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未来我们如何设计室内照明?

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2024-09-07

© Jonathan Andrew

按动开关照亮房间,看起来是件小事,但我们为了寻求安全可靠的光源,却付出了许多努力。史上第一盏灯发明于约 70000 年前。中世纪时,蜡烛十分普及。蜡烛是用牛脂(动物脂肪)或蜂蜡做的,插在烛台或吊灯上就能燃烧。19 世纪后期,托马斯·爱迪生(Thomas Edison)及其团队发明了可大量生产,且十分经济的白炽灯泡。很快,白炽灯泡就成了 20 世纪最主要的照明设备。

虽然白炽灯泡当时是一项划时代的发明,但如今我们都知道,这种灯泡工作效率并没有那么高。荧光灯和更新潮的 LED 灯渐渐代替了它们。既然我们的照明设备在短期内就已经如此先进了,未来我们在照明方面还能有什么愿景呢?更确切地说,几年后,甚至几十年后,室内照明会变成什么样?

© Hernan Taboada

虽说照明技术已经取得了长足进步,但未来这方面还是有发展空间的。例如,有一项十分普及的技术,或许还能通过现代化变得更加高效:那就是发光二极管(LED 灯),一种半导体设备,电流通过时便会发光。LED 灯如此高效的原因之一,就是它大部分能量都是用来生成纯光,而不是像白炽灯泡一样生成光和热。未来这一行业生产的 LED 灯,有望变得更加高效、耐久、多功能,且能适应特定的设计和功能需求。

但有些其他技术,在未来几十年内也会变得可行。OLED(有机发光二极管)技术,常用于某些型号的电视,使用有机材料生成光源,且不是通过灯泡或灯管发光,而是通过柔韧的薄层发光,其设计的灵活度和能量转化效率都更高。还有一种前途大好的技术,就是量子点(英文缩写:QD),它能用纳米晶体生成特定颜色的光,能更好地控制照明装置光色的输出。研究人员甚至还大胆将该技术用于造影剂识别癌细胞、改善靶向给药系统等医疗用途。

© Hiroyuki Oki

还有的研究会探究如何利用萤火虫、细菌、真菌和海洋生物灯有机物新陈代谢时自然发出的光。这项技术目前还处于实验阶段,但在未来,它还是有可能极大地改变房屋照明的方式——不会生成碳或热量,十分安全,能效也很高。

例如,在法国沿海城市朗布依埃,当地新冠疫苗接种中心的等候室里,就装了发蓝绿色光的圆柱形灯管来照明。这些灯管,本质上是大型水族箱,里面装有带营养物的盐水,还有在当地收集的海洋微生物费氏弧菌。这种光是由微生物体内正常新陈代谢发生的生化反应而生成的,几乎没有耗能。如果要“关灯”,就直接断开空气供给,在微生物转入厌氧状态时阻断新陈代谢过程,这时它们就不会发出生物光。这种混合液由法国 Glowee 公司研制,该公司十分注重打造实实在在的人造光源替代品。

© Wikimedia Commons

© Wikimedia Commons

但就室内照明不同方式而言,未来几年可能会形成一些趋势,这些趋势主要侧重于光源的实用性,以及提升空间内人员的健康状况:

连接各装置,以求方便和节能
智能照明是一种新兴的趋势,能适应不同使用者的需求和所处环境。这种照明设备,比传统照明设备更方便、更客制化,其运行方式为连接智能灯泡、带传感器的开关等设备,用手机或声控的方式远程控制开关,不仅节能,还很方便,且能提升居家安全感。这类设备如今广泛用于家庭住宅和商业大楼。未来我们还有望见到更加高级的智能照明设备,它们能根据不同的环境因素、使用者喜好和数据输入来形成最佳光照条件。

© Qingyan Zhu

减轻光照不足带来的害处

人本照明(英文缩写:HCL)这种照明设计,则会顾及光照对人生理和行为的影响。这类设备力求效仿日光的自然周期,通过一天中光的色温和强度变化,来维持人体正常的昼夜节律。例如,用程序设定将光从早晨的冷白光——令人清醒的光——渐渐变成晚上的暖光——令人放松身体、利于在晚上睡觉时恢复活力的光。该课题的研究人员斯坦·瓦勒奇克(Stan Walerczyk)在文章中指出,合理的照明能提高睡眠质量,使人更清醒,工作更有效率,还能减轻情绪紊乱的状况,甚至还能降低公共医疗成本。

© Simon Devitt

HCL 设备通常用 LED 灯模仿太阳光,这种灯能在一天中改变光的色温和强度。有些医院和养老院配有这类设备,如今办公楼和学校里也有配备。它们在智能家居中也越来越普及,人们用手机 APP 或声控就能控制它们。

© Christine Francis

以下案例是 LAVA 建筑事务所为荷兰艾恩德霍芬的办公楼设计的项目。项目目标是开发一种能对该场所内人们一举一动做出反应的装备。这种装备能用传感器网络和高级算法侦测人的存在,并以此调整光照模式。它有不同的分区,每个分区内有一些固定装置,用侦测到的信息,根据当天的时间段、天气和其他环境因素,判定每个区域最合适的光照强度和光色。该设备使用的是高能效,且能用手机 APP 或中央控制系统控制的 LED 灯,不仅能通过足够的光照,还能使环境更加美观。

© Jonathan Andrew

© Jonathan Andrew

回归自然

另一项新兴的潮流是亲生命照明。该照明系统将太阳光、植被和水等元素融入室内照明设计,力求与自然建立联系。这样一来,照进来的光或植物和水景反射的光,就会显出有机、自然的样式。亲生命照明实例包括办公楼、酒店和医院里垂直花园的内置光源,以及效仿太阳光的固定装置——它能使光在一天中变换不同颜色和强度,以模拟光的自然周期。亲生命照明的实际应用,对人的身心健康都有好处,也增加了室内场所的设计感和美感,它能在繁华又喧嚣的城市里,带来一丝自然的气息。

© Iwan Baan

因此,鉴于人们在人工照明的室内场所待的时间越来越长,未来的照明将更能促进场所内人员的身心健康,其技术能更大程度私人订制,以满足个人需要。从原始的动物油灯,到现今的 LED 灯,再到未来的生物灯,照明设备正随着科技的快速发展而不断转变着。


编辑:戴乐;翻译:周沂林

*本文内容来自建筑事务所

翻译、标题及版式由 ArchDaily 整理

转载或任何形式的引用请联系设计团队


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