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光的質(zhì)量
發(fā)布時間:2008-08-23 作者:ccy 瀏覽:110

概要: 照明質(zhì)量和經(jīng)濟性在許多個項目中,照明多半是成本評估的最后一件考慮事項,而為了將項目支出控制在預(yù)算范圍內(nèi),它們常以廉價方式施工,使得照明設(shè)施實際上可能會破壞環(huán)境,降低人們工作效率,或增加意外事故等。在這種情形下,分配給項目其它部份的錢(或是已用掉的部份)就等于浪費,因為沒有良好照明做為它們的后盾,整個項目的表現(xiàn)就不可能達到期望。


照明質(zhì)量和經(jīng)濟性

    在許多個項目中,照明多半是成本評估的最后一件考慮事項,而為了將項目支出控制在預(yù)算范圍內(nèi),它們常以廉價方式施工,使得照明設(shè)施實際上可能會破壞環(huán)境,降低人們工作效率,或增加意外事故等。

     在這種情形下,分配給項目其它部份的錢 (或是已用掉的部份) 就等于浪費,因為沒有良好照明做為它們的后盾,整個項目的表現(xiàn)就不可能達到期望。因此,必須在項目規(guī)劃初期就將適當(dāng)照明需求列入考慮,然后提撥適當(dāng)預(yù)算給這方面的投資。

    除了投資成本外,運轉(zhuǎn)和維護照明設(shè)施的經(jīng)常費用也很重要,并應(yīng)于規(guī)劃階段一并納入預(yù)算考量。毫無疑問的,人們絕不應(yīng)在成本考量的引誘下,以照明品質(zhì)為代價來減少這兩種支出的任何一項,但當(dāng)照明項目的這兩個部份是由其它部門負責(zé)時,削減這兩項成本的壓力通常會變得特別巨大;有時候,這方面問題還會變得更復(fù)雜,例如維護和電力成本必須由不同部門分?jǐn)倳r。

投資成本

投資成本分析

特定照明設(shè)施的投資成本可分成下列幾個部份:

‧燈具成本,包括安定器 (有需要時);

‧照明控制系統(tǒng) (例如調(diào)光器);

‧燈具固定附件;

‧線路;

‧安裝成本。

運轉(zhuǎn)成本

最重要的運轉(zhuǎn)成本包括:

‧電力;

‧光源更換;

‧維護;

‧攤銷;

什么是照明效率?

效率的三種類型

考慮照明系統(tǒng)時,必須區(qū)別以下三種效率:

‧照明硬件效率

包括光源、安定器、光學(xué)系統(tǒng)和燈具外殼等

‧照明安裝效率

這主要是依賴照明硬件的選擇、位置和布置 (例如照明方向)

‧使用效率

這主要是依賴所采用的照明控制系統(tǒng)~

光色和顯色性

「真實」顏色并不存在

    人們傾向于在他們認為是自然或真實的照明條件下判斷顏色,但他們常會錯誤的把陽光做為這種用途,然而在晴天陽光下所看到的顏色可能會不同于陰天看到的顏色,因為陽光的光譜分布并非定值,而是會隨著時間與季節(jié)的不同而改變,所以正確做法當(dāng)然是先確定最后會在什么地方看到這些顏色,然后在同樣類型的照明燈光下進行評估,例如晚禮服就應(yīng)該在白熾燈光下挑選,因為在穿著這類服裝的場合中,它們是最可能的照明方式;同樣的,在挑選辦公室內(nèi)部的顏色時,最好是在稍后會安裝于此的同樣照明燈光下進行。

顏色的特性是由光的光譜分布所決定

    光的顏色感覺和演色性能力都是由可見輻射的光譜分布所決定,由于市場上出現(xiàn)許多新型光源,它們又有各自的顏色特性,因此這項準(zhǔn)則的重要性正不斷增加。隨著可供選擇的光源種類越來越多,要為特定照明場合選擇正確的光源也更加困難。

光色和照明度偏好之間的關(guān)系

    特定場合的光源選擇也與所采用的照明度有關(guān),暖色燈光 (低色溫) 會給人溫暖的感覺,因此最好使用較低的照明度 (像是日落時),冷色燈光 (高色溫) 則是在照明度相對較高時顯得更為自然;因為如此,冷色系的明亮燈光在熱帶及亞熱帶非常流行 (這些地方的陽光通常很強),在氣候較溫和的地方則正好相反。
如同在建議中所指定的,燈光的顏色特性通常是以下列名詞表示:
‧色溫,以Kelvin (K) 為單位;

