視覺工效學下住宅室內空間照明場景與照明方式設計研究

摘 要：從視覺工效學出發，以滿足人在住宅室內空間中的視覺作業功效和實現美觀舒適、健康安全、人性化照明設計及節能的高質量照明功效宗旨為目標。使用DIALux照明軟件技術，對住宅室內臥室、兒童房、老人房、書房和衛生間空間的不同照明場景與照明方式展開分析設計，提出更加科學合理、視覺作業高效和舒適節能的典型化照明場景與照明方式方案，以期為當下住宅室內空間中此類空間的照明場景及照明方式設計與實踐提供借鑒和參驗。

關鍵詞：住宅室內空間；DIALux照明軟件；視覺作業功效；照明場景；照明方式

Research on Residential Interior Lighting Scenariosand Lighting Methods Design under Visual Ergonomics

Guo Wenbin

（Baotou Vocational Technical College，Baotou，Inner Mongolia，014035）

Abstract：Starting from visual ergonomics，this study aims to meet the visual operation efficiency in residential interior spaces and achieve the objectives of aesthetically pleasing，comfortable，healthy，safe，human-centered lighting design，and energy-saving high-quality lighting effects.Using the DIALux lighting software technology，we analyze and design different lighting scenarios and lighting methods for residential interior spaces such as bedrooms，childrens rooms，elderly rooms，study rooms，and bathrooms.The study proposes more scientifically reasonable，visually efficient，comfortable，and energy-saving standardized lighting scenarios and lighting methods.The intent is to provide reference and experience for the design and practice of such lighting scenarios and methods in current residential interior spaces.

Key words：Residential interior space;DIALux lighting software;Visual operation efficiency;Lighting scenario;Lighting method

隨著照明科學技術的發展和健康環保、綠色節能意識的深化，人們對提高建筑室內空間照明質量，滿足健康節能、美觀舒適、科學人性的照明要求也快速提升。文章從住宅室內的臥室、兒童房、老人房、書房及衛生間空間的照明場景與照明方式設計出發，實現該類空間中照明場景與照明方式如何高效快速地實現進行設計分析，以科學達到使用者視覺作業功效與綠色照明效能雙優的目標，滿足該類住宅室內私人空間照明場景高質量視覺作業功效的使用標準要求。同時為當前住宅室內照明設計宜更高質量人性化照明實現提供一定設計與實踐參照。

一、視覺工效學與相關術語的內涵

（一）視覺工效學

視覺工效學即是研究人所處的光環境對人是否合適，以獲得最佳的工作效能、安全和舒適的科學。［1］換言之，即是研究以人的視覺作業為工作中心和前提的科學。基于此角度來研究視覺作業功效，才更具有科學可行的實用意義。

（二）視覺作業與視覺功效

視覺作業指在工作和活動中，必須觀察的呈現在背景前的細部和目標的觀察過程。［2］分解開來看，我們說的視覺是一個生理學詞匯，即當光作用于視覺器官，使其感受細胞興奮，其信息經視覺神經系統加工后便產生視覺（vision）。即物體的影像刺激眼睛所產生的感覺。人的視覺反應過程包括 5個階段：縱覽、發現、識別、鑒別和決定。以此行動，人才能完成所需視覺作業功效。其中功效指一個行動所獲得的預期結果或者成效。視覺功效即是人借助視覺器官完成一定視覺作業的能力。通常用完成作業的速度和精度來評定視覺功效。除了人的因素外，在客觀上，它既取決于作業對象的大小、形狀、位置、作業細節與背景的亮度對比等作業本身固有的特性，也與照明密切相關；在一定范圍內，隨著照明質量的改善，視覺功效會有顯著的提高。［3］因此研究視覺功效與照明之間的定量關系，可為照明標準提供視覺方面的制定依據。

（三）照明場景與照明方式

按照《建筑裝飾裝修室內空間照明設計應用標準》中的術語說明，照明場景即根據不同使用功能及時間段需要，用照明控制設備創造出的特定空間情景。［4］文中提及的視覺作業功效即特指人在建筑室內空間中完成不同照明場景中的工作和活動，對呈現在背景前的細部和目標的觀察過程和完成作業的所需的速度、精度及獲得的預期結果（效果）或者成效。

照明方式通常指照明設備按其安裝部位或光的分布而構成的基本形式。具體來講：按安裝部位來分，有一般照明（基礎照明）、分區一般照明（區域照明）、局部照明、混合照明和重點照明；按光的分布和照明效果可分為直接照明、間接照明、半直接照明、半間接照明、直接-間接照明、漫射照明、功能照明、裝飾照明、發光頂棚照明及氛圍照明。而如何選擇合理的照明方式，對科學改善室內空間照明質量、提高經濟效益和節約能源等均有重要作用，并且還關系到建筑裝修裝飾的整體視覺藝術效果。

