基于人因照明的城市广场空间照明策略研究.pdf

照明工程 2023 年 第 3 期 总第 178 期 光源与照明10基于人因照明的城市广场空间照明策略研究李 双常州大学，江苏 常州 213164摘要：城市广场作为城市公共空间的重要组成部分，是人群活动的重要公共空间场所。近年来，城市广场建设开始侧重使用者的需求。城市广场人因照明设计以人的视觉需求和心理需求为出发点，梳理人、城市广场和光环境三者间的相互关系，从而使城市广场照明设计更合理、更舒适。文章对此展开研究，以期为今后城市广场照明设计提供思路。关键词：人因工程；城市广场；景观照明；视觉特征分类号：TU113.6+660 引言人因工程研究人、机器和系统（或环境）交互过程中人的因素，通过设计可以使得系统（或环境）和人之间的交互更有效、更安全、更健康、更舒适，进而让人对系统（或环境）的使用体验更佳1。视觉、视觉作业和光环境的相互作用和影响是人因工程研究的核心内容2，基于人因工程的照明设计已经逐渐发展成独立的设计体系，对人的生理和心理的各项研究不断成熟，但对于城市广场人因照明设计依旧缺乏相应的研究与应用3。当下，城市广场设计逐渐重视人的需求，通过运用人因工程的理论，从人对夜晚广场的空间需求出发，对城市广场照明的颜色、亮度、色温等进行调节，可以营造放松舒适的广场照明环境。1 不同人群的特点人作为广场活动主体，直接影响着广场活力。激发人与人之间的互动，是提升广场空间活力的一个重要途径。城市广场照明设计需要通过对人的分析来完善并丰富广场空间光环境，增强广场空间参与感4。1.1 不同年龄、性别的视觉特性和心理需求1.1.1 视觉特性人眼是感知外界环境的主要器官，人的年龄、性别不同，视觉特性不同，需要对人群进行分类，按年龄分为幼少年（0 17 岁）、青壮年（18 45 岁）、中老年（46 岁以上）；按性别分为男性、女性，对不同群体的视觉特性进行分析。幼少年是视觉功能形成的重要阶段，丰富的视觉刺激对视觉感知能力和色彩感知能力的培养和完善有着积极作用；青壮年的视觉功能已经稳定，光环境和色彩设计应充分发挥刺激视觉、调节节律和情绪干预的作用，提高人的视觉分辨能力、视觉认知能力、视觉记忆能力；随着年龄增长，视觉功能退化，中老年人群的视觉敏感性降低、光变化适应能力减弱、色彩辨识能力变差、对眩光敏感、景深感减弱，因此照明设计人员需要提高照度、照度均匀度，同时控制眩光、增加对比度、提高光源显色性、采用简单易识别的照明控制方式和控制界面等满足中老年的视觉需求，提高他们的视觉舒适度。性别不同视觉特性也存在差异，男性视觉对小细节和移动的物体较为敏感，女性视觉对于颜色变化更敏感。1.1.2 心理需求基于马斯洛需求理论对不同年龄、性别的人群在广场空间上进行活动时的心理需求进行分析。幼少年对活动空间的首要需求是安全需求，一切活动都要建立在安全的基础上；其次是社交需求，在广场空间需要设置同龄聚集区以促进幼少年之间的交往；最后是价值需求，需要帮助幼少年形成自我价值。青壮年对于空间的心理需求主要体现在感受空间、体验空间、缓解压力、发展自我意识、实现自我。随着年龄的增长，人进入衰老期，中老年的生理特征呈现退化趋势，视力变差，活动受限，行动退化，会产生不安全感和脱离人群的孤独感，随着社会角色变化，也缺乏认同感，失去活力和积极性。因此，中老年更关注广场空间的景色和设施，更注重缓解压力和心理疲倦，更追求消除持续的心理紧张，需要为他们打造维持良好亲情关系的平台5。作者简介：李双，女，常州大学硕士在读，研究方向为环境设计。文章编号：2096-9317（2023）03-0010-03光源与照明 总第 178 期 2023 年 3 月 照明工程11男性更追求公开性的，能够促进社会交流和充分参与的广场空间；女性更追求舒适、安全和放松的广场空间。1.2 不同年龄的行为特点不同的城市广场空间组织方式会让人产生不同的空间感受，这种感受来自空间环境本身，也与环境营造过程中人的心理感受有关，会影响人群在广场上的活动意愿。