Архитектурный дизайн освещения — это область в архитектуре, дизайне интерьера и электротехнике, которая занимается проектированием систем освещения, включая естественный свет, электрический свет или и то, и другое для удовлетворения потребностей человека.

В процессе проектирования учитывается:

Вид деятельности человека, для которого должно быть обеспечено освещение
Требуемое количество света
Цвет света, поскольку он может влиять на виды отдельных объектов и окружающей среды в целом
Распределение света в освещенном помещении, будь то внутри или снаружи
Эффект самой освещенной системы на пользователя
Целью дизайна освещения является реакция человека, ясно видеть и без дискомфорта. Цель архитектурного освещения — дальнейшее развитие архитектуры или опыта зданий и других физических структур.

история
Газовое освещение было достаточно экономичным, чтобы освещать улицы в крупных городах, начиная с начала 1800-х годов, а также использовалось в некоторых коммерческих зданиях и домах богатых людей. Газовая мантия повысила яркость освещения и освещения керосиновых ламп. Следующее значительное снижение цены произошло с лампой накаливания, питаемой от электричества.

концепция
Архитектурное проектирование освещения фокусируется на трех фундаментальных аспектах освещения зданий или пространств. Во-первых, это эстетическая привлекательность здания, особенно важная для освещения розничной торговли. Во-вторых, эргономичный аспект: показатель того, какая функция играет освещение. В-третьих, проблема энергоэффективности для обеспечения того, чтобы свет не терялся из-за чрезмерного освещения, либо путем ненужного освещения вакантных пространств, либо путем обеспечения большего количества света, чем это необходимо для эстетики или задачи.Также необходимо учитывать культурные факторы; например, яркие огни были признаком богатства на протяжении большей части истории Китая.

Дневное освещение
Когда Солнце пересекает небо, оно может показаться красным, оранжевым, желтым или белым в зависимости от его положения. Меняющийся цвет Солнца в течение дня в основном является результатом рассеяния света и не обусловлен изменениями излучения черного тела. Синий цвет неба вызван рэлеевским рассеянием солнечного света из атмосферы, который имеет тенденцию рассеивать голубой свет больше, чем красный свет.

Для цветов, основанных на теории черного тела, синий проявляется при более высоких температурах, а красный — при более низких, более холодных температурах. Это противоположность культурных ассоциаций, приписываемых цветам, в которых красный цвет представляет собой горячий и синий холод.

арматура
Осветительные приборы выпускаются в самых разных стилях для различных функций. Наиболее важными функциями являются держатель источника света, обеспечивающий направленный свет и избегающий визуального блика. Некоторые из них очень простые и функциональные, в то время как некоторые из них являются произведениями искусства сами по себе. Можно использовать почти любой материал, если он может переносить избыточное тепло и соответствует кодам безопасности.

Важным свойством светильников является световая эффективность или эффективность настенной розетки, что означает количество полезного света, исходящего от светильника на использованную энергию, обычно измеряемую в просвете на ватт. Устройство, использующее сменные источники света, также может иметь свою эффективность, указанную как процент света, прошедшего от «луковицы» к окружающей среде. Чем прозрачнее осветительная арматура, тем выше эффективность. Затенение света обычно снижает эффективность, но увеличивает направленность и вероятность визуального комфорта.

PH-лампы — это серия светильников, созданных датским дизайнером и писателем Полом Хеннингсеном с 1926 года. Лампа спроектирована с несколькими концентрическими оттенками, чтобы исключить визуальный блик, излучая только отраженный свет, затеняя источник света.

