关键词:楼梯间照明 老龄化 老旧住宅 主观感受 现状调研
我国人口老龄化加速发展,根据第七次全国人口普查结果,与2010年第六次全国人口普查相比,60岁及以上人口的比重上升5.44个百分点[1]。到2030年,中国将成为全球人口老龄化程度最高的国家[2]。在老旧社区改造和居家养老的背景下,身体机能是影响老年人居家养老服务需求的硬性指标[3]。其中人类视觉系统会随着年龄的增长而退化,大约60岁以后,其适应能力就会快速下降[4]。相比于年轻人,老年人对于照明环境的要求更高。
因此,针对老年人视觉特点进行有针对性的照明设计显得十分紧迫和重要[5],这其中老旧住宅楼梯间内的照明情况值得关注。本文从老年人需求出发,对天津市15处老旧住宅楼梯间进行照明数据收集及主观问卷调查,并结合主客观数据对楼梯间照明现状进行评价分析。
1.1 老年人住宅楼梯间行为活动与照明需求
老年人照明需求和老年人在住宅楼梯间内的行为活动密切相关。图1为老年人出入楼梯间的一般流程:
图1 老年人出入住宅楼梯间的一般流程
根据老年人在楼梯间内的行为活动可知,楼梯间内照明设计的首要目的是满足老年人的安全需求与生理需求,由此得出老年人在住宅楼梯间内三个主要区域的照明需求:
(1)梯段处需求。
梯段是楼梯间内最主要的功能区域。在夜间,不良的照明环境和身体及视觉功能的衰退会导致老年人在梯段行走时发生危险。因此,该处的照明要使老年人清晰地识别踏步,以保证其抬腿迈步等动作的准确性,这就需要提供足够的照度水平,而老年人保持与年轻人相同的视力所需的照明水平要提高[6]。与年轻人相比,老年人室内照明照度标准值至少要提高2~3倍[7]。同时老年人的心理感受也是需要考虑的问题,室内环境中照度和色温两个因素是相互影响的,共同对人的心理起着作用。表1列出了光源色温与照度带给老年人的综合感受[8]。
表1 光源色温与照度带给老年人的综合感受
(2)平台处需求。
对老旧住宅而言,由于物业管理的薄弱,楼梯平台经常会存有杂物。同时对于老年人而言,平台休息的作用十分显著,因此该处照明需要保证地面足够的清晰。老年人的眼部适应能力减弱,在保证照度的同时也应避免在连续的路径或空间内照度的变化过大,因为它们会在视觉上分散注意力和混淆视觉影响判断[4]。同时针对老年人的心理特点。照度均匀度的增加也有助于提升其心理感受与安全感。若灯具设置不当,产生的阴影会使老年人产生恐惧心理。
(3)门锁处需求。
因为老年人对颜色的分辨能力降低,如蓝色和绿色[7],再加之视力的下降,相比于年轻群体,对于门锁这类细致物体的识别更加困难,因此该处照明需要让老年人快速准确找到锁芯位置,从而顺利完成开关门锁,避免因长时间开关锁引起的急躁情绪和体能消耗。对此,为使老年人感觉视觉舒适,照明光源的显色性指数应大于80,以100为最佳。在波长考虑上,蓝光对视网膜有损害作用,尤其是老年人,身体各种器官都会因此受到影响,所以在照明时要考虑波长的要求,减少蓝色波段光谱能量[9]。同时为顺应一天之内的室外光环境变化,晚上宜采用2500K~3500K色温的LED照明[7]。
1.2 老年人住宅楼梯间照明指标的相关要求
表2选取了我国与以发达国家为代表的美国在楼梯间相关空间的照度参考标准。
表2 住宅及养老设施楼梯间相关空间照度值[10-13]
注:*照度标准值(地面),**照度最低值(地面)。
通过对比可知:
(1)我国仅对楼梯间整体的地面照度标准值进行说明。相比之下,美国针对老年人和普通成年人在楼梯梯段和平台处的照度都有说明。
(2)针对楼梯间等辅助交通空间的照度标准值,我国仅在针对老年人照料设施建筑的《老年人照料设施建筑设计标准》(JGJ450—2018)中进行说明。而对于诸如老旧住宅等居住建筑楼梯间,《建筑照明设计标准》(GB50034—2013)中没有针对老年人群做照度值上的说明。
(3)相比普通成年人,美国在住宅内楼梯、平台和走道区域针对老年人的照度标准均有提升,且针对老年人的照度值相比普通成年人在楼梯及平台处为翻倍关系。
