文/ 黃程偉
隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)室內(nèi)空間光環(huán)境的需求已不再是用一盞燈能解決的。在經(jīng)過(guò)時(shí)間長(zhǎng)、壓力大、節(jié)奏快的緊張工作之后,人們需要一個(gè)相對(duì)輕松、溫馨的休息環(huán)境,而室內(nèi)空間光環(huán)境對(duì)于營(yíng)造健康、舒適、溫馨的家庭氛圍尤其重要。因此,了解一些照明光源的種類(lèi)、技術(shù)指標(biāo),理解其性能,并以此營(yíng)造美好的住宅光環(huán)境,成為居家裝修中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
白熾燈是一種熱輻射光源。依據(jù)《電工術(shù)語(yǔ)照明》(GB/T 2900.65-2004)的規(guī)定,白熾燈是用通電的方法,將元件加熱到白熾態(tài)而發(fā)光的燈。白熾燈的發(fā)光原理是:電流通過(guò)燈絲時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量,螺旋狀的燈絲不斷將熱量聚集以達(dá)到白熾狀態(tài),使其產(chǎn)生可見(jiàn)光的輻射而發(fā)光。提高燈絲的工作溫度,可以有效提高其發(fā)光效率。
白熾燈主要由玻殼、燈絲、導(dǎo)線、感柱、燈頭、氮?dú)獾冉M成。其優(yōu)點(diǎn)在于:光譜連續(xù)、覆蓋了整個(gè)可見(jiàn)光區(qū),其顯色性在各種人造光源中首屈一指。同時(shí),普通的白熾燈色溫較低,顯得比陽(yáng)光還要溫暖,也不會(huì)出現(xiàn)頻閃現(xiàn)象。但它也有發(fā)光效率低、壽命短等明顯的缺陷。
鹵鎢燈是新一代的白熾燈,依據(jù)GB/T 2900.65-2004的定義, 鹵鎢燈是充有鹵素或鹵化物的鎢絲燈。它利用鹵鎢循環(huán)的原理,將蒸發(fā)出來(lái)的鎢原子不斷“搬”回,消除了燈泡發(fā)黑的現(xiàn)象,燈絲工作溫度和光效就可大為提高,燈的壽命也得到相應(yīng)延長(zhǎng)。
依據(jù)GB/T 2900.65-2004的定義,熒光燈主要由放電產(chǎn)生紫外輻射激發(fā)一層或基層熒光粉涂層而發(fā)光的低壓汞放電燈,屬于氣體放電燈,其燈管中充有容易放電的氬氣和極少量汞,內(nèi)壁上涂敷了熒光物質(zhì)。它將電能轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的過(guò)程分為兩步:第一步,通過(guò)低氣壓汞蒸氣放電,將放電中消耗的電能轉(zhuǎn)變?yōu)樽贤饩€和少量的可見(jiàn)光,同時(shí)伴有熱量損耗;第二步,放電管內(nèi)產(chǎn)生的紫外線輻射到熒光粉上,熒光粉再將紫外線轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光。
熒光燈比白熾燈發(fā)光效率大很多,在能耗方面具有天然的優(yōu)勢(shì)。同時(shí),其顯色指數(shù)和色溫與陽(yáng)光相近,在這種環(huán)境下,人識(shí)別顏色時(shí)不會(huì)產(chǎn)生色差。不過(guò),由于熒光燈燈管內(nèi)含有汞元素,易造成環(huán)境、健康危害。熒光燈發(fā)出的紫外線對(duì)人的皮膚也有傷害。另外,熒光燈在使用時(shí)所帶附件多,故障概率也會(huì)比其他光源多。
LED光源是一種電致發(fā)光光源。依據(jù)GB/T 2900.65-2004的定義,LED光源是一種被電流激發(fā)時(shí)能發(fā)出光輻射的p~n結(jié)固態(tài)器件。
與傳統(tǒng)的熱輻射光源、氣體放電光源相比,LED光源的發(fā)光效率更高,這意味著更佳的節(jié)能效果。同時(shí),LED光源由于具有壽命長(zhǎng)、環(huán)保、發(fā)熱量小、安全可靠性強(qiáng)、外形尺寸靈活、色溫可調(diào)節(jié)等諸多優(yōu)點(diǎn),正逐漸取代傳統(tǒng)的白熾燈、鹵鎢燈和熒光燈,成為室內(nèi)照明的主流光源。
