摘要: 隨著人們生活水平的提高，老年人的視覺健康得到了越來越多的關(guān)注。從老年人生理、心理兩個(gè)方面，探討了老年人對(duì)照明的要求。通過對(duì)老年人視覺數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)老年人生活環(huán)境的照明要求應(yīng)滿足：照明光源相關(guān)色溫在3 300 K以下; 照明光源的顯色指數(shù)（Ra）不小于80；亮度選擇在2 000 cd/m2以下（盡可能在1 000 cd/m2以下）; 眩光值應(yīng)小于19；對(duì)于波長宜選擇橙色波段（595~620 nm）的光。滿足這些照明要求可讓人感到舒適、輕松，并在一定程度上可以使人更加有精神。

Research progress on the illumination requirements for the elderly's vision health

Abstract: With the improvement of living quality, people put more and more attentions on the visual health of the elderly.We analyze the requirements on the illumination from dual perspectives of physiology and psychology of the aged.By analyzing visual data of the elderly, we find that in the elderly's living room, the requirement of the lighting source's color temperature should be below 3 300 K and color rendering index (Ra) should not be less than 80.The elderly should choose lamps which brightness are below 2 000 cd/m2(as far as possible below 1 000 cd/m2).As for glare, we suggest that the unified glare value of the elderly's living place should be lower than 19.Comparing with the different wavelengths of light, the light of the orange band (595~620 nm) can let a person feel comfortable and relaxed, even more spirit to a certain extent.

引言

隨著人口老齡化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重, 聯(lián)合國衛(wèi)生組織提出了“積極老齡化”[1]的口號(hào), 如何做到積極應(yīng)對(duì)？國內(nèi)外很多大學(xué)、研究所等通過查找文獻(xiàn)、做研究, 以解決人口老齡化所產(chǎn)生的問題。本文針對(duì)老年人視覺健康問題進(jìn)行探討, 并對(duì)這些觀點(diǎn)進(jìn)行綜合性的論述。

1 老年人的視覺特征1.1 眼角膜的改變

Gipson[2]提到, 隨著年齡的增長, 眼角膜的知覺敏感性減退, 眼角膜的直徑變小, 并且呈扁平(曲率半徑增大)趨勢(shì), 致使老年人屈光力發(fā)生改變, 從而導(dǎo)致老年人遠(yuǎn)視。Gipson還提到老年人眼角膜內(nèi)的皮細(xì)胞相比年輕人略有增厚, 這樣就更容易引起光線的散射。Owsley[3]對(duì)于眼部的研究表明, 隨著人的衰老, 對(duì)光線的散射、感光細(xì)胞的密度、光色素再生、視網(wǎng)膜上信號(hào)的處理等都有所變化。

1.2 瞳孔變小, 對(duì)光反應(yīng)靈敏度下降

隨著年齡的增長, 睫狀肌會(huì)慢慢老化, 瞳孔適應(yīng)光變化的能力隨之減弱。當(dāng)瞳孔收縮時(shí), 只允許少量的光進(jìn)入眼睛, 表 1顯示了年齡與瞳孔大小的對(duì)應(yīng)關(guān)系, 可以發(fā)現(xiàn), 人年齡越大, 瞳孔對(duì)光反應(yīng)的靈敏度隨之減弱[4]。

表 1 隨著年齡的變化瞳孔收縮狀況Table 1 The pupil contraction condition with the change of the age

1.3 老年人常見的眼睛病變

Petrash[5]提出, 隨著年齡的增長, 人眼會(huì)產(chǎn)生一些病變, 例如:蛋白質(zhì)的聚合和凝結(jié)會(huì)引起白內(nèi)障, 阻礙光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上; 晶狀體硬化, 睫狀肌收縮, 晶狀體改變形狀的能力隨之變?nèi)? 會(huì)形成老花眼; 透明質(zhì)酸酶和膠原發(fā)生改變, 蛋白質(zhì)發(fā)生分解, 纖維發(fā)生斷裂而致玻璃體液化, 進(jìn)而導(dǎo)致玻璃體發(fā)生后脫離, 間接地影響了眼的調(diào)節(jié)作用。

Tullis等[6]通過對(duì)小白鼠的測量實(shí)驗(yàn), 證明在完全的暗適應(yīng)后, 再經(jīng)強(qiáng)光照射, 易導(dǎo)致各種眼底視網(wǎng)膜病變。Fenwick等[7]通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析, 得出糖尿病也會(huì)導(dǎo)致視網(wǎng)膜病變, 從而導(dǎo)致眼睛對(duì)周圍環(huán)境識(shí)別能力的下降。

1.4 明及暗適應(yīng)的改變

Rubin等[8]和Haegerstrom-Portnoy等[9]研究了對(duì)比敏感度、眩光敏感度、色覺、暗適應(yīng)對(duì)眼睛視力功能的影響, 發(fā)現(xiàn)許多老年人對(duì)明與暗的適應(yīng)能力均呈不同程度的下降, 這種暗適應(yīng)及明適應(yīng)的速度也是隨著年齡的增長而逐漸變慢。

