学习任务3 展示设计的采光与照明设计

学习任务3 展示设计的采光与照明设计

任务概述

本次的学习任务是展示设计的采光与照明设计，分七个方面展开，分别是展示照明的基本知识、光和光谱的概念、展示的照明光源、展示照明灯具的种类和选用、展示照明的基本要求、展示中的照明形式和方式、展示照明设计的表现手法等。要求重点学习展示照明设计的基本方式，了解展示照明的基本知识，掌握展示照明的常用光源。

任务目标

●通过学习展示照明的基本知识，了解展示设计照明的概念，掌握展示照明的常用光源类型及其特点

●通过学习展示照明设计的基本方法，学会展示设计中的照明设计，熟悉展示采光照明的基本类型，掌握展示照明设计的表现手法

学习内容

一、展示照明的基本知识

1．光的定义

照明工程中，光是指辐射能的一部分，即具有刺激视觉器官特性的辐射能。光在塑造物体形态、表现材质质感、塑造物体色彩、营造空间气氛方面有着不可估量的作用。光的来源分为自然光和人工照明两种，这两种光源的利用在展示照明中都有具体体现。(图2－42)

2．光的度量及其单位

(1)光通量

光源在单位时间内向周围空间辐射出去的并能使人眼产生光感的能量，称为光通量。用Φ表示，单位为流明(lm)。光通量=光效×功率。

(2)光强(发光强度)

光源在空间某一方向上单位立体角内发射的光通量与该立方体角的比值，称为光源在这一方向上的发光强度，简称光强，单位为坎德拉(cd)。

(3)亮度

亮度是用来表示物体表面发光(或反光)强弱的物理量。被视物体发光面在视线方向上的发光强度与发光面在垂直于该方向上的投影面积的比值，称为发光面的表面亮度，单位为坎德拉每平方米(cd/m2)。

(4)照度

照度是用来说明被照面(工作面)上被照射的程度，通常用其单位面积内所接收的光通量来表示，单位为勒克斯(lx)或流明每平方米(lm/m2)。(图2－43)

3．光源的色温及显色性

(1)色温

将一标准黑体加热，随着温度升高黑体的颜色开始沿着深红、浅红、橙、黄、白、蓝逐渐改变，当某光源发出的光的颜色与标准黑体处于某温度的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为光源的色温，单位以绝对温度来表示。基本色见表2－1。

(2)显色性

光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，也就是颜色逼真的程度。显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的颜色也就接近自然色，显色性低的光源对颜色再现较差，我们所见到的颜色偏差也较大。用显色指数(Ra)表示。

(3)显色指数

用来准确描述光源显色性的一种参数，用Ra表示。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100，各类光源的显色指数各有相同，如:高压钠灯的显色指数Ra=23，荧光灯管显色指数Ra=60－90。显色指数越接近100，显色性就越好。(图2－44)

二、光和光谱的概念

从物理学的观点，光是电磁波谱的一部分，波长范围为390～760nm，这个范围在视觉上可能稍有些差异。到达地球表面的太阳光的波长范围从290nm到1700nm，远比可见光波长的范围宽。在太阳辐射光中，波长短于290nm的部分被大气层中较高部位的臭氧吸收，而波长大于1700nm的部分则被大气层中较低部位的水气和二氧化碳强烈吸收。紫外线波谱的波长在100～380nm之间，紫外线是人眼看不见的。太阳是近紫外线发射源。红外线波谱的波长在780nm～1mm之间，红外线也是人眼看不见面的。太阳是天然的红外线发射源。白炽灯一般可发射波长在5000nm以内的红外线。发射近红外线特的特制灯可用于理疗和工业设施。(图2－45)

三、展示的照明光源

展示设计中的照明光源主要是以自然光和人工照明为主。自然光线较柔和，照明效果自然通透，节省能源，并最大限度地保证照明的质量;人工照明具有相对的灵活性，容易控制，能够提供相对稳定的照明环境，应用范围较广。

1．自然光源

通常将展厅内对自然光的利用称为自然采光。采用此种光源可以节约能源并且在视觉上更为习惯和舒适，心理上更能与自然接近、协调，但它受时间的限制。在没有自然光的情况下可以通过人工光源照明。

