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生态型室内光环境调控及积极精神情感传导研究

2018-03-25

山西建筑 2018年15期
关键词:生态型人眼传导

覃 斌

(辽宁林业职业技术学院,辽宁 沈阳 110000)

“生态”通常指人与有机及无机环境之间健康、美好、和谐的相互关系[1]。随着人们对高品质生活认知的提高,在室内环境设计中,人们对室内空间品质的认同已不再局限于外观形式上的时尚、美观、可靠,而是越来越倾向生态环保、健康舒适。

光环境是室内环境中重要的构成要素,灯具布置及光照安排构成了整个室内的光环境,光照的改变与人体的视觉感受、生理变化有着紧密的联系,合适的光照时间和光照质量会让使用者的肌体及心理感觉舒适。生态型室内光环境的营造更加重视科学性与艺术性的结合,强调人与环境的和谐。随着室内设计业的发展,生态型室内光环境营造在积极精神情感传导上发挥的积极作用愈加明显,越来越被人们重视,亦将越来越被广泛应用,对于生态型室内光环境的营造需求成为室内环境设计中的重要内容。

1 生态型室内光环境的基本内涵

室内光环境是在建筑物内部空间由光照射而形成的环境[2]。生态型室内光环境是基于生态理念通过运用生态素材,融入生态功能需求、展示艺术、环境调控和精神情感传导措施的综合,是设计师针对空间做出的以生态功能目标达成为目的的艺术表现和技术处理方式。在室内生态型室内光环境营造中,“生态”不仅体现在物质方面,而且还反映在精神方面,兼备功能性和装饰性,是场地、材料与肌体及情感感受的结合。生态型室内光环境营造在为人工建筑环境增添生机和活力的同时,保持着对人与环境之间关系的最大尊重。

2 环境调控与积极精神情感传导

调控是调节、控制,狭义上的环境调控主要指物理环境调控,包括光、温度、湿度、气体等环境因子的调节和控制;广义上的环境调控除物理环境调控外还包括心理、生理、文化环境调控等。传导是传递、引导,精神情感是个人对客观事物产生的生理体验、主观认知和感受,是基于多种感觉、思想和行为产生的综合性心理和生理评价,积极精神情感传导包括对喜、爱、兴奋、自豪等精神情感的传递和引导。环境影响精神情感,精神情感的变化又反作用于人对环境的主观认知感受,环境调控与精神情感传导两者之间互相作用、相互影响,是有机的统一。在室内光环境营造中通过基于生态理念的技术和艺术处理方式,能有效的调控环境和传导积极的精神情感。

3 生态型室内光环境调控及积极精神情感传导的举措

3.1 基于视觉特性的室内光环境调控与积极精神情感传导

视觉是最直接感知光照的人体组织,室内光环境调控及积极精神情感传导与人的视觉特性有直接的关系。

人眼有视觉转换的特性,即明暗适应、色适应两种视觉特性。

当环境亮度有变化存在时,人从光亮处突然进入到黑暗的空间,人眼会出现短暂的闪光盲,眼睛完全适应黑暗大概需要30 min的调节时间,这就叫做暗适应;同样的,人眼由暗处到亮处时也需要经过感光的适应和调整过程,这就叫做明适应。特定环境下,忽视视觉明暗转换适应特性的光环境设计,对于人在室内环境中的活动带来不舒适的直观感受,有时会给行为活动造成不便甚至是危险。基于人眼的明暗转换适应特性,可以巧妙的调节、安排光照来营造舒适的光环境。例如,对室内空间入口处的光照安排,可以让其明亮一些,因为入口处一般是从光亮空间突然进入黑暗空间的过渡之处,提高亮度可以缩短暗适应时间,让人眼的明暗转换适应更加舒适;随着人从入口处向室内空间的深入,光照的安排上可以慢慢的降低照度,让人眼逐渐适应光照由强至弱的亮度变暗,既保证人眼对光照感觉的舒适,同时保证在空间深处不提高光照照度的情况下,也能让人看清楚所处的环境;尤其对于视觉适应能力弱的人群(例如老年人),通过采用平缓变化光线照度的调控方式为其提供视觉缓冲时间,可避免在有地面高差变化的位置发生踩空摔倒等危险[3]。为确保营造健康舒适的室内光环境,应充分考虑人眼的明适应和暗适应特性,通过对过渡空间中过渡照明设计的科学处理,可以在良好的视觉引导和舒适的环境营造上发挥积极的调控作用。

色适应是当人眼适应特定的光色之后,对该光色的感度会暂时性地变弱,而对差异性补色的感觉却增强,人眼对光色的适应调节过程需要数分钟时间。视觉对色彩的感知与光源有直接关系,同一物体在不同的光源下会呈现不同的色彩。根据人眼对光色转换适应的视觉特性,可以采用光源的安排来调节处理。例如,对于一个固有色的环境使用白炽灯光照会使物体偏黄色,使用荧光灯光照会使物体偏青色[4]。这对于需要有光色转换变化,缓解光色觉疲劳的环境,有应用价值。

3.2 基于人体光周期的室内光环境调控与积极精神情感传导

1920年,美国学者加奈(W.W.Garner)和阿拉德(H.A.Allard)提出了光周期研究理论,光周期指昼夜周期中光照期和暗期长短的交替变化,可以简单理解为一天中白天和黑夜的相对长度,光周期现象是生物对昼夜光暗循环格局的反应[5]。医学研究表明,由于生活中人工光源的大量应用和融入,人类昼夜活动规律开始改变,人体的生理变化也跟随着用光习惯而改变,用光习惯对人体生理机能的影响越来越大。

