室内设计中的冷阴极管和LED灯具

2023-12-06 理论教育版权反馈

【摘要】：冷阴极管冷阴极管属于低压气体放电灯，光效较高，工作温度比荧光灯还低，它不仅能提供兼具扩散性和没有阴影的照明，也能产生明亮、集中的光线。LED光源发光二极管是室内照明出现的一种新光源，简称LED。LED通常用于装饰照明，或者用来强调平面设计上的变化，例如台阶、柜台和灯具的边缘。另外还有定制的建筑照明灯具，可用来强调台阶、扶手的安全照明和其他装饰设计元素，如嵌入式的地灯主要用于飞机场、

在室内设计中主要利用自然光和人工光源进行采光。阳光是自然光线的最主要来源，基于能源成本和人们身体健康问题的考虑，自然光的作用至关重要。现代建筑中会采用大面积的玻璃窗代替墙体以获取太阳能和光线，同时也开拓出了大片视野。大面积的窗户可以提供更多的日光，但有时强烈的阳光光线会让室内产生阴影，也会使面朝房内的人的脸或是室内物品的具体细部变得模糊不清。所以，这就需要用一些方法来平衡光线，同时还要阻挡热量进入室内。

对于设计师来说，设计的难点在于对日光入射量和入射方向的控制。设计师也可以根据项目的方位、地理位置和气候来设计最合理的采光窗，在降低眩光的同时引入日光，提升室内光环境质量。

在发明电灯之前，人们都以燃烧光作为光源来补充自然照明，比如火焰、油灯、蜡烛和煤气灯等，今天，这些早期的天然光源已经被广泛运用到室内外照明设计中，因为它不仅能用来照明，还能用来补充热量，更重要的是它柔和的光线能创造了温暖、友好的氛围。

当自然光不能满足室内的需要时就要用人工光源来补充。照明是室内设计一个重要的设计要素，光可以改变室内空间的视觉效果，能表现材质，也能影响情绪，如图0-36、图0-37所示，同时还能形成室内的视觉中心和创造特定的氛围。所以，掌握灯光设计的原理及选择合适的光源对于一个设计师来说，是非常有必要的。

图0-36　光改变了室内空间的视觉效果

图0-37　光能表现材质，也能影响情绪

人工光源是通过转化电能而发光的光源，采用不同的瓦数来标识其功率。最常见的人工光源包括白炽灯和荧光灯，另一种在室内照明中出现的新光源是LED，即发光二极管。

（1）白炽灯

普通白炽灯简称普泡，也称为GLS灯，它是最普通的白炽灯产品。一般白炽灯在一个密封的玻璃泡中有条钨丝。这种灯泡有不同的大小、外形、颜色，并且有很多优点，比如体积小方便使用，光线柔和显色性佳，能有效地表现材料的质感与纹理，价格便宜等。但它也有不足之处，如光效低导致使用成本高，会产生热量而增加空调的负担，暴露时会产生眩光等，如图0-38所示。白炽灯一般用于顶棚和轻便的照明装置上，如台灯，这种灯光令人感觉愉悦，最适于营造温馨的气氛。彩色的白炽灯通常采用彩色的玻璃灯泡或者在灯的上方罩一个彩色灯罩，如图0-39所示。

图0-38　希腊LOS酒吧，白炽灯照亮了酒吧台

图0-39　彩色白炽灯通常在灯的上方罩一个灯罩

（2）荧光灯

荧光灯发明于1939年，是现在家居照明中使用最广泛的冷光灯。

玻璃灯管壁涂有荧光粉，内充汞蒸气和氙气，端头密封。当气体被通过的电流激发后，产生的紫外线激发管壁的荧光粉，发出可见光。

尽管荧光灯在尺寸、形状和瓦特数的种类上远少于白炽灯，但仍有不少品种。荧光灯主要用于医院、学校、办公室、商店、工厂和其他大型公共区域，如图0-40所示。荧光灯的优点有：发热量少；尽管光源较贵但光效高、寿命是白炽灯的15倍，消耗的能量却只有1/3；光源体积较大，照明的范围比白炽灯大；产生漫射的、无明影的光线。但荧光灯不像白炽灯那样容易调光。