2．人工照明

人工照明也就是可发光的物体进行室内照明，常指灯光照明。它是夜间主要光源，同时又是白天室内光线不足时的重要补充。人工照明可以较自由地调整光的方向、颜色，是使用最广泛的照明方式。(图2－46)

四、展示照明灯具的种类和选用

展示用的照明灯具又称照明光源，在展示工程中主要采用电光源(即将电能转换为光能的光源)，一般分为热辐射光源、气体放电光源和半导体光源三大类。

1．热辐射光源

发光物体在热平衡状态下，使热能转变为光能的光源，叫热辐射光源。常用的有:

(1)白炽灯

凡是根据热辐射原理工作的光源都可称为白炽灯。普通白炽灯泡由钨丝、玻璃泡、灯头、支架、引线等部分组成，内充氩、氮、或氩氮混合气体。色温2800K左右，显色性好，额定寿命为1000小时，中国已有由15W到1000W的不同规格的系列产品。白炽灯泡有普泡、蘑菇泡、圆球泡、烛形泡、反射泡、节日泡和花生米灯泡等系列产品。一般用于橱窗、展览展示展厅和需要聚光照明的场所。

(2)卤钨灯

卤钨灯属于热辐射光源，工作原理基本上与普通白炽灯一样，在结构上有较大的差别。最突出的差别就是卤钨灯泡内所填充的气体含有部分卤族元素或卤化物。卤钨灯的光效较高，灯呈现管状，功率为100～2000W，色温为2800～2900K，显色性好，额定寿命约1500小时，光通量稳定。多用于室内外大面积照明以及局部重点照明。(图2－47)

2．气体放电光源

这类灯利用电流通过气体时发光的原理制成，发光效率高，寿命长，光色品种多。展示工程中常用的有:

(1)荧光灯

荧光灯是一种低压气体放电灯。所谓气体放电，就是指电流通过气体媒介时的放电现象。气体放电现象是非常普遍的，例如夏日雷雨时的闪电，使用电焊机时产生的很强的光等，都是气体放电现象。根据荧光灯的光色特性分类，可分为日光色、高显色性、三基色、冷白色和暖白色等。高显色荧光灯是采用三基色荧光粉，显色指数可达80以上，寿命为2000～15000小时。直管形荧光灯的功率从6W到40W，最高可达125W，是良好的室内照明光源，一般用于展厅的内光源灯箱的照明。(图2－48)

(2)高强度气体放电灯

这类灯是高压汞灯、金属卤化物灯、高压钠灯等的总称，其内部布涂石英或铝的灯管，并透过两端钨电极打出来的加压电弧，通过灯管后而发出光线。这些灯管内充满了气体和金属。气体帮助灯泡启动，而金属加热达到蒸发点，形成等离子态后而发出光线。这类灯功率大，发光效率高，寿命长，结构紧凑，体积小，广泛用于工厂、体育馆、礼堂和大型商场的室内照明，是展厅重点照明的主要光源。(图2－49)

五、展示照明的基本要求

展示照明的设计方法往往对一场展会商家的产品的视觉效果有着举足轻重的作用，因此展示设计人员务必掌握一些展示照明设计的形式以及基本要求。

1．照度

展示陈列品不同，要求的照度值也不同。比如杂品、食品、书籍和鲜花等需要100～500lx;机器家电需要100～200lx;暗色纺织品、皮革和珠宝首饰等需要200～1000lx;美术品需要300～500lx。展示品的陈列不同，要求的照度也不同，展示陈列区域的照度必须比观众所在区域的照度高。(图2－50)

2．亮度分布

在展览会上，展出的内容主题应是视野中最亮的部分。光源、灯具不要引人注目，以利于观众将注意力放在观赏展品上。需重点突出的展品，常采用局部照明以加强它同周围环境的亮度对比。展品背景亮度和色彩不要喧宾夺主，展品与背景的亮度之比以1∶3到3∶1之间为好。一般情况，背景应当是无光泽、无色彩(或淡、灰色)饰面。

