伍長生,何 滎,張昕爍,米石祎
(重慶大學(xué) 建筑城規(guī)學(xué)院,重慶 400045)
地下停車庫作為城市重要的公共服務(wù)設(shè)施,為解決停車問題提供了良好的場所。例如,高校校園的地下停車庫有效緩解校園內(nèi)車輛占道、堵塞消防通道、人車混行等問題,同時也為周邊市民提供停車空間。由于地下停車庫燈具長時間和高頻次的使用,其照明質(zhì)量和能耗等問題則引起了關(guān)注,文章主要探討照明質(zhì)量相關(guān)問題。
根據(jù)地下停車庫的特點(diǎn),以《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034—2013) 、《照明測量方法》(GB/T 5700—2008)等國家標(biāo)準(zhǔn)為地下停車庫的照明設(shè)計(jì)和照明質(zhì)量評價(jià)依據(jù),在進(jìn)行停車庫照明設(shè)計(jì)時,應(yīng)根據(jù)視覺要求、作業(yè)性質(zhì)和環(huán)境條件,通過對光源、燈具的選擇和配置,使工作區(qū)域空間具備合理的照度、顯色性和適宜的亮度分布以及舒適的視覺環(huán)境。文章對重慶大學(xué)B區(qū)足球場地下停車庫的照度值進(jìn)行定量分析,綜合評價(jià)停車庫的實(shí)際照明質(zhì)量。
地下停車庫照明以功能性照明為主。依據(jù)不同的照明功能,照明種類一般包括正常照明和應(yīng)急照明,其中應(yīng)急照明內(nèi)容不在此次討論范圍內(nèi)。地下車庫照明既滿足車輛進(jìn)出的要求,也滿足停車場中安保與監(jiān)控的照明要求,確保人身及財(cái)務(wù)的安全。重慶大學(xué)B區(qū)地下停車庫具有一般地下停車庫的典型特征,因此可以被選擇作為研究地下停車庫的照明環(huán)境的案例。
地下停車庫位于重慶大學(xué)B區(qū)足球場下(圖1),其地下停車庫總建筑面積約30 000 m2,建筑層數(shù)為兩層,負(fù)一層層高3.5 m,負(fù)二層層高3.4 m,停車庫只停放小型車和微型車,停車位有1 031個。車庫出入口3個,人行出入口12個,其中包括4個電梯出入口,車庫內(nèi)設(shè)引導(dǎo)和監(jiān)控系統(tǒng)。
重慶大學(xué)B區(qū)足球場地下停車庫類型為常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)車庫,結(jié)構(gòu)類型為鋼筋混凝土框架,采用垂直式汽車停車方式。通過現(xiàn)場調(diào)研,在停車庫出入口的縱向通道頂部采用熒光燈管,布置方式與通道方向一致,在停車位的上方布置同樣的燈具,其方向與車位長邊方向一致,車庫邊緣角落的燈具布置方式同樣如此。另外,筆者發(fā)現(xiàn)停車庫負(fù)一層(圖2)有許多不亮的燈具,負(fù)二層(圖3)也有少量燈具已壞,負(fù)一層照明環(huán)境比負(fù)二層差。
測量時間為2018年7月7日21: 00—22: 00,測量對象為重慶大學(xué)B區(qū)足球場地下停車庫,總共有兩層。由于負(fù)一層存在許多燒壞不亮的燈具,會影響測量準(zhǔn)確性,這里選取負(fù)二層地下車庫為測量目標(biāo),測量區(qū)域位置等同?;诘叵峦\噹觳煌恼彰鲄^(qū)位,選取了3處具有代表性的測量區(qū)域(圖4),分別為縱向長軸通道1區(qū)、橫向短軸通道2區(qū)和停車位3區(qū)。以地面引導(dǎo)標(biāo)識線和周邊4個柱子共同構(gòu)成測量邊界區(qū),選取的3個測量區(qū)域面積有所不同,分別如圖5、圖6、圖7所示,圖中紅線即為測量區(qū)域的邊界區(qū)。
