浅析基于视觉心理的公共建筑室内照明设计

2023-01-11田浩男中国核电工程有限公司北京100840

中国房地产业 2022年13期

文／田浩男中国核电工程有限公司北京 100840

引言：

建筑照明设计的最终目的应当是为建筑的实际使用者提供一种相对舒适的照明环境，经科学实验表明，物体反射的一些特定波长波段的光波，在经过人眼视网膜时会生成一种视觉讯号，回馈给大脑皮层。而大脑经过分析后，除了会生成特定的颜色信息以外，还会牵带着影响观察者的情绪与意识表现变化。所以现代建筑的照明设计中，应当利用好这种视觉心理作用，在尽量构造出有助于催生安定舒适视觉体验的照明条件的同时，追求在光影交织中构建出建筑的照明艺术。

1、视觉心理学与光环境

1.1 视觉心理学

视觉心理学是指通过视觉器官观察事物、环境而引起的心理机能反应，通过视觉感应引起的一种内在思考逻辑，是物理概念与心理概念的一种转化方式。建筑设计是一个充分考虑建筑空间与人为感受相结合的学科，视觉心理学是一个很好的途经，帮助设计师来了解空间使用者的内心感受与需求。

1.2 光环境与建筑空间

在以往的室内照明设计中，主要是通过灯具的均匀布置来考虑房间的平均照度值，或者只考虑灯具的造型来追求美感，这两种设计方式往往只考虑了灯具本身的设计，有时不仅会造成能源的浪费，还会缺乏光环境与建筑空间的联动，无法使室内照明成为空间的一个良好补充与主动表现。

室内光环境不仅包括自然光、室内照明等光源体，还包括室内照明与室内环境所形成的一种空间构成，包括建筑材料的反射光、构件通过遮挡形成的光影效果等。因此，要充分考虑空间内使用者的使用习惯和需求，结合视觉心理学，营造一种良好、健康的光环境。

2、室内照明设计

2.1 满足照明要求

在灯具照明条件下，人类眼睛能够精准辨识被观测物体的细节需要同时满足五个条件：一是物体细节的最小尺寸必须要满足人眼观测需求；二是细节处本身应当有足以反应质地、纹理的最小亮度；三是相对于观测视线来说，必须要能够适应视野内所有的亮度分布，即细节处之外没有远大于该处的强光光源，且无多余的眩光刺激；四是观察细节与周遭环境满足最小对比度需求；五是光照固定时间足够。若光照强度过高，人们在视觉刺激条件充足的环境中，不仅会加剧视觉疲劳效应，而且会给人心理带来一种压迫感，这种强光照射若到达一定程度，甚至会上升为光污染，引起视力受损，那么公共建筑的舒适度与人文关怀也就无从谈起了。而光照条件若是不够充足，不仅室内事物会变得难以分辨，幽暗的室内环境也会给人一种压抑的感觉。所以在进行照明设计时，设计师应当进行现场实地考察，有条件的情况下，还可以进行多次照明测试，不断调整照度参数。通常情况下优秀的室内照明设计，就在于提供恰到好处的光照条件，仅仅能满足使用者观察细节的最低照明环境要求。在照明设计中，可以参考不同建筑的主要照明质量标准，根据不同的照度参数需求来合理化灯具布局。

虽然当前许多公共建筑的活动或运动照明是以亮度参数为质量标准的，但在实际照明设计中，最好还是依照照度作为主要设计参数。这是因为亮度测试需要一系列复杂的量测设备，且在设计阶段发现了不合理问题也难以进行灵活调节，而依照照度参数为标准的照明设计则不会面临此类弊端问题。当前公共建筑的照明设计照度参数主要是以CIE建议值为基准，若高于或低于CIE建议值范围，都会使公共建筑的视觉舒适度与人们的生产积极性受到损害。

