基于健康照明的老年住宅光环境设计

建筑节能

■绿色建筑与设计

doi:10.3969/j.issn. 1673-7237.2017.10.017

基于健康照明的老年住宅光环境设计+

袁景玉，黄莹，代晨蕊，张萍

(河北工业大学建筑与艺术学院，天津300400)

摘要：随着我国老年人口的快速增长，我国人口老龄化形势严峻。现代健康光环境设计不仅要考虑

人的视觉需求，还需要考虑人体内在的昼夜节律。由于视觉性能下降，生理及心理变化，导致 老年人对光环境的要求特殊。我国现有老年住宅的光环境设计还处于起步阶段。研究有利 于老年人健康的光环境设计非常重要。尝试通过从建筑室内光环境的角度分析老年人视觉 舒适、心理情绪及生理节律等问题。通过分析国内外相关领域研究成果，总结出老年人健康 照明的特点，并为老年住宅光环境设计提供一些建议。

关键词：老年住宅；健康照明；光环境中图分类号：TU113

文献标志码：A

文章编号：1673-7237(2017)10-0067-04

Luminous Environment Design for the Senior Residence Based on Healthy Lighting

YUAN Jing - yu，HUANG Ying，DAI Chen - rui，ZHANG Ping

(School of Architecture and Art Design，Hebei University of Technology，Tianjin 300400，China)

Abstract: With the rapid growth of China' s elderly population，the aging population faces a serious situation. Both visual performance and circadian rhythm have to been considered in the modern healthy luminous environment design. Owing to the decline of visual performance and the changes of physical and psychological characteristics， the elderly have special requirements for luminous environment. The luminous environment design of the existing senior housing is still in its infancy. It is very important to study the luminous environment design which is beneficial to the elderly's health. This paper tries to analyze the visual comfort， mood and circadian rhythm of the elderly from the perspective of building indoor luminous environment. Based on the analysis of domestic and overseas relevant research achievements，this paper summarizes characters of the elderly's healthy lighting and provides suggestions for luminous environment design for the senior housing.Keywords: senior housing; healthy lighting; luminous environment

0

引言

根据第六次人口普查，我国60岁及以上人口为

研究显示，光环境在老年人精神健康的环境影响因素 中权重最大[4]。综上所述，设计出有利于老年人身心 健康的室内光环境具有重要的现实及社会意义。

20

1.78亿人，占总人口的13.26%[|]。据推测，2050年 我国老年人口将达到4. 83亿，占总人口的34. 1%[2]。 我国人口老龄化加快（见图1)。2015年，世界卫生组 织（WHO)新发布的《关于老龄化与健康的全球报告》 中强调了“健康老龄化”的概念。报告强调了要维护 和发展老年人健康生活所需的功能发挥过程[3]。曰 本学者笹本康太郎关于居家老年人健康影响因素的

收稿日期：2017-01-20;修回日期:2017-10-12

*基金项目：国家自然科学基金资助顶目“城市低收入老年人公共住房

养老策略与模式研究—

以天津地区为例”（51508151)

1=1 60岁以上人口

-•一 60岁以上人口比重

25 000

-•

20 000

15

n

-< 10

rx-i_________15 000 10 000 5 000

3 _ ^ 5 〇

2010

2011

2012

2013

2014

2015

图1 2010年-2015年我国60岁以上老年人口

占全国总人口比重[27]

0

67

袁景玉，等：基于健康照明的老年住宅光坏境设计

1 老年人生理和心理特征

为老年人设计的住宅室内光环境,必须要考虑老 年人身体机能衰退的特征。

生理方面，医学上认为女性过60岁,男性过65岁 即进入了衰老期。进入衰老期的老年人生理节律主 要表现为:器官萎缩、血管硬化、呼吸功能降低、感觉 机能减退、免疫力减弱等。老人在视觉老化方面变化 也十分明显（见图2)。

虹膜老化

老年人眼球变化表现为：角膜直径变小及扁平 化，使老年人屈光能力变化，导致远视；虹膜老化，弹 性降低,导致进入老年人眼睛的受光量降低,造成明 暗适应能力下降;晶状体硬化,聚焦的近点距离变远， 形成“老花眼”；晶状体浑浊，过滤了多数短波光，减少 了传递到视网膜部分的蓝绿光，使老年人出现“夜盲” 现象;玻璃体液化，导致眼球调节能力下降;睫状体老 化,导致眼睛远近调节功能下降，视力下降;视网膜变 薄,光感受器和视网膜神经元数量减少，使眼睛受眩 光干扰后恢复能力减弱[5-6]。

心理方面，随着社会角色和家庭关系的转变，老 年人会出现失落感、自卑感和孤独感等特征。伴随着 这些症状的产生，老年人往往需要具有健康、归属感 和安全保障的生活环境。2