光的顏色用色溫量化,單位為開(kāi)爾文(K)。一個(gè)物體被加熱到高溫時(shí),它就會(huì)發(fā)出光,光的顏色與溫度相關(guān)。如果一個(gè)光源發(fā)光的顏色和一定溫度的黑體(標(biāo)準(zhǔn)光源)發(fā)光的顏色一樣,我們就將此時(shí)黑體的溫度表示為該光源的色溫。在人工光源中,只有白熾燈燈絲通電加熱與黑體加熱的情況相似。白熾燈以外的其他人工光源的光色,其顏色不一定能與黑體加熱時(shí)的顏色完全相同,所以只能用光源的顏色與最接近的黑體顏色的色溫來(lái)確定光源的色溫,這樣確定的色溫叫相關(guān)色溫。
色溫:蠟燭一般在1 800 K,晴天室外自然光為5 200 K,陰天室外自然光為6 500~9 000 K,深藍(lán)色天空可以達(dá)到20 000 K;越低的數(shù)值表示越紅,越高的數(shù)值表示越藍(lán)。可見(jiàn)光領(lǐng)域的色溫變化由低色溫到高色溫,由紅色到白色再到藍(lán)色。
不同的色溫給人不同的感覺(jué)。低色溫偏暖色調(diào),使人感覺(jué)放松、愜意,可用于營(yíng)造溫馨的空間氛圍;高色溫偏冷色調(diào),使人冷靜,可用于營(yíng)造快節(jié)奏的生活氛圍(見(jiàn)圖1)。
圖1 色溫示意圖
一個(gè)物體看起來(lái)是什么顏色,與照射在其身上的光、物體要反射的光有關(guān)。光照在物體上,物體會(huì)吸收自身所沒(méi)有的顏色的光,反射自身內(nèi)在顏色的光。依據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034-2013)的規(guī)定,顯色指數(shù)即為光源顯色性的度量,以被測(cè)光源下物體顏色和參考標(biāo)準(zhǔn)光源下物體顏色的相符合程度來(lái)表示,用來(lái)體現(xiàn)光源對(duì)物體色彩的顯示準(zhǔn)確程度的能力,以符號(hào)Ra表示,其最大值為100(即太陽(yáng)光的顯色指數(shù))。太陽(yáng)光的光譜是連續(xù)的,可見(jiàn)光的所有波長(zhǎng)都有所體現(xiàn),而光源打在物體上的光,光譜越是連續(xù)而均勻,物體選擇反射的范圍就越大,呈現(xiàn)出來(lái)的顏色就越真實(shí),表示該光源的Ra值越高。
光通量可以簡(jiǎn)單理解為某個(gè)光源散發(fā)到各個(gè)方向上的光量的總和,用來(lái)衡量光源輸出多少光的指標(biāo),其單位為流明(1m)。光源的光通量越高,表示其發(fā)出的光越多。
發(fā)光強(qiáng)度簡(jiǎn)稱(chēng)光強(qiáng),用于表征光源向空間某個(gè)方向輻射的光通量的多少。發(fā)光強(qiáng)度表示光源在不同方向上的輻射能力,其單位為坎德拉(cd)。
發(fā)光效率簡(jiǎn)稱(chēng)光效,對(duì)于一個(gè)電光源而言,可以理解為其所發(fā)出的光通量與其所消耗的電功率的比值,單位為1m/W。
白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈和LED這4種光源的參數(shù)對(duì)比見(jiàn)表1。
表1 4類(lèi)光源的參數(shù)對(duì)比
現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034-2013),對(duì)居住空間照明質(zhì)量進(jìn)行了規(guī)定(見(jiàn)表2)。
表2 居住空間照明標(biāo)準(zhǔn)值
在滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),我們也可以針對(duì)各個(gè)不同的使用場(chǎng)景和空間,利用不同的光源,營(yíng)造出各不相同的環(huán)境氣氛。
臥室是以休息為主,同時(shí)它也兼具書(shū)房、化妝間等功能。臥室的整體照明以能看清物體為主,光的色調(diào)最好為暖色,柔和的燈光可以營(yíng)造出寧?kù)o、溫馨的氣氛,適宜休息的空間。床頭宜設(shè)置可調(diào)節(jié)亮度的臺(tái)燈或壁燈,既可以將燈光調(diào)亮滿(mǎn)足看書(shū)的高照度需要,也可以將燈光調(diào)暗用于夜間照明,防止起夜時(shí)產(chǎn)生眩光。臥室也可以考慮將LED小燈或低電壓的腳燈安裝在墻體內(nèi)或踢腳部位,但要避免人躺在床上直接看到燈光,以防止出現(xiàn)眩光。梳妝臺(tái)則需要暖色、明亮、顯色性好的光線,臺(tái)面色溫約4 000 K,照度約45 1x,以表現(xiàn)人的膚色和面貌,可使用局部照明,在化妝臺(tái)設(shè)置顯色指數(shù)高的壁燈或臺(tái)燈,燈具應(yīng)小巧,不能影響臥室整體照明效果。老人臥室的整體照明應(yīng)比較明亮,以適應(yīng)老年人減弱的視力。兒童臥室應(yīng)在學(xué)習(xí)桌位置擺放無(wú)頻閃、顯色指數(shù)高、色溫約在4 000 K的臺(tái)燈,桌面照度達(dá)到500 1x,以滿(mǎn)足學(xué)習(xí)的需要。
