基于用户需求的智能室内灯具设计研究——以 “华灯明昼” 灯具设计为例

龚巧敏 廖烨

（汉口学院艺术设计学院，湖北 武汉 430212）

近年来，随着物联网与人工智能技术的高速发展，人类开始进入 “智能家居” 时代。灯具作为家居的重要组成部分，其智能化、人性化的发展方向已经成为大势所趋。早在20世纪90年代，灯具的造型已开始为人们所关注。此后由于人们生活水平的提高和国家对于室内灯具低碳环保、节能实用等特性的强调，使得室内灯具 “正朝着满足用户个性需求的方向发展”[1]，基于用户需求的智能化室内灯具设计已成为艺术设计领域的重要研究方向。

然而从现有研究来看，学者多从室内灯具的智能化技术层面进行探讨，缺少从艺术设计方面对室内灯具进行智能化设计的研究[1]。相比技术层面，艺术设计更强调融合生理学、心理学、环境氛围、空间形态等要素，设计出一种人性化、智能化、健康环保、更适合人们生活环境的 “弹性” “绿色” 智能灯具[2]，从而使照明不再是简单的开灯与关灯，而是能够兼顾使用者的工具需求和情感需求。由此可见，室内灯具的智能化绝不仅仅是一种技术上的进步，而是一种融入最新科技并体现环境表现力的发展进化，从而满足用户的生理和心理期盼，体现科技进步的 “人文关怀” 。因此非常有必要从用户需求的角度、以用户为中心审示室内灯具的智能化设计方式。

1 智能室内灯具的用户需求分析

鉴于上述用户需求的重要性，设计智能室内灯具时必须充分尊重用户的需求。室内灯具的结构和原理并不复杂，但随着智能家居时代的到来和新工艺、新技术的迭代，室内灯具对用户的价值已远超照明的基本需求，而是承载了用户的情感和体验，情感化设计甚至成为当前灯具设计的主流[3]。

为掌握智能室内灯具的使用情况和用户需求，笔者专门设计了消费问卷进行市场调研。调研采用线上和线下相结合的方式进行，对使用智能室内灯具的对象（企业、学校及家庭等场景中）进行了调研。调研共发出问卷300份，回收有效问卷283份，其中275份问卷对智能室内灯具的价值予以正面肯定。在这275份问卷中，影响智能室内灯具需求的因素主要包括室内空间（89.2%）、情感（68.3%）、颜色（55.6%）以及年龄（42.1%）。

首先是空间类别因素。在不同的室内环境下——例如客厅、厨房、卧室、办公室等，用户对灯具会形成不同的使用感受，需要产生与之相匹配的灯光效果（详见表1）。例如客厅作为用户日常活动和待客场所，一般面积较大，故而需要具有较高的美观性和照明度，否则会让人产生压抑封闭感；卧室作为休息场所，需要缓和的造型与柔和的光线以确保用户得到更安逸放松的休息。

其次是年龄因素。不同年龄段的人群，由于身体机制、居住环境、心理状态以及认知水平等的差异，也会需要不同的灯光效果与外观。不同年龄段的受众群体对于灯具的需求差异较大甚至相反，例如：儿童在生长阶段眼睛比较脆弱，不能长时间受到强光刺激，所以需要较为轻柔的光线；而年龄较大的长辈视力有所减弱，对光线不敏感，所以需要照明度较强的灯具来帮助其看清事物[4]。

再次是颜色因素。灯光颜色会直接刺激感官系统，影响用户的情感状态与心理感受。不同的颜色代表不同的含义，进而产生不同的心理效果与生理效果，例如，红色易使人心跳加快、血液流动加速，进入紧张的状态，用户很难在充斥着红色灯光的卧室里得到放松；用户如果长期处在灯光颜色纯度较低（如暗黄色）的环境中，可能会滋生抑郁、难过等负面情绪。由于LED在灯光颜色方面具有更多选择空间，因此灯光颜色的重要性在LED灯普及后变得日益突出，灯光颜色成为用户选择灯具的重要甚至主要考量因素之一。LED等工艺赋予的灯光色彩的可控性，加上传感技术、互联网技术以及远程控制技术在室内灯具中的推广应用，使构建多种色彩任意搭配选择的灯具系统成为可能，从而为用户提供了更为广泛的选择空间。

