视觉工效学下住宅室内空间照明场景与照明方式设计研究

摘 要：从视觉工效学出发，以满足人在住宅室内空间中的视觉作业功效和实现美观舒适、健康安全、人性化照明设计及节能的高质量照明功效宗旨为目标。使用DIALux照明软件技术，对住宅室内卧室、儿童房、老人房、书房和卫生间空间的不同照明场景与照明方式展开分析设计，提出更加科学合理、视觉作业高效和舒适节能的典型化照明场景与照明方式方案，以期为当下住宅室内空间中此类空间的照明场景及照明方式设计与实践提供借鉴和参验。

关键词：住宅室内空间；DIALux照明软件；视觉作业功效；照明场景；照明方式

Research on Residential Interior Lighting Scenariosand Lighting Methods Design under Visual Ergonomics

Guo Wenbin

（Baotou Vocational Technical College，Baotou，Inner Mongolia，014035）

Abstract：Starting from visual ergonomics，this study aims to meet the visual operation efficiency in residential interior spaces and achieve the objectives of aesthetically pleasing，comfortable，healthy，safe，human-centered lighting design，and energy-saving high-quality lighting effects.Using the DIALux lighting software technology，we analyze and design different lighting scenarios and lighting methods for residential interior spaces such as bedrooms，childrens rooms，elderly rooms，study rooms，and bathrooms.The study proposes more scientifically reasonable，visually efficient，comfortable，and energy-saving standardized lighting scenarios and lighting methods.The intent is to provide reference and experience for the design and practice of such lighting scenarios and methods in current residential interior spaces.

Key words：Residential interior space;DIALux lighting software;Visual operation efficiency;Lighting scenario;Lighting method

随着照明科学技术的发展和健康环保、绿色节能意识的深化，人们对提高建筑室内空间照明质量，满足健康节能、美观舒适、科学人性的照明要求也快速提升。文章从住宅室内的卧室、儿童房、老人房、书房及卫生间空间的照明场景与照明方式设计出发，实现该类空间中照明场景与照明方式如何高效快速地实现进行设计分析，以科学达到使用者视觉作业功效与绿色照明效能双优的目标，满足该类住宅室内私人空间照明场景高质量视觉作业功效的使用标准要求。同时为当前住宅室内照明设计宜更高质量人性化照明实现提供一定设计与实践参照。

一、视觉工效学与相关术语的内涵

（一）视觉工效学

视觉工效学即是研究人所处的光环境对人是否合适，以获得最佳的工作效能、安全和舒适的科学。［1］换言之，即是研究以人的视觉作业为工作中心和前提的科学。基于此角度来研究视觉作业功效，才更具有科学可行的实用意义。

（二）视觉作业与视觉功效

视觉作业指在工作和活动中，必须观察的呈现在背景前的细部和目标的观察过程。［2］分解开来看，我们说的视觉是一个生理学词汇，即当光作用于视觉器官，使其感受细胞兴奋，其信息经视觉神经系统加工后便产生视觉（vision）。即物体的影像刺激眼睛所产生的感觉。人的视觉反应过程包括 5个阶段：纵览、发现、识别、鉴别和决定。以此行动，人才能完成所需视觉作业功效。其中功效指一个行动所获得的预期结果或者成效。视觉功效即是人借助视觉器官完成一定视觉作业的能力。通常用完成作业的速度和精度来评定视觉功效。除了人的因素外，在客观上，它既取决于作业对象的大小、形状、位置、作业细节与背景的亮度对比等作业本身固有的特性，也与照明密切相关；在一定范围内，随着照明质量的改善，视觉功效会有显著的提高。［3］因此研究视觉功效与照明之间的定量关系，可为照明标准提供视觉方面的制定依据。

