健康光環境的范圍界定與標準銜接問題

郭 琳，張 昕

(清華大學建筑學院，北京 100084)

健康光環境的范圍界定與標準銜接問題

郭 琳，張 昕

(清華大學建筑學院，北京 100084)

光環境是人居環境的重要要素之一，與健康息息相關。本文從視覺、生理、心理與社會等多方面對健康光環境的范圍進行討論，針對國內外現行的健康光環境標準進行綜述，探討當下健康光環境研究與標準的銜接問題，并作發展趨勢展望。

健康光環境；標準銜接；照明

引言

人的健康是復雜多元且動態變化的。“健康”的定義已從單純的生理狀態擴展到了心理與社會等方面，可用多種數據衡量，但難以設定標準。如：《辭海》中將健康定義為：人體各器官系統發育良好、功能正常、體質健壯、精力充沛，并具有健全的身心和社會適應能力的狀態。通常用人體測量、體格檢查、各種生理和心理指標來衡量；《簡明不列顛百科全書》定義健康為：使個體能長時間地適應環境的身體、情緒、精神及社交方面的能力，需考慮環境的改變；健康可用可測量的數值(如身高、體重、體溫、脈搏、血壓、視力等)來衡量，但其標準很難掌握；世界衛生組織(WHO)憲章指出：健康是一種身體上、心理上和社會上的完好狀態，而不僅僅是沒有疾病和虛弱。

對于健康聲環境、熱環境、空氣品質的范圍界定，均有相關結論可供參考。健康聲環境與聲舒適的契合度最好，包括室內噪聲源的控制與居住聲品質的提高。聲環境標準從“可以接受的”安靜程度，提升為“安靜、私密和愉悅”的舒適聲環境，包括低噪聲需求與聲音私密性需求[1]。健康熱環境與熱舒適、健康空氣品質與感受到的可接受的室內空氣品質均存在無法契合的內容。

ASHRAE 55—1992標準將熱舒適定義為對熱環境表示滿意的意識狀態。在動態熱環境中，人體的熱舒適是指人體對溫度、濕度和熱輻射等方面的中性值和波動幅度頻率都感到主觀基本滿意。廣義熱健康包括熱舒適，但狹義熱健康與人的主觀感受無關，體現為人體生理機能的改善[2]。當一個具有適當熱刺激的動態熱環境能提高人體適應力和免疫力等功能時，可稱為健康的動態熱環境，此時的人體健康狀況稱為“熱健康”。

ASHRAE 62—1989R標準首次提出了可接受的室內空氣品質(acceptable indoor air quality)和感受到的可接受的室內空氣品質(acceptable perceived indoor air quality)。前者定義為：空調房間中絕大多數人沒有對室內空氣表示不滿意，并且空氣中沒有已知的污染物達到了可能對人體健康產生嚴重威脅的濃度。后者定義為：空調房間中絕大多數人沒有因為氣味或刺激性而表示不滿，是達到可接受的室內空氣品質的必要而非充分條件。由于氡、CO等氣體沒有氣味，也無刺激作用，不會被人感受到，但卻對人危害很大，因此僅用“感受到的可接受的室內空氣品質”是不夠的，必須同時引入“可接受的室內空氣品質”[3]。健康的室內空氣品質涵蓋了客觀指標與主觀感受兩方面的內容。

室內物理環境在定義“健康”的時候，均應首先梳理“舒適”與“健康”的關系，“感受到的健康與否”與“實際上健康與否”的關系。健康光環境的標準建立應以光生理健康與視覺舒適二者關系的充分梳理為前提。

1 健康光環境的范圍界定討論

人類對于光環境的認知和評價經歷了一百多年的發展(見表1)，健康光環境的概念于近年剛被提出。隨著第三類感光細胞和非視覺通路的相繼發現，現代意義上的健康光環境，不再僅滿足光照品質及視看要求，還需滿足人體內在的光生物學要求[4]。一個擁有光健康概念的照明環境，除了滿足使用者的基本視覺功效外，還應對使用者的生理節律、心理情緒等起到積極有效的調節與干預[5]。健康光環境的范圍應以視覺舒適和生理健康為核心，以心理健康和社會健康為外延。