依据扬盖尔的行为分类理论6，必要性行为是日常必须的行为，其影响因素较少；自发性行为取决于人对环境的主观感受，会受到环境的影响；社会性行为依靠人与人的互动，需要通过空间环境促进社会性行为的产生，这是空间活力产生的源头。将城市广场人群的行为按年龄（幼少年、青壮年、中老年）分为三类，幼少年具有强烈的好奇心、求知欲，主要进行行走、跑跳等一些简单的肢体行为活动，也会进行一些认知行为和交往行为；青壮年更多地进行接触环境、参与活动和交往的行为，也更追求生活的满足感和放松感，相关行为有锻炼身体、聊天、玩耍等；中老年身体功能下降，对环境感知能力下降，对家庭的依赖感增加，多和熟悉的人进行行为活动，如散步、体育锻炼、下棋等休闲类行为。2 基于人因工程的城市广场照明要求2.1 满足人群的不同需求城市广场是人的活动场所，城市广场的发展建设需要满足人群的不同需求，延伸不同的空间和功能。例如，根据不同人群的视觉特征，利用光刺激可以改善儿童的视力，提升他们探索空间的热情，从而满足他们的好奇心；需要为青壮年提供舒适、温暖的光环境，让他们进行社会活动，同时增强他们的视觉能力；健康的光环境可以缓解中老年人视力下降的问题。2.2 营造良好的光环境城市广场也是光环境营造的承载体，良好的光环境有助于人们更好地进行视觉工作和更快速地了解周围的环境，可以为人们提供安全的感知环境，并有助于人们对周围的环境信息作出准确的判断。健康的光环境也可以引导人们的积极情绪，利用照明手段营造不同的环境氛围，可以促进空间中人群的行为活动。针对不同活动的特点，对活动场所需具备的氛围和空间特性进行分析，可以改善城市广场的光环境品质。城市广场光环境的氛围营造涉及多个景观要素，这些景观要素之间相互配合、相互制约、相互协调，可以营造整体和谐的光环境。其中，景观照明要素包括照度、光色、光型、照明、对比度等。同时，还要避免照明对周围环境的损害，如光污染和能源浪费等。光环境的营造依靠城市广场的基础建设，光环境和城市广场的相互协调可以满足人群活动需求。需要通过照明设计塑造城市广场空间光环境，在为人群提供休憩空间的同时，也展示城市形象。可以通过增加标识、绿植、铺装、雕塑小品等来设计空间环境，根据城市广场的特点来定位广场空间的性质，一方面展现城市广场的形象，另一方面增加人群在广场空间上的夜间体验感和活动积极性7。3 基于人因工程的城市广场照明策略3.1 保证城市广场的整体协调性城市广场由多个元素组成，为了营造和谐的广场夜景，需要保证广场的整体协调性。城市广场需要满足城市居民的各种社交生活需求，是最具活力和休闲氛围的开放空间。广场夜间照明应采用 3 300 K、20 lx的光源，营造温暖、祥和、愉快的空间氛围。在广场空间的照明设计中要充分考虑整体氛围，做到协调统一。3.2 设计不同功能分区的照明在整体协调的情况下，需要根据不同的活动分区和使用人群的视觉特征选择不同的光源，如在不违背人的生理和心理需求以及视觉习惯的前提下，需要选用合适的色温，休闲娱乐区一般采用色温为 3 300 K的光源，而体育活动区通常选用 3 200 K 或 3 000 K 的光源。根据人群需求分析，可以将广场划分为儿童、青少年和老年活动区。儿童活动区的使用者是幼儿，针对幼儿的视觉发育特点，儿童活动区一般采用低蓝光（400 450 nm）或无蓝光（450 550 nm）的光源。幼儿具有较强的色彩感和形状感知能力，儿童活动区的照明设计应该以活泼有趣、明亮可爱为基调，选择色彩鲜艳的光源。在青少年活动区，针对青少年的视觉发育特点，要采用适当的高色温（3 000 5 000 K）光源，以满足青少年的视觉需求。少年更喜好色相活泼、明度高、纯度低的色彩，在高色温暖白光的照射下，青少年会更容易感到放松。在中老年活动区不应该设置多余的颜色影响中老年人的视觉反应，适老性照明应选择淡雅、柔和的光源，如选择 3 300 K、50 lx 的温和灯具，缓解老年人孤单的心情，避免使用亮度对比 照明工程 2023 年 第 3 期 总第 178 期 光源与照明12度过大、反射度高的照明材料，以免影响老年人的视觉，导致安全隐患。根据广场活动的性质和人数，可以将广场分为开敞空间、半开敞空间和私密空间。