马昕茁

(重庆大学建筑城规学院 重庆 400044)



智慧地砖—老年住宅人工照明装置设计

马昕茁

(重庆大学建筑城规学院 重庆 400044)

人进入老年，身体机能和心理状态都发生了一定程度的变化，对于生活环境包括照明光环境也有特殊的要求。然而，现阶段的照明设计和照明标准都是适宜主流社会人群，而不一定适于老年人这一特殊群体，适老性设计成为热门话题。本次装置设计以地砖作为切入点，结合建筑设计与光学技术的相关技术与理论，通过红外线感应系统与光学感应系统将透光石材与LED光源相结合，设计出可以在夜晚跟随人体移动进行照明的发光地砖。

老年人、发光地砖、光学感应系统、红外线感应系统

一、设计背景——老年人的生理与心理需求

(一)生理需求

老年人身体各项机能不断衰退，其中视觉的退化相当显著。由于中枢神经的衰弱以及眼部结构的改变，老年人角膜直径缩小，晶状体老化，视网膜功能衰退，瞳孔缩小，对比灵敏度降低，更易产生眩光等等。老年人视力的退行性下降对老年住宅的室内光环境提出了特殊的要求，针对社会主流的照明设计无法满足老年人的日常需求。

生理机能的衰退同样表现在老年人的睡眠质量下降与起夜频繁。深夜里卫生间的照明若过于明亮，会导致老年人起夜后大脑兴奋从而影响他们的睡眠，多数老年人入睡难，深度睡眠时间短，睡眠中易惊醒且醒后难以再次入睡，与此同时，老年人由于肾脏功能的减退，起夜次数远远超过中青年人群，这种生理现象严重威胁着老年人及其伴侣的睡眠健康。

(二)心理需求

从某种程度上讲，老年人生理机能的衰退同样会影响老年人的心理健康水平。由于对周围环境反应和适应能力的降低，老年人的情感变得脆弱。退出职业生涯或行动不便，使他们参加社交机会大大减少，子女分居,使他们心理上有一种失落感和被遗弃感；担心成为负担，从而产生孤独感和寂寞感；由于自身机体衰老，同时产生抑郁感和焦虑感。对比生活基本自理与需要他人帮助的老人可以发现，前者的幸福感远远强于后者。因此，协助老年人完成基本的生活自理，也是适老性设计的关键。

二、社会现状——对适老性产品的巨大需求

(一)照明设计的适老性

由于老年人生理机能的改变，对室内光环境，尤其是夜晚的人工照明有着较高的要求。在照度方面，相对于年轻人，老年人在观察体积较小或亮度对比较低的物体时，对照度有着较高的要求，研究表明，老年人居住环境的光照至少要比一般房间高2～3倍，照度值应达到至少300LX。由于老年人视力下降导致他们对光的明适应与暗适应能力降低，因此还要特别注意老年公寓中各个场所光照的均匀性。

老年人对于夜晚光环境的高要求带来了诸多不便，首先，过高的照度容易产生眩光，带来眼部的不舒适感以及视觉功能的降低；其次，在夜晚起夜时，较高的照度容易带来体内褪黑素的急剧变化，导致老年人起夜之后难以再次进入睡眠状态；老人独自起夜时，对较强光照的需求常常对身边的伴侣或子女产生干扰，无法满足老年人对生活自理的心里需求。如何在满足老年人日常起夜对光环境的的高要求的同时尽量降低负面的影响，营造舒适的睡眠环境，是我们希望解决的问题。

(二)适老性照明设计与产品的缺失

通过日常生活的观察以及对常规市场的调研，不难发现，市面上缺乏满足老年人对于光环境需求的设计与产品。普通壁灯，长眠灯可以满足一般人群起夜的需求，但由于照度过低，对老年人的夜晚活动几乎无益，而普通家居照明在老年人起夜时虽然能够满足照度的需求，但同时对室内人群的睡眠产生干扰，且不利于老年人再次入睡。因此我们呼吁以专业的视角对老年人进行室内光环境的适应性设计。