3．反光、眩光

眩光是指视野中由于不适宜亮度分布，或在空间或时间上存在极端的亮度对比，以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。视野内产生人眼无法适应之光亮感觉，可能引起厌恶、不舒服甚或丧失明视度。在展览空间中避免反射与眩光对观众的干扰非常重要。为避免反射，平面展品的照明光源应布置在反射干扰区以外;展品照度若能高于观众区域的照度，则能减弱二次反射。(图2－51)

4．光源和光色

由于视觉的色适应作用，昼光照明时，无论是晴天、阴天，只要有足够的照度，物体的知觉颜色始终保持恒定不变。所以，从光源颜色角度来说，天然光是理想的采光光源。如采用人工照明形式，为保持展品的固有色彩，选用日光色光源比较理想。

5．照明的安全性

要注意光源的散热，用电量不得超出供电负荷，以确保展览如期顺利、安全地进行。贵重或易损等特殊展品，还需防止光源中的紫外线对展示品的破坏。

六、展示中的照明形式和方式

1．展示照明的形式

按照光线投射的轨迹分类，展示设计在对光的环境塑造中的照明形式和方式可分为如下几种:

(1)直接照明形式

直接照明是将光源直接投射到展示区域，以便充分地利用光通量的照明形式。特点为易产生眩光，照明区与非照明区亮度对比强烈。

(2)半直接照明形式

半直接照明除保证工作面照度外，天棚与墙面也能得到适当的光照，使整个展厅光线柔和、明暗对比不太强烈，因其经济性的特点，是大型展览会常用的照明形式。

(3)均匀漫射型照明

这是一种利用光源反射装置所产生的照明方法，通常用顶棚透光材料，形成均匀照明。这类反射装置还有织物、薄纸、细纱等，经过滤后的光线达到柔和的效果，因此没有硬光斑及反光，给人细腻柔和的感觉，适用于各类展示场所。

(4)间接型照明

即反射照明，如天花灯槽射出的全部光线经天花反射到工作面。特点是光线柔和、无眩光，但光能消耗较大，照度较低，须与其他照明方式配搭使用。

(5)半间接型照明

这种照明形式使大部分光线照射在天花或墙的上部，天花没有明显阴影，光线稳定柔和，能产生较高的空间感，利用灯带的造型使空间更具层次感与空间感。缺点是光通量损失较大。(图2－52)

(6)特殊混合照明

将吊顶和展柜的灯具用井字格栅或遮光板(展柜中)遮挡，使光线直射下方或斜下方。幻灯箱采用侧墙(平面或曲面)反射照明，光线需均匀柔和。靠墙展柜采用顶部和侧面混合照明，版面照明可采用灯槽或槽灯，重点突出的展品照明需采用聚光灯。

2．展示照明的方式

根据不同类型的展示需要，所使用的照明方式也略有不同。展示照明方式主要有以下三种:

(1)外打光

所谓外打光，是指展示造型制作时使用外光材料，然后通过外部打光的方式为展示空间和造型提供照明。这种方式通常适用于大型的展示空间。在灯具规划上，我们首先根据展位造型的面积计算所要求的照度水平;其次，根据照度水平，结合展示造型被照表面的光亮度要求，合理安排灯具的种类和数量。根据规划中的照度和光亮度要求，结合施工的实地情况，调整灯具的投射角度、范围。在所有工作完成后，实地查看展示实际效果。注重周边环境光源的干扰和展示造型对色度和亮度的要求，适当增减和调配灯具。(图2－53)

(2)内打光

在内打光展示空间里，一般展示形式多表现为灯箱，并且一般不会出现大型的广告画面，因此在光源的选择上比较单一。展示工程中，内打光光源一般选择荧光灯管。对该类型的光源处理比较简单，根据展示广告画面材质透光性能，在灯具的安装密度上合理调整即可。

(3)自发光

自发光光源的展示表现形式中最常见的就是霓虹灯了。提及霓虹灯，由于需要我们专业加工，在光源夜景效果处理上，特别强调的是霓虹灯的材料选择问题。一般来讲，根据设计图样的要求，合理搭配不同材料的灯管。除霓虹灯外，还有其他自发光的光源，如发光光纤、发光二极管(LED灯)、发光树脂等，发光字的光源大部分选择LED灯。

七、展示照明设计的表现手法

展示设计照明的目的是满足展览推广和宣传的需要，因而在展示设计中，灯光的运用是吸引参观者特别是潜在消费者注意的重要手段，展示设计师对灯光设计的表现手法有:

