住宅健康照明的品质管控问题探讨

王 伟，王 丹，赵晓波

(1.中冶置业集团有限公司，北京 100088；2.清华大学建筑设计研究院有限公司，北京 100084；3.清华大学建筑学院，北京 100084)

引言

随着第三类感光细胞和非视觉通路的相继发现，现代意义上的健康光环境，不再仅满足光照品质及视看要求，还需满足人体内在的光生物学要求[1]。光照和人体褪黑素的分泌抑制有着直接的联系，光照对褪黑素分泌的影响很大程度上取决于接收到的光线总量(光照强度)和品质(光谱输出分布)[2]。在白天较明亮的环境中，褪黑激素分泌下降，减少睡眠；而在夜间昏暗环境中，褪黑激素分泌增加，促使健康睡眠。光还会影响激素皮质醇等的分泌和与之关联的生理节律系统，影响体温、血压、心率，影响人的觉醒度和情绪等。

通过调节照明环境，响应人的生理节律，可以有效地调节人体的觉醒度和情绪状态。此外，光作为一种治疗手段，在治疗精神和情感障碍、睡眠障碍、自身免疫性疾病、痴呆、皮肤病等方面皆有不错的效果。因此，一个拥有光健康概念的照明环境，除了满足使用者的基本视觉功效外，还应对使用者的生理节律、心理情绪等起到积极有效的调节与干预[3]。

健康照明管控是实现照明品质的关键因素，通过住宅项目实践总结出一套管控体系，可以提升健康照明项目价值和社会价值。

1 住宅健康照明品质管控的路径与意义

目前住宅光环境品质良莠不齐。相较于现有标准的要求，我国普通住宅的照明水平仍有很大提升空间，从健康角度切入的光环境设计尚未普及。创造利于视觉舒适、生理健康、心理和精神健康，甚至社会健康的室内光环境对我国城市居民迈向健康生活、践行健康中国非常重要。

住宅健康照明的推广实施，需建立完整的技术标准体系，总结梳理项目管理体系。健康照明的研究和应用实践已经有了一段时间，标准体系正逐步建立。健康照明的标准需同时关注视觉功效、生理健康和心理健康的平衡，兼顾提高效率，促进节能、舒适和健康的平衡[4]。健康照明研究应根据不同人群给出不同的解决方案。中国建筑学会发布的《健康建筑评价标准》(T/ASC 02—2021)[5]规定了光环境的具体参数要求。中国照明学会发布的《中小学教室健康照明设计规范》(T/CIES 030—2020)[6]在满足基本视看功能基础上，关注视力健康。中国老年学和老年医学学会发布的《老年人照料设施光环境设计规范》(T/LXLY 00011—2022)[7]同时关注老年人在视觉安全、节律恢复、情绪安抚的需求，实现老年人照料设施健康照明。

健康照明的标准体系应以健康照明设计为出发点，响应人体生物节律，关注视觉和空间定向安全，并且呼应信息化时代个体行为和情感需求，并通过灵活智能的控制系统保障设计的有效实施。

住宅健康照明的实施需要企业和科研机构联合推动，建立企业标准。企业标准可包含设计标准、管控流程、技术措施、灯具规范、典型设计、科技系统展项展示、样板间解说词等，形成一套管控体系。设计标准可细分为《居住类产品健康照明设计标准》、《居住类产品健康照明设计标准灯具规范》、《居住类产品健康照明设计标准典型设计》等，主要内容包括各空间各功能需求(场景模式)下的照明相关参数的规定、照明控制策略及其设备要求、不同场景的照明控制参数建议及照明设计典型图示。

2 住宅健康照明设计——以老年人为例

2.1 照明设置要点

伴随着我国老龄化程度日益加深，老年人口占比渐重。作为重要的社会组成部分，其需求应当得到充分重视。老年人随着身体机能和视觉系统的衰退，阿尔茨海默病、睡眠障碍、心血管疾病和抑郁情绪等问题严重，其颜色感知度下降，视觉敏锐度降低，进深感知能力下降，动态光的适应能力减弱，暗适应时间和眼睛聚焦时间延长，对光更加敏感，所需的光照刺激量增加[8]。

室内光环境与老年人的日常生活息息相关，研究表明，良好的室内光环境不仅能够为老年人的行为安全提供视觉保障，还可以有效调节老年人的生理节律，促进心理情绪健康。老年人使用空间的光环境需注重以下几个方面[7]：

