《城市軌道交通光環境設計導則》編制研究

■劉麗萍 馬 曄 何治新

（1.廣州地鐵設計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 背景與意義

隨著人們生活水平的提高，對出行空間的品質和體驗要求也逐漸提升。目前國內軌道交通車站的內裝，在照明方面主要以滿足功能需求為主。但現階段，也有越來越多的軌道照明設計開始探索具有品質體驗的主題照明。這些主題照明可以帶給乘客與眾不同的心理體驗。主題有多種類型，有以地域文化、歷史文化為主題，也有以城市風貌為主題，以自然元素為主題等。這種形式，將地鐵空間形成了城市文化傳播的重要載體，擴展了公共空間的文化傳播屬性，也帶給了乘客美的感受。主題照明設計，從參數設置和流程要求上與功能照明設計有很大不同，亟需規范引導。

同時LED等新光源的出現，以及在軌道交通空間中的大量應用，形成了環境照明、LED屏、廣告照明等各類發光體同時存在的情況。現狀尚無規范，提出多類光源的參數設定要求。

隨著主題照明設計的出現和新型光源的應用，對城市軌道交通光環境設計規范的需求也越來越凸顯。規范應從結合照明主題出發，考慮照明對環境、乘客的體驗影響，為投資方、設計方、建設方提供軌道交通光環境設計方法和流程方法。

2 國內規范現狀

目前，涉及城市軌道交通光環境的規范主要有GB/T 16275-2008《城市軌道交通照明》、GB 50034-2013 《建筑照明設計標準》、JGJ/T 243-2011《交通建筑電氣設計規范》。對于光環境的要求主要集中在照度標準值、照度均勻度、UGR、光源顏色、過渡照明、Ra等基礎參數。例如照度要求：走廊樓梯平臺——普通75lx/高檔150lx，通道——150lx，站廳——普通100lx/高檔200lx，站臺75lx；照度均勻度≥0.60；UGR站廳/站臺——普通＜22/高檔 ＜25。以上參數主要關注于滿足功能照明、照明安全等基礎要求，對于空間主題設計、結合廣告Led屏等復雜光環境系統方面，缺乏規定，也未涉及到設計流程和方式方法的引導。設計師需要了解如何設計才能更好的滿足規范要求，設計導則類規范則可以在這方面發揮更重要的作用。

3 國內主要城市地鐵調研分析

規范的制定應基于每個階段的實際需求，實際需求應當從調研中獲得。本研究調研了北京、上海、廣州等3個城市37座軌道交通空間的調研，時間上包含了不同建設階段，空間上包含了站臺、站廳、出入口等空間，類型上包含了參數調研和主題風格調研。交通系統是乘客參與的系統，光環境又是主觀和客觀相結合的環境。所以在調研中，增加了乘客評價。將從數據出發的客觀評價和從使用者出發的主觀感知，進行結合分析，提出相應的光環境量化要求。

3.1 參數調研

現狀軌道交通的調研，參數方面從照度、均勻度和色溫等方面進行。均勻度的落實情況較好。照度直接影響到人的視敏度，進而影響到疏散安全和疏散速度，原有規范將地面照度照度作為安全指標研究的重要因素。基于對國內主要城市對北上廣的37座車站照度情況的測量，目前國內地鐵空間的照度情況常見于以下四個區間：150lx以下、150-250lx、250-350lx，350lx以上。在調研中，受訪對象對于250-300lx區間的照度水平滿意度最高，其次是200-250lx區間和300-350lx區間。

色溫是光源顏色的指標，暖色光可營造柔和舒緩的氣氛，冷色光則可營造高效簡潔的氛圍。在目前國內的地鐵站中，色溫主要在4000-6000K之間，部分空間色溫高于6000K，則明顯引起滿意度下降。