實(shí)驗(yàn)測量主要選用全數(shù)字照度計(jì)、紅外測距儀,并且使用卷尺、粉筆和手機(jī)相機(jī)作為輔助。夜間21∶00時開始測量,在沒有天然光和其他非被測光源影響下進(jìn)行,另外現(xiàn)場的照明光源點(diǎn)亮已有40 min以上,符合《照明測量方法》(GB/T 5700—2008)中對氣體放電燈類光源照度測量的規(guī)定。
依據(jù)《照明測量方法》(GB/T 5700—2008)中的規(guī)定,車庫類建筑室內(nèi)照明照度測量測點(diǎn)的間距一般在0.5~10 m之間選擇,規(guī)范中提供了2.0 m×2.0 m 或4.0 m×4.0 m的橫縱向間距取值??紤]到停車庫面積足夠大,以及更為合適數(shù)量的測點(diǎn),提高照度測量的準(zhǔn)確性,采取了2.0 m×2.0 m的橫縱向間距,1區(qū)橫向取4個點(diǎn)和縱向5個點(diǎn),考察面積約48 m2;2區(qū)橫縱向分別取3個點(diǎn)和5個點(diǎn),考察面積約36 m2;3區(qū)橫縱向分別取4個點(diǎn)和3個點(diǎn),考察面積約24 m2。另外,根據(jù)規(guī)范要求,測點(diǎn)以地平面作為測量面。選用中心布點(diǎn)法進(jìn)行測量,測量各個采樣點(diǎn)的地面水平照度,3個區(qū)域的測量布點(diǎn)方式示意圖分別如圖8、圖9、圖10所示,并有標(biāo)明燈具所在位置和數(shù)量。
圖1 重慶大學(xué)B區(qū)足球場地下停車庫
圖2 地下停車庫負(fù)一層
圖3 地下停車庫車負(fù)二層
圖4 地下停車庫負(fù)一層平面圖
圖5 負(fù)二層縱向通道1區(qū)
圖6 負(fù)二層橫向通道2區(qū)
圖7 負(fù)二層停車位3區(qū)
根據(jù)《照明測量方法》(GB/T 5700—2008)中關(guān)于被測面平均照度和照度均勻度的計(jì)算公式,被測面平均照度按式(1)計(jì)算(對采用中心布點(diǎn)法的照度測量)。
式中:Eav為平均照度,Ei為在第i 個測量點(diǎn)上的照度,M為縱向測點(diǎn)數(shù),N為橫向測點(diǎn)數(shù)。
照度均勻度按式(2)計(jì)算(在這里使用規(guī)定表面上的最小照度和平均照度之比)。
式中:U2為照度均勻度,Emin為測量點(diǎn)的最小照度值,Eav為平均照度。根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,其調(diào)研計(jì)算結(jié)果見表1。
相較而言,3區(qū)(停車位)的單個測點(diǎn)最大照度值最高,1區(qū)(縱向通道)和2區(qū)(橫向通道)的單個測點(diǎn)最大照度值比較接近,同時其單個測點(diǎn)最小照度值也是如此。
圖8 1 區(qū)測點(diǎn)示意圖
圖9 2區(qū)測點(diǎn)示意圖
10 3 區(qū)測點(diǎn)示意圖
表1 地下停車庫3個測量區(qū)域的照度和照度均勻度評價(jià)結(jié)果表
由表1可知,1區(qū)和2區(qū)的照度平均值均低于標(biāo)準(zhǔn)值50 lx,而3區(qū)的照度平均值高于標(biāo)準(zhǔn)值50 lx,另外3個區(qū)域的照度均勻度都高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.6,其中3區(qū)的照度均勻度最高,其他2個區(qū)域大致接近。
基于前面調(diào)研采集的數(shù)據(jù),對結(jié)果進(jìn)行了簡要說明,另外,筆者將照度數(shù)據(jù)處理成照度曲面圖,分別為1區(qū)照度曲面圖(圖11)、2區(qū)照度曲面圖(圖12)、3區(qū)照度曲面圖(圖13),其在空間中能形象地反映停車庫地面照度值分布的高低變化情況,同等照度曲線類似,兩者有助于結(jié)果的分析與評價(jià)。