（三）照明场景与照明方式

按照《建筑装饰装修室内空间照明设计应用标准》中的术语说明，照明场景即根据不同使用功能及时间段需要，用照明控制设备创造出的特定空间情景。［4］文中提及的视觉作业功效即特指人在建筑室内空间中完成不同照明场景中的工作和活动，对呈现在背景前的细部和目标的观察过程和完成作业的所需的速度、精度及获得的预期结果（效果）或者成效。

照明方式通常指照明设备按其安装部位或光的分布而构成的基本形式。具体来讲：按安装部位来分，有一般照明（基础照明）、分区一般照明（区域照明）、局部照明、混合照明和重点照明；按光的分布和照明效果可分为直接照明、间接照明、半直接照明、半间接照明、直接-间接照明、漫射照明、功能照明、装饰照明、发光顶棚照明及氛围照明。而如何选择合理的照明方式，对科学改善室内空间照明质量、提高经济效益和节约能源等均有重要作用，并且还关系到建筑装修装饰的整体视觉艺术效果。

二、DIALux照明设计软件技术概要

DIALux是一款由德国DIAL公司开发的完全免费的专业照明计算及模拟的技术软件。目前的版本为DIALux evo 11。DIALux能利用真实灯具的配光针对建筑室内及室外区域的照明进行规划设计，并配以强大专业的照明计算能力，呈现出独一无二真实的3D可视化灯光模拟效果（如根据不同照明场景需要，进行分层照明方式照明效果模拟），供照明场景精细化设计选定；同时提供照明节能能量评估、计算空间照明数据及技术报表文件编辑、导出等功能，同时根据照明实施的不同用途可进行灵活调整设置；以此科学满足建筑室内外各类空间专业照明设计实践之所需。

三、住宅室内部分空间中照明场景与照明方式的分析设计

从视觉工效学的科学理念出发，在进行住宅室内照明场景与照明方式设计时，首先要设置符合国标《建筑照明设计标准》中住宅建筑照明标准值所规定的作业面高度及相关环境参数，其次要兼顾T/CBDA 49-2021《建筑装饰装修室内空间照明设计应用标准》中住宅空间照明设计及照明标准值的规定要求。与此同时，还要科学统筹其不同空间中人的使用功能诉求、个性化需求、生理节律及心理情感等综合方面的需求，以此达成科学合理、高效实用、节能人性化的视觉作业功效更优的不同照明场景与照明方式之光照设计方案。［5］

（一）卧室照明场景与照明方式分析设计

卧室是人们休息和放松的私密空间。人们在卧室里将度过近三分之一的时间，因此其照明设计方面，要充分考虑灯光的健康性、舒适性及私密性，同时让光要更符合我们的人体生理节律需求，使我们的视觉、身体机能和心理更健康。因此要科学系统设计卧室的作业光（如阅读照明）、环境光（如间接照明）、焦点光（如起夜照明等）、华彩光（如影音照明）和节律光（如照明光源的明暗强度及色温冷暖）。对卧室照明中的床头照明、阅读照明、衣柜照明（对所选服装进行适当表现，有衣帽间应另行设计）应重点考虑，同时整体安排为卧室提供可变的氛围环境光，墙面展示的重点照明，合理的穿戴、装扮和起夜及其他人居活动的灯光照明，都是卧室照明设计需要科学思考的。基于上述分析，科学确定出卧室的主要典型照明场景：全开、日常、阅读、休闲、影音、起夜；接着就是用DIALux技术软件细化不同照明场景下的具体照明方式，首先是细分出全开照明场景（图1-1，1-2）［6］的照明方式有：床头阅读照明、基础与装饰照明、间接照明（顶面四周内侧）、休闲区局部照明、床背沿与床尾沿照明、间接照明（电视柜墙面、床头墙面、窗帘面）、电视柜后槽照明、电视柜底部照明、衣橱柜墙层板照明及夜灯照明。日常照明场景与照明方式：关闭床头阅读照明、夜灯及休闲区局部照明。阅读照明场景与照明方式：开启床头阅读照明、床头墙面环境照明、床背沿与床尾沿照明。休闲照明场景与照明方式：开启间接照明（电视柜墙面、床头墙面、窗帘面）、电视柜底部照明、休闲区局部照明、床背沿与床尾沿照明。影音照明场景与照明方式：开启床背沿与床尾沿照明、间接照明（电视柜墙面）、电视柜后槽照明、电视柜底部照明。起夜照明场景与照明方式：开启床背沿与床尾沿照明和夜灯照明。图2［6］是以上照明场景与照明方式的设计细分方案。其次是将经DIALux技术软件科学分析优选后的不同照明场景与照明方式的照明设计方案输出为照明设计技术工程实施文本。

