基于DIALux技術下的住宅空間照明設計探究

王兆華 郭慧鵬

(1.包頭職業技術學院 材料工程系 2.包頭市森木裝飾工程有限公司，內蒙古 包頭 014035)

隨著人們對生態環保、健康綠色及質量意識的提升和照明科學技術的發展，人們對住宅空間照明的健康綠色化、人性舒適化的質量目標要求越來越高，而如何科學提升實現住宅空間照明使用質量就變得尤為關鍵。為此，從住宅空間照明設計實際情況出發，基于DIALux照明設計軟件技術功能，對住宅空間照明設計標準、規劃、定位、細分進行研究，以積極促進住宅空間照明設計質量更加科學合理、健康舒適、綠色節能的實現，切實達到滿足人們對住宅空間高質量照明視覺作業功效和健康綠色需求的目標。

一、DIALux照明設計技術軟件概述

DIALux是一款照明設計軟件，是當今市場上最具功效的照明計算軟件。軟件不斷更新升級的各個版本(目前的版本是DIALux evo 9.2)都免費供用戶使用。軟件針對建筑室內、室外和道路的照明都可用真實燈具的配光進行照明設計規劃與計算，并提供逼真的3D可視化模擬效果[1]、計算空間照明數據和導出報表等功能。能充分滿足照明設計師、電器師、燈光師的照明設計要求。

(一)軟件的整體特性

一是軟件工作界面明快簡潔，易于操作，軟件界面上方是菜單欄，左側列是繪圖工具欄，右側的大面積區域為圖紙繪制區[1]，繪圖區可拖動鼠標中鍵，實時放大縮小，操作非常方便，作業流程簡單且有效率。二是對室內區域，從多層樓的復雜建筑到單人間均能為其進行照明設計。三是對室外區域，規劃如綠地、停車場或道路照明等個別室外場景。同時，還可以了解室內外照明和其相對應的區域的交互作用。四是人造及日光方面，結合人造光和日光以符合不同的燈光場景來營造獨特的氛圍。五是光分布方面，透過數值和偽色圖[1]來獲取光分布的信息。六是照明標準方面，軟件具有當前國際或國內照明標準等重要技術參照條件，以此來規劃項目要求標準。七是DIALux提供25種語言支持，輕松進行跨國項目合作。八是數據庫健全，能滿足目前照明行業設計及計算的要求。

(二)軟件的操作功能

優秀的軟件一定會有出彩的功能。DIALux作為一款出色的照明設計軟件，它的各種實用高效的技術功能值得研學。一是建模功能。軟件制圖欄提供了建筑物構建、墻體、樓層、獨立式屋頂、天花板、門窗、空間構件以及家具物件等立體建筑模型，同時DIALux可以自動建立墻面，用戶可以透過內部輪廓來定義空間，自動標出室內空間名稱等信息。如果沒有工程圖，只需要導入JPG、BMP或PNG等格式的圖片文件，或是直接使用比如百度地圖的屏幕截圖即可創建可縮放的設計圖紙。實用的模型制作功能除了能節省時間還可以快速地正確評估個別空間，以滿足設計的各種需求。二是材質功能。提供了豐富實用的材料目錄、色彩目錄，同時通過參數的調整，可實現為設計所需建立模擬各種真實世界的色彩和材質，同時也可快速調入外部設計圖片素材等，以達到照明設計所需要求。三是燈具功能。燈具選擇方面，在菜單欄制造商燈具數據庫里，涵蓋全球與DIAL公司合作的所有照明燈具廠商的照明產品及數據。國內的如歐普照明、華藝照明、佛山照明等燈具制造廠商，只需在DIALux中下載安裝燈具插件，即可搜索跟自己設計所需的燈具，可及時查看到光源類型、光通量、功率、色溫值、顯色指數、眩光控制及壽命等基本的燈具參數。燈具布置設計時，可實時觀察到燈具布置情況及燈光照明效果。四是計算結果。在計算結果方面，其一是提供了一般天氣、晴朗及夜晚三種天氣模式，供設計師選擇所需。其二是軟件用真實燈具的配光進行規劃計算，能提供直觀精準的、立體逼真的燈具照明效果和照度等計算數據，讓人們對照明設計結果一目了然。其三是計算結果以多種表達方式呈現，內容包括設計產品信息數據、照明圖片、等照值線圖、偽色圖、照度值及能源消耗量顯示等，并導出相應的照明設計結果方案報表；結果報表可生成Word、Excel或PowerPoint等常用文件格式，同時圖紙版面布局、幅面尺寸均可按出圖需要設置，靈活輕松編輯數據，省時省力。

