伍長生,何 滎,張昕爍,米石祎
(重慶大學 建筑城規學院,重慶 400045)
地下停車庫作為城市重要的公共服務設施,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,其照明質量和能耗等問題則引起了關注,文章主要探討照明質量相關問題。
根據地下停車庫的特點,以《建筑照明設計標準》(GB 50034—2013) 、《照明測量方法》(GB/T 5700—2008)等國家標準為地下停車庫的照明設計和照明質量評價依據,在進行停車庫照明設計時,應根據視覺要求、作業性質和環境條件,通過對光源、燈具的選擇和配置,使工作區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境。文章對重慶大學B區足球場地下停車庫的照度值進行定量分析,綜合評價停車庫的實際照明質量。
地下停車庫照明以功能性照明為主。依據不同的照明功能,照明種類一般包括正常照明和應急照明,其中應急照明內容不在此次討論范圍內。地下車庫照明既滿足車輛進出的要求,也滿足停車場中安保與監控的照明要求,確保人身及財務的安全。重慶大學B區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境的案例。
地下停車庫位于重慶大學B區足球場下(圖1),其地下停車庫總建筑面積約30 000 m2,建筑層數為兩層,負一層層高3.5 m,負二層層高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,車庫內設引導和監控系統。
重慶大學B區足球場地下停車庫類型為常規標準車庫,結構類型為鋼筋混凝土框架,采用垂直式汽車停車方式。通過現場調研,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,筆者發現停車庫負一層(圖2)有許多不亮的燈具,負二層(圖3)也有少量燈具已壞,負一層照明環境比負二層差。
測量時間為2018年7月7日21: 00—22: 00,測量對象為重慶大學B區足球場地下停車庫,總共有兩層。由于負一層存在許多燒壞不亮的燈具,會影響測量準確性,這里選取負二層地下車庫為測量目標,測量區域位置等同。基于地下停車庫不同的照明區位,選取了3處具有代表性的測量區域(圖4),分別為縱向長軸通道1區、橫向短軸通道2區和停車位3區。以地面引導標識線和周邊4個柱子共同構成測量邊界區,選取的3個測量區域面積有所不同,分別如圖5、圖6、圖7所示,圖中紅線即為測量區域的邊界區。
實驗測量主要選用全數字照度計、紅外測距儀,并且使用卷尺、粉筆和手機相機作為輔助。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行,另外現場的照明光源點亮已有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定。
依據《照明測量方法》(GB/T 5700—2008)中的規定,車庫類建筑室內照明照度測量測點的間距一般在0.5~10 m之間選擇,規范中提供了2.0 m×2.0 m 或4.0 m×4.0 m的橫縱向間距取值。考慮到停車庫面積足夠大,以及更為合適數量的測點,提高照度測量的準確性,采取了2.0 m×2.0 m的橫縱向間距,1區橫向取4個點和縱向5個點,考察面積約48 m2;2區橫縱向分別取3個點和5個點,考察面積約36 m2;3區橫縱向分別取4個點和3個點,考察面積約24 m2。另外,根據規范要求,測點以地平面作為測量面。選用中心布點法進行測量,測量各個采樣點的地面水平照度,3個區域的測量布點方式示意圖分別如圖8、圖9、圖10所示,并有標明燈具所在位置和數量。

圖1 重慶大學B區足球場地下停車庫

圖2 地下停車庫負一層

圖3 地下停車庫車負二層

圖4 地下停車庫負一層平面圖

圖5 負二層縱向通道1區

圖6 負二層橫向通道2區

圖7 負二層停車位3區
根據《照明測量方法》(GB/T 5700—2008)中關于被測面平均照度和照度均勻度的計算公式,被測面平均照度按式(1)計算(對采用中心布點法的照度測量)。

式中:Eav為平均照度,Ei為在第i 個測量點上的照度,M為縱向測點數,N為橫向測點數。
照度均勻度按式(2)計算(在這里使用規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為測量點的最小照度值,Eav為平均照度。根據所采集的數據進行分析,其調研計算結果見表1。
相較而言,3區(停車位)的單個測點最大照度值最高,1區(縱向通道)和2區(橫向通道)的單個測點最大照度值比較接近,同時其單個測點最小照度值也是如此。

圖8 1 區測點示意圖

圖9 2區測點示意圖

10 3 區測點示意圖

表1 地下停車庫3個測量區域的照度和照度均勻度評價結果表
由表1可知,1區和2區的照度平均值均低于標準值50 lx,而3區的照度平均值高于標準值50 lx,另外3個區域的照度均勻度都高于標準規定的0.6,其中3區的照度均勻度最高,其他2個區域大致接近。
基于前面調研采集的數據,對結果進行了簡要說明,另外,筆者將照度數據處理成照度曲面圖,分別為1區照度曲面圖(圖11)、2區照度曲面圖(圖12)、3區照度曲面圖(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,兩者有助于結果的分析與評價。
造成以上的測量結果,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個區域采樣數量不相同,所代表的區域面積依次減小,使得實驗測量的數據更具可信度,減小偶然因素的影響。其次,3區的測點最大照度值最高,最小照度值也最高,其他兩個區則比較接近,主要是因為3個測量區域的面積不同,但是卻布置有同樣數量的燈具。如,3區的燈具是橫縱向布置方式,造成其附近地面某個測點照度的疊加,單位面積照度值比較大,產生更好的亮度視覺,相對于1區、2區的單位面積照度值略大,并且照度平均值也略大,其結果符合現場實況。再者,1區和2區的照度平均值略高于標準值要求,原因在于有周圍其他的因素影響,包括頂部設備管道造成的局部遮擋、頂部有少量燈具未亮等因素。3區的照度平均值遠高于標準值,其原因在于由柱子限定的車位面積相對于其他兩個區域面積較小,燈具數量也相同,因而遠高于標準值。最后,停車庫的墻面和頂面為白色粉刷面,反光系數最高,地面為普通水刷石面,反光系數次之,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,地下停車庫負二層的整體照明環境質量較好,基本滿足駕駛人員的視覺照度要求,基本符合《照明設計標準》(GB 50034—2013)中的停車庫標準值,對于地下停車庫負一層而言,由于熒光燈管有許多燒壞,不具有實驗和研究的代表性。

圖11 1區通道地面照度曲面圖

圖12 2區通道地面照度曲面圖

圖13 3區停車位地面照度曲面圖
重慶大學B區足球場地下停車庫照明質量有待改善,首先是停車庫負一層燒壞的燈具,現場照明環境較差,因而亟需更換并定期檢查維護。停車庫負二層照明環境良好,基本滿足要求,但也存在一定問題,需在節能的條件下進行改善。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,為節能可更換為LED燈具。改善停車庫照明環境首先要能達到標準要求,同時又不高于照明標準,以免造成能耗損失。因此,優化燈具功率,合理布置燈具數量和燈具方向,及時進行燈具的維護與更新,實現不同區域照度均勻度的改善。對于停車庫轉彎、交叉路口等特殊區域可以適當增加燈具數量,便于目標的識別。適當提高地面的反射率,有助于增加路面的照度,同時應考慮地面眩光的問題。總體來說,文章結合國家標準和現場調研情況,使本評價內容具有一定的參考性,希望對今后其他地下停車庫照明設計和改造以及照明環境質量評價有借鑒價值。