建筑室内智慧照明设计策略探究

　　摘要：随着社会发展，人们期盼照明设计能够提供更优秀的品质和体验。越来越多的照明设计集中在照明品质、差异化、人性化等方面。室内智慧照明作为一种简单的人工智能设计，可以根据不同的照明场所的特点，满足不同的照明需求。智慧照明是绿色的照明方式，实现按需照明，节能环保，降低建筑运营成本。室内照明在使用的过程中存在着一些问题，需要制定科学系统的规划和策略。文章通过论述照明设计的重要价值以及不同场所的不同照明需求，提出新时期智慧照明设计的应对策略。

　　关键词：室内设计;光环境;智慧照明;策略

　　引言

　　室内智慧照明是智慧城市建设的组成部分之一，在提升城市发展水平方面具有至关重要的作用。近年来，越来越多的人对建筑智能化要求不断提高，如智慧城市、智能建筑等。伴随而来的是智慧照明设计开始受到关注，逐渐成为城市居民的日常需要。这种发展主要得益于它能够通过智慧化的设计为使用人群带来舒适的使用体验，同时具有节能环保的特性[1]。室内智慧照明设计前景光明，但是目前发展中依旧存在着盲目和乱象，设计师和用户对智慧照明设计的理解也存在一些误区。对不同行业不同类型的策略不够明确，导致设计人员盲目使用各种新技术，不但没有优化传统照明设计，还带来了一些照明中的负面问题。业内亟待提出一些策略引领和方向导引，从而理顺智慧照明设计的杂乱手法，促进智慧照明行业的良性发展。

　　1照明在室内空间中的重要性

　　1.1光色影响人的心理和情绪

　　光色是照明设计的关键因素之一，当人们处于不同光色环境中，会体验到不同的视觉感受，形成差异性的情绪心理变化。通过人因环境的设计，对光源色彩进行科学化系统化的选择和设置，根据使用者个性化的审美喜好和特殊的生理要求，在同样的空间环境下能够形成变化多样的光照氛围。对于家庭餐厅和卧室等隐私空间经常更多地使用低色温暖色调的调光手法，这样的色温和照度组合会形成温暖热情的氛围。而像办公室、会议室、医院等较公开的环境场所，更多地会选择使用高色温冷色调的调光设计，以保证短波长光线能够让人保持较高的警醒状态，带来清爽的主观视场[2]。当然，不同色温的光源在调光使用时并不仅限于单独使用，实际使用中大多的时候是将把冷暖色温的光源进行混光，复合光源可以灵活、按需对照明进行调整，便于创造室内空间中丰富的光环境和多层级的视觉感受，形成更加人性化的照明体验。

　　1.2照度影响照明功能和舒适度

　　除了色温可调以外，室内光源的照度也是智慧照明中重要的调节手段。对于不同面积、体积，以及采光条件各异的房间，应该结合空间的特殊性和具体情况，进行有针对性的科学设计。保证光线的辐射量符合空间环境的需求变化，而不可以一概而论。高标准的照度虽然能够让视场更清楚，但是如果超出一定限度，就会使人产生不适感，同时也会形成不必要的能源、资源浪费。严重超标的照度还会引起强烈眩光，造成室内空间光污染。与此相反，过低的照度亦不可取。低照度易引起视疲劳，过低的照度会造成视觉辨识度和舒适度的降低。这就需要室内智慧照明的设计者能够具体针对具体空间环境，根据具体情况来调节光源，实现合适的照度。在保证较高视觉辨识度的同时，也给人们带来更高的舒适度，从而形成更加科学的视觉享受，最终提高办公效率和生活质量。

　　1.3艺术是智慧照明的优雅外套

　　不同的灯具通过智慧化的方案设计，能够形成不同的光照效果，通过这些艺术化的效果，在照明空间中形成光环境美感。直接、半直接、间接、半间接、漫射等形式丰富的照明表达手法，能够形成截然不同的光照效果。使用同样的一套光源系统，不同的灯具可以让室内的光环境呈现出不同的层次。通过投光方向和角度的变换，还能够形成更丰富的视觉效果[3]。除了光具的投光和反射使用，设计师还可以通过变换投射和反射材料来调整灯具的照明效果，制造特定的光环境艺术效果。再结合不同种类光源的符合运用，室内空间可以产生全新的视觉特效。设计师如果能够多使用绿色天然材料，在减少全寿命周期内灯具产品的二氧化碳消耗，促进“碳达峰、碳中和”的同时，从根本上提升室内照明设计的艺术感。