Фотометрические исследования
Фотометрические исследования (также иногда называемые «макеты» или «точки по точкам») часто используются для имитации проектов освещения для проектов до их постройки или ремонта. Это позволяет архитекторам, дизайнерам освещения и инженерам определять, будет ли предлагаемая установка освещения доставить количество света. Они также смогут определить коэффициент контрастности между светлыми и темными областями. Во многих случаях эти исследования ссылаются на IESNA или CIBSE, рекомендуемые методы освещения для типа приложения. В зависимости от типа области различные аспекты дизайна могут быть подчеркнуты для обеспечения безопасности или практичности (например, поддержания равномерного уровня освещенности, избежания бликов или выделения определенных областей). Для их создания часто используется специализированное программное обеспечение, которое обычно сочетает использование двумерных цифровых чертежей САПР и программного обеспечения для моделирования освещения.

Цветовая температура для источников белого света также влияет на их использование для определенных применений. Цветовая температура источника белого света — это температура в кельвинах теоретического излучателя черного тела, который наиболее точно соответствует спектральным характеристикам лампы. Лампа накаливания имеет цветовую температуру около 2800-3000 кельвинов; дневной свет составляет около 6400 кельвинов.Нижние цветные лампы имеют относительно большую энергию в желтой и красной части видимого спектра, а высокие цветовые температуры соответствуют лампам с более сине-белым внешним видом. Для критических задач проверки или соответствия цвета или для розничных дисплеев продуктов питания и одежды цветовая температура ламп будет выбрана для наилучшего общего эффекта освещения. Цвет может также использоваться по функциональным причинам. Например, синий свет затрудняет просмотр вен и, таким образом, может использоваться для предотвращения употребления наркотиков.

Коррелированная цветовая температура
Цветовая температура источника света — это температура идеального излучателя черного тела, который излучает свет сопоставимого оттенка по сравнению с источником света. Цветовая температура является характеристикой видимого света, который имеет важные применения в освещении, фотографии, видеографии, издательском деле, производстве, астрофизике, садоводстве и других областях. На практике цветовая температура имеет смысл только для источников света, которые на самом деле довольно близки к излучению какого-либо черного тела, т. Е. К линии от красновато-оранжевой через желтый и более или менее белый до синевато-белого цвета; не имеет смысла говорить о цветовой температуре, например, зеленого или пурпурного света. Цветовая температура обычно указывается в блоке абсолютной температуры, кельвине, имеющем единичный символ K.

Для освещения интерьеров зданий часто важно учитывать цветовую температуру освещения. Например, более теплый свет (например, более низкая цветовая температура) часто используется в общественных местах, чтобы способствовать расслаблению, в то время как более прохладный (более высокая цветовая температура) свет используется для усиления концентрации в офисах.

Точечное торможение CCT для светодиодной технологии рассматривается как сложная задача, так как эффекты биннинга, возраста и температуры дрейфа светодиодов изменяют фактическое значение цветового значения. Здесь системы обратной связи используются, например, с цветовыми датчиками, для активного мониторинга и контроля цветовой мощности нескольких светодиодов смешения цветов.

Цветовая температура электромагнитного излучения, излучаемого идеальным черным телом, определяется как его температура поверхности в кельвинах или, альтернативно, в потухах (микро-обратном кельвине). Это позволяет определить стандарт, по которому сравниваются источники света.

Категоризация различного освещения
В той степени, в которой горячая поверхность излучает тепловое излучение, но не является идеальным излучателем черного тела, цветовая температура света не является фактической температурой поверхности. Свет лампы накаливания — это тепловое излучение, а лампа приближается к идеальному излучателю черного тела, поэтому его цветовая температура — это, по существу, температура нити накала.

Многие другие источники света, такие как люминесцентные лампы или светодиоды (светоизлучающие диоды) излучают свет в основном за счет других процессов, кроме теплового излучения. Это означает, что излучаемое излучение не следует форме спектра черного тела. Этим источникам назначается так называемая коррелированная цветовая температура (CCT). CCT — это цветовая температура излучателя черного тела, который для восприятия цвета человека наиболее близко соответствует свету от лампы. Поскольку такое приближение не требуется для ламп накаливания, CCT для лампы накаливания — это просто его нескорректированная температура, полученная из сравнения с излучателем черного тела.