在了解老年人楼梯间照明需求的基础上,为调查照明现状中的问题,对现有住宅楼梯间照明数据进行实测。依照《国务院办公厅关于全面推进城镇老旧小区改造工作的指导意见》中提及的改造对象范围[14],调研对象为2000年以前建成的天津市内老旧小区内老旧住宅,为避免受所在辖区地域的影响,所选择的老旧小区地点广泛分布在天津市内老旧小区及老旧住宅数量较多的南开区、和平区、河西区。另所选老旧小区内同类型老旧住宅具有一定规模,以保证在后续对照明现状进行主观评价时能够涉及更多的老年人群体。在此原则上筛选出具有研究条件的调研地点15处,表3为所选调研地点老旧住宅基本信息。调研时间为夜间楼梯间照明正常开启期间。
表3 调研地点老旧住宅基本信息
2.1 调研指标及方法
老旧住宅楼梯间调研指标分为照明空间指标、照明环境指标和照明参数指标。
(1)照明空间指标:包括楼梯形式、楼梯间平面尺寸、竖向尺寸以及楼梯间内外部的图像信息收集。
(2)照明环境指标:包括内部饰面材料反射比、灯具布置方式及位置、色温、光源类型。
(3)照明参数指标:包括梯段处踏步边缘水平照度、垂直照度、楼梯平台地面水平照度、入户门门锁处垂直照度、门锁处临近周围照度、单元门门厅地面水平照度。
使用卷尺进行各尺寸的测量,并使用柯尼卡美能达CL-500A手持式分光辐射照度计
进行照度、色温和反射比的测量。测量方法参考《照明测试方法》(GB/T5700—2008)[15],各区域测点分布示意如图2所示,色温测量点与照度测量点相同。
图2 楼梯间各区域测点示意图
2.2 数据评价分析
(1)照明空间指标。
调研地点中,楼梯形式方面,有13处楼梯间为平行双跑楼梯,仅在花港里和照湖里2处为三跑楼梯,可见双跑楼梯在老旧住宅中十分常见。在楼梯间空间尺寸方面,剔除两个三跑楼梯间后,其余楼梯间开间差异不大,平均为2342.3mm,进深为4955.4mm。标准层踏步数平均为16.5个,踏步宽度平均为254.7mm,高度为163.7mm。平台处净高平均为2620mm,门厅进深平均为2886.7mm,净高为2046.7mm。另调研中发现,楼梯平台处和门厅处经常会有杂物堆放,侵占了一部分通行空间,其存在一定的安全隐患(图3)。
(2)照明环境指标。
如表4所示,调研中踏步和平台均为粗糙水泥表面,墙面和天花表面材质为白色乳胶漆,因此踏步平台反射比均小于墙面天花反射比。光源类型方面,除照湖里楼梯间采用冷白色荧光灯,其余调研地点均采用暖黄色白炽灯,即除在照湖里测得色温为5348K外,其余地点所测色温均为低色温且差异不大。另外所有楼梯间都仅在楼层平台布置灯具,这其中又分为在天花处和侧墙布置两种,根据实地观察,在天花处布置灯具对整个楼梯平台照射更加均匀,而在侧墙布置灯具则容易出现照明死角且容易引起眩光。另外,楼层平台顶部存在管线外露情况,在一定程度上对光源产生了遮挡,影响了楼梯间内的照明效果。
图3 楼梯间空间被物品占用
表4 楼梯间照明环境指标
(3)照明参数指标。
由于调研楼梯间均仅在楼层平台处布置灯具,因此在梯段处对各跑段分别统计。统计结果如图4所示。根据统计结果,各楼梯间踏步边缘水平照度、垂直照度差异明显,然而整体照明水平不高,两者的最大值仅为14.3lx和15.6lx。分跑段看,踏步边缘水平照度一跑段数值与二跑段差异不大。垂直照度则由于二跑段测点无直接光源照射,数值明显低于一跑段,最高仅为1.1lx。
图4 踏步处照度统计结果
平台处、门厅处、门锁处照明指标统计结果如图5所示。
平台方面,由于中间平台无灯具布置,因此各楼梯间中间平台地面水平照度较低,均值仅为1.6lx。相比之下楼层平台地面水平照度差异明显,最高值达到21.6lx,最低值为3.3lx,然而均未达到GB50034—2013中楼梯间地面的照度标准值50lx。均匀度方面,除吉星北里和照湖里平台面积较大且灯具位置设置不当造成的照射不均情况外,其他调研地点楼层平台照度均匀度均在0.5以上。
各楼梯间入户门门锁处垂直照度数值差异较大,最大为21.3lx,最小仅为2.3lx。入户门门锁处周围临近照度与入户门门锁处垂直照度则几近一致。
