基于感知導向的適老化照明設計

任紹輝，楊 鶴

(沈陽航空航天大學，遼寧 沈陽 110136)

引言

進入21世紀以來，中國老齡化社會逐步加快。60歲及以上老年人總人口比重不斷增加，截至2017年底，我國60歲及以上老年人口有2.41億人，占總人口17.3%；預計到2050年前后，我國老年人口數將達到峰值4.87億，占總人口的34.9%，目前中國人口已經進入老年型社會。老年人口的增多，養老問題也是當今社會面臨急需解決的問題之一。

隨著老年人流行病調查顯示，年齡越高，老年人患病幾率越大,身體負擔越來越大，生活自理能力逐漸下降，并且視力殘疾在老年人發病率居第二位，老年人視力疾病不僅僅會影響他們的日常起居，而且還會給他們的心理帶來一定影響。視力的減退，會使人的對周圍的感知力減弱，對陌生事物感到恐懼是人的天性，老年人在視力不佳的情況下，會產生孤獨、恐懼、煩躁的心理，這對老人的身心健康極其不利。由此可見，一個好的光環境不僅可以影響老年人的視覺功能，而且對于老年人的心理健康有著很好的輔助作用。

1 老年人的視覺特性

1)老年人視網膜功能的退化。如今醫療水平在逐步提高，但是到了一定年齡老年人的生理機制在逐年衰退。我們可以先看一下眼球的結構圖以及的各個功能，見圖1。就老年人的視網膜來說，超過50歲的老年人的視網膜視覺細胞和視神經纖維會逐年減少，相對于青年來說，老年人的視網膜功能在減弱，老年人對光的明暗感知力在下降，對周邊的視覺感受影響很大。就如我們正常人看到的一張圖片相對于老年人來說這張圖片更暗更不清晰甚至對圖片的顏色也會感到模糊。

圖1 眼球結構Fig.1 Eye structure

2)老年人晶狀體硬化與透視率降低。晶狀體是眼球中重要的屈光間質之一。簡單來說晶狀體就是一層有厚度的透明軟膜，而它可以通過眼部周邊肌肉的拉伸，改變光進入眼睛的數量，使視網膜上的視錐細胞和視桿細胞感知到，從而使大腦看到畫面。而老年人隨著年齡的增加，一般45歲以后，新陳代謝將逐步放緩，首先人的眼部肌肉將退化，將影響晶狀體的厚度，晶狀體的調節能力下降；老年人晶狀體相對于青年人來說，柔韌性降低，呈硬化趨勢；并且晶狀體相的透光性由于細胞的老化，新陳的代謝跟不上，透光性也在逐步降低，因此外界光線在進入老年人的眼睛時，太強或太弱晶狀體不能做的很好的調節功能。老年人常見的老花眼、夜盲等都是由于晶狀體衰退造成的。

3)老年人瞳孔變小。瞳孔是人眼睛內虹膜中心的小圓孔，為光線進入眼睛的通道。虹膜上瞳孔括約肌的收縮可以使瞳孔縮小，瞳孔開大肌的收縮使瞳孔散大，瞳孔的開大與縮小控制進入瞳孔的光量。隨著老年人的年齡的增長，睫狀肌也隨著時間而老化，瞳孔的總尺適應光變化的調節能力逐步衰弱。眼部的括約肌大概從35歲開始逐步退化，大約到80歲左右，括約肌對的瞳孔的收縮能力降到最低，這時候也是眼睛負擔最大的時候。

4)老年人對眩光和暗環境敏感度更高。對于老年人來說，眼部生理機制隨年齡的增長逐漸衰退，對光線進入眼睛的調節作用逐年減弱。就正常年輕人來說，當他們在強光或弱光的環境下，眼睛里的瞳孔、晶狀體會進行調節，會使接受的光增多或者減少，并且視網膜上的視錐細胞和視桿細胞活性十足，可以使大腦接受到一個舒適的圖像。而老年人的眼睛的調節機制已經衰退很多，當遇到強光時，年輕人的瞳孔會比老年人的瞳孔縮的更小，因而老年人會比年輕人眼睛里接受到的光線更多，眩光感更強，甚至出現短時間的致盲現象；而老年人處于暗環境中時，眼睛并不像年輕人那樣瞳孔擴大，感知到的光線會比年輕人少，因此老年人在暗環境中對事物的感知度會極低，對老年人來說是很危險的。

