Architekturbeleuchtungsdesign

Lichtspiel im Inneren Jatiyo Sangshad Bhaban
Außenbeleuchtung der Lloyds Gebäude in London

Architekturbeleuchtungsdesign ist ein Arbeits- oder Studienfeld, das sich mit der Gestaltung von Beleuchtungssystemen in der gebauten Umgebung befasst, sowohl innen als auch außen. Es kann die Manipulation und das Design beider beinhaltenTageslichtundelektrisches Licht oder beides, um menschliche Bedürfnisse zu dienen.[1][2]

Das Lichtdesign basiert auf beiden Wissenschaft und die bildende Kunst. Das grundlegende Ziel der Beleuchtung in der gebauten Umgebung ist es, den Bewohnern klar und ohne Beschwerden zu erkennen.[1] Das Ziel des Architekturbeleuchtungsdesigns ist es, die Kunst und die Wissenschaft der Beleuchtung auszugleichen, um Stimmung, visuelles Interesse zu schaffen und die Erfahrung eines Raums oder Ortes zu verbessern und gleichzeitig die technischen und sicherheitlichen Anforderungen zu erfüllen.[3][4][5]

Überblick

Das überwiegend Tagelit Auditorium der Viipuri Municipal Library in den 1930ern

Der Zweck des Architekturbeleuchtungsdesigns besteht darin, die Merkmale des Lichts in einem Raum auszugleichen, um die technischen, visuellen und zuletzt nicht visuellen Komponenten zu optimieren[6] von Ergonomie in Bezug auf die Beleuchtung von Gebäuden oder Räumen.[7]

Zu den technischen Anforderungen gehören die Lichtmenge, die für die Ausführung einer Aufgabe erforderlich ist, die Energie, die durch die Beleuchtung innerhalb des Raums verbraucht wird, und die relative Verteilung und Reiserichtung für das Licht, um nicht unnötige Blendung und Beschwerden zu verursachen. Die visuellen Aspekte des Lichts sind diejenigen, die sich mit der Ästhetik und der Erzählung des Raums befassen (z. Einzelhandel Raum, die Verstärkung der Unternehmensmarke) und die nicht visuellen Aspekte sind diejenigen, die sich mit menschlicher Gesundheit und Wohlbefinden befassen.

Im Rahmen des Lichtdesignprozesses müssen auch kulturelle und kontextbezogene Faktoren berücksichtigt werden. Zum Beispiel war eine helle Beleuchtung ein Zeichen des Reichtums durch einen Großteil der chinesischen Geschichte.[8] Wenn jedoch bekannt ist, dass unkontrollierte helle Lichter schädlich sind, sind die Wirkung von Insekten, Vogel und der Sicht der Sterne.[9]

Geschichte

Die Geschichte von elektrisches Licht ist gut dokumentiert,[10] Und mit den Entwicklungen in der Beleuchtungstechnologie entwickelte sich der Beruf der Beleuchtung neben sich. Die Entwicklung von hoher Wirkung und kostengünstigem Preis Fluoreszenzlampen führte zu einer Abhängigkeit von elektrischem Licht und einem einheitlichen Deckenansatz für die Beleuchtung, aber die Energiekrise der 1970er Jahre erforderte mehr Berücksichtigung der Konstruktion und belebte die Verwendung von Tageslicht wieder.[11][12]

Das Illuminating Engineering Society of North America (IESNA) wurde 1906 gegründet und die britische Version wurde 1909 gegründet (heute bekannt als Society of Light and Lighting und Teil von von Cibse). Das Internationale Kommission für Beleuchtung (CIE) wurde 1913 gegründet und wurde zu einer professionellen Organisation geworden, die als die beste Autorität für das Thema Licht und Beleuchtung angenommen wurde.[13] Das Institution der Beleuchtungsprofis wurde 1924 als Verband der öffentlichen Beleuchtungsingenieure gegründet. Auf der ganzen Welt entwickelte sich ähnliche Berufsorganisationen.[14][15]

