《基于人机工程学的大学校园光环境》
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摘要：为了探究东北农业大学寝室的自然照明和人工照明光环境的情况,通过实地测量、调查走访来分析某一寝室内光环境的现状以及存在的问题,并利用DLAIux evo照明设计软件进行现状模拟,提出空间光环境改善方案.
关键词：学生公寓 环境 DLAIux evo
一、引言
高校学生宿舍作为与学生息息相关的建筑类型,对自然采光、人工照明有着独特的要求.首先,宿舍的采光功能比较独特,它不仅要充分满足学生的学习生活,还要满足学生的日常生活需求,对室内外采光的要求也比较高;其次,大学生在校宿舍一般相对于普通住宅来说,空间十分紧凑、有限,床位的摆放也是相对固定的,而且宿舍内很少能随意移动读书或学习的位置;再次,宿舍通常采用的是高低床和家具的这种组合形式,这在一定程度上会严重影响室内外光线的均匀分布;最后,宿舍通常采用的是单侧开窗采光形式,而进深较大,照度沿整个房间进深方向衰减很快,分布很不均匀,只能用来保证不同程度进深的室内光照.
二、实例概况
选取的研究对象为农大北十宿舍楼,此建筑共6层,呈“凹”字形.选取样本对象为二楼某寝室,南北朝向,南侧光源射入,进深5700mm,开间3600mm,层高3000mm,窗户尺寸为1500×2000mm,窗台高1000mm.
三、室内光环境测量
1.自然光
（1）光环境初步分析
寝室室内自然光的来源为南侧的窗户,由于是侧窗进行采光,靠近窗户的一侧会比较亮,而靠近寝室门的另一侧比较暗,这种采光情况在夏季特别明显,而且,夏天由于太阳高度反射角较大,发光强度大,所以直射入室内的太阳光比较强烈,使室内的光照度不均匀.
（2）照度测量
于2019年4月16日下午1：30对寝室内仅在自然光照的情况下,进行照度测试,测试仪器为照度测量仪.
分别选取宿舍内经常使用的位置为测试点：走道位置A、B,下层床铺位置C、D,书桌位置E、F,远离窗户的衣柜位置G、H,对这8个测点进行照度的测量,测量高度为0.8m,测试结果如表一.
2.人工光环境调查
（1）光环境初步分析
在晚上,室内日光灯照明强度决定了光环境的质量,寝室人工照明为两盏62Lm的日光灯,灯管沿着房间深度方向一条线进行布置,到桌子的直线距离约为2.5m,宿舍的桌子尺寸为0.52×0.67等于0.34㎡.
由于灯管离桌面的距离较高,如果要让桌面达到学习的照度要求,例如200-300Lux,就要提高灯管的功率,这一方面会造成能源浪费,同时太亮的灯管会造成炫光,对同学的健康造成影响.
但如果刻意降低灯管的高度,一方面会造成在上铺的同学行动不方便,同时会导致屋内四壁昏暗,会给人比较压抑的感觉,而且如果空间照度差异太大,会引发炫光,导致视觉疲劳.
（2）照度测量
于2019年4月16日晚上8：00对寝室内部人工照明光环境进行测试,测试仪器为照度测量仪.
分别选取宿舍内经常使用的位置为测试点：走道位置A、B,下层床铺位置C、D,书桌位置E、F,远离窗户的衣柜位置G、H,进行日光灯照度的测量,测量高度为0.8m,测试结果如表二.
四、光照问题总结
1.室内自然光照度不均,单侧窗户内采光的照度沿房间进深有所衰减,从窗户位置的桌子到房间深处的柜子处,照度值明显有所下降.2.房间东面采光照度不如西面采光好,除靠窗户的A、C位置外,其余位置基本不满足国家采光标准规定的室内临界值50Lux的要求.3.学生在寝室需要学习,两旁书桌的照度值分别为29Lux、26Lux,根据国家采光标准规定的阅览照度为200Lux,不能满足要求.4.日光灯照度虽然相对均匀,但仍不能完全满足学校根据《建筑照明设计标准》GB 50034-2004学生宿舍人工照明照明标准值为150Lux的照明要求.达不到舒适学习的要求,长时间对学生的视力有所损害.5.经过走访发现,宿舍采光受楼层分布的影响,宿舍楼周围有高大树木与建筑的影响,层数越高的其采光效果越好;宿舍底层由于受到周围环境的遮挡,采光环境较差,使用人工照明的时间更多.
五、空间光环境模拟优化
1.改进措施
（1）改善室内的采光遮阳措施.采用薄型纯棉织物制作窗帘的形式,能通过室外透过一定程度的自然光线,给室内提供一定的亮度,避免夏季午后强烈的室外光照;（2）侧面门窗应该采用先进的扩散投光材料.为了有效的克服侧窗房间采光照度变化剧烈、在房间深处照度不足等缺点,除了侧窗采用先进的日光系统外,也可以采用中空玻璃、乳白玻璃、玻璃砖等扩散透光的装饰材料,在一定程度上能提高房间整体采光和深处的照度,有利于加大房屋进深.（3）为了有效改善室内的照度,可以在窗外侧加一遮阳棚, 防止日光直射入室内,然后在窗台上放一反光面,让太阳光从反光面反射到室内的天花板上,再漫射到室内,这样白天室内不开灯也能满足一般要求.
3.DIALux模型模拟
根据模拟图计算出的照度,我们可以发现,改善后的室内大部分区域满足《建筑照明设计标准》GB 50034-2004学生宿舍照明标准值为150Lux的要求.
4.模拟结果分析
（1）對比分析
（2）总结分析
①.优化的模拟图是将灯管方向更改为垂直于床的方向,增大垂直方向的照度;在门口上方安装一个嵌入式筒灯,由于房间进深,门口照度弱,以此来增大门口区域的照度.②.优化后的照度图与之前照度表对比,照度明显增大且相对均匀,满足《建筑照明设计标准》GB 50034-2004学生宿舍照明标准值为150Lux的要求.③.工作面照度仍为50lux,与之前比较没有变化,这就需要同学们另外使用台灯进行照明.
参考文献：
李昊, 闫增峰. 西安市高校学生宿舍光环境优化设计研究[J]. 陕西建筑, 2016（10）.
吴蔚, 倪绍敏. 南京某高校学生宿舍天然光环境的调研与分析[J]. 照明工程学报, 2019（3）：132-138.
作者简介：
陈雨晗,女,本科,东北农业大学环境设计学.
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