二、DIALux照明設計軟件技術概要

DIALux是一款由德國DIAL公司開發的完全免費的專業照明計算及模擬的技術軟件。目前的版本為DIALux evo 11。DIALux能利用真實燈具的配光針對建筑室內及室外區域的照明進行規劃設計，并配以強大專業的照明計算能力，呈現出獨一無二真實的3D可視化燈光模擬效果（如根據不同照明場景需要，進行分層照明方式照明效果模擬），供照明場景精細化設計選定；同時提供照明節能能量評估、計算空間照明數據及技術報表文件編輯、導出等功能，同時根據照明實施的不同用途可進行靈活調整設置；以此科學滿足建筑室內外各類空間專業照明設計實踐之所需。

三、住宅室內部分空間中照明場景與照明方式的分析設計

從視覺工效學的科學理念出發，在進行住宅室內照明場景與照明方式設計時，首先要設置符合國標《建筑照明設計標準》中住宅建筑照明標準值所規定的作業面高度及相關環境參數，其次要兼顧T/CBDA 49-2021《建筑裝飾裝修室內空間照明設計應用標準》中住宅空間照明設計及照明標準值的規定要求。與此同時，還要科學統籌其不同空間中人的使用功能訴求、個性化需求、生理節律及心理情感等綜合方面的需求，以此達成科學合理、高效實用、節能人性化的視覺作業功效更優的不同照明場景與照明方式之光照設計方案。［5］

（一）臥室照明場景與照明方式分析設計

臥室是人們休息和放松的私密空間。人們在臥室里將度過近三分之一的時間，因此其照明設計方面，要充分考慮燈光的健康性、舒適性及私密性，同時讓光要更符合我們的人體生理節律需求，使我們的視覺、身體機能和心理更健康。因此要科學系統設計臥室的作業光（如閱讀照明）、環境光（如間接照明）、焦點光（如起夜照明等）、華彩光（如影音照明）和節律光（如照明光源的明暗強度及色溫冷暖）。對臥室照明中的床頭照明、閱讀照明、衣柜照明（對所選服裝進行適當表現，有衣帽間應另行設計）應重點考慮，同時整體安排為臥室提供可變的氛圍環境光，墻面展示的重點照明，合理的穿戴、裝扮和起夜及其他人居活動的燈光照明，都是臥室照明設計需要科學思考的。基于上述分析，科學確定出臥室的主要典型照明場景：全開、日常、閱讀、休閑、影音、起夜；接著就是用DIALux技術軟件細化不同照明場景下的具體照明方式，首先是細分出全開照明場景（圖1-1，1-2）［6］的照明方式有：床頭閱讀照明、基礎與裝飾照明、間接照明（頂面四周內側）、休閑區局部照明、床背沿與床尾沿照明、間接照明（電視柜墻面、床頭墻面、窗簾面）、電視柜后槽照明、電視柜底部照明、衣櫥柜墻層板照明及夜燈照明。日常照明場景與照明方式：關閉床頭閱讀照明、夜燈及休閑區局部照明。閱讀照明場景與照明方式：開啟床頭閱讀照明、床頭墻面環境照明、床背沿與床尾沿照明。休閑照明場景與照明方式：開啟間接照明（電視柜墻面、床頭墻面、窗簾面）、電視柜底部照明、休閑區局部照明、床背沿與床尾沿照明。影音照明場景與照明方式：開啟床背沿與床尾沿照明、間接照明（電視柜墻面）、電視柜后槽照明、電視柜底部照明。起夜照明場景與照明方式：開啟床背沿與床尾沿照明和夜燈照明。圖2［6］是以上照明場景與照明方式的設計細分方案。其次是將經DIALux技術軟件科學分析優選后的不同照明場景與照明方式的照明設計方案輸出為照明設計技術工程實施文本。

