王燕尼，楊春宇，李娟潔，李官未

(重慶大學(xué) 建筑城規(guī)學(xué)院；山地城鎮(zhèn)建設(shè)與新技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400045)

Ⅴ類(lèi)光氣候區(qū)圖書(shū)館老年閱覽區(qū)光環(huán)境分析
——以重慶市圖書(shū)館為例

王燕尼，楊春宇，李娟潔，李官未

(重慶大學(xué) 建筑城規(guī)學(xué)院；山地城鎮(zhèn)建設(shè)與新技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400045)

人口老齡化將是我國(guó)21世紀(jì)整個(gè)社會(huì)所面臨的最嚴(yán)峻問(wèn)題之一。隨著年齡增長(zhǎng)帶來(lái)的視覺(jué)機(jī)能退化以及我國(guó)Ⅴ類(lèi)光氣候區(qū)年均總照度值較低的特性，常規(guī)的照明與老年人閱讀需求不相適應(yīng)。文章對(duì)重慶市圖書(shū)館老年閱讀區(qū)的光環(huán)境進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)并建立數(shù)字模型，結(jié)合軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的優(yōu)化策略，改善老年人閱讀的光環(huán)境。

Ⅴ類(lèi)光氣候區(qū)；老年人；閱覽室；光環(huán)境

0 引 言

圖書(shū)館代表著一個(gè)城市的文化形象，在我國(guó)文化發(fā)展的過(guò)程中起著非常重要的作用。隨著國(guó)家對(duì)全民讀書(shū)的倡導(dǎo)，越來(lái)越多的老年人選擇圖書(shū)館來(lái)度過(guò)閑暇時(shí)光。據(jù)此，需要指出的一個(gè)事實(shí)是，我國(guó)正在面臨著嚴(yán)重的老齡化。我國(guó)第六次人口普查(2010)資料顯示：60歲以上的老年人口占總?cè)丝跀?shù)的13.31%?！独淆g藍(lán)皮書(shū)——中國(guó)老齡產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》(2014)中指出，21世紀(jì)中葉，我國(guó)老年人口將經(jīng)歷一個(gè)急速膨脹的時(shí)期，到2030年，65歲以上人口將達(dá)到3.71 億人，所占人口比例高達(dá)25.3%。

隨著年齡的增長(zhǎng)人們的視力會(huì)相應(yīng)退化,Ⅴ類(lèi)光氣候區(qū)的年均總照度值較低，特別是冬季日照缺乏，因此，研究圖書(shū)館老年人閱讀空間光環(huán)境具有重要意義。文章通過(guò)重慶市圖書(shū)館老年閱覽區(qū)光環(huán)境實(shí)地調(diào)研，主要從平均照度和照度均勻度兩個(gè)方面，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件模擬，針對(duì)老年閱覽區(qū)的光環(huán)境做出相應(yīng)的設(shè)計(jì)及調(diào)整，提出對(duì)老年人閱讀有利的優(yōu)化策略。

1 圖書(shū)館老年閱覽區(qū)現(xiàn)狀測(cè)量及評(píng)價(jià)

1.1 閱覽區(qū)現(xiàn)狀

筆者在重慶市圖書(shū)館(圖1)閱讀時(shí)，發(fā)現(xiàn)老年閱覽區(qū)的照度似乎并不能滿足老年人的需求，于是對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)測(cè)量。老年人隨著年齡的增長(zhǎng)視力會(huì)相應(yīng)下降，不少老年人讀書(shū)看報(bào)時(shí)會(huì)比較費(fèi)力，圖書(shū)館缺乏相應(yīng)的措施來(lái)保障老年人的權(quán)益，甚至桌面上有不少燈具是壞的，并沒(méi)有及時(shí)更換。

圖1 重慶市圖書(shū)館

1.2 閱覽區(qū)光環(huán)境測(cè)量

使用專(zhuān)業(yè)測(cè)量?jī)x器XYI-Ⅲ全數(shù)字照度計(jì)、SYD-m60紅外測(cè)距儀、數(shù)碼相機(jī)等，對(duì)老年閱覽區(qū)的光環(huán)境進(jìn)行了較為詳細(xì)的測(cè)量(表1)。測(cè)量時(shí)為白天，圖書(shū)館老年閱覽區(qū)光環(huán)境為天然光與人工照明的結(jié)合。

