基于光環(huán)境的臺燈照明綜合評價(jià)

劉俊艷 徐林康 王吉恒

摘要：擁有一個(gè)舒適的學(xué)習(xí)/工作照明環(huán)境，可以降低因臺燈照明給人眼帶來的疲勞，提高人們在臺燈下的學(xué)習(xí)/工作效率。本文通過對臺燈光環(huán)境因素的分析，融合主、客觀評價(jià)指標(biāo)，建立舒適度、第一印象、照度、亮度、光影、色溫、顯色指數(shù)、光影、顏色顯色等評價(jià)指標(biāo);利用層次分析法確定權(quán)重，通過模糊綜合評價(jià)法得到臺燈的綜合評價(jià)模型。針對臺燈照明存在的問題提出合理的優(yōu)化建議，為個(gè)人在工作學(xué)習(xí)時(shí)選用適合的臺燈、或企業(yè)制造照明功能較好的臺燈提供參考。

關(guān)鍵詞：臺燈;光環(huán)境;照明;綜合評價(jià)

中圖分類號：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編碼：1672-7053（2020）04-0091-02

一款合適的臺燈，不僅體現(xiàn)在手感、外觀上，更要在體現(xiàn)其功能的亮度、照度以及光色等方面有考量，因此使用者怎樣依據(jù)以上各因素選擇比較好的臺燈就顯得較為重要。本文以學(xué)生常用臺燈為研究對象，尊重人的評價(jià)習(xí)慣，建立基于光環(huán)境因素的指標(biāo)，構(gòu)建工作臺燈光環(huán)境綜合評價(jià)模型，對臺燈照明進(jìn)行評價(jià)，以說明產(chǎn)品設(shè)計(jì)要充分考慮光環(huán)境因素，提供適合人的眼睛，可保證工作效率的臺燈。

1 光環(huán)境照明概述

人們在認(rèn)知外界的過程中，約有80%的信息通過視覺來獲取信息[1]，獲取信息的質(zhì)量與光環(huán)境的照明條件密切相關(guān);眼睛對外界事物的認(rèn)知是在主觀感覺及物體照明條件的綜合效果;光是一種電磁波，它通過光通量（單位時(shí)間內(nèi)通過的光亮）、發(fā)光強(qiáng)度、亮度、照度四個(gè)指標(biāo)來度量[2];由這個(gè)四個(gè)指標(biāo)組合而成的環(huán)境即為光環(huán)境，也是照明環(huán)境。照明對工作、學(xué)習(xí)是有影響的，尤其是照明不好的情況下，會帶來視覺疲勞而降低工作、學(xué)習(xí)效率;這是人因工程學(xué)中的重要內(nèi)容。因此，擁有一個(gè)能提供比較好的光環(huán)境的照明設(shè)備是非常重要的。

2 基于光環(huán)境的臺燈照明綜合評價(jià)流程

基于光環(huán)境的臺燈照明評價(jià)，首先要建立評價(jià)指標(biāo)體系;并借助能夠體現(xiàn)人們對事物進(jìn)行兩兩比較的習(xí)慣的層次分析法1～9標(biāo)度確定評價(jià)指標(biāo)權(quán)重，用模糊綜合評價(jià)法進(jìn)行最終的評價(jià)得出評價(jià)結(jié)果。具體思路如圖1所示。

2.1基于人的評價(jià)習(xí)慣構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系

1）指標(biāo)的選擇。工作臺燈營造的照明環(huán)境的服務(wù)對象是人，人們習(xí)慣首先利用主觀感覺對臺燈好壞進(jìn)行評價(jià)，其次是尋求客觀指標(biāo)作為專業(yè)判斷的支持;本文充分尊重人的評價(jià)習(xí)慣，將臺燈照明環(huán)境評價(jià)指標(biāo)分為主、客觀兩類：（1）主觀指標(biāo)。第一類關(guān)注心理環(huán)境，是基于人對照明環(huán)境的主觀感受如第一印象、舒適度等主觀因素進(jìn)行構(gòu)建;（2）客觀指標(biāo)。光環(huán)境的客觀因素主要有照度、亮度、光影、色溫、顯色指數(shù)、光影、顏色顯色等[1]，故第二類針對視覺環(huán)境、色彩環(huán)境，是以臺燈參數(shù)設(shè)計(jì)和其光環(huán)境所構(gòu)成的客觀指標(biāo);本文借鑒城市建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB/50034-2004[2]，結(jié)合視覺環(huán)境評價(jià)方法GB/T12454-2008[3]，建立基于光環(huán)境的臺燈照明評價(jià)指標(biāo)。從照明對人造成的心理影響，即心理環(huán)境、視覺環(huán)境，色彩環(huán)境三大方面出發(fā)引入眩光、照度、舒適度等方面構(gòu)建的評價(jià)指標(biāo)體系，將這主、客兩類指標(biāo)相結(jié)合所建立的評價(jià)體系，符合人們對事物的評價(jià)習(xí)慣，可以比較客觀地反應(yīng)臺燈光環(huán)境的優(yōu)劣。

