智慧地磚—老年住宅人工照明裝置設計

馬昕茁

(重慶大學建筑城規學院 重慶 400044)

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智慧地磚—老年住宅人工照明裝置設計

馬昕茁

(重慶大學建筑城規學院 重慶 400044)

人進入老年，身體機能和心理狀態都發生了一定程度的變化，對于生活環境包括照明光環境也有特殊的要求。然而，現階段的照明設計和照明標準都是適宜主流社會人群，而不一定適于老年人這一特殊群體，適老性設計成為熱門話題。本次裝置設計以地磚作為切入點，結合建筑設計與光學技術的相關技術與理論，通過紅外線感應系統與光學感應系統將透光石材與LED光源相結合，設計出可以在夜晚跟隨人體移動進行照明的發光地磚。

老年人、發光地磚、光學感應系統、紅外線感應系統

一、設計背景——老年人的生理與心理需求

(一)生理需求

老年人身體各項機能不斷衰退，其中視覺的退化相當顯著。由于中樞神經的衰弱以及眼部結構的改變，老年人角膜直徑縮小，晶狀體老化，視網膜功能衰退，瞳孔縮小，對比靈敏度降低，更易產生眩光等等。老年人視力的退行性下降對老年住宅的室內光環境提出了特殊的要求，針對社會主流的照明設計無法滿足老年人的日常需求。

生理機能的衰退同樣表現在老年人的睡眠質量下降與起夜頻繁。深夜里衛生間的照明若過于明亮，會導致老年人起夜后大腦興奮從而影響他們的睡眠，多數老年人入睡難，深度睡眠時間短，睡眠中易驚醒且醒后難以再次入睡，與此同時，老年人由于腎臟功能的減退，起夜次數遠遠超過中青年人群，這種生理現象嚴重威脅著老年人及其伴侶的睡眠健康。

(二)心理需求

從某種程度上講，老年人生理機能的衰退同樣會影響老年人的心理健康水平。由于對周圍環境反應和適應能力的降低，老年人的情感變得脆弱。退出職業生涯或行動不便，使他們參加社交機會大大減少，子女分居,使他們心理上有一種失落感和被遺棄感；擔心成為負擔，從而產生孤獨感和寂寞感；由于自身機體衰老，同時產生抑郁感和焦慮感。對比生活基本自理與需要他人幫助的老人可以發現，前者的幸福感遠遠強于后者。因此，協助老年人完成基本的生活自理，也是適老性設計的關鍵。

二、社會現狀——對適老性產品的巨大需求

(一)照明設計的適老性

由于老年人生理機能的改變，對室內光環境，尤其是夜晚的人工照明有著較高的要求。在照度方面，相對于年輕人，老年人在觀察體積較小或亮度對比較低的物體時，對照度有著較高的要求，研究表明，老年人居住環境的光照至少要比一般房間高2～3倍，照度值應達到至少300LX。由于老年人視力下降導致他們對光的明適應與暗適應能力降低，因此還要特別注意老年公寓中各個場所光照的均勻性。

老年人對于夜晚光環境的高要求帶來了諸多不便，首先，過高的照度容易產生眩光，帶來眼部的不舒適感以及視覺功能的降低；其次，在夜晚起夜時，較高的照度容易帶來體內褪黑素的急劇變化，導致老年人起夜之后難以再次進入睡眠狀態；老人獨自起夜時，對較強光照的需求常常對身邊的伴侶或子女產生干擾，無法滿足老年人對生活自理的心里需求。如何在滿足老年人日常起夜對光環境的的高要求的同時盡量降低負面的影響，營造舒適的睡眠環境，是我們希望解決的問題。

(二)適老性照明設計與產品的缺失

通過日常生活的觀察以及對常規市場的調研，不難發現，市面上缺乏滿足老年人對于光環境需求的設計與產品。普通壁燈，長眠燈可以滿足一般人群起夜的需求，但由于照度過低，對老年人的夜晚活動幾乎無益，而普通家居照明在老年人起夜時雖然能夠滿足照度的需求，但同時對室內人群的睡眠產生干擾，且不利于老年人再次入睡。因此我們呼吁以專業的視角對老年人進行室內光環境的適應性設計。