（二）兒童房照明場景與照明方式分析設計

住宅室內中的兒童房是孩子們休息、玩耍、學習、成長和生活的主要空間。好的兒童房設計，不僅能夠幫助孩子們健康成長，還能啟迪智慧，培養其獨立生活的能力，給孩子留下美好的童年回憶。因此兒童房的功能是復合型的，包括睡眠區、學習區和活動區是三個必不可少的功能分區，在照明設計方面，宜盡量用間接照明提供基本環境光，營造溫馨的氛圍基調。吊燈照明，其高度不宜太低，避免其在床上玩耍觸碰到吊燈；床頭照明，著重注意顏色和位置，避免使用鮮艷的有色光作為床頭燈，因其影響視力健康發育。同時宜配置低照度的夜燈照明，可幫助孩子克服黑夜中的不適心理，也方便家長在孩子睡覺時隨時照看；其安裝高度宜低于床的高度。閱讀學習照明，宜配置讀寫臺燈，再加上環境照明。書架、儲物柜等可采用層板等局部及氛圍照明。從而營造出滿足多種需求的健康舒適、綠色節能的兒童房照明。基于此歸納出兒童房的主要典型照明場景與照明方式有：全開、日常、閱讀、休閑、作業、起夜。緊接著依據兒童房整體設計格局，用DIALux軟件細化不同照明場景下的具體照明方式，其中全開照明場景（圖3-1，3-2）［6］的照明方式有：天花氛圍照明（星空照明）、基礎/裝飾照明、床頭墻柜內結構照明，床頭閱讀及氛圍照明，儲物柜層板照明，床背沿照明，書桌墻柜內結構照明，書桌墻氛圍照明，休閑區帳篷氛圍照明；休閑區局部與氛圍照明；書桌局部照明，書桌墻面氛圍照明，書桌底部氛圍照明。日常照明場景與照明方式：關閉書桌局部照明及書桌墻柜內結構照明。閱讀照明場景與照明方式：關閉書桌局部照明、書桌墻柜內結構照明、休閑區帳篷氛圍照明、儲物柜層板照明、床背沿照明及書桌底部氛圍照明。休閑照明場景與照明方式：關閉書桌局部照明、書桌墻面氛圍照明、基礎/裝飾照明、床頭閱讀及氛圍照明及儲物柜層板照明。作業照明場景與照明方式：開啟書桌局部照明、書桌墻面氛圍照明、書桌墻柜內結構照明、書桌底部氛圍照明、床頭墻柜內結構照明及儲物柜層板照明。起夜照明場景的照明方式：開啟天花氛圍照明（星空照明）。最后，把DIALux技術軟件設計生成的不同照明場景與照明方式的照明設計方案輸出為照明設計技術圖紙。

（三）老人房照明場景與照明方式分析設計

老人房空間的照明設計，應首先全面科學體現老年人的身體活動行動、生理及心理等特征，如老年人因視覺衰退，對照明的要求比年輕人高很多，所以老年人需要比年輕人多一倍的光來體驗同樣的亮度，以獲得良好健康的視覺效果；同時對眩光的敏感度也隨年齡的增長而顯著增加，老人房的燈光，燈具位置和光線方向，應該避免老人平臥時感到刺眼，宜盡可能用間接照明提供基本的環境光；色溫和作業光方面，可選擇4000K-5000K，為老人提供更明亮的感覺，并為老人盡量多的設置滿足視覺任務需求的作業光，比如讀書、看報、閱覽電子產品、精細家務等，同時注意身心健康的節律光設計。床頭照明方面，應該有燈光開關或者獨立的燈光，避免晚上睡覺前要去門口關燈。開關盡量選擇按鍵大一些的，方便老人操作。夜燈照明方面，因老人起夜可能會比較頻繁，夜晚摸黑起夜，也容易磕碰摔倒，因此低照度的夜燈是老人房的必要配置，可以為安全行走提供保障；同時夜燈安裝高度宜低于床的高度，照度也需要提高一些，這樣才能達到最佳使用效果。同時在通道節點處可按需設計安全照明。基于以上分析，總結出老人房主要典型功能的照明場景與照明方式有：全開、日常、休閑、影音、閱讀、起夜六類。接著應用DIALux軟件對不同照明模式下的具體照明方式進行細化設計，其全開照明場景的照明方式有：基礎照明、床頭墻重點照明、床頭墻兩側結構氛圍照明、床頭閱讀照明、床尾氛圍照明、沙發區局部照明、電視墻重點照明、基礎照明、玄關照明、櫥柜墻重點照明、櫥柜墻縱向結構照明、電視墻重點照明、電視墻縱向結構照明、沙發區局部照明（或窗簾照明）及夜燈照明（如圖4-1，4-2所示） 。［6］日常照明場景與照明方式：關閉床頭閱讀照明、沙發區局部照明及夜燈照明。休閑照明場景的照明方式：開啟床頭墻兩側縱向結構氛圍照明、電視墻縱向結構照明、櫥柜墻縱向結構照明及沙發區局部照明。影音照明場景的照明方式：開啟電視墻縱向結構照明、電視墻重點照明及床頭墻兩側縱向結構氛圍照明。閱讀照明場景的照明方式：開啟床頭墻兩側縱向結構氛圍照明、床頭閱讀照明、櫥柜墻縱向結構照明及床尾氛圍照明。起夜照明場景的照明方式：開啟起夜照明。

