基于DIALux軟件的居住空間光環境設計研究

馬驊龍

（鄭州工業應用技術學院，河南 鄭州 451150）

人類漫長的發展歷史中，太陽光每天東升西落，人類的生物鐘也慢慢形成了，白天工作生活，晚上休息睡覺，第一次成功的人工取火，是人類利用自然創造光亮的開始，它照亮了人類文明的歷程.電燈的發明及普及使得人們真正成為夜晚的主宰.人造光源的出現改變了我們的生活，使這個世界擁有日落后的精彩.20世紀60年代以后，工業化社會的成熟以及科學技術的飛速發展，進一步改變了人類社會的基本生活面貌，人們對光的感知，研究也越來越深入，建筑上對自然光的引入，人工照明設計的發展，使得人們對空間照明設計越來越重視.

在現實生活中，大多數人甚至設計師對空間照明重視程度不夠，比如，一室一燈，只考慮把空間照亮，不考慮照明方式，空間照度并不符合國家照度標準；在選擇燈具時，只考慮燈具造型，不考慮光源的類型、光色、顯色指數等，造成能源的浪費，不符合綠色照明的理念；空間中燈光隨意搭配，對光色的把握或空間整體的布光沒有清晰的思路，空間光環境氛圍的營造沒有清醒的認識，不能打造合理、舒適的室內空間光環境，進而對人的生理、心理產生不利的影響.殊不知，空間光環境設計的目的并不是簡單的照亮空間，而是控制燈光，根據人的行為來進行合理的布光，用燈光營造氛圍，充分考慮到人的心理、生理因素，打造合理、舒適，符合國家標準的室內光環境.本文基于DIALux軟件，以中華人民共和國住房和城鄉建設部和中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布的建筑照明設計標準（GB50034-2013）為設計標準，來探討居住空間光環境設計.

1 設計出發點

1.1 空間中人的行為

室內光環境設計不僅僅是為了照亮空間，而是如何控制燈光，營造空間氛圍，滿足空間中人的各種行為的照明.對于居住空間光環境設計亦是如此，應依據空間中人的行為進行設計.比如，客廳，人們在這個空間中的行為有多種可能性，或聊天會客，或在沙發上看書，或看電視等，不同的行為需要不同的照度.在聊天會客時，大燈打開，營造明亮的空間氛圍；躺在沙發上看書時，需要重點照明，可采用臺燈，筒燈等來滿足閱讀時的照度的需要；看電視時，為了緩沖明暗照度比，可采用隱藏的燈帶設計，或是在客廳放置落地燈等來營造舒適的空間光線.不同類型的光源分別控制，在不同的時間，滿足人不同行為的照明需要，達到節能的需要.最忌諱的就是一室一燈，需要照明時就開燈，不需要時就關掉，這不僅僅不符合人的生理，心理需求，而且會造成電能的浪費.

設計是為了解決空間存在的問題，室內光環境設計亦是如此.在解決空間照明問題時，一定要打破常規，存在不一定就是最合理的.比如廚房，大多數設計是在頂部放置一個一般照明的光源，大多數人也習以為常，殊不知，這樣的照明設計存在很大的問題.廚房是一個操作區，在櫥柜上進行洗、切、炒等行為，如果空間中心頂部放置一個光源，那么當人在廚房做飯時，櫥柜操作區正好是一個影子，不利于人進行操作行為，所以應在操作區上方增加重點照明，從而滿足行為需要的照度.

室內光環境設計的出發點應是具體的人的行為，因為不同的人在空間中有不同的行為，在設計之初，就應充分了解客戶的年齡，職業和行為習慣等，只有這樣，才能有針對性的去設計出適合居住者的光環境空間.

1.2 空間氛圍的營造

設計照明，就是要站在使用者的立場上，最大程度提高光線給使用者帶來的心理上和生理上的效果，創造一個讓居住人提升精神面貌的美好空間，而照明是花費較少成本就能提高空間檔次的設計途徑之一.如何讓照明反映出照射對象的特征，如何讓對象看上去更美.而且，所謂看上去更美，并不單指“讓房子看上去更美”，還有一層意思是要讓“居住人看上去更美麗”.比如說就餐，不僅擺上桌子的菜要看上去漂亮，一起就餐的人的臉看上去美麗也是很重要的.就餐人的臉看上去美麗的話，就餐的時間就更加愉快，可以享受一段安逸美好的時光.

光色包括色溫和顯色指數，不同光色的光源會給人不同的心理感受，在空間中模擬自然光的變化會給人帶來舒適感.技術的進步已經讓光源有著多種光色的變化，選擇合適的光色對空間氛圍的營造是很重要的.另外，光色也會影響人的生理感受，比如餐廳就適合采用低色溫、顯色指數較高的光源，在低色溫的光源下，幫助消化的食物的唾液會分泌較多，光源的顯色指數高，就能最大程度還原食物的色彩，促進食欲.

