浅析光学在照明设计中的应用
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摘要：住宅室内环境设计不仅要满足基本的生活需要，而且要创造节能、环保、满足精神生活需要的舒适环境。住宅室内环境设计与光照、装饰材料的质与色、家具等的选择密切相关。在光照下，室内的形、色、质融为一体，能够赋予人们以综合的视觉心理感受。只有合理地选择室内光照形式、光源色温、灯具造型、装饰材料的质与色等，才能得到令人满意的效果。
关键词：光；环境设计选择原则
一、光的物理特性
光的传播方式有辐射、反射、折射等，它的量度有光通量、发光强度、照度、亮度、色温、显色指数等技术指标，重点介绍色温和显色性。
1、色温
不同的光源有不同的光色，所产生的环境气氛及其表现的环境艺术效果也不一样。红、橙、黄色的低色温光源，给人以热情、温暖、兴奋、动态之感。住宅的起居室是家人共聚之地，采用低色温光源的照明，可使起居室的生活气氛更加浓郁温馨。蓝、绿、紫色的高色温光源，能给人以宁静、凉爽、幽雅之感，适合在读书、写字等室内空间，以提高注意力和工作效率。
２、显色指数（Ra）
光源对物体的显色能力称为显色性。在光源的照射下，使人们对物体表面的颜色能正确识别，住宅照明光源的一般显色指数(Ra)在新标准中确定为宜大于80以上。
二、装饰材料的光学特性
房间内某处的照度值大小、照度的均匀度、眩光等，不仅由室内照明灯具直接照射形成，而且还包括由于室内壁面对光反射所致。室内壁面装饰材料表面的光滑程度和颜色不同对光线的反射、吸收程度不同，而且会导致光在分布上发生不同的变化，从而导致室内的光环境有所不同。例如，粗糙装饰材料表面会使光线发生漫发射，使室内的光线更均匀；光滑装饰材料表面会使光线发生定向发射，有可能造成眩光。又如，颜色深的表面，反射的光通量少，室内照度值由于反射提高的会少。反之，浅色装饰材料表面的反光系数大，壁面反射会提高室内的照度，在满足照度要求的前提下，可节约能源。三、住宅室内环境设计
住宅光环境的营造除了要满足基本照明功能外，还要与室内装修布置和家具风格相协调，形成有利于提高工作效率、增进身心健康的舒适室内环境。基于光学原理进行住宅室内环境设计，一般包括两方面的内容，一是光源及灯具选取及布置，二是装饰材料的选择。
1、光源及灯具的选择
住宅内可供选择的灯具很多，如花灯、壁灯、筒灯及射灯等，尽量选择高光效、长寿命的光源以及较高利用系数的灯具。住宅照明中应优先使用高效光源的灯具替代白炽灯，如紧凑型荧光灯，目前已成为替代白炽灯最适宜的光源。它比白炽灯节能80%，寿命长达12000h，光色从暖到冷可满足不同应用需求，使用三基色荧光粉的紧凑型荧光灯Ra达85以上，使被照物体更真实、更自然。①玄关在室内和外界的交界处。玄关区一般都不会紧挨窗户，必须通过合理的灯光设计来烘托玄关明朗、温暖的氛围。一般在玄关处可配置较大的吊灯或吸顶灯作主灯，再添置些射灯、壁灯、荧光灯等作辅助光源。② 起居室既是家庭人员的活动中心，又是接待客人的交际场所。其灯具布置一般可在顶部设置吊灯（花灯、水晶灯），四周边缘设置下射灯，墙壁设置花式壁灯。光源种类与颜色要根据住户的家具摆设、装修的颜色来确定。其照明宜采用分组控制的方式，效果很好，也有利于节能。③卧室的一般活动照度取75lx，可在天花板上安装二次反射的吸顶式日光灯，以防止眩光，使室内充满恬静和温馨。睡眠时光线要低柔，可以选用床边脚灯，并加装遥控开关。对于睡前有阅读习惯的人，可设置床头灯或壁灯来配合局部照明。④书房是工作学习的场所，必须有足够的照度。可用吸顶灯来提高整体的照度，在需要重点照明的写字台上，用可移式灯具作为局部照明，或者使光线来自人的左后斜方，照亮写字台。⑤厨房一般面积较小，烟雾水气较多，应选用易清洗、耐腐蚀的灯具。厨房要求照度值为100lx，可采用吸顶式日光灯，工作台上要求照度值为150lx，应设置局部照明光源。⑥卫生间的照明应能显示环境的卫生和洁净，应设置乳白罩防潮吸顶灯。在现代住宅中有很多暗卫生间，北方的家庭使用浴霸上的照明灯照明即可。为营造良好的环境，在洗脸架上方安装一盏镜灯，同时用来调节卫生间的照明。
2、装饰材料的选择
室内壁面装饰材料宜选择适宜的表面光滑程度和颜色。①玄关墙面色调是视线最先接触点，缤纷的色彩能带给人不同的心境，也暗示着室内空间的主色调。玄关的墙面装饰材料颜色最好以中性偏暖的色系为宜，能让人很快从令人疲惫的外界环境体味到家的温馨。玄关处是人们短暂停留的过渡区，墙面装饰材料的质感不宜太光滑，以免在光的照射下，墙面强烈的反光让人感觉刺眼。②起居室装饰的材质不宜采用非常光滑的表面，以达到光线比较柔和的感觉。尤其对于大面积的电视墙面，为了体现其装饰效果，常常会采用射灯直接照射此墙面，太光滑的材质表面肌理会产生定向反射，造成刺眼或使此墙面失去装饰的立体感。③卧式装饰的颜色宜采用暖色调，温馨舒适，材质不宜采用非常光滑的表面，给人以冰冷的感觉。④书写阅读照度要求为300lx，书房可以选择表面比较光滑、而且颜色较浅的装饰材料，在照明灯具提供照度的基础上，室内壁面的反光增加室内的照度值，创造更为明亮的环境，提高人的学习工作效率。⑤厨房和卫生间墙面装饰材料一般选用白色或浅色的釉面砖，反光系数大，而且易于清洗、防潮防水。
四、结束语
室内照明艺术将直接影响到室内环境气氛，在进行室内照明设计时，应根据室内空间环境的使用功能和视觉效果，使光照形式、光源色温、灯具造型与室内装饰材料质与色有机结合并正确使用，创造出室内空间环境彼此协调一致的气氛和意境，达到提高室内照明艺术和生活质量的目的。
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