麥篤彪，溫小明

(?？诮?jīng)濟學(xué)院，海南 ?？?571127)

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?？诮?jīng)濟學(xué)院圖書館藏書空間的照明設(shè)計與實現(xiàn)

麥篤彪，溫小明

(?？诮?jīng)濟學(xué)院，海南 海口 571127)

通過對圖書館藏書空間照明系統(tǒng)特殊性的分析，結(jié)合圖書館基礎(chǔ)建設(shè)、內(nèi)部裝修及書架布局的實際情況，堅持書架光路“無遮擋”的原則，提出照明燈具與書架間距相統(tǒng)一的設(shè)計方案。以海口經(jīng)濟學(xué)院圖書館為實例，簡介設(shè)計思路與實施方案，并通過實際應(yīng)用及測量，驗證藏書空間照明設(shè)計的科學(xué)性及參考價值。

圖書館；藏書空間；節(jié)能；照明設(shè)計；燈具；LED

引言

高校圖書館作為大學(xué)生和教師科研人員學(xué)習(xí)閱讀最集中的場所，對其建筑室內(nèi)的照明環(huán)境要求是比較高的。它既要符合建筑標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的照度，避免因朝向、窗戶、照明系統(tǒng)布局及燈具設(shè)施不科學(xué)、不合理而造成的照度不足、照度不均等問題，又應(yīng)該履行綠色、節(jié)能、環(huán)保的義務(wù)和責(zé)任。

圖書館因功能復(fù)雜，對各個區(qū)域、各種場景下的照明要求是多樣化的。許多圖書館在規(guī)劃設(shè)計時也給予了充分的考慮和兼顧。以?？诮?jīng)濟學(xué)院圖書館為例，在總體照明系統(tǒng)中，除嚴(yán)格按照新版《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034—2013)中涉及圖書館的主要技術(shù)指標(biāo)[1]，以及《圖書館建筑設(shè)計規(guī)范》進(jìn)行規(guī)劃布局外，還對全館主要藏書空間照明進(jìn)行了專門設(shè)計，實現(xiàn)書架間距(架中距)與燈具中心距的相統(tǒng)一，保證了光路在每一排書架的行道上，既滿足照度，又達(dá)到節(jié)能的目的。

?？诮?jīng)濟學(xué)院圖書館藏書空間照明系統(tǒng)的設(shè)計思路及具體實施方案或可作為參考。

1 圖書館藏書空間照明的特殊性

數(shù)以百萬計的藏書是圖書館為讀者服務(wù)最主要的物質(zhì)基礎(chǔ)。對這樣巨量的藏書需要有足夠的空間來存儲，也需要有相應(yīng)配套的家具以及充足的照明燈光以滿足存放和利用。在書架與書架之間相對狹窄的空間中，足夠的照度、舒適的光環(huán)境對讀者查閱圖書具有非常重要的作用。它不僅可以提供讀者查找圖書的便利，提高查閱的效率，而且可減少讀者的用眼損耗，保障讀者的視力健康。因此對藏書空間照明系統(tǒng)的科學(xué)合理設(shè)計，是一項重要而值得研究和改善的人性化舉措。

現(xiàn)代化圖書館已實現(xiàn)了開放式、自助式、人性化的服務(wù)與管理。建筑結(jié)構(gòu)和布局也以“三統(tǒng)一”，大開間，藏、閱、查、檢一體化的格局為主，圖書的開架式服務(wù)管理蔚然成風(fēng)。為方便讀者查找和閱覽圖書，書架的行道通常設(shè)定為800～900 mm，甚至可達(dá)到1 300 mm[2]。

圖書館藏書空間的照明燈具布置，常見的有三種方式：①燈具按柱間均勻布置而未考慮書架的排列，②燈具與書架行道配合布置，③燈具置于書架上方。目前國內(nèi)大多數(shù)圖書館都采用方式①，但這樣的照明設(shè)計對藏書空間是不合適的。如果燈具下方正好是書架，光路被書架遮擋，就會出現(xiàn)“燈下黑”的情況，照度必然受到影響，讀者查找和閱覽圖書對視力的損傷是顯而易見的。這既違背了圖書館舒適性的要求，同時對有效光源也是一種浪費。