此外，照明设计还必须要考虑到维护检修的便利性因素。这是因为大型公共建筑由于人流量较大，往往层高比民用建筑要高出许多，因此楼板、顶棚位置的灯具若是出现损坏，必须要技术人员进行登高作业拆换。这样就必须要尽可能地保证任意两处灯具安装位置，能彼此提供满足细节观测的最小照度需求。换而言之，就是在灯具线路布局设计上，临近照明点位不宜设置得过远。只有满足公共建筑照度质量标准，且便于维护更换的照明设计，才能使照明系统真正发挥实用照明作用。

2.2 显色性指数为参考

除了照度条件以外，另一项影响照明视觉质量的是灯具的显色性指数（CRI），它是用于评价光源对照射物体显色能力的重要参数，CRI指数越高，人眼接收视觉图像的颜色信息就越逼真，色彩就越饱和。CRI指数是以自然光为基准的，太阳光的CRI指数被定义为100，而白炽灯的CRI指数为91以上，所以被视为是最理想的基准光源。

需要色彩精准对比的公共建筑场所，如服装商场、银行或者其他商用办公地点，照明设计选择的灯具必须满足1A优良等级的显色要求，CRI指数为90-99；需要色彩正确判断的场所，带有信号指示的公共建筑，如普通商场、展览馆、体育馆等，应当满足1B良等级的显色要求，CRI指数为80-89；仅需满足区分强烈色彩差异功能的场所，应当使用普通CRI指数的照明灯具，CRI指数在79以上；而对于没有显色性需求的，如室内游乐场、电影院以及其他特殊气氛的场所，也应当使用CRI指数不低于20的偏光度照明设备。所以总的来说，一般用途的公共建筑照明设计中，根据场所地点对颜色分辨度的需求，选择不同CRI标准的光源，但通常不会使用CRI指数低于20的照明设备。

2.3 照明的色温选择

公共建筑的室内装饰设计主体为室内建材，不同的建材纹理、质地等因素会带给人完全不一样的视觉感受。但这种视觉效果是依靠反射光源的光线来实现的，所以灯光色温一定程度上能够起到改变室内视觉效果的作用。不同色温条件下可以营造的视觉氛围是截然不同的，若色温小于3300k，且光色以红光、黄光为主，那么给人的感觉就会是温馨放松；而当色温在6000k以上时，且蓝光占比较大，那么室内就会给人一种严肃、低沉的心理感受；当将红、绿、蓝三色光源按照一定比例进行中和，使色温介于3300-6000k之间，此时由于光源颜色更接近太阳光，所以会营造出一种自然、和谐的视觉效果。那么在照明设计中应用这种视觉心理效应，就是要根据不同的建筑用途与使用者需求，针对性地选择照明色温。

如酒店、餐饮中心等以生活消费功能为主的公用建筑，为了给顾客带来一种“宾至如归”的氛围体验，可以选择色温低于3300k的橙光来进行照明设计，顾客在这样的照明色温环境下，心理就会感觉极度地放松预约。通过巧妙的色温选择，不仅可以通过视觉观感给顾客带来良好的第一印象，还能够有效降低顾客因心情烦躁、焦虑等不良心理状态引起的服务投诉问题概率。

而购物中心、商场等需要刺激顾客达成消费提高营业额的场所，则需要借助以红光、黄光为主要光源占比的照明设计，来激发调动客户的心理情绪，或者制造浪漫温馨的气氛，那么顾客自然会产生相应的消费念头。

在展览中心、剧场、博物馆等承载人文情怀的公共建筑，或者是有商务会客需求的室内场所，既要利用灯光营造出宁静高雅的环境气氛，又要做到重点突出某一主题的视线引导作用。所以应当选择色温介于3300k-6000k之间的照明光源，利用自然光照的明暗变化，使室内用户的视线始终凝聚在整个空间的视觉焦点位置，提高用户的注意力。另外也可以根据空间场景布置，让光打在墙体上发挥视觉提示作用，而在墙壁上设计吊灯、或者在地面设计地灯都是通过调整色温提高视觉突出效果的常见做法。