‧演色性指數(shù) (Ra)。

照明水平

不同工作需要不同照明度

    照明度 (表面的入射光總量) 可由照度表示,其單位是勒克斯 (lux)。多年的研究和經(jīng)驗使我們能根據(jù)照度提出許多照明建議值,對于特定場合應(yīng)采用何種照明度的問題,這些建議值或照度表可迅速提供解答。

照度是許多應(yīng)用最實際的照明參數(shù)

    雖然許多室內(nèi)或運動照明的研究調(diào)查是根據(jù)亮度來進行,但最好還是使用照度做為主要照明參數(shù)。亮度的量測通常需要使用復(fù)雜的量測設(shè)備,而且需要很長時間;此外,經(jīng)驗顯示這些應(yīng)用領(lǐng)域在正常情形下,建議的照度就能提供可靠的良好照明保證。

道路照明品質(zhì)由亮度定義

    只有在相當(dāng)直接的應(yīng)用中(例如定義良好的視覺環(huán)境),亮度分布才可能成為有用的品質(zhì)準(zhǔn)則。使用亮度的優(yōu)點在于它能很好的「描述」或「定義」視覺場景,例如在道路照明的例子中,照明環(huán)境基本上就是前方道路和其四周,道路反射性的性質(zhì)很容易藉由標(biāo)準(zhǔn)類別來定義,這表示亮度 (包括亮度均勻度) 的計算非常容易。在道路照明方面,照明度是以亮度來表示 (cd/m2)。(圖1)

1:在同樣的照明條件下,亮度和均勻度可能因為道路表面的不同反射性質(zhì)而大幅改變。


 


    除了經(jīng)常會受到國家經(jīng)濟情況強大影響的國家建議值之外,國際照明學(xué)會 (CIE) 也提供許多國際建議值。CIE已出版一本手則,針對幾乎所有可以想到的視覺工作,列出他們所建議的室內(nèi)照明度;這些都是最小值,因此無論在任何情形下,如果使用的照明度還低于這本手冊的建議值,就表示人們所感受到的舒適程度以及安全和生產(chǎn)力都會受到損害。另一方面,更高的照明度可以改善照明品質(zhì),增加員工效率,提升士氣,但這在經(jīng)濟上并非總是可行。

     我們必須記住,在夏日無云的白天里,我們的眼睛大約是在100,000勒克斯的情形下看東西;但到了室內(nèi),眼睛就會承受較大的壓力,因為相較于在開放空間看東西,此時眼睛必須在遠低于戶外的照明度下看更小的東西,而且看的時間更長。

均勻度要求

    不僅是照度,照度的均勻度在多數(shù)照明應(yīng)用中也很重要,特別是提供一般性照明的設(shè)施,包括戶內(nèi)及戶外;針對一般性照明,建議的照度均勻比 (最小值與平均值之比) 則是從室內(nèi)的0,8到道路的0,4。

亮度分布

亮度分布 (或視覺內(nèi)更好的亮度分布) 是極為重要的照明品質(zhì)準(zhǔn)則。

    事實上,其它品質(zhì)準(zhǔn)則 (除了顏色之外) 都不如亮度分布來得重要。以照度為例,把一張白紙放在黑色桌上,白紙的亮度會高于桌子,但是兩者的照度卻完全相同,它們的亮度會有所不同,主要因為紙張和桌子的反射率并不相同。在眩光的例子中,它也只是視覺中令人覺得眼花撩亂的高亮度現(xiàn)象。光的空間分布會創(chuàng)造出明亮區(qū)和陰影區(qū),而它們也都是一種亮度分布 (圖2、3與4)。

2:亮度對比度太低會使得場景沉悶而無立體感,沒有任何吸引人的地方。


 


3:亮度對比度太高則會造成喧賓奪主的現(xiàn)象,當(dāng)眼睛從一個視覺目標(biāo)轉(zhuǎn)向另一個視覺目標(biāo)時,還會產(chǎn)生適應(yīng)的問題。



4:適當(dāng)?shù)膶Ρ戎悼梢援a(chǎn)生平衡和諧的視覺場景,帶來滿意和舒適的感受。



亮度對比度不應(yīng)太大或太小

    亮度分布必須「令人滿意」,這項要求意味著照明品質(zhì)的評估必然相當(dāng)主觀。就室內(nèi)而言,良好的照明設(shè)計并不能彌補拙劣的室內(nèi)設(shè)計,例如最好不要使用反射率非常低的天花板、墻壁、窗簾和家俱等,因為它們與周圍環(huán)境的搭配幾乎不可能達到令人滿意的視覺效果,照明雖能改善和加強這種情形,但最后的結(jié)果品質(zhì)必然很糟。要在室內(nèi)得到令人滿意的照明結(jié)果,通常視覺內(nèi)的亮度對比度 (L high / L low) 最好不要超過3,也不要小于1/3。