图0-40　伦敦公爵街服装专卖店设计，荧光灯管的巧妙安装，给室内带来不一样的视觉效果

（3）HID光源

凡管壁负荷大于3W/cm2的称为高强气体放电灯，简称HID。它将白炽灯和荧光灯的优点结合起来，采用类似荧光灯的发光原理，但是外观上类似白炽灯，只是稍大一些，常见的三种HID光源包括：高压汞灯（发出的光偏蓝）、高压钠灯（发橘黄色的光，是三种光源中光效最高的）和金属卤化物灯（显色性最好）。HID光源主要是用于小型商业空间和住宅空间，因为它能达到节能的目的。HID光源具有光效高的优点，它的光效是白炽灯的10倍，但它有显色性较差、应用范围不广泛、启动慢和噪声大等不足之处。由于光强较高，因此在使用HID光源时需要遮挡以降低眩光，通常这类光源会用于高大的顶棚空间中，这时光源与观察者的距离较远，能有效降低眩光。

（4）冷阴极管

冷阴极管属于低压气体放电灯，光效较高，工作温度比荧光灯还低，它不仅能提供兼具扩散性和没有阴影的照明，也能产生明亮、集中的光线。但使用时由于要配上一个高压变压器，会发出噪声和散发热量，所以进行设计选型时需要仔细斟酌，它主要用于曲线较长、档次不是很高的区域。

冷阴极管的灯管可根据需要弯成各种装饰形状，包括曲线。而且，灯管中充入不同的气体，会产生不同的颜色：充氖气的发红光，充氩气的发蓝绿光。有的灯管外面也涂有荧光粉，可产生从蓝色到粉红色，甚至暖白色的不同颜色光。我们所熟知的霓虹灯大多数都是采用冷阴极管。

（5）LED光源

发光二极管是室内照明出现的一种新光源，简称LED。通常在录像机（VCR）和汽车仪表盘上所用的照明就是LED。其寿命长达100000h，LED没有灯丝，所以不会产生热量或是烧坏。大部分的电直接转化成光能，这样就能够有效地减少用电需求。LED体积也较小，由于相对的光输出较低，所以在室内应用中，通常将大量的LED光源聚集在一个较大的泡壳中。

LED发出的光常见的有琥珀色、蓝色、绿色、红色和冷白色，也可以采用不同颜色的组合来进行变色，不过需要照明控制系统的配合。LED通常用于装饰照明，或者用来强调平面设计上的变化，例如台阶、柜台和灯具的边缘。

（6）光纤

光纤是灯盒内包含灯泡（通常是白炽灯或是金属卤素灯）和能够使亮光通过玻璃或是塑料光纤到达末端的设备。光纤的末端可以放置在任何地方，例如在天花板中或是镶嵌在水泥墙体、台阶中。这样，光能输出端和供电端就分开了，能够使用电变得更安全，也易于发挥出其优势。光纤通常用来制造一些布满星辰的天空效果，例如室内游泳池的顶部、热水池顶部或是儿童房床头的夜灯。光纤体积小质量轻，可隐藏在楼梯扶手或商业展示柜中作为重点照明。

灯具分为三大类：建筑照明灯具、家具一体化灯具和便携式灯具。建筑照明灯具指的是安装在墙壁上、顶面上的与室内空间结构紧密相关的灯具，如灯槽（图0-41）、壁灯（图0-42、图0-43）、筒灯、吊灯（图0-44、图0-45）、吸顶灯和轨道灯等。另外还有定制的建筑照明灯具，可用来强调台阶、扶手的安全照明和其他装饰设计元素，如嵌入式的地灯主要用于飞机场、剧场里或台阶上的安全引导照明。

图0-41　反光灯槽突显了顶部的圆形，丰富了空间的层次

图0-42　壁灯与手绘鸟笼结合，富有创意

图0-43　独特的壁灯

图0-44　迪拜六国城门酒店大厅，水晶吊灯光彩夺目

图0-45　别致新颖的吊灯，突显室内氛围(www.chuimin.cn)

