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智慧地磚—老年住宅人工照明裝置設(shè)計

2017-04-15 15:01馬昕茁
福建質(zhì)量管理 2017年4期
關(guān)鍵詞:照度光學(xué)老年人

馬昕茁

(重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院 重慶 400044)

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智慧地磚—老年住宅人工照明裝置設(shè)計

馬昕茁

(重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院 重慶 400044)

人進入老年,身體機能和心理狀態(tài)都發(fā)生了一定程度的變化,對于生活環(huán)境包括照明光環(huán)境也有特殊的要求。然而,現(xiàn)階段的照明設(shè)計和照明標準都是適宜主流社會人群,而不一定適于老年人這一特殊群體,適老性設(shè)計成為熱門話題。本次裝置設(shè)計以地磚作為切入點,結(jié)合建筑設(shè)計與光學(xué)技術(shù)的相關(guān)技術(shù)與理論,通過紅外線感應(yīng)系統(tǒng)與光學(xué)感應(yīng)系統(tǒng)將透光石材與LED光源相結(jié)合,設(shè)計出可以在夜晚跟隨人體移動進行照明的發(fā)光地磚。

老年人、發(fā)光地磚、光學(xué)感應(yīng)系統(tǒng)、紅外線感應(yīng)系統(tǒng)

一、設(shè)計背景——老年人的生理與心理需求

(一)生理需求

老年人身體各項機能不斷衰退,其中視覺的退化相當(dāng)顯著。由于中樞神經(jīng)的衰弱以及眼部結(jié)構(gòu)的改變,老年人角膜直徑縮小,晶狀體老化,視網(wǎng)膜功能衰退,瞳孔縮小,對比靈敏度降低,更易產(chǎn)生眩光等等。老年人視力的退行性下降對老年住宅的室內(nèi)光環(huán)境提出了特殊的要求,針對社會主流的照明設(shè)計無法滿足老年人的日常需求。

生理機能的衰退同樣表現(xiàn)在老年人的睡眠質(zhì)量下降與起夜頻繁。深夜里衛(wèi)生間的照明若過于明亮,會導(dǎo)致老年人起夜后大腦興奮從而影響他們的睡眠,多數(shù)老年人入睡難,深度睡眠時間短,睡眠中易驚醒且醒后難以再次入睡,與此同時,老年人由于腎臟功能的減退,起夜次數(shù)遠遠超過中青年人群,這種生理現(xiàn)象嚴重威脅著老年人及其伴侶的睡眠健康。

(二)心理需求

從某種程度上講,老年人生理機能的衰退同樣會影響老年人的心理健康水平。由于對周圍環(huán)境反應(yīng)和適應(yīng)能力的降低,老年人的情感變得脆弱。退出職業(yè)生涯或行動不便,使他們參加社交機會大大減少,子女分居,使他們心理上有一種失落感和被遺棄感;擔(dān)心成為負擔(dān),從而產(chǎn)生孤獨感和寂寞感;由于自身機體衰老,同時產(chǎn)生抑郁感和焦慮感。對比生活基本自理與需要他人幫助的老人可以發(fā)現(xiàn),前者的幸福感遠遠強于后者。因此,協(xié)助老年人完成基本的生活自理,也是適老性設(shè)計的關(guān)鍵。

二、社會現(xiàn)狀——對適老性產(chǎn)品的巨大需求

(一)照明設(shè)計的適老性

由于老年人生理機能的改變,對室內(nèi)光環(huán)境,尤其是夜晚的人工照明有著較高的要求。在照度方面,相對于年輕人,老年人在觀察體積較小或亮度對比較低的物體時,對照度有著較高的要求,研究表明,老年人居住環(huán)境的光照至少要比一般房間高2~3倍,照度值應(yīng)達到至少300LX。由于老年人視力下降導(dǎo)致他們對光的明適應(yīng)與暗適應(yīng)能力降低,因此還要特別注意老年公寓中各個場所光照的均勻性。

老年人對于夜晚光環(huán)境的高要求帶來了諸多不便,首先,過高的照度容易產(chǎn)生眩光,帶來眼部的不舒適感以及視覺功能的降低;其次,在夜晚起夜時,較高的照度容易帶來體內(nèi)褪黑素的急劇變化,導(dǎo)致老年人起夜之后難以再次進入睡眠狀態(tài);老人獨自起夜時,對較強光照的需求常常對身邊的伴侶或子女產(chǎn)生干擾,無法滿足老年人對生活自理的心里需求。如何在滿足老年人日常起夜對光環(huán)境的的高要求的同時盡量降低負面的影響,營造舒適的睡眠環(huán)境,是我們希望解決的問題。

(二)適老性照明設(shè)計與產(chǎn)品的缺失

通過日常生活的觀察以及對常規(guī)市場的調(diào)研,不難發(fā)現(xiàn),市面上缺乏滿足老年人對于光環(huán)境需求的設(shè)計與產(chǎn)品。普通壁燈,長眠燈可以滿足一般人群起夜的需求,但由于照度過低,對老年人的夜晚活動幾乎無益,而普通家居照明在老年人起夜時雖然能夠滿足照度的需求,但同時對室內(nèi)人群的睡眠產(chǎn)生干擾,且不利于老年人再次入睡。因此我們呼吁以專業(yè)的視角對老年人進行室內(nèi)光環(huán)境的適應(yīng)性設(shè)計。