健康照明

所谓健康照明，就是“一种有利于人类、环境和社 会健康发展的照明。”[7]在设计理念上表现为：以人的 健康为本,注重生态环境保护；选用无污染的优质光 源;光源的控制和调节要采用具有智能照明和自主学 习功能的人工神经网络，同时光源可以根据使用者的 年龄、职业、疾病、不同时段等特点实现自动或半自动 调节和控制等。室内光环境不仅影响着老年人的视 觉还对老年人的生理及心理产生影响。

随着年龄的增长，老年人在视觉方面会出现空间 感下降、视觉安全和视觉性能等方面的问题。以往学 者们关于老年人室内光环境的研究主要集中在视觉 功效，比如室内照度、眩光、照度均匀度等，已取得丰 硕成果。如日本学者横田健治针对老年人住宅照度

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增加值进行的研究，得出了老年住宅不同房间的照度 推荐值[8]。

2.2 生理方面

老年人由于身体机能的衰退，罹患各种疾病的几 率增加。目前的研究成果显示，良好的光照可以改善 和缓解老年人的骨质穌松症、阿尔兹海默病和睡眠障 碍等。

睡眠障碍是老年人常见症状。一项针对我国老 年人睡眠质量的调查显示，有49. 9%的老人有睡眠障 碍[9]。研究表明大脑分泌的褪黑素起到睡眠和镇静 作用，夜晚褪黑素分泌量增加，白天明亮的光线抑制 褪黑素分泌[10]。人体夜间褪黑素浓度随年龄变化趋 势明显,5〜6岁时达到峰值，至青春期开始减少,60岁 之后维持较低水平[11]。老年人昼夜生物节律淡化， 褪黑素分泌波动趋于平缓，导致老人出现白天困乏、 夜晚不能持续睡眠、易醒等现象。研究表明如果让老

人每天接受超过1 000 lx的日光照明1 h,就能使褪黑 素在24 h内出现比较稳定的周期性变化，从而使老人 在夜晚获得良好睡眠[12]。因此,要保证老年人的居住 空间有良好的朝向，良好的采光有利于维持老年人正常 的生理节律。2. 3 心理方面

光环境可以有效影响人的心理及情绪[13]。情绪 是人心理状态的直接反应,研究光照对人情绪及心理的 影响是目前健康照明领域研究的重点。光源的照度、光 色和色彩能够直接影响人的心理。例如在恒定色温条 件下，照度与受试者的正面情绪有正相关性[14]。

世卫组织报告显示,情绪障碍是老年人群的重要 疾病负担之一[15]。相关研究表明，运用光照刺激缓 解老年人的负面情绪甚至抑郁症，是一种有效且安全 的手段[13]。

在冬季北方高纬度地区，很多人尤其是老年人会 罹患季节性抑郁（SAD),主要症状是过度睡眠、体重 增加和情绪紊乱等。目前医学界普遍认为日照时间 的减少是导致该症状发作的主要原因。通过调整光 照强度、光谱能量分布治疗SAD可以获得很好的 疗效[16]。

3 国内外老年居住建筑照明标准比较

目前,我国现行的针对老年人设施规划建设的国 家及行业标准见表1。随着我国社会经济水平的发展 和老龄化的加快,部分规范标准中的相关设计要求已 显得相对滞后，普遍缺乏针对老年住宅室内光环境方 面的详细规定。而新颁布的GB50034—2013《建筑照 明设计规范》仅针对老年人卧室和起居室提出了照度 和显色性指数的要求，未考虑老年人特殊的光生物效

袁景玉，等：基于健康照明的老年住宅光环境设计

应。2014年实施的GB50867—2013《养老设施建筑设 计规范》（以下简称规范)代表了我国目前在老年建筑 设计方面的最新成就。规范对养老设施的光色、显色

表1

编号

性指数、眩光指数作出了明确要求，但是与国外现行标准相比仍存在一定差距(见表2)。

国内关于老年人设施规划建设的国家及行业标准名称

涉及老年人照明部分

老年人居室应有良好朝向、天然采光。

老年人居住建筑的主要用房应充分利用天然采光。

老年人室外活动场地的标准日照。老年人用房应保证充足的日照。老年人用房应保证良好的通风采光条件。

居住、活动及辅助空间照度值，光源光色、显色指数、眩光指数

JGJ122—99 GB/T50340—2003 GB50437—2007

建标 143 -2010 建标 144 -2010

《老年人建筑设计规范》*《老年人居住建筑设计标准》*《城镇老年人设施规划规范》《社区老年人日间照料中心建设标准》

《老年人养护院建设标准》《养老设施建筑设计规范》

GB50867—2013

*住建部标准定额司在这两部规范基础上，将二者合并修订形成新的《老年人居住建筑设计规范》，目前正在修订中[|7]

表2

房间或场所卧室起居室餐厅厨房卫生间走道

一般照明 床头、阅读 一般照明 书写、阅读 一般照明 书写、阅读 一般照明 准备台 一般照明 洗脸、化妆

100〜150

注：*为混合照明照度；★为日本照明手册给出的照度值一部分针对场所，一部分针对所做工作

150 200

300500300600300

国内外老年人室内照明设计标准比较

lx

美国 ANSI/IES

300750300750500

日本照明设计

手册-2003[21]*

50〜150 600〜1500 50〜150 600〜1500 500〜1000 600〜1500 500〜1000

GB50034—2013

150 300 * 200 500 * -

GB50867—2013

200 300 200

《建筑照明设计标准》[18]《养老设施建筑设计规范》[iy] RP-28 -96 -2007[20]