(1)视觉功效。光环境设计应提高老年人视觉功效，降低安全隐患；

(2)生理节律。照明系统宜实现不同色温、照度组合，满足老年人在清晨、日间、傍晚、就寝前后不同时段的光环境需求，帮助老年人修复节律相位、提高节律振幅；

(3)心理情绪。光环境设计宜在室内营造积极、丰富的天然光环境场景，促进老年人的社交行为，改善情绪状态，提升生活品质。

经数据统计，老年人跌倒是引发老年人生命安全的重要诱因。老年人遭遇的跌倒事件绝大部分都发生在原本非常熟悉的环境之中[9]。老年人需要高照度且高均匀度的基础光照环境，另外通过在老年人相关空间设置横竖向线性光，可帮助老年人了解自身定位，提高稳定性。线性光的设置需注意以下几点：(1)线性光可与空间横竖向结构相结合，如门框或墙面阳角、阴角等(图1)，强化空间界定；(2)线性光需可调节亮度和色温，白天采用高于环境的亮度，增强可视性；色温与自然界色温一致，响应生理节律。夜间调整为低亮度、低色温的夜灯，为老年人起夜提供定位指引和垂直、水平基准；(3)线性光宜具备“报警”功能，灯具与空间其他设备相关联，当检测到有老人跌倒的情况，则触发报警模式(闪烁光)，快速为家属和救护人员传递信息。

图1 线性光与门框结合示意Fig.1 Schematic diagram of the combination of linear light and door frame

老年人睡眠时间短且易受外界因素干扰，在老人卧室至卫生间路径设置连续的低照度低色温夜灯(图2)，可以避免老年人起夜时因眼部曝光过多而快速丢失睡意。夜灯安装高度不高于30 cm，出光方向需为水平线以下，主波长≥550 nm、光通量≤15 lm、距地76 cm垂直照度≤50 lx，需设置手动开关和自动感应开关[10]。

图2 老人房至卫生间夜灯布置示意Fig.2 Layout diagram of night lights from the elderly room to the bathroom

老年人使用空间还应注意眩光控制，尽量采用间接照明的方式提供环境光。筒射灯宜选择遮光角≥40°的灯具，同时搭配合适的防眩组件。吸顶灯、床头灯和其他装饰性灯具应采用柔和出光形式，避免直视光源。

2.2 照明设施设置要点

近年来照明技术发展迅速，尤其是LED光源出现以来，照明设施和技术进一步加快更新。健康照明需灯具可无极调节亮度、色温，照明控制系统可灵活编辑灯具组，同时还需搭建灯具与智能家居之间的桥梁。目前照明灯具设备、照明控制系统、智能家居之间的融合还需进一步提升，需要专业程序编程的研究支持和三方技术的协调配合。

空间内所有灯具及相关感应设备需接入集中控制系统。系统服务器需能够将灯具灵活分组，并将多个灯具组的不同状态组合为特定的照明场景。照明灯具、控制模块及控制系统之间可通过无线连接，信息通过网络上传至服务器及云端，可使用手机或平板APP通过局域网或外网对照明场景实行控制，可纳入智能家居系统通过语音进行控制。本地控制面板可根据老年人的使用需求提供个性化设置，面板位置应结合老年人的生活习惯，面板按键应简明易读、易操作。控制系统宜具备大数据采集和处理功能，后期根据老年人的使用习惯实现专属定制(图3)。

图3 控制系统原理图Fig.3 Control system schematic diagram

3 健康照明实施项目管理

本节通过某样板间典型照明模式为例介绍健康照明的应用。样板间的设计以展示效果为主要出发点，表达科技地产的产品力。批量交付需要结合工程实践，考虑各方实施界面划分。

3.1 样板间实施

样板间照明场景模式较多、实施施工周期和展现效果要求高，预算较宽裕。根据样板间上述特点和现场常见问题，品质管控围绕着前期协调、现场管理和提升展示效果三个方面展开。健康照明作为建筑科技的专项，宜设置专项技术负责人统筹健康照明科研单位、室内精装设计单位、灯具厂家、机电施工单位、智能化实施单位工作。

项目管理中有大量的协调工作：(1)需要协调技术团队和实施团队；(2)协调设计营销工程等地产条线；(3)协调精装照明智能化电气等专业；(4)协调研发和项目公司执行团队。健康照明设计应与精装设计结合，由健康照明科研单位给出健康照明设计指导书(含家具及灯具布置原则)，室内精装设计单位结合健康照明理念和精装设计风格完成照明及机电点位设计(图4)并与健康照明科研单位一起负责灯具选样定样，灯具厂家完成定制，机电施工单位完成灯具安装管线设置。业主联合设计单位、智能化实施单位完成场景调试和控制联动(图5)，健康照明科研单位根据照明场景设置编写样板间参观访问解说词。灯具实际效果和设计选型可能有偏差，样板间的灯具可选择由设计单位送样业主单位和设计单位共同审核，业主单位应实现全过程把控。