光的空間分布

    光在空間的分布方式是照明品質(zhì)的重要準(zhǔn)則之一,因為它會決定所創(chuàng)造出來的照度分布形式。許多照度建議都很適合室內(nèi)照明,它們的實行方法有很多種,例如使用所謂的一般照明設(shè)備把燈光很均勻的分散至各個角落,重工業(yè)環(huán)境就是個例子 (圖6);或利用局部照明方式,把燈光集中至某些區(qū)域,例如飯店房間 (圖7);或是將前述兩種方式搭配應(yīng)用,把燈光分散至整個空間,但在局部地區(qū)加強燈光表現(xiàn),例如商店照明。

圖6:這個地點完全依賴高品質(zhì)的「一般」照明。

 

圖7:飯店房間的實例,它完全采用「局部」燈光照明。

 

定向照明

    定向照明產(chǎn)生高度對比和三維效果,它會投射出很深的陰影,并創(chuàng)造出明亮區(qū)域,將被照明物體的輪廓清楚強烈的顯示出來,然而非常深的陰影卻會令人不舒服,物體的細節(jié)也會變得模糊。要得到良好的三度空間觀看感受,通常至少需要來自兩個方向的定向照明,它們最常使用1:2亮度平衡,例如裝飾用的投光照明設(shè)施就是由輔助光束 (補光) 來幫忙主要光束(主光)。

背景光和上照光

    在其它應(yīng)用里 (例如展示照明),其它方向的光源也可加入,例如背景光也會用于裝飾性照明,它能在明亮背景上產(chǎn)生輪廓效果。上照光則是從底部往上照射,它能創(chuàng)造出非常戲劇性的效果,這也是此項技術(shù)在戲劇中大受歡迎的原因。

漫射照明

    使用漫射照明時,陰影顯得很柔和,三維效果也不那么深刻;當(dāng)空間完全由漫射照明主導(dǎo)時,給人的印象是單調(diào)的,物體的辨識和距離的判斷都會發(fā)生困難。燈具的光線分布中也有這樣的例子 (圖8)。

照明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

視覺要求

維持眼睛正常工作所需要的五項條件是:

  • 細節(jié)必須要有一定的最小尺寸。
  • 細節(jié)本身必須具有一定的最小亮度以顯示它的形狀和質(zhì)地。
  • 眼睛必須能適應(yīng)視野內(nèi)的總體亮度和亮度分布,并能進行適當(dāng)調(diào)整。也就是說,必須沒有多余的眩光。
  • 要觀察的細節(jié)必須具有與周圍總體環(huán)境一定的最小對比度。這種對比度是亮度和色彩對比度的綜合值。
  • 物體展示必須要有一定的最短時間以供觀察

    如果能滿足以上視覺要求,人的眼睛應(yīng)該能看到被觀察物體的細節(jié)。但是照明必須能提供好于僅僅能觀察到細節(jié)的視覺環(huán)境:它必須使得眼睛在觀察物體時盡可能減少判斷錯誤,并最大限度地減少緊張和疲勞。
主要照明標(biāo)準(zhǔn)

以上討論引導(dǎo)我們思考以下五項主要照明標(biāo)準(zhǔn)

照明水平

視野內(nèi)亮度分布

免受眩光干擾

光照的空間分布

顏色呈現(xiàn)和顯色性

以上標(biāo)準(zhǔn)對自然光和人造光以及兩者的結(jié)合光均適用。

照明環(huán)境質(zhì)量

什么是良好照明?

    基本上,只要能創(chuàng)造出視覺表現(xiàn)和視覺滿意度完美平衡的照明環(huán)境,我們就說這樣的照明是良好照明。

    視覺環(huán)境包含家俱、天花板和墻壁、磚塊木頭等建筑材料、窗戶和門等設(shè)施以及所有戶外景觀-簡言之,它就是構(gòu)成我們周圍環(huán)境的所有一切。

視覺表現(xiàn)和視覺滿意度

    照明使我們能決定我們對于實體的視覺感知,它給我們一種方法將參數(shù)量化,例如對視覺表現(xiàn)很重要的照度、亮度和眩光;此外,它也使我們能控制許多事情,例如氣氛、色相、演色性、亮度成份、對比和所用材料的特性。對于最后提到的這些因素,并沒有任何客觀方法可區(qū)分其重要性,因為這些只是人們表達評價的一種方式,但它們卻決定了照明所創(chuàng)造出來的視覺滿意程度。

照明品質(zhì)準(zhǔn)則

照明品質(zhì)與經(jīng)濟