методы
Для простых установок ручные вычисления на основе табличных данных могут использоваться для обеспечения приемлемого дизайна освещения. Более критические или оптимизированные проекты теперь обычно используют математическое моделирование на компьютере.

Основываясь на положениях и высоте монтажа светильников и их фотометрических характеристиках, предложенную схему освещения можно проверить на равномерность и количество освещения. Для более крупных проектов или с нерегулярными планами этажей может использоваться программное обеспечение для проектирования освещения. Каждое приспособление имеет свое местоположение, и может быть введена отражательная способность стен, потолка и полов. Затем компьютерная программа создаст набор контурных диаграмм, наложенных на план этажа проекта, показывая уровень освещенности, ожидаемый на рабочей высоте. Более продвинутые программы могут включать эффект света от окон или световых люков, что позволяет дополнительно оптимизировать эксплуатационные расходы на установку освещения. Количество дневного света, полученного во внутреннем пространстве, обычно можно анализировать, вычисляя коэффициент дневного света.

Метод зональной полости используется в качестве основы для ручных, табличных и компьютерных расчетов. Этот метод использует коэффициенты отражения поверхностей помещений для моделирования вклада в полезную освещенность на рабочем уровне комнаты из-за света, отраженного от стен и потолка. Упрощенные фотометрические значения обычно даются изготовителями приборов для использования в этом методе.

Компьютерное моделирование наружного освещения на потолке обычно происходит непосредственно из фотометрических данных. Полная мощность освещения лампы делится на небольшие сплошные угловые области. Каждая область расширяется до поверхности, которая должна быть освещена, и площадь рассчитывается, давая мощность света на единицу площади. Если для освещения одной и той же области используются несколько ламп, каждый вклад суммируется. Снова подсвеченные уровни освещенности (в люксах или ногах) могут быть представлены в виде контурных линий с постоянным значением освещенности, наложенными на чертеж плана проекта. Ручные вычисления могут потребоваться только в нескольких точках, но компьютерные вычисления позволяют лучше оценить однородность и уровень освещения.

Международные профессиональные организации
Осветительное инженерное общество Австралии и Новой Зеландии было создано в 1930 году во время Великой депрессии.

Международная ассоциация дизайнеров освещения (IALD) была основана в 1969 году, и ее нынешняя миссия «обслуживать членство в IALD во всем мире, поощряя видимый успех своих членов в практическом дизайне освещения». Организация создала новое отношение к профессии и поднял профиль архитектурного освещения, одним из его главных целей.

Ассоциация профессиональных дизайнеров освещения (PLDA) была создана в 1993 году как Европейская ассоциация дизайнеров освещения (ELDA, позднее ELDA +). До тех пор, пока он не был распущен в 2014 году, именно с IALD было одним из основных авторитетов в области дизайна освещения в архитектуре.

Освещающее инженерное общество Северной Америки (IESNA) стремится улучшить освещенную среду, объединив тех, кто обладает знаниями в области освещения, и переведя эти знания в действия, которые приносят пользу общественности.

Национальный совет по квалификациям для профессий освещения (NCQLP) является некоммерческой организацией, основанной в 1991 году для обслуживания и защиты благосостояния общественности посредством эффективной и эффективной практики освещения. В рамках процесса экспертной оценки NCQLP устанавливает требования к образованию, опыту и экзаменам для базовой сертификации по профессиям освещения. NCQLP установил процесс сертификации, с помощью которого практикующие в освещении и смежных областях, посредством тестирования, демонстрируют свои знания и опыт во всех профессиях освещения. Те, кто успешно завершил экзамен по сертификации освещения NCQLP, имеют право использовать аккредитацию LC (Lighting Certified) после их имени для профессиональных целей.

Международная комиссия по освещению (CIE) — это организация, «посвященная международному сотрудничеству и обмену информацией между странами-членами по всем вопросам, касающимся науки и искусства освещения». CIE работает в глобальном масштабе для разработки и публикации стандартизации освещения, практические документы.

