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高铁站候车厅照明调查与研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-05-21  来源:中国建筑电气网  作者:王立雄 霍虹光 党睿 刘刚
1 前言
 
高铁站候车厅是人员活动较为集中的公共空间,人工光环境是其室内环境的重要组成部分,对乘客候车时段的活动有着重要的影响。在进行人工照明设计时,除了满足照度值和照度均匀度的基本要求之外,从节能的角度出发,还需按照候车厅内不同的区域进行有针对性的照明设计。课题组从人工光环境舒适度的角度出发,对我国北方寒冷地区若干高铁客运站候车厅进行了调研,调研内容主要包括:室内光环境照度、照度均匀度等指标能否满足规范要求,室内人工光环境是否适宜人们活动,是否针对不同功能区布置不同的光源类型或设置适宜的开启控制方式。本文针对以上问题进行数据收集和简单分析。
 
2 光环境调研对象
 
2.1 车站选择
 
选取京广线、京沪线共七个高铁站候车厅进行调研,分别为邯郸东站、德州东站、涿州东站、保定东站、枣庄西站、泰安西站、沧州西站。上述车站按空间类型可分为两类:第一类为单层候车厅,有一个进站口和一个出站口;第二类为双层候车厅,首层有一个进站口,首层、二层各有一个出站口,在进站口一侧有一个条形通高空间(如图1所示)。
 
2.2 指标选择
 
选取照明方式、照明光源(光源类型,光源色温)、照明数量(近地面水平照度、0.75m水平照度、特殊工作面照度、最高照度、最低照度、照度均匀度),围护结构材质特性(内表面材料反射率)、乘客光环境满意度五项作为调研指标。
 
照明方式和光源类型采用现场观察的方式确定,照明数量、围护结构材质特性通过现场测量并分析计算获得,乘客光环境满意度通过现场发放问卷的形式进行调查。
 
2.3 测试方法
 
(1)照度测试方法
 
对于候车大厅普通区域,以5m×5m划分网格,采用四角布点法测量地面照度,同时为反映候车区阅读照明情况[1],测试其距地面0.75m处水平照度(如图2所示);对于特殊区域(安检、检票口、入口处计算机操作台),测量其表面水平照度;对于灯下照度,以屋顶四盏正常开启的灯具为一测试组,分别测量正灯下照度A,两灯之间照度B和四灯之间照度C(如图3所示)。
 
对于平均照度,采用公式计算:
Eav=1/4MN(ΣEθ+2ΣE0+4ΣE)
Eav—平均照度;
M、N—纵、横向网格数;
Eθ—测量区域四角处照度;
E0—除外,区域边界上的测点照度;
E—四条外边以内的测点照度.
对于照度均匀度,采用公式:
U0=Emin/Eav
U0—照度均匀度;
Emin—最小照度;
Eav—平均照度.
 
(2)反射率测试方法
 
反射率:选择不受直接光影响的被测表面位置,将照度计的接收器紧贴被测表面的某一位置,测其入射照度,然后将接收器的感光面对准同一被测表面的原来位置,逐渐平移离开,待照度值稳定后,读取反射照度[1],测量方式如图4所示。
 
3 数据分析及现存问题
 
3.1 照明方式(见图5)
 
候车厅顶棚普遍内嵌式筒灯均匀布置,个别候车厅在局部使用条状荧光灯。
 
这种照明方式有其合理性:可以提高设计、施工阶段的效率;便于维修和更换灯具;直接照明的利用率高。但是仍然存在问题:没有根据平面不同功能做有针对性的设置,影响使用且不节能;统一的设计导致室内光环境单调、无艺术性;没有根据不同室内净高设置不同等灯具种类或灯具功率,且吊装高度过高;没有采用照明智能控制系统。
 
3.2 照明光源(见图6)
 
七个候车厅普遍只用金卤灯,色温较高,均约为4700~5000K;双层候车厅中,首层采用节能灯,室内顶棚采用金卤灯;邯郸站大厅顶部为节能灯和金卤灯间隔布置;泰安西站候车厅中部布置少量荧光灯(见图7)。此照明方式有其合理性:金卤灯光效高,显色性较好,适用于高大空间;泰安西站采用少量荧光灯,丰富了室内灯光的艺术性。现存的问题:没有根据平面不同的功能,选择不同功率、显色性、光效的金卤灯。如对光环境要求较高的区域可选用陶瓷金卤灯;没有根据不同的吊装高度选择不同的灯具配广角和功率;空间高度较高时不应选用节能灯和荧光灯,不应以牺牲功能为代价追求照明艺术效果。
 
3.3 照度数据
 
3.3.1 候车大厅普通区域(见图8~9)
 
3.3.2 特殊区域(见图10~13)
 
