李 鑫，嚴永紅，劉 瑋，伏思奇

(1.重慶大學建筑城規(guī)學院，重慶 400045; 2.山地城鎮(zhèn)建設(shè)與新技術(shù)教育部重點實驗室，重慶 400045)

引言

自20世紀90年代以來，中國的城市更新政策經(jīng)歷了從舊城改造、舊區(qū)再開發(fā)到有機更新、社區(qū)微更新的轉(zhuǎn)變[1]。在“五位一體”的總體布局下，地方政府全面開展針對舊中心區(qū)、舊居住區(qū)、老工業(yè)區(qū)、城中村以及歷史街區(qū)等地區(qū)的更新改造工作。2021年國家相繼出臺多項政策[2-4]，實施城市更新行動。

資料顯示，本世紀我國將長期保持全球最龐大的老年人口，截至2021年5月，重慶市60歲及以上的人口為701.4萬人，占21.87%[5]；而重慶又是一個山地城市，在城市的核心區(qū)遍布著大量由梯道銜接的老舊社區(qū)，這些社區(qū)的老齡化程度特別高[6]，由于梯道所造成的老人跌落事故頻發(fā)[7-10]。劉瑋[11]對重慶市渝中區(qū)5個典型老舊社區(qū)進行了梯道照明的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)這些社區(qū)的梯道基本沒有照明,無法滿足老年人夜間出行的基本需求，同時對于一些坡度較大的梯道，老年人出行也十分不便。以重慶市渝中區(qū)嘉陵橋西村為例，社區(qū)已經(jīng)歷經(jīng)多輪改造[12-15]，但是針對光環(huán)境的改造相對較少，采用的手法也較為簡單，其照明的功能性和景觀性還有待提升。

綜上所述，老舊社區(qū)的梯道照明問題突出，亟待解決。

1 戶外梯道照明需求

1.1 梯道照明與跌落事件的相關(guān)性

Jacobs[16]、Ghodsi[17]、Stevens[18]、Hamel[19]、Hausdorff[20]的研究發(fā)現(xiàn)老年人在樓梯墜落的風險比年輕人高，并且照明不良與樓梯墜落風險增加有關(guān)。Bosse等[21]的研究發(fā)現(xiàn)在下樓梯過程中，老年人可能會表現(xiàn)出比年輕人更危險的運動模式，這可能說明老年人控制平衡的能力下降。Thomas等[22]、Zietz等[23]的研究發(fā)現(xiàn)與正常光線下的年輕人相比，老年人在較低光線下看臺階的時間更長、步長縮短，下樓梯更慢。

以上研究表明，樓梯的照明環(huán)境與跌落事件的風險具有相關(guān)性，并且與年輕人相比，老年人受此影響更大。

1.2 梯道照明的參數(shù)要求

Shaheen等[24]的研究發(fā)現(xiàn)與300 lx相比，11名60歲以上的受試者在50 lx的樓梯間中的行走速度、步頻較低，站立時間顯著增加。Hamel等[19]的實驗發(fā)現(xiàn)在3 lx照度條件的樓梯間中，老年人出現(xiàn)摔倒事件，而年輕人未出現(xiàn)。邢力駿[25]在研究不同室內(nèi)照度(3 lx、75 lx、300 lx)對老年人下樓梯的穩(wěn)定性的影響時發(fā)現(xiàn),照度為75 lx時基本可以滿足老年人的需求。劉瑋[11]的實驗發(fā)現(xiàn)，梯道踏面陰影比例位于0.25～0.5之間，踏步踢面照度定為踏面照度的1/2時最佳，照度下限值為10 lx。

國外的規(guī)范[26-28]對室內(nèi)樓梯的照度規(guī)定大致為75～100 lx，國內(nèi)相關(guān)照明規(guī)范[29]對室內(nèi)樓梯間的照度規(guī)定是住宅建筑樓梯間為50 lx，教育建筑樓梯間為100 lx，CIE出版物[30]中提到了階梯的照明設(shè)計原則，對于踏面的照度建議值為不小于40 lx，對于踢面的照度建議值為不大于20 lx(表1)。