1.5 對(duì)比敏感度減弱

Beirne等[10]通過調(diào)研發(fā)現(xiàn), 隨著年齡的增長, 對(duì)比敏感度[11-13]下降, 而且其衰減速度也加快。如果把20歲作為基準(zhǔn), 為保持同樣的可見水平, 到60歲時(shí)目標(biāo)和背景區(qū)域的對(duì)比度達(dá)到2, 并且對(duì)比敏感度衰退速度加快, 80歲時(shí)達(dá)到6, 如圖 1所示。

圖 1 不同年齡獲得同樣可見度水平的對(duì)比度Figure 1 Contrast coefficient of the same visibility level of different age

2 老年人對(duì)照明的要求

針對(duì)老年人的視覺特征, 為了給他們創(chuàng)造一個(gè)溫馨舒適的照明環(huán)境, 我們需要多方面地改變照明光源的指標(biāo), 下面介紹一下符合老年人視覺健康的照明標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 老年人對(duì)顯色指數(shù)的要求

顯色性是指光源對(duì)物體本身顏色呈現(xiàn)的程度。顯色指數(shù)是光源顯色性的度量, 以被測光源下物體顏色和參考標(biāo)準(zhǔn)光源下物體顏色的相符合程度來表示。國際照明委員會(huì)(CIE)把太陽的顯色指數(shù)定為100, 其余光源的顯色指數(shù)均低于100, 顯色指數(shù)用Ra表示, Ra值越大, 光源的顯色性越好。

《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[14]規(guī)定, 長期工作或停留的房間或場所, 照明光源的顯色指數(shù)(Ra)不宜小于80。常用房間或場所的顯色指數(shù)最小允許值應(yīng)符合表 2的規(guī)定。

表 2 居住建筑照明標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standard in illuminant of residential buildings

對(duì)于光源的顯色指數(shù), 理論上也與年齡有關(guān), 但實(shí)際生活中其影響不是很明顯, 所以, 相對(duì)于老年人而言, 對(duì)光源的基本要求是其顯色指數(shù)Ra應(yīng)該大于80。

2.2 老年人對(duì)眩光的要求

眩光是指由于光亮度的分布或范圍不適當(dāng), 或?qū)Ρ榷忍珡?qiáng), 引起不舒適感以及分辨細(xì)節(jié)或物體的能力減弱的視覺情況。老年人由于水晶體和視網(wǎng)膜功能的衰退, 眼睛受到眩光影響后的恢復(fù)能力減弱, 從失能性眩光的情況下再恢復(fù)過來也較年輕人慢得多。眩光長期作用會(huì)造成心理不適感和視覺疲勞[15], 而我們?cè)谏钪杏制毡椴捎弥惫苄?電感式)日光燈照明, 這更容易引起視覺疲勞、眼花, 引起偏頭痛。所以, 老年人照明場所的統(tǒng)一眩光值(UGR)[16]就不能超過相關(guān)指標(biāo), 不同眩光值給人的感覺如表 3所示。

表 3 不同眩光值(UGR)給人感覺Table 3 The feeling to the person from different glare value(UGR)

老年人眼球晶體因逐漸混濁, 易引起光線散射, 很容易產(chǎn)生眩光, 再根據(jù)表 1數(shù)據(jù), 我們建議老年人的生活場所眩光值均不應(yīng)高于19[17]。

2.3 老年人對(duì)色溫的要求

色溫是照明中用于定義光源顏色的一個(gè)物理量。即把某個(gè)黑體加熱到一個(gè)溫度, 其發(fā)射的光的顏色與某個(gè)光源所發(fā)射的光的顏色相同時(shí), 這個(gè)黑體加熱的溫度稱之為該光源的顏色溫度, 簡稱色溫, 其單位用“K”(開爾文為溫度單位)表示。

根據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[14], 室內(nèi)照明光源色表可按其相關(guān)色溫分為三組, 如表 4所示。

表 4 光源色表組Table 4 The color of light sources

考慮到老年人生理、心理各方面的特征, 再根據(jù)表 4的數(shù)據(jù), 我們可以看出, 老年人所生活的房間應(yīng)滿足相關(guān)色溫在3 300 K以下。

