视觉环境的质量

视觉环境的质量照明质量光与影的效果影响我们对世界的知觉以及情绪和生理上的反应,所以收集有关物质世界有关的资讯是必要的。高质量的照明能提供人们视觉的表现和人与人之间的沟通，并且提高我们的满足感和安全感。(见图10-1)，而低质量的照明会引起不舒服的感觉，同时没有视觉性能要求。本章为此作了相关定义并且讨论照明质量照明最终的目的是服务于人的需要。照明设计师的角色就是运用对经济的、环境的和建筑物体的空间要求来创造满足人类需要的照明，然后再将此结果转化成可工作的设计和安装。人类所需要的照明见10-2。人类需要的照明人类的需要是复杂的。情绪、行动、感知和健康状况都被视觉所影响着，因为光使一个人分析和欣赏周围环境。如果人们能看到一个物体或图案，那么他可以用铅笔写字条，并学会模仿老师拼读新单词，欣赏一幅画或在昏暗的餐厅里放松。图10-2图示说明视觉的可见性是大部分人的需要，包括功能表现，情绪和气氛，视觉舒适，美学欣赏，健康，安全感和舒适度以及社会交流等。可见性.可见性是指人从视野里获取信息的能力,比如路的位置和路边植物的形态。这是高品质照明的必要条件。照明安装要求不在人的视线内，许多年来这个要求是照明设计的一个重点。我们也着重此方面的研究，也已经理解了可见性和它的重要性。对比度，亮度，照明时间和范围是影响可见性的关键因素。对于老年人来讲，他需要比年轻人范围更大的、亮度和对比度更高的照明。总的来说，高照度的照明相对于低对比度和小范围内的照明能弥补视觉损失。功能表现.功能表现是人的本质需要。人的一切活动如目测房间大小，洗带泥的手,读医院走廊中的房间号码或在参考博物馆的蚀刻细节等。照明必须让使用者能够表现他们来做的工作。功能表现和视觉表现并不是同义字；事实上，一些非可见的因素大大地对功能表现有益。培训,技术，动机和许多其他的人类因素交互影响功能表现的水平。视觉的表现在另外一方面消除了视觉刺激的因素，包括，包括照明变化，照度选择在本章下面会讨论，但大部分基于视觉表现而非功能表现。情绪和气氛。情绪和气氛的需要包含对光环境的情绪回应，令人舒适的，满意的，放松的和刺激的情绪被照明影响。而这些情绪又会间接影响其他的行为,例如功能表现等。视觉的舒适性。视觉的舒适性是人的基本需求，它会影响到人视觉的功能性表现，健康/安全,情绪和气氛。上班族可能会发现在眩光照明里更易觉得疲累，而DISCO的闪耀光的照明可让人从中得到暂时刺激和兴奋。美学的欣赏。美学的欣赏不同于人的情绪反应。人通常喜欢挖掘所看到的事物的更深一层的意义，所以它不是一眼就能看出或得到暗示的。照明能与人交流，加强建筑学构造的美感，增强颜色色度并藉此在视场中产生层次感。照明也混淆了人们对于所看到的与实际景物的效果。现在已经开始尝试量化美学欣赏的四个评估标准:一致性、易读性、神秘性和复杂度.另外就是视觉兴趣和视觉亮度(房间表面亮度)。这些研究得出的结论：人们对不均匀的照明更为偏爱；无论如何，某一个标准质量太高，显然会让另外标准水平降低。比如较复杂的场景照明会降低其整体的一致性。图10-1，照明质量：融合了人类需求，建筑和经济及环境等要素健康，安全和舒适。健康，安全和舒适虽然是人的基本需求，但人们却经常忽略它们。比如,有些电器的频闪能产生频闪观测仪的效果，让器件好象具有不同的等级。荧光灯的电子镇流器可减少频闪效果，同时让人减少头痛和眼睛疲劳。安全也是一个重要的要求，应急照明只是它的一个部分。照明同时影响人对于路、台阶、站台、道路交叉口和化学及药物标贴的识别。图10-2。人类所需要的照明照明抑制头脑中的黑色素从而对失眠和生理系统有着直接的影响（比如睡眠-苏醒周期），最近研究表明生理系统的紊乱会导致不同类型的癌症，这是一个全新的研究领域，需要设计师的正确指导。这些需要因地制宜，比如在工厂照明中，美学的要求比安全、健康或功能照明的要求就低得多；在一家餐厅中,社交和沟通的需要,美学的、情绪化的和舒适的照明要更加重要，当然也要保证阅读菜单时的最基本的照明。