开敞空间多开展集体活动，面积最大，人流量较大，空间照明设计需要确保照度均匀度和地面清晰度较高，以帮助来往人群识别方向。半开敞空间多设置绿化，人群会进行动态和静态活动，照明设计需要确保空间的视觉丰富性和趣味性，可以使用照度为 15 lx 的光源来突出周围景观，满足人的心理需求。私密空间面积最小，私密感最强，需要将水平照度维持在 5 10 lx，以营造安静、轻松的氛围。3.3 增强景观照明的互动性城市广场照明由功能照明和景观照明组成，功能照明提供了基础照明，景观照明可以为广场增添趣味性、可玩性和观赏性，营造氛围感，大大提高人群的兴趣。绿化植物、水景、景观小品等是广场景观照明的载体，在夜晚更依赖灯光来展现不同的效果，为了打造舒适休闲的广场环境，需要合理设计景观照明。植物赋予城市广场自然意境，带来了生机与活力，能打造夜景的立体效果。植物的体量和形状不同，需要使用不同功率的灯具、不同的照明手法来实现不同的照明效果，需要通过光影处理，让人群对广场景观产生心理认同感。水景包括静态水景和动态水景两种，可以增加灯光秀表演，营造水、影、灯的和谐氛围，产生美妙动感效果。景观小品是富有创造力的景观要素，具有极强的艺术感染力，需要通过重点照明凸显其艺术特点，呈现景观小品的立体感，突出其所表达的意义。景观照明装置的设置需要考虑照明装置和景观之间的互动关系。景观照明装置可以增强广场的吸引力，加强空间美感，使人们参与广场活动，与景观互动，需要以轻松、简单的照明表现方法，给人们带来不同的视觉感受和场景体验，给人们留下深刻的印象，让人们在观赏中思考、接收设计者所传达的意境。例如，可以在儿童活动区增加科技感较强、颜色鲜艳的智能互动灯，吸引儿童玩耍，刺激儿童的视觉和情绪，增强儿童对环境的理解。同时可以使用益智类装置使幼儿自主发展技能和知识，在探索的过程中激发想象力和创造力。或者设置便捷可操作的装置，提高儿童的动手能力，通过个人作品展示可以帮助儿童建立自信心。不同材质和颜色的装置会促进儿童视觉的发展，增加其体验感。青少年受现代信息工具的影响，可以为他们设置 AR 照明装置，通过虚拟信息与现实环境的结合，打造可操作的艺术环境，丰富场景内容，增强公共空间的趣味性和深度，引导青少年与广场空间互动，满足他们的交往需求和自我展现需求。中老年人更多地需要对环境氛围的观赏，可以通过增加空间照明的丰富度，提高他们与人的交流欲望，降低他们的孤独感。通过增加展示性装置，可以帮助中老年进行自我能力展示，从而缓解自卑感，改善情绪，得到自我成就感。3.4 选择使用 LED 灯具在选择城市广场照明灯具时，应该选择 LED 灯具，以减少频闪导致的不舒适和视觉疲劳等视觉问题。LED 灯具的安装需要避免产生直接眩光和间接眩光；光源显色性与物体的色彩真实性有关，需要选择显色指数在 90 以上的 LED 光源，使灯光更加准确地反映物体的真实色彩；照度均匀度需要设置在 0.5 以上，避免引起人群的不安全感和不良视觉反应。4 结束语城市广场的健康光环境可以使人身心受益、心情舒畅。通过对人、城市广场和光环境三者的相互关系的分析，可以营造广场良好的照明氛围，对城市广场的照明需求进行分析，可以为广场照明的合理规划和设计提供理论依据。设计人员需要从整体到局部，从广场的整体形象塑造到不同活动区的针对性照明设计，根据人群的生理和心理需求，增加广场的互动照明，丰富人们的活动形式，提高人群的活动积极性，提升城市广场的整体照明水平。参考文献1 郝洛西,曹亦潇,崔哲,等.光与健康的研究动态与应用展望J.照明工程学报,2017,28(6):1-15,23.2 盖鸿章.可持续理念下的旧工业建筑与城市共生设计研究D.秦皇岛:燕山大学,2018.3 李可欣,邵晓峰.基于人因工程的人体节律照明设计研究J.家具与室内装饰,2018(8):62-63.4 梁正杰.景观照明设计与居民行为心理的关联性研究D.青岛:青岛大学,2021.5 杨宇晨,宫爱华,庄金迅.城市广场照明设计研究J.光源与照明,2021(3):14-15.6 王沁菲.互动式景观装置在城市广场中的设计研究D.海口:海南大学,2022.7 刘珈彤.沈阳市休闲广场夜间景观照明研究D.沈阳:沈阳建筑大学,2020.