型等配光,使工作点能收到来自各方向灯具光线的照射。如果对消除阴影要求十分严格,则最好采用发光平面(如发光顶棚),它的特点是照度高,且均匀,对消除阴影效果比较理想。(www.xing528.com)
带有栅格的嵌入式灯具布置成发光带,一般多用于长而大的办公室或大厅。光带的优点是光线柔和,没有眩光;缺点是顶棚较暗,特别是光带间距较大时,就更为突出。
为了防止眩光,应采用带有保护角或有漫射玻璃的灯具。
当要求垂直照度时,可采用宽配光灯具或倾斜安装灯具。
特殊用房,应根据需要选配专用灯,如舞厅(台)等。
2)经济性方面的考虑。在考虑照明的经济性时,要做全面的比较,主要考虑初投资、耗电费及年维护费。
如果进行全面的经济比较十分复杂,难以进行,则以在获得同一照度值情况下消耗功率最小的照明方案作为最经济的方案。
3)环境条件方面的考虑。这里主要考虑灯具外壳的保护等级和电气安全规定。
建筑灯具必须防止人体触及或接触外壳内部的带点部分,防止固体异物进入外壳内部,在有些场所还必须防止水或潮气进入外壳内部达到有害程度。
表示防护等级的代号通常由特征字母“IP”和两个数字组成,即IP□□。第一位特征数字是指防止固体异物进入灯具外壳内部的防护等级,第二位特征数字是指防止水进入灯具内部的防护等级。第一位数字共7个(0~6),从无防尘到尘密,第二位数字共9个(0~8),从无防护到防潜水影响(加压水密型)。
4)装修方面的考虑。对于装修档次较高的智能建筑,在灯具造型上要与装饰工程相配合,颜色要和谐、协调,使整个建筑空间在艺术上达到统一,这种照明方法称为建筑化照明。
建筑化照明通常把照明灯具与建筑物顶棚统一考虑。其中,以艺术装饰为主的属于艺术照明,以功能为主的属于一般照明。建筑化照明所采用的灯具有以下几种:枝形花吊灯、空间枝形灯、光电源嵌入式直射光、栅格顶棚和全发光顶棚。
3.灯具布置
在照明设计中,当房间或工作场所的照度以及根据其工作性质、用途所选用的照明灯具确定后,就该布置照明灯具的位置了。灯具的布置是确定灯具在房间内的空间位置,它与光的投射方向、工作面的照度、照度的均匀性、眩光的限制以及阴影等都有直接的影响。灯具的布置是否合理还关系到照明安装容量和投资费用,以及维护检修的方便和安全。
灯具的布置要根据房间内设施的摆设、建筑结构形式和视觉工作特点等条件来进行。布灯的方式要适用于要求整个工作面照度分布均匀,灯具间隔和行距都保持一定的均匀布灯;有要求局部足够亮度的选择性布灯(非均匀布灯)。无论什么形式,都要做到灯具分布合理。
(1)布灯的合理性
1)灯具的距高比(L/h)要适宜。灯具的布置是否合理,主要取决于灯具的间距和计算高度的比值是否恰当。值小,照明均匀度好,但投资多;值过大,布灯少,照明均匀度差。各种灯具有最大允许距高比,实际布灯的距高比小于最大允许距高比时,照明均匀度就能满足要求。各种灯具适宜的距高比,可参照表6-1确定。
表6-1 灯具适宜的距高比
荧光灯的形状是不对称于灯具轴线的,所以它的最大允许距高比有横向和纵向两个。纵向比横向大些。灯具布置合理可以有效地消除在主要观察范围内的反射眩光。
2)灯具离墙的距离一般为灯具间距的1/3~1/2。
3)灯具的悬挂高度要适宜。灯具的悬挂高度(距地高度)以不发生眩光作用为限,可以在工作活动范围2~12m之内选择,还应当考虑防止碰撞和触电等电气安全的要求。
(2)均匀布灯
布灯时不考虑室内设施的摆设位置,而将灯具均匀有规律地排列,以使工作面上获得均匀的照度,如办公室、阅览室等。
均匀布灯应考虑如下问题:
1)根据灯具种类合理确定灯具的距高比。
2)合理确定布灯的图案。
(3)选择性布灯(非均匀照度布灯)
灯具的布置主要是根据工作场所设施布置情况,有选择的布置。其优点是能够选择最有利的光照方向和尽可能避免工作面上的阴影,并且还可以减少一定的灯具数量,节约投资。另外,在保证足够的照度前提下强调照明气氛,着重考虑装饰美与体现环境特点。这种非均匀照明的一般照明布灯,主要有两种方案:中心照明方案和分区照明方案。
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