由于所有楼梯间门厅处均没有单独的灯具设置,门厅处只能依靠首层平台处的光源照射,加之二层梯段的遮挡,即使是人通行的有效区域,门厅地面照度值较低,均值仅为2.5lx,均匀度范围则从0.1~0.8,差异较大。
图5 平台处、门厅处、门锁处照明指标统计结果
在现状照明数据测量的基础上,针对老旧住宅楼梯间现状照明进行主观评价。被调查者为60岁及以上人群且具有自主行动能力。同时为进一步了解年龄差异对照明环境感知的差异,对60岁以下居民发放问卷作为对照。对满意程度的考察使用语义差异量表,由被调查者用1~5尺度进行评价。问卷填写地点为楼梯间内,以保证被调查者能够直观地对楼梯间内各区域照明环境进行评价。
3.1 问题设置
针对楼梯间各个区域设置不同的评价要素。具体问题设置如表5所示。
表5 调查问卷设置
3.2 不同年龄段人群楼梯间照明需求差异分析
本次共收集242份有效问卷,其中60岁以下人群占41.3%,60岁及以上人群占58.7%。通过SPSS对问卷信度和效度的分析,问卷结果可靠性较高且结构效度良好。
相比年轻人群,老年人群在视觉系统的结构和生理上均有明显衰退,因此需要匹配更高的照明水平以满足老年人群的需求,为验证这一结论,首先将60岁及以上和60岁以下两组人群评价结果进行对比,如图6所示。
图6 两个年龄段人群问卷数据结果对比
表6 两组不同年龄段人群针对楼梯间照明现状主观评价独立样本t检验结果
注:括号内数值大于0.05,则拒绝原假设。
在t检验结果中除Q7、Q10的显著性指标大于0.05外,其余各项显著性均小于0.05。即两组人群在楼层平台地面均匀度及光色氛围满意信度的评价上不存在明显差异。而其余各评价要素的评价存在明显差异。此外,虽然60岁以下人群的评价高于60岁及以上人群,但距满意程度仍有差距,这也进一步说明了现有老旧住宅楼梯间照明水平较低,需要加以提升。
3.3 老年人群主观评价结果分析
60岁及以上老年人群各项评价为一般及以下所占比例(评价3分及以下)和数据特征如图7、图8所示。
(1)梯段处评价。
相比于上楼过程,下楼过程中60岁及以上人群评价为一般及以下所占比例更高,同时从均值看,上楼过程对踏步边缘和表面识别的满意程度要略高于下楼过程。因此判断该人群下楼过程中对踏步的照明水平要求更高。此外,无论是上楼还是下楼,即使是调研数据最大值,也均未达到满意程度,由此表明,60岁及以上人群对踏步照明现状满意程度较低。
(2)平台处评价。
60岁及以上人群对平台地面识别及均匀性评价为一般及以下所占比例分别为53.3%和40%,从均值看为一般满意程度,明亮程度方面则所占比例更高,达到66.7%,调研中最小值甚至低于2分。由此表明,现状平台处的照明均匀性基本达到满意程度,然而照度水平还需提升。
(3)入户门门锁处评价。
60岁及以上人群对门锁识别及门锁处明亮程度评价为一般及以下所占比例分别为66.7%和60%。从均值看,该人群对于门锁识别性评价为2.88,略低于一般程度。对门锁处明亮程度的评价,各调研地点差异较大。然而从总体评价来看,门锁处照明
现状距离满意程度仍有一定差距。
图7 60岁及以上人群评价一般及以下满意程度所占比例
图8 60岁及以上人群问卷数据特征
(4)单元门门厅处评价。
60岁及以上人群对门厅照明环境的适应性及门厅地面情况的识别性评价为一般及以下所占比例分别为46.7%和73.3%。从均值看,该人群对门厅照明环境的适应性为一般满意程度,对门厅地面情况的识别性评价则略低于一般程度,且两项调研最大值也均未达到满意程度。
(5)光色氛围及整体照明评价。
60岁及以上人群对光色氛围评价为一般及以下所占比例为40%。从均值看,该人群对光色氛围评价为3.20,略高于一般程度,调研最大值为3.82,接近满意程度。最小值2.50则是在唯一使用高色温光源的照湖里小区获得。总体上看,暖黄色的光色更受该群体欢迎,但由于使用高色温光源的楼梯间有限,因此还需进一步验证。
