基于人機工程學(xué)的大學(xué)校園光環(huán)境的研究

摘要：為了探究東北農(nóng)業(yè)大學(xué)寢室的自然照明和人工照明光環(huán)境的情況，通過實地測量、調(diào)查走訪來分析某一寢室內(nèi)光環(huán)境的現(xiàn)狀以及存在的問題，并利用DLAIux evo照明設(shè)計軟件進行現(xiàn)狀模擬，提出空間光環(huán)境改善方案。

關(guān)鍵詞：學(xué)生公寓 環(huán)境 DLAIux evo

一.引言

高校學(xué)生宿舍作為與學(xué)生息息相關(guān)的建筑類型，對自然采光、人工照明有著獨特的要求。首先，宿舍的采光功能比較獨特，它不僅要充分滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)生活，還要滿足學(xué)生的日常生活需求，對室內(nèi)外采光的要求也比較高;其次，大學(xué)生在校宿舍一般相對于普通住宅來說，空間十分緊湊、有限，床位的擺放也是相對固定的，而且宿舍內(nèi)很少能隨意移動讀書或?qū)W習(xí)的位置;再次，宿舍通常采用的是高低床和家具的這種組合形式，這在一定程度上會嚴(yán)重影響室內(nèi)外光線的均勻分布;最后，宿舍通常采用的是單側(cè)開窗采光形式，而進深較大，照度沿整個房間進深方向衰減很快，分布很不均勻，只能用來保證不同程度進深的室內(nèi)光照。

二.實例概況

選取的研究對象為農(nóng)大北十宿舍樓，此建筑共6層，呈“凹”字形。選取樣本對象為二樓某寢室，南北朝向，南側(cè)光源射入，進深5700mm，開間3600mm，層高3000mm，窗戶尺寸為1500×2000mm，窗臺高1000mm。

三.室內(nèi)光環(huán)境測量

1.自然光

（1）光環(huán)境初步分析

寢室室內(nèi)自然光的來源為南側(cè)的窗戶，由于是側(cè)窗進行采光，靠近窗戶的一側(cè)會比較亮，而靠近寢室門的另一側(cè)比較暗，這種采光情況在夏季特別明顯，而且，夏天由于太陽高度反射角較大，發(fā)光強度大，所以直射入室內(nèi)的太陽光比較強烈，使室內(nèi)的光照度不均勻。

（2）照度測量

于2019年4月16日下午1：30對寢室內(nèi)僅在自然光照的情況下，進行照度測試，測試儀器為照度測量儀。

分別選取宿舍內(nèi)經(jīng)常使用的位置為測試點：走道位置A、B，下層床鋪位置C、D，書桌位置E、F，遠(yuǎn)離窗戶的衣柜位置G、H，對這8個測點進行照度的測量，測量高度為0.8m，測試結(jié)果如表一。

2.人工光環(huán)境調(diào)查

（1）光環(huán)境初步分析

在晚上，室內(nèi)日光燈照明強度決定了光環(huán)境的質(zhì)量，寢室人工照明為兩盞62Lm的日光燈，燈管沿著房間深度方向一條線進行布置，到桌子的直線距離約為2.5m，宿舍的桌子尺寸為0.52×0.67=0.34㎡.

由于燈管離桌面的距離較高，如果要讓桌面達到學(xué)習(xí)的照度要求，例如200-300Lux，就要提高燈管的功率，這一方面會造成能源浪費，同時太亮的燈管會造成炫光，對同學(xué)的健康造成影響。

但如果刻意降低燈管的高度，一方面會造成在上鋪的同學(xué)行動不方便，同時會導(dǎo)致屋內(nèi)四壁昏暗，會給人比較壓抑的感覺，而且如果空間照度差異太大，會引發(fā)炫光，導(dǎo)致視覺疲勞。

