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辦公環境照明設計

 


辦公環境照明的重要性

  辦公環境係設計來容納工作人員從事各種形式之作業,包括思考、書寫、視覺與口頭等的溝通,而辦公照明應能確保工作者有效率地進行上述之活動。

  工作者之舒適感、注意力與對環境之觀感深受環境本身所左右 (註1) ,亦與生產力休戚相關,而照明所塑造的視覺效果及對視覺性工作的影響是整體辦公環境設計最重要的因素之一,因此辦公照明從以往只著重在照度充足與否之層面逐漸轉向針對不良照明所引起工作者生理與心理問題之解決,以建立具改善視能與激勵人心的工作環境。

  辦公照明影響室內與使用者之表觀、情境、及工作表現 (註2) 。在生理上,如何滿足視覺工作所需照明的質與量;在心理上,如何藉照明影響使用者之感知、印象與行為,此二者皆為設計辦公照明環境所必須考慮的要件。       

照明設計的考慮因素

在初步評估既有建築後,照明設計必須廣泛分析下列因素以決定特定之照明需求並確保整個設計流程:

•設境
  空間分析

  人性因素
  機能需求
•照明系統之成效標準
•既有建築、設備限制
•系統之彈性
•能源消耗
•維護
•成本

與辦公環境設境相關的因素即照明設計主要的三向度: 空間的塑造、心理的表達和機能的滿足。

1. 空間分析包括對空間形狀大小、傢俱擺設、採光以及室內建材表面之瞭解, 照明空間的塑造則定義空間的組構,即空間的主從,以及頂上、週邊與使用區域的關係;

2. 人性因素包含使用者之生理狀況 (例如年齡) 、行為特質及與環境之心理性關聯 ,而此心理性表達則定義空間的特質與表情,其影響使用者對空間之印象與感受;

3. 相關機能的滿足即對應特定空間所從事之活動或視覺工作的照明需求。

環境照明的心理效果

光可以改變一空間之視覺品質,而這種貢獻明顯凌駕於簡單的工作視能概念之上。儘管辦公空間之設計主要係以工作為主導,照明對空間使用者之滿意與舒適度等心理性影響亦應同時考慮。在分析辦公環境的空間與活動需求時,基本上有兩種環境照明系統:

1. 一般頂上 (overhead) 燈具不加選擇地泛照空間。此系統傾向行為上的中性,因此不具意圖上的加強或引導效果,通常用於:

•一般閱讀或工作
•無特定動線及注意力導引
•容許傢俱及工作站之位置變更而毋需改變照明配置
•塑造公共開放感而非私密性

2. 發展特定光形圖案以加強選擇性資訊或空間特質。基於光乃影響使用者在視野內的注意焦點或改變視覺資訊內涵的工具,此系統具備行為或活動的暗示,應審慎評估照明如何加強使用者對環境與活動的瞭解、如何影響人對空間的感知與印象及在其間的行為與情緒反應。

一、感知

1. 照度

研究顯示 (註3) 照度增加工作滿意度隨之提高,但到達某一照度後,照度增加則滿意度開始降低。過與不及的照度標準不僅影響工作效率亦危害視力健康、減損對環境的滿意度。照度值的選取係根據所從事之工作及工作者之年齡 (註4) ,通常較困難或精密之視覺性工作需要較高的照度 (VDT工作除外 (註5)) ; 年長者比年輕者需要更多的照度 (表1) ; 研究又發現 (註6) 全時工作者比短時工作者需要較少的照度,係因前者有足夠的時間適應環境所致。

表1. 年齡與照明需求           

年齡

照明需求量

< 40

100%

40∼50

150%

50∼60

200%

2. 佈光 

照度水平之喜好或滿意與光在空間之分佈情況有關。研究指出 (註7) 當照度增加,使用者較偏好低反射率的桌面; 對較高的照度 (>500 lux) ,工作與緊臨週遭之桌面的亮度比為 3:1 ; 對較低的照度則偏好 2:1 之亮度比。                                                                