而会议室、办公场所等场合，则需要在照明设计中主要应用色温6000k以上的灯光源，营造一种严肃、庄重的感觉，让人们在生产、工作、会议中能够始终保持精力高度集中的良好状态。

此外，在公共建筑照明设计中，通常不宜过多采用色温差异较大的照明布局，这是因为冷暖色对比过于强烈的环境中，由于人们瞳孔需要根据观察需求的不断扩缩调整，容易引起视觉疲劳，而因视觉疲劳效果又会进一步使人心理感觉倦怠烦躁。所以确需色温差异布局的环境，应当设置色温缓冲带，循序渐进地由低色温到高色温过渡，而不宜直接设置醒目明显的色温分界线。

3、照明设计中的视觉心理分析

3.1 照明对人眼舒适度与感光度的影响

公共建筑的照明设计最基本的原则是应当充分考虑到人眼的视觉舒适度问题，在照明中应当体现出设计细节。首先是照明眩光的问题，我们以酒店、商城、展览馆等具有玻璃橱窗、光滑的大理石墙面或者其它镜面反光物的公共建筑为例，这些室内场所在进行照明设计时，除了必须要确保室内场地照明面积充足以外，还必须要尽量避免眩光区的产生。这种区域是指在人眼在水平视线以上45°至80°夹角内出现具有一定光照强度的点光源发出光线进入人眼，就会在短时间内引起人眼极度不适与视野受损，若光照强度较高，甚至会导致眼睛受损。这种眩目区在公共建筑中主要有两类发生条件，一是直接光源形成的眩目区，即建筑棚顶或者观察者视野前上方的照明灯具产生的刺激；二是反射眩目区，经过大理石地板或墙面、抛光金属表面或者梳妆镜、橱窗、柜台等反射灯具光线进入人眼的眩目夹角。

此外一些公共建筑室内相对比较安静的区域，如酒店宾馆的走道、礼厅、电影院等，为了不打扰人们休息或观赏，这些场合都会区分出照明亮区与照明暗区。在亮区与暗区之间的分界位置，应当要循序渐进地由暗转亮，而不宜设计得亮暗区间分隔过于突兀。这是因为人眼存在暗适应与明适应过程，在身处暗处时，人眼的锥形细胞基本处于惰性状态，保持活跃的仅有杆状感光细胞，为了使人眼可以分辨出弱光环境中的物体，此时杆状感光细胞要逐渐合成视紫红质来强化人眼的弱光感知能力，所以由明处到达暗处是逐渐地看清弱光环境物体的，这就是暗适应过程，若明暗区间的过渡位置没有设计缓冲带，那么人们进入暗处时就会突然目不视物，因幽闭环境而产生烦躁不安或者焦虑恐惧心理。同理当人们由暗处走向明处时，也需要明适应过程，此时人眼锥形细胞是逐渐开始活跃工作的，此时明亮处的光线对于暗适应条件下的人眼来说属于一种强光刺激，而明暗区间过渡设计过短，就会产生眩目反应。

3.2 不光源主色调对不同人群的影响

不同的色彩光源会对观察者的意识、思想以及心理状态产生一定程度的影响，如红、蓝、黄、橙等暖色调的灯光会使人感受到热烈、温和、热情观感；而蓝、绿、紫等冷色调的灯光则会带给人镇静、凉爽、通透的观感。除了橙色与蓝色是两个极端的冷暖色光源以外，其余色温都是相对的冷暖视觉观感。经过无数研究试验进一步表面，当色温小于3300k时，此时人们会感觉到温暖；当色温大于5300k时，人们则会感觉到冷清。此外由于不同的人有着不同的色彩喜好，所以色温与色彩的灯光应用，带给人的感觉不能一概而论，如蓝色调的冷光照明，一些人觉得冷清肃静，另外一些人反而会觉得理性、清凉。

