室內(nèi)光環(huán)境的參數(shù)化設(shè)計(jì)與研究

王俊

摘 要：在建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)中，光環(huán)境設(shè)計(jì)是其中的重要組成部分，良好的光環(huán)境能夠通過營(yíng)造舒適的環(huán)境提高人們的工作學(xué)習(xí)效率，但在傳統(tǒng)依靠經(jīng)驗(yàn)與計(jì)算進(jìn)行的室內(nèi)光環(huán)境設(shè)計(jì)中，這類設(shè)計(jì)往往不能夠較好的保證大中型、復(fù)雜型建筑的光環(huán)境設(shè)計(jì)效果，而為了解決這一問題，室內(nèi)光環(huán)境設(shè)計(jì)的參數(shù)化就顯得很有必要，為此本文就室內(nèi)光環(huán)境參數(shù)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體研究，希望這一研究能夠推動(dòng)我國(guó)室內(nèi)光環(huán)境設(shè)計(jì)的相關(guān)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：室內(nèi)光環(huán)境；參數(shù)化設(shè)計(jì)；輔助性設(shè)計(jì)

0 前言

在環(huán)境的塑造空間處理中，光是不可或缺的重要因素，我們可以將空間視為建筑光環(huán)境的載體。在我國(guó)綠色照明理念不斷推廣的今天，實(shí)現(xiàn)自然光與人工光照明的結(jié)合運(yùn)用已經(jīng)成為我國(guó)室內(nèi)光環(huán)境設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)所在，傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)與計(jì)算已經(jīng)不能較好地滿足這類設(shè)計(jì)的需求，為此我們只有應(yīng)用照明設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)室內(nèi)光環(huán)境的參數(shù)化設(shè)計(jì)，才能夠保證自身設(shè)計(jì)具備著較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)生態(tài)和美學(xué)綜合價(jià)值，真正為人們營(yíng)造良好的人居環(huán)境。

1 室內(nèi)光環(huán)境概述

1.1 室內(nèi)光環(huán)境的基本要求

對(duì)于室內(nèi)光來說，其本身可以分為自然光源與人工光源兩類，其中自然光源主要指的是晝光，而人工光源則主要由白熾燈、熒光燈、高壓放電燈所構(gòu)成，人類對(duì)物體大小、色彩、顏色的認(rèn)知，都受到了很強(qiáng)的室內(nèi)光環(huán)境影響，甚至有調(diào)查表明人類的某些生理反應(yīng)也與室內(nèi)光環(huán)境有關(guān)，這就使得我們?cè)谶M(jìn)行室內(nèi)光環(huán)境設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)光源的選擇、配光的方式、構(gòu)成的要素進(jìn)行重視。在光源的選擇中，白熾燈、熒光燈、鹵素?zé)?、LED、光纖系統(tǒng)等是最為常見的光源選項(xiàng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合具體室內(nèi)環(huán)境挑選；而在配光的方式中，直接照明、半直接照明、半間接照明、間接照明與擴(kuò)散照明是較為常見的幾種配光方式；而在構(gòu)成的要素中，磚石、木材、金屬等實(shí)體介質(zhì)材料與玻璃、透光性塑料、液體等虛體介質(zhì)材料較為常見。[1]

1.2 室內(nèi)光環(huán)境照明方式

在室內(nèi)的光環(huán)境設(shè)計(jì)中，選擇不同的室內(nèi)光環(huán)境照明方式，會(huì)產(chǎn)生不同的光通量分布，這對(duì)于室內(nèi)的光均勻度、陰影、炫光以及人的主觀感受都會(huì)造成一定影響。在具體的室內(nèi)光環(huán)境照明中，整體照明、局部照明與混合照明這三種照明方式最為常見，其中整體照明具備著耗電量大、光線充足的特點(diǎn)；而局部照明能夠較好地實(shí)現(xiàn)引人注目、安靜的、較為憂郁的光環(huán)境塑造；而混合照明則多用于工作與學(xué)習(xí)。[2]

1.3 室內(nèi)環(huán)境照明效果

在室內(nèi)光環(huán)境的設(shè)計(jì)中，通過照明能夠?qū)崿F(xiàn)較好的藝術(shù)效果，決定氣氛、加強(qiáng)空間感與立體感、形成藝術(shù)與裝飾照明的效果、獲得藝術(shù)效果等各方面，是室內(nèi)光環(huán)境設(shè)計(jì)能夠形成的較為典型照明效果。具體來說，在氣氛的決定中，粉紅、淺紫色等暖色光能夠塑造室內(nèi)溫暖舒適的氣氛；而在加強(qiáng)空間感與立體感中，光與影的對(duì)比能夠較好的增強(qiáng)空間立體感；而在形成藝術(shù)與裝飾照明的效果中，塑造水面反射光、陽(yáng)光透過樹梢灑下光的藝術(shù)效果，就能夠較好的提高室內(nèi)空間的藝術(shù)性；而在獲得藝術(shù)效果中，通過天棚照明布置，就很容易創(chuàng)造出較好的藝術(shù)效果。[3]

