图书馆智能照明系统的设计(3)

图书馆智能照明系统的设计

第2章 照明设计

2.1 照明设计的目的与基本原则

2.1.1 照明设计的目的

照明就是一种利用光源照亮工作和生活场所或个别物体的措施。它有两个基本目的，一是照亮周围物体，使人视觉上确切的知道自己所处环境；二是增强环境气氛，创造一个安逸舒适的室内空间环境，使人感到满足。照明目的主要分为明视照明和环境照明[5]。 1.明视照明

根据照度标准，满足人类正常生活和工作的照明技术，属于人类生理学的范畴。例如教室、办公室及工厂车间等都是以明视照明为主进行设计的。 2.环境照明

以美化周围环境为目的，并达到人类视觉舒适感的照明技术成为环境照明，属于人类心理学范畴。例如景观、庭院、商厦立面、酒店立面、古典建筑轮廓、门厅、宾馆客房、剧场休息厅照明都是以环境照明为主设计的[6]。 3.明视照明设计要求及考虑主要因素 （1）以工作面或人脸为视看对象。

（2）要满足在工作面上有充分的亮度，并且分布要均匀。 （3）要尽量避免眩光最好消除眩光，光照阴影部分要适当。 （4）选择显色性好的光源。

（5）照明灯具布置要美观，注重照明的心理效果。 （6）尽量选择经济实用的照明方案。 4.环境照明设计要求及考虑主要因素 （1）以室内空间及各表面为视看对象。

（2）根据设计需求选择亮度，要有明、暗的区分，以方便造成不同的感觉和氛围。 （3）可选用其他灯具材料将阴影部分夸大，从而起到强调和突出的作用。 （4）采用特殊色彩的光作为彩色照明或用其他方法进行色彩的调节。 （5）以舒适感为目的，采用特殊的灯具照明。

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（6）从全局上看可能是经济实用的，但从局部上看也许是豪华的。

2.1.2 明设计基本原则

良好的照明设计在于能以最适当的方式将照明设施的机能与目的显示出来，并创造出有气氛的照明环境。对建筑照明设计的基本要求是舒适、经济、美观。进行照明设计时，应遵循下列原则： 1.安全

在设计照明系统时至始至终要坚持安全第一的原则，严格遵循规范的规定和要求。一般地，线路、开关、灯具的设置都须有可靠的安全措施，诸如分电盘和分线路一定要有专人管理，电路和配电方式要符合安全标准，不允许超载，在危险地方要设置明显标志，以防止漏电、短路等火灾和伤亡事故发生。 2.实用、优质

照明设计应保证规定的照明水平满足工作、学习和生活的需要，设计时应从整体环境出发，全面考虑光源、光质、投光方向和角度的选择，使室内活动的功能、使用性质、空间造型、色彩陈设等与其相协调，以取得满足工作、活动所需的视觉效果，并由此创造出令人舒适、愉悦、轻松的照明场景。 3.经济、合理

一方面要求尽量采用先进技术，充分发挥照明设施的实际效益，尽可能以较少的投入获得较大的照明效果。另一方面在确定照明设计时要在符合我国当前的电力供应、设备和材料方面的生产水平，以及国家各项规程、各种规范标准的前提下，选择高效光源、利用系数高的灯具，配合天然采光，尽量节省投资。 4.艺术性

照明装置的主要功能就是装饰房间，美化环境。室内照明有助于丰富空间，形成一定的环境氛围，照明可以增加空间的层次和深度，光与影的变化使静止的空间生动起来，能够创造出美的意境和氛围，所以照明设计时应正确选择照明方式、光源种类、灯具造型及体积，同时处理好颜色、光的投射角度，以取得改善空间感，增强环境艺术的效果[7]。

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2.2照明方式种类和标准

2.2.1 照明方式

1.一般照明

为使整个照明场地获得均匀明亮的水平照度，使用照明灯具在整个照明场所基本均匀布置的照明方式。下列场所宜选用一般照明方式：

在受生产技术条件限制，不合适装设局部照明或不必采用混合照明的场所所； 无固定工作区且工作位置密度较大，对光照方向无特殊要求的场所。

实际工程设计中，车间、办公室、体育馆、教室、会议厅、迎业大厅等场所用一般照明方式。

2.分区的一般照明

根据需要提高特定区域照度的一般照明。根据工作面布置的实际情况，将照明器集中或分区集中均匀的布置在共工作区上方，使室内不同被照面上产生不同的照度，可以有效地节约能源。