三、方案構思——智慧地磚

(一)裝置原理

地面照明：對于老年人起夜的情況，地面照明較墻壁照明與天棚照明與墻壁照明而言，照明范圍更小，對他人帶來的干擾更小，而照明的針對性卻更強，因而能夠在不打擾周圍人群休息的情況下，準確的幫助起夜老人避開障礙物。

夜晚照明——光學感應系統：根據相關資料顯示，目前已掌握根據環境亮度自動調節照度的LED光學感應照明系統，將其應用于本次設計智慧地磚上，可以使得裝置在白天以及室內光源充足的情況下停止工作，地磚表面與普通地磚無異，而在夜晚或室內照度低于特定數值情況下進行照明，節省電力的同時不破壞日常家居裝飾環境。

前進行照明——紅外線人體感應系統：紅外線人體感應系統在各個領域的應用已經非常成熟，采用進口技術MCU電路設計，主動式紅外線工作方式，具有穩定性好，抗干擾能力強等特點。將其運用到本次設計中，降低了大范圍照明對于他人的干擾，同時提高了照明的針對性。

(二)裝置材料與構造

透光石：本次設計選址透光石作為發光地磚的基礎材料。透光石，又稱人造石透光板，是一種新型的復合材料，屬于高分子合成制品，以模具澆鑄成型。因其具有密度低、無毒性、無放射性、阻燃性、不粘油、不滲污、抗菌防霉、耐磨、耐沖擊、易保養、拼接無縫、任意造型等優點，正逐步成為裝修建材市場上的新寵。透光石在沒有光源的情況下與普通大理石在外觀上幾乎沒有差別，對其耐磨度與防滑度均有相應要求，可以滿足普通家居使用需求。

新型LED燈：LED燈即發光二極管，具有使用壽命長，發光效率高，節能等等優點，成為當今照明市場的主要照明手段。本次設計將LED等于透光石同時使用，根據市場的切割拼接方式可對LED燈具進行組合設計，形成點、線、面等多種發光模式，同時控制光色、光強和時間的裝飾性動態變化等，為老年起夜照明提供了可能性。

(三)光學技術支持

照度：根據科學實驗表明，65歲老人所需要的照明是20歲年輕人的兩倍，因此，相對年輕人而言，室內的光照水平至少應提高2-3倍，才能使老年人感到舒適。一般而言，老年人環境光的照度水平至少應該有3001x(相當于30英尺燭光)。

色溫與色相:暖色調、中性色調和冷色是光線的三大基本色調，考慮到老年人生理及心理狀況的特殊性，發光地磚光源采用暖黃色為主，將色溫控制在2500K-3000K之間，給人溫暖舒適柔和的心里感受，與夜晚環境相協調，較為柔和的色調有利于老年人起夜后的再次入睡，從光學的角度避免失眠多夢等睡眠問題。

(四)尺度與美學的思考

發光地磚的尺度采用市面上常見的300×300尺寸大小，顏色與紋理簡潔樸素，與家具整體環境相協調，符合多數老年人的審美取向與生活習慣要求。光源充足情況下，發光地磚與普通地磚從外觀上沒有太大區別，耐磨標準、防滑系數等傳統地磚評價標準符合傳統家裝要求。

生活能夠自理是衡量老年人生活品質的重要標準之一，本次設計希望通過技術手段賦予傳統地磚智能發光的功能，幫助老年人在夜晚獨立完成起夜等活動，同時確保老年人在夜晚活動的人身安全。希望隨著技術的不斷成熟以及透光材料的發展，智能發光地磚能夠逐步實現在生活中的應用。

[1]李芳.老年住宅中的光的環境設計研究[J].城市建設理論研究(電子版),2016,(36):137-138.

[2]張玉潔.基于室內環境舒適度的老年公寓設計研究[D].山東建筑大學,2016.

[3]李凱宇.光環境設計在老年公寓中的應用研究[D].吉林大學,2016.

馬昕茁(1992.5-)，女，漢族，江蘇，重慶大學建筑城規學院碩士研究生，研究方向：建筑歷史與理論。