光照有刺激和舒缓两面性。刺激型光照能使人在精神疲惫时提高注意力,舒缓型光照能缓解压力和抑制负面情绪。在室内环境设计中可利用光照刺激影响人体的内分泌,来调整人体的肌体状态。人体的睡眠激素在较高照度的光照刺激下,其分泌会减少,用此举措可以缩短或弱化人体的困倦感,提高夜间的工作质量;光色的刺激作用也是明显的,研究表明使用偏红色光谱的光照有利于人们保持高质量的睡眠;使用偏绿色和蓝色光谱的光照可使人兴奋,不利于人保持高质量的睡眠。所以,在工作空间设计中常使用冷色光照刺激人体兴奋,减弱困倦感,在休闲空间设计中常使用暖色光照以达到舒缓精神、放松和恢复肌体的作用。需注意的是在高危险度工作环境中使用刺激型光照需谨慎。

由此,利用人工光照来调节人体对昼夜光暗循环格局的反应,必要情况下可以发挥其减少危险和失误发生几率的有利功能,不必要时要回避其扰乱人体生物钟的负面作用,能更好地营造健康舒适的室内环境,在工作和生活中传导积极精神情绪。

3.3 基于自然采光健康影响的室内光环境调控与积极精神情感传导

众所周知,自然采光对人体健康的影响很大。日光照射可以增强皮肤功能,增加维生素的合成和吸收,杀灭病原微生物,控制和调节体内内分泌系统,治疗冬季抑郁症等等。对于日光光照不充足的室内空间,可以用特殊人工光源模仿自然昼光,这种摸拟自然光的特殊人工光源能发出适量的紫外线,能帮助人体钙质吸收,具有防毒、抗菌、除臭、消毒功能等;过度的日光照射也是有害的,在日晒极强的环境应有意避免强烈阳光长时间直接照射,可以在窗口处设计一些遮光、避光、滤光的装置或陈设品调控光照强度、角度和光照时间。

3.4 基于抑制光污染的室内光环境调控与积极精神情感传导

光污染问题最早于20世纪30年代由国际天文界提出,光污染是继废水污染、废气污染、废物污染和噪声污染等之后的一种新型的环境污染,通常指过量的光辐射对人类生活和生产环境造成不良影响的现象[6]。医学研究表明,光污染会损害眼睛、诱发癌症、影响自然生活规律、产生不良情绪等,光污染正在威胁着人们的肌体和精神健康[7]。抑制室内空间中的光污染也是营造生态型室内光环境的一种调控举措。

白亮污染、人工白昼和彩光污染是光污染的三种常见类型[6]。

在室内环境中,白亮污染的出现主要源自于一些高反光装修材料的使用不当,据科学测定:洁白光滑墙面的光反射系数最高,高达90%;光滑的镜面、玻璃材料的光反射系数次之,为82%~88%;即使是一般白墙,其光反射系数也达到了69%~80%,这类高反光材料的光反射系数远高出粗麻面或表面肌理的材料,可高达10倍左右;当室内环境中大面积使用时,大大超过了人体生理适应范围,白亮污染由此形成。经研究表明,白亮污染可对人眼造成伤害,引起视疲劳和视力下降[7]。

照明技术的发展使“人工白昼”变成了现实,虽然光照刺激可以促使夜间工作的人保持清醒和兴奋状态,但其负面效应也逐渐显露出来,长时间的强光照射会抑制人体内褪黑素的增长,会导致人体正常的生物钟紊乱,致使倦怠无力、头晕、神经衰弱等。

最新的科学研究表明,彩光污染对人的心理影响很大,会有损人的生理健康。“光谱光色度效应”测定显示,如果以白色光对人的心理影响为基数,设定基数值为100,则蓝色光对人的心理影响可达152,紫色光可达155,红色光可达158,黑色光最高,可达187。人们长期处在彩色灯光的照射下,随着对其肌体、心理影响的长期积累,会不同程度地出现失眠、头痛、疲劳、恶心等不良反应。

光污染已经对人类生活和工作的健康状态产生严重影响,故应尽量充分地利用自然日光,设计上注意避免遮挡;必须使用人工照明时要对人工光照的应用程度、灯光的照度、光色的选择、照射角度合理控制;对于居室空间中的夜间照明,应尽量保持环境黑暗,必要的照明应用要以有利于提高睡眠质量为前提,同时兼顾到方便夜间行走;除对光源的直接调控抑制室内空间中的光污染外,同时还要合理控制高反光率材质及镜面材质在室内空间中的使用比例,以减少光反射造成的间接光污染。

4 结语

在生态型室内光环境的营造上,设计者首要考虑的重点应是光对人肌体及心理产生的影响。健康的光环境对于人而言,无论是心理、生理、功效都有着巨大的影响。随着人居环境的不断变化,人们越来越重视生态、健康与舒适,基于生态理念研究室内光环境调控及积极精神情感传导举措,有益于在人与环境之间构建健康、美好、和谐的相互关系。

参考文献:

[1] 卢升高.环境生态学[M].杭州:浙江大学出版社,2010:2.

[2] 高履泰.光环境的心理作用[J].北京建筑工程学院学报,2000,16(1):77.

[3] 彭 冲.现代室内光场景的人性化解析[D].成都:西南交通大学研究生学位论文,2006.

[4] 朱超萍.基于人眼视觉特性的LED城市道路照明设计探讨[J].灯与照明,2017,41(2):56.

[5] 王秉昆,王允兰.中国二十四番花信风是世界上最早的光周期现象[J].沈阳农业大学学报,1987,18(3):35-38.

[6] 张式军.光污染——一种新型的环境污染[J].城市问题,2004(6):31-34.

[7] 刘艺轩,刘 平.浅析光污染对人体身心健康的危害[J].中国城乡企业卫生,2017,12(12):55-57.

[8] GB 50034—2013,建筑照明设计标准[S].

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