（四）書房照明場景與照明方式分析設計

書房是當今家庭學習及居家辦公的主要工作地方。營造明亮、舒適、無眩光、符合人體工程學的學習辦公照明是在家工作的基本要求，這也是書房照明設計的基本標準。因此書房的照明設計應遵循間接房間照明和直接工作區域照明的健康綠色照明理念展開，以滿足在書房的如閱讀、書寫、上網、電子郵件處理甚至學習工作之余的休息休閑等活動之需。在書桌面照明燈具和吊燈設計方面，需注意避免屏幕上有明顯的亮度對比與反射；同時除工作區域照明外，還必須始終確保周圍空間有足夠的背景氛圍光，防止眼睛因持續需要適應亮度的顯著差異而引起視覺疲勞。所以書房照明應科學重點考慮作業光、節律光及環境光的設計。基于此，首先確定出書房的主要典型功能照明場景有：全開、學習（工作）、休息、休閑。其次是用DIALux軟件對四種典型照明場景進行具體的照明方式設計研究。具體依次為：全開照明場景的照明方式（圖5-1，5-2）［6］有：書桌區基礎與裝飾照明、書柜層板外沿照明、桌面局部照明、沙發休閑區基礎/裝飾照明、休閑區茶幾局部照明、窗簾照明、背景墻擦墻照明及沙發區局部照明。工作照明場景的照明方式：關閉沙發區局部照明、沙發休閑區基礎/裝飾照明、休閑區茶幾局部照明。休息照明場景的照明方式：僅開啟書柜層板外沿照明、背景墻擦墻照明、窗簾照明。休閑照明場景的照明方式：僅關閉桌面局部照明（臺燈）。上述用DIALux軟件科學分析優選品質燈光測試得出照明設計效果方案。最后就是將不同模式照明方案設計效果圖及相關照明技術參數輸出為所需設計實施文件。

（五）衛生間照明場景與照明方式分析設計

隨著人們生活質量的快速提升，對住宅衛生間的功能標準和綜合要求也逐漸變得更加多元科學講究。依照不同住宅衛生間的平面規劃和居住者的需求，基本可歸納為三塊功能區：盥洗區（洗漱、化妝、梳洗）、方便區、洗浴區，且洗浴區又按需可分出淋浴和泡浴兩個空間。同時干濕區分、公共與私密等的功能關系也都應科學細致考慮。而這其中的照明設計就應科學地從視覺、活動需求及行為特征等方面合理區分空間的各個區域。以此滿足各功能區位的實際照明需求。基于上述功能分析及綜合需求，總結出衛生間的常見主要典型功能照明場景有：全開、日常、盆浴、淋浴、梳妝、起夜。在衛生間整體風格布局確定的基礎上，使用DIALux軟件對不同照明模式下的具體照明方式進行科學細分設計，依次得出如下具體照明方式，全開照明場景的照明方式（圖6-1，6-2［6］）有：鏡前照明、臺盆照明、儲物柜照明、鏡子暗槽間接照明、臺盆層板照明、臺盆柜底照明、淋浴間照明、壁龕照明（坐便器墻與淋浴房墻）和潔具墻面間接照明。日常照明場景的照明方式：開啟鏡前照明、儲物柜照明、鏡子暗槽間接照明及潔具墻面間接照明。盆浴照明場景的照明方式：開啟臺盆照明、儲物柜照明、鏡子暗槽間接照明、臺盆層板照明、潔具墻面間接照明及壁龕照明。淋浴照明場景的照明方式：開啟臺盆層板照明、潔具墻面間接照明、淋浴間照明及壁龕照明。梳妝照明場景的照明方式：開啟臺盆照明、鏡前照明及鏡子暗槽間接照明。起夜照明場景的照明方式：開啟臺盆柜底照明或壁龕照明。接著在DIALux軟件中對設計得出的照明方式設計效果進一步科學優化，完成不同照明場景及照明方式的照明設計方案。

四、結束語

綜上所述，從視覺工效學出發，通過對人在住宅臥室、兒童房、老人房、書房和衛生間中的工作效能、活動內容、生理心理、安全舒適、人性化需求等的功能行為進行分析，借助DIALux照明軟件技術方法手段，對其不同照明場景與照明方式的功能要求進行分析優化研究，同時形成能夠高效滿足人在其中合理科學、健康舒適、安全節能及人性化的完成視覺作業功效的最佳照明場景與照明方式的照明設計效果方案，以此科學提升住宅室內之臥室、兒童房、老人房、書房和衛生間空間的照明視覺作業功效質量，獲得最佳的工作效能、安全和舒適的視覺功效，持續滿足使用者的高質量照明需求；同時為當下住宅室內照明設計實際提供借鑒和參考。

參考文獻：

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［8］王偉.住宅空間中照明工程的常見問題與解決方略［J］.包頭職業技術學院學報，2021，22（2）：9-12+29.

（責任編輯 陳潤梅）