在室內(nèi)環(huán)境營造中,光線的營造有著舉足輕重的地位。光環(huán)境在室內(nèi)空間中是必不可少的,照明的使用和調(diào)整能帶來很好的視覺效應(yīng),給人一種更加舒適、溫暖、活潑的感覺,有助于滿足內(nèi)部空間的功能性要求。對室內(nèi)環(huán)境設(shè)計中光環(huán)境設(shè)計的藝術(shù)效果進(jìn)行研究,揭示空間光環(huán)境營造的美學(xué)效應(yīng)、內(nèi)在機理,并為室內(nèi)空間環(huán)境營造提供新的思路。
室內(nèi)環(huán)境的營造與人類生活密切相關(guān),光線環(huán)境的營造則直接關(guān)系到整個空間的舒適、美觀和安全。光環(huán)境設(shè)計既可以滿足人類的視覺需要,又可以使人的生理和心理得到改善,如減輕眼睛疲勞,消除壓力等。合理的燈光環(huán)境設(shè)計可以改善室內(nèi)氣氛,提高生活質(zhì)量,營造溫馨舒適的起居工作環(huán)境。從室內(nèi)燈光的角度出發(fā),對室內(nèi)燈光藝術(shù)效應(yīng)和對室內(nèi)空間影響進(jìn)行初步探索。
光環(huán)境設(shè)計的定義和特征
光環(huán)境設(shè)計就是通過合理的光源位置、顏色、亮度等來創(chuàng)建適合人類使用的光環(huán)境,在各種場合下,達(dá)到舒適、美觀、實用等目的,其特點包括:一是實用性,通過對照明光源的選擇、光照強度及顏色的調(diào)整,來適應(yīng)人的各種視覺要求。二是美學(xué)理論。燈光環(huán)境設(shè)計要結(jié)合整個房間造型風(fēng)格及氣氛,讓它融入整個房間,并通過對燈光顏色、亮度等進(jìn)行調(diào)整,創(chuàng)造出房間的美。三是舒適度,通過對照明亮度、色彩等因素控制,使之處于最適宜舒適條件,進(jìn)而提升人體舒適性。四是環(huán)境友好型,為了達(dá)到環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展的目的,提出以最小化能量消耗為目的光環(huán)境設(shè)計。
室內(nèi)環(huán)境設(shè)計中光環(huán)境設(shè)計存在的問題
光環(huán)境設(shè)計在實際應(yīng)用中存在的問題。一是針對不同場合的照明需求,設(shè)計者在進(jìn)行燈光設(shè)計時,往往缺乏對現(xiàn)場情況的認(rèn)識,造成燈光設(shè)計與現(xiàn)實需要不符。二是顯色溫度不當(dāng)。顏色溫度是光的暖、冷兩種顏色,隨著顏色的變化,對人的視覺影響也各不相同,顏色和溫度的選取若不恰當(dāng),將對人體的視力及身體產(chǎn)生不良影響。三是不正確地選取了光源的位置,光源的布置方式是影響照明效果的關(guān)鍵因素,若沒有對空間的構(gòu)造與布置進(jìn)行適當(dāng)規(guī)劃,則會造成光環(huán)境的總體效應(yīng)弱化。四是太高或太弱的光強,燈光的亮度太大或太小都會對人體有不好的作用,如太大的光照會對眼睛有刺激作用,引起疲勞等,如果燈光太弱,就會使人難以看書,也不利于操縱。五是能量的損耗,很多照明系統(tǒng)的設(shè)計都會采用一些耗能較大的照明裝置,在應(yīng)用過程中不僅會產(chǎn)生巨大能量消耗,還會對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響。在實踐中,不斷地加以改進(jìn)與完善,以滿足人們對生活的要求。
光環(huán)境設(shè)計對人體健康的影響,其作用機制為:一是對人體的生理節(jié)奏進(jìn)行調(diào)控。光照能夠調(diào)控人類的生理節(jié)奏,進(jìn)而影響人類的情感與行為,特別是在調(diào)控人類正常的“安眠”循環(huán)中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。例如,睡覺之前把燈光的亮度降低,減少藍(lán)光的輻射,有助于睡眠。二是改善視覺舒適度。在室內(nèi)空間的營造中,適當(dāng)?shù)墓猸h(huán)境可以增強人眼睛的舒適度,同時也可以減少眼睛過度疲勞。例如,使用適合人類視覺特性的自然光源,統(tǒng)一亮度與色溫,使人感覺更為舒服。三是增進(jìn)身體和心理健康。優(yōu)良的照明環(huán)境能夠提高人們的身體和心理素質(zhì)。例如,季節(jié)性抑郁癥、失眠癥等,可以用一些特殊的光譜光線來治療。四是提高警覺性。合理的照明環(huán)境能夠增強人的警覺性,增強學(xué)習(xí)、工作、駕駛等活動的能力。例如,在辦公空間內(nèi)進(jìn)行照明環(huán)境的設(shè)計,對照明的強度、色彩進(jìn)行合理的規(guī)劃,可以提高工作人員的警覺度,提高工作效率。五是保護(hù)眼部健康,太亮或太暗都會對眼睛產(chǎn)生不好的效果。一個好的光線環(huán)境可以緩解眼睛的疲勞,防止因長期工作而引起的視力問題,還能防止一些眼疾。