           •一般辦公環境照度 > 500 lux,選擇桌面反射率約 26% 之材質;

           •VDT 辦公環境照度 < 500 lux,選擇桌面反射率約 40% 之材質;   

光源或燈具亮度之察覺可加強使用者對空間亮度的感知 (註8) 。此應用於間接型燈具的改善,提供可為觀者目視之側光以使空間感覺較為明亮,而一些密格柵低輝度型之燈具亦容易使空間感覺較實際情況為暗 (圖1) 。             

3. 光色

根據圖1 所示,不同光源色溫之心理效果影響照度之喜好,此研究(註9)雖未經廣泛認同,但仍可做為特定照度下選擇光源色溫之參考,其結果可歸納如表2:

  表2. 環境照度水平與適用色溫      

環境照度

適用色溫

100 lux

2400∼2900K

200 lux

2700∼3500K

500 lux

3000∼6000K

750 lux

>3100K

1000 lux

>3300K

二、印象          

照明非僅提供作為視覺工作效能所需的物理性刺激,亦同為傳達影響使用者對其週遭環境主觀印象的暗示。對空間特徵的感知、對某一環境的情緒反應、甚至滿足與舒適感均可因不同的照明方式而大相逕庭,此等照明模式即為印象塑造與情境傳達的媒介。

John Flynn 在 1970∼80 之研究發現影響觀者主觀印象的照明模式主要有: 頂上/週邊; 均質/非均質; 明/暗; 溫暖感/清冷感等四組特質。運用這些特質之組合可以塑造下列不同的空間印象 (註10) (圖3-1∼3-4) :

1. 感知明晰 (v.s. 模糊不清)

感知明晰 (形狀、顏色、質感) 之印象為設計大多數工作空間之重要主觀因素,例如進行視覺性工作或活動之辦公空間、訓練教室或會議室。視覺明晰與否影響工作的成效。

加強感知明晰印象之照明模式為:

           •高亮度的水平 (工作) 面,尤其在房間的中央部位

           •明亮、均質的照明模式

           •一些週邊強調,例如高反射率的牆面或牆面照明

           •可藉冷光色、連續性光譜之光源來加強         

2. 空間寬闊 (v.s. 侷限狹隘)           

空間寬闊之印象為設計動線與集會空間之重要主觀因素,例如走道、大廳與會議廳或集會堂。通常狹而長的走道可運用此照明模式以消除本身的侷促感。

加強空間寬闊印象之照明模式為:             

•均質、週邊 (牆面) 照明,通常為均質的牆面照明

•可藉高亮度之水平面來加強 (但非決定因素)

侷限狹隘印象之照明模式為:

•頂上、均質的照明系統

•低亮度之天花板面與牆面                     

3. 休閒放鬆 (v.s. 操勞緊張)  

休閒放鬆之印象為設計較為隨興與偶發使用之區域之重要主觀因素,例如接待等候區、員工休息室及餐廳 (圖4)。

加強休閒放鬆印象之照明模式為:         

•非均質照明                                                                      

•非均質牆面照明                                                              

•可藉暖光色與低照度來加強                                                             

操勞緊張之照明模式為:

•均質照明

•均質牆面照明

•冷光色與高照度

4. 個人私密 (v.s. 公共開放)  

此兩種印象為設計感知個人領域或公共空間之重要主觀因素,例如個人會客空間要求私密性(圖5),而動線區域與電梯廳則應加強其公共開放的行為設境。

加強個人私密印象之照明模式為:                  

•使用者所在位置低照度,而遠處採較高亮度

•非均質之佈光模式

公共開放之印象之主觀印象與視覺明晰相關,且受類似之照明因素影響。  

5. 愉悅與喜好  

此印象為設計環境之視覺吸引力的重要主觀因素,例如接待大廳。

加強愉悅與喜好印象之照明模式為:   