表1 CIE 136—2000人行階梯和坡道上的照度要求[30]Table 1 CIE 136—2000 Lighting requirements on steps and ramps

室外梯道相比于室內(nèi)樓梯的情況更為復(fù)雜，但是二者特征相似，從安全通過的角度考慮，具有一定的共通性，室內(nèi)樓梯照明的相關(guān)標準可作為室外梯道照明研究的參考。

1.3 梯道照明與社區(qū)活力的相關(guān)性

城市夜景照明通過強化人們對空間元素的感知，提高夜間城市的可識別性[31],包括道路、邊界、區(qū)域、節(jié)點和標志物這五個城市基本元素[32]。成功的活力空間往往具有較強的空間辨識性，并有助于形成特色的視覺景觀,從而吸引游客與市民前往，城市活力得到激發(fā)和提升[33]。藝術(shù)化的城市照明可以創(chuàng)造出充滿社會性、娛樂性的室外空間，打破夜間的限制，激發(fā)特定的社會活動[34]。Pihlajaniemi[35]在對城市公共空間的研究中發(fā)現(xiàn)，適應(yīng)使用者行為活動的城市照明能從視覺、行為、社交、心理等多個層面影響人們對于城市空間的體驗，增加人們夜間使用城市公共空間的頻率和時間，對提升城市活力產(chǎn)生積極作用。

社區(qū)是縮小版的城市，社區(qū)的活力也受特定空間視覺景觀的影響，利用既有公共空間，通過特定的事件經(jīng)營和文化活動來代替以物質(zhì)更新為主體的傳統(tǒng)更新模式，也是一種塑造城市內(nèi)涵與活力的策略[33]。在嘉西村的社區(qū)中，梯道作為主要的連接紐帶和特有的文化符號，通過改善梯道照明的功能性、融入照明的藝術(shù)性，可塑造山地城市老舊社區(qū)特有的夜間視覺景觀。

2 現(xiàn)場調(diào)研

嘉陵橋西村的區(qū)位、交通、景觀等條件優(yōu)越，是重慶嘉陵江畔重要的城市陽臺和景觀節(jié)點,具有豐富的文化要素。社區(qū)被城市交通干道環(huán)繞成島，車行不可達,步行需爬高坡[13],梯道既是連接紐帶，也是文化符號。社區(qū)已歷經(jīng)不同程度的改造更新，主要側(cè)重于日間公共空間，夜間照明的功能性、景觀性還有待提升[12-15]。

2.1 調(diào)研內(nèi)容

參考國內(nèi)外標準[26-30]對于室內(nèi)樓梯照明質(zhì)量的規(guī)定，確定本次現(xiàn)場調(diào)研內(nèi)容為梯道夜間照明參數(shù)(照度、色溫、顯色指數(shù))和梯道夜間照明環(huán)境主觀評價(表2)。

表2 調(diào)研內(nèi)容Table 2 Research contents

2.2 調(diào)研方法

2.2.1 客觀測量和計算

調(diào)研時間為2021年7月，考慮到重慶地區(qū)的日落時間，調(diào)研時間定為20：00—23：00。測量、計算指標包括梯道踏面平均照度、踏面照度均勻度、踢面平均照度、踢面照度均勻度、踏面陰影占比、色溫、顯色指數(shù)。測量方法參考《照明測量方法》(GB/T 5700—2008)[36]，上下臺階應(yīng)測量臺階面水平照度和臺階踢板垂直照度，測點在上下臺階橫向二等分或三等分，縱向宜將上下臺階通道間距距離5～10等分(圖1)。

圖1 照度測量方式示意圖Fig.1 Diagram of illuminance measurement method

2.2.2 主觀問卷調(diào)查

參考《光環(huán)境評價方法》(GB/T 12454—2017)和李克特量表設(shè)置滿意度評價題目，評價指標設(shè)有清晰度、均勻度、光色滿意度、眩光滿意度、整體安全感、整體滿意度。每個指標設(shè)置5個選項分別為“非常不滿意”、“不滿意”、“一般”、“滿意”和“非常滿意”。