（二）儿童房照明场景与照明方式分析设计

住宅室内中的儿童房是孩子们休息、玩耍、学习、成长和生活的主要空间。好的儿童房设计，不仅能够帮助孩子们健康成长，还能启迪智慧，培养其独立生活的能力，给孩子留下美好的童年回忆。因此儿童房的功能是复合型的，包括睡眠区、学习区和活动区是三个必不可少的功能分区，在照明设计方面，宜尽量用间接照明提供基本环境光，营造温馨的氛围基调。吊灯照明，其高度不宜太低，避免其在床上玩耍触碰到吊灯；床头照明，着重注意颜色和位置，避免使用鲜艳的有色光作为床头灯，因其影响视力健康发育。同时宜配置低照度的夜灯照明，可帮助孩子克服黑夜中的不适心理，也方便家长在孩子睡觉时随时照看；其安装高度宜低于床的高度。阅读学习照明，宜配置读写台灯，再加上环境照明。书架、储物柜等可采用层板等局部及氛围照明。从而营造出满足多种需求的健康舒适、绿色节能的儿童房照明。基于此归纳出儿童房的主要典型照明场景与照明方式有：全开、日常、阅读、休闲、作业、起夜。紧接着依据儿童房整体设计格局，用DIALux软件细化不同照明场景下的具体照明方式，其中全开照明场景（图3-1，3-2）［6］的照明方式有：天花氛围照明（星空照明）、基础/装饰照明、床头墙柜内结构照明，床头阅读及氛围照明，储物柜层板照明，床背沿照明，书桌墙柜内结构照明，书桌墙氛围照明，休闲区帐篷氛围照明；休闲区局部与氛围照明；书桌局部照明，书桌墙面氛围照明，书桌底部氛围照明。日常照明场景与照明方式：关闭书桌局部照明及书桌墙柜内结构照明。阅读照明场景与照明方式：关闭书桌局部照明、书桌墙柜内结构照明、休闲区帐篷氛围照明、储物柜层板照明、床背沿照明及书桌底部氛围照明。休闲照明场景与照明方式：关闭书桌局部照明、书桌墙面氛围照明、基础/装饰照明、床头阅读及氛围照明及储物柜层板照明。作业照明场景与照明方式：开启书桌局部照明、书桌墙面氛围照明、书桌墙柜内结构照明、书桌底部氛围照明、床头墙柜内结构照明及储物柜层板照明。起夜照明场景的照明方式：开启天花氛围照明（星空照明）。最后，把DIALux技术软件设计生成的不同照明场景与照明方式的照明设计方案输出为照明设计技术图纸。