3.2 裝飾風格及空間環境調研

目前國內地鐵站中大部分以功能照明為主，小部分開始探索主題照明。從裝飾設計和照明設計結合的程度來看，可分為燈光配合主題類，和燈光營造主題類。燈光配合主題類是發展的雛形，以室內裝飾為主營造主題，燈光配合空間內部裝修風格的需求進行點綴，在三個城市都有一定的嘗試。另一種形式是燈光營造主題類，即整體風格由燈光為主進行空間塑造，帶給乘客沉浸式體驗，這種形式上海已有部分站在嘗試探索。

4 城市軌道交通光環境設計導則內容

設計導則重在提出照明品質的關鍵參數和參數值，提供方式方法，提出流程要求。輔助設計師在關鍵環節考慮對應問題，達成設計目標。

4.1 照明品質

照明品質應從安全、節能、舒適三個維度，進行要素選擇和指標設定。要素選擇，代表了設計的關注點 ：a保障基礎通行，還是也要提升品質和體驗；b 如何解決LED新光源質量參差不齊的問題；c 如何融合多類光源特質(LED屏+廣告+導視）。指標設定的環節，則是將乘客的感性體驗轉化成理性的指標數字，指導設計師的目標設計和驗收檢驗。

安全方面，是照明基礎，主要從照度和均勻度方面進行要求。根據以上調研分析的結果，可將人流量大的重點站，高峰時段的平均照度設置在250-300lx區間，站臺200-250lx區間。普通站的人流量較少，可適當降低照度要求，站廳150-250lx區間，站臺150lx。均勻度維持現國標行標的要求。

節能方面，主要包含單燈功率和功率密度的要求，導則同時提供了多種實現方法。可通過時間控制、回路設置和控制系統調控達到功率密度的要求。以回路設置為例，提出通過產品檢測和多產品橫向對比，選擇優質高效節能產品；其次可以通過多回路設置進行節能，平峰時段的功能照明燈具設置為一個回路，高峰時段增加的燈具設置為另一個回路。對彩色照明燈具或間接氛圍照明燈具，可另單獨設置為一個或多個回路，在周末或節假日時期開啟。以上方式可通過時間控制實現，也可以通過人流量探測的方式進行動態控制。

舒適方面，包含色溫色彩、多光源亮度、方向定位、天然采光、頻閃等要求。根據調研結果，色溫建議維持在4000-6000K之間。人流量大的站可選擇5000-6000K，人流量較小的站可設置在4000-5000K。多光源亮度應考慮比例要求，建議廣告燈箱和LED屏亮度不大于350cd/m2。標識亮度與面積有關，2～10 m2時亮度應控制在400 cd/m2以內，小于 2 m2的標識不宜高于 500 cd/m2。

在方向定位方面，研究嘗試了空間明亮感與軌道交通空間的結合。研究參考了空間明亮感指數的計算方式，綜合考量地鐵空間的結構與光環境情況。地鐵空間光環境具有空間開敞、結構規律有序的特點，通過對于地鐵站的調研分析，對站廳、站臺兩部分空間提出了空間明亮感的建議值，建議站臺空間的明亮感設置在10-30（標準空間設置在10-20，明亮空間設置在20-30），站廳空間設置在5-25（標準空間設置在5-15，明亮空間設置在15-25）。

引入天然光線對于提升地鐵光環境舒適度具有多方面的意義。天然光線在地下空間不僅可以補充部分照度要求，達到節約能源的目標，還能降低人在地下空間行走的焦慮等不良感受。因此在實際應用中，如具備環境條件，可通過平天窗天然采光、多面天窗天然采光、導光管采光等方式引入天然光。

其它方面還應該注意眩光和頻閃。眩光方面應關注UGR眩光指數、光源表面亮度、保護角等指標；頻閃方面應通過閃變指數（PstLM＞1），頻閃效應指數（SVM＞1.6）和波動深度進行設定。

