室內光環境的參數化設計與研究

王俊

摘 要：在建筑室內設計中，光環境設計是其中的重要組成部分，良好的光環境能夠通過營造舒適的環境提高人們的工作學習效率，但在傳統依靠經驗與計算進行的室內光環境設計中，這類設計往往不能夠較好的保證大中型、復雜型建筑的光環境設計效果，而為了解決這一問題，室內光環境設計的參數化就顯得很有必要，為此本文就室內光環境參數化設計進行了具體研究，希望這一研究能夠推動我國室內光環境設計的相關發展。

關鍵詞：室內光環境；參數化設計；輔助性設計

0 前言

在環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境的載體。在我國綠色照明理念不斷推廣的今天，實現自然光與人工光照明的結合運用已經成為我國室內光環境設計的重點與難點所在，傳統的經驗與計算已經不能較好地滿足這類設計的需求，為此我們只有應用照明設計軟件實現室內光環境的參數化設計，才能夠保證自身設計具備著較強的經濟生態和美學綜合價值，真正為人們營造良好的人居環境。

1 室內光環境概述

1.1 室內光環境的基本要求

對于室內光來說，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、高壓放電燈所構成，人類對物體大小、色彩、顏色的認知，都受到了很強的室內光環境影響，甚至有調查表明人類的某些生理反應也與室內光環境有關，這就使得我們在進行室內光環境設計時，必須對光源的選擇、配光的方式、構成的要素進行重視。在光源的選擇中，白熾燈、熒光燈、鹵素燈、LED、光纖系統等是最為常見的光源選項設計人員應結合具體室內環境挑選；而在配光的方式中，直接照明、半直接照明、半間接照明、間接照明與擴散照明是較為常見的幾種配光方式；而在構成的要素中，磚石、木材、金屬等實體介質材料與玻璃、透光性塑料、液體等虛體介質材料較為常見。[1]

1.2 室內光環境照明方式

在室內的光環境設計中，選擇不同的室內光環境照明方式，會產生不同的光通量分布，這對于室內的光均勻度、陰影、炫光以及人的主觀感受都會造成一定影響。在具體的室內光環境照明中，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；而局部照明能夠較好地實現引人注目、安靜的、較為憂郁的光環境塑造；而混合照明則多用于工作與學習。[2]

1.3 室內環境照明效果

在室內光環境的設計中，通過照明能夠實現較好的藝術效果，決定氣氛、加強空間感與立體感、形成藝術與裝飾照明的效果、獲得藝術效果等各方面，是室內光環境設計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溫暖舒適的氣氛；而在加強空間感與立體感中，光與影的對比能夠較好的增強空間立體感；而在形成藝術與裝飾照明的效果中，塑造水面反射光、陽光透過樹梢灑下光的藝術效果，就能夠較好的提高室內空間的藝術性；而在獲得藝術效果中，通過天棚照明布置，就很容易創造出較好的藝術效果。[3]

2 DIALux室內光環境參數化設計應用

想要實現室內光環境的參數化設計，我們就必須應用專業的輔助性照明設計軟件，DIALux、AGI32、Relux、Ecotect、ligthscape等都是業界應用較為廣泛的輔助性照明設計軟件，本文主要對DIALux這一輔助性照明設計軟件進行詳細論述。DIALux這一輔助性照明設計軟件是由德國GbmH公司研發的高性能照明計算軟件，其能夠為燈光設計師與規劃師提供了室內外燈光設計的數字化解決方案，這一功能使得其能夠較好的應用于室內光環境的參數化設計，其能夠通過建立多個空間或場景，通過不同參數的輸入實現室內光光環境的參數化設計，并能夠快速地進行不同參數的對比，這樣設計人員就能夠大幅節省自身設計時間，保證自身室內光環境設計具備較強的針對性與實用性。

作為一款強大的輔助性照明設計軟件，DIALux這一輔助性照明設計軟件在問題的處理上有著較好的靈活性與有效性，這一軟件當下能提供全球161個廠商的50多萬個產品的LUMsearch在線搜索服務，這就使得我們進行的室內光環境參數化設計能夠真正保證設計效果=實際照明效果。[4]

3 DIALux室內光環境參數化設計應用案例

為了能夠更好地對應用DIALux輔助性照明設計軟件進行的室內光環境參數化設計進行論述，這里筆者以北京奧運地下車庫采光設計為例，對這一軟件實現的室內光環境參數化設計進行詳細論述。

3.1 工程概述

本工程是位于奧體公園某區域中的地下車庫照明設計，該車庫高度為5m，土層厚度為2.25m～3m。

3.2 設計流程

結合該工程的情況，我們首先就能夠發現這一工程采用傳統方式無法實現自然光的引入，這就大大影響了該工程的光環境改善，而為了盡可能解決這一問題，設計人員在這一設計中應用了導光管，導光管的使用使得光傳播的距離拉大，而光的擴散面積也得到了相應增大。由于該工程本身的特殊性，設計人員還需要保證導光管與建筑景觀的融合，最后設計人員選擇了大型導光管系統與人工照明相協調的照明設計，這一設計在盡可能提高地下車庫光環境的前提下，實現了電資源消耗的降低。[5]

為了能夠較好地完成這一設計構想，設計人員需要應用DIALux輔助性照明設計軟件，通過對地下車庫光環境的參數化設計，找出最佳的照明控制部分設計策略。在初步的光環境參數化設計中，設計人員首先確定了按照室外自然光的照度進行四種控制方式劃分的設計理念，這一設計理念需要借助光電控制器才能夠實現。在后續運用DIALux輔助性照明設計軟件進行的計算分析中，設計人員最終得出了自然光與人工光結合的最優方式，這一結合能夠根據室外照度進行人工照明的開啟與關閉，這就在節約電能消耗的同時，最大程度上實現了該車庫的自然光的采光系統設計，這種借助導光管機制實現的自然光引入，對于我國室內光環境參數化設計有著較為不俗的借鑒意義。此外，由于該設計實現了電能資源消耗的降低，其本身對我國資源節約型、環境友好型社會的創建同樣意義非凡。

4 結語

在我國經驗與社會快速發展的今天，我國民眾對室內環境的要求也在不斷提升，而為了較好地滿足我國民眾的要求，我們就必須做好室內光環境的設計工作。本文就室內光環境的參數化設計進行了研究，并對應用DIALux輔助性照明設計軟件實現的室內光環境參數化設計實例進行了詳細論述，結合這一論述內容，我們能夠了解到室內光環境參數化設計所具備的優越性，希望這一論述能夠為我國室內光環境設計的發展帶來一定幫助。

參考文獻：

[1] 王雅.基于室內自然光環境分析的廣州地區中小學教室設計[D].華南理工大學，2014.

[2] 俞雪璠.廣州地區不同外遮陽形式的教室室內光環境研究[D].華南理工大學，2013.

[3] 孫文響.基于用戶行為的光環境智能控制系統研究[D].浙江大學，2016.

[4] 路博.室內光環境輔助性設計應用與研究[D].太原理工大學，2015.

[5] 姚鑫.城市居住區照明評價與設計標準研究[D].天津大學，2010.