造成以上的測量結(jié)果,筆者分析可能有以下幾個原因:首先,基于同樣的間距,同時保持3個區(qū)域采樣數(shù)量不相同,所代表的區(qū)域面積依次減小,使得實(shí)驗(yàn)測量的數(shù)據(jù)更具可信度,減小偶然因素的影響。其次,3區(qū)的測點(diǎn)最大照度值最高,最小照度值也最高,其他兩個區(qū)則比較接近,主要是因?yàn)?個測量區(qū)域的面積不同,但是卻布置有同樣數(shù)量的燈具。如,3區(qū)的燈具是橫縱向布置方式,造成其附近地面某個測點(diǎn)照度的疊加,單位面積照度值比較大,產(chǎn)生更好的亮度視覺,相對于1區(qū)、2區(qū)的單位面積照度值略大,并且照度平均值也略大,其結(jié)果符合現(xiàn)場實(shí)況。再者,1區(qū)和2區(qū)的照度平均值略高于標(biāo)準(zhǔn)值要求,原因在于有周圍其他的因素影響,包括頂部設(shè)備管道造成的局部遮擋、頂部有少量燈具未亮等因素。3區(qū)的照度平均值遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)值,其原因在于由柱子限定的車位面積相對于其他兩個區(qū)域面積較小,燈具數(shù)量也相同,因而遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)值。最后,停車庫的墻面和頂面為白色粉刷面,反光系數(shù)最高,地面為普通水刷石面,反光系數(shù)次之,光源處加燈罩,燈具距離地面高度為3 m,使更多光線能反射到地面。
因此,地下停車庫負(fù)二層的整體照明環(huán)境質(zhì)量較好,基本滿足駕駛?cè)藛T的視覺照度要求,基本符合《照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034—2013)中的停車庫標(biāo)準(zhǔn)值,對于地下停車庫負(fù)一層而言,由于熒光燈管有許多燒壞,不具有實(shí)驗(yàn)和研究的代表性。
圖11 1區(qū)通道地面照度曲面圖
圖12 2區(qū)通道地面照度曲面圖
圖13 3區(qū)停車位地面照度曲面圖
重慶大學(xué)B區(qū)足球場地下停車庫照明質(zhì)量有待改善,首先是停車庫負(fù)一層燒壞的燈具,現(xiàn)場照明環(huán)境較差,因而亟需更換并定期檢查維護(hù)。停車庫負(fù)二層照明環(huán)境良好,基本滿足要求,但也存在一定問題,需在節(jié)能的條件下進(jìn)行改善。由于地下停車庫基本上全天候開啟熒光燈,燈具的時間能耗損失較大,為節(jié)能可更換為LED燈具。改善停車庫照明環(huán)境首先要能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,同時又不高于照明標(biāo)準(zhǔn),以免造成能耗損失。因此,優(yōu)化燈具功率,合理布置燈具數(shù)量和燈具方向,及時進(jìn)行燈具的維護(hù)與更新,實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域照度均勻度的改善。對于停車庫轉(zhuǎn)彎、交叉路口等特殊區(qū)域可以適當(dāng)增加燈具數(shù)量,便于目標(biāo)的識別。適當(dāng)提高地面的反射率,有助于增加路面的照度,同時應(yīng)考慮地面眩光的問題??傮w來說,文章結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場調(diào)研情況,使本評價(jià)內(nèi)容具有一定的參考性,希望對今后其他地下停車庫照明設(shè)計(jì)和改造以及照明環(huán)境質(zhì)量評價(jià)有借鑒價(jià)值。