图4 样板间唤醒照明设计点位图Fig.4 Wake up lighting design point bitmap in the sample room

图5 卧室健康照明实景图Fig.5 Realistic view of healthy lighting in the bedroom

设计工作完成后进入到现场管理。现场管理首先是设备管理。由于施工单位多、施工周期紧张，一旦发生设备丢失会对项目进度产生较大影响。现场应协调不同作业工序安排。灯具厂家的产品差异性经常导致照明效果偏差，照明设计应重视调试工作，应至少安排3个工作日进行调试，灯具调试和智能化控制调试可同步进行。

项目管理需考虑提升展示效果的措施。为了提升客户参观体验，应提前设计参观路线，比如在老人房集中展示场景等(图6)。客人一般在白天参观样板间，应仔细推敲如何表现照明效果。健康照明科研单位完成样板间参观解说词的编写后应培训营销人员，以有效传递健康照明理念。

图6 老人房门框灯实景图Fig.6 Realistic view of door frame lights in the elderly room

3.2 大区批量交付

大区批量交付的健康照明需要综合考虑技术的成熟度、稳定性及成本；兼顾地产公司批量装修带来的高效率和业主个性化需求。大区交付和样板间交付特点不同，健康照明专项研发团队品质管控更侧重技术指导和流程管控，并注重设计方案落地的完整性，项目公司团队承担落地执行责任。

设计创造价值，也需要设计实现价值。照明设计属于效果类设计，大区的批量交付由于作业面广，更需要设计图纸具有落地实施性。验收阶段应组织复盘专题研究，通过实景照片和设计效果图的对比提升实施完成度。

批量交付应合理划分房地产公司配置和客户自行选配的划分界面，界面划分清晰才能实现品质管控。为了易于大批量安装，隐蔽工程较多较复杂的技术项目或者电气点位预留可由房地产公司实施到位；对于需要个性化选择的技术项目或者市面已成熟的照明产品可由客户自行选择。以老人房为例，分为毛坯交付(表1)和精装交付(表2)两种情形，总结了各种房间的照明模式，以及相应的照明模式下配备的机电设备和实施界面。

表1 老人房毛坯交付健康照明设置Table 1 Health lighting settings for the delivery of rough materials in the elderly’s room

表2 老人房精装交付健康照明设置 Table 2 Health lighting settings for the delivery of refined decoration in the elderly’s room

4 讨论和展望

4.1 实施总结

健康照明实施应用的协调管理至关重要，需多个专业的设计方与实施方的紧密配合，才能保证项目的完整落地。因此，选择能力全面的施工单位，降低系统的复杂度，有利于提高实施保障率。同时，健康照明需要考虑批量施工的方便，减少调试工作的复杂度。

健康照明需要综合考虑光的视觉和非视觉效应。探索在不同人群不同活动场景的照度、眩光、色温、显色性、曝光时长需求，打造因人而异、因时而异、因事而异的照明场景。

唤醒照明同步无极调节色温和亮度，涉及灯具、调光变压器、智能控制网关和智能软件设置，应预先进行硬件匹配和软件编写。门框灯的变压器需在门框附近隐藏放置，宜隐藏于吊顶或房间柜内，施工时需提前预留变压器位置并进行机电管线预埋。门框灯的亮度不宜过亮，建议适当降低门框灯的功率。

4.2 未来展望

健康照明经过在房地产项目上实践应用，特别是在科技样板间中的展示，对提升客户体验助力营销有良好效果，也提升了科技地产品牌影响力。我国房地产行业在追求效率中迅猛发展，对产品关注总体不足。健康照明在行业内还处于早期阶段，未来有很大的进步空间，例如进一步挖掘用眼健康的需求，拓展灯光与智能化联动的各种可能性，挖掘并打造全新生活场景；挖掘照明在低碳路线下的发挥空间，实现低碳与健康照明的结合；进一步开发如智能面板、感光探头、智能开关模块、智能调光模块等可根据使用场景的需要实现本地控制、集中控制、调光调色、位移联动等功能的智能照明控制系统的软硬件，推进行业发展，助力美好生活。