光環(huán)境設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范缺失。首先,現(xiàn)行光環(huán)境設(shè)計規(guī)范中缺少針對各類群體的差別化考慮。不同年齡,不同性別,不同職業(yè),不同文化背景的人們,其照明要求與經(jīng)驗也各不相同。比如,老年患者視力減退,對照明要求較高;同時,青年學(xué)生在工作、學(xué)習(xí)過程中,更多的要求是適應(yīng)人體生理節(jié)奏的光線。另外,不同文化背景的人對于光的感知和需求也有所不同,在當(dāng)今的國際建筑與室內(nèi)環(huán)境中,必須加以重視。
其次,現(xiàn)行的室內(nèi)照明規(guī)范沒有充分體現(xiàn)出自然光線與人造光線在室內(nèi)空間中的有機結(jié)合。在現(xiàn)代社會,環(huán)境保護(hù)意識日益增強的今天,室內(nèi)照明已成為一種普遍現(xiàn)象,然而,由于其不可預(yù)知、不可調(diào)控,往往需與人造光源進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合與調(diào)控。所以,在制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程時,要充分考慮到自然光和人造光源的結(jié)合,并結(jié)合實際情況,對其進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計,使其達(dá)到最佳的使用效果。
最后,現(xiàn)有的照明標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范沒有充分體現(xiàn)對人體視覺感受與美學(xué)需求。光照的色彩、亮度、均勻度、溫度等因素,對人們的情感、健康與體驗具有重大的作用。所以,在今后的照明環(huán)境設(shè)計中,應(yīng)更多地關(guān)注人們的知覺與美學(xué)需要,同時也要將個人的不同與情緒經(jīng)驗等多個層面加以重視。我國現(xiàn)行的照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)程仍有許多欠缺,有待于進(jìn)一步的討論與研究。
室內(nèi)環(huán)境設(shè)計中光環(huán)境設(shè)計問題解決措施
優(yōu)化光環(huán)境設(shè)計方案,減少負(fù)面影響。照明環(huán)境是當(dāng)今社會發(fā)展的一個熱點,將使用者的要求與舒適性結(jié)合起來,最大限度地降低其不利的影響。
一是由于人對各種顏色的光的響應(yīng)是不一樣的,所以在進(jìn)行室內(nèi)照明時,要考慮到人生理特點,作出相應(yīng)的調(diào)節(jié)。例如晚上盡量不要使用藍(lán)色的光線,以免打擾到睡眠,減少燈光對眼睛的刺激。二是在滿足使用需求及使用需求的情況下,要對照明進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟贾茫苊庖蚓植抗庹者^少而引起人們的視線不舒服,降低工作效率。比如,在辦公場所,要盡量避開直接的光線,并且要使用軟光源。三是照明設(shè)備的造型要與人類的生活方式相適應(yīng),以免給使用者帶來不良的干擾。在進(jìn)行設(shè)計時,必須尋求適當(dāng)?shù)墓庹諒姸?,才能獲得良好的視覺效果。若光照時間過長,就會引起眼睛疲勞;若光照時間過短,則會對人的視力和警惕性產(chǎn)生一定的影響。所以,在進(jìn)行照明的時候,要盡量對照明進(jìn)行合理的調(diào)節(jié),這樣才能保證使用者在使用過程中的舒適度和安全性,而不會造成不必要的能量消耗。在室內(nèi)燈光系統(tǒng)中,光源是一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),它的亮度、頻譜等參數(shù)直接關(guān)系到室內(nèi)燈光品質(zhì)。隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)在的照明光源主要有日光燈、LED燈等,每種光源在照明效果、溫度等方面都不盡相同。例如在晚上使用更溫暖的色彩來獲得溫暖和舒服的氣氛;而在日光燈下,要表現(xiàn)出清新、高效率的工作氛圍,則采用相對冷色系的光源。
另外,還應(yīng)考慮到光源的強度及頻譜特征隨應(yīng)用要求進(jìn)行調(diào)節(jié),以消除因過量光照而帶來的不利效應(yīng)。通過對室內(nèi)照明的規(guī)劃與應(yīng)用實施一體化的管理,并通過對照明系統(tǒng)的監(jiān)控,對照明系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行實時檢測與處理。
