建筑光色原理与应用

光色设计的本质是艺术与科技的融合与感知。光与色相伴相生，有了光，才有了五彩斑斓的色彩，才有了缤纷的世界。为了让读者系统了解建筑、环境和城市的光、色知识，我们编写了本书，主要从建筑与城市光色应用的视角，诠释人工照明、天然采光以及光、色的设计与规划，并将理论知识与应用方法相融合。

本书主要从光、色基础知识与设计知识相结合的角度，在对建筑室内、室外，城市光环境规划，城市色彩规划等进行分析讨论的基础上，建立了较为全面的理论研究框架。对于使用者来讲，城市与建筑的光与色是丰富多彩的；对于专业的设计人员来讲，光与色是复杂的，不仅需要有艺术的创作，也应该有着对科技的认识和应用，只有两者之间的融合与平衡，才能使设计成果更加完美与实用。

本书内容包括7个章节，第1章光的认知，介绍天然光和人工光的基本特征；第2章色彩的认知，主要介绍色彩的要素、色彩的定量评价方法、光色和物体色的区别等基本知识；第3章光·视觉·色彩·空间，讲述了光与视觉、光与色彩、光与空间之间的关联性；第4章光环境评价标准，对如何适时适度地进行光环境照明给予了良好的指导性指标和标准；第5章天然光环境设计，主要介绍了天然光环境的设计方法；第6章人工光环境设计，主要结合前面的基础内容，讲述了合理地进行室内外人工光环境设计的流程和方法；第7章城市色彩规划，结合前面色彩的基础知识，介绍了城市色彩设计与规划的流程与方法。

本书涉及的专业广泛，包括照明设计、建筑设计、城市规划、景观设计、艺术学等，可作为这些方面的专业人员进行光与色彩设计的参考书籍，也可作为在校的专业学生的学习教材。

*后，感谢大连理工大学教学改革基金项目（JC2017027）对本书的资助。感谢参与本书撰写的工作人员：第1章由大连理工大学刘鸣、郭晓炜、于辉、刘玥负责编写；第2、3章由大连理工大学刘鸣、唐建、刘郁川负责编写；第4章由大连理工大学刘玥、范熙晅、任静薇负责编写；第5章由东北大学张九红、中国水利水电科学研究院江威负责编写；第6章由大连理工大学刘鸣、北京物与智能科技有限公司王雪松负责编写；第7章由大连理工大学刘鸣、杨鑫鑫和辽宁科技大学庄金迅负责编写。

由于编写时间限制，难免有疏漏和不妥之处，敬请专家、读者批评指正。

编著者　

1、本书在理论方面对光与色彩的相关基础知识做了全面的阐述，并将两者充分地联系在一起，帮助读者建立全面系统的知识体系。

2、本书在实践方面对于光环境设计和色彩设计在实际建筑工程中所遵循的相关规范予以详细介绍。从建筑规划到建筑单体设计到室内设计，通过案例系统地阐述了光色设计在实践中的具体表现方法，对建筑学专业、环境艺术设计专业、建筑环境等相关的专业人员具有一定的参考价值。

刘鸣

博士，大连理工大学建筑与艺术学院副教授，研究中心副主任。

发表建筑光环境相关论文十余篇，参与编写了2010年、2013年、2015年的《一、二级注册建筑师资格考试建筑物理与建筑设备模拟题》；2018年，以第二作者出版了《绿色建筑设计及运行关键技术》一书。