二、DIALux軟件技術在住宅空間照明設計中的應用

(一)照明設計標準的理解與執行

國標建筑照明設計標準中規定了住宅照明設計的標準值(表1)，這是我們進行照明設計的最基本的科學合理的實踐依據，那么如何更直觀、快速、精準地科學理解使用這些數值，這是我們研究應用的重點。在DIALux照明技術軟件中集成了歐標、國標等國際通用照明標準供照明設計時選用。從業者應科學執行國家住房和城鄉建設部、原國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布的自2014年6月1日起實施的《建筑照明設計標準》GB50034-2013[2]中規定照度標準值。在具體的住宅空間照明設計時，設計者可以預先制定好住宅空間所需照明照度標準值等技術參數，待住宅室內空間模型制作和材質調整完畢后，設置上需要的燈光，然后利用DIALux軟件進行照明照度計算，從計算結果圖1中，我們就可以清晰地觀察到擬定的工作面照度、地面、墻面、頂棚面及家具面等不同界面上的主要照明照度數值，以此對比住宅建筑照明標準值(表1)[2]就可以理解照明設計標準值的含義。與此同時，使用者只要結合具體的住宅工程實際照明需求，便能確定最終的照明照度及相關照明技術指標。既達到科學理解執行國標住宅照明設計標準的要求，又實現了創造更健康更適宜更綠色節能的住宅照明環境的目標。

圖1 分別為某住宅室內照明設計界面照度數值圖，0.75M水平照度數值圖

(二)不同類型房間的照明規劃設計

在住宅室內照明設計中，應根據住宅功能劃分(如客廳、臥室、衛生間等，見圖2)進行空間定位、空間大小、裝修裝飾風格、個性化使用要求、人性化需求來考慮照明設計的直接標準，還要考慮不同類型房間的一般照明、環境照明、局部照明、重點照明、混合照明等不同情況情境、不同作業面所需的照明方式及國標照明設計標準值。基于此方能綜合科學給定該房間的具體照明位置及照度設計標準。例如在客廳(起居室)的照明設計時，國標規定一般活動參考水平面照度應等于大于100lx，閱讀書寫則要達到300lx，且不宜太高，照度太高既不節能又超出人的視覺生理需要，就會引起視覺疲勞，損害視覺健康；如以學習為主的書房，以休息與閱讀兼有的臥室、兒童房間進行照明設計時，就要更加科學地考慮分析具體使用者(老、中、青、幼等)的生理、心理、人體工學等個性化需求與視覺健康的關系；比如老年人使用，要具體科學考慮是否增加照度，減少房間之間照明反差，減少眩光以及考慮用包含對人體有益藍光成分的光線來調節生理節律減少睡眠、情緒等疾病，以此綜合科學合理地規劃照明設計指標。廚房、餐廳、衛生間等房間的照明設計亦是如此，照明設計一定要依據使用功能所需、健康照明指標[5]、節能安全、人性化原則、個性化及人體工程學等要求科學定位，切忌片面追求裝飾照明效果、高亮度照明或低照度的看似“省電”節能，卻“不省眼”的不科學照明節能思想。因此只有依據住宅建筑照明照度標準(表1)，結合住宅照明設計實際所需，從大處著眼，細處著手，科學規劃設計不同類型房間的具體所需照明標準及視覺效果，才能保證使用者在住宅空間中生活、學習、工作等全方位持久性的照明質量。