1．整体照明展示设计

即一般照明，是展示空间照明设计的基本照明方式。通常采用漫射型照明或间接型照明，没有明显阴影，光线较均匀，不突出重点，易于保持展示空间的整体性。整体照明的区域主要是展厅环境和展示区域。展厅环境的照明展示设计应以基本照明为主，展示区域照明的照度则应是展示环境的照度的两倍左右。(图2－54)

2．重点照明展示设计

重点照明是起强调、突出作用的，是展示空间设计中经常采用的一种照明设计方式，主要目的是为了突出某一主体或局部，将灯具集中在特定的位置进行照明，如展板、展台、展柜、灯箱、装饰细部、企业标志和名称等。多数情况下，它具有可调性，轨道灯是其最常见的形式，具有可调性的照明能适应不断变化的展示要求。另外，LED洗墙灯、聚光灯等也是常用的重点照明灯具。

3．装饰照明设计

装饰照明又称气氛照明，是以吸引视线、体现风格、营造艺术氛围为目的的设计手法。关于展示空间的气氛照明，主要体现在以下方面:一是灯具本身的空间造型及其照明方式;二是灯光本身的色彩及光影变化所产生的装饰效果。三是灯光与空间和材质表面配合所产生的装饰效果。还有就是一些特殊的、新颖的先进照明技术的应用所带来的与众不同的装饰效果。氛围照明对于表现空间风格与特色举足轻重，是展示空间照明设计中需重点考虑的设计表现方法。(图2－55)

装饰灯的设置不宜过多，以避免观众过多地停留产生疲劳感。装饰灯不宜兼作一般照明或重点照明。

特别提示

展示的照明光源。

展示照明灯具的种类和选用。

展示中的照明形式和方式。

展示照明设计的表现手法。

拓展提高

光与色彩

光色是一种物理现象。英国科学家牛顿用三棱镜把光分离成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等，并把阳光分解成光谱的现象，称为光的色散。色彩世界的本质是一种光波运动，缤纷的色彩是光线辐射的结果，而不同物体对吸收和反射光波的情况是有差异的，如我们看到的绿色树叶，它是吸收了光线中的其他色彩，从而将绿色的光波反射出来。黄色、红色、蓝色的色彩显现也都是基于同样的道理。至于白色，则是反射了所有的光线，而黑色则把光线全部吸收了。

光源的颜色可以用色温来表示。理论和实践都证明，光源颜色按其色温不同会给人以冷或暖的感觉。一般划分以色温大于5000K的为冷感，常称冷色;色温在3300～5000K为中间感，常称中间色;色温小于3300K为暖感，常称为暖色。一般情况下，白光RR(6400K或6500K)、黄光RD(3000K或2700K)、自然光RL(4000K或者4100 K)。

各种光色的情感及象征含义如下:

(1)红色:色感温暖，性格刚烈而外向，是一种对人刺激性很强的色。红色容易引起人的注意，也容易使人兴奋、激动、紧张、冲动，还是一种容易造成人视觉疲劳的色。

(2)黄色:性格冷漠、高傲、敏感，具有扩张和不安宁的视觉印象。黄色是各种色彩中最为娇气的一种光色。

(3)蓝色:色感冷嘲热讽，性格朴实而内向，是一种有助于人头脑冷嘲热讽静的色。蓝色的朴实、内向性格，常为那些性格活跃、具有较强扩张力的色彩，提供一个深远、广博、平静的空间，成为衬托活跃色彩的友善而谦虚的朋友。蓝色还是一种在淡化后仍然能保持较强个性的光色。

(4)绿色:是具有黄色和蓝色两种成分的色。在绿色中，将黄色的扩张感和蓝色的收缩感相互中和，将黄色的温暖感与蓝色的寒冷感相抵消。这样使得绿色的性格最为平和、安稳，是一种柔顺、恬静、满足、优美的光色。

(5)紫色:明度在有彩色的色料中是最低的。紫色的低明度给人一种沉闷、神秘、浪漫的视觉感受。

思考练习

1．常用的展示光源有哪些?

2．列举展示照明设计的表现手法。