　　2功能空间策略

　　2.1商业空间——智慧调节区域化氛围

　　商业空间的智慧照明设计，需要结合具体的商业类型、空间性质和人群对象，以及功能流线等方面的条件，需要结合商业空间中光通量分布特点制定最终的照明方案。具体照明方案往往要符合空间的装修风格，具有专业性和专属性。同时，要注重设计美感，注重发挥光线在光环境中的功能作用。商场不同种类的售卖区域会有特性化的使用要求，照明方案要根据不同的功能需求，确保整个商场的光环境既有差异化，又能保证统一性，同时满足各个区域的功能照明和艺术照明需求。美食休闲区域使用低色温高照度的暖调风格为主的照明策略，长波光线可以让美食品相更佳，激发观看者的食欲。使用中还要注意照度适中，确保光源不直接裸露，避免形成直接眩光，降低人眼舒适度。这些需求可以通过光控系统进行智慧化、系统化的控制和调节[4]。游乐休闲区域通常需要高照度中间色温的照明调教，既保证清晰的视场和较好的警醒度，又能够通过偏低色温的柔化作用形成温暖的氛围，为游戏娱乐营造更好的氛围，为参与者提供更佳的游戏体验，充分发挥光线的情趣导向作用。

　　2.2展示空间——满足功能突显艺术氛围

　　博物馆、艺术馆等公共展示空间对于照明具有极高的标准和要求，这些场合是智慧照明设计真正发挥强大功能和价值的地方。通过智慧化调节灯光可以全方位多角度地呈现出展品的质感和色彩等基本属性，并且通过灯光的调节可以渲染氛围，促使参观者产生共情。与此同时，智慧照明能够将展品最美的观看角度和最有个性的特质呈现在观看者面前，突出展品独具的质感和某些特异性价值，吸引人的注意力[5]。除了重视光源的合理设置，为了更好地展示出展品的特点，可以跟随人眼观看角度调整灯光投射俯仰角度和方位，展品形成更好的配合，展示展品最真实的面貌和独到的艺术美感。通过照明系统的智能启闭，使投光区按时间移动，以此引导和组织参观人流，不知不觉中实现智慧“光导引”。

　　2.3办公空间——成为天然采光的重要补充

　　智慧照明设计的应用不仅是为了带来视觉上的美感，更重要的是要致力于提高工作和学习效率。所以针对办公场所的智慧照明方案，应该首先保证适度而稳定的照度水平，为使用者的工作学习提供优质的照明，从而促进效率的提高。进而，与使用者的具体使用要求，以及具体办公类型相结合，确定照明方案的细节，如照明方式、投射角度、光源类型，色温和照度等相关参数。通常设计师会关注光源、照度和辐照时间等方面的情况。一般来说，办公空间首选天然光。由于现代办公建筑内部进深不断加大，完全采用天然光已不再现实。人工照明成为办公空间的主要照明方式，或成为天然采光的重要辅助[6]。因此，人工照明的照度、均匀度和辐照时间等要素成为智慧照明设计中的重要部分。其次，光源的选择会决定办公空间照明环境的品质。目前越来越多的调光LED灯具普遍应用，这种情况极大地方便智慧照明的技术开发和推广。办公智慧照明设计还要关注辐照时间效应，保证使用者在长时用眼的情况下不易视疲劳，提升照明舒适度。综合办公功能需求，整体调节光环境参数，构建宜人舒适的办公空间，提升工作效率。

　　2.4住宅空间——追求避风港中的宁静

　　相对于商业、展示、办公等公共场所的照明需求，住宅内部的智慧设计手段应该更贴近人的心理和生理需求。对于住宅环境照明策略，绝大部分人的首要诉求就是私密舒适，家庭环境就要呈现出放松的境况。随着社会发展，人们对家居环境品质的要求一天天在提升，更加追求精神方面的享受，所以对方案设计的人性化和特异性要求更严格。由于高层建筑空间上彼此遮挡，住宅户型进深加大，加之朝向和结构高度等方面的限制，房间内部的采光条件往往不理想，人工照明成为重要的环境辅助手段，需要智慧照明方案及时进行人工照明补充，提升房间的光环境辐照量[7]。除此之外，还要采用与室内空间整体设计风格相适宜的灯具，既增加艺术性，又保证功能性，使灯具成为室内装修的一个组成部分。为应对住宅功能分区的属性差异，智慧方案需要对不同的区域进行分时域分强度的控制。比如对于卧室、书房等区域，应该采用比较柔和的低色温高照度暖光，更有利于住户疏解心理压力，缓解精神紧张。一套完善合理的家庭智慧照明方案设计必须使整个家庭环境展示出房主的生活追求，符合房主的功能需要，使房主在家庭环境中享受舒缓悠闲的生活，也向访客表明主人的审美和情趣。