4.2 設計流程

對城市軌道交通進行照明設計，可首先以城市為單元對車站進行規劃，或以整條線路為單元進行規劃。規劃應對標準站和特色站的比例數量，以及特色站的主題定位、單元成本等內容。標準站可按照原有設計流程進行，但在每個步驟關注照明參數設定。特色站的照明設計流程應該與建筑設計和建筑裝飾設計結合，要關注照明設計與裝修設計的對接節點，甚至要關注與建筑設計的對接節點。可通過空間結構設計、裝飾設計、顏色設計等方面結合打造空間的照明體驗。如需要在空間結構方面出發有較大的設計空間，照明設計要在建筑設計時段介入；如果需要在裝飾設計上進行獨特風格的設計，則應在裝飾設計階段介入，根據裝飾主題設計照明主題，也可以與裝飾設計師共同制定主題，考慮使用藝術裝置、間接照明等方式去進行照明主題的闡釋；另外可以通過色彩表現為空間帶來活力，主色調的設置應與該站的主題定位有關，色坐標、色域及模式調節也是照明設計中不可忽略的一環。

在番禺站的設計中，照明設計師從裝飾設計的后期階段進入。所以主要采用色彩表現的方式增加體驗感。18號線的定位是灣區藍，是大海的象征，代表科技、理智、智慧發展。22號線選用金屬橙，是溫暖的象征，代表陽光、活力、創新發展。這兩個顏色作為番禺站的主色調在裝飾和照明中進行融合體現。同時在節日也會有其它顏色的變幻，但為了避免過高的飽和度，燈具增加了白光燈珠，采用了RGBW四色合一的設計，與周邊的裝飾更加匹配。同時在主要時段，主要采取白光照明。白光照明中增加了氛圍調節，采取了冷暖光的設計，在冬季采用暖光，夏季采用冷光，增加了環境對人的情緒調節作用。

設計流程方面，導則分為六個步驟進行引導,并在番禺站的設計中進行了實踐，實現了良好的設計效果。對于不用空間等級、空間劃分給出了不同的設計方式及建議，主要流程為：主題風格確定、空間類型劃分、照度等級選擇、節能措施、燈具選型、燈具數量確定等主要流程，在其中還有燈具組合方式、軟件模擬驗證等流程穿插。其中標準站和特色站是兩種不同的主題風格，標準站可主要考慮功能照明，特色站需要重點考慮主題風格在各個流程中的貫穿。這兩種不同主題風格的車站，設計流程相同，但在每個步驟中需要考慮的重點都不盡相同（見圖1）。

圖1 兩類不同風格的軌道交通站設計流程

第一步，確定主題風格分類，建議以整條線路為單元，規劃標準站和特色站的數量和選擇；第二步，照明與裝飾結合方式，標準站主要考慮功能需求，而特色站需要考慮風格設定，以及在建筑設計、裝飾設計階段共同提出風格設定；第三步，照明標準值設定，普通站主要以功能為主，可以低檔值做為目標值，特色站使用的裝飾類燈具較多，但也不應該超過功率密度的高檔值。第四步，節能措施方面，可通過燈具選擇、分區設計、天然光利用等措施，回路控制方面特色站則需要設計的回路類型則更復雜；第五步，燈具選型方面，標準站可建立燈具庫，從中選擇高效節能耐久的燈具，特色站則需要根據空間主題定制燈具；第六步，確定燈具數量，標準站可通過粗略計算和模擬計算結合的方式確定，特色站則需要考慮不同回路的燈具開啟情況，保障只開啟平峰時段燈具時滿足低值要求，又能滿足開啟裝飾照明時不超過功率密度的高檔值。

5 結 語

城市軌道交通光環境設計導則編制研究，是針對現狀乘客對良好體驗空間的需求，以及新型LED光源出現的復雜光環境問題提出。旨在提供給設計師設計依據和設計方法，以及提供給管理者流程依據，在各步驟中應關注的重要節點。研究通過對北京、上海、廣州的37個車站調研，采集并分析了客觀數據和主觀評價數據，梳理為安全、節能、舒適三個維度的照明參數要求，對各類參數要求提出了數值建議。在分時段照度、多光源亮度，空間明亮感等數值的提出和制定方面，彌補了規范空白。在設計流程方面，提出了六個設計步驟，以及標準站和特色站兩類不同站，在各設計步驟中的不同關注點，為城市軌道交通車站的設計及建設提供了參考依據。