表1 光環境的認知與評價體系發展

光環境影響人體的視覺舒適，提供光數量與質量的功能適用性，提供安全、耐久、可維護的光。視野內過大的亮度反差(如眩光)或過低的光照度將引起視覺不適，進而造成視疲勞并危及健康。長期處于不舒適的照明環境，例如不合適的照度、不均勻的光分布、強烈的頻閃、眩光等，對健康的傷害是嚴重的[8]，與偏頭痛、自閉癥等的發病相關[9]。

光環境影響人體的生理健康，經由光輻射與非視覺效應[9]。光輻射影響指紫外光、可見光、紅外光通過輻射熱或光化學機制對人體皮膚及眼睛造成的影響，正面效應包括凈化空氣、光療、高膽紅素血癥/皮膚病/腫瘤/免疫系統的治療，負面效應包括角膜炎、紅斑、皮膚老化、皮膚癌、白內障、日光性視網膜炎等[9]。非視覺效應影響人體生理節律，不恰當的光干預將造成人體內分泌紊亂，包括睡眠問題(睡眠相位前/后移、失眠)、季節性情緒失調、老年癡呆癥，增加罹患癌癥的風險[10]。

光環境影響人體的心理健康，經由視覺舒適和生理健康影響。光環境可提高工作效率、創造良好氛圍、減緩壓力。照明已經成為一種干預手段，用于治療抑郁、倦怠、季節性情緒失調[11]、精神痛苦、自閉癥等多種心理問題[12]。

健康光環境與社會的良好運轉息息相關，有利于社會交往與互動，提升空間活力，激發創新，創造安全的社會環境；可以彰顯身份與個性，提升品牌性、地標性。此外，照明經由能源利用、有毒有害物質排放及光污染等方面直接或間接地對環境的可持續發展產生重要影響[13]。

綜上所述，我們可繪制以視覺舒適和生理健康為基礎的健康光環境評價的馬斯洛模型(見圖1)。

圖1 健康光環境評價體系的馬斯洛層級模型Fig.1 Light environment evaluation system organised in Maslow’s hierarchical model

2 健康光環境與標準的銜接問題

健康照明研究由來已久，但健康光環境的概念剛剛提出，尚未有針對性的設計標準出臺，為此選擇9篇國內外相關標準/報告討論其與標準的銜接問題(見表2)。

現有標準可按可見度、色溫/顯色性、個性化設計、通用設計、生物節律光等方面與健康光環境進行指標銜接。從光環境設計的角度出發，相關指標的完善方向包括：

1)在生理健康方面，應考慮如何在正確的時間、空間提供正確數量/質量的光。照度(如白天/夜晚的照度差異)、使用時間(如黎明模擬與起床時間的關系)等指標已經有所考量，但仍不全面，天然光的非視覺標準尚為空白。現有研究主要針對睡眠行為，應擴展至其他活動。與生理節律密切相關的色溫與光譜指標尚有欠缺。

表2 相關標準簡表

2)在心理健康和社會健康方面，既需要對建成環境進行整體光環境規劃，也需要保障各區域的個性與特色。標準應支持通過傳感器及智能APP等方式綜合調控光環境相關的照度、眩光、色溫、顯色性、曝光時長等，支持針對不同活動的多種模式，圍繞行為模式以及所需的空間氛圍進行相應的光照干預，多指標間相互影響、共同作用。

3 討論與展望

1)標準的發展趨勢。在關注建筑性能的標準中，考察與人類健康、福祉相關的分值，英國的BREEAM占15%，美國的LEED占17%。這些綠色建筑標準雖然關注人體健康，但重點依然在于能源與環境[14]。WELL等標準的發布，更加側重于人，開啟了“健康”標準的新篇章。立足于健康的照明體系需要細化時間、空間與光，不同的使用者，在不同的年齡階段，也需要更多的選擇可能。健康的照明體系應該更加個性化、多元化、人性化、智能化，滿足復雜多樣的視覺需求。