表1 不同空间类别对智能灯具的具体需求 占比/%

最后是情感因素。室内灯具的基本功能是照明，这也是制造灯具的初衷。但经过百年发展，灯具已经成为社会生活的重要组成部分，承载了厚重的社会情感和社会文化，其价值已远远超越了最初的照明功用。对于用户尤其是低年龄段用户而言，由于多功能智能灯具体现了潮流性、新奇性、时尚性，因而更倾向于购买兼容多种功能的室内灯具（详见图1）。例如，智能室内灯具能够与投影设备、监控设备、音乐设备、光感设备以及人体感应设备等相搭配，成为 “家居生态链” 的重要一环，给用户带来新奇愉快的情感体验。

2 基于用户需求的智能室内灯具设计思路

由于用户需求受上述4种因素的影响，设计师在设计智能室内灯具的过程中必须综合考虑灯具的内在价值和外在价值，也就是灯具内在的功能性需求和外在的外观形态需求。

2.1 功能效用方面的设计思路

一方面，智能灯具应当采用 “综合设计法” 实现其功能。这一方法要求智能室内灯具在功能设计方面应当统筹考虑环境、色彩、能耗以及交互体验等要素。不仅不同的室内环境对于灯具的色彩和照明度等会产生不同的要求，而且灯光照明也会 “反作用” 于环境，通过营造各种各样的气氛，产生空间区分的效果，并给用户带来正向的情绪反馈。例如：在客厅，既要带给用户家的温暖又要充满生活气息，为此不宜选择过于鲜艳的色彩；在办公室，为了提高办公效率，需要较为明亮的光线营造简洁宽敞的空间效果。由于不同的颜色能带来不同的情绪影响，例如橙色会带给人愉快的情绪，白色会带给人安宁的情绪，因此灯具的光线色彩对于灯具来说也非常重要，用户在不同的环境中需要不同的光线色彩，以减少在室内封闭环境下易产生的恐惧焦虑之感。

另一方面，智能灯具的功能设计应 “以人为本” ，兼顾其他重要因素。在充分考量环境、色彩、照明等主要因素后，节能环保、交互方式、年龄阶段等因素也应纳入设计师的视野当中。就节能环保而言，为了降低能耗、避免浪费，可以设计光敏智能调节系统，使灯具能够感知外界的光线变化来控制光源的输出率，并给用户提供人来自动亮灯、人走自动关灯的功能选择。就交互方式而言，作为智能家居的一部分，设计师应当为灯具设计人工智能系统，支持通过语音、手机等唤醒灯具，调节亮度、色温、开关时间等。就年龄阶段而言，应当针对不同年龄群体的特点设计灯具，例如：对于儿童，智能灯具在他们眼中可能是一种 “玩具” ，因此要提升灯具的趣味性、可玩性，使其在感受到光源的同时能够与之互动；对正在上学的青少年而言，灯具在学习中占据重要地位，为了保护视力，灯具的光线应当绿色健康，做到 “健康照明”[5]，还可以配置眼保健操提醒与休息时钟提醒功能；对于老人，设计时应当偏重灯具的实用性、便捷性，在早晨灯亮时可配合自然的溪流声、鸟鸣声、风声，营造出大自然的氛围。

2.2 外观形态方面的设计思路

灯具的外观形态是 “设计师与用户相互间情感沟通的一种重要途径，让产品和使用者之间产生心灵上的互动”[6]，因此必须把智能室内灯具的外观形态纳入设计范围。

一方面，应当考虑年龄因素对外观形态设计的影响。对儿童来讲，由于其好奇心强、热衷探索新鲜事物，因此在为其设计灯具时需要选用圆润柔软的材质，不能出现锋利尖锐的面和角；对中年人来讲，由于其面临较大的工作和生活压力，因此灯具需要美观时尚，符合当代潮流又不花哨，从而缓解压力；对老年人来讲，由于其身体机能降低、认知能力下降，因此宜设计简约朴素、淡雅柔和的灯具外观。