2 圖書館藏書空間照明系統(tǒng)設(shè)計思路

現(xiàn)代化圖書館是用電大戶，不僅基礎(chǔ)照明需要大量的電能，而且很多現(xiàn)代化的設(shè)備設(shè)施又成為新的耗電源。特別是安裝中央空調(diào)的圖書館，既需要有充足的電源，又要處理好照明燈具安裝位置及空調(diào)出風(fēng)之間的相互制約關(guān)系，同時還應(yīng)達(dá)到節(jié)省能源的效果。因此，如何保障圖書館內(nèi)各個不同功能區(qū)科學(xué)合理的光學(xué)照明，在遵照國標(biāo)要求的同時，還參考IESNA90.1標(biāo)準(zhǔn)的綠色照明設(shè)計理念[3]。此外，充分利用自然光源既提供足夠照度，又節(jié)約能源的光環(huán)境，也是圖書館建筑內(nèi)部布局面臨的共同話題[4]。由于自然采光已在基建充分考慮，而在書架上安裝燈具的成本高及控制難度大，因此總體的設(shè)計思路采用燈光與書架行道配合布置的方式最佳。

實現(xiàn)藏書空間的科學(xué)照明，達(dá)到目標(biāo)，需要解決一些相關(guān)的問題，主要包括：

1)制定需求任務(wù)書。圖書館作為使用方，全過程參與提供項目需求任務(wù)書時，應(yīng)該就藏書空間照明提出明確的設(shè)計要求和意見，如：柱網(wǎng)、架間距、藏書空間照度、參照標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)參數(shù)。

2)建筑整體功能布局。圖書館建筑整體功能布局是各項工作的基礎(chǔ)和統(tǒng)領(lǐng)，必須優(yōu)先統(tǒng)籌規(guī)劃。只有在確定出各個功能區(qū)域之后，才能根據(jù)不同的區(qū)域進(jìn)行照明設(shè)計。

3)藏書空間布局。雖然現(xiàn)代化圖書館的空間需要具有一定的靈活性，但相對于藏書百萬的大型圖書館來說，主要藏書空間的位置應(yīng)該是相對固定的，不宜也不可能經(jīng)常調(diào)整。因此，應(yīng)首先對藏書空間進(jìn)行規(guī)劃和布局，然后將一批閱覽桌椅布局在藏書空間周邊。

4)書架布局。實踐證明，保證藏書空間合理照明的關(guān)鍵條件是實現(xiàn)“架距燈距相統(tǒng)一”，即書架的間距與燈具吊頂組合規(guī)格為同一尺寸。為此在藏書空間總布局的基礎(chǔ)上對書架分布進(jìn)行精確測算，首先將書架排列的間距確定下來。

5)藏書空間照明設(shè)計要求。藏書空間照明視覺主要在垂直面書脊上。?？诮?jīng)濟學(xué)院圖書館藏書空間均為全開放式，因此書架書脊處的垂直照度擬設(shè)計為50～200 lx[5]，并對發(fā)光單元與投射目標(biāo)照度損耗進(jìn)行了測算，以確保各個傾角投射照度符合要求，光路“無遮擋”。書架行道照明宜采用專用燈具，應(yīng)設(shè)單獨開關(guān)控制，即“跳格”電路控制設(shè)計。此外，由于中央空調(diào)的輸氣管比較粗大，占用了很大的頂部空間，因此須對中央空調(diào)的布局進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和設(shè)計，最大限度地保證層高，并利于天花吊頂和燈具的安裝。

3 圖書館藏書空間照明系統(tǒng)方案的實施

?？诮?jīng)濟學(xué)院圖書館作為需求方，雖然在任務(wù)書中提出了功能需求，但由于多方面的原因，任務(wù)書中關(guān)于藏書空間的照明問題未能解決好，建筑工程進(jìn)入施工期。

節(jié)能環(huán)保是國家當(dāng)前積極倡導(dǎo)推行的方略，圖書館有責(zé)任和義務(wù)在盡可能的范圍內(nèi)推動“綠色建筑”的理念。為此，圖書館、施工方、設(shè)計師相關(guān)負(fù)責(zé)人前往內(nèi)地等多家圖書館進(jìn)行現(xiàn)場考察，之后對方案進(jìn)行調(diào)整。新方案涉及到天花吊頂、照明布局、燈具式樣、電量負(fù)載、中央空調(diào)風(fēng)管協(xié)調(diào)以及統(tǒng)籌閱覽區(qū)照明、公共照明等諸多因素。為此，額外付出了數(shù)十萬元的改造成本以實現(xiàn)之。