在使用過程中,要經(jīng)常對燈具進(jìn)行檢修,以確保其良好的工作狀態(tài),降低不必要的能量消耗。將人體生理特性、合理照明布局等因素結(jié)合起來,將不利因素降到最低,保證使用者的身體健康與人身安全。此外,通過構(gòu)建一個統(tǒng)一的管理體系,及時發(fā)現(xiàn)并解決問題也是優(yōu)化光環(huán)境設(shè)計方案的重要手段。
參考國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,建立國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。光環(huán)境設(shè)計就是將建筑、自然環(huán)境和人類需要相結(jié)合,科學(xué)規(guī)劃和布置各種照明手段和設(shè)施,從而實現(xiàn)最優(yōu)的燈光效果、最小的能耗和最大的生態(tài)環(huán)境。通過對國內(nèi)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的研究,對進(jìn)一步完善我國的建筑照明設(shè)計具有重要的指導(dǎo)意義。
從照明、光色、光環(huán)境評價及能源節(jié)約四個角度,對常用的有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)程進(jìn)行詳細(xì)介紹。亮度是衡量每一建筑表面所能接收到的光線強度,它是衡量建筑照明質(zhì)量的一個主要指標(biāo)。ISO/CIE8995是由《室內(nèi)照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》與國際照明協(xié)會共同制定的,對各建筑的光照強度進(jìn)行了規(guī)范。比如,在辦公場所照明需要500勒克斯,在會議室需要300到500勒克斯,在實驗室需要750勒克斯?!肮馍笔潜晃矬w所折射出來的色彩特性。ISO/CIE11664是由ISO/CIE11664聯(lián)合發(fā)布的一種用于光源色彩的計量與顯示的標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)對顏色測定中的光譜分布、色座計算方法、標(biāo)準(zhǔn)觀察者,以及觀測環(huán)境進(jìn)行了詳細(xì)闡述。我國在制訂國家統(tǒng)一的過程中,要借鑒國外的經(jīng)驗,并根據(jù)本國的具體需要,制定出符合中國國情的相應(yīng)的技術(shù)規(guī)程。
加強人體工程學(xué)研究,推進(jìn)光環(huán)境設(shè)計的科學(xué)化。當(dāng)今時代,人們在追求室內(nèi)環(huán)境高品質(zhì)的同時,也在注重自身的健康與舒適。在現(xiàn)代室內(nèi)環(huán)境設(shè)計中,如何提高人類工效,促進(jìn)光環(huán)境的科學(xué)發(fā)展,已是當(dāng)今世界環(huán)境發(fā)展的必然趨勢。人體工學(xué)是一門交叉學(xué)科,涉及人的生理、心理特點和行為特性,與室內(nèi)照明系統(tǒng)的設(shè)計緊密相關(guān)。在室內(nèi),燈光的布置對人的身體有很大的影響。例如,光線的亮度、色溫、光強度等都會對人們的視覺和心理造成一定的影響,嚴(yán)重的還會引起視覺疲勞、頭疼、眼睛不適、注意力降低、情緒不穩(wěn)定等癥狀。強化人機工效研究,將人類的生理與心理特點融入室內(nèi)的光環(huán)境,增強燈光的人性化、可操作性和可控性,是降低人類視疲勞與不舒適的關(guān)鍵。
人體工程學(xué)的研究方式主要有實驗室試驗、實地調(diào)研、計算機仿真等。室內(nèi)試驗?zāi)芊奖愕卦u價燈具的品質(zhì)及相關(guān)的參量,實地考察能更好地理解用戶對燈具的感覺與需要。要使其科學(xué)發(fā)展,必須有各部門的配合與協(xié)作。政府、企業(yè)、專業(yè)機構(gòu)及設(shè)計者應(yīng)攜手合作,共同推進(jìn)科技的研發(fā)與革新,使我國的照明環(huán)境得到持續(xù)的發(fā)展。加強人體工程學(xué)的研究,推動我國建筑照明系統(tǒng)的科學(xué)發(fā)展,是當(dāng)前我國建筑節(jié)能領(lǐng)域的一個重大課題。運用各種方式與方法,將人類的特性與需要融入光環(huán)境設(shè)計,對光環(huán)境燈光參數(shù)與裝置進(jìn)行適當(dāng)選取,并運用現(xiàn)代化的技術(shù)手段,增強光環(huán)境的可控性與操作性,達(dá)到對建筑室內(nèi)空間的優(yōu)化與改造,進(jìn)而改善人類的居住與工作品質(zhì)。
光環(huán)境設(shè)計在室內(nèi)環(huán)境中發(fā)揮著重要作用,它不僅可以提高建筑美感,還可以適應(yīng)各種應(yīng)用場合的需要。然而,光環(huán)境設(shè)計在實際應(yīng)用中還存在一些問題,有待進(jìn)一步研究與規(guī)范。
(作者單位:哈爾濱師范大學(xué))