另一方面，应当考虑空间因素对外观形态设计的影响。由于客厅是家庭休闲、娱乐和会客的场所，因此要考虑灯具在造型上的美观性，并与客厅的装修风格保持一致，采用吊灯、吸顶灯、暗槽灯等；由于厨房属于劳动区域，因此灯具设计应以照明为主、美观其次，给厨房带来足够清晰的视线；餐厅作为就餐和家庭交流的重要社交场所，需要通过合理的灯具形态设计营造和谐融洽的视觉环境；卧室作为休息睡眠场所，灯具造型设计风格应当简约温馨。可见，灯具外观形态方面的设计应当充分考虑年龄、场所等因素，以最大化满足用户的心理和情感需求[7]。

图1 用户情感的影响要素

图2 “华灯明昼” 智能室内灯具产品效果图

3 设计案例解析——以 “华灯明昼” 智能室内灯具设计为例

为了进一步阐明用户需求对智能室内灯具设计的重要意义，运用上述设计方法，笔者设计了一款名为 “华灯明昼” 的智能室内灯具。

3.1 设计定位

“华灯明昼” 智能室内灯具的主要应用场景是中式风格室内空间。经过市场调研发现，目前中式风格室内空间对于灯具的功能、造型、美观性等的需求最为明显，用户对于市场上广泛存在的西洋风灯具已产生 “审美疲劳” ，逐渐开始倾向于购买中式风格灯具。为了体现灯具的中国元素，采用了南宋刘辰翁《永遇乐·璧月初晴》中的 “华灯明昼” 一词作为灯具名称，意为 “五光十色的花灯，把暗夜照得如白昼一样明灿” 。

3.2 灯具外观

灯具的外观采用方、圆、三角3种基本形态并做了适当变换。如前文所述，智能灯具的外观形态设计必须考虑环境、年龄等因素，以用户需求为导向，因此基于中式风格室内空间的设计定位，灯具外观的设计采用了传统中国元素。关于方圆，中国古代哲学有 “方圆之道” 的说法，体现 “方是立身之本，圆为处事之道” 的寓意；三角是最简单的多边形，拥有最为稳定的结构，寓意着平衡稳定、富有凝聚力。在方、圆、三角3种基本形态的基础上，进一步做了适当变换和改进：将方形进行切割偏移，形成中国折扇的形状，不论从上看还是从下看，都能体现出中国传统折扇之美；将圆形作为方形和三角形之间的连接媒介，并进行适度变形，寓意不固守方圆；在三角形中雕刻中国风的花纹，并安装象征吉祥的中国云纹装饰灯。

3.3 灯具设计说明

灯具内部安装智能控制系统，在灯具方形位置切割偏移出的折扇一共10片扇叶，左右各5扇、各5层。自下而上第1层为主灯位层。该层以方形的4个边为方向分别设置4个灯位，主要功能是照明，满足室内空间最基本的使用需求。自下而上第2层为音响层。该层内部设置智能音响设备，既可通过语音控制使之播放音乐，又能作为人工智能与用户交流对话的 “嘴巴” ，充当发声媒介，使用户能够轻松便捷地操作灯具。自下而上第3层为人工智能硬件装置层。这一层是智能灯具得以实现其预定功能的 “物理核心” ，内部搭载了支持灯具智能控制系统的硬件设备。相比灯具其他层，第3层的特殊之处在于其 “封闭性” ，边框没有留下任何与外界连接的接口或通路，只在内部通过暗线连接其他各层，避免外界环境对智能灯具硬件系统造成损害，提升其使用周期。自下而上第4层是无线路由器层。该层是智能灯具多样化功能的承载层，通过无线路由器连接网络后，能够借助光敏元件自动调整灯光亮度、色彩，并通过网络为用户提供天气预报、新闻播报、周边活动、交流询问等类似智能音箱的功能。自下而上第5层是辅助灯位层。该层与第1层类似，以方形的4个边为方向分别设置4个灯位，但与第1层的不同：一是辅助照明，用户能够根据生活需要、室内空间大小选择是否关闭该层灯光；二是色彩搭配，用户能够选择该层灯光的色彩，根据需要自由调配灯光颜色，满足多样化的生活和情感需求，体现 “华灯” 的特点（图2）。通过这样的5层设计，灯具既满足了基本照明需求，又将多种智能化功能融入其中，从而满足了多元化的用户需求。

4 结语

智能室内灯具是技术、艺术、情感、心理以及生活经验的结合体。在智能家居时代，智能室内灯具的设计既要注重其基本功能，更要充分考虑环境、颜色、年龄以及情感等因素，从而设计出充满人文关怀广受用户欢迎的高品质灯具。