李娟潔,楊春宇,汪統(tǒng)岳,李官未,王燕尼
(重慶大學建筑城規(guī)學院;山地城鎮(zhèn)建設與新技術教育部重點實驗室,重慶400045)
世界上第一條地鐵于1863年在英國倫敦建設完成并投入使用,從20世紀90年代開始,在地下空間應用智能照明控制系統(tǒng)。其他國家關于地下交通空間的開發(fā)研究起步較早,在光環(huán)境的相關理論和應用實踐方面都已形成較為成熟的體系。中國軌道交通最初的發(fā)展戰(zhàn)略是防戰(zhàn)兼交通,作為人防設施的一種。20世紀90年代初,軌道交通開始在各大城市迅猛發(fā)展。中國對地下交通空間光環(huán)境研究開始較晚,但發(fā)展迅速。根據(jù)中國中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃,到2020年,鐵路網(wǎng)規(guī)模達到15萬km。中國城市軌道交通的全面發(fā)展,城市地鐵站地下空間光環(huán)境對人們出行與工作的影響也日益加大。
國際照明委員會(CIE)在照明標準《室內(nèi)工作場所照明》(S 008—2001)中按照室內(nèi)作業(yè)或活動的種類,提出一般建筑區(qū)域及機場光環(huán)境規(guī)定,地鐵站室內(nèi)光環(huán)境可以參照執(zhí)行,北美照明協(xié)會《照明手冊》(V 9.0—2000)中第22章中對地鐵站光環(huán)境有具體規(guī)定,《日本工業(yè)標準》(JISZ 9110—2010)對站臺各個區(qū)域的光環(huán)境照度值有規(guī)定,德國照明標準《人工照明第8部分:工作場所燈具要求、推薦標準和檢驗》(DIN 5035-8—2007)、《隧道和地下通道的照明計算和測量》(DIN 67524-2—1992)中都對地下車站的光環(huán)境有相關要求,俄羅斯國家標準中對車站照度、統(tǒng)一眩光值也作了相關規(guī)定。
中國對地下交通空間光環(huán)境的研究中,相關照明技術規(guī)范有《城市軌道交通照明》(GB/T 16275—2008)和《建筑照明設計標準》(GB 50034—2013)。除各類場所的照明標準值外(包括照度、統(tǒng)一眩光限值和顯色指數(shù)),還用照度均勻度、眩光限制、平均亮度限值、光源顏色、反射比以及照明功率密度值等參數(shù)控制軌道交通照明質量與照明節(jié)能。
數(shù)據(jù)顯示,各國地下交通空間照度標準值比較接近,又有所區(qū)別(表1)。CIE《室內(nèi)工作場所照明》對地下交通空間各個區(qū)域的光環(huán)境要求最高,成為其他國家照明規(guī)范的參考依據(jù)。中國地下空間照明標準處于世界中上水平,地下空間部分區(qū)域的照度標準值甚至高于德國、日本、俄羅斯等發(fā)達國家相應區(qū)域的照度標準值。如檢票處/自動檢票口的照度,中國《建筑照明設計標準》中規(guī)定為500 lx,高于《北美照明手冊》規(guī)定的300 lx、CIE《室內(nèi)工作場所照明》規(guī)定的300 lx和《日本工業(yè)標準》規(guī)定的75~150 lx,而中國城市軌道交通照明設計標準中規(guī)定檢票處照度值為300 lx,也達到或超過國際水平。中國地下交通空間照明規(guī)范設計雖然走在國際前列,但在高鐵站候車廳照明調查研究中,京廣線及京滬線沿線高鐵站室內(nèi)照度值滿意度較低,對重慶地鐵站光環(huán)境的調研結果也顯示,實際照明水準不能令人滿意。
表1 國內(nèi)外地下交通照明標準對比
對重慶市地下交通的光環(huán)境實地調研,分別在重慶北站北廣場地鐵站(以下簡稱北廣場地鐵站,啟用于2015年)和重慶北站南廣場地鐵站(以下簡稱南廣場地鐵站,啟用于2011年)的相應位置進行照度測量,測量結果見表2。
表2 重慶北站北、南廣場地鐵站照度與標準值對比
由測量結果可知,新修建的北廣場地鐵站與已經(jīng)使用幾年的南廣場地鐵站,出入口門廳處照度值都能滿足規(guī)范要求。北廣場地鐵站,除通道與地下站臺處的照度能滿足規(guī)范要求外,售票機、檢票口、站內(nèi)扶梯、站廳、衛(wèi)生間的照度值遠低于規(guī)范要求,其中售票處、檢票口、站內(nèi)扶梯的照度值只達到標準值的一半。南廣場地鐵站,除了地下站臺處照度達標,其他照度值普遍低于標準值,原因如下:
1)地鐵站在規(guī)劃設計階段對照明規(guī)范參考不足,出于施工安裝便利或成本考慮,燈具安裝缺乏一般照明與局部照明的區(qū)分,忽視照明節(jié)能方面,造成地鐵站整體照度值過低,局部照度值過高的現(xiàn)象。
