《城市轨道交通光环境设计导则》编制研究

■刘丽萍 马 晔 何治新

（1.广州地铁设计研究院股份有限公司；2. 北京清城品盛照明研究院有限公司）

1 背景与意义

随着人们生活水平的提高，对出行空间的品质和体验要求也逐渐提升。目前国内轨道交通车站的内装，在照明方面主要以满足功能需求为主。但现阶段，也有越来越多的轨道照明设计开始探索具有品质体验的主题照明。这些主题照明可以带给乘客与众不同的心理体验。主题有多种类型，有以地域文化、历史文化为主题，也有以城市风貌为主题，以自然元素为主题等。这种形式，将地铁空间形成了城市文化传播的重要载体，扩展了公共空间的文化传播属性，也带给了乘客美的感受。主题照明设计，从参数设置和流程要求上与功能照明设计有很大不同，亟需规范引导。

同时LED等新光源的出现，以及在轨道交通空间中的大量应用，形成了环境照明、LED屏、广告照明等各类发光体同时存在的情况。现状尚无规范，提出多类光源的参数设定要求。

随着主题照明设计的出现和新型光源的应用，对城市轨道交通光环境设计规范的需求也越来越凸显。规范应从结合照明主题出发，考虑照明对环境、乘客的体验影响，为投资方、设计方、建设方提供轨道交通光环境设计方法和流程方法。

2 国内规范现状

目前，涉及城市轨道交通光环境的规范主要有GB/T 16275-2008《城市轨道交通照明》、GB 50034-2013 《建筑照明设计标准》、JGJ/T 243-2011《交通建筑电气设计规范》。对于光环境的要求主要集中在照度标准值、照度均匀度、UGR、光源颜色、过渡照明、Ra等基础参数。例如照度要求：走廊楼梯平台——普通75lx/高档150lx，通道——150lx，站厅——普通100lx/高档200lx，站台75lx；照度均匀度≥0.60；UGR站厅/站台——普通＜22/高档 ＜25。以上参数主要关注于满足功能照明、照明安全等基础要求，对于空间主题设计、结合广告Led屏等复杂光环境系统方面，缺乏规定，也未涉及到设计流程和方式方法的引导。设计师需要了解如何设计才能更好的满足规范要求，设计导则类规范则可以在这方面发挥更重要的作用。

3 国内主要城市地铁调研分析

规范的制定应基于每个阶段的实际需求，实际需求应当从调研中获得。本研究调研了北京、上海、广州等3个城市37座轨道交通空间的调研，时间上包含了不同建设阶段，空间上包含了站台、站厅、出入口等空间，类型上包含了参数调研和主题风格调研。交通系统是乘客参与的系统，光环境又是主观和客观相结合的环境。所以在调研中，增加了乘客评价。将从数据出发的客观评价和从使用者出发的主观感知，进行结合分析，提出相应的光环境量化要求。

3.1 参数调研

现状轨道交通的调研，参数方面从照度、均匀度和色温等方面进行。均匀度的落实情况较好。照度直接影响到人的视敏度，进而影响到疏散安全和疏散速度，原有规范将地面照度照度作为安全指标研究的重要因素。基于对国内主要城市对北上广的37座车站照度情况的测量，目前国内地铁空间的照度情况常见于以下四个区间：150lx以下、150-250lx、250-350lx，350lx以上。在调研中，受访对象对于250-300lx区间的照度水平满意度最高，其次是200-250lx区间和300-350lx区间。

色温是光源颜色的指标，暖色光可营造柔和舒缓的气氛，冷色光则可营造高效简洁的氛围。在目前国内的地铁站中，色温主要在4000-6000K之间，部分空间色温高于6000K，则明显引起满意度下降。