Zunächst konzentrierten sich diese Branchenorganisationen hauptsächlich auf die Wissenschaft und Ingenieurwesen von Beleuchtung als auf das ästhetische Design.[16] Aber 1969 etablierte eine Gruppe von Designern das Internationale Vereinigung der Beleuchtungsdesigner (IAld).[17] Andere Assoziationen nur für das Beleuchtungsdesign sind die Professional Lighting Designer Association (PLDA) gegründet 1994, die Association de Concepteurs Eclairage (ACE) in Frankreich gegründet 1995,[18] Der Associazione Professionist Dell'illuminazione (Apil) in Italien wurde 1998 gegründet,[19] Die Associação Brasirera de Arquitetos de Iluminação in Brasilien im Jahr 1999[20] und die Professional Association of Lighting Designer in Spanien (APDI) wurde 2008 gegründet.[21]

Als Beruf

Siehe auch: Lichtdesigner
Kimbell Art Museum Interieur mit Tageslichtkontrolle und elektrisches Lichtdesign von Richard Kelly (1969)

Architekturbeleuchtungsdesigner ist ein eigenständiger Beruf, der sich neben den Berufen von befindet die Architektur, Innenarchitektur, Landschaftsarchitektur und Elektrotechnik.[22]

Einer der frühesten Befürworter des Architekturbeleuchtungsdesigns war Richard Kelly der seine Praxis 1935 gründete.[23][24] Kelly entwickelte einen Ansatz zur architektonischen Beleuchtung, der heute noch verwendet wird, basierend auf der Wahrnehmung von drei visuellen Elementen, die in einem gemeinsamen Treffen von 1952 vorgestellt wurden American Institute of Architects, Die American Society of Industrial Designer (jetzt die Industrial Designer Society of America) und die Illuminating Engineering Society of North America, in Cleveland.[25]

Ausbildung

Während viele architektonische Beleuchtungsdesigner einen Hintergrund in haben Elektrotechnik, Architekturstechnik, Architektur oder Leuchte Fertigung, mehrere Universitäten und technische Schulen bieten jetzt Studiengänge speziell für das Design der Architekturbeleuchtung an.[26][27]

Verfahren

Der Prozess des Architekturbeleuchtungsdesigns folgt im Allgemeinen dem Arbeitsplan des Architekten in Bezug auf wichtige Projektphasen: Machbarkeit, Konzept, Detail, Baudokumentation, Standortüberwachung und Inbetriebnahme.[28][29]

Nach der Machbarkeitsstufe, in der die Parameter für das Projekt festgelegt sind, wird die Konzeptstufe in Bezug auf Lit -Effekt, technische Beleuchtungsziele und allgemeine visuelle Strategie in der Regel mit Konzeptskizzen entwickelt. Renderings, oder Moodboards.

Tagesbeleuchtung

Für Farben, die auf der Schwarzkörpertheorie basieren, tritt Blau bei höheren Temperaturen auf, während Rot bei niedrigeren, kühleren Temperaturen auftritt. Dies ist das Gegenteil der kulturellen Assoziationen, die Farben zugeschrieben werden, in denen Rot heiß und blau kalt darstellt.[30]

Armaturen

Hauptartikel: Leuchte
Das PH5 -Lampe1958 entworfen

Beleuchtungskörper werden in einer Vielzahl von Stilen für verschiedene Funktionen erhältlich. Die wichtigsten Funktionen sind als Halter für die Lichtquelle, um lichtes Licht zu liefern und zu vermeiden visuelle Blendung. Einige sind sehr schlicht und funktional, während einige Kunstwerke an sich sind. Fast jedes Material kann verwendet werden, solange es die überschüssige Wärme tolerieren kann und den Sicherheitscodes entspricht.

Eine wichtige Eigenschaft von Leuchten ist die Lichtausbeute oder Wall-Plug-Effizienz, was bedeutet, dass die Menge an nutzbarem Licht, das aus der Gerät pro gebrauchter Energie ausgeht, normalerweise in gemessen Lumen pro Watt. Eine Einrichtung mit austauschbaren Lichtquellen kann auch seinen Effizienz als prozentualer Lichtquellen von der "Glühbirne" zur Umgebung angezeigt haben. Je mehr transparent Die Beleuchtungsanlage ist die höhere Wirksamkeit. Schattierung Das Licht verringert normalerweise die Effizienz, erhöht jedoch die Richtungsalität und die Visuelle Komfortwahrscheinlichkeit.