2.4 老年人對(duì)波長的要求

不同的波段呈現(xiàn)出不同顏色的可見光, 光本身并無冷暖的溫度差別, 而是視覺引起人們對(duì)冷暖感覺的心理聯(lián)想。對(duì)可見光的聯(lián)想一般容易受到觀察者年齡、性別、性格、文化、教養(yǎng)、職業(yè)、民族、宗教、生活環(huán)境、時(shí)代背景、生活經(jīng)歷等各方面因素的影響, 不同顏色的可見光帶給人不同的心理體驗(yàn), 進(jìn)而作用于生理。Knez[18]發(fā)現(xiàn), 室內(nèi)照明燈具的色溫影響著人們的情緒, 不同的色溫給人不同的感受。我們通過測量可知, 暖黃色的色溫在2 500~3 000 K之間, 暖白色的色溫在3 000 K左右, 冷白色的色溫在4 000 K左右[19]。這三種不同光波長中, 暖黃色能夠讓人產(chǎn)生最舒適的感覺, 它波長適中, 顏色最明亮, 能給人明亮、輝煌、燦爛、愉快、親切、柔和的感覺, 同時(shí)暖黃色也是一種懷舊的顏色, 容易引起人們對(duì)往事的回憶。在人的感覺上, 白色比任何波段的光都清靜純潔, 但用之不當(dāng), 也會(huì)給人以虛無、凄涼之感。暖白色給人的感覺明亮、暢快、樸素、雅潔。冷白色清爽、干凈、安寧、衛(wèi)生, 但是容易讓老年人產(chǎn)生孤獨(dú)感和不安全感。

研究發(fā)現(xiàn)[20]:橙色波段(595~620 nm)光譜能量增加, 可讓人感到舒適、輕松, 并在一定程度上可以使人更加有精神; 當(dāng)照明色溫為6 500 K時(shí), 增加藍(lán)色波段(435~490 nm)光譜能量, 能夠影響人體呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)與膽道系統(tǒng)的相關(guān)器官功能的正常發(fā)揮。Stringham[21]等提出, 老年人對(duì)黃色的敏感性降低, 對(duì)藍(lán)色的敏感性增加, 但藍(lán)光對(duì)視網(wǎng)膜有損害作用, 不但損害視網(wǎng)膜色素上皮層, 而且還影響到視網(wǎng)膜的神經(jīng)上皮層。尤其老年人, 身體各種器官都會(huì)或多或少出現(xiàn)各種各樣的問題, 所以在照明時(shí)要考慮波長的要求, 要適當(dāng)減少藍(lán)色波段光譜能量。

2.5 老年人對(duì)亮度、照度的要求

目前, 老年人室內(nèi)照明水平普遍偏低, 這不僅對(duì)老年人的視覺產(chǎn)生不利影響, 而且對(duì)老年人的心理健康產(chǎn)生不利影響, 因此, 適當(dāng)提高老年人生活環(huán)境的照度值有利于老年人的身心健康。文獻(xiàn)[22]中提到, 對(duì)于亮度, 老年人應(yīng)選擇在2 000 cd/m2以下(盡可能在1 000 cd/m2以下)。在一定環(huán)境下, 不同的照度會(huì)給老年人帶來不同的心理感受, 比如在客廳, 高照度能夠給老年人一種愉悅、舒心的感覺, 而低照度卻會(huì)使老年人感到冷清、孤獨(dú), 甚至一種凄涼感。美國康奈爾醫(yī)學(xué)院人類生物鐘學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究表明, 對(duì)于經(jīng)常失眠的老年人, 晚上臨睡前置身于強(qiáng)光的照明環(huán)境中, 會(huì)減緩失眠癥, 提高睡眠效率, 并且白天這些老年人在邏輯推理、視覺辨認(rèn)等方面有很大進(jìn)步。因此, 失眠的老年人晚上適合在照明強(qiáng)度高的室內(nèi)環(huán)境中。對(duì)于老年人來說, 照度的高低主要取決于老年人自身的生理和心理狀況, 以及有無其他病史。

日本學(xué)者橫田健治[23]通過調(diào)查研究后得出, 在不同的生活區(qū)域, 老年人的照度要求有不同的推薦值, 如表 5所示。

表 5 老年人住宅照度推薦值Table 5 Recommendation in illuminant to the house for the elderly

不同的照度在不同環(huán)境下能給人以不同的心理感受, 不同的波長對(duì)人的心理影響也很大, 但是室內(nèi)照明環(huán)境中這兩個(gè)因素是相互影響, 共同對(duì)人的心理起著作用。表 6列出了光源色溫與照度帶給老年人的綜合感受。

表 6 光源色溫與照度帶給老年人的綜合感受Table 6 Comprehensive feelings of the elderly resulted from color temperature and illumination of the light source

3 結(jié)論

本文根據(jù)各種健康照明的條件, 結(jié)合老年人生理和心理特征, 分析了國內(nèi)外對(duì)于老年人視覺健康所需照明條件的研究成果, 就老年人對(duì)色溫、顯色指數(shù)、亮度、照度、眩光、波長等方面的照明要求進(jìn)行綜述, 給出了適合老年人視覺健康的光照要求。我們通過研究, 努力為老年人營造一個(gè)舒適、健康的照明空間, 為進(jìn)一步研究老年人視覺健康對(duì)照明的要求打下基礎(chǔ), 也為其他研究學(xué)者提供參考。

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