100

300〜600 50〜100

4

老年住宅光环境设计策略

一项针对中日两国住宅照明水平的调查显

同时要避免光源在表面磨光的家具或地板上产生反 射眩光。为此，设计师可以采用多光源照明，不宜使 用单个高亮度的灯作为唯一照明光源;使用建筑构件 如遮阳板、百叶窗避免室外阳光直射;采用柔和的灯 源，如磨砂灯泡;降低墙面和地面的反射系数，如在光 泽的地板上铺设地毯，墙面和顶棚采用亚光涂料等。4. 4

增加对比度

由于老年人视敏度下降，因此设计师要使一些凸 出构件，如门框、楼梯边缘、踢脚板等处的颜色与周围 环境颜色形成强烈反差，以防老年人磕绊。4. 5 选用显色性好的光源

因为老年人对颜色的分辨能力降低，比如蓝色和 绿色。为使老年人感觉视觉舒适，室内照明光源的显 色性指数Ra应大于80,以100为最佳。为顺应一天 之内的室外光环境变化，白天应采用4 000〜5 000 K 色温的荧光灯，晚上宜采用2 500〜3 500 K色温的

LED照明。

示[22],我国大部分住宅的照明水平仍处于1990年颁 布的GBJ133—90《民用建筑照明设计标准》。低水平 的室内光环境不仅损害老人的视觉健康，而且会对老 年人的心理产生不良影响。本文结合健康照明的理 念，来探讨有关老年人住宅光环境的设计策略。4.1提高室内照度水平

老年人室内照明不仅要满足老年人阅读、手工之 类的明视觉条件，而且还要满足老年人身心方面的需 求。与年轻人相比，老年人室内照明照度标准值至少 要提高2~3倍。白天，老年人室内照度水平至少应该 有300 lx，需要精细工作的工作面上至少要有1 000 lux 照明[23]。4. 2

考虑照度均匀度

老年人明暗适应能力降低，所以对于一些过渡空 间，如建筑入口或走廊要设置辅助照明设备，避免过 于昏暗。若灯具设置不当，产生的阴影会使老年人产 生恐惧心理。对此，可以提升灯具高度或采用间接照 明的手法消除阴影。4. 3

避免眩光

选用半透明或不透明的光罩遮挡视线内的光源，

4.6 照明控制

针对不同性别、年龄、身体及视觉健康状态的老 年人对照明的需求，可以采用智能照明控制系统来实 现场景预设、无极调光、亮度调节等功能，达到健康照 明的目的。

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袁景玉，等：基于健康照明的老年住宅光坏境设计

5 案例分析

以日本照明设计师松下进在日本群马县伊势崎 市设计的老年住宅照明为例[24]，设计师将LED等低 功率照明灯具分散安装,用户可以根据不同用途来变 换照明场景。通过间接照明和吸顶灯降低眩光感。 [S]横田建治.高龄者0为0住空间(于於^推奖照度[J].照明学会杂 志，1996,79(7):344 -347.

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[10] 杨春宇，张志远，梁树英，等.光照与季节性抑郁情绪研究[J].灯 与照明，2013,37(4):1 -4.

全部照明灯具均为可调光式。采用场景记忆模式调 光器，用户通过遥控器可以快速切换到期待的照明环 境。室内窗帘、桌布等室内装饰物选用了与照明协调 的颜色。这些设计手法获得用户好评。6 结语及展望

随着全球照明技术的不断发展，健康照明已经成 为照明领域的新热点。中国照明学会在年度报告中 认为“老年人、视觉残障人士、痴呆患者的光生理与光 心理研究”将是今后室内光环境照明设计的研究趋势 之一[25]。适应老年人健康的照明设计内容复杂，以 往先方案设计后照明计算的传统设计流程已不能满 足要求，未来的健康照明设计可能会采用具有自学习 功能和自适应能力的人工神经网络理论的智能照明 设计方法[26]。设计师使用它可以省去大量重复性的 工作，使整个照明设计过程变得简便。本文基于健康 照明的理论及国内外相关研究成果，针对老年人室内 光环境设计提出了一些策略。广大建筑师和照明设 计师要结合照明领域的基础理论和最新研究成果，将 健康照明的设计理念应用到实际项目中，做出有益于 老年人身心健康的室内光环境设计方案。

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作者简介：袁景玉（1966)，男，博士，教授，研究方向：气候适应性建 筑研究，健康视觉环境研究（9936238@ qq. com)。

通讯作者：张萍（ 1979)，女，博士，副教授，研究方向：健康住宅与社 区营造，人居环境可持续发展（Zhangping139@126.com)。