（2）照度測量

于2019年4月16日晚上8：00對寢室內(nèi)部人工照明光環(huán)境進行測試，測試儀器為照度測量儀。

分別選取宿舍內(nèi)經(jīng)常使用的位置為測試點：走道位置A、B，下層床鋪位置C、D，書桌位置E、F，遠(yuǎn)離窗戶的衣柜位置G、H，進行日光燈照度的測量，測量高度為0.8m，測試結(jié)果如表二。

四.光照問題總結(jié)

1.室內(nèi)自然光照度不均，單側(cè)窗戶內(nèi)采光的照度沿房間進深有所衰減，從窗戶位置的桌子到房間深處的柜子處，照度值明顯有所下降。2.房間東面采光照度不如西面采光好，除靠窗戶的A、C位置外，其余位置基本不滿足國家采光標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的室內(nèi)臨界值50Lux的要求。3.學(xué)生在寢室需要學(xué)習(xí)，兩旁書桌的照度值分別為29Lux、26Lux，根據(jù)國家采光標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的閱覽照度為200Lux，不能滿足要求。4.日光燈照度雖然相對均勻，但仍不能完全滿足學(xué)校根據(jù)《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB 50034-2004學(xué)生宿舍人工照明照明標(biāo)準(zhǔn)值為150Lux的照明要求。達不到舒適學(xué)習(xí)的要求，長時間對學(xué)生的視力有所損害。5.經(jīng)過走訪發(fā)現(xiàn)，宿舍采光受樓層分布的影響，宿舍樓周圍有高大樹木與建筑的影響，層數(shù)越高的其采光效果越好;宿舍底層由于受到周圍環(huán)境的遮擋，采光環(huán)境較差，使用人工照明的時間更多。

五.空間光環(huán)境模擬優(yōu)化

1.改進措施

（1）改善室內(nèi)的采光遮陽措施。采用薄型純棉織物制作窗簾的形式，能通過室外透過一定程度的自然光線，給室內(nèi)提供一定的亮度，避免夏季午后強烈的室外光照;（2）側(cè)面門窗應(yīng)該采用先進的擴散投光材料。為了有效的克服側(cè)窗房間采光照度變化劇烈、在房間深處照度不足等缺點，除了側(cè)窗采用先進的日光系統(tǒng)外，也可以采用中空玻璃、乳白玻璃、玻璃磚等擴散透光的裝飾材料，在一定程度上能提高房間整體采光和深處的照度，有利于加大房屋進深。（3）為了有效改善室內(nèi)的照度，可以在窗外側(cè)加一遮陽棚， 防止日光直射入室內(nèi)，然后在窗臺上放一反光面，讓太陽光從反光面反射到室內(nèi)的天花板上，再漫射到室內(nèi)，這樣白天室內(nèi)不開燈也能滿足一般要求。

3.DIALux模型模擬

根據(jù)模擬圖計算出的照度，我們可以發(fā)現(xiàn)，改善后的室內(nèi)大部分區(qū)域滿足《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB 50034-2004學(xué)生宿舍照明標(biāo)準(zhǔn)值為150Lux的要求。

4.模擬結(jié)果分析

（1）對比分析

（2）總結(jié)分析

①.優(yōu)化的模擬圖是將燈管方向更改為垂直于床的方向，增大垂直方向的照度;在門口上方安裝一個嵌入式筒燈，由于房間進深，門口照度弱，以此來增大門口區(qū)域的照度。②.優(yōu)化后的照度圖與之前照度表對比，照度明顯增大且相對均勻，滿足《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB 50034-2004學(xué)生宿舍照明標(biāo)準(zhǔn)值為150Lux的要求。③.工作面照度仍為50lux，與之前比較沒有變化，這就需要同學(xué)們另外使用臺燈進行照明。

參考文獻：

李昊， 閆增峰. 西安市高校學(xué)生宿舍光環(huán)境優(yōu)化設(shè)計研究[J]. 陜西建筑， 2016（10）.

吳蔚， 倪紹敏. 南京某高校學(xué)生宿舍天然光環(huán)境的調(diào)研與分析[J]. 照明工程學(xué)報， 2019（3）：132-138.

作者簡介：

陳雨晗，女，本科，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境設(shè)計學(xué)。