Ⅴ类光气候区图书馆老年阅览区光环境分析——以重庆市图书馆为例

王燕尼，杨春宇，李娟洁，李官未

(重庆大学 建筑城规学院；山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆 400045)

Ⅴ类光气候区图书馆老年阅览区光环境分析
——以重庆市图书馆为例

王燕尼，杨春宇，李娟洁，李官未

(重庆大学 建筑城规学院；山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆 400045)

人口老龄化将是我国21世纪整个社会所面临的最严峻问题之一。随着年龄增长带来的视觉机能退化以及我国Ⅴ类光气候区年均总照度值较低的特性，常规的照明与老年人阅读需求不相适应。文章对重庆市图书馆老年阅读区的光环境进行实地勘测并建立数字模型，结合软件对数据进行分析，提出相应的优化策略，改善老年人阅读的光环境。

Ⅴ类光气候区；老年人；阅览室；光环境

0 引 言

图书馆代表着一个城市的文化形象，在我国文化发展的过程中起着非常重要的作用。随着国家对全民读书的倡导，越来越多的老年人选择图书馆来度过闲暇时光。据此，需要指出的一个事实是，我国正在面临着严重的老龄化。我国第六次人口普查(2010)资料显示：60岁以上的老年人口占总人口数的13.31%。《老龄蓝皮书——中国老龄产业发展报告》(2014)中指出，21世纪中叶，我国老年人口将经历一个急速膨胀的时期，到2030年，65岁以上人口将达到3.71 亿人，所占人口比例高达25.3%。

随着年龄的增长人们的视力会相应退化,Ⅴ类光气候区的年均总照度值较低，特别是冬季日照缺乏，因此，研究图书馆老年人阅读空间光环境具有重要意义。文章通过重庆市图书馆老年阅览区光环境实地调研，主要从平均照度和照度均匀度两个方面，对测量数据进行软件模拟，针对老年阅览区的光环境做出相应的设计及调整，提出对老年人阅读有利的优化策略。

1 图书馆老年阅览区现状测量及评价

1.1 阅览区现状

笔者在重庆市图书馆(图1)阅读时，发现老年阅览区的照度似乎并不能满足老年人的需求，于是对其进行了详细测量。老年人随着年龄的增长视力会相应下降，不少老年人读书看报时会比较费力，图书馆缺乏相应的措施来保障老年人的权益，甚至桌面上有不少灯具是坏的，并没有及时更换。

图1 重庆市图书馆

1.2 阅览区光环境测量

使用专业测量仪器XYI-Ⅲ全数字照度计、SYD-m60红外测距仪、数码相机等，对老年阅览区的光环境进行了较为详细的测量(表1)。测量时为白天，图书馆老年阅览区光环境为天然光与人工照明的结合。

表1 图书馆建筑照明测量

老年阅览区立面的玻璃幕墙引入了大量的天然光，天然光是最理想的光源，显色性最好，人眼在天然光下是最舒适的，目前任何人造光源都代替不了。

经测量，老年阅览区靠近玻璃幕墙的中间区域的书桌(图2)，距顶部人工照明灯具16.816 m，可以看出该区域光环境以自然光为主，照度仅有280 lx。处于拐角幕墙位置的书桌(图3)，照度相对高一些，为311 lx。在测量过程中发现由中部到拐角幕墙处的读书人数逐渐增多，拐角处的人数最多。由此可以看出自然光更舒适，更容易满足人们的需求。

图2 中间区域书桌

图3 拐角处书桌

1.3 阅览区光环境测量结果

对老年阅览区测量后，将有关数据进行汇总(表2)，使测量结果简单明了，易于分析。

表2 老年阅览区照明基本数据

由表2数据可知，整个老年阅览区的照度普遍偏低，远不能满足国家标准。从最小照度与平均照度、最大照度的比值来看，仅有部分工作面的照度均匀度满足不低于0.7的要求。

1.4 阅览区照明现状评价

根据测量所得数据，老年阅览区的照度不符合规范要求，甚至有些区域相差甚远，而且照度均匀度也不够。靠玻璃幕墙的一排方形书桌临窗面照度大致在300 lx，背窗面仅200 lx左右；距离玻璃幕墙较远处的沙发及小圆桌处，照度仅70 lx左右；距离幕墙较近的圆形书桌，由于中间突起书架，照度分布非常不均匀，最高110 lx,最低44.5 lx,相差65.5 lx。综合分析，所测量面的照度远达不到国家标准所要求的500 lx(表3)。测量时为白天，若阴天状态下，天然光加上人工照明，仅能满足一半的照度要求。同时，测量期间，针对看书的光环境，对少数几位经常来图书馆的老人进行了询问，受访者一致觉得图书馆的照度不能满足看书的要求，感觉在这种光环境下读书容易疲劳。