Профессиональная ассоциация освещения и звука (PLASA) представляет интересы многих дизайнеров и производителей освещения, некоторые из которых участвуют в рынке архитектурного освещения. PLASA ориентирована на Великобританию, но представляет компании на европейском и международном уровнях.

В Швейцарии существует гораздо больше национальных организаций, таких как Schweizerische Licht Gesellschaft (SLG), Ассоциация дизайнеров Lumière et Éclairagistes (ACE) во Франции, Комитет по изучению эллинской подсветки (HIC) в Греции и Associazione Professionisti dell’Illuminazione ( APIL) в Италии.

Система управления освещением
Датчик движения
таймер
потрогать
X10 (промышленные стандарты)
Управление освещением 0-10 В
Цифровой адресный интерфейс освещения Dali dimmable

Публикации об архитектурном освещении
В «Хвала теням» Джун’итир Танизаки — эссе по японской эстетике в отличие от изменений. Сравнение света с тьмой используется для контраста западной и азиатской культур.
Строение света Ричарда Келли
Освещение современной архитектуры Дитриха Неймана
Сделано из света | Спиры + майор | Дизайнеры, работающие со светом
Метод освещения сцены Стэнли Маккандлесс
Архитектурное освещение: проектирование со светом и пространством Эрве Дескотта с Сесилия Рамос (автор)
Основы проектирования освещения (эмпирическая система США) Марка Карлена (автор), Джеймс Р. Бенья (автор),
Архитектура света: учебник процедур и практик для архитектора, дизайнера интерьера и дизайнера освещения. автор Sage Russell
Освещение и модернизация освещения: руководство по энергосберегающему освещению Джеймсом Р. Бени (автор), Донна Дж. Ливан
Основы освещения Сюзан М. Винчип
Дизайн со светом: искусство, наука и практика архитектурного освещения Дизайн Джейсона Ливингстона.
Освещение: основные понятия / Уоррен Г. Джулиан, редактор; написанные членами Архитектурного научного факультета Сиднейского университета
Архитекторы de lumières (2003) Луи Клэра (двуязычная публикация на французском и английском языках)

Архитектурные конструкции
С ростом глобального внимания к зеленому дизайну и энергетическим кодам, дизайн освещения и его роль в устойчивости стали более известными, в результате чего появилось множество отраслевых публикаций по освещению и увеличение охвата в архитектурных публикациях.

терминология
Встраиваемый светильник
Защитный кожух скрыт за потолком или стеной, оставив только сам прибор. Потолочный вариант часто называют потолочным светильником.
«Банки» с различными лампами
Жаргон для недорогих продуктов для потолочного освещения, которые утоплены в потолок, или иногда для подсветки, размещенных на полу. Название происходит от формы корпуса. Термин «огни для гонок» часто используется в Канаде и в некоторых частях США.
Световой сигнал
Утопленный в потолок в длинной коробке напротив стены.
Наполная лампа
Troffer
Утопленные люминесцентные светильники, обычно прямоугольные по форме, вписываются в сетку с капюшальным потолком.
Поверхностный свет
Готовый корпус открыт, а не утопленное крепление с поверхностью
Люстра
Подвесной светильник
Подвешены к потолку с помощью цепочки или трубы
Бра
Предоставлять вверх или вниз огни; может использоваться для освещения художественных работ, архитектурных деталей; обычно используется в коридорах или в качестве альтернативы потолочному освещению.
Осветительная арматура
Индивидуальные светильники («гусеницы») могут быть расположены в любом месте вдоль дорожки, что обеспечивает электроэнергию.
Свет в шкафу
Установлены ниже кухонные настенные шкафы
Аварийное освещение или знак выхода
Подключается к резервному аккумулятору или к электрической цепи, которая имеет аварийное питание, если сетевое питание не работает
Высокое и низкое освещение
Обычно используется для общего освещения для промышленных зданий и часто в больших магазинах
Газовое освещение или промышленное освещение
Часто длинные линии люминесцентных ламп используются на складе или на заводе
Наружное освещение и ландшафтное освещение
Используется для освещения дорожек, автостоянок, дорог, строительных экстерьеров и архитектурных деталей, садов и парков.
тумба
Тип архитектурного наружного освещения, являющегося коротким, вертикальным заземлением, обычно используемым для обеспечения освещения отсечной подсветки для выходного освещения, светлых дорожек, ступеней или других путей.
уличный свет
Освещение потолка
Обычно монтируются на полюсах или на стойках — для ландшафтных, автомобильных и автостоянок