但这种喜好偏差是有一定规律可循的，针对不同年龄段的客户群体喜好，应当在照明系统的设计上，突显出主导需求，如色彩丰富多变的灯光照明，会使孩童的注意力更加集中；青年则更偏向于大区块单一的冷光或暖光；40岁以上中老年长者其由于视网膜杆状感光细胞老化，视力能力逐渐退化，对蓝绿色分辨能力有所下降，通常需要青少年2倍左右的光量条件，才能达到与青年一致的光照辨识能力，但必须要以柔和的橙光或者接近自然光的光源为主。另一方面，根据公共建筑的用途需求，以及主流客户群体的身份，照明系统在色温、色彩上的设计也往往是相对固定的，如艺术展会、派对场地、室内游乐场等娱乐活动较为丰富的场合，需要充分利用好多变绚丽灯光元素来营造视觉冲击；而酒店、会议室、商务场所、饭店等安静活动较多的场合则尽量使用光照强度不高、光量中等的照明灯具。

3.3 照明设计是室内空间的有益补充

对于公共建筑来说无论是室内照明还是室外照明，它都可以成为建筑艺术风格中的趣味元素组成，也可以成为建筑使用场合气氛的催化剂，有时也作为公共建筑的主体艺术装饰。

如歌剧院等带有舞台表演功能的大型公共建筑，主要就是依靠照明灯光来营造不同的表演人物性格形象的，但我们所探讨的建筑照明设计，远没有复杂到那种程度，只是说在如何表达艺术元素方面，可以参考借鉴性地选择视觉心理的美学特点。而对于通常有一个需要醒目提示主题的情景场合，如商场的展柜、礼堂讲台或者是其他公共建筑的投影屏幕等，就需要利用人们对强灯光的敏感反应，来起到视觉引导效果。这样的建筑照明设计，就会使建筑内主要表达的事物产生对人们视线的吸引力。

而另一方面，利用照明设计营造一种光与暗的视觉变化，可以将原本视觉相对单调的室内环境变得具有空间感。如将强弱有别的光源灯具按照一定规律进行排列布局，打造出建筑装潢层次感的视觉效果。再或者根据不同建筑的风格，在灯具自身装饰与光源选择上加入一些别具匠心的元素，就能够组合成独特的室内景观，如选择橙黄色等接近烛光色温的光源，再配以草木质料纹理的装饰，就能够为建筑整体营造一种复古风格。这种照明设计策略在现代建筑中被广泛应用于商场、饭店、酒店等消费场所，体现建筑风格的同时，也能彰显出用户的独特的艺术品位。

在公共建筑的照明设计中，提升视觉艺术的表现力，并不是指单纯地使用比较美观的、造型具有艺术感的灯具。若过于注重灯具本身的装饰，很容易出现照明灯具与整体室内环境搭配不协调的问题。例如通常酒店会选择在厅堂的正中间悬挂装饰吊灯，在天花板安装顶灯，以及在墙壁对应位置安装台灯或壁灯，但三者之间的合理组合关系却很难把握，营造的气氛也很难尽如人意。若吊灯照度过高，顶灯与壁灯过暗，就会导致出现照明盲区；而若顶灯与吊灯同样的亮度，又会产生光源过强以及照明能源浪费的问题。所以在公共建筑的照明设计中，不必过于拘泥于灯具主体的艺术装饰效果，而是更应该侧重于探讨室内灯具的组合对空间功能的影响。这就能解释为什么同样的灯具安装条件，有些部位看起来暗，而有些部位看起来敞亮了。建议在内部空间顶棚相对矮小的公共建筑照明设计中，尽量选择相对粗糙的地面和墙体，这样不仅不会因为照度不高给人幽闭感，反而会因光线在室内均匀漫射而营造出洁净平整的视感。