节律夜间照明系统方案：从“看得见”走向“睡得好”

面向卧室、酒店客房、养老空间、医院病房等夜间场景，夜间照明需要同时兼顾安全、舒适与生物节律健康。

一套好的节律夜间照明，不是简单降低色温或把灯调暗，而是控制使用者眼部实际接收到的光。设计时应以眼部方向的 melanopic EDI 作为夜间节律刺激的核心评价指标，同时考虑视觉照度、光谱、配光方向、眩光、时间与使用场景。

一、节律照明的核心评价指标

melanopic EDI = 眼部方向视觉照度 × melanopic DER

• melanopic EDI：衡量光对 melanopsin 系统的等效刺激，单位为 lx。
• melanopic DER：同等视觉照度下，光谱对 melanopsin 的相对有效程度。
• 测量方向：评价位置应接近使用者眼睛，并按主要视线方向测量，不能只测桌面或地面水平照度。
• 色温边界：色温只描述光色外观，不能单独证明夜间节律刺激较低。
• 指标边界：CS 可以作为研究或产品对比指标，但属于另一套评价体系，不应与 CIE melanopic EDI 混用。

二、夜间光暴露设计目标

依据 CIE TN 015:2023 的夜间光暴露建议，可以将系统目标划分为以下阶段：

阶段	时间或状态	眼部方向 melanopic EDI 目标	设计重点
日间	白天活动	尽量获得较高日间光暴露	日光优先，支持清醒与稳定昼夜节律
睡前模式	计划入睡前至少 3 小时	≤ 10 lx	逐步降低节律刺激，保持基本活动与识别能力
起夜模式	夜间短时通行、护理等必要活动	尽量低，且 ≤ 10 lx	低位、低照度、间接照明，避免直射眼睛
睡眠模式	入睡后	环境目标 ≤ 1 lx	尽可能保持黑暗，仅保留安全所需导向光

以上数值用于设计控制目标，不等同于医疗效果承诺，也不能替代眩光、频闪、光生物安全与通行安全等常规评价。

三、夜间照明的三层次设计

1. 睡前环境

设计目标：在睡前约 3 小时开始降低生理刺激，但不把空间变得昏暗难用。

• 使用低 melanopic DER 光谱，而非只要求低色温。
• 采用床头间接光、墙面反射光和局部阅读光。
• 降低眼部方向照度，避免大面积高亮发光面。
• 阅读灯采用窄范围任务照明，避免光线直接进入眼睛。
• 随时间渐变切换，避免亮度与光色突变。

建议目标：眼部方向 melanopic EDI ≤ 10 lx；采用低 melanopic DER 光谱和间接、侧后方或低位配光。

2. 夜间起夜

设计目标：让人看得见通行路径，同时减少清醒刺激和眩光。

• 使用踢脚线灯、床底灯、墙脚灯或低位导向灯。
• 光线照向地面与路径，不直射眼睛。
• 采用人体感应或床边触发，仅局部短时开启。
• 设置缓亮和延时缓灭，避免突然强光。
• 酒店、养老和医院场景应保留人工强制开启能力。

建议目标：眼部方向 melanopic EDI 尽量接近 1 lx，最高不超过 10 lx。

3. 睡眠环境

设计目标：在安全允许范围内尽可能保持黑暗。

• 关闭非必要装饰灯、设备指示灯和高亮显示屏。
• 必须保留的指示光采用遮光、调暗或视线外布置。
• 遮挡室外光、门缝光及走廊漏光。
• 护理场景使用局部、定向、短时照明。

建议目标：环境 melanopic EDI ≤ 1 lx，仅保留必要的低位导向光。

四、产品系统架构

1. 光源层

建议开发三类光源模块：

1. 睡前环境光模块：采用低 melanopic DER 光谱，支持连续调光，适用于床头、壁面或吊顶间接照明。
2. 起夜导向光模块：低位安装、非对称配光、严格遮光，重点照亮地面和障碍物轮廓。
3. 必要任务光模块：用于护理、找物和应急活动，局部照明优先，并在操作结束后自动返回低刺激模式。

光源开发不应只规定 CCT，还应提供光谱功率分布 SPD、melanopic DER、不同调光档位下的 melanopic EDI，以及显色性、频闪、眩光和光生物安全数据。