同一场所内的不同区域有不同照度要求时，应采用分区一般照明。 3.局部照明

为满足照明范围内某些部位的特殊要求而在一定范围内设置照明灯具的照明方式称为局部照明。它仅限于照亮一个有限的工作区域，通常采用从最适合的方向装设台灯、射灯等。这种照明方式灵活、方便、节电、能够有效地突出重点。 4.混合照明

由一般照明和局部照明共同组成的照明称为混合照明。实际上就是在一般照明的基础上，在另外需要提供特殊照明的局部，采用局部照明。

对于部分作业面照度要求较高，只采用一般照明不合理的场所，宜采用混合照明。

2.2.2 照明种类

1.正常照明

正常照明是在正常工作时使用的室内照明。它可以单独使用，也可以与应急照明、值班照明同时使用，但是控制线路必须分开。 2.应急照明

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应急照明是在正常照明因故障熄灭后，供事故情况下继续工作或人员疏散使用的照明。应急照明灯宜布置在主要通道的出入口。 3.值班照明

供值班人员使用的照明。可利用正常照明能单独控制的一部分，或者利用应急照明作为值班照明。 4.警卫照明

有警戒任务的场所，应根据警戒范围的要求设置警卫照明。 5.障碍照明

障碍照明是指装设在建筑物上作为障碍标志使用的照明。有危及航行安全的建筑物、构筑物上，应根据航行要求设置障碍照明。例如在飞机场周围较高的建筑物上或有船舶同行的航道两侧的建筑物上，应按民航和交通部门的有关规定装设障碍照明灯。

2.3 照度标准

图书馆照度标准根据我国《民用建筑照明设计标准》（GBJ133-90)的设计要求，针对图书馆各类阅览室、研究室、视听室、休息室、走廊、楼梯等场所 的照度制定了不同的标准要求，作为照明设计的数据参照。

2.4照明质量

2.4.1 照度

被照物体表面单位面积投射的光通量，称为照度。照度是决定受照物体明亮程度的指标。通常，照度水平是衡量照明质量最基本的技术指标之一。当光通量均匀地照射到某平面上时，该平面上的照度为：

E= Φ*S (2.1) 式中，E—照度，单位lx；

Φ—投射到物体表面的光通量，单位lm； S—被照物体表面积，。

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根据我国的经济情况和电力供应水平，在现行的标准中规定的照度等级为：0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx。

不同的照度给人产生不同的感受，照度太低容易造成疲劳，而照度太高又会因为刺激太强而受不了。因此合理的照度对减少视觉疲劳、提高工作效率有很大作用。除了合理的照度外，为了减轻人眼对因照度的极不相同的频繁适应所造成的视觉疲劳，室内照度的分布应该具有一定的均匀度。

为保证照度的均匀度可以使用不同类型灯具，如发光顶棚、光带、光槽、面灯、密集布置的筒灯等，也可以使用透光系数较低的灯罩，这样可产生均匀、柔和的效果。

2.4.2 亮度

人眼对明暗的感觉不是直接决定于受照物体（间接发光体）的照度，而是决定于物体在人眼睛视网膜上形成的像的照度。所以，亮度是指发光体在视线方向单位投影面积上的发光强度。只有在亮度分布合适的环境中，人才会感觉到舒适。如果亮度分布不合适，则会使人感觉到视觉的疲劳和不适。因此视野内适宜的亮度分布是舒适视觉的重要条件。在设计中，为使得室内环境能够获得适当的亮度分布，同时又避免繁琐的计算工作，通常用照度对比和墙面、顶棚、地板等的反射比作为设计应达到的要求[8]。

2.4.3 频闪与眩光

1.频闪

光源光通量与电源电压频率同步变化的现象叫做频闪，这种现象只发生在气体放电光源类灯具。频闪现象会影响人的视力健康，在实际生活中应加以克服。 克服频闪的方法：

（1）在同一被照场所用两相或三相电源供电； （2）采用移相器； （3）采用直流供电。 2.频闪

眩光是指视野范围内由于亮度分布不合理或亮度过高所造成的视觉不适或视力减弱的现象。由此，眩光被分成不舒适眩光和失能眩光两种。在实际照明中， 舒适眩光出现的机会远多于失能眩光。不舒适眩光虽然不像失能眩光那样会使人丧失视觉功能，但是

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