三、方案构思——智慧地砖

(一)装置原理

地面照明：对于老年人起夜的情况，地面照明较墙壁照明与天棚照明与墙壁照明而言，照明范围更小，对他人带来的干扰更小，而照明的针对性却更强，因而能够在不打扰周围人群休息的情况下，准确的帮助起夜老人避开障碍物。

夜晚照明——光学感应系统：根据相关资料显示，目前已掌握根据环境亮度自动调节照度的LED光学感应照明系统，将其应用于本次设计智慧地砖上，可以使得装置在白天以及室内光源充足的情况下停止工作，地砖表面与普通地砖无异，而在夜晚或室内照度低于特定数值情况下进行照明，节省电力的同时不破坏日常家居装饰环境。

前进行照明——红外线人体感应系统：红外线人体感应系统在各个领域的应用已经非常成熟，采用进口技术MCU电路设计，主动式红外线工作方式，具有稳定性好，抗干扰能力强等特点。将其运用到本次设计中，降低了大范围照明对于他人的干扰，同时提高了照明的针对性。

(二)装置材料与构造

透光石：本次设计选址透光石作为发光地砖的基础材料。透光石，又称人造石透光板，是一种新型的复合材料，属于高分子合成制品，以模具浇铸成型。因其具有密度低、无毒性、无放射性、阻燃性、不粘油、不渗污、抗菌防霉、耐磨、耐冲击、易保养、拼接无缝、任意造型等优点，正逐步成为装修建材市场上的新宠。透光石在没有光源的情况下与普通大理石在外观上几乎没有差别，对其耐磨度与防滑度均有相应要求，可以满足普通家居使用需求。

新型LED灯：LED灯即发光二极管，具有使用寿命长，发光效率高，节能等等优点，成为当今照明市场的主要照明手段。本次设计将LED等于透光石同时使用，根据市场的切割拼接方式可对LED灯具进行组合设计，形成点、线、面等多种发光模式，同时控制光色、光强和时间的装饰性动态变化等，为老年起夜照明提供了可能性。

(三)光学技术支持

照度：根据科学实验表明，65岁老人所需要的照明是20岁年轻人的两倍，因此，相对年轻人而言，室内的光照水平至少应提高2-3倍，才能使老年人感到舒适。一般而言，老年人环境光的照度水平至少应该有3001x(相当于30英尺烛光)。

色温与色相:暖色调、中性色调和冷色是光线的三大基本色调，考虑到老年人生理及心理状况的特殊性，发光地砖光源采用暖黄色为主，将色温控制在2500K-3000K之间，给人温暖舒适柔和的心里感受，与夜晚环境相协调，较为柔和的色调有利于老年人起夜后的再次入睡，从光学的角度避免失眠多梦等睡眠问题。

(四)尺度与美学的思考

发光地砖的尺度采用市面上常见的300×300尺寸大小，颜色与纹理简洁朴素，与家具整体环境相协调，符合多数老年人的审美取向与生活习惯要求。光源充足情况下，发光地砖与普通地砖从外观上没有太大区别，耐磨标准、防滑系数等传统地砖评价标准符合传统家装要求。

生活能够自理是衡量老年人生活品质的重要标准之一，本次设计希望通过技术手段赋予传统地砖智能发光的功能，帮助老年人在夜晚独立完成起夜等活动，同时确保老年人在夜晚活动的人身安全。希望随着技术的不断成熟以及透光材料的发展，智能发光地砖能够逐步实现在生活中的应用。

[1]李芳.老年住宅中的光的环境设计研究[J].城市建设理论研究(电子版),2016,(36):137-138.

[2]张玉洁.基于室内环境舒适度的老年公寓设计研究[D].山东建筑大学,2016.

[3]李凯宇.光环境设计在老年公寓中的应用研究[D].吉林大学,2016.

马昕茁(1992.5-)，女，汉族，江苏，重庆大学建筑城规学院硕士研究生，研究方向：建筑历史与理论。