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摘要：室内设计师的困惑——灯光。本文将用通俗语言解读专业性灯光概念，用简练的语言阐述灯光布置逻辑、灯光影响因素以及如何选择灯光等问题展开详细的论述，进而解决灯光的布置间距以及整体空间照度估算等问题。
关键词：灯光设计；影响因素；设计思路与方法；灯光估算
1.灯光基础理论概述
1.1 灯光的基础概念白话理解
要想做好灯光设计，首先要理解灯光的基础概念或者说是常用名词。而这些概念在书本上写的比较具有学术专业性，让我们一时间很难快速理解。下面用较为白话的语言来简单描绘一下：
1）照度就是房间里有多亮。
2）光通量可以理解为光通过某一截面时光线的数量。
3）光强可以理解为光的密度或者说是光的核心动力源，它通常与光通量成正比例关系，也就是光强越大光通量也就越大。
4）色温就是光在我们眼中呈现出的颜色。比如在生活中我们看到的火焰是红色的，所以我们将红色定义为暖色，到了冬天白雪皑皑给人以清冷的感觉，所以我们将蓝白色定义为冷色。世界上一切的色彩都是光反射的结果。
在实际光源色温选择时我们会发现多数情况只有三种选择。
1）色温在3000K左右的暖光源，一般情况多为射灯。
2）色温在4000K左右的暖白光多用来模拟自然光。一般多选筒灯
3）色温在5000K左右的冷光，多用在办公等空间。比如格栅灯等。
1.2 灯光基础概念的类比理解
不知大家是否还记得，物理课上老师用水流来比喻电流的事情。
其实我们可以拓展的一下思维，光、电流、水流是不是都有着相同的属性呢？
我们先来回顾水流，影响出水量的主要有两个因素。
第一因素：水压。是水能够喷射多远的动力源。
第二因素：出水口的面积，也可以理解为管径。
这里我想重点说一下电，因为电灯如果没有电那么灯只能成为一种摆设，因此电灯可以理解为电于光的一种转换媒介。那么水光电之间是否存在着同属性的类别关系呢？下面我们来看一下。
第一因素：水压 = 电压 = 光强；
第二因素：管径 = 平方（电线的横截面积）=光通量
根据这个原理，我们就可以这样理解：
灯就好比是水龙头，光就好比是水，室内就好比是一个容器，房间里装了多少的光，也就是房间的照度了，如果装的光过多光就会溢出来了，那么就是我们常说的曝光过度了。
也许有人会问，水放在杯子里要很久才能蒸发掉而光为什么在关灯的一刹那就会没有了呢？因为光的运动速度太快，光的能量也就在相同的光速时间里损失殆尽了。其原理就好比水击打在墙上后冲击能量会迅速减少一样，能量没有了自然就黑了。
1.3 什么是灯？
我们常说的灯，其实是由灯和灯罩两部分构成。因为一盏灯发出的光线数量值在一定时间内是固定的，为了提高光线的利用率，我们利用光线可以转变方向的原理将光线照到我们想照的地方去，于是我们设计了灯罩。
1.4 灯的分类形式
常用的灯光分类我们大都比较熟悉了，现在我们从几何学的角度来重新回顾一下灯光的分类。
从几何学角度讲可以分为：点光源、线光源和面光源。这里需要注意的是，点线面是可以相互转换的，点多构成线，线多构成面，点大成面，面小成点，点与面会随着空间的变化而发生定义上的变化。
2 灯光设计案例解析
实践是检验真理的最好方法，因此本文用实际案例来解析一下灯光设计的难点与要点。
项目概述：大面积层高4米局部挑高8米的售楼处销售空间，空间整体色彩为米黄色，局部有些深色木纹。
第一次，除灯带与艺术吊灯外，其他射灯按照2m-3m左右的间距均匀排列，光源采用9W LED射灯，色温为3000K。结果现场打出来的灯光效果非常的平淡缺少层次感，特别是挑高区域，照度明显不足。
回来后，开始查找关于灯光设计的书籍资料，并咨询了负责这个项目的电气工程师，在他那里得到了一个计算公式：
照度=光通量×灯具数量×利用率数×维护系数/面积。
刚拿到主个公式时真有种如获至宝的感觉，于是马上开始了图纸的调整工作。随着学习研究的逐步深入，一个个影响空间照度的因素显露出来，让我觉得这个公式并不完美，而且如果这些因素没有考虑的话将对设计产生非常重要的影响。
2.1 装饰完成面层高
四米的层高和八米的层高应该如何区分能，如果没有区分，结果又会像第一次一样挑空区照度依旧无法满足。
2.2 空间材料、色彩及造型
因为不同材料就代表有着不同的色彩、不同的硬度、不同的形态、不同的反射率，比如：亚光面白色乳胶漆的反射率为0.65、亚麻的反射率为0.15-0.25等，由此估算此空间的反射率大约在0.3左右。
2.3 区域功能的不同
