基于视觉舒适度的商场照明问题分析

党 睿，卜燕慧，王卿臣，刘 刚

(天津大学建筑学院，天津市建筑物理环境与生态技术重点实验室，天津 300072)

引言

商场在日常生活中扮演着越来越重要的角色，不仅满足人们的购物需求，还是休闲娱乐的场所，因此商场物理环境受到越来越多关注。人工照明作为建筑物理环境的重要组成部分，在满足空间光环境使用功能、营造舒适的休闲购物氛围、展示商品效果等方面起着关键作用[1, 2]。但由于商场的特殊性，照明能耗占商场建筑总能耗的35%～40%，是所有公共建筑中能耗占比最高的一类[3]。同时商场对光环境舒适度有着很高的要求，因此，如何在保证光环境舒适度要求的基础上降低照明能耗，是目前亟待解决的问题之一。

要得到商场照明舒适度评价指标体系，进而为照明节能设计提供依据，首先需要对目前我国商场人工照明中的现状问题进行分析。因此，本研究通过对北京地区的大型商场进行现场调研，采用客观物理参数测量与主观舒适度评价相结合的方法，得到实际数据，并对数据进行分析归纳，提出现存主要问题，为建立商场照明舒适度评价指标体系提供基础。

1 研究方法和内容

本研究数据源来自于北京2个大型商场的人工照明调研，由于商场为全国连锁，数量较多，且模式相同，因此具有一定的代表性。调研时间为2017年2月和7月。为排除天然光的影响，调研时间段选择为2月每天19:00—22:00，7月每天20:00—22:00。现场测试使用仪器为分光辐射亮度计CL-500A。调研方法和内容如表1所示。表1内几项关键数据解释如下：

1)公共空间人工光环境物理参数。公共空间照明水平照度：调研中将大型商业空间分为公共空

表1 调研内容和调研方法

间与店铺空间两类进行调研。公共空间包括商场一层中庭及各层交通空间。调研选择公共空间中不同照明方式的典型区域，被测公共空间位置图见图1。按照GB/T 5700—2008《照明测量方法》中的中心布点法布置测点，在每个测点0.75 m处测量三次的水平照度，取平均值减少误差[4]。

2)店铺空间人工光环境物理参数。

(a)店铺交通空间照明水平照度：将店铺照度测量分为交通空间照明及商品照明。选取店铺交通空间的不同照明方式的典型区域，采用中心布点法进行交通空间的测点布置，在每个测点0.75 m高处的测量水平照度三次，取平均值减少误差。

图1 被测公共空间位置图Fig.1 The position of public space investigated

(b)店铺商品照明水平照度：根据店铺内摆放商品货架的不同照明方式，选择货架的若干个典型区域，根据中心布点法布置测点，测量得不同照明方式对应的店铺商品人工照明水平照度。

3)主观评价参数。视觉舒适度：视觉舒适度主观评价使用问卷调查法。在进行物理参量测试的各个区域，同时发放主观调查问卷，选择顾客及店员作为评价者。在未被告知实测数据的前提下，被试者感受当前位置人工照明环境，填写调查问卷，对视觉舒适度做出评价。问卷按照舒适度水平分为5档，其中1为不舒适，2为较不舒适，3为一般，4为较舒适，5为舒适。调研种共发放300份调查问卷，回收有效问卷为289份，其中顾客与店员的比例为1∶10。

2 商场照明调研结果

2.1 公共空间照明现状

被测的商场的公共空间的位置如图1所示。商场公共区域照明情况如表2所示。

表2 商场公共区域照明情况

根据对调研数据的统计及分析,得到商场公共空间不同区域人工照明各物理参量及视觉舒适度现状(见图2、图3)。

图2 公共空间各区域平均照度Fig.2 Average illuminance in public space

图3 公共空间各区域一般显色指数Fig.3 General color rendering index in public space

由图2可知，调研商场照明公共空间平均照度总体满足规范要求，区域平均照度基本为300～400 lx，局部区域照度达到475.2 lx。且B商场公共空间平均照度高于A商场[5]。