室內光環境氛圍的營造應該把握好色溫與照度的關系.低色溫低照度的搭配適合臥室空間氛圍的營造，給人以溫馨舒適的感覺；高色溫高照度營造的明亮、輕快的感覺適合客廳使用；低色溫高照度會給人以抑郁、陰森的感覺，要避免在居住空間的使用；高色溫低照度的光源會給人悶熱的感受，不太適合居住空間光環境氛圍的營造.

室內光環境氛圍的營造應該把握好光色、照度、顯色指數這幾個光源參數，在不同的空間采用不同的照射方式，營造舒適的空間感受.

2 設計依據

2.1 照度標準

為在建筑照明設計中貫徹國家的法律、法規和技術經濟政策，滿足建筑功能需要，有利于生產、工作、學習、生活和身心健康，做到技術先進、經濟合理、使用安全、節能環保、維護方便，促進綠色照明應用，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布國家標準《建筑照明設計標準》，其中居住空間光環境設計照度標準值如表一、表二、表三所示.

從表格中可以看出，在居住空間光環境設計中，不同空間照度標準值不一樣，在0.75m的參考平面上，起居室一般活動照度要達到100 lx，顯色指數Ra為80，書寫、閱讀時照度要達到300 lx，顯色指數為80；餐廳照度要達到150 lx，顯色指數Ra為80；在廚房進行一般活動照度要達到100 lx，顯色指數為80，操作臺臺面照度要達到150 lx，顯色指數為80；走道、樓梯間地面照度達到50 lx即可，顯色指數為60；老年人起居室一般活動照度200即可，但是書寫閱讀照度要達到500 lx.

表一 住宅建筑照明標準值1

表二 住宅建筑照明標準值2

表三 住宅建筑照明標準值3

表四 住宅建筑照明功率密度限值

在室內光環境設計中，既要達到空間的照度標準值，也要綠色照明，滿足照明功率密度值.以人為本是照明的目的，照明節能應該是在滿足規定的照度和照明質量要求的前提下進行考核，目前美國、日本、俄羅斯等國家均采用照明功率密度（LPD）作為建筑照明節能評價指標，其單位為W/m2，我國在照明節能方面也采用此評價指標，如表四.

從表四可以看出，起居室、臥室等空間照明功率密度限值現行值要≤6.0W/m2,目標值為≤5.0W/m2.這就要求在光環境設計中要采用發光效率高的光源，比如，選用的照明光源、鎮流器的能效應符合相關能效標準的節能評價值；一般場所不應選用鹵鎢燈，對商場、博物館顯色要求高的重點照明可采用鹵鎢燈；一般照明不應采用熒光高壓汞燈；一般照明在滿足照度均勻度條件下，宜選擇單燈功率較大、光效較高的光源等.

2.2 DIALux模擬計算

可讀取配光數據的軟件有很多，但是既能免費使用，又有照明廠家支持的軟件還是要數DIALux.在對居住空間室內光環境進行設計后，我們要利用DIALux軟件進行模擬計算，檢驗是否符合國家照度標準值以及照明功率密度值.DIALux是德國DIAL公司開發的專門用來模擬照明效果的應用軟件，歐洲照明廠家都提供插件，是免費公開使用的.中國照明廠家也陸續加入，比如歐普、三雄極光和雷士等.我們可以直接選擇對應廠家的光源在軟件里進行模擬.通過模擬，可以檢驗光環境設計方案是否符合國家標準，進而改善空間照明.

圖一 某客餐廳照明設計等照度曲線

某客餐廳光環境設計，按照照明設計方案進行布光，主光源采用的是OPPLE 2*36w，色溫6400k的插管熒光燈，燈帶采用的是OPPLE 28w T5直管熒光燈，餐吊燈采用的是OPPLE 45w節能燈，筒燈采用的是OPPLE 13w節能燈.在DIALux軟件里進行模擬計算得到等照度曲線，參考居住空間照度標準值，發現客餐廳照度值偏高，達到了240 lx，如圖一.根據測光結果，照明功率密度達到了12.69W/m2，如圖二，遠超過國家規定的照明功率密度限值現行值6.0W/m2，再根據客餐廳的偽色表現圖，如圖三，提出解決方案，改善照明環境.適當降低主光源功率，采用光源效率更高的LED燈，客廳部分降低主光源功率的同時，增加重點照明，滿足書寫、閱讀需要，最終依據測光結果數據，來檢驗是否符合國家照度標準.

圖二 某客餐廳照明設計測光結果

圖三 某客餐廳照明設計偽色表現圖

居住空間光環境設計，應充分考慮居住者的行為習慣，營造空間氛圍，空間照明設計方案最終要依靠DIALux軟件進行模擬計算，來檢驗是否符合標準.不能憑直覺感覺，要打破常規，理性設計，切實解決居住者空間中的照明問題，打造舒適、健康的室內光環境.