3.2 装饰风格及空间环境调研

目前国内地铁站中大部分以功能照明为主，小部分开始探索主题照明。从装饰设计和照明设计结合的程度来看，可分为灯光配合主题类，和灯光营造主题类。灯光配合主题类是发展的雏形，以室内装饰为主营造主题，灯光配合空间内部装修风格的需求进行点缀，在三个城市都有一定的尝试。另一种形式是灯光营造主题类，即整体风格由灯光为主进行空间塑造，带给乘客沉浸式体验，这种形式上海已有部分站在尝试探索。

4 城市轨道交通光环境设计导则内容

设计导则重在提出照明品质的关键参数和参数值，提供方式方法，提出流程要求。辅助设计师在关键环节考虑对应问题，达成设计目标。

4.1 照明品质

照明品质应从安全、节能、舒适三个维度，进行要素选择和指标设定。要素选择，代表了设计的关注点 ：a保障基础通行，还是也要提升品质和体验；b 如何解决LED新光源质量参差不齐的问题；c 如何融合多类光源特质(LED屏+广告+导视）。指标设定的环节，则是将乘客的感性体验转化成理性的指标数字，指导设计师的目标设计和验收检验。

安全方面，是照明基础，主要从照度和均匀度方面进行要求。根据以上调研分析的结果，可将人流量大的重点站，高峰时段的平均照度设置在250-300lx区间，站台200-250lx区间。普通站的人流量较少，可适当降低照度要求，站厅150-250lx区间，站台150lx。均匀度维持现国标行标的要求。

节能方面，主要包含单灯功率和功率密度的要求，导则同时提供了多种实现方法。可通过时间控制、回路设置和控制系统调控达到功率密度的要求。以回路设置为例，提出通过产品检测和多产品横向对比，选择优质高效节能产品；其次可以通过多回路设置进行节能，平峰时段的功能照明灯具设置为一个回路，高峰时段增加的灯具设置为另一个回路。对彩色照明灯具或间接氛围照明灯具，可另单独设置为一个或多个回路，在周末或节假日时期开启。以上方式可通过时间控制实现，也可以通过人流量探测的方式进行动态控制。

舒适方面，包含色温色彩、多光源亮度、方向定位、天然采光、频闪等要求。根据调研结果，色温建议维持在4000-6000K之间。人流量大的站可选择5000-6000K，人流量较小的站可设置在4000-5000K。多光源亮度应考虑比例要求，建议广告灯箱和LED屏亮度不大于350cd/m2。标识亮度与面积有关，2～10 m2时亮度应控制在400 cd/m2以内，小于 2 m2的标识不宜高于 500 cd/m2。

在方向定位方面，研究尝试了空间明亮感与轨道交通空间的结合。研究参考了空间明亮感指数的计算方式，综合考量地铁空间的结构与光环境情况。地铁空间光环境具有空间开敞、结构规律有序的特点，通过对于地铁站的调研分析，对站厅、站台两部分空间提出了空间明亮感的建议值，建议站台空间的明亮感设置在10-30（标准空间设置在10-20，明亮空间设置在20-30），站厅空间设置在5-25（标准空间设置在5-15，明亮空间设置在15-25）。

引入天然光线对于提升地铁光环境舒适度具有多方面的意义。天然光线在地下空间不仅可以补充部分照度要求，达到节约能源的目标，还能降低人在地下空间行走的焦虑等不良感受。因此在实际应用中，如具备环境条件，可通过平天窗天然采光、多面天窗天然采光、导光管采光等方式引入天然光。

其它方面还应该注意眩光和频闪。眩光方面应关注UGR眩光指数、光源表面亮度、保护角等指标；频闪方面应通过闪变指数（PstLM＞1），频闪效应指数（SVM＞1.6）和波动深度进行设定。