Типы ламп
Типы электрического освещения включают:

Лампы накаливания
Дуговые лампы
Газоразрядные лампы (например, люминесцентные и компактные люминесцентные лампы, неоновые лампы, металлогалогенные лампы, современные фотографические вспышки)
Лазеры
Светодиоды (светодиоды), включая OLED
Серовые лампы

имя	Оптический спектр	Номинальная эффективность (Лм / Вт)	Время жизни (MTTF) (часы)	Цветовая температура (Кельвин)	цвет	цвет оказание индекс
Лампа накаливания	непрерывный	4-17	2-20000	2400-3400	Теплый белый (желтоватый)	100
Галогенная лампа	непрерывный	16-23	3000-6000	3200	Теплый белый (желтоватый)	100
Флюоресцентная лампа	Линия ртути + Фосфор	52-100 (белый)	8000-20000	2700-5000 *	Белый (различные цветовые температуры), а также насыщенные цвета	15-85
Металлическая галогенная лампа	Квазинепрерывное	50-115	6000-20000	3000-4500	Холодный белый	65-93
Серовая лампа	непрерывный	80-110	15000-20000	6000	Бледно-зеленый	79
Натрий высокого давления	широкополосный	55-140	10000-40000	1800-2200 *	Розово-оранжевый	0-70
Натрий натрия низкого давления	Узкая линия	100-200	18000-20000	1800 *	Желтый, без цветопередачи	0
Светодиод	Линия плюс люминофор	10-110 (белый)	50000-100000	Различные белые от 2700 до 6000 *	Различные цветовые температуры, а также насыщенные цвета	70-85 (белый)
Индукционная лампа (внешняя катушка)	Линия ртути + Фосфор	70-90 (белый)	80.000-100.000	Различные белые от 2700 до 6000 *	Различные цветовые температуры, а также насыщенные цвета	70-85 (белый)

* Цветовая температура определяется как температура черного тела, излучающего аналогичный спектр; эти спектры сильно отличаются от спектров черных тел.
Наиболее эффективным источником электрического света является натриевая лампа низкого давления. Он производит для всех практических целей монохроматический оранжево-желтый свет, который дает аналогично монохроматическое восприятие любой освещенной сцены. По этой причине он обычно зарезервирован для использования наружного освещения. Напольные светильники низкого давления предпочитают публичное освещение астрономами, поскольку световое загрязнение, которое они генерируют, можно легко фильтровать, в отличие от широкополосных или непрерывных спектров.

Лампа накаливания
Современная лампа накаливания со свернутой нитью вольфрама была коммерциализирована в 1920-х годах, разработанная на основе лампы накаливания углеродом, введенной примерно в 1880 году. Также как и лампы для нормального освещения, существует очень широкий диапазон, в том числе низковольтный, которые часто используются в качестве компонентов в оборудовании, но теперь в значительной степени смещены светодиодами

В настоящее время существует интерес к запрету некоторых типов ламп накаливания в некоторых странах, таких как Австралия, которые планируют запретить стандартные лампы накаливания к 2010 году, поскольку они неэффективны при преобразовании электроэнергии в свет. Шри-Ланка уже запретила импортировать лампочки накаливания из-за высокого потребления электроэнергии и меньшего количества света. Менее 3% входной энергии преобразуется в полезный свет. Почти вся входная энергия заканчивается теплом, который в теплом климате затем должен быть удален из здания с помощью вентиляции или кондиционирования воздуха, что часто приводит к большему потреблению энергии. В холодном климате, где отопление и освещение требуется в холодные и темные зимние месяцы, побочный продукт тепла имеет, по крайней мере, некоторое значение.

