大学校园夜间室外光环境测量与分析——以河北工程大学为例

张广群，程丹丹

（河北工程大学建筑与艺术学院，河北 邯郸 056038）

1 测试对象

测试对象河北工程大学位于河北省邯郸市，地处河北省南端，属暖温带大陆性季风气候，四季分明。全年无霜期200d左右，年日照2557h，光照十分充足。

河北工程大学是河北省重点骨干大学，老校区总占地面积2125亩，校舍建筑面积89.7万m2；新校区总占地面积4098亩，校舍建筑面积97.31万m2（正在建设中）。

图1

老校区占地面积大，且各区域建设时段不同，为提高测试数据说服力，本测试选取近期建设的南大门及其广场道路地块，该地块照明设施较为完善，活动人员聚集，测试的数据相对有实际意义。测试地块为矩形，总长519m，各边长长度分别为135m，130m，125m，129m，如图1所示。

2 测试方案

2.1 测试仪器及方案

本测试研究的是校园夜间道路广场光环境，因此测试时间应选在天气良好的时段，且避开风霜雨雪等不良天气的影响。本次测试时间为2018年5月31日夜间21：00～22：00，天气晴朗，符合测试要求。

测试仪器：数字照度计（JTG01数字照度计采用高精度V(λ)传感器，主机根据需要可自动存储数据，存储时间间隔可任意设置，JTG01照度计符合国家相关标准，是照明现场测试的理想选择）、测距仪。

2.2 测试内容

测量南门广场道路照度分布状况；测量南门广场道路在夜间有无辅助光源的不同情况下的照度变化；测量南门广场道路在相同光源照射下，照度随距光源距离的远近而变化的情况。

2.3 测点布置

南门广场道路，按光源点的数量布点，光源距离较大的中间适当增加测点。具体测点分布如图1所示，设定左上角（南门广场西北角）为测点A，逆时针布点，分别为A-O，共15个测点。

2.4 测试数据读取

光接收器应水平放在实际工作面上（参考民用建筑取距地0.75m，也就是室内桌子的高度）测量照度。测量时应控制变量，形成变量的对比，便于观察不同变量对照度的影响。测量者应避开光的入射方向，以防止对光接收器的遮挡。为了提高测量精度，每一测点可测试3～5次读数，然后取平均值。

3 测试数据

南门广场道路夜间光环境测试

见下表南门广场道路夜间光环境测试。

4 测试数据分析

本测试每个测点测取5组数据，取其平均值，以此降低人为或机械误差。通过数据分析，南门广场道路夜间照明照度最高点为J点，照度为109.66lx；最低点为D、H点,照度为0 lx，差值还是很明显的。根据数据分析（图2）和现场图片（图3）可知，J点由于光源位置附近没有树木遮挡，J点光源与K点光源距离较近，光照重合，且J点光源灯柱上有两盏灯，照度值大于其他测点，因此J点为最大照度点。由照片可以看出，光源处灯具数量不同，照度具有明显差异，实际测试结果显示，一盏灯具与两盏灯具的照度值相差约为一倍。由于夜晚在测试区域活动项目多为：跑步、踢毽子、打羽毛球等。测试人员在这两种环境下运动的真实体验感受是，J点（两盏灯）所提供的环境更为舒适，敞亮，有安全感；而在DH点只能跑步经过，踢毽子、打羽毛球是达不到光照要求的。

图2

测点D点与H点照度值均为0lx，除此之外，在距离D点、H点10m之外的场地，由于树木遮挡、光照强度弱等原因，照度也为0lx。因此，通过数据分析，可以看出树木遮挡对场地光照的影响比较大，尤其是对于树木遮挡严重的地方，例如测点E、I、M点，照度值都比较低。除次之外，灯具后期维护也是影响校园夜间光环境优劣的因素之一。

J测点

图3 测试现场照片

5 结论及建议

无论是在室内或是室外环境，充足的光照是满足人类生理和心理双重需求的必要条件之一，也是建筑或规划者考究设计方案的评判条件之一。满足光照规范要求的场地可以给人留下舒适的感受，从而使场地的利用率、视觉效果发挥最大效果。夜间的校园室外环境相较于城市中其他公共室外环境，具有人流集散时间段集中、非机动车较多且机动车来往较少、人群又分片集中等特点，因此，夜间校园室外环境的人工照明应满足学生流集中上下课时的疏散、非机动车的行驶、人群集会等要求。

根据校园照明规范要求，校园夜间室外照度值最低要求为1lx,在本次测试中，位于测点光源直射下方的测点照度均满足甚至高于规范要求。校园夜间在灯下的人员活动数量多，大多是踢毽子、打羽毛球等需要高照度的运动，实际体验也满足使用要求，人们在这里运动、健身、谈笑，是很积极的场所。但是在灯源与灯源之间过渡的区域，照度值接近于零，只有跑步的人员经过，却极少有人员在此逗留，这些地方给人的感受就不大安全，所以难以形成积极场地。所以在这些地点可以适当增加一些地灯、装饰灯等来提高一点点照度，即增加了灯光效果又使活动人员感到安全。

建议新加路灯、装饰灯可以选用LED太阳能灯。LED太阳能灯耗电量是普通路灯的27%，年维护费用也比普通灯低1/3，邯郸属于年阳光特别充足的地区，新型太阳能充电板在强阳光下3h或阴雨天8h储存的电量够太阳能灯用3～5d。虽然前期成本费用较高，但后期节省的费用更可观，不仅经济性良好，并且节约了资源，保护了环境。