（三）老人房照明场景与照明方式分析设计

老人房空间的照明设计，应首先全面科学体现老年人的身体活动行动、生理及心理等特征，如老年人因视觉衰退，对照明的要求比年轻人高很多，所以老年人需要比年轻人多一倍的光来体验同样的亮度，以获得良好健康的视觉效果；同时对眩光的敏感度也随年龄的增长而显著增加，老人房的灯光，灯具位置和光线方向，应该避免老人平卧时感到刺眼，宜尽可能用间接照明提供基本的环境光；色温和作业光方面，可选择4000K-5000K，为老人提供更明亮的感觉，并为老人尽量多的设置满足视觉任务需求的作业光，比如读书、看报、阅览电子产品、精细家务等，同时注意身心健康的节律光设计。床头照明方面，应该有灯光开关或者独立的灯光，避免晚上睡觉前要去门口关灯。开关尽量选择按键大一些的，方便老人操作。夜灯照明方面，因老人起夜可能会比较频繁，夜晚摸黑起夜，也容易磕碰摔倒，因此低照度的夜灯是老人房的必要配置，可以为安全行走提供保障；同时夜灯安装高度宜低于床的高度，照度也需要提高一些，这样才能达到最佳使用效果。同时在通道节点处可按需设计安全照明。基于以上分析，总结出老人房主要典型功能的照明场景与照明方式有：全开、日常、休闲、影音、阅读、起夜六类。接着应用DIALux软件对不同照明模式下的具体照明方式进行细化设计，其全开照明场景的照明方式有：基础照明、床头墙重点照明、床头墙两侧结构氛围照明、床头阅读照明、床尾氛围照明、沙发区局部照明、电视墙重点照明、基础照明、玄关照明、橱柜墙重点照明、橱柜墙纵向结构照明、电视墙重点照明、电视墙纵向结构照明、沙发区局部照明（或窗帘照明）及夜灯照明（如图4-1，4-2所示） 。［6］日常照明场景与照明方式：关闭床头阅读照明、沙发区局部照明及夜灯照明。休闲照明场景的照明方式：开启床头墙两侧纵向结构氛围照明、电视墙纵向结构照明、橱柜墙纵向结构照明及沙发区局部照明。影音照明场景的照明方式：开启电视墙纵向结构照明、电视墙重点照明及床头墙两侧纵向结构氛围照明。阅读照明场景的照明方式：开启床头墙两侧纵向结构氛围照明、床头阅读照明、橱柜墙纵向结构照明及床尾氛围照明。起夜照明场景的照明方式：开启起夜照明。

（四）书房照明场景与照明方式分析设计

书房是当今家庭学习及居家办公的主要工作地方。营造明亮、舒适、无眩光、符合人体工程学的学习办公照明是在家工作的基本要求，这也是书房照明设计的基本标准。因此书房的照明设计应遵循间接房间照明和直接工作区域照明的健康绿色照明理念展开，以满足在书房的如阅读、书写、上网、电子邮件处理甚至学习工作之余的休息休闲等活动之需。在书桌面照明灯具和吊灯设计方面，需注意避免屏幕上有明显的亮度对比与反射；同时除工作区域照明外，还必须始终确保周围空间有足够的背景氛围光，防止眼睛因持续需要适应亮度的显著差异而引起视觉疲劳。所以书房照明应科学重点考虑作业光、节律光及环境光的设计。基于此，首先确定出书房的主要典型功能照明场景有：全开、学习（工作）、休息、休闲。其次是用DIALux软件对四种典型照明场景进行具体的照明方式设计研究。具体依次为：全开照明场景的照明方式（图5-1，5-2）［6］有：书桌区基础与装饰照明、书柜层板外沿照明、桌面局部照明、沙发休闲区基础/装饰照明、休闲区茶几局部照明、窗帘照明、背景墙擦墙照明及沙发区局部照明。工作照明场景的照明方式：关闭沙发区局部照明、沙发休闲区基础/装饰照明、休闲区茶几局部照明。休息照明场景的照明方式：仅开启书柜层板外沿照明、背景墙擦墙照明、窗帘照明。休闲照明场景的照明方式：仅关闭桌面局部照明（台灯）。上述用DIALux软件科学分析优选品质灯光测试得出照明设计效果方案。最后就是将不同模式照明方案设计效果图及相关照明技术参数输出为所需设计实施文件。