2)非視覺方面與科研進展緊密結合。目前基于非視覺效應的照明應用主要包括兩個方向：將光照作為治療手段，研究光療在如老年癡呆、失眠等疾病上的臨床應用；針對健康人群的室內環境品質提升，以維持人體正常的生理節律，提高工作效率及緩解情緒壓力，如近眼處照度的相關研究、照度與色溫均可變的LED動態照明、模擬天然光變化規律的動態照明等。其中針對光療的研究成果有過剩傾向，有學者呼吁應該更多關注針對健康人群的優質照明[15]。

3)標準的科普與執行。國外的標準認證體系較為成熟，如德國DGNB體系需要完成項目注冊和咨詢、認證文件編制和提交、認證文件審核、認證結果和證書頒發等步驟[16]。這些標準很多擁有來自國際各地的認證項目，并在實踐中根據建筑技術的發展和建筑法規的修訂不斷完善。國內標準的科普力度與執行方法有待完善。

[1] 趙曉穎，傅秀章，馬淳靖.健康住宅室內噪聲控制[J].江蘇建筑，2005，(4)：52-54.

[2] 金英姿.動態熱環境中人體熱健康的探討[J].黑龍江大學自然科學學報，2003，(9)：89-92.

[3] 孫秀平，楊小鳳.室內空氣品質研究現狀及發展趨勢[J].制冷與空調(四川)，2005：168-171.

[4] 王茜，郝洛西，曾堃.健康光照環境的研究現狀及應用展望[J].照明工程學報，2012，23(6)：12-17.

[5] 郝洛西，崔哲，周娜，等.光與健康:面向未來的開拓與創新[J].裝飾，2015，(3)：32-37.

[6] 章海聰.照明技術的發展歷史和展望[J]. 上海節能，1997，(1)：15-20.

[7] BERSON DAVID M, DUNN Felice A, TAKAO Motoharu. Phototransduction by retinal ganglinon cells that set the circadian clock[J]. Science,2002,295:1070-1073.

[8] 蔡建奇，杜鵬，溫蓉蓉.照明光環境對視覺健康舒適度的影響[J]. 住區，2016，(6)：58-63.

[9] BOYCE Peter R. Human Factors in Lighting, Third Edition[M]. Crc Press,2014:521-548.

[10] 關楊，嚴永紅.基于非視覺效應的健康照明研究——新的挑戰與機遇// 2016年中國照明論壇——半導體照明創新應用暨智慧照明發展論壇文集.北京：中國照明學會，2016.

[11] MC ENANY G W, LEE K A. Effects of light therapy on sleep, mood, and temperature in women with nonseasonal major depression[J]. Issues in mental health nursing，2005，26 (7) : 781-794.

[12] 張騰霄，韓布新.照明與心理健康[J]. 照明工程學報，2013，24(增刊)：27-30.

[13] 陳仲林，楊春宇.論健康照明[J]. 重慶大學學報(自然科學版)，2000，(9)：93-96.

[14] 葉海，羅淼，徐婧.健康建筑及其評價標準[J].建筑科學，2017，(2)：113-119.

[15] VAN BOMMEL W J M. Non-visual biological effect of lighting and the practical meaning for lighting for work[J]. Applied Ergonomics, 2006, 37: 461-466.

[16] 張凱.德國建筑可持續評價DGNB體系[J]. 動感(生態城市與綠色建筑)，2015，(1)：42-45.

DiscussiononDefinitionofHealthyLuminousEnvironmentandConnectionwithStandards

GUO Lin, ZHANG Xin
(SchoolofArchitecture,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)

Light is one of the important environmental elements of human habitation, and is closely associated with people’s health. This review discusses the definition of healthy luminous environment from the visual, physical, mental and social aspects. An overview of the existing standards and reports related to luminous environment in China and other countries has been presented to discuss the connection and potential development of luminous environment and standards.

healthy luminous environment;connection with standards; lighting

項目資助：清華-旭輝研究中心資助課題

張昕，E-mail:of-zx@126.com

TU113.19+1

A

10.3969/j.issn.1004-440X.2017.06.007