如下表所示,各候车厅平均照度均不满足标准;由于没有重点照明,特殊平面的平均照度都不满足规范要求;邯郸、涿州、泰安三站候车厅满足照度均匀度标准;安检处照度均不满足规范要求;
 
双层候车厅二层照度明显高于一层,原因是:
 
(1)灯具种类不同(一层采用节能灯,二层采用金卤灯),功率不同(一层节能灯功率较低,二层金卤灯功率较高;
 
(2)车站候车厅入口一侧通高空间顶部的灯光被二层楼板遮挡。
 
已知二层灯具为金卤灯,一层为节能灯。二层的乘客(3位置)可以接收到B、C两区域灯具的照射;一层1位置的以及其左侧乘客只能利用到一层A区域节能灯;一层2区域乘客能利用B区域灯具,且距灯具较远,且由于配广角较小。A区域灯具对2位置乘客的影响很小(如图13所示)。
 
3.3.3 候车厅不同位置的照度不同
 
候车厅中不同位置的灯下、两灯之间、四灯之间的照度不均匀,是因为个别灯具老化或更换的灯具与原灯具规格不同。
 
3.4 材料反射率(见图14)
 
各候车厅表面材料基本相同,反射比比较接近,个别值差异较大是围护结构的洁净程度不同造成的,屋顶灯具通过地面大理石反射形成反射,但现象不明显,对乘客的正常活动影响较小,眩光的主要产生原因是广告屏幕过亮且亮度变化过大;浅色、光滑材质的室内表面对室内照度的提高有一定的积极作用,且便于清洁,但应注意避免眩光;浅色粗糙表面在提高室内照度的同时,利于减少眩光,但会对清洁工作造成一定的不便。因此,在进行设计时应进一步协调。主立面围护结构有大量透明玻璃,反射比较小,不利于提高室内照度。
 
3.5 调查问卷
 
调查显示,绝大部分乘客对现有室内光环境比较满意,少数乘客觉得室内光线较暗,没有乘客觉得室内很亮。通过查询规范发现,候车厅内的照度普遍不满足标准,个别候车厅远低于标准值,但主观调查问卷显示,大部分乘客对现有照度较为满意,并没有感到明显的不舒适(如图15所示)。但主观问卷调查结果与现行标准存在一定差异。
 
4 改进建议
 
4.1 照明方式
 
(1)根据不同使用功能进行分区照明设计;
(2)由于候车区乘客滞留时间较长,且有阅读等需求,因此需要单独设置照明设施;
(3)楼梯处、电梯处应增强指示性照明标识;
(4)安检、检票和进站口等特殊区域需进行重点照明;
(5)不同区域的灯具也可以采取不同的吊装高度:除在顶部吊装以外,还可以依托柱子、挑檐、墙壁灯建筑构件,或直接在地面设置灯具(此时应注意避免眩光)。
 
4.2 灯具光源
 
(1)根据不同的使用功能,选择不同的光源类型、功率、色温、显色性,避免使用不适用于大空间照明的光源。
(2)采用不同的配光形式:如适当减小吊装高度并增大配广角,从而减少灯具的数量。
 
4.3 控制方式
 
(1)时间根据室外光环境而定。
(2)根据时间控制:高铁站晚间客流量较少或者关闭。所以,应适时减少灯具开启数量或者全部关闭,以减少能耗。
 
5 结束语
 
通过对京沪线,京广线上七座新建高铁客运站候车厅室内人工光环境的调查研究发现,人工光环境作为影响乘客行为活动的室内环境的重要元素之一,目前还存在着许多问题,如照度普遍偏低;照度均匀度普遍偏低;相关设备、材料批量化设计而导致的不能根据具体站房的形状、尺度设计适当的光环境;广告屏幕设置不当导致眩光现象严重;灯具位置设置过高导致光通量的浪费;不同功能区统一布置灯具导致的能源浪费或照度不足等。本文针对以上不同的问题,提出了相应的改造建议,为创造舒适、健康、节能的室内光环境提供基础。 
 
参考文献
1 中华人民共和国国家标准.《照明测量方法》(GB/T5700-2008)
2 中华人民共和国国家标准.《建筑照明设计标准》(GB50034-2013)
3 党睿.魏智慧.张明宇.美术馆展厅光环境调查研究[J].《照明工程学报》,2013(5)16—21
4 党睿.张明宇.刘刚.于娟.侯丹.基于文物保护的博物馆展陈照明调查研究[J].《照明工程学报》,2013(3)18—23
5 管亚敏.铁路大型客站大空间照明方案研究[J].《铁道工程学报》,2008(115)78—81
6 邵民杰.王伟宏.倪云茹.余伟.机场航站楼大空间照明的设计与实施策略[J].《照明工程学报》,2008(4)71—78
*国家自然科学基金重点项目《寒冷气候区低能耗公共建筑空间设计理论与方法》(项目编号51338006)资助
 
 
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