Галогенная лампа
Галогенные лампы обычно намного меньше стандартных ламп накаливания, потому что для успешной работы обычно требуется температура лампы более 200 ° C. По этой причине в большинстве случаев имеется колба из плавленого кварца (кварца), но иногда алюмосиликатного стекла. Это часто запечатывается внутри дополнительного слоя стекла. Внешнее стекло является безопасностью, снижая УФ-излучение и потому, что галогенные лампы иногда могут взорваться во время работы. Одна из причин заключается в том, что кварцевая лампа имеет маслянистый остаток от отпечатков пальцев.Риск ожогов или пожара также выше при использовании голых лампочек, что приводит к их запрету в некоторых местах, если они не закрыты светильником.

Флюоресцентная лампа
Люминесцентные лампы состоят из стеклянной трубки, содержащей пары ртути или аргона под низким давлением. Электричество, протекающее по трубе, заставляет газы выделять ультрафиолетовое излучение. Внутренняя часть труб покрыта люминофорами, которые выделяют видимый свет при ударе ультрафиолетовой энергией. имеют значительно более высокую эффективность, чем лампы накаливания. При том же количестве генерируемого света они обычно используют от одной четверти до одной трети мощности лампы накаливания.

Светодиодная лампа
Твердотельные светодиоды (светодиоды) были популярны в качестве индикаторных ламп с 1970-х годов. В последние годы эффективность и производительность повысились до такой степени, что светодиоды теперь используются в приложениях для освещения ниши.

Светодиодные индикаторы известны своим чрезвычайно долгим сроком службы, до 100 000 часов, но светодиоды освещения работают гораздо менее консервативно (из-за высокой стоимости светодиода на ватт) и, следовательно, имеют гораздо более короткий срок службы.

Из-за относительно высокой стоимости на ватт светодиодное освещение наиболее полезно при очень низких уровнях мощности, как правило, для ламповых сборок менее 10 Вт. В настоящее время светодиоды являются наиболее полезными и экономичными в приложениях с малой потребляемой мощностью, таких как ночники и фонари. Цветные светодиоды также могут использоваться для акцентного освещения, например, для стеклянных предметов и даже поддельных кубиков льда для напитков на вечеринках. Они также все чаще используются в качестве праздничного освещения.

Эффективность светодиодов варьируется в очень широком диапазоне. Некоторые имеют более низкую эффективность, чем лампы накаливания, а некоторые значительно выше. Светодиодные характеристики в этом отношении склонны к неправильному толкованию, поскольку присущая направленность светодиодов дает им гораздо более высокую интенсивность света в одном направлении на каждый общий выходной сигнал.

Одноцветные светодиоды — это хорошо развитая технология, но белые светодиоды на момент написания еще имеют некоторые нерешенные проблемы:

CRI не особенно хорош, в результате получается менее точная цветопередача.
Распределение света от люминофора не полностью соответствует распределению света от светодиодной матрицы, поэтому цветовая температура изменяется под разными углами.
Характеристики фосфора ухудшаются с течением времени, что приводит к изменению цветовой температуры и падающей мощности. С некоторыми светодиодами ухудшение может быть довольно быстрым.
Ограниченная допуск тепла означает, что количество мощности, подаваемой в блок лампы, является частью мощности, используемой в лампе накаливания аналогичного размера.
Светодиодная технология полезна для дизайнеров освещения из-за ее низкого энергопотребления, низкой тепловыделения, мгновенного управления вкл. И выкл., А в случае одноцветных светодиодов, непрерывности цвета на протяжении всего срока службы диода и относительно низкой стоимости производства ,

В последние несколько лет было разработано программное обеспечение для объединения освещения и видео, позволяя дизайнерам освещения передавать видеоконтент на свои светодиодные светильники, создавая видеостену с низким разрешением.