2 DIALux室內(nèi)光環(huán)境參數(shù)化設(shè)計(jì)應(yīng)用

想要實(shí)現(xiàn)室內(nèi)光環(huán)境的參數(shù)化設(shè)計(jì)，我們就必須應(yīng)用專業(yè)的輔助性照明設(shè)計(jì)軟件，DIALux、AGI32、Relux、Ecotect、ligthscape等都是業(yè)界應(yīng)用較為廣泛的輔助性照明設(shè)計(jì)軟件，本文主要對(duì)DIALux這一輔助性照明設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行詳細(xì)論述。DIALux這一輔助性照明設(shè)計(jì)軟件是由德國(guó)GbmH公司研發(fā)的高性能照明計(jì)算軟件，其能夠?yàn)闊艄庠O(shè)計(jì)師與規(guī)劃師提供了室內(nèi)外燈光設(shè)計(jì)的數(shù)字化解決方案，這一功能使得其能夠較好的應(yīng)用于室內(nèi)光環(huán)境的參數(shù)化設(shè)計(jì)，其能夠通過建立多個(gè)空間或場(chǎng)景，通過不同參數(shù)的輸入實(shí)現(xiàn)室內(nèi)光光環(huán)境的參數(shù)化設(shè)計(jì)，并能夠快速地進(jìn)行不同參數(shù)的對(duì)比，這樣設(shè)計(jì)人員就能夠大幅節(jié)省自身設(shè)計(jì)時(shí)間，保證自身室內(nèi)光環(huán)境設(shè)計(jì)具備較強(qiáng)的針對(duì)性與實(shí)用性。

作為一款強(qiáng)大的輔助性照明設(shè)計(jì)軟件，DIALux這一輔助性照明設(shè)計(jì)軟件在問題的處理上有著較好的靈活性與有效性，這一軟件當(dāng)下能提供全球161個(gè)廠商的50多萬個(gè)產(chǎn)品的LUMsearch在線搜索服務(wù)，這就使得我們進(jìn)行的室內(nèi)光環(huán)境參數(shù)化設(shè)計(jì)能夠真正保證設(shè)計(jì)效果=實(shí)際照明效果。[4]

3 DIALux室內(nèi)光環(huán)境參數(shù)化設(shè)計(jì)應(yīng)用案例

為了能夠更好地對(duì)應(yīng)用DIALux輔助性照明設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行的室內(nèi)光環(huán)境參數(shù)化設(shè)計(jì)進(jìn)行論述，這里筆者以北京奧運(yùn)地下車庫(kù)采光設(shè)計(jì)為例，對(duì)這一軟件實(shí)現(xiàn)的室內(nèi)光環(huán)境參數(shù)化設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)論述。

3.1 工程概述

本工程是位于奧體公園某區(qū)域中的地下車庫(kù)照明設(shè)計(jì)，該車庫(kù)高度為5m，土層厚度為2.25m～3m。

3.2 設(shè)計(jì)流程

結(jié)合該工程的情況，我們首先就能夠發(fā)現(xiàn)這一工程采用傳統(tǒng)方式無法實(shí)現(xiàn)自然光的引入，這就大大影響了該工程的光環(huán)境改善，而為了盡可能解決這一問題，設(shè)計(jì)人員在這一設(shè)計(jì)中應(yīng)用了導(dǎo)光管，導(dǎo)光管的使用使得光傳播的距離拉大，而光的擴(kuò)散面積也得到了相應(yīng)增大。由于該工程本身的特殊性，設(shè)計(jì)人員還需要保證導(dǎo)光管與建筑景觀的融合，最后設(shè)計(jì)人員選擇了大型導(dǎo)光管系統(tǒng)與人工照明相協(xié)調(diào)的照明設(shè)計(jì)，這一設(shè)計(jì)在盡可能提高地下車庫(kù)光環(huán)境的前提下，實(shí)現(xiàn)了電資源消耗的降低。[5]

為了能夠較好地完成這一設(shè)計(jì)構(gòu)想，設(shè)計(jì)人員需要應(yīng)用DIALux輔助性照明設(shè)計(jì)軟件，通過對(duì)地下車庫(kù)光環(huán)境的參數(shù)化設(shè)計(jì)，找出最佳的照明控制部分設(shè)計(jì)策略。在初步的光環(huán)境參數(shù)化設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員首先確定了按照室外自然光的照度進(jìn)行四種控制方式劃分的設(shè)計(jì)理念，這一設(shè)計(jì)理念需要借助光電控制器才能夠?qū)崿F(xiàn)。在后續(xù)運(yùn)用DIALux輔助性照明設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行的計(jì)算分析中，設(shè)計(jì)人員最終得出了自然光與人工光結(jié)合的最優(yōu)方式，這一結(jié)合能夠根據(jù)室外照度進(jìn)行人工照明的開啟與關(guān)閉，這就在節(jié)約電能消耗的同時(shí)，最大程度上實(shí)現(xiàn)了該車庫(kù)的自然光的采光系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這種借助導(dǎo)光管機(jī)制實(shí)現(xiàn)的自然光引入，對(duì)于我國(guó)室內(nèi)光環(huán)境參數(shù)化設(shè)計(jì)有著較為不俗的借鑒意義。此外，由于該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了電能資源消耗的降低，其本身對(duì)我國(guó)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的創(chuàng)建同樣意義非凡。

4 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)經(jīng)驗(yàn)與社會(huì)快速發(fā)展的今天，我國(guó)民眾對(duì)室內(nèi)環(huán)境的要求也在不斷提升，而為了較好地滿足我國(guó)民眾的要求，我們就必須做好室內(nèi)光環(huán)境的設(shè)計(jì)工作。本文就室內(nèi)光環(huán)境的參數(shù)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，并對(duì)應(yīng)用DIALux輔助性照明設(shè)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)的室內(nèi)光環(huán)境參數(shù)化設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行了詳細(xì)論述，結(jié)合這一論述內(nèi)容，我們能夠了解到室內(nèi)光環(huán)境參數(shù)化設(shè)計(jì)所具備的優(yōu)越性，希望這一論述能夠?yàn)槲覈?guó)室內(nèi)光環(huán)境設(shè)計(jì)的發(fā)展帶來一定幫助。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 孫文響.基于用戶行為的光環(huán)境智能控制系統(tǒng)研究[D].浙江大學(xué)，2016.

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[5] 姚鑫.城市居住區(qū)照明評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)研究[D].天津大學(xué)，2010.