（五）卫生间照明场景与照明方式分析设计

随着人们生活质量的快速提升，对住宅卫生间的功能标准和综合要求也逐渐变得更加多元科学讲究。依照不同住宅卫生间的平面规划和居住者的需求，基本可归纳为三块功能区：盥洗区（洗漱、化妆、梳洗）、方便区、洗浴区，且洗浴区又按需可分出淋浴和泡浴两个空间。同时干湿区分、公共与私密等的功能关系也都应科学细致考虑。而这其中的照明设计就应科学地从视觉、活动需求及行为特征等方面合理区分空间的各个区域。以此满足各功能区位的实际照明需求。基于上述功能分析及综合需求，总结出卫生间的常见主要典型功能照明场景有：全开、日常、盆浴、淋浴、梳妆、起夜。在卫生间整体风格布局确定的基础上，使用DIALux软件对不同照明模式下的具体照明方式进行科学细分设计，依次得出如下具体照明方式，全开照明场景的照明方式（图6-1，6-2［6］）有：镜前照明、台盆照明、储物柜照明、镜子暗槽间接照明、台盆层板照明、台盆柜底照明、淋浴间照明、壁龛照明（坐便器墙与淋浴房墙）和洁具墙面间接照明。日常照明场景的照明方式：开启镜前照明、储物柜照明、镜子暗槽间接照明及洁具墙面间接照明。盆浴照明场景的照明方式：开启台盆照明、储物柜照明、镜子暗槽间接照明、台盆层板照明、洁具墙面间接照明及壁龛照明。淋浴照明场景的照明方式：开启台盆层板照明、洁具墙面间接照明、淋浴间照明及壁龛照明。梳妆照明场景的照明方式：开启台盆照明、镜前照明及镜子暗槽间接照明。起夜照明场景的照明方式：开启台盆柜底照明或壁龛照明。接着在DIALux软件中对设计得出的照明方式设计效果进一步科学优化，完成不同照明场景及照明方式的照明设计方案。

四、结束语

综上所述，从视觉工效学出发，通过对人在住宅卧室、儿童房、老人房、书房和卫生间中的工作效能、活动内容、生理心理、安全舒适、人性化需求等的功能行为进行分析，借助DIALux照明软件技术方法手段，对其不同照明场景与照明方式的功能要求进行分析优化研究，同时形成能够高效满足人在其中合理科学、健康舒适、安全节能及人性化的完成视觉作业功效的最佳照明场景与照明方式的照明设计效果方案，以此科学提升住宅室内之卧室、儿童房、老人房、书房和卫生间空间的照明视觉作业功效质量，获得最佳的工作效能、安全和舒适的视觉功效，持续满足使用者的高质量照明需求；同时为当下住宅室内照明设计实际提供借鉴和参考。

参考文献：

［1］国家标准局.人类工效学照明术语：GB 5697—85［S］.北京：中国标准出版社，1985.

［2］中华人民共和国住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局.建筑照明设计标准：GB 50034—2013［S］.北京：中国建筑工业出版社，2014.

［3］杜峰，翁季，张青文，等.基于视觉功效法的公路隧道照明研究方案设计［J］.灯与照明，2016，40（1）：19-23.

［4］中国建筑装饰协会.建筑装饰装修室内空间照明设计应用标准：T/CBDA 49-2021 ［S］.北京：中国建筑工业出版社，2021.

［5］郭文斌.基于DIALux技术的住宅室内绿色照明设计研究：以住宅室内部分空间照明设计为例［J］.大众标准化，2021（21）：53-55.

［6］佛山市昊众科技有限公司（云知光数字化中心提供技术支持）.好光指南［DB/OL］.广州：HILIGHT好光网，2021.6.28.https：//www.hilighthome.com/.

［7］王兆华，郭慧鹏.基于DIALux技术下的住宅空间照明设计探究［J］.包头职业技术学院学报，2021，22（2）：1-5.

［8］王伟.住宅空间中照明工程的常见问题与解决方略［J］.包头职业技术学院学报，2021，22（2）：9-12+29.

（责任编辑 陈润梅）