照明新知

LEED、WELL、控制技術與專業照明設計軟體工具

圖、文 ∣ 李繼光

李繼光
連衡照明設備有限公司 技術總監
中原大學室內設計系碩士
中原大學客座講師

引言
在現代建築環境中,照明早已超越「照亮空間」的基本功能,發展成為影響人體健康、心理感受、工作效率乃至生態平衡的關鍵因素。從綠色建築評價標準LEED,到健康建築標準WELL,再到智慧照明、節律照明、光污染控制等前沿概念,照明設計的知識體系日益龐雜。與此同時,DALI、DMX、KNX等控制技術的成熟,以及DIALux等專業工具的應用,使照明設計從「憑經驗」走向「靠數據驗證」。本文系統梳理上述核心概念。

一、綠色與健康建築中的照明策略

1.LEED照明策略:節能與環境優先
LEED(能源與環境設計先鋒)由美國綠色建築委員會(USGBC)創立,是全球最具影響力的綠色建築評價體系。從早期單純的節能演變一個整合能源效率,視覺舒適,健康影嚮和生態責任的綜合框架。隨著二〇二五年四月LEED V5的正式推出,其核心理念聚焦於(脫碳)與(人本體驗)平衡。LEED V5其照明策略的核心是節能與減少光污染,要求照明功率密度(LPD)比ASHRAE基線降低,並通過SDA(空間日光自主權)和ASE(年度日照曝光)等動態指標評估採光品質。同時,光污染控制要求使用全截止型燈具,避免光線向天空或鄰居窗戶溢散保護夜間環境。
LEED V5的一個重要變化是將(室內照明)與(Daylighting)合併為(照明環境)信用項,歸屬(occupant experience)板塊。要求設計團隊從設計之初就將電氣照明與建築設計視為一個整體系統。何謂SDA(空間Daylight Autonomy):衡量空間在全年50%的工作時間內,僅靠日光就能逹到300Lux照度的面積比例,其目標在55%以上。
何謂ASE(年度日照曝光):量空間內照度超過1000Lux的時間超過250小時/年的面積比例。必須控制在該空間積的10%以內,否則會因眩光風險而扣分。
眩光控制:不再依賴簡單的百葉窗,而是要求計算UGR統一眩光值。UGR一般的要求是<19。這意味著燈具需要選擇合宜的出光角度或是採用間接照明設計。

2.WELL照明策略:以人為本的健康光環境
WELL健康建築標準由國際WELL建築研究院(IWBI)創立,是全球首部專注於建築環境對人體健康影響的評價體系。其照明策略圍繞四大支柱:晝夜節律、視覺舒適、電氣照明品質和採光與動態控制。
•晝夜節律照明:通過調節光的強度和色溫,影響褪黑素分泌,改善睡眠與日間警覺性。以前的標準是看照度,現在核心標準是黑視素等效日光照度(MelanopicEDI)或等效黑視素照度(EML),衡量光對生理時鐘的影嚮程度。
•在工作面的垂直平面上,需維持至少150~250MelanopicEDI(約等於200EML),確保光能有效刺激視網膜中的內在光敏感經節細胞(ipRGCs)。
•視覺舒適:要求統一眩光值(UGR)≤19,顯色指數(CRI)≥90。在新版標準中,要求一般辦公室空間的UGR<19。這個標準是從原先較嚴格的16調到了19,是為了在"極致防眩"和"設計可行性"之間找到平衡,避免為了達到標準犧牲照明的均勻度。
•採光與個人化控制:要求70%工位距窗戶≤7.5米,並提供可調節的遮陽系統和分區控制。
•遮陽管理:必須配備可調節的遮陽系統,以應對陽光的直射。使用電動遮陽簾可額外加分。


3.夜間光污染:被忽視的生態與健康威脅
夜間光污染包括光入侵、眩光、天空輝光和雜亂四種形式。它不僅浪費能源,還擾亂生態系統——候鳥迷航、海龜幼崽誤闖內陸、自然界的昆蟲天空及地表空間的反轉;人體的褪黑激素需要在人進入深度睡眠才會大量分泌,夜間光污染會同時抑制人體褪黑素分泌,增加乳腺癌、糖尿病等慢性病風險。LEED要求使用BUG評級低的燈具,WELL則要求臥室具備可操作的遮光窗簾。緩解措施包括使用全截止型燈具、暖白光(2200-2700K)、運動感應器等。

