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病房作為醫(yī)院建筑中一種較為普遍的空間，是為患者提供檢查、治療、住宿的場(chǎng)所。住院患者基本上每天 24h 身在病房之中，而醫(yī)護(hù)人員因?yàn)檩啺嘁矔?huì)在夜班查房。已有研究表明，病房照明對(duì)患者和醫(yī)護(hù)人員的晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)有顯著影響，在病房的設(shè)計(jì)中應(yīng)給予重點(diǎn)考慮。
一、照明對(duì)晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)的影響
1、晝夜節(jié)律的定義
晝夜節(jié)律（circadian rhythm）是指生命活動(dòng)以24h 左右為周期的變動(dòng)。地球上所有活生物體都具有晝夜節(jié)律，這些晝夜節(jié)律是每天重復(fù)的生物周期，并受到環(huán)境信號(hào)的調(diào)節(jié)或帶動(dòng)。人類睡眠和清醒狀態(tài)受暴露于光明和黑暗的時(shí)間長(zhǎng)短的影響。每天的明暗循環(huán)影響著人的行為和生理節(jié)律變化。研究發(fā)現(xiàn)，這些變化是由生物鐘控制的，對(duì)于人類來說，生物鐘位于兩個(gè)大腦上方區(qū)域，稱為視交叉上核。晝夜明暗交替循環(huán)可以確保白天警覺性達(dá)到高峰，而夜間則可以鞏固睡眠。通常，人類在失眠或睡眠障礙中會(huì)產(chǎn)生疲勞，缺乏機(jī)敏性或機(jī)能，可以使用人工照明將晝夜節(jié)律重新調(diào)整為人類所需的睡眠和喚醒時(shí)間。
2、影響晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)的照明因素
在影響晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)的照明因素中，包含“靜態(tài)”因素和“非靜態(tài)”因素。“靜態(tài)”因素是指光譜功率分布（SPD）和角膜照度，這兩者通常由照明設(shè)計(jì)師決定；“非靜態(tài)”因素包括時(shí)間、持續(xù)時(shí)間以及曝光歷史等，通常由受光者決定 。LED 光譜優(yōu)化旨在常規(guī)照明要求的約束下，可有效提高生物鐘的可調(diào)范圍等。角膜照度作為晝夜節(jié)律的重要影響因素已經(jīng)得到研究者的廣泛認(rèn)同，可分為兩部分：一是直接角膜照度，這是由光源直接到達(dá)眼睛的光造成的；二是間接角膜照度，這是由房間表面相互反射的光引起的。對(duì)于人工照明來說，提高直接角膜照度，意味著提高光源發(fā)出的光通量，容易引起眩光；所以，通常認(rèn)為提高間接角膜照度對(duì)調(diào)節(jié)人類的晝夜節(jié)律非常重要。
3、現(xiàn)有照明條件對(duì)患者晝夜節(jié)律的影響
患者尤其是 ICU 中的患者長(zhǎng)期處于病房當(dāng)中，對(duì)光照的需求很高。當(dāng)自然光無法滿足照度要求時(shí)，通常會(huì)以人工照明加以輔助。典型的醫(yī)院照明富含藍(lán)光，當(dāng)患者在夜間暴露在強(qiáng)光環(huán)境中時(shí)，會(huì)抑制褪黑激素（夜間黑暗期間產(chǎn)生的“促睡眠激素”）產(chǎn)生，降低睡眠質(zhì)量；同時(shí)，增加皮質(zhì)醇激素（通常稱為“壓力激素”），破壞患者的晝夜節(jié)律。因?yàn)椴》抗猸h(huán)境長(zhǎng)期得不到改善，節(jié)律紊亂帶來生物鐘相位移動(dòng)，進(jìn)而影響患者的攝食、軀體活動(dòng)、睡眠和覺醒等行為；甚至連學(xué)習(xí)與記憶能力、情緒等也有明顯的晝夜節(jié)律波動(dòng)。
4、有利于患者晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)的光環(huán)境
相對(duì)于傳統(tǒng)的建筑照明設(shè)計(jì)主要關(guān)注可見性問題，如減少眩光和陰影、顯色性、安全性和美觀性等，基于晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)涉及更多不同的照明設(shè)計(jì)目標(biāo)，因此，其度量標(biāo)準(zhǔn)也不同于照明設(shè)計(jì)師當(dāng)前使用的度量標(biāo)準(zhǔn)。在指定晝夜節(jié)律照明時(shí)，重要的是要考慮角膜照度、光譜、光色、光照照射的時(shí)間和持續(xù)時(shí)間以及先前接受的曝光量 。研 究 表 明， 在 4000K CCT（ 相 關(guān) 色 溫 ） 和CRI ≥ 80 的條件下，即使采用先進(jìn)的LED 光譜優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)目標(biāo)?晝夜節(jié)律刺激（CS）=0.35也需要 442lx 的最小角膜照度。對(duì)比發(fā)現(xiàn)所需的角膜照度值比當(dāng)前照明設(shè)計(jì)實(shí)踐中達(dá)到的值高出幾倍。
結(jié)束語(yǔ)
病房照明與病房使用者的晝夜節(jié)律活動(dòng)關(guān)系密切。如何在病房照明設(shè)計(jì)中合理、高效地利用人工照明從而促進(jìn)患者和醫(yī)護(hù)人員的晝夜節(jié)律改善是值得深入研究的課題。了解病房的功能、了解患者和醫(yī)護(hù)人員對(duì)照明的需求和期望對(duì)于實(shí)現(xiàn)晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)的照明設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
 
來源于本刊2021年4期：《基于晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)的病房照明設(shè)計(jì)策略研究》
李喆 劉博 畢琳琦
北京建筑大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院