2.3 調(diào)研結(jié)果及分析

2.3.1 客觀測量結(jié)果統(tǒng)計

嘉西村內(nèi)的梯道多達30余處，綜合考慮梯道級數(shù)、圍合形式、分布位置、人流量、照明現(xiàn)狀等因素，選取8個具有代表性的梯道進行測量，測量結(jié)果見表3。

表3 嘉西村典型梯道照明數(shù)據(jù)實測Table 3 Typical lighting data of Jiaxi Village

社區(qū)內(nèi)的照明形式以路燈立桿照明為主，光源以LED為主，少部分為熒光燈或者高壓鈉燈，形式比較單一。夜間照明嚴重不足，部分主要梯道未做專門的夜間照明，僅靠周邊住宅內(nèi)部或周邊路燈提供逸散光，居民的夜間出行無法得到保障，需用手電筒或手機補光，老年人甚至需用腳尖摸索梯道，梯道多為雙面圍合形式，寬窄不一，大多梯道在后期新添了不銹鋼扶手，為新的照明形式提供了可能性。

社區(qū)內(nèi)的照明設(shè)施數(shù)量不足且分布不均，部分梯道缺乏夜間照明。通過對社區(qū)內(nèi)的重要梯道進行夜間光環(huán)境的測量發(fā)現(xiàn)，踏面平均照度為2.28～3.93 lx，踢面平均照度為1.01～3.78 lx，均勻度為0.1～0.9，不同梯道差異性較大。參考室內(nèi)樓梯的研究結(jié)論，其照明現(xiàn)狀遠不能達到要求。

社區(qū)內(nèi)的照明質(zhì)量較差，受周圍環(huán)境、照明形式的影響，梯道踏步水平照度均勻度普遍較低，不利于夜間辨認；梯道踏面和踢面照度對比較弱，立體感差。燈具安裝位置未能在踏面上形成合適的陰影以增強辨識，踏步之間不易分辨(圖2)。

圖2 嘉西村典型梯道日間、夜間現(xiàn)狀圖Fig.2 Current situation of typical terraces at day and night

2.3.2 主觀問卷結(jié)果統(tǒng)計

2021年7月，在嘉西村共發(fā)放問卷92份，收集有效問卷(居住時間>3個月)78份。對于清晰度、均勻度、光色滿意度、眩光滿意度、整體安全感、整體滿意度這六項指標的主觀評價統(tǒng)計結(jié)果如圖3所示，問卷的可靠性分析見表4。

表4 問卷可靠性Table 4 Questionnaire reliability analysis

圖3 問卷結(jié)果統(tǒng)計圖Fig.3 Statistical chart of questionnaire results

清晰度和均勻度這兩項指標顯示，滿意及以上占比均不足20%；光色、眩光、安全感、滿意度這四項指標顯示，或由于長時間居住，對環(huán)境較為熟悉，滿意及以上的占比有明顯提高，為40%左右，但均不超過50%。在現(xiàn)場調(diào)研時，發(fā)現(xiàn)部分居民自持手電筒等照明工具通過，居民對社區(qū)的梯道照明現(xiàn)狀滿意度較低，具有提升光環(huán)境質(zhì)量的主觀愿望。

表5的speraman相關(guān)性分析和圖4交叉表統(tǒng)計顯示，清晰度、均勻度、眩光滿意度這三項指標和整體安全感之間具有顯著相關(guān)性，同時整體安全感又與整體滿意度之間也具有顯著相關(guān)性。由此可見，清晰度、均勻度、眩光滿意度三項指標在進行梯道照明設(shè)計時應(yīng)該重點考慮。