二、核心照明物理量

•照度:單位面積接收到的光通量,單位勒克斯(lux)。辦公室標準為300-500lux。
•色溫:用開爾文(K)描述光源顏色,低K值(2700K)為暖黃光,高K值(6500K)為冷藍。
•UGR(統一眩光值):衡量不舒適眩光的指標,UGR≤19為辦公區及格線。
•節律照明:通過動態調節照度與色溫,類比自然光變化,同步人體生物時鐘。
•夜間光污染:用白話文來說明是人造光在夜晚被錯誤地便用或過度釋放,對環境生態和人類健康造成了負面影嚮。光污不僅僅是"燈光太亮"的問題,根據國際暗夜協會(IDA)的定義,它主要指人工照明對自然環境,不文觀測及居民生活產的入性,過量或誤導性光線。


三、照明控制系統與技術

1.DALI:數位可尋址照明介面DALI是專為智慧照明設計的開放式標準協定。其核心優勢在於雙向通信、可尋址、靈活分組。每條總線最多控制64個設備,佈線無極性,支援星型、樹型等多種佈控制線方式。
DALI-2相比舊版有四大強化:
•強制互通:所有設備必須通過認證測試,不同品牌的驅動器可混用。但是不同品牌的硬體程式編寫方式,在控制模組上會有不同的變化,有些部分是不同混搭的,在使用前還需要測試。
•多主系統:支援多個感測器、面板同時主動上報。
•功能增強:DT8設備類型可同時控制亮度和色溫,是實現節律照明的關鍵。
•數據化:支援能耗上報、資產管理、故障診斷,便於網路收集。
•時間:DALI的控制時間在0.7秒左右。DALI與LED燈具的關係:LED燈具必須搭配DALI驅動電源才能接入系統。高端方案採用D4i(內置總線電源與輔助電源)和Zhaga(標準物理介面),實現感測器的隨插即用。有一點需要注意,DALI1和DALI2有一些不同。DALI1的驅動器,可以用在DALI2的系統上。反之則不一定適用。2.DMX:動態光影的專家DMX512協議專注於舞臺、建築景觀、酒吧等動態照明場景。其優勢是回應速度快(250kbit/s)、通道數多(每線路512個通道),可實現頻閃、追逐、流水等複雜效果。現代DMX系統已支援無線控制和APP操作,並與KNX/DALI系統集成。KNX是樓宇自動化的總平臺,管控照明、空調、窗簾、安防等;DALI則作為專業的照明子系統。兩者通過網關集成、實現單燈控制、色溫調節、狀態反饋,並與暖通及遮陽聯動。典型場景:按下“演講模式”,KNX同時命令DALI調暗燈光、窗簾合攏、空調靜音。這種組合是高端商業樓宇和豪宅的首選。


四、專業照明設計工具:DIALux

DIALux是全球大量規劃師使用的照明設計軟體。其核心功能包括:•精準建模:導入IFC/DWG/DXF等BIM模型,避免重複建模。
•真實燈具資料庫:內置多家製造商的光度學檔(IES/LDT),計算結果高度可靠。進階版的可以使用非內置製造商的IES檔案導入功能。
•多維度計算:精確計算照度、UGR、均勻度、LPD,並支援人工光與自然光耦合。
•照片級渲染:光線追蹤技術生成真實感效果圖,便於客戶溝通。•自動化報告:一鍵生成符合EN12464、GB50034等標準的計算報告,為LEED/WELL認證提供依據。
•以前的照明設計出來的圖稱為效果圖、示意圖。其原因無法提供可驗證的數據,在驗收時經常是主觀的亮度標準。經過DIALux的計算可以提供出來一個明確的數據,做為未來驗收的標準。DIALux的重要性在於:它將照明設計從「憑感覺」變為「靠數據驗證」,是設計創意與工程落地之間的橋樑,也是國際通行的專業語言。

五、總結與展望

照明設計已進入一個多學科融合的時代。LEED提供了節能與環保的框架,WELL注入了健康的靈,DALI、DMX、KNX等控制系統提供了技術手段,DIALux則成為專業驗證的工具。同時節律照明、光污染控制、黑視素照度等新概念不斷刷新我們對“光”的認知。
對於從業者而言,掌握這些知識不僅是技術升級的需要,更是應對未來建築標準、提升人居品質的必然路徑。無論是設計一棟綠色辦公樓的照明系統,還是為豪宅打造智慧光環境,抑或為城市夜景控制光污染,都需要系統性地理解並運用上述原理與工具。
光:既是物理現象,也是生理信號,更是心理感受。好的照明設計,應當讓人看見世界,也看見自己。