表1 圖書(shū)館建筑照明測(cè)量

老年閱覽區(qū)立面的玻璃幕墻引入了大量的天然光，天然光是最理想的光源，顯色性最好，人眼在天然光下是最舒適的，目前任何人造光源都代替不了。

經(jīng)測(cè)量，老年閱覽區(qū)靠近玻璃幕墻的中間區(qū)域的書(shū)桌(圖2)，距頂部人工照明燈具16.816 m，可以看出該區(qū)域光環(huán)境以自然光為主，照度僅有280 lx。處于拐角幕墻位置的書(shū)桌(圖3)，照度相對(duì)高一些，為311 lx。在測(cè)量過(guò)程中發(fā)現(xiàn)由中部到拐角幕墻處的讀書(shū)人數(shù)逐漸增多，拐角處的人數(shù)最多。由此可以看出自然光更舒適，更容易滿足人們的需求。

圖2 中間區(qū)域書(shū)桌

圖3 拐角處書(shū)桌

1.3 閱覽區(qū)光環(huán)境測(cè)量結(jié)果

對(duì)老年閱覽區(qū)測(cè)量后，將有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總(表2)，使測(cè)量結(jié)果簡(jiǎn)單明了，易于分析。

表2 老年閱覽區(qū)照明基本數(shù)據(jù)

由表2數(shù)據(jù)可知，整個(gè)老年閱覽區(qū)的照度普遍偏低，遠(yuǎn)不能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。從最小照度與平均照度、最大照度的比值來(lái)看，僅有部分工作面的照度均勻度滿足不低于0.7的要求。

1.4 閱覽區(qū)照明現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

根據(jù)測(cè)量所得數(shù)據(jù)，老年閱覽區(qū)的照度不符合規(guī)范要求，甚至有些區(qū)域相差甚遠(yuǎn)，而且照度均勻度也不夠。靠玻璃幕墻的一排方形書(shū)桌臨窗面照度大致在300 lx，背窗面僅200 lx左右；距離玻璃幕墻較遠(yuǎn)處的沙發(fā)及小圓桌處，照度僅70 lx左右；距離幕墻較近的圓形書(shū)桌，由于中間突起書(shū)架，照度分布非常不均勻，最高110 lx,最低44.5 lx,相差65.5 lx。綜合分析，所測(cè)量面的照度遠(yuǎn)達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所要求的500 lx(表3)。測(cè)量時(shí)為白天，若陰天狀態(tài)下，天然光加上人工照明，僅能滿足一半的照度要求。同時(shí)，測(cè)量期間，針對(duì)看書(shū)的光環(huán)境，對(duì)少數(shù)幾位經(jīng)常來(lái)圖書(shū)館的老人進(jìn)行了詢問(wèn)，受訪者一致覺(jué)得圖書(shū)館的照度不能滿足看書(shū)的要求，感覺(jué)在這種光環(huán)境下讀書(shū)容易疲勞。

表3 文化建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值

2 基于軟件作簡(jiǎn)單分析

作者根據(jù)實(shí)地測(cè)量與資料查找，建立了簡(jiǎn)單的模型進(jìn)行光環(huán)境分析。Ecotect擅長(zhǎng)分析建筑的天然采光，DIA Lux適用于分析室內(nèi)的人工照明，考慮到建筑的形式與內(nèi)部空間的造型，兩者相結(jié)合，對(duì)圖書(shū)館老年閱覽區(qū)的光環(huán)境進(jìn)行分析，列舉幾種優(yōu)化方案并做出比較。

2.1 基于Ecotect對(duì)建筑天然采光的簡(jiǎn)單分析

圖書(shū)館老年閱覽區(qū)域?yàn)榇竺娣e玻璃幕墻，天然光起到非常重要的作用。首先利用軟件分析天然光對(duì)建筑的影響，將模型導(dǎo)入Ecotect中，得出圖書(shū)館的日照輻射分析(圖4)。中庭區(qū)域接受日照時(shí)間最久。結(jié)合重慶的氣象數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)精確計(jì)算得出圖書(shū)館的采光照明分析(圖5)，半開(kāi)放中庭區(qū)域的天然采光最好。因此，白天中庭區(qū)域最適宜作為老年閱覽區(qū)。

圖4 圖書(shū)館接受日照時(shí)間

圖5 圖書(shū)館天然采光分析

2.2 基于DIA Lux 對(duì)建筑室內(nèi)人工照明的簡(jiǎn)單分析

因?yàn)榻ㄖ型サ母叨?，不能確定所使用燈具的具體型號(hào)及功率，所以，在DIA Lux中選擇一種燈具用來(lái)示意。然后，在燈具不變的前提下，改變燈具的數(shù)量以及布置方式等，對(duì)空間的照度分布進(jìn)行分析。