圖4 交叉表分析Fig.4 Cross table analysis

表5 相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis

3 設(shè)計策略

結(jié)合前文的研究，梯道照明設(shè)計應(yīng)綜合考慮功能性、經(jīng)濟性、景觀性。

3.1 功能性

戶外梯道照明設(shè)計應(yīng)實現(xiàn)人們在夜間安全通過的功能性要求，尤其是在老舊社區(qū)中人行通過頻率較高的梯道，結(jié)合相關(guān)標準和現(xiàn)有研究[11,25-30]，踏面照度建議值為40 lx左右，踢面照度建議值為踏面的1/2左右，不宜大于20 lx,梯道踏面陰影比例位于0.25～0.5之間較為適宜，同時結(jié)合前文的分析結(jié)果，清晰度、均勻度、眩光滿意度也應(yīng)重點考慮。

3.2 經(jīng)濟性

夜景照明應(yīng)考慮經(jīng)濟性，梯道照明在滿足功能性的基礎(chǔ)上應(yīng)避免過高的能耗[37]。在個別為營造景觀效果而需提高能耗的區(qū)段建議實行平日模式、周末模式、重大節(jié)日模式進行分級控制。

3.3 景觀性

3.3.1 照明形式

常見的梯道照明形式有路燈照明、踏步側(cè)邊照明、踏步下嵌線條燈、扶手照明[11]，如表6和圖5所示。梯道照明設(shè)計時應(yīng)結(jié)合場地現(xiàn)狀采取適宜的照明形式。

表6 常見的梯道照明形式[11]Table 6 Common forms of stair lighting

圖5 梯道照明形式示意圖Fig.5 Schematic diagram of lighting forms on stairway

3.3.2 控制模式

通過對燈具的控制模式進行設(shè)計，形成具有趣味性的照明效果或者融入人燈交互的特性，以增加景觀性。

3.3.3 氛圍營造

在滿足功能性、安全性的基礎(chǔ)上，光色可有一定的冷暖傾向，結(jié)合季節(jié)特點或場所特質(zhì)烘托特定的光環(huán)境氛圍，以提高景觀性。

4 基于設(shè)計策略的初步構(gòu)想

本研究團隊從功能性、經(jīng)濟性、景觀性出發(fā)，以劉瑋[11]的前期研究為基礎(chǔ)進行梯道照明藝術(shù)裝置設(shè)計，在2020年12月榮獲第十八屆亞洲設(shè)計學年獎“光與空間”金獎，而后在調(diào)研的基礎(chǔ)上進行深化，具體如下。

4.1 功能性

在梯道的上下兩端增加功能性路燈照明(圖6)作為基礎(chǔ)并達到照度建議值，在右側(cè)設(shè)置具有功能性照明、人燈交互、重物便攜提升功能的光藝術(shù)裝置(圖7)，通過壓力感應(yīng)向下照亮下前方的臺階，以達到清晰度的要求。如僅采用立桿照明，則均勻度較差，因此在梯道的左側(cè)設(shè)置扶手照明(圖8)以提高均勻度; 為避免產(chǎn)生眩光，三種照明方式均嚴格控制燈具遮光角。

圖6 設(shè)計概念平面示意圖Fig.6 Design concept plane diagram

圖7 設(shè)計概念右側(cè)立面示意圖Fig.7 Schematic diagram of the right elevation

圖8 設(shè)計概念左側(cè)立面示意圖Fig.8 Schematic diagram of the left elevation

4.2 經(jīng)濟性

實行平日模式、周末模式、重大節(jié)日模式進行分級控制，經(jīng)濟性方面，僅在特定時段如周末、節(jié)假日開啟三盞LED單色燈，與過往行人在墻體上形成豐富的光影效果。

白日模式[圖9(a)]：燈光關(guān)閉，右側(cè)裝置的托盤可以幫助社區(qū)人群進行重物提升，把重物放置于托盤內(nèi)，握著裝置的扶手上行，實現(xiàn)一定的便利性，至頂端后在重力的作用下自動滑落至底端，如此反復(fù)。