•非均質之佈光模式

•週邊強調照明  

三、行為  

1. 使用者注意力與方向導引  

照明對使用者為最明顯之作用便是影響其注意焦點。此種照明設計上的應用在企業識別標示之主牆面及接待櫃檯,有助於來訪者行為的導引; 加強訓練教室講臺之輔助照明則有助於學員注意力的集中。

加強注意力與方向導引之照明模式為:

           •增加焦點中心的亮度 (圖7)

           •增加焦點中心與週遭區域的亮度比 (圖8)  

2. 動線模式

在開放式辦公平面配置上,主要動線之界定可利用不同的照明系統並提供連續性之視覺資訊以建立明顯之穿越途徑識別 (圖9)。  

特定區域的照明設計 (註11)           

一、大辦公區照明  

IBM 1992年建立之設計準則 (註12) 建議採用環境/工作 (task/ambient) 照明系統,以間接環境照明系統輔以工作照明最為理想; 提供 500 lux(+-100lux) 佈光良好之環境照明; 工作照明則提高作業面照度至 700 lux,且可依工作困難度及年齡調整。  

1. 一般 (直接) 照明  

一般使用 2'x4' 之燈具,因燈具開口較大,造成眩光及 VDT 螢幕反射之機會愈高; 由於國內辦公大樓普遍天花板高度不高 (約 220∼240 cm),安裝大型燈具且相距較遠使亮度比更為嚴重,易造成每一工作面照度不均及高隔屏之干擾陰影 (圖10)。           

           •建議採用較小型之燈具 (例如1'x2',2支燈管) 以達佈光均勻之效果 

           •可對應工作區之位置採分區一般 (localized general lighting) 照明配置,對走    道或非工作空間給於不同 (較少) 之照度 (圖11) 

           •燈具應排列於工作桌兩側,燈管走向與坐位平行,以消弭光幕反射 (圖12)

           •使用低輝度型燈具會使天花與牆面過暗,應另加強垂直面之照明

         •愈大之辦公區愈應提供視覺焦點之強調照明,其與背景之亮度比至少10:1                     

2. 環境 (間接) 照明  

可創造漫射、無陰影、無光幕反射與螢幕亮點之照明環境,卻也因此降低視覺明晰感與深度感知,可藉鮮豔色彩、強調照明與牆面照明之使用而獲致改善 (圖13)。  

           •與工作照明併用時,照度可調降至 300 lux,以提供舒適之 VDT 視覺環境

           •天花板之反射率應在 75% 以上,且為平整之漫反射面以免產生反光亮點

           •燈具佈光要廣,且距天花板不可過近 (至少 60 公分),燈具配置間距應能維持天花板明暗部份之亮度比在 8:1 以內

           •懸吊型燈具僅適用於天花板高 270 cm 以上之空間; 若採用系統辦公傢俱吊櫃上方安置燈具或單獨立燈,則天花板至少需 240 cm 高

           •光源以複金屬燈與螢光燈為主           

3. 工作照明  

工作照明可直接照亮工作面,創造為大多數人所喜好之非均質的照明環境,並可因而降低整體環境所需之照明量。如能依個人視覺需要調整光量則更佳。  

           •燈具高度應在 30∼35 公分,以避免直接眩光

           •檯燈應朝兩側調整而非垂直面調整,以避免光線干擾鄰座者

           •應使用不透光的反射型燈罩以遮蔽光源,降低招致眼睛疲勞之亮度對比

           •基於能源考量,可使用精巧型螢光燈 (13W PL) 取代白熾燈泡

           •為避免佔用工作面,可使用固定於系統屏風上之燈具

           •安裝於吊櫃下方之工作照明應使用側邊投光,以避免光幕反射    

           •燈具應能與辦公傢俱標準相容,其材質可配合辦公室色調  

二、個人辦公室照明  

根據 Lighting Design Lab (1992) 之研究: 典型70至80年代初期之設計造成許多視覺適應及對比上之問題,亦即過高之亮度易產生干擾、疲倦及緊張; 研究亦發現深格柵之拋物狀反射板型燈具加上缺乏牆面照明,造成亮度比過高與壓迫感,評價甚低 (圖14) ; 測試者調整最適照度至 450∼550 lux,幾乎是今日一般辦公室照度的一半,且其能接受 300∼350 lux 之環境照度再加上額外的工作照明 (此比增加整體瓦數更為經濟)。  