4.2 设计流程

对城市轨道交通进行照明设计，可首先以城市为单元对车站进行规划，或以整条线路为单元进行规划。规划应对标准站和特色站的比例数量，以及特色站的主题定位、单元成本等内容。标准站可按照原有设计流程进行，但在每个步骤关注照明参数设定。特色站的照明设计流程应该与建筑设计和建筑装饰设计结合，要关注照明设计与装修设计的对接节点，甚至要关注与建筑设计的对接节点。可通过空间结构设计、装饰设计、颜色设计等方面结合打造空间的照明体验。如需要在空间结构方面出发有较大的设计空间，照明设计要在建筑设计时段介入；如果需要在装饰设计上进行独特风格的设计，则应在装饰设计阶段介入，根据装饰主题设计照明主题，也可以与装饰设计师共同制定主题，考虑使用艺术装置、间接照明等方式去进行照明主题的阐释；另外可以通过色彩表现为空间带来活力，主色调的设置应与该站的主题定位有关，色坐标、色域及模式调节也是照明设计中不可忽略的一环。

在番禺站的设计中，照明设计师从装饰设计的后期阶段进入。所以主要采用色彩表现的方式增加体验感。18号线的定位是湾区蓝，是大海的象征，代表科技、理智、智慧发展。22号线选用金属橙，是温暖的象征，代表阳光、活力、创新发展。这两个颜色作为番禺站的主色调在装饰和照明中进行融合体现。同时在节日也会有其它颜色的变幻，但为了避免过高的饱和度，灯具增加了白光灯珠，采用了RGBW四色合一的设计，与周边的装饰更加匹配。同时在主要时段，主要采取白光照明。白光照明中增加了氛围调节，采取了冷暖光的设计，在冬季采用暖光，夏季采用冷光，增加了环境对人的情绪调节作用。

设计流程方面，导则分为六个步骤进行引导,并在番禺站的设计中进行了实践，实现了良好的设计效果。对于不用空间等级、空间划分给出了不同的设计方式及建议，主要流程为：主题风格确定、空间类型划分、照度等级选择、节能措施、灯具选型、灯具数量确定等主要流程，在其中还有灯具组合方式、软件模拟验证等流程穿插。其中标准站和特色站是两种不同的主题风格，标准站可主要考虑功能照明，特色站需要重点考虑主题风格在各个流程中的贯穿。这两种不同主题风格的车站，设计流程相同，但在每个步骤中需要考虑的重点都不尽相同（见图1）。

图1 两类不同风格的轨道交通站设计流程

第一步，确定主题风格分类，建议以整条线路为单元，规划标准站和特色站的数量和选择；第二步，照明与装饰结合方式，标准站主要考虑功能需求，而特色站需要考虑风格设定，以及在建筑设计、装饰设计阶段共同提出风格设定；第三步，照明标准值设定，普通站主要以功能为主，可以低档值做为目标值，特色站使用的装饰类灯具较多，但也不应该超过功率密度的高档值。第四步，节能措施方面，可通过灯具选择、分区设计、天然光利用等措施，回路控制方面特色站则需要设计的回路类型则更复杂；第五步，灯具选型方面，标准站可建立灯具库，从中选择高效节能耐久的灯具，特色站则需要根据空间主题定制灯具；第六步，确定灯具数量，标准站可通过粗略计算和模拟计算结合的方式确定，特色站则需要考虑不同回路的灯具开启情况，保障只开启平峰时段灯具时满足低值要求，又能满足开启装饰照明时不超过功率密度的高档值。

5 结 语

城市轨道交通光环境设计导则编制研究，是针对现状乘客对良好体验空间的需求，以及新型LED光源出现的复杂光环境问题提出。旨在提供给设计师设计依据和设计方法，以及提供给管理者流程依据，在各步骤中应关注的重要节点。研究通过对北京、上海、广州的37个车站调研，采集并分析了客观数据和主观评价数据，梳理为安全、节能、舒适三个维度的照明参数要求，对各类参数要求提出了数值建议。在分时段照度、多光源亮度，空间明亮感等数值的提出和制定方面，弥补了规范空白。在设计流程方面，提出了六个设计步骤，以及标准站和特色站两类不同站，在各设计步骤中的不同关注点，为城市轨道交通车站的设计及建设提供了参考依据。