Das PH-Lampen sind eine Reihe von Leuchten, die vom dänischen Designer und Schriftsteller entworfen wurden Poul Henningsen ab 1926.[31] Die Lampe ist mit mehreren konzentrischen Farbtönen ausgelegt, um zu eliminieren visuelle Blendung, nur emittiertem Licht, das die Lichtquelle verdeckt.[32]

Photometrische Studien

Das CIE 1931 x, y Chromatizitätsraum, der auch die Chromatizitäten von Schwarzkörper-Lichtquellen verschiedener Temperaturen zeigt (Planckian Locus) und konstante Linien Korrelierte Farbtemperatur

Photometrische Studien werden durchgeführt, um Beleuchtungsdesigns für Projekte zu simulieren, bevor sie gebaut oder renoviert werden. Das ermöglicht Architekten, Beleuchtungsdesigner und Ingenieure Um festzustellen, ob ein vorgeschlagenes Beleuchtungslayout die beabsichtigte Lichtmenge liefert.[33] Sie können auch das Kontrastverhältnis zwischen hellen und dunklen Bereichen bestimmen. In vielen Fällen werden auf diese Studien gegen die von IESNA oder CIBSE empfohlene Beleuchtungspraktiken für die Art der Anwendung verwiesen. Abhängig von der Art des Gebiets können unterschiedliche Designaspekte für die Sicherheit oder Praktikabilität betont werden (d. H. Die Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Lichtniveaus, der Vermeidung von Blenden oder Hervorheben bestimmter Bereiche). Ein spezialisiertes Beleuchtungsdesign -Anwendung wird oft verwendet, um diese zu erstellen, die typischerweise die Verwendung von zweidimensionalem Digital kombinieren CAD Zeichnungen und Beleuchtung Simulationssoftware.

Farbtemperatur Für weiße Lichtquellen wirkt sich auch die Verwendung für bestimmte Anwendungen aus. Die Farbtemperatur einer weißen Lichtquelle ist die Temperatur in Kelvin eines theoretischen Schwarzer Körper Emitter, der den spektralen Eigenschaften der Lampe am besten entspricht. Glühbirnenlampen haben eine Farbtemperatur zwischen 2700 bis 3000 Kelvin; Tageslicht ist um 6400 Kelvin. Niedrigere Farbtemperaturlampen haben relativ mehr Energie im gelben und roten Teil des sichtbaren Spektrums, während hohe Farbtemperaturen Lampen mit mehr blau-weißem Aussehen entsprechen. Für kritische Inspektions- oder Farbanpassungsaufgaben oder für Einzelhandelsdarstellungen von Lebensmitteln und Kleidung wird die Farbtemperatur der Lampen für den besten Gesamtbeleuchtungseffekt ausgewählt. Farbe kann auch aus funktionalen Gründen verwendet werden. Zum Beispiel macht es blaues Licht schwierig, Venen zu sehen, und kann daher verwendet werden, um den Drogenkonsum zu entmutigen.[34]

Korrelierte Farbtemperatur

Temperatur Quelle
1.700 k Übereinstimmende Flamme, Natriumlampen mit niedriger Druck (LPS/SOX)
1.850 k Kerzenflamme, Sonnenaufgang, Sonnenuntergang
2.700–3.300 k Glühlampen, weiche Weiße Fluoreszenzlampen
3.000 k Warmweißlampen
4,100–4.150 K. Mondlicht,[35] Kühle-weiße Fluoreszenzlampen
5.000 k Horizont Tageslicht
5.500–6.000 k Vertikales Tageslicht, elektronischer Blitz
6,200 k Xenon Short-Bogen-Lampe[36]
6.500 k Tageslicht, bewölkte, Tageslichtlampen
6.500–10.500 k LCD- oder CRT -Bildschirm
15.000–27.000 k Klarer blauer Poleward Himmel
Diese Temperaturen sind nur charakteristisch;
Es kann erhebliche Variationen vorhanden sein.