家具一体化灯具是将照明灯具置于家具内，既照射桌面又照射顶棚的装置，是一种节能照明装置，桌面的局部照明可以单独灵活控制。这种局部照明与环境照明相结合的照明方式，比在顶面均匀布置灯具的一般照明方式减少用电30％以上，而且照明质量好。照明电源由地板暗插座中引出，灯的维修也比较方便。如储藏家具中的吊柜，既可以从底部安装灯具照亮下方的工作面，也可以安装于吊柜侧面进行辅助照明，甚至还可以像落地灯一样向顶面投射光线。

便携式灯具采用非固定式安装，常见的是台灯（图0-46、图0-47）和落地灯（图0-48），在住宅与公共空间中都可以使用，不仅有局部照明的功能，还能起到装饰作用帮助营造室内氛围。

图0-46　带罩式台灯，具有浓郁的异域风情

图0-47　镂空灯影，丰富了光影效果

图0-48　仿生设计的地灯，十分可爱

室内照明的方式有很多种，但在实际设计工作中通常需要将不同的照明方式进行组合。照明方式按照灯具光线照射方式来分主要有直接照明、半直接照明、半间接照明、间接照明、漫反射照明和建筑化照明等。按照功能划分主要有一般照明、局部照明和重点照明。

（1）一般照明

一般照明也称环境照明，在整个室内空间中均匀分布光线，降低集中照明产生的高对比度，所以通常作为背景照明，如图0-49所示。

图0-49　瑞士，复古优雅的小酒馆设计，一般照明方式，精致的小吊灯为酒馆提供了均匀的光线

（2）局部照明

局部照明主要为诸如办公室台面工作、家庭备餐或整理等活动提供的局部功能性照明，所以有时称为作业照明。这一类照明通常与活动区域临近，要注意控制眩光、冲淡阴影。

（3）重点照明

重点照明采用集中的光束强调出特定的物体或区域。这种照明方式具有刺激作用，很容易吸引人的注意力，如图0-50所示。

图0-50　无锡，蜗牛坊餐厅，使用筒灯照亮前台的背景，重点照明方式让其成了室内的视觉焦点

室内灯具必须根据空间功能、使用者、外观质量、经济性和生态效应等各方面进行选择，大致上照明设计中灯具的选用原则如下：

①合适的配光。通常灯具的配光特性决定了灯具的发光效率和眩光控制。

②符合使用场所的环境条件。这需要考虑到灯具的防触电等级、防水和防潮性、防尘性和封闭性等。例如，安装高度在人可触摸到的位置的灯具，应当采用低压或具有防触电等级的灯具。

③经济性。如灯具光输出比、电气安装容量、初始投资及维护运行费用。

④外形与建筑和室内空间相协调，烘托室内空间主题气氛，如图0-51所示。

图0-51　吊灯与台灯的风格与室内氛围相融，让室内更加温馨

⑤按照灯具的安装方式与光线的投射方向选择灯具。

照明是心情和气氛的心理调节者，所以，在进行住宅和商业空间的照明设计时，除了需要考虑照明的物理参数和人的生理需求外，还需要注意其对人产生的心理效应，在进行照明设计时，要注意以下几点。

①光与人的生活和人本身息息相关。

②光可传递宁静、安全、温暖和舒适等多种感觉，如暖色灯光给人温暖、欢快、鼓舞的感觉，如图0-52所示，而冷色光则让人感觉宁静，如图0-53所示。

图0-52　费城的莫里饭店有波状起伏的墙壁艺术装饰，设置在墙壁装饰后面的灯光营造了室内温暖迷人的氛围

图0-53　冷色光照亮了酒吧，镂空的花纹让光影与众不同

③光可激发人的情感，例如较暗的环境会带来亲密、舒适和轻松的感觉，明亮的光环境则能带来激励和活力。

④缺少充足的照明会带来沮丧、压抑、忧伤，甚至恐惧的感觉。

⑤过度的照明和眩光会带来刺激感、不舒适感、烦恼、不安，甚至导致人行为反常。

当然针对不同的室内空间、不同功能需求的房间和不同的使用人群，都有不同的照明要求，因此，在设计时还要遵行一些基本设计原则，如灯光设计要有效而且实用，能满足室内活动和空间功能的要求；要能增加室内空间的美感，营造舒适宜人的环境；要能营造出满足某种心理需要的氛围；要理智地选择照明装置，确保灯具和电能的经济实效性。

室内设计中的冷阴极管和LED灯具

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