在照明分析中，工作面具有多樣性的特點(diǎn)，選取最具代表性的工作面1為分析工作面，工作面1為靠近幕墻處的方形書(shū)桌(圖6、圖7)。

圖6 閱覽區(qū)書(shū)桌樣式

圖7 中庭頂棚燈具布置

方案平均照度/lx最小照度/lx最大照度/lx最小照度/平均照度最小照度/最大照度方案一5124565310.890.86方案二4933955080.800.78方案三4233074820.730.64

數(shù)據(jù)如表4所示，經(jīng)過(guò)分析與對(duì)比，方案一燈具數(shù)量增加，空間的照度與均勻度均得到有效改善，但是能耗很大，中庭高度較大較空曠，光損失較多；方案二改變布置方式，書(shū)桌上方燈具密布，遠(yuǎn)離書(shū)桌部分逐漸稀疏，閱讀照度提高，照度均勻度降低；方案三在書(shū)桌上加局部照明，桌面閱讀區(qū)域照度改善，大空間照度變化不明顯。因此，單一的方式不足以解決如此大空間的照明設(shè)計(jì)，多種方式結(jié)合才能得到最優(yōu)的照度及照度均勻度。

3 結(jié) 論

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，重慶市圖書(shū)館老年閱覽區(qū)的照明環(huán)境較差，總體照度較低，照度均勻度不夠。文章通過(guò)改變光源布置方式、增補(bǔ)燈具和加入局部照明的方法，提出幾種優(yōu)化方案，借助DIAlux evo照明設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行分析計(jì)算，模擬優(yōu)化后的閱覽區(qū)照明效果，比較幾種方案的優(yōu)缺點(diǎn)。數(shù)據(jù)分析得出，增補(bǔ)燈具雖然可以提高照度，但是會(huì)增加能耗，改變燈具的布置方式和加入局部照明可以改善照度，但是照度均勻度會(huì)有所下降。因此，在層高如此高的大空間下，又有大面積的玻璃幕墻引入大量天然光，單一的照明方式或只做單獨(dú)的調(diào)整并不能滿足照明的需求，應(yīng)該結(jié)合室內(nèi)空間的形式，多種方式并行，以求得最佳效果。另外，關(guān)于老年人的閱讀照明研究，在住宅照明方面有一定的成果，但是對(duì)于老年人的公共閱讀空間照明并沒(méi)有太多的研究文獻(xiàn)，希望老年人的閱讀照明問(wèn)題能吸引更多的關(guān)注，為老年人營(yíng)造良好的閱讀光環(huán)境。

[1] 劉煒，楊春宇，陳仲林.老年人住宅照明光環(huán)境[J].照明工程學(xué)報(bào)，2001(3)：14-17.

[2] 崔哲，陳堯東，郝洛西.基于老年人視覺(jué)特征的人居空間健康光環(huán)境研究動(dòng)態(tài)綜述[J].照明工程學(xué)報(bào)，2016(5)：21-26.

[3] 張玉芳.老年人室內(nèi)照明光環(huán)境試驗(yàn)及研究[D].天津大學(xué)，2006.

[4] 吳淑英，顏華，史秀茹.老年人視覺(jué)與照明光環(huán)境的關(guān)系[J].眼視光學(xué)雜志，2004(1)：56-58.

[5] 李農(nóng)，梁凱.老年居住建筑照明標(biāo)準(zhǔn)的研究[J].照明工程學(xué)報(bào)，2016(1)：60-64.

Analysis of the Lighting Environment of Library in the Ⅴ Class Light Climate District for the Elderly： A Case of the Chongqing Library

WANG Yanni，YANG Chunyu，LI Juanjie，LI Guanwei

(College of Architecture and Urban Planning，Chongqing University，Chongqing 400045,P.R.China)

An aging population in China will be one of the most serious problems which will be faced by the whole society in the 21st century. The degradation of the visual function as the growth of the age and the low illumination value of theⅤclass light climate zone which make the old people in this region have higher requirements on lighting when they are reading. In these cases, I do some research about the reading area light environment of the elderly in chongqing library, then build a digital model combined with the software to analyze data, finally put forward the corresponding exercisable optimization strategy, in order to improve the old reading light environment.

Ⅴ class climate；the elderly；reading room；light environment

2017- 01- 08 基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51478060) 作者簡(jiǎn)介：王燕尼，女，重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院碩士研究生，主要從事建筑技術(shù)科學(xué)(光學(xué)方向)研究。