圖9 工況分析圖Fig.9 The operation mode

夜間互動模式[圖9(b)]：功能性燈光開啟(上下端的立桿照明、梯道左側(cè)欄桿的扶手照明、裝置的觸感下位照明)。同時，裝置的互動燈光開啟，向左側(cè)投出三色光，與行人共同在欄板上形成多彩人影。

夜間平日模式[圖9(c)]：功能性燈光開啟(上下端的立桿照明、梯道左側(cè)欄桿的扶手照明、裝置的觸感下位照明)，裝置的互動燈光關(guān)閉。

4.3 景觀性

在梯段內(nèi)采用兼具功能性與藝術(shù)性的照明策略，在左側(cè)設(shè)置扶手照明(圖8)，燈光隨人走過時逐漸增強然后熄滅，具有“呼吸”的美感。在右側(cè)設(shè)置具有功能性照明、人燈交互、重物便攜提升功能的光藝術(shù)裝置(圖7)，在特定時段如周末、節(jié)假日開啟三盞LED單色燈，與過往行人在墻體上形成豐富的光影效果[圖9(b)]。

5 討論與總結(jié)

隨著鎮(zhèn)化發(fā)展進入了提升質(zhì)量的戰(zhàn)略性調(diào)整階段[1]，國家在近幾年相繼出臺關(guān)于舊城改造、城市更新的多個重要文件[2-4]，更加注重城市發(fā)展的內(nèi)涵。

城市照明在夜間城市物質(zhì)空間環(huán)境中對城市活力的營造具有獨特的能動作用[38],城市更新除了大規(guī)模拆除棚戶區(qū)這種激進的更新方式外，更應(yīng)在保留原有城市基因的基礎(chǔ)上進行社區(qū)微改造。現(xiàn)有的老舊社區(qū)更新策略主要集中在基礎(chǔ)設(shè)施、公共空間等層面[39]，而以景觀照明為切入點的手法相對較少。從照明方式、水平、質(zhì)量、適應(yīng)性、交互控制等各個方面圍繞使用者行為模式進行針對性的城市公共照明設(shè)計，有利于提升光環(huán)境質(zhì)量與社區(qū)活力[40]。

梯道照明屬于城市公共空間照明的組成部分，其光環(huán)境質(zhì)量事關(guān)行人安全，尤其是在山地城市的老舊社區(qū)，梯坎眾多[11]、老年人口占比大[5]，光環(huán)境的重要性不言而喻。同時，燈光作為一種媒介，通過公共藝術(shù)的形式可以對夜間城市空間環(huán)境的表現(xiàn)和品質(zhì)產(chǎn)生影響[41]，或可作為老舊社區(qū)微改造的新思路。

將嘉西村的調(diào)研結(jié)果與相關(guān)標準[26-30]進行對比后發(fā)現(xiàn)，社區(qū)的梯道照明現(xiàn)狀遠達不到相關(guān)標準的要求，居民滿意度也較低。在進行梯道照明時，應(yīng)從功能性、經(jīng)濟性、景觀性進行綜合考慮。文中提出的初步設(shè)計構(gòu)想以光為切入點，將燈光藝術(shù)與重物提升這兩個要素巧妙串聯(lián)，以光作為媒介，提升老齡社會社區(qū)生活質(zhì)量，為老舊社區(qū)注入活力。

文中提出的照明藝術(shù)裝置的設(shè)計構(gòu)想具有一定的探索意義，但方案的成本相對于傳統(tǒng)的照明手法更高，不利于大面積展開，或可在特定的、適宜的局部采用，而就一般性的老舊社區(qū)可參考方案的設(shè)計思路，開發(fā)具有普適性、低成本的方案。最后，對于室外梯道光環(huán)境的最佳照明方式、色溫、照度建議值及各影響因子的權(quán)重還有待進一步研究，可為室外梯道照明提出下一步的設(shè)計策略優(yōu)選。

致謝：特別感謝劉瑋[11]的前期研究成果，為本文的研究奠定了基礎(chǔ)。