由图3可知，调研商场公共空间一般显色指数大多高于80，满足规范要求。在实测过程中发现LED光源一般显色指数低于金卤灯显色指数[5]。

由图4可知，调研商场人工光环境公共空间色温较统一，为3 000 K低色温，局部区域为4 000 K中色温，营造了舒适温馨的商场氛围。由图5可知，调研商场人工光环境舒适度平均值在A商场约为3.5(1为不舒适，2为较不舒适，3为一般，4为较舒适，5为舒适)，B商场的视觉舒适度平均值为4.1，视觉舒适度均满足要求。公共空间人工光环境舒适度变化趋势与各人工光环境物理参数均有关[6]。

图4 公共空间各区域相关色温Fig.4 Correlated color temperature in public space

虚线表示视觉舒适度为适中图5 公共空间各区域光舒适度Fig.5 Visual comfort in public space

2.2 商场店铺照明现状

根据对调研数据的统计，得到商场店铺照明各物理参量及视觉舒适度现状(见图6～图9)。

虚线表示现行商场照明标准值图6 商场店铺照明平均照度Fig.6 Average illuminance in stores

由图6可知，共调研12间商场店铺，其中7间店铺交通空间一般照明平均照度高于1 000 lx，2间店铺为500 lx左右，7间店铺商品重点照明照度高于2 000 lx。珠宝店商品重点照明照度均高于5 000 lx，最高达到近9 000 lx，店铺照明平均照度远远高于规范要求[7]，且不同店铺差别较大，应进行实验研究得到最佳值，对照明设计进行约束，达到节能的要求。

店铺环境照明照度整体较高，重点照明照度高于一般照明。因C店铺无重点照明，因此商品垂直平均照度低于交通空间照度。由于各个店铺重点照明的布置方式相差很大，使得不同店铺商品照度与周围环境照度的对比情况差异较大[8]。

虚线表示现行商场照明标准值图7 商场店铺照明一般显色指数Fig.7 General color rendering index in stores

由图7可知，店铺人工光一般显色指数大于80，部分店铺大于90，满足规范要求[5]，可以很好的展示商品本身的颜色。店铺实测中同样发现LED光源一般显色指数低于金卤灯一般显色指数。

图8 商场店铺照明相关色温Fig.8 Correlated color temperature in stores

由图8可知，店铺照明相关色温多为3 000 K低色温，珠宝店为4 000 K中色温。调研中发现店铺照明相关色温与商品设计理念、商品定位有关，不同品牌店铺差异较大。

由图9可知，店铺人工光环境舒适度平均值大多高于3.5(1为不舒适, 2为较不舒适，3为一般，4为较舒适，5为舒适)，部分店铺视觉舒适度平均值达到4.13。视觉舒适度最高的店铺照度值远低于舒适度最低的店铺，因此初步推断并不是照度越高舒适度越高[9]。

虚线表示视觉舒适度为适中图9 商场店铺照明视觉舒适度Fig.9 Visual comfort in stores

3 结论

1)照度：商业空间的平均照度普遍高于1 000 lx，商品照度普遍高于2 000 lx，最高达到近9 000 lx，远高于现行照明标准值。且不同店铺照明设置随意，照度差异大，缺乏统一标准的指导。因此，照度高和标准不统一是目前商业照明能耗过高的主要因素。

2)色温：多数店铺照明使用3 000 K左右的低色温光源，部分为4 000 K的中色温光源，因此商场照明以中、低色温光源为主。

3)显色性：所有光源的一般显色指数均大于80，满足规范要求。同时实测中发现LED光源显色指数明显低于金卤灯显色指数，但根据视觉舒适度评价结果显示，被试者并未对二者造成的显示效果感觉到明显差异。因此CRI显色指数计算方法是否适用于评价LED光源显色性，尚存在问题。

4)照明方式：商场公共空间多采用均匀布置内嵌筒灯的照明方式，部分设置有LED灯带。店铺重点照明常见方式为轨道灯或者灯带，光源为LED或者金卤灯。

5)视觉舒适性：根据现场评价结果，目前商场的照明环境基本能够满足舒适度要求，但不同店铺的视觉舒适度存在差异。此外，舒适度与照度和色温等指标均有关联，但具体详细模型需要进一步实验研究。

综上所述，由于目前基于光环境舒适度的商场照明标准不完善，导致光环境差异大、照明能耗过高等问题，因此商场照明及其光环境视觉舒适度亟待通过科学方法建立照明评价指标体系和评估标准。