5)老年人眼部疾病。一般人們在40歲左右身體機制已經開始呈現下降趨勢了，而隨之而來一些疾病也悄悄降臨，例如心臟病、高血壓、動脈硬化等因素，且過度飲酒、吸煙等一些不良的生活習慣，都會引起老年人白內障、青光眼、黃斑變性等眼部疾病。

2 老年人的照明需求

2.1 老年人對亮度的需求

老年人相對于年輕人來說，眼睛接受的光線要少的的多，而且隨著年齡的增長，視網膜上的視桿細胞在逐漸減少，老年人對光的感知力降低，年輕人感覺到適宜的光環境老年人會感受到昏暗，因此老年人對光亮度的需求更多，需要更多的光線才能更好的感知身邊周圍的事物。但并不是環境中的光越亮越好，過量的光線會產生眩光，給老年人的眼睛帶來負擔，甚至對老年人的眼睛帶來傷害，可能會引起老年人的視力下降，過度的光線甚至會使老人的視網膜受到永久性傷害，以至于失明。所以老年人對于光線要有一個具有科學依據標準數值，見表1，這對于老年人感知空間很有需要。

表1 國內外老年居住建筑室內照明設計標準的比較Table 1 Comparison of Interior Lighting Design Standards of Elderly Residential Buildings at Home and abroad

2.2 老年人對明暗轉化時間的需求

隨著年齡的增長，眼球生理機制不斷下降，老年人對周圍生活空間的明暗適應能力呈現不同的下降趨勢。例如夜晚人從屋外進入到室內，剛打開燈燈的瞬間，老人的眼睛從黑暗到較亮的環境會有一個較長的適應時間，這會使老人的眼睛感到不適甚至短暫失明；反之老人從一個明亮的環境進入到一個黑暗的環境也會有延遲性，見圖2。因此在照明設計環節應該選擇一些特殊的照明燈具，能夠使燈光在照亮的過程有一個緩慢的時間值，例如我們正常打開燈，燈亮的時間大概為2 s，而我們給燈具設置一個時間值，讓它從最暗到最亮有6 s的緩沖時間，并且燈光緩慢變亮會營造一種舒適安逸的環境，對老年人的對降低陌生環境的抵觸感有很好的幫助。

圖2 老年人視覺明暗變化時間Fig.2 Time of visual shade change in the elderly

2.3 老年人對空間辨識度需求

人類的大腦對空間的感知并不是通過空間中光線的明暗來完成的，大腦識別人的面貌、地形、事物的形狀是需要眼睛視網膜的細胞分析物體的對比度才能夠識別到物體的空間和形態。老年人的視網膜已經隨著年齡的增長生理機制已經下降，視錐細胞和視桿細胞已不像年輕人那樣感光性強，因此老年人對空間的辨識度相對于年輕人來說較低，這也就是有的老年人會在走路的時候沒有注意到臺階或周圍障礙物的原因，而且這也是造成老人傷害的重要原因之一。老年人對空間辨識度降低就意味著在空間設計中首先要考慮到無障礙設計，也就是說在過道等行走的地方盡量減少裝飾等，甚至過道上的一個花盆也會給老年人帶來嚴重的傷害。在照明設計上要注重對一些建筑物體上棱角的重點照明，因為這些對于老年人來說就是視覺盲點，且對這些地方的照明光線也不可太強，重點照亮即可。