?？诮?jīng)濟學(xué)院圖書館主要藏書空間照明具體實施方案如下：

1)藏書空間總體布局。圖書館建筑采用“三統(tǒng)一”、大開間、藏閱一體化、“回”字型結(jié)構(gòu)設(shè)計，柱網(wǎng)中心距8 100 mm，共七層，其中四至七層主要空間設(shè)定為藏書及閱覽區(qū)。藏書空間布局主要參考總藏書量、學(xué)科圖書藏量及擴展趨勢因素，以及聚類和利用優(yōu)先等原則。根據(jù)圖書館大開間的建筑結(jié)構(gòu)，各樓層的主體中部設(shè)置為藏書空間，書架排向與窗戶垂直，藏書空間周邊布置閱覽桌椅。不論是書庫還是閱覽，均可充分利用自然光源采光，達(dá)到了節(jié)約能源的目的。

2)藏書空間書架布局。根據(jù)8 100 mm柱網(wǎng)、排列6排雙面書架的格局，將各個藏書空間的架中距固定為1 350 mm，即書架深度450 mm，行道統(tǒng)一為900 mm，每一排8架。書架分別為四層、五層、六層，高1 200～2 000 mm。單組書架寬1 000 mm，深(雙面)450 mm。每層樓藏書空間分布均勻，書架布局相對規(guī)整(見圖1)。

圖1 藏書空間平面布局圖Fig.1 The layout chart of library collection space

3)藏書空間燈具布局。根據(jù)統(tǒng)一的1 350 mm架中距，藏書空間人工照明的燈具布置與架中距相統(tǒng)一。吊頂在層凈高3 000 mm的基礎(chǔ)上，選用帶網(wǎng)眼可通風(fēng)的鋁材扣板?？紤]書架連排牢固性及便利性，藏書空間中部留有主通道，主通道燈具選用節(jié)能燈泡，藏書區(qū)域及閱覽區(qū)燈具選用LED燈。如圖2所示，以一個柱網(wǎng)跨度面積約64 m2的藏書空間A為例，按行排則每行交錯分布3、4個燈具，按列排則每列呈奇偶交錯分布3個燈具，7列共21個，以此有效解決光路遮擋及光源均勻分布。

圖2 藏書空間燈具布局圖Fig.2 The lamp layout chart of library collection space

4)藏書空間燈槽與天花吊頂組合模塊設(shè)計。根據(jù)書架行道中心位置確定燈槽安裝位置，按1 350 mm架中距計算，燈槽及裝飾條寬為350 mm，剩余的1 000 mm即為天花吊頂?shù)拈L度。考慮到藏書空間面積大及吊頂龍骨的布局與承重，故采用兩塊規(guī)格均為1 000 mm×600 mm的沖孔鋁板與燈槽組成吊頂?shù)囊粋€單元模塊，燈槽總長1 200 mm(見圖3)。

圖3 藏書空間吊頂組合模塊平面圖Fig.3 The ceiling combination module plan of library collection space

5)照明燈具選擇及安裝。圖書館燈具及光源配置應(yīng)符合綠色節(jié)能的原則。鑒于鹵粉T8熒光燈光源光效低[6]，且開放式藏書空間讀者一般只是短時間查閱資料，如從節(jié)能考慮，根據(jù)筆者對同一品牌兩種類型燈具的參數(shù)對比，在照明效果大致相同情況下后者比前者要減少一倍以上能耗,而在實際應(yīng)用中，通過田向偉等人的實驗，在同樣大小的辦公室中，選用15W LED和40W熒光燈,在照明效果幾乎一樣的情況下,選用LED一年可以節(jié)能65.2%以上[7]。因此，本例藏書空間選用T8 16W LED燈。而過道、休閑區(qū)等小面積區(qū)域的燈具采用低功率節(jié)能燈，閱覽區(qū)選用T8 9W LED燈，照明器具使用效率為75%～85%的格柵高效燈具[8]。當(dāng)然，燈具的安裝因天花吊頂而異，在圖4所列的四種方式中，所有藏書空間均采用圖中(b)方式。

圖4 燈具安裝示意圖[9]Fig.4 The schematic diagram of lamp installation

由于銳截光型燈具照在書架上部會產(chǎn)生陰影，因此藏書空間不宜選用。也不宜采用無罩的直射燈具和鏡面反射燈具，因為它能引起光亮?xí)摶蚬饬劣∷⒆舟E的反射，干擾視覺。此外，書架采用8連排的排列方式，書架過道長度達(dá)到8 000 mm，故選用單槽雙燈組成一個照明單元，便于“跳格”控制及擴展備用，而反光片采用亞光面，避免反射傷害讀者視力。

4 使用效果測評

為檢驗上述實施方案是否達(dá)到提高功效、節(jié)約能源的效果，筆者采用FLUK照度測量儀對抽樣區(qū)域藏書空間A及相關(guān)區(qū)域的照明情況進(jìn)行了測量。主要觀測點及結(jié)果見表1。