表1 住宅建筑照明標準值

圖2 某住宅室內房間功能平面布置圖

(三)同一房間不同使用功能的照明定位設計

隨著人性化需求的持續多元增長和照明科技的不斷發展，在住宅照明設計中，依據居住者的不同使用需求，同一房間因其不同需求而產生出很多不同的使用功能。一般來說，客廳(起居室)的使用功能可分為全開、會客、日常、閱讀、影音、起夜；臥室功能可分為全開、日常、閱讀、休閑、影音、起夜；衛生間功能可分為全開、日常、盆浴、淋浴、梳妝、起夜；廚房餐廳功能可分為全開、就餐、烹飪、休閑、離開；書房功能可分為全開、工作、休息、休閑；兒童房功能可分為全開、日常、閱讀、休閑、作業、起夜；玄關過道可分為全開、日常、梳妝、起夜等等。不同的使用功能決定其照明設計也要求進行科學規劃靈活改變，以滿足其不同使用功能的照明要求標準。例如：客廳(起居室)空間，既包含日常起居、會客聊天、影音觀演等一般家庭活動功能，同時還要滿足使用者的閱讀書寫、起夜及清潔維護等功能。以上功能的確定，都要做好充分的規劃，力求合理科學，符合健康照明[3]、綠色節能的要求，這樣方可對不同使用功能情境的照明設計科學布局(圖3[4]所示是用DIALux照明軟件技術設計制作的客廳空間中不同使用功能的照明設計效果圖)。而臥室、書房、廚房、餐廳、過道等空間也會因其不同的使用功能要求，使得對照明設計要求也各異。因此，科學合理定位同一房間的不同使用功能情境，在具體照明設計展開時，才能做到照明位置、照明方式及照明照度科學系統化的設計，達到同一房間或空間不同使用功能的不同照明效果質量。

圖3 客廳全開、影音功能下照明定位設計效果圖

(四)同一房間不同區位的照明細分設計

一般來講，就住宅照明設計而言，關注不同類型房間、同一房間不同使用功能等的照明設計要求，這只是從宏觀、中觀兩個角度對照明設計的思考定位，要想達到更加人性化的理想照明照度落地效果質量，還需要從微觀角度出發，科學精準地細化同一房間不同使用功能區域位置的實際照明設計效果，因此應按照居住者的使用要求分別精細化設計，才能達到同一房間不同區位科學精準的照明設計要求(圖4所示，用DIALux照明軟件制作的客廳不同區位的照明細分設計圖)。首先，應從使用功能、生活習慣、人流動線、視覺健康等影響因素綜合考慮，一是科學細分同一房間不同區位的照明位置。例如，在客廳(起居室)空間照明設計時，頂棚可細分為沙發區位的頂棚照明、電視墻區位的頂棚及過道的頂棚照明等；立面可分為電視墻立面、沙發背景立面、電視墻立面、電視柜、過道立面照明等；地面可細分為沙發觀演區(與沙發頂棚一同考慮)、閱讀書寫區、茶幾休閑區(有時需要單獨考慮)、窗簾照明區位等，如用DIALux技術模擬的圖4所示。具體體現如客廳沙發區位的閱讀功能照明的細分定位，要確定閱讀的具體位置，是在沙發中間還是沙發側面等進行閱讀，同時還要考慮沙發區位在休閑影音功能模式下的照明設計及其他使用功能的細分需求。二是科學細分同一房間不同區位的照明方式。如采光照明方式是直接照明、半直接照明、間接照明、半間接照明或漫射照明，采取點光源、線光源還是面光源形式，從而確定是用筒燈、射燈、燈帶、燈槽、軌道燈還是壁燈，是選擇暗裝還是明裝方式等。其次，應用DIALux軟件技術設計工具，合理利用國標照明設計標準和國際照明委員會CIE推薦的被觀察物的亮度為相似環境的3倍，即相似環境與被觀察物體本身的反射比最好控制在0.3～0.5的亮度健康范圍值，精細化分析各區位平均照度、作業面照度、維持平均照度、識別對象等的垂直照明與水平照明的關系，科學化細分直接照明、間接照明、基礎照明、環境照明、重點照明及混合照明等實際照明效果。進而達到健康綠色節能適宜的住宅照明亮度目標。

圖4 客廳(起居室)不同風格功能下的不同區位照明設計細分圖

因此，只有統籌考慮科學細分同一空間不同區位的照明具體視覺作業功效的要求及照度標準，才能讓每一個區位細節在不同時間、不同維度上都能兼顧健康照明、綠色照明[3]及真正以人為本的人性化設計理念；以此形成不同區位都能滿足人們生理(照度)、心理(情感)以及人在住宅空間活動中動靜交互需要的照明照度要求，達到同一房間不同區位的健康照明質量和理想照明效果，才能讓使用者更舒適。

三、結語

綜上所述，住宅照明設計決定住宅空間照明的效果質量。DIALux技術是目前能夠科學輔助設計師對住宅空間照明設計高質量的科學精準落地的優選技術工具。只要科學依據國標建筑住宅照明設計標準，結合住宅具體空間照明設計實際所需視覺作業功效的要求及健康綠色節能指標，科學應用DIALux照明設計軟件技術，對住宅室內空間照明設計場景進行真實燈具的配光設計及可視化的3D仿真照明設計效果模擬，就能科學助力住宅空間照明設計質量的精準實現。進而為人們設計營造出更加優質舒適的人居住宅照明環境。