2.4 老年人要盡量避免眩光

老年人的晶狀體、眼角膜等折光的感官已經隨著時間的推移衰弱了許多，相對于年輕人來說光線進入老年人的眼睛中后會發生散射現象，從而造成視網膜上的呈現的圖像的對比度降低，看到的光線光影混亂，圖像不清楚，從而加大眼睛的疲勞，導致視力的逐漸下降，給老年人的生活帶來負擔。舉簡單的例子來說，我們家中以前常見的白熾燈沒有任何遮光器，光源直接裸露，老年人在進入屋子里，這種燈具發出的燈光會讓老年人的眼睛看到更多的眩光，從而刺激其眼球，增加老年人眼睛的負擔。因此在家中要注意使用一些質量好的燈具，降低眩光指數，在窗臺等光源直射的地方安裝窗簾，避免光線直接照射到老年人的眼睛中，從而給老年人營造舒適的光照環境。

3 照明設計中的感知導向

3.1 智能化的夜間照明

當老年人夜晚回家的時候，他們都期望能看清門把手和鎖孔。而大部分老年人有老花眼問題，夜晚回家開門對于他們來說是十分困難的。因此在門把手和鎖孔安裝感應性的燈具，通過聲控感應重點照亮鎖孔和門把手，可以引導老年人通過光照直接找到鎖孔和門把手，便于老年人開鎖進門。在門口走廊眼設置聲控感應燈，進入室內后可以立刻點亮空間，便于老年人進入室內空間。老年人一般有夜起的習慣，夜晚是老年人睡眠休息的最佳時間，而有的老年人由于夜晚開燈強光刺眼，往往會睡意全無或失眠。針對這一現象，在臥室墻角線裝智能燈帶且有路線指向性，固定路線為臥室到衛生間，或者分為幾條線路，并且光照不能太亮，在衛生間中照明要設置夜晚模式，可采用多級控制和緩變燈光技術，讓燈光變亮過程具有延遲性，這可以不僅滿足空間所需要的照度，還可以給老年人營造靜謐、安詳的氛圍，有助于老年人的睡眠。

3.2 老年人照明工作面高度

相對于年輕人來說，由于老年人身體生理機制等因素導致身體變矮，再加上一些老年人有駝背現象，老年人的平均身高要比年輕人的低5 cm左右。因此在家居空間中老年人對照明工作面的高度相對年輕人人來說要低一些。一般地家庭中的照明工作面高度在750～800 mm之間，這就要求家居室內燈具照射到工作面的高度要降低一些，而適合老年人的照明工作面的高度大約在650～700 mm之間，這樣更適合老年人在家居空間中的衣食住行。而且對于燈具的開關高度也需要降低，以適合老年人的活動范圍，以便于老年人在家中對地面的辨識，從而更利于老年人在家中活動。

3.3 光源的顯色性和冷暖的對比

年齡的增長也使老年人對顏色的分辨率降低，根據調查顯示60～80歲的老年人只有年輕人70%左右的辨色能力，老年人對帶色彩的物體辨識度都有不同程度的褪色情況，其中藍、綠色褪色最多，紅色褪色較少，因此在家居空間中盡量少的使用淺藍色、淺綠色的色彩體系，減少裝飾，使用顯色性較高的光源燈具，避免老年人對空間辨識的混淆。老年人對波長較長的暖色光感光度更高一些，因此可以將室內主光源控制在3 200 K左右，而局部照明采用4 000 K左右的冷光源，整體空間為暖色調，局部的冷色調作為陪襯，見表2。采用這樣的照明光源不僅會讓老年人感到視覺上的舒適，還會因為光色的溫暖、柔和，讓老年人在心理上產生舒適愉悅的感覺。

表2 光源色溫與照度帶給人的綜合感受Table 2 Comprehensive feeling of color temperature and illumination of light source

4 結語

孟子曾說“老吾老，以及人之老”，中華民族自古以來非常重視孝的傳統美德，我們也需要繼續傳承并發揚。老年人用他們的一生為社會做出了貢獻，我們應該更關心他們的老年生活，關注老年人身心健康，關注他們的視覺健康，改善照明環境，為他們的生活營造溫馨、舒適、安謐的居住環境。優秀的照明設計對老年人飲食、起居、交流會起積極作用，可以消除他們的孤獨感，提高他們的生活質量。而這些還需要我們照明同仁不懈的努力。