2)北廣場地鐵站啟用時間尚短,站內(nèi)普遍使用LED照明,光效高、無光衰,南廣場地鐵站修建時全部采用能耗較大、光衰較大的熒光燈,并且疏于維護,燈具發(fā)生普遍光衰。
對重慶市地下交通的光環(huán)境實地調研,分別在沙坪壩地鐵站(啟用于2011年)和大坪地鐵站(啟用于2011年)的相應位置進行照度測量,計算其平均照度EV與照度均勻度UE,對比結果見表3。
表3 沙坪壩、大坪地鐵站平均照度EV與照度均勻度UE對比
由測量結果可知,大坪地鐵站除站內(nèi)通道和自動售票機處的平均照度值偏低,其余區(qū)域的平均照度值均高于沙坪壩地鐵站的平均照度值。就站內(nèi)通道、站廳、站臺此類人流量較大的區(qū)域而言,大坪地鐵站的照度均勻度較好(接近于1),高于沙坪壩地鐵站,站內(nèi)光環(huán)境明亮舒適,便于通行。另外,大坪地鐵站人工售票處內(nèi)對燈具進行間接照明處理,既能提高工作臺面上的照度值,又有效避免外界燈光在售票處玻璃上產(chǎn)生二次眩光,干擾工作人員售票作業(yè)。
分析原因如下:
1)大坪地鐵站頂棚上共有4列筒燈,外加2列熒光燈。熒光燈為近地面提供充足照度,頂棚上的筒燈提高了整個地鐵站內(nèi)的照度均勻度,并且能有效避免眩光,因此,大坪站內(nèi)整體光環(huán)境明亮通透,通行無礙。
2)沙坪壩地鐵站頂棚上共有5列縱向排布的筒燈,左邊第2列、第3列筒燈多個損壞,其下方水平照度值只有常亮燈具下方照度值的52%(55 lx/106 lx)。
為營造宜人舒適、健康綠色的地下交通空間光環(huán)境,光環(huán)境設計建議如下:
1)LED光源具有發(fā)光效率高、燈具效率高、電源效率高、無光衰、顯色性好、壽命長等特點,熒光燈作為傳統(tǒng)光源其優(yōu)勢已被LED光源全方位替代,從照明效果、節(jié)能減排以及維修便捷方面考慮,LED燈具無疑是地下交通空間照明的更優(yōu)選擇。
2)按照功能分區(qū)劃分地下交通空間,根據(jù)不同需求進行不同區(qū)域的光環(huán)境設計,每個區(qū)域的光環(huán)境都擁有與之匹配的照度值、照度均勻度、光色、統(tǒng)一眩光值等。
3)安排專職管理人員負責地鐵燈具的日常運營維護。地鐵相關部門應建立有效監(jiān)管體系,提高燈具的運營維護質量,降低維護成本。
4)地鐵站內(nèi)燈具數(shù)量多,布置方式多樣,人工進行運營維護費時費力并且難以保證效果??梢越⒌罔F站燈光控制系統(tǒng),通過控制系統(tǒng)對每一地址碼上的燈具運行情況、清潔程度、使用壽命、安全性能等實時監(jiān)控,提高燈具運營維護的工作效率,減少人力成本。
5)由于地鐵站的天然采光具有較大局限性,導光管照明系統(tǒng)的應用仍存在技術性障礙,普遍采用人工光源為室內(nèi)提供照度,但天然光較人工光來說波長分布更加均勻,人眼視覺功效更高,顯色性與舒適度也更好。因此,從人工光源的光源種類、光譜能量分布等方向入手,研究人工光源對人體的視覺健康、生理健康的影響將是地下交通空間光環(huán)境未來的研究方向。
[1]侯鑫.地鐵車站人工光環(huán)境控制與優(yōu)化策略研究[D].西安:西安建筑科技大學,2014.
[2]中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃[EB/OL].[2017-03-20].http://www.hdrc.gov.cn/zcfb.
[3]北美照明手冊:V 9.0—2000[S].2000.
[4]室內(nèi)工作場所照明:CIE S008E—2001[S].2001.
[5]一個照明從業(yè)者的日本游記·東京地鐵照明篇[EB/OL].[2017-03-20].360doc.com/content/15/1010/22/27982818_504771508.shtml.
[6]德國照明標準人工照明第8部分:工作場所燈具要求、推薦標準和檢驗:DIN 5035-8—2007[S].2007.
[7]隧道和地下通道的照明計算和測量:DIN67524-2—1992[S].1992.
[8]建筑照明設計標準:GB 50034—2013[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013.
[9]城市軌道交通照明設計標準:GB/T.16275—2008[S].
[10]王立雄,霍虹光,黨睿,等.高鐵站候車廳照明調查研究[J].建筑學報,2014(Sup2):111-115.
[11]段然,王楠,楊春宇.地鐵臺站光導照明系統(tǒng)研究[J].燈與照明,2014,38(1):11-14.