在照明设计中最大的挑战来自于人类需要怎样的照明。有些情况，各种照明的需求甚至会相互冲突而要决定主次关系。社交。社交需要一个明亮的视觉环境，尤其是在面对面的场合。很多时候人类的沟通是藉着非语言的方式发生，但是这些极易被照明状况而受影响。人类面部表情就是一个安全照明的重要因素，不仅受光多少的影响，而且受光斑和光阴影的图案对脸部的影响。运用建筑和经济及环境学来平衡人类的需要建筑学。不论是室内或户外的建筑照明，高质量照明须与建筑形式、内容和外形相配合，以整合和传达建筑学所表现的意义并增加人类对建筑空间感的理解。忽略建筑学的照明违反人类的需要。举例来说，不与建筑构造协调的应急照明会妨碍人们出去。指定的灯具太高则无法在构造空间里完成安装从而影响整个工程计划的完工。经济学和环境照明成本时常影响照明系统的选择，业主对此非常敏感，同时安装、操作和维护费用也须包括在经济预算分析当中。任何照明方案如果维护或操作费用太高则都被认为是不成功的方案。近几年来，也出台了相关的照明标准(比如ASHRAE/IESNA标准90.1)，但是节能不应该只被视为一条法则;它是关系到我们子孙后代未来健康生活和舒适环境的保证。如何使用IESNA照明设计引导早先的IESNA版本有讨论设计视觉环境的重要标准,但是正式的标准尚未出台，IESNA总是推介具体应用或视觉功能的照度，结果让设计师误以为照度是照明的首要甚至唯一的标准，此版本的IESNA手册介绍了一个全新的、正式的、包含各种标准的照明系统，遵循它的设计标准将获得高质量的照明环境。在工程术语中，目的就是提升对标准最低程度的关注。本章包括最新的IESNA照明设计引导,重心集中在对高质量的视觉环境，它必须是节能的、成本低的及最低维护的。未来的IESNA手册同时要包含其它标准，如节能、安全、健康和维护等以达到为业主设计最好的照明。读者也可向IESNA出版处咨询各类照明的实例。IESNA照明末尾章节分为下列几种:1.室内照明2.工业照明3.户外照明4.运动和娱乐5.运输照明6.应急和安全照明在每个区段有按字母顺序排列的不同的标题，副标题和位置。比如在室内照明章节中，教育设施照明被列出,这个标题之下的副标题叫教室,在它下面的位置叫科学实验室。设计引导中的专栏代表高质量视觉环境的重要标准,包括水平和垂直照度，在本章中有23个标准将被讨论。有四个重要级别在设计引导的单元中被输入:非常重要、重要、较重要、和不重要或不可适用。每一个单元代表此实际位置或功能相关的重要性，每个细胞进入为特别的位置或工作表现一个标准的比较重要。IESNA照明设计指导和对重要、标准位置的确定是经过IESNA最高权威组织的一致意见。下面来举一个简单的例子教读者如何使用这本手册。比如有一个设计师被要求设计一个开放式办公室。所以他须首先找到”室内照明”部分，并找到副标题”办公室”，这样设计师就可从中看到由于在办公室频繁地使用终端显示器（VDT）以增加垂直照度，光源、功能和点几何因素、反射眩光、直接眩光和房间表面亮度等都是非常重要的考虑因素。IESNA手册的读者应阅读”设计讨论事宜”以更好地理解每一个设计标准。用户可阅读”照度精选”来进一步了解介绍的水平和垂直照度。此版中其它的章节有讲述照明的基础知识及应用设计标准。最后，设计师要总结过去实践的知识和经验，对于某些特殊照明可偏离它本身的设计指导推介的规定，包括如下场合的照明：生活、健康和安全照明安全照明能量需求历史纪念物照明降低的视觉功能（比如掩藏污点等）夜晚黑色素的抑制精神紊乱非正常的维护非人类的需求（如植物、动物、摄影）材质的退化非正常的客户指定要求照明设计师要能证明和解释所有的不同于IESNA所推荐的背离：总的来讲，读者应遵循下面六步：1、考虑到设计指导中找到位置或功能（成行）；2、了解栏中的设计标准是哪一个级别的：非常重要，重要，较重要或不重要的；3、在本章中的”设计讨论事宜”中理解每一个设计标准；4、在其它相关章节中了解如何应用这些标准，如能量效率、经济因素和成本控制等；5、在本章中阅读关于水平和垂直照度的”照度部分”，以专业的分析来决定具体给出的值是否已发生变化和弄清其它设计事宜的重要性。