Das Korrelierte Farbtemperatur (CCt) einer Lichtquelle ist die Temperatur von einem Ideal Schwarzkörper Kühler Das strahlt das Licht des Vergleichs aus Farbton zu der der Lichtquelle. Farbtemperatur ist ein Merkmal von sichtbares Licht Das hat wichtige Anwendungen in Beleuchtung, Fotografie, Videografie, Veröffentlichung, Herstellung, Astrophysik, Gartenbauund andere Felder. In der Praxis ist die Farbtemperatur nur für Lichtquellen von Bedeutung, die tatsächlich etwas stark der Strahlung eines schwarzen Körpers entsprechen (d. H. Die auf einer Linie von Rotorange über gelb und mehr oder weniger weiß bis bläulich); Es ist nicht sinnvoll, von der Farbtemperatur von (z. B. einem grünen oder einem lila Licht) zu sprechen. Die Farbtemperatur wird herkömmlich in der Einheit der absoluten Temperatur, dem Kelvin, mit dem Einheitsymbol k angegeben.

Für das Beleuchtungsgebäude innenräumen ist es oft wichtig, die Farbtemperatur der Beleuchtung zu berücksichtigen. Beispielsweise wird häufig in öffentlichen Bereichen ein wärmeres Licht (d. H. Eine niedrigere Farbtemperatur) verwendet, um die Entspannung zu fördern, während ein kühleres (höheres Farbtemperatur) Licht verwendet wird, um die Konzentration in Büros zu verbessern.[37]

Das CCT -Dimmen für LED -Technologie wird als schwierige Aufgabe angesehen, da Binning-, Alters- und Temperaturdrifteffekte von LEDs die tatsächliche Farbwertausgabe ändern. Hier werden Feedback -Schleifensysteme zum Beispiel mit Farbsensoren verwendet, um die Farbausgabe mehrerer Farbmischungs -LEDs aktiv zu überwachen und zu steuern.[38]

Die Farbtemperatur der elektromagnetische Strahlung aus einem Ideal ausgestrahlt Schwarzer Körper ist definiert als seine Oberflächentemperatur in Kelvin oder alternativ in Mireds (Micro-Reciprocal Kelvin).[39] Dies ermöglicht die Definition eines Standards, mit dem Lichtquellen verglichen werden.

Methoden

Für einfache Installationen können Handkalkulationen auf der Grundlage tabellarischer Daten verwendet werden, um ein akzeptables Beleuchtungsdesign bereitzustellen. Kritischere oder optimierte Designs verwenden jetzt routinemäßig mathematische Modellierung auf einem Computer.

Basierend auf den Positionen und Montagehöhen der Vorrichtungen und ihren photometrischen Eigenschaften kann das vorgeschlagene Beleuchtungslayout auf Gleichmäßigkeit und Menge an Beleuchtung überprüft werden. Bei größeren Projekten oder solchen mit unregelmäßigen Grundrissen kann eine Beleuchtungsdesign -Software verwendet werden. In jeder Fixture wird der Standort eingegeben, und das Reflexionsvermögen von Wänden, Decken und Böden kann eingegeben werden. Das Computerprogramm erstellt dann eine Reihe von Konturdiagrammen, die im Projekt -Grundriss überlagert sind und die in der Arbeitshöhe zu erwarten Sie zu erwarten. Fortgeschrittene Programme können den Einfluss von Licht von Fenstern oder Oberlichtern umfassen, die eine weitere Optimierung der Betriebskosten der Beleuchtungsanlagen ermöglichen. Die Menge an Tageslicht, die in einem internen Raum empfangen wird Tageslichtfaktor Berechnung.

Die Zonenhöhlenmethode wird als Grundlage für Hand-, Tabellen- und Computerberechnungen verwendet. Diese Methode verwendet die Reflexionskoeffizienten von Raumflächen, um den Beitrag zur nützlichen Beleuchtung auf der Arbeitsebene des Raums aufgrund von Licht aus den Wänden und der Decke zu modellieren. Vereinfachte photometrische Werte werden normalerweise von den Fixure -Herstellern zur Verwendung in dieser Methode angegeben.