表1 藏書空間A夜間照度測量統(tǒng)計(每個燈槽2支LED燈)Table 1 The night illumination measurement statistics of the A area of library collection space(Which has two LED lights in the each lamp chamfer)

注：表中“最亮”指單個燈具中間對應(yīng)參考平面及高度所測得的照度；“最暗”為同一行道兩個并排燈具之間中心光照最弱的位置測得的照度

通過測試結(jié)果得知，如果燈槽內(nèi)的燈具全亮，則最暗到最亮照明區(qū)間的照度為357～791 lx，已大大超出設(shè)計目標(biāo)值，且照明功率密度值LPD也達(dá)10.5 W/m2。雖然現(xiàn)行《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034—2013)沒有明確規(guī)定圖書館藏書空間(書庫)的照明功率密度限值，但據(jù)相關(guān)研究[10]：采用LED照明的藏書空間，開架書庫LPD在4～6 W/m2，閉架書庫LPD在6～8 W/m2。對照此研究值，顯然沒有達(dá)到預(yù)期效果，存在浪費現(xiàn)象。為進(jìn)一步節(jié)約能源，對藏書空間的照明進(jìn)行必要的調(diào)整。在每個燈槽兩支LED燈的情況下采取“跳格”控制的方式，照度亦可達(dá)到83.8～719 lx，LPD為6 W/m2，但照度還是比現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)偏高，尚可優(yōu)化。繼而每個燈槽減少一支LED燈(可獨立控制)，從表2可知，全亮后照度仍可達(dá)到164.2～444 lx，LPD為5.25 W/m2；在此基礎(chǔ)上采用“跳格”控制后，照度為51～268 lx，LPD為3 W/m2。優(yōu)化后的方案既實際應(yīng)用照明方案，不同的照明控制方式可以根據(jù)圖書館實際需要靈活運用。

5 結(jié)語

實踐證明，?？诮?jīng)濟學(xué)院圖書館藏書空間采用的“架距燈距相統(tǒng)一”的設(shè)計和實踐，實現(xiàn)了書架間光路“無遮擋”的效果，更加符合圖書館舒適性、人性化的服務(wù)原則。燈具選擇及照明控制也達(dá)到節(jié)省能源、綠色環(huán)保的目的。對高校新建圖書館的藏書空間照明規(guī)劃與設(shè)計具有一定的參考價值和借鑒意義。

表2 藏書空間A夜間照度測量統(tǒng)計(每個燈槽1支LED燈)Table 2 The night illumination measurement statistics of the A area of library collection space(Which has one LED lights in the each lamp chamfer)

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簡 訊

★2017年 4月8日，廈門市照明學(xué)會成立大會暨第一次會員代表大會在廈門召開。中國照明學(xué)會秘書長竇林平、廈門市民政局蔡智仙調(diào)研員出席并致辭;廈門市建設(shè)局、市政園林局、公路局、市政工程管理處等有關(guān)單位領(lǐng)導(dǎo)，及會員企業(yè)代表共200多人出席大會。

★2017年6月9日，記者從第八屆清潔能源部長級會議邊會——全球照明挑戰(zhàn)論壇獲悉，在全球照明挑戰(zhàn)計劃啟動兩周年之際，包括木林森股份有限公司在內(nèi)的12家中國半導(dǎo)體照明公司自愿提交了一份承諾：在未來兩年內(nèi)共計銷售32.9億支LED燈具和577萬支LED路燈。

這意味著，如果用6 W的LED燈取代40 W的緊湊型熒光燈，用70 W的LED路燈取代150 W的高壓鈉燈，以每天分別工作4小時和10小時來算，2017至2018年累計節(jié)能總量將超450億kW·h(千瓦時)，大致相當(dāng)于三峽水電站年發(fā)電量(2016年為935億kW·h)的一半，節(jié)能量可使二氧化碳排放量減少4 050萬噸。

Design and Implementation of the Library Collection Space Lighting System of Haikou College of Economics

MAI Dubiao, WEN Xiaoming

(Haikou College of Economics, Haikou 571127,China)

This paper analyzes the particularity of the Library Collection Space Lighting System, and discusses the actual situation of library infrastructure, interior decoration and bookshelf layout. Then, we propose an energy-efficient and harmonious solution which adheres to the design principle of no blocking of light path. With the case of the library of Haikou College of Economics, the paper introduces the design idea and the implementation scheme of the Library Collection Space Lighting System. In the end, some key values of the Library Collection Space Lighting System Design including the scientificity and reference value, are verified through practical application and measurement.

library； lighting; library collection space; energy-saving； lighting design; lamp; LED

TM923

A

10.3969j.issn.1004-440X.2017.03.004