1.1 如何建立光环境知识体系

为了让大家理解光环境知识体系的全貌，下页通过一张光环境知识体系全景图，让大家一目了然地了解到要想成为一名光环境设计师应该掌握哪些知识，以及明白所有知识点之间的关联性。这张全景图将整个知识体系在初学者眼前展开，即使大家不能连续地学完所有的知识点，也可以随时定位自己的学习进程。学生有了这张全景图，还可以利用碎片时间来进行自学，在一个较长的学习周期中，学生也能在头脑中始终保持一个较清晰且连贯的知识累积状态。

光环境设计师的核心任务是创造良好的可见度和舒适愉快的室内光环境。 围绕这个目标，我们用6个知识模块来建立一个专业的光环境设计知识体系。

首先，我们从观察自然的角度来认识光，了解光的特性。随着对光的特性理解加深，你就会发现模拟自然光的特性是一个优秀设计项目的设计原则和衡量标准。环顾四周，地球上的大部人生活在现代城市中，我们的生活既离不开自然光也离不开人工光，如果没有自然光，自然界中的植物就无法进行光合作用，生物链遭到破坏，人类也无法生存；如果没有人工光，人类社会的生产力将退回到原始社会水平，生活质量和生产水平会大大降低，夜间活动的时间也会大大缩短。 可见，光对于现代人的生活意义重大，但是面对日益恶化的自然环境和能源危机等全球性问题,我们已经认识到合理利用人工光、减少使用电光源、重视自然光和避免光污染的重要性。

光环境知识体系全景图，图片来源：作者绘制。

第一个知识模块中的重点内容包括：照明设计的内涵、设计的基本依据，以及整体性原则、需求满足原则、可持续发展原则三大设计原则。这些内容将帮助我们在提出设计方案时，优先考虑如何提高自然光的利用率、如何创造节能型光源、如何在自然光与人工光之间找到平衡点等一系列对环境友好的议题。显然，从宏观层面来看，这些议题是每个设计师的职责所在。

接着，我们要掌握光环境设计所需的基础知识，也就是全景图的第二个知识模块。在古代，人工照明以照亮环境为主要目的，所以人们对灯具的数量更为关注，随着照明技术的进步和照明计算软件的产生，人们可以精确地测量和计算光线的数量，这时人们更加关注照明设计的质量而非数量。有鉴于此，对于初涉照明设计领域的设计师，应该从了解照明设计的基础知识切入，从理解视觉原理、 色温、光源、眩光等基础概念开始，逐步深入地学习照明设计的术语以及照明方式、显色性、照度、光的度量公式、配光曲线等重要概念。学习这部分知识，将为大家提出科学性和设计可行性兼备的设计方案打下坚实的基础。

光的神奇作用在于它的存在使得万物具有了生命的活力，人们从环境中获取信息大部分都是通过视觉系统，而视觉的有效性则是以光的存在为基础的，因此人类对光有着与生俱来的依赖。有光的世界是无比美妙的，光作为一种极具表现性的媒介，它可以使空间的形态、质感、色彩充满变化并且富有“表情”，对整体气氛的烘托有着最直接的影响。本章在第三个知识模块“光效设计”中，从环境行为心理学的角度，讲解光与形态、色彩、影、材料、立体感之间的关系以及动态光效。当大家掌握了这六种控制光效的方法后，提出的设计方案不仅能解决空间的照度等功能性问题，同时还能塑造出充满艺术性和感染力的光效。

人类研究建筑采光的历史和建筑设计本身一样悠久，但随着方便高效的电灯的出现,自然光的价值逐渐为人们所忽视。 因此，对于生活在环境日益恶化、能源日益紧缺的地球上的人们而言，重新认识自然光和电光源都是非常有必要的。第四个知识模块“采光设计策略”就是要引导大家重新审视采光设计的重要意义。

在充分理解采光设计原理的基础上，结合第二个知识模块已学的基础概念，大家进入第五个知识模块“人工照明设计策略”的学习过程，了解人工照明的总体设计原则、设计目标和工作流程。

照明作为电气工程设计的重要分支之一，体现出工程学科与生俱来的一些基本特性：系统化、程序化、模块化、标准化等。所以，作为一名光环境设计师，在凸显创意和审美特长之外，也要尽快提升制订并执行设计方案的能力。根据实际项目的经验，一般工作流程包括四个阶段：方案设计，制图设计，安装调光，管理维护。在大型光环境设计项目中，一些设计师由于缺乏协同设计意识，在提供设计方案时给出的解决方案并不能较好地平衡自然光和电光源之间的关系，从而造成了极大的资源浪费，希望大家在熟悉采光设计和人工照明设计的基本原则和策略之后，改变以往过度依赖人工光来设计室内光环境的做法，优先考虑采光优化方案，来平衡人工光与自然光设计，从而营造舒适又节能的室内光环境。

现代人的夜生活高度依赖人工光，善用人工光提升城市生活品质成为每个光环境设计师的必修课。每天，大家不停地在各种功能场所之间停留和交往，在办公室里工作、在教室中上课、在超市中买菜、到百货公司购物、到餐厅去约会、去音乐厅看演出......我们的心理需求和行为特征决定着这些场所的照度标准和光效需求。设计师在提出光环境设计方案时的首要目标就是满足场所使用者的需求，我们应该综合运用前面六个知识模块的理论知识、现有技术和艺术手法，创造出一个符合使用者生理和心理需求的、安全的、舒适的、美观的光环境。大家可以通过第六个知识模块“室内照明设计应用”，全面了解居住、 办公、餐饮、商业、观演、展陈等不同类型的室内空间光环境设计策略，达到充分利用自然光、合理利用人工光的设计目标。鉴于篇幅限制，请大家通过扫码来阅读照度标准、常用灯具类型和设计注意事项。

至此，本书已勾勒出一个光环境知识体系的大体轮廓，接下来读者可借助每个知识模块前的“理论知识导读”页来聚焦重点知识，攻破难点知识。