Die Computermodellierung der Hochwasserbeleuchtung im Freien erfolgt normalerweise direkt aus photometrischen Daten. Die Gesamtbeleuchtungskraft einer Lampe ist in kleine feste Winkelregionen unterteilt. Jede Region wird auf die Oberfläche verlängert, die beleuchtet und der Bereich berechnet werden soll, wodurch die Lichtleistung pro Flächeneinheit verleiht. Wenn mehrere Lampen verwendet werden, um den gleichen Bereich zu beleuchten, wird der Beitrag jedes Eins summiert. Auch hier können die tabellartigen Lichtstufen (in Lux- oder Fußkandeln) als Konturlinien des konstanten Beleuchtungswerts dargestellt werden, die auf der Zeichnung des Projektplans überlagert werden. Handberechnungen sind möglicherweise nur an wenigen Punkten erforderlich, aber Computerberechnungen ermöglichen eine bessere Schätzung des Gleichmäßigkeit und des Beleuchtungsniveaus.

Designmedien

Terminologie

Leuchte eingebraucht
Das Schutzhäuser ist hinter einer Decke oder einer Wand versteckt, sodass nur das Gerät selbst freigelegt ist. Die Deckenversion wird oft als Downlight bezeichnet.
"Dosen" mit einer Vielzahl von Lampen
Jargon für kostengünstige Downlighting Produkte, die in die Decke eingebunden sind oder manchmal für Uplights auf dem Boden gelegt werden. Der Name stammt aus der Form des Gehäuses. Der Begriff "Topflichter" wird häufig in Kanada und in Teilen der USA verwendet.
BOVE Light
In einer langen Schachtel gegen eine Wand in die Decke eingezogen
SPOFFER
Eingebrauchtes fluoreszierende Leuchten, die normalerweise rechteckig in Form in ein Tropfendeckgitter passen[40]
Oberflächenmontiert hell
Das fertige Gehäuse ist freigelegt, nicht mit der Oberfläche bündig.
Leuchter
Ein verzweigter Zier Leuchte entworfen, um an Decken montiert zu werden[41] oder Wände[42]
Pendellicht
Mit einer Kette oder einem Rohr an der Decke angehängt[43]
Leuchter
Lichter auf oder absagen; kann verwendet werden, um Kunstwerke und architektonische Details zu beleuchten; häufig verwendet in Flure oder als Alternative zur Überwandbeleuchtung
Schienenbeleuchtung Vorrichtung
Einzelne Vorrichtungen (genannt Spurköpfe) kann überall entlang der Strecke positioniert werden, die elektrische Leistung liefert.
Unterkabinettslicht
Unter den Küchenwandschränken montiert
Notfallbeleuchtung oder Ausgangsschild
Verbunden mit a Batteriesicherung oder zu einem elektrischen Stromkreis, der hat Notstrom Wenn die Netzkraft scheitert
Hoch- und Niedrigleuchtung
Typischerweise für allgemeine Beleuchtung für Industriegebäude und oft verwendet Big-Box-Stores
Streifenleuchten oder industrielle Beleuchtung
Oft lange Linien von Fluoreszenzlampen, die in a verwendet werden Lagerhaus oder Fabrik
Außenbeleuchtung und Landschaftsbeleuchtung
Gewohnt, Gehwege zu beleuchten, Parkplätze, Straßen, Gebäude Außen- und Architekturdetails, Gardens, und Parks
Poller
Eine Art architektonischer Außenbeleuchtung, die eine kurze, aufrechte, gemahlene Einheit ist, die normalerweise verwendet wird, um die Beleuchtung des Ausstiegs für die Beleuchtung des Ausstiegs, für Lichtwege, Stufen oder andere Wege zu ermöglichen
Strassenlicht
Eine Art von Pole-montiertem Licht, das mit hellen Straßen und Straßen beleuchtet wurde; Ähnlich wie mit an Pole montierte Flutlichter, jedoch mit einem Typ II-Objektiv (von Seite zu Seitenlichtverteilungsmuster) anstelle von Typ III[44]
Hochwasserbeleuchtung
Normalerweise Pole- oder Stütze-Montiert; Für Landschaft, Straßen und Parkplätze[45]

Lampentypen

Verschiedene Arten von elektrisch Beleuchtung hat eine sehr unterschiedliche Wirksamkeit und Farbtemperatur:[46]