　　3绿色健康策略

　　近二十年，经济态势健康快速发展，社会各方面环境稳步转向良性循环发展。随之而来的能源和资源的巨量消耗，本着边发展边治理的理念，开始对环境问题展开治理和中远期规划。在制定和设计室内智慧照明方案时，也应该注重绿色发展理念，在智慧方案实施过程中应该自始至终贯彻绿色环保的思想。智慧方案不仅仅要实现智能和审美的标准，其本身还应该是绿色和健康的方案，应该满足绿色照明、健康照明的各种环保标准。LED照明产业快速发展，不断推动照明能耗降低。此外，智慧照明方案设计所采用的材料和工具应该具有安全稳定的特质，具备较低的耗能水平[8]。现阶段，室内智慧照明设计经过不断地发展进步，依托先进尖端的科学技术手段的支持，正在逐步形成一个模块化、可叠加、类别不断细化、功能日臻完善的系统。区别于开灯照亮，简单粗放，耗能巨大的简单照明体系，智慧照明的优势体现在视觉艺术、绿色健康、智能控制等方面。人性先导，健康先导成为室内智慧照明策略的标志。

　　4时空维度策略

　　智慧照明模式使传统照明模式下人与环境之间难以满足的各项需求逐步得到了满足。现代的智慧照明方案强调时间和复杂空间场景等多维度控制，随之而来的问题是系统复杂性提高，然而PLC设备的广泛使用，智慧照明设计得以很方便地对时域、空域进行灵活调控。时间上存在辐照时长差异调节的需要，因此多数照明方案采用时域分散式的安排布置。智慧照明方案的形成和其他设计一样具有针对性，以满足使用者复杂多样的需求[9]。办公建筑内部日间和夜间的照度水平和色温都有不同的需求，以保证人员的工作效率。展示空间可以根据组织者需要，通过调节照明启闭时间和驻足时间调节人流走向和参观速度。住宅对时域照明要求较细腻，要求智慧照明懂得随人的作息时间和生理节律进行参数调节。空间场景往往带有“使用功能”的特征，很多时候包含着复杂且可能“碎片化”的空间结构。特别是在空间有限、分区较多的室内环境中，要按需、科学、人性地进行设计，满足使用人群的光照要求[10]。总体上，在时域、空域等多维度灵活变化的细腻方法可以满足各类照明需求。设计师需要综合评判使用者的刚性和柔性需求，细化影响因素，根据空间场景的构成和组织特点，分时域、分空域进行分段设计。可以采用照度淡出、色温转换等切换手法，避免生硬，以获得安全、舒适的使用过程。

　　结语

　　总而言之，室内智慧照明设计是随着人们生活水平和精神追求的提高应运而生的新领域，其出现的主要原因就是之前的室内照明模式已经难以满足人们现阶段的新要求。智慧化的照明设计可以丰富空间设计的层级感，而且能够通过光线的科学化设计来营造更加舒适的空间感受。在有限的室内空间形成不同的氛围，更加具有实用性的同时也能够满足人们更高的审美需求。非常重要的一点是其可编程控制、有利节能环保的特性，在设计中贯彻了绿色健康发展的理念。客观来看，我国的智慧照明发展水平在现阶段还不够普及，不够细腻，不够人性化，还存在较多待解决的问题。设计人员应更多了解人的需求，关注热点问题的解决，通过更加智能的算法了解人的行为，为大众提供更高品质的智慧照明方案。

　　参考文献：

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　　[3]魏青.基于智慧城市建设的智慧照明灯具设计[J].轻纺工业与技术,2020,49(11):110-111.

　　[4]汪晖.城市智慧照明控制系统的设计与应用[J].集成电路应用,2020,37(11):72-73.

　　[5]张宏征,吴雨婷,冯子龙,等.智慧照明应用在智慧城市中的作用[J].照明工程学报,2020,31(05):125-130.

　　[6]王岩,李凤桐.某高校阶梯教室智慧照明节能改造设计[J].低温建筑技术,2020,42(09):116-117+122.

　　[7]李农,丁一凡.智慧城市时代的城市照明规划研究[J].照明工程学报,2020,31(04):94-97.

　　[8]高益锋.智慧城市道路照明系统关键技术研究与应用[J].电子世界,2020(14):161-162.

　　[9]李壮.室内智慧照明设计策略研究——以教室为例[J].智能城市,2020,6(07):40-41.

　　[10]彭力,卢芳琪,何欣雨,等.室内体育馆智慧照明探讨[J].灯与照明,2015,39(04):21-24+58.

　　文/孙冰曹犇