一般情況下,客廳所配置的照明應(yīng)既能讓幾人閑談時(shí)感覺(jué)舒適,也能讓家庭聚會(huì)、宴會(huì)等多人參與時(shí)感到方便,同時(shí)又能配合看電視、閱讀、聽(tīng)音樂(lè)、讀書(shū)及家庭辦公等活動(dòng),所以客廳照明既要有主體的照明,以滿(mǎn)足基本的照明需求,同時(shí)要有相對(duì)應(yīng)的輔助照明,以營(yíng)造相應(yīng)氛圍的客廳空間。
主體照明一般以不產(chǎn)生眩光為標(biāo)準(zhǔn),為客廳提供大面積的光線。此光線多源于天花板的吊燈或吸頂燈,若選擇可調(diào)節(jié)亮度的燈具,則更有利于營(yíng)造空間氛圍。
輔助照明則由燈帶、落地?zé)?、臺(tái)燈、射燈、筒燈、壁燈等組成,可根據(jù)不同的空間布置與氛圍需求分開(kāi)設(shè)置。壁燈之前通常被安裝在門(mén)廳,用來(lái)起指引作用。隨著現(xiàn)代生活審美觀念的不斷發(fā)展,壁燈也會(huì)被應(yīng)用在角落里,使其具有一定的藝術(shù)氣息,起到襯托空間的作用。落地?zé)舻墓饩€發(fā)散方式是直接向下照射的,適合放在沙發(fā)或休閑椅旁,當(dāng)光線調(diào)整到一定亮度時(shí),可以用來(lái)烘托室內(nèi)氣氛。
書(shū)房照明應(yīng)營(yíng)造有利于身心安靜、提高學(xué)習(xí)和工作效率的氛圍,故不宜以暖色調(diào)為主,多采用照度相對(duì)較高的冷色調(diào),給人沉靜、清醒的感覺(jué)。同時(shí),書(shū)房照明應(yīng)避免使用對(duì)眼睛產(chǎn)生刺激的燈。書(shū)桌上最好選用無(wú)頻閃的燈,以保護(hù)眼睛,工作區(qū)域燈光的照度須達(dá)到300 1x。
廚房是功能性突出的房間,應(yīng)首先考慮功能性照明,然后再考慮重點(diǎn)照明或局部照明。廚房對(duì)一般照明的要求較高,在進(jìn)行烹飪操作時(shí),要保證有足夠的亮度,也要防止眩光和陰影的產(chǎn)生,而且對(duì)食品也要有良好的顯色性。
餐廳的光源布置較為靈活,可以根據(jù)家庭不同類(lèi)型的餐廳與區(qū)域加以選擇。在人較多的情況下,餐廳燈光可以調(diào)整到照度相對(duì)較大的狀態(tài),以增添歡樂(lè)、喜悅、振奮的氛圍感,但光線不宜過(guò)于生硬,亮度也不宜過(guò)高。人較少時(shí),餐廳燈光可以調(diào)節(jié)為小照度狀態(tài),給人安靜、親切、舒適的用餐環(huán)境。餐廳區(qū)域的光源色溫不宜過(guò)高,顯色性應(yīng)比較好,讓食物在光線的照射下顯得誘人。
衛(wèi)生間在照明上要達(dá)到實(shí)用、寧?kù)o的效果。其頂部照明應(yīng)起到照亮全局的作用,但不宜過(guò)分明亮。洗手臺(tái)層面的照明,可以選擇自帶燈光的鏡子,以增加立面照明,柔和臉部輪廓,減少臉部陰影。同時(shí),洗手臺(tái)上方兩邊可以各布設(shè)一盞射燈,為日常的梳洗活動(dòng)提供充足的照明。而淋浴區(qū)照明可安裝在其旁邊,通過(guò)調(diào)節(jié)來(lái)達(dá)到照亮淋浴空間的目的。同時(shí),衛(wèi)生間需使用防水的燈具。
當(dāng)前,節(jié)能減排、綠色環(huán)保的理念盛行,LED光源產(chǎn)品憑借其體積小、壽命長(zhǎng)、可調(diào)光、高效節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),正在逐漸成為光源的主流產(chǎn)品。未來(lái),隨著可調(diào)光技術(shù)的發(fā)展和智能家居技術(shù)的普及,人們將可以根據(jù)不同的場(chǎng)景和需求,利用智能家居的控制系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)的色溫、色彩等,以營(yíng)造更舒適、健康的居家照明環(huán)境。
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