三、方案構(gòu)思——智慧地磚

(一)裝置原理

地面照明:對于老年人起夜的情況,地面照明較墻壁照明與天棚照明與墻壁照明而言,照明范圍更小,對他人帶來的干擾更小,而照明的針對性卻更強,因而能夠在不打擾周圍人群休息的情況下,準確的幫助起夜老人避開障礙物。

夜晚照明——光學(xué)感應(yīng)系統(tǒng):根據(jù)相關(guān)資料顯示,目前已掌握根據(jù)環(huán)境亮度自動調(diào)節(jié)照度的LED光學(xué)感應(yīng)照明系統(tǒng),將其應(yīng)用于本次設(shè)計智慧地磚上,可以使得裝置在白天以及室內(nèi)光源充足的情況下停止工作,地磚表面與普通地磚無異,而在夜晚或室內(nèi)照度低于特定數(shù)值情況下進行照明,節(jié)省電力的同時不破壞日常家居裝飾環(huán)境。

前進行照明——紅外線人體感應(yīng)系統(tǒng):紅外線人體感應(yīng)系統(tǒng)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟,采用進口技術(shù)MCU電路設(shè)計,主動式紅外線工作方式,具有穩(wěn)定性好,抗干擾能力強等特點。將其運用到本次設(shè)計中,降低了大范圍照明對于他人的干擾,同時提高了照明的針對性。

(二)裝置材料與構(gòu)造

透光石:本次設(shè)計選址透光石作為發(fā)光地磚的基礎(chǔ)材料。透光石,又稱人造石透光板,是一種新型的復(fù)合材料,屬于高分子合成制品,以模具澆鑄成型。因其具有密度低、無毒性、無放射性、阻燃性、不粘油、不滲污、抗菌防霉、耐磨、耐沖擊、易保養(yǎng)、拼接無縫、任意造型等優(yōu)點,正逐步成為裝修建材市場上的新寵。透光石在沒有光源的情況下與普通大理石在外觀上幾乎沒有差別,對其耐磨度與防滑度均有相應(yīng)要求,可以滿足普通家居使用需求。

新型LED燈:LED燈即發(fā)光二極管,具有使用壽命長,發(fā)光效率高,節(jié)能等等優(yōu)點,成為當(dāng)今照明市場的主要照明手段。本次設(shè)計將LED等于透光石同時使用,根據(jù)市場的切割拼接方式可對LED燈具進行組合設(shè)計,形成點、線、面等多種發(fā)光模式,同時控制光色、光強和時間的裝飾性動態(tài)變化等,為老年起夜照明提供了可能性。

(三)光學(xué)技術(shù)支持

照度:根據(jù)科學(xué)實驗表明,65歲老人所需要的照明是20歲年輕人的兩倍,因此,相對年輕人而言,室內(nèi)的光照水平至少應(yīng)提高2-3倍,才能使老年人感到舒適。一般而言,老年人環(huán)境光的照度水平至少應(yīng)該有3001x(相當(dāng)于30英尺燭光)。

色溫與色相:暖色調(diào)、中性色調(diào)和冷色是光線的三大基本色調(diào),考慮到老年人生理及心理狀況的特殊性,發(fā)光地磚光源采用暖黃色為主,將色溫控制在2500K-3000K之間,給人溫暖舒適柔和的心里感受,與夜晚環(huán)境相協(xié)調(diào),較為柔和的色調(diào)有利于老年人起夜后的再次入睡,從光學(xué)的角度避免失眠多夢等睡眠問題。

(四)尺度與美學(xué)的思考

發(fā)光地磚的尺度采用市面上常見的300×300尺寸大小,顏色與紋理簡潔樸素,與家具整體環(huán)境相協(xié)調(diào),符合多數(shù)老年人的審美取向與生活習(xí)慣要求。光源充足情況下,發(fā)光地磚與普通地磚從外觀上沒有太大區(qū)別,耐磨標準、防滑系數(shù)等傳統(tǒng)地磚評價標準符合傳統(tǒng)家裝要求。

生活能夠自理是衡量老年人生活品質(zhì)的重要標準之一,本次設(shè)計希望通過技術(shù)手段賦予傳統(tǒng)地磚智能發(fā)光的功能,幫助老年人在夜晚獨立完成起夜等活動,同時確保老年人在夜晚活動的人身安全。希望隨著技術(shù)的不斷成熟以及透光材料的發(fā)展,智能發(fā)光地磚能夠逐步實現(xiàn)在生活中的應(yīng)用。

[1]李芳.老年住宅中的光的環(huán)境設(shè)計研究[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2016,(36):137-138.

[2]張玉潔.基于室內(nèi)環(huán)境舒適度的老年公寓設(shè)計研究[D].山東建筑大學(xué),2016.

[3]李凱宇.光環(huán)境設(shè)計在老年公寓中的應(yīng)用研究[D].吉林大學(xué),2016.

馬昕茁(1992.5-),女,漢族,江蘇,重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院碩士研究生,研究方向:建筑歷史與理論。

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