•工作照明加上低照度之一般照明

•個別或連續線型牆面照明可創造開放明亮之室內表觀 (圖15)

 •強調如藝術作品等特質或創造牆面光影圖案,以提供視覺趣味

•避免深色亮面(或加墊玻璃)之工作桌面倒影燈具造成反射眩光

•直接照明燈具與桌面之位向影響視覺品質與照明效果,光線以來自工作者兩側為宜
    (圖16)
 

三、 會議室照明  

1. 照明計劃           

會議室或訓練教室照明除塑造視覺明晰或空間開闊之印象外,可結合白熾燈 (可調光) 與螢光燈,提供更大的使用彈性。白熾燈可容許主講者調降局部環境照度,例如前半區,以配合投影機或幻燈機之使用,並創造較溫暖之感受; 螢光燈則提供一般環境照度; 照牆燈照亮垂直表面; 講台上方的投射燈或者螢光燈則強調寫字白板。  

           •根據使用型態決定整體空間照明為直接或間接照明系統

           •可調光,並可作前後區域不同光量之控制

           •以整面式照明 (wall washers) 照亮室內週邊

           •提供白板、寫字桌面之工作照明

           •提供主講者、牆面展示之強調照明

           •控制來自走道、窗戶或投影機所造成之干擾光線  

2. 調光控制

白熾燈之調光比螢光燈便宜,且可調降 100% 之亮度; 雖然精巧型螢光燈可調降至 7% 的亮度,但人眼對不同亮度之適應能力 (除非能調降至 1%),使得螢光燈之調光效果不彰。故用以調光之光源仍以白熾燈泡或石英鹵素燈為主。  

3. 場景預設 (preset scenes)  

照明系統應有足夠彈性以因應不同之會議模式並提供選擇。以各別迴路區劃燈具群: 座位上方、牆面照明、簡報區 (包括白板、螢幕兩側牆面、主講桌),方便控制。運用照明區劃之調光控制可以預設下列四場景 (註13):  

a. 入座場景 (work-in scene) (17-1)

           •提供座位及牆面高照度

b. 會議場景 (meeting scene)

           •座位區照度足夠與會者抄寫筆記

           •講台或簡報區照度最高,以主講人為注意焦點

           •沿牆面之照明調暗以避免分心

c. 投影簡報場景 (projected presentation scene) (17-2)

           •維持投影螢幕兩旁牆面適當之亮度以縮小影像與背景之對比(提供視覺舒適)

           •主講桌應柔和照亮以便講者閱覽資料

d. 演講場景 (presentation at lectern) (17-3)

           •室內前區 (包括座位區) 應被照亮,以便容易觀看主講人

           預設場景控制面板應標示清楚、操作簡便,且最好能與配合之視聽設備共同整合在主
           講桌面上。
          

有效的辦公照明環境  

工作者不僅需要良好的辦公作業照明,同時亦需感知與空間意象相關的照明模態。工作照明提供使用者除了整體照明外另一項便利,此種個人控制權可增加空間認同感並能提振士氣。此外,增強辦公室照明效力最明顯的方法即為自然晝光。研究發現自然採光與否影響工作者對環境之滿意度; 絕大多數之工作者亦認同窗外景觀可及性的重要(註14)。而一般空間配置卻常將僅有或大部份的採光面規劃作為少數主管辦公室使用。若能優先考慮大辦公區配置於臨窗面,再加以適當的照明設計,如此方為最有效的辦公照明環境。  

註釋

1. Louis Harris & Associates, Inc. (1987). The Steelcase National Study of Office Environments.  

2. National Lighting Bureau. (1988). Office Lighting and Productivity.  

3. Smith, S.W. (1978). Is there an optimum light level for office tasks? Journal of the Illuminating Engineering Society, 7, 255-258. 