在楼梯间整体照明评价方面,所得均值仅为2.75,低于一般满意程度,最小值则低至1.67,加之评价为一般及以下所占比例为67.7%。由此表明,该人群对现有楼梯间照明情况并不满意。
将照明实测及主观评价两部分数据按照楼梯间不同区域的需求进行主客观数据结合,运用SPSS分析60岁及以上人群在楼梯间内照明需求与照明指标的相关性,包括相关关系及紧密程度,方法为Pearson相关系数法[16]。
(1)梯段处需求与照明指标相关性。
将Q1~Q5与梯段处照明指标进行相关性分析(表7)。该人群上楼和下楼过程中对踏步边缘、表面情况识别及明亮程度的满意程度与踏步边缘水平照度的相关系数均大于0.8,呈高度正相关。
表7 梯段处主观评价与照明指标的相关性
注:**在0.01级别(双尾),相关性显著。
(2)平台处需求与照明指标相关性。
主观评价视看平台为楼层平台,将Q6~Q8与该处照明指标进行相关性分析(表8)。平台地面识别和明亮程度的满意程度与平台地面水平照度相关系数大于0.7,呈显著正相关。对于地面均匀度的满意程度与平台地面照度均匀度相关系数大于0.8,呈高度正相关。
表8 平台处主观评价与照明指标的相关性
注:**在0.01级别(双尾),相关性显著。
(3)门锁处需求与照明指标相关性。
将Q9、Q10,与入户门门锁处照明指标进行相关性分析(表9)。对于门锁识别和明亮程度的满意程度与门锁处垂直照度的相关系数大于0.8,呈高度正相关。
表9 门锁处主观评价与照明指标的相关性
注:**在0.01级别(双尾),相关性显著。
(4)门厅处需求与照明指标相关性。
将Q11、Q12与门厅处照明指标进行相关性分析(表10)。门厅照明环境适应程度满意度与门厅地面水平照度(有效区域)的相关系数为0.559,呈显著正相关。门厅地面识别满意程度与门厅地面水平照度(有效区域)和门厅地面有效区域照度均匀度的相关系数分别为0.781和0.642,呈显著正相关。
表10 门厅处主观评价与照明指标的相关性
注:**在0.05级别(双尾),相关性显著。**在0.01级别(双尾),相关性显著。
(5)楼梯间光色满意度与照明指标相关性。
楼梯间光色氛围满意度与色温的相关系数虽然为-0.512(表11),表现出一定的对暖黄色氛围满意的倾向,然而由于显著性指标大于0.05,因此不能判断显著相关。
表11 光色氛围主观评价与照明指标的相关性
(6)楼梯间照明整体满意程度与照明指标相关性。
将Q14与各照明指标进行相关性分析(表12)。楼梯间整体照明满意度与踏步边缘水平照度、楼层平台地面水平照度、入户门门锁处垂直照度的相关系数大于0.7,呈显著正相关。与门厅地面水平照度(有效区域)无显著相关性。
表12 楼梯间整体照明满意度主观评价与照明指标的相关性
注:**在0.01级别(双尾),相关性显著。
通过以上分析可以得到结论如下:
(1)60岁及以上人群对楼梯间内各区域照明现状评价未达到满意程度。此外,其对梯段处、平台处、入户门门锁处、单元门门厅处和楼梯间整体照明的满意程度均低于60岁以下人群,且除楼层平台地面均匀度和光色氛围满意度外均存在显著差异。其次,由于现状楼梯间内多采用低色温光源,老年人光色氛围满意度与色温的关系尚不明晰,需进一步验证。
(2)60岁及以上人群对楼梯间照明整体满意程度与踏步处照度、平台处照度和门锁处垂直照度呈正相关。其中梯段处照明需求与踏步处照度呈正相关,平台处照明需求与平台处照度和均匀度呈正相关,门锁处照明需求与门锁处垂直照度呈正相关。
因此,针对以上结论,基于老年人特殊的视觉特征性[17],其居住空间的照明设计上应有足够的针对在多为老年人使用的住宅楼梯间,照明指标应根据老年人需求进行进一步研究,并通过现有环境的调整及改善,适应老年人的使用安全和舒适需求。同时,一个好的光环境不仅可以影响老年人的视觉功能,而且对于老年人的心理健康有着很好的辅助作用[18]。
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来源:《照明工程学报》