2）建立評價(jià)系統(tǒng)的遞階層次結(jié)構(gòu)。臺燈照明評價(jià)系統(tǒng)分為總目標(biāo)層A為臺燈光環(huán)境，準(zhǔn)則層B表示心理環(huán)境、視覺環(huán)境、色彩環(huán)境，方案層C表示第一印象、舒適感、眩光、高亮分布、光影、照度、顯色性、色溫、色彩明度9個(gè)指標(biāo)，具體如表1所示。

2.2基于人的兩兩比較習(xí)慣確定權(quán)重集

制作調(diào)查問卷，通過各指標(biāo)的兩兩比較的1～9個(gè)標(biāo)度打分確定標(biāo)度，具體如表2所示，結(jié)合問卷調(diào)查結(jié)果得出判斷矩陣，通過判斷矩陣得出各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，經(jīng)過一致性檢驗(yàn)后，得出一致性檢驗(yàn)結(jié)果CR均小于0.1。

計(jì)算得出權(quán)重值：

二級指標(biāo)集權(quán)重

Wo={心理環(huán)境、視覺環(huán)境、色彩環(huán)境}={0.16 0.62 0.22}

三級指標(biāo)集權(quán)重

W1={第一印象、舒適}={0.15 0.85}

W2={眩光、亮度分布、光影、照度}={0.55 0.15 0.06 0.24}

W3={顯色性、色溫、色彩明度}={0.69 0.23 0.08}

2.3基于人的主觀評價(jià)習(xí)慣的模糊綜合評價(jià)矩陣

選擇18名使用者參與調(diào)查，將臺燈光環(huán)境的評價(jià)分為優(yōu)、良、中、差四個(gè)等級。調(diào)查問卷與統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3。

計(jì)算得出模糊矩陣

2.4評價(jià)結(jié)果

心理因素評價(jià)結(jié)果：

S1=W1·R1=[0.449 0.194 0.357 0.00]

由最大隸屬度原則，得心理因素的水平為優(yōu)，其隸屬度為44.9%，屬于“優(yōu)”。

視覺環(huán)境評價(jià)結(jié)果：

S2=W2×R2=[0.183 0.417 0.3866 0.0144]

由最大隸屬度原則，得視覺環(huán)境的水平為良，其隸屬度為41.7%，屬于“良”。

色彩環(huán)境評價(jià)結(jié)果：

S3=W3×R3=[0.3603 0.205 0.3933 0.0414]

由最大隸屬度原則，得色彩環(huán)境的水平為中，其隸屬度為39.33%，屬于“中”。

最終計(jì)算一級目標(biāo)光環(huán)境的評價(jià)值為：

So=Wo·Ro=[0.264566 0.33468 0.383338 0.18036]

由最大隸屬度原則，得臺燈光環(huán)境的水平為中，其隸屬度為38.3338%。

計(jì)算結(jié)果顯示針對該臺燈的光環(huán)境整體評價(jià)為“中”，從計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)分析可知：（1）該臺燈有眩光，且亮度分布表現(xiàn)不好。應(yīng)該通過限制光源亮度、合理分布光源、光線轉(zhuǎn)為散射來防止和控制眩光。而且視野內(nèi)的觀察對象、工作面和周圍環(huán)境之間最好的亮度比為5：2：1，最大允許亮度比10：3：1。如果房間照明水平不高150lx～300lx，視野內(nèi)的亮度差別對視覺工作的影響較小;（2）該燈的顯色性和色彩明度表現(xiàn)不好。從色彩環(huán)境的角度來說是中，應(yīng)該選用日光燈或白熾燈，擁有較好的顯色性并提高色彩明度;（3）從心理環(huán)境的角度來說是外觀設(shè)計(jì)及第一印象為優(yōu)?？梢姰a(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，只從藝術(shù)觀感角度對產(chǎn)品設(shè)計(jì)，忽略其功能性是不能稱之為好產(chǎn)品的。臺燈作為具有照明功能的功能性產(chǎn)品首先在照明這一功能設(shè)計(jì)上體現(xiàn)出更好的專業(yè)性，并建立便于用戶掌握的照明判定標(biāo)準(zhǔn)加以普及，以提高用戶使用水準(zhǔn)，促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新。

3 結(jié)論

本文針對臺燈的光環(huán)境，從視覺環(huán)境、色彩環(huán)境、心理環(huán)境三個(gè)方面對影響照明的因素進(jìn)行分析，建立了基于光環(huán)境的臺燈照明評價(jià)指標(biāo)體系。從應(yīng)用實(shí)例效果來說，使用該方法找到了這款臺燈的不足之處，給這款臺燈提出了改進(jìn)的方向，并為個(gè)人和企業(yè)創(chuàng)建臺燈光環(huán)境時(shí)提供了參考。

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作者簡介

劉俊艷/1980年生/女/山東青島人/博士/碩士研究生導(dǎo)師，研究方向?yàn)槿艘蚬こ?、工業(yè)工程（山東青島266100）