关于这一点国家有明确的规范要求：
不同区域不同照度是非常合理的，因为这样才能达到最高的利用率，节能环保不说而且空间极具层次感。
2.4 空间造型与软装家具
在用DeLex软件在做灯光测试的时候会发现，一个摆放家俱的空间和一个未摆放家俱的空间亮度是不同的。前者明显会亮于后者。这里需要提醒一下的是，很多事情都不是恒定的，也要区分摆放家具的形式材料以及色彩等因素，如果空间本身比较暗，而摆放的都是白色板式家具的话，空间就不会变暗而会变亮了。
2.5 光线利用率
光是一种能量，因此光在空气中穿在的时候是会产生光损失，特别当光撞击到物体时，能量损失更加严重，然而光不会就此消失，他还会不停的撞击，直到能量消耗待一尽。因此空间中的光线总数量会大于灯自身光通量。
2.6 人眼的曝光补偿
人眼自动对不同光环境做出光平衡。比如：人们从光线充足的地方到一个光线不充足的地方，一开始什么也看不见清，但是随着时间的延续就可以渐渐看到了。根据这个原理，在做灯光设计的时候要允许有一个变动值。我们暂且把这个值预估为：±15%。
3 灯光设计的思路与方法
照度是指1平方米的光通量，本文前面将室内比作容器，把光比作水。那么如果将一平方米的光通量理解为一立方米的光通量的话应该就可以把光做量化处理，也就可以解决层高的问题了。按照这个思路开始了第二次灯光设计估算。首先选择了开敞洽谈区作为单体测试。
敞开洽谈区面积200平方，期望桌面照度达到300勒克斯，空间平均照度达到200勒克斯。
首先明确灯带，而后根据平面排布重点照明射灯（目标洽谈桌桌面）以及有展示画的墙面，这样排布会使空间有层次感而且主题明确。灯光排布完成后，统计灯光如下：灯带60米，射灯40盏。先以三雄极光产品目录中的灯光值为标准：1米18W的LED灯带光通量是1400流明，色温为3000K，由此可以算出灯带总光通量为84000流明。
在前文已知洽谈区层高为4米，洽谈桌高度为0.75米，所以有效高度为3.25米。洽谈区面积为200平方米所以有效的装光体积为650立方米，而设计希望的平均照度为200勒克斯，所以一共需要650×200=130000流明。前面经过计算已知灯带的总光通量等于84000流明。因此还需要46000流明，一共有40盏射灯那么每盏射灯需要1533流明。在前面有说过因为光会反射所以空间里的光线数量会大于计算数量，所以要乘以一个有效系数，因为洽谈区家具较多，地面为深色地毯所以可以转换的有效数量不高先暂定系数为0.7，这样可得实际需要的光通量为1073流明。再乘以眼睛的明暗适应值±15%就可以得出灯具选型的范围值为：912-1234流明之间。在三雄极光产品目录中找匹配的灯具选型可以匹配到：15W 色温3000K 光通量为1062流明，防眩光型。
同理，根据这样的方法将其他空间重新排布，为了避免有误，最后特意学习了DELUX软件并用三雄极光的灯光插件进行了灯光模拟，结果与预想基本一致。
施工单位也按这个最新方案进行了调整选型，最终效果得到了明显的改善。
4 结论与建议
这次的灯光设计调整感触较深的是：光虽然摸不着，看不见又看得见，看似复杂却可以通过类比的方式将它量化。水电光三者同理是顺利完成这次灯光调整的关键理论指导。下面总结一下灯光的布置方法以及改进后灯光公式。
1）灯具的排布方法（平面功能是灯具排布的理论依据与指导）。
第一步，先明确泛光照明，比如：艺术吊灯及灯带.
第二步，按平面功能排布重点照明，比如艺术画装饰品部位的射灯。
第三步，补充照明，根据具体情况添加辅助光源。如：壁灯、落地灯、地灯等。
2）灯光改进公式：以计算灯具选型为例
一盏灯具光通量=（面积×有效层高×规范照度/灯具数量）×空间光线反射利用系数×人眼自动调节系数。
根据这个公式，我们也可以反推已知一盏灯的光通量在规范区域照度值下，灯具的排布距离。
参考文献：
[1]【美】露西.马丁《室内设计师专用灯光设计手册》出版社名称：香港美术出版社 出版时间：2012年3月14-25.
[2]中央工艺美术学院环境艺术系 张绮曼 郑曙旸主编《室内设计资料集》出版社名称：中国建筑工业出版社 出版时间：2003年8月5室内光环境205-258
[3]三雄极光《三雄极光LED产品手册》出版时间：2017年9月14-25. 061-117
论文作者:徐学兴
论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/29
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