Name Optisches Spektrum Lichtausbeute
(lm/W)		 Lebensdauer (Mttf)
(Std)		 Farbtemperatur
(Kelvin)		 Farbe Aussehen Farbe
Rendering
Index
Glühbirne Glühbirne Kontinuierlich 4–17 2–20000 2400–3400 Warm weiß (gelblich) 100
Halogenlampe Kontinuierlich 16–23 3000–6000 3200 Warm weiß (gelblich) 100
Leuchtstofflampe Quecksilber Linie + Phosphor 52–100 (weiß) 8000–20000 2700–5000* Weiß (verschiedene Farbtemperaturen) sowie gesättigte Farben erhältlich 15-85
Metallhalogenidlampe Quasi-kontinuierlich 50–115 6000–20000 3000–4500 Kaltes Weiß 65–93
Schwefellampe Kontinuierlich 80–110 15000–20000 6000 Blasses Grün 79
Hochdruck Natrium Breitband 55–140 10000–40000 1800–2200* Rosa Orange 0–70
Natrium niedriger Druck Schmale Linie 100–200 18000–20000 1800* Gelb, keine Farbwiedergabe 0
Leuchtdiode (Weiß)[Fehlgeschlagene Überprüfung] Linie plus Phosphor 10–110 50.000–100.000 Verschiedene Weiß von 2700 bis 6000* Verschiedene Farbtemperaturen sowie gesättigte Farben 70–85 (weiß)
Induktionslampe[Fehlgeschlagene Überprüfung] Quecksilber Linie + Phosphor 70–90 80.000–100.000 Verschiedene Weiß von 2700 bis 6000* Verschiedene Farbtemperaturen sowie gesättigte Farben 70–85 (weiß)

*Die Farbtemperatur ist definiert als die Temperatur von a Schwarzer Körper Ausgabe eines ähnlichen Spektrums; Diese Spektren unterscheiden sich ganz von denen von schwarzen Körpern.

Am meisten effizient Elektrische Lichtquelle ist die Natriumlampe mit niedriger Druck. Es produziert für alle praktischen Zwecke a monochromatisch Gelbes Licht, das eine ähnlich monochromatische Wahrnehmung einer beleuchteten Szene verleiht. Aus diesem Grund ist es im Allgemeinen für öffentliche Beleuchtungsverbrauchs im Freien reserviert. Natriumlichter mit niedrigem Druck werden von Astronomen für öffentliche Beleuchtung bevorzugt, da die Lichtverschmutzung Dass sie erzeugen, kann im Gegensatz zu Breitband- oder kontinuierlichen Spektren leicht gefiltert werden.

Glühbirne Glühbirne

Hauptartikel: Glühbirne Glühbirne

Die moderne Glühbirne mit einem gewickelten Filament von Wolfram, wurde in den 1920er Jahren kommerzialisiert, aus dem Kohlenstoff entwickelt Filament Lampe in etwa 1880 eingeführt. sowie Lampen für die normale Beleuchtung gibt es einen sehr weiten Bereich, einschließlich niedriger Spannung, häufig als Komponenten in Geräten verwendet, aber weitgehend durch LEDs.

Leuchtstofflampe

Hauptartikel: Leuchtstofflampe

Fluoreszenzlampen bestehen aus einem Glasrohr, das Quecksilberdampf oder Argon unter niedrigem Druck enthält. Durch den Röhrchen fließt Elektrizität führt dazu, dass die Gase ultraviolette Energie abgeben. Das Innere der Röhrchen wird mit beschichtet Phosphoren das gibt sichtbares Licht ab, wenn sie von ultraviolettem Energie getroffen werden.[47] haben viel höhere Effizienz als Glühlampen. Für die gleiche Menge an Licht verwenden sie normalerweise um ein Viertel, um ein Drittel der Kraft eines Glühlunschreibung zu erhalten.

LED-Lampe

Hauptartikel: LED-Lampe

Leuchtdioden (LEDs) wurden in den 1970er Jahren als Indikatorlichter weit verbreitet. Mit der Erfindung von LEDs mit hohen Ausgaben von Shuji NakamuraLEDs werden jetzt als verwendet als Festkörperbeleuchtung Für allgemeine Beleuchtungsanwendungen.[48]

Anfänglich wurde aufgrund relativ hoher Kosten pro Lumen LED -Beleuchtung am meisten für Lampenbaugruppen von unter 10 W verwendet, wie z. Taschenlampen. Entwicklung von Lampen mit höherer Ausgabe wurde durch Programme wie die USA motiviert L Preis.[49]

Siehe auch

Verweise

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Externe Links