表3 文化建筑照明标准值

2 基于软件作简单分析

作者根据实地测量与资料查找，建立了简单的模型进行光环境分析。Ecotect擅长分析建筑的天然采光，DIA Lux适用于分析室内的人工照明，考虑到建筑的形式与内部空间的造型，两者相结合，对图书馆老年阅览区的光环境进行分析，列举几种优化方案并做出比较。

2.1 基于Ecotect对建筑天然采光的简单分析

图书馆老年阅览区域为大面积玻璃幕墙，天然光起到非常重要的作用。首先利用软件分析天然光对建筑的影响，将模型导入Ecotect中，得出图书馆的日照辐射分析(图4)。中庭区域接受日照时间最久。结合重庆的气象数据，经过精确计算得出图书馆的采光照明分析(图5)，半开放中庭区域的天然采光最好。因此，白天中庭区域最适宜作为老年阅览区。

图4 图书馆接受日照时间

图5 图书馆天然采光分析

2.2 基于DIA Lux 对建筑室内人工照明的简单分析

因为建筑中庭的高度，不能确定所使用灯具的具体型号及功率，所以，在DIA Lux中选择一种灯具用来示意。然后，在灯具不变的前提下，改变灯具的数量以及布置方式等，对空间的照度分布进行分析。

在照明分析中，工作面具有多样性的特点，选取最具代表性的工作面1为分析工作面，工作面1为靠近幕墙处的方形书桌(图6、图7)。

图6 阅览区书桌样式

图7 中庭顶棚灯具布置

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

数据如表4所示，经过分析与对比，方案一灯具数量增加，空间的照度与均匀度均得到有效改善，但是能耗很大，中庭高度较大较空旷，光损失较多；方案二改变布置方式，书桌上方灯具密布，远离书桌部分逐渐稀疏，阅读照度提高，照度均匀度降低；方案三在书桌上加局部照明，桌面阅读区域照度改善，大空间照度变化不明显。因此，单一的方式不足以解决如此大空间的照明设计，多种方式结合才能得到最优的照度及照度均匀度。

3 结 论

调研发现，重庆市图书馆老年阅览区的照明环境较差，总体照度较低，照度均匀度不够。文章通过改变光源布置方式、增补灯具和加入局部照明的方法，提出几种优化方案，借助DIAlux evo照明设计软件进行分析计算，模拟优化后的阅览区照明效果，比较几种方案的优缺点。数据分析得出，增补灯具虽然可以提高照度，但是会增加能耗，改变灯具的布置方式和加入局部照明可以改善照度，但是照度均匀度会有所下降。因此，在层高如此高的大空间下，又有大面积的玻璃幕墙引入大量天然光，单一的照明方式或只做单独的调整并不能满足照明的需求，应该结合室内空间的形式，多种方式并行，以求得最佳效果。另外，关于老年人的阅读照明研究，在住宅照明方面有一定的成果，但是对于老年人的公共阅读空间照明并没有太多的研究文献，希望老年人的阅读照明问题能吸引更多的关注，为老年人营造良好的阅读光环境。

[1] 刘炜，杨春宇，陈仲林.老年人住宅照明光环境[J].照明工程学报，2001(3)：14-17.

[2] 崔哲，陈尧东，郝洛西.基于老年人视觉特征的人居空间健康光环境研究动态综述[J].照明工程学报，2016(5)：21-26.

[3] 张玉芳.老年人室内照明光环境试验及研究[D].天津大学，2006.

[4] 吴淑英，颜华，史秀茹.老年人视觉与照明光环境的关系[J].眼视光学杂志，2004(1)：56-58.

[5] 李农，梁凯.老年居住建筑照明标准的研究[J].照明工程学报，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 基金项目：国家自然科学基金项目(51478060) 作者简介：王燕尼，女，重庆大学建筑城规学院硕士研究生，主要从事建筑技术科学(光学方向)研究。