2. 感知与控制层

• 时间计划：按日落、作息时间或酒店入住模式切换。
• 人体或存在感应：控制起夜路径灯。
• 环境光感应：避免已有环境光较亮时重复补光。
• 门磁或床边触发：判断起夜路径和必要照明区域。
• 手动覆盖：保障老人、患者、护理人员及紧急情况使用。
• 故障策略：断电恢复后不得默认进入高亮夜间状态。

3. 推荐控制逻辑

1. 白天：提供充足日间光暴露。
2. 进入睡前时段：环境光渐变至低 melanopic DER、低眼部照度，保证眼部方向 melanopic EDI ≤ 10 lx。
3. 检测到夜间起床：仅开启低位路径灯，缓亮并避免直射眼睛，无人后延时缓灭。
4. 进入睡眠状态：关闭非必要灯光，环境 melanopic EDI ≤ 1 lx。
5. 护理或应急操作：短时启用必要任务光，操作结束后自动返回夜间模式。

五、不同场景的落地建议

场景	推荐灯具组合	关键控制点
家庭卧室	床头间接灯 + 床底路径灯 + 遮光控制	睡前渐变、起夜自动感应
酒店客房	房间情景灯 + 床侧或卫生间路径灯	入住即用、按钮清晰、夜间模式一键开启
养老空间	柔和环境光 + 连续路径灯 + 护理任务光	防跌倒优先、低眩光、手动覆盖
医院病房	患者环境光 + 护士局部任务光 + 卫生间导向光	护理操作不干扰其他患者
夜间走廊	低位连续导向光 + 分区感应灯	保持路径识别，限制进入房间的漏光

六、样机验证与验收

每个场景和调光档位至少应测试：

• 光源 SPD、CCT 与显色指数等常规光色指标。
• 眼部方向视觉照度、melanopic EDI 与 melanopic DER。
• 不同安装距离、角度和使用姿态下的结果。
• 频闪、眩光与光生物安全。
• 起夜路径的障碍识别和通行安全。

测量位置不能仅限于地面或桌面，应覆盖人躺卧、坐在床边、站立和行走时的眼部位置，以及护理人员操作位置和最不利灯具直视角度。

验收项目	睡前模式	起夜模式	睡眠模式
眼部方向 melanopic EDI	≤ 10 lx	尽量接近 1 lx，且 ≤ 10 lx	≤ 1 lx
路径识别	满足	必须满足	非必要
灯具直视眩光	低	极低	不可见或极低
自动切换	必须	必须	必须
手动覆盖	支持	支持	支持

七、产品开发实施路线

第一阶段：需求与光谱定义

• 确定目标场景、用户群体和典型安装条件。
• 建立睡前、起夜、睡眠三套目标参数。
• 筛选低 melanopic DER 光源方案并建立 SPD 数据库。

第二阶段：样机与仿真

• 开发睡前灯、路径灯和控制器样机。
• 完成典型房间配光仿真。
• 在眼部位置验证 melanopic EDI，而非只验证水平照度。

第三阶段：实景测试

• 搭建卧室或病房实景。
• 测试不同距离、角度、墙面反射率和调光档位。
• 开展通行安全、眩光感受和控制逻辑测试。

第四阶段：产品化

• 固化不同场景的参数包和控制策略。
• 输出光谱、配光、安装和验收数据。
• 用可验证数据描述产品能力，避免使用未经证实的“助眠”“治疗”等功效表述。

八、对外表达建议

一套好的夜间光，应让人安全看见环境，同时减少不必要的夜间节律刺激。

建议重点传达：

• 夜间照明不只是低色温，而是低 melanopic 刺激。
• 同样看起来很暗或很暖的灯，生理刺激可能明显不同。
• 好的夜间照明由光谱、照度、方向、场景和控制共同决定。
• 产品价值应由眼部方向实测数据和场景测试支撑。

避免直接宣称：

• 单靠某个波长或色温即可助眠。
• melanopic EDI 或 CS 能直接预测个体睡眠效果。
• 满足建议值等同于产品认证或医疗功效认证。

参考依据

• CIE TN 015:2023：Second International Workshop on Circadian and Neurophysiological Photoreception
• CIE S 026/E:2018：CIE System for Metrology of Optical Radiation for ipRGC-Influenced Responses to Light