第1章　光的认知 / 001

1.1　光的基本特征 / 002

1.2　光的度量 / 003

1.2.1　光通量 / 003

1.2.2　发光强度 / 004

1.2.3　照度 / 005

1.2.4　亮度 / 006

1.2.5　照度与亮度 / 008

1.3　光的反射与透射 / 009

1.3.1　光的反射 / 009

1.3.2　光的透射 / 011

1.3.3　光的折射 / 011

1.4　天然光环境 / 012

1.4.1　天然光的组成和影响因素 / 012

1.4.2　天空亮度分布 / 014

1.4.3　光气候数据资料 / 015

1.4.4　采光系数 / 017

1.4.5　我国光气候概况 / 018

1.5　人工光环境 / 019

1.5.1　电光源类型 / 019

1.5.2　灯具的光特性 / 027

1.5.3　灯具的种类 / 029

1.5.4　选择照明方式 / 035

第2章　色彩的认知 / 037

2.1　色彩的基本特征 / 038

2.1.1　色彩的组成 / 038

2.1.2　色彩的分类和属性 / 038

2.1.3　色彩混合 / 039

2.2　色彩的三要素 / 041

2.2.1　色相 / 041

2.2.2　明度 / 042

2.2.3　纯度 / 042

2.3　色彩的定量 / 043

2.3.1　CIE标准色度系统 / 043

2.3.2　孟塞尔体系—包含色坐标图 / 044

2.4　色差 / 047

2.5　色温 / 049

2.6　显色性 / 051

2.7　物体色 / 054

第3章　光·视觉·色彩·空间 / 055

3.1　光与视觉 / 056

3.1.1　视觉与眼睛 / 056

3.1.2　视觉特性 / 058

3.1.3　视觉活动特点 / 061

3.2　光与色彩 / 063

3.2.1　光和色的体系 / 063

3.2.2　光和色的应用 / 067

3.3　光与空间 / 076

3.3.1　光构建空间的功能 / 076

3.3.2　光的对比 / 077

3.3.3　光在空间中的分布 / 078

3.3.4　光的控制 / 079

第4章　光环境评价标准 / 081

4.1　适当的照度水平 / 082

4.1.1　照度标准 / 082

4.1.2　照度均匀度 / 083

4.1.3　空间照度 / 083

4.2　舒适的亮度比 / 083

4.3　良好的显色性 / 085

4.4　避免眩光干扰 / 085

4.4.1　眩光的性质 / 085

4.4.2　不舒适眩光的评价方法 / 086

4.4.3　反射眩光与光幕反射 / 088

4.5　透光方向与立体感营造 / 089

4.5.1　矢量/标量比 / 089

4.5.2　平均柱面照度与水平面照度之比（Ec/Eh） / 090

4.5.3　垂直照度与水平照度之比（Ev/Eh） / 091

4.6　建筑采光设计标准 / 091

第5章　天然光环境设计 / 092

5.1　天然光的作用 / 093

5.2　天然采光限制因素 / 094

5.2.1　光气候特征 / 094

5.2.2　开窗面积 / 095

5.2.3　天然采光的调控 / 095

5.3　天然光、窗户、玻璃 / 095

5.3.1　天然光与窗户 / 095

5.3.2　天然光与玻璃 / 098

5.4　天然光环境设计 / 099

5.4.1　设计原则 / 099

5.4.2　采光质量 / 100

5.5　天然光的控制与调节 / 101

5.6　采光实例 / 103

5.6.1　天然光的艺术效果 / 103

5.6.2　天然光的技术运用 / 104

5.7　光环境模拟软件的分析对比和实例的分析 / 110

5.7.1　光环境模拟软件的分类与应用领域 / 110

5.7.2　几个主要的天然光光环境模拟软件 / 111

5.7.3　软件的比较与评价 / 115

第6章　人工光环境设计 / 117

6.1　设计内容及步骤 / 118

6.1.1　照明设计的基本原则 / 118

6.1.2　照明设计的主要内容 / 119

6.1.3　照明设计的主要程序 / 119

6.2　照明系统 / 122

6.2.1　照明系统的分类 / 122

6.2.2　照明灯具的布置 / 123

6.2.3　照明计算 / 124

6.2.4　照明控制系统 / 129

6.3　室内照明设计 / 134

6.3.1　住宅建筑 / 134

6.3.2　商业建筑 / 139

6.3.3　办公建筑 / 146

6.3.4　旅馆建筑 / 149

6.3.5　图书馆 / 155

6.3.6　博物馆 / 160

6.4　室外照明设计 / 167

6.4.1　道路照明设计 / 167

6.4.2　广场照明设计 / 177

6.4.3　商业街区照明设计 / 180

6.4.4　景点照明设计 / 183

第7章　城市色彩规划 / 190

7.1　城市色彩 / 191

7.1.1　城市色彩的作用 / 191

7.1.2　城市色彩的规划原则 / 193

7.1.3　城市环境色彩污染产生的原因 / 195

7.2　城市色彩的规划流程 / 197

7.2.1　色彩策划 / 198

7.2.2　色彩调查 / 199

7.2.3　色彩分析归纳 / 204

7.2.4　制定城市色彩环境推荐色谱 / 204

7.3　建筑色彩 / 206

7.3.1　建筑色彩设计的目的 / 208

7.3.2　建筑色彩设计步骤 / 209

7.3.3　建筑色彩效果 / 214

7.3.4　影响建筑色彩的因素 / 217

7.4　不同类型建筑的色彩设计 / 219

7.4.1　商业建筑 / 220

7.4.2　居住建筑 / 221

7.4.3　医院建筑 / 222

7.4.4　教育建筑 / 223

7.5　景观色彩 / 225

参考文献 / 231

1.本书系统性地介绍了光、色的基本知识，并建立了光、色、视觉感受之间的联系，帮助读者建立全面系统的知识体系； 

2.本书全面介绍了建筑光环境设计方法以及相关规范，为读者学习光环境设计奠定理论基础； 

3.书中给出了大量的建筑实例，通过实例解析，简明易懂地分析光、色在建筑设计、室内设计、建筑规划上的运用方法，为建筑光环境及色彩设计实践提供实用的参考。