6、记录照明设计的过程，尤其是某些与IESNA上标准不一致的内容。设计讨论事宜以下是IESNA手册中设计讨论的主要内容：空间和灯具的配置。配置包括如空间内的家具和灯具以及它们相互的关系。它可引导人的视线，对于照明设计来说，灯具的放置以及与其它家具的搭配以增加空间建筑美感是非常重要的，而反过来照明系统也极大地影响空间气氛和情调，如整体的、随意的、豪华的、实用的或前卫的。另一个重要的设计事宜是视觉的混乱，即混淆视野的物体。比如照明会影响观看自然景观或被精心设计的配置。人的眼睛总是极见到最亮的区域，所以重要区域的基本亮度是必须的，可以给予视觉信息的提醒。如易认识、分清界限及看清周围环境。当然光色图案也是非常重要的。显色性（光色对比）。光色会影响视觉和美学性。比如荧光灯可增强视觉功能，但是削弱了空间的美学感。光的显色性来自于光谱的能量分布和观察者的感光能力，以及被照房间或区域的光转换与反射特性。颜色对比是功能与其背景观察时的差别，在工业和安全照明中非常重要。一般来讲，显色指数达到80以上可确保对人的皮肤、食物及商品的照明。对于大多数办公室、教育机构、健康中心和学院来讲，只需达到70的显色指数即可。而50的显色指数值较适合工业照明，如果色彩繁多时应该选择显色指数90或以上更佳。日光照明综述和控制。经常性地远眺窗外的景色对于人的生理和心理来讲是十分重要的，这样以利放松眼部肌肉。所以安装窗户的玻璃不要采用让外景看起来模糊的散射玻璃。日光可用于照亮一个空间，但须控制光照数量和分布来控制因光导致的积热现象，所以适当地遮蔽物，天篷等来说是必须的。另外也要注意平衡外界日光与室内明亮度，比如人脸和某些表面物体在强光背景下会有阴暗的轮廓。日光是最有效的环境照明，但作为一个固定的光源它太易变化。自动光控系统作为一种节能的方式用于日光照明当中，虽然人们还不是太适应它，但它无疑为人们节能和满足人的视明的有用的系统。从户外到室内人眼对光有一个适应的时间，所以视觉”过渡区”的照明设计无疑是重要的一个步骤。直接眩光。眩光会引起视觉的不舒服和干扰。直接眩光即指光源直射入人眼的光。包括失能眩光，不舒适眩光和直射眩光。灯具发出的光、窗户透进的光和日光都可能引起眩光，但人们似乎更喜欢窗户透进的光，因为人更愿意从窗外获取信息。灯具亮度从最低点的50度至90度（即0至40度的水平上方）之间已有眩光标准，但如果亮度超过10000cd/m2的话从其它角度也可能产生眩光。因此，灯具亮度一般不应比周围亮度高过100倍以减少眩光。这可由照亮天花板利用其反射光来达到照明的效果。闪光(滤光)。闪光是指光源强度的变化，通常用于引人注目的外围视觉中。单个被广泛用于感光系统中。闪光可与机器运作或各种体育中运动球交互作用产生频闪仪式的效果，机器或球似乎以一个不同的速率在运动，当然灯泡刚起动的闪光应不被考虑。在工业应用中，闪光效果可减少采用三段式电分布系统，高频（20-60HZ）电子镇流器可有效地减少闪光。水平照度。水平照度是指每平方米水平表面的落下的光通量。除非特殊说明，室内和工业照明的指定光照平面高度是指地面以上0.76米的位置，而运动和娱乐及户外功能照明的指定高度是地面以上0.91米。垂直照度。垂直照度是指每平方米垂直表面的落下的光通量。材质特性。人对于物体表面及材质的观察，如质地及透明度是由照明体现出来的。对这些物体的视觉反应能力可用于评价材质的质量及均匀性。光分布。光分布主要取决于灯距及灯具的光分布，比如物体可有投影，能影响功能视觉，舒适度及感知力。所以要尽量避免刺目的过强的光或过于明显的阴影，要保持与建筑本身的风格一致，而盲目、随意的照明会让人有混乱的感觉。而表面也要注意亮度的差别也不要太大。比如，天花板和墙面的亮度比应在3：1之间为宜，但若房间整个空间的亮度差别不大的话则缺乏视觉吸引力。请参考相关的视觉范围内的