4. IESNA.(1987). IES Lighting Handbook, Application Volume, 2-21.  

5. VDT 作業之照明需求請參閱: 石曉蔚, 電腦化辦公室的照明,空間雜誌, 19923月,94-99  

6. Lighting Design Lab. (1992). Office Workers Test Lighting Design. Architectural Record Lighting, Feb, 12.  

7. Touw, L.M.C. (1951). Preferred brightness ratio of task and its immediate surroundings. Proceedings of the CIE 12th Session, aa1-aa3.  

8. Bernecker, C.A. (1985). The potential for design applications of luminance data. Journal of the Illuminating Engineering Society, 10, No. 1, 8-16.  

9. Bodmann, H.W. (1967). Quality of interior lighting based on luminance. Transactions of the Illuminating Engineering Society, 2.  

10. Flynn, J.E. (1977). A study of subjective responses to low-energy and non-uniform lighting systems. Lighting Design + Application, 7, No. 2, 6-15.  

11. 本文僅就大辦公區、個人辦公室與會議室作說明,其它公共區域請參閱: 石曉蔚,辦公空間照明空間 v.s. 照明計劃,室內雜誌,199311, 203  

12. Jankowski, W. (1992). Criteria for specifying task lighting.  Facilities Design & Management, Sep, 41.  

13. Jankowski, W. (1992). Preset scenes enhance visual meetings. Facilities Design & Management, May,  43.  

14. Longmore, J., & Ne'eman, E. (1974). The availability of sunshine and human requirements for sunshine in buildings. Journal of Architectural Research, 3(2), 24-29.          

1. 密格柵低輝度型燈具使空間感覺過暗應另加強牆面照明

2. 光源色溫影響照度之喜好 (Source: IES Lighting Handbook, 1987)

3. 四種主觀印象與加強之照明模式 (Source: Steffy, G.R., Architectural Lighitng Design, 1990)

3-1.感知明晰     3-2.空間寬闊    3-3.休閒放鬆    3-4. 個人私密  

4. 員工餐廳可藉非均質照明與暖光色來強調休閒放鬆之印象 (CIGNA, Philadelphia, Photo by Jack Neith)

5. 私密感之印象可藉座位區低照度、遠處高亮度來達成 (美兆生活事業等候區,南崁,1993,筆者設計)

6. 非均質照明加上週邊強調照明可加強愉悅感並滿足一般人所好 (美兆生活事業接待大廳,南崁,1993,筆者設計)

7. 連續重複之光形韻律可建立動線之引導性 (美兆生活事業過廊,南崁,1993,筆者設計)

8. 加強主牆面與背景之亮度比可吸引注意,線型光帶則引導入口動線 (惠普科技門廳,台北,1994,筆者設計)

9. 開放大辦公區可利用不同照明系統加上地坪圖案區別走道位置 (GTE Telephone Operations, Irving, Texas, Photo by Hedrich-Blessing)

10. 燈具之配置與高隔屏之關係 (Source: Steffy, G.R., Architectural Lighitng Design, 1990)

11. 大辦公區可對工作區、週邊與走道採不同之照明配置或系統 (花旗銀行台南分行,1992,筆者設計)

12. 燈具走向應與人面向平行且配置於作業面兩側以避免光幕反射

13. 鮮豔色彩之傢具或牆面(強調)照明可改善間接照明之平板單調感 (Source: Lighting the Office, Architecture/June, 1991, Photo by Van Inwegen)

14. 典型之個人辦公室: 缺乏牆面照明使空間亮度比過高形成壓迫感 (Lighting Design Lab, Seattle)

15. 加強牆面照明可使空間開闊明亮 (Lighting Design Lab, Seattle)

16. 辦公桌位置與建議之照明配置 (直接或間接照明系統) (Source : IESNA, American National Standard Practice for Office, redrawn by author)

17. 預設場景 (Source: Facilities Design & Management/May, 1992)

17-1. 入座場景                       17-2. 投影簡報場景         17-3. 演講場景

 
     

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