現(xiàn)階段住宅照明與節(jié)能淺議
孫燕1 段勇2
(1 中國(guó)建筑技術(shù)集團(tuán)有限公司 100013 2 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)建筑系 100083)
【摘 要】 結(jié)合GB 50034-2004《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的推出和有關(guān)照明節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，說(shuō)明《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》推出的意義及對(duì)住宅照明及節(jié)能的指導(dǎo)作用。根據(jù)住宅照明的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)住宅燈具的一般要求進(jìn)行了闡述，提出住宅照明節(jié)能的建議，提出實(shí)現(xiàn)綠色照明在住宅設(shè)計(jì)及裝修中的參考措施。
【關(guān)鍵詞】 建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 室內(nèi)裝修設(shè)計(jì) 住宅照明 節(jié)能
中圖分類(lèi)號(hào)：TU201.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5060(2006)06-0000-00
Preliminary discussion on residence illumination and energy conservation
SUN Yan1 DUAN Yong2
100013 (NO.30 Bei San Huan East Road, Beijing)China Building Technigue Group Co., LTD
100083(ding 11,xueyuan road,Beijing)China University of Mining and technology (Beijing)
Complied with the state code of “Standard for lighting design of buildings” and based on the some techniques of the lighting engineering at present, the paper presents the important meaning of the code release as the guide to the residence illumination. According to the existing condition and trend of residence illumination development, this paper presents the general ideas about requests on the lamps and light and brings forward the general energy conservation method on the residence illumination. Some advices on the reference of “green illumination” are put forward as well.
Key words：Standard for lighting design of buildings, interior decoration, residence illumination, energy conservation
0 引言
住宅是主要供人們生活休憩的場(chǎng)所，除了基本的飲食、娛樂(lè)等家事活動(dòng)，家庭成員還從事閱讀、書(shū)寫(xiě)等學(xué)習(xí)活動(dòng)。住宅照明的基本要求是要提供家庭成員休息、工作、學(xué)習(xí)等方面以安全、舒適、輕松且富于變化能力的多樣性光環(huán)境。
伴隨著現(xiàn)代化水平的提高，各類(lèi)能源的需求量與日俱增，能源的節(jié)約和合理使用被不少?lài)?guó)家提高到戰(zhàn)略高度。我國(guó)目前城鎮(zhèn)住宅總面積約100億平方米，住宅非采暖用電耗電量占我國(guó)供電總量的10%左右，平均每平米*年15～30度，而發(fā)達(dá)國(guó)家平均每平米*年60～100度。按照預(yù)測(cè)，今后我國(guó)住宅非采暖用電耗電量會(huì)向這一指標(biāo)逐步靠攏，用電比例會(huì)進(jìn)一步提高[1]。所以，在住宅照明中，合理確定照度水平、進(jìn)行節(jié)能照明設(shè)計(jì)同樣不容忽視。
在我國(guó)為適應(yīng)這種形勢(shì)，新修訂的《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》( GB 50034-2004) (下稱(chēng)新標(biāo)準(zhǔn))在2004年底已發(fā)布實(shí)施。新標(biāo)準(zhǔn)的主要特點(diǎn)是照度水平有大幅度提高;對(duì)房間眩光限制和顯色性定量化;增加居住、辦公、學(xué)校等七類(lèi)建筑的照明功率密度(LPD) 的最大允許值指標(biāo)等[2]，總體上已接近或達(dá)到國(guó)際同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的水平。這些變化反映了我國(guó)全面建設(shè)小康社會(huì)的新形勢(shì)和新要求，表明我國(guó)在照明領(lǐng)域致力提高能效、節(jié)約電能、保護(hù)環(huán)境，以適應(yīng)能源形勢(shì)和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的積極努力，進(jìn)而也推動(dòng)我國(guó)節(jié)能節(jié)電的綠色照明的規(guī)范發(fā)展。
筆者注意到，新標(biāo)準(zhǔn)的修訂內(nèi)容主要在電氣專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)中貫徹和體現(xiàn)，由施工圖設(shè)計(jì)和審查單位分別檢驗(yàn)、監(jiān)督。但目前在我國(guó)存在的一個(gè)普遍現(xiàn)象是，建筑投入正式使用前，往往要進(jìn)行二次室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)。通常，公共建筑的裝修設(shè)計(jì)(包括照明)只需得到消防部門(mén)的審批，而住宅的裝修設(shè)計(jì)和施工多由各類(lèi)大小裝飾公司，有的甚至是農(nóng)民裝修隊(duì)完成，無(wú)從談起對(duì)照明節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的貫徹和實(shí)施，故新標(biāo)準(zhǔn)在住宅照明的貫徹中實(shí)際存在著較為嚴(yán)重的脫節(jié)現(xiàn)象，也是引起筆者思考的問(wèn)題。
下面，筆者從建筑設(shè)計(jì)的角度來(lái)談一談新標(biāo)準(zhǔn)在住宅設(shè)計(jì)中如何得到體現(xiàn)并達(dá)到節(jié)能的目的。
2 住宅燈具的一般要求
從我國(guó)現(xiàn)行的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)外的有關(guān)規(guī)范和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，高質(zhì)量居住光環(huán)境的營(yíng)造主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1) 足夠的照度[3] 住宅各房間的照明用光多種多樣，如閱讀、寫(xiě)作、烹調(diào)、洗漱等要求較高照度，聽(tīng)音樂(lè)、看電視要求較低照度，對(duì)應(yīng)的照度水平應(yīng)使人感到各種不同活動(dòng)下能輕松自如。
2) 良好的照度均勻度 照度均勻度即房間內(nèi) 照度與平均照度之比，一般不宜小于0.7，如房間內(nèi)照度差別太大，會(huì)引起視覺(jué)不舒適和疲勞感。
3) 限制亮度和防止眩光 一般采用較小功率的光源(單個(gè)光源的光通量宜小于2000lm)，外加燈罩，同時(shí)滿足燈具最小遮光角的要求。
4) 適宜的光源色溫 住宅的主要房間如起居室、臥室、餐廳一般適合選用暖色調(diào)光源(色溫小于3000K)，能形成溫暖、親切而輕松的氣氛;書(shū)房、健身房等房間根據(jù)需要可選擇色溫稍高的光源(色溫大于3300K)。
5) 良好的光源顯色性 在光源的照射下，使人們對(duì)物體表面的顏色能正確識(shí)別，住宅照明光源的一般顯色指數(shù)(Ra)在新標(biāo)準(zhǔn)中統(tǒng)一確定為宜大于80以上(見(jiàn)表1)。白熾燈、緊湊型熒光燈和小型金鹵燈等都可滿足要求。
除了上述一般要求，結(jié)合節(jié)能和使用，燈具還應(yīng)該有光效高，壽命長(zhǎng)，控制靈活簡(jiǎn)便，體積小，價(jià)格便宜等特點(diǎn)。
附表1 居住建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值
每個(gè)建筑設(shè)計(jì)者都要認(rèn)真學(xué)習(xí)新標(biāo)準(zhǔn)，了解標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照明的節(jié)能要求，從而在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出來(lái)。
3 住宅照明節(jié)能
住宅光環(huán)境的營(yíng)造除了要達(dá)到上述燈具一般要求、滿足基本照明功能外，還要與室內(nèi)裝修布置和家具風(fēng)格相協(xié)調(diào)，以形成有利于提高工作效率、增進(jìn)身心健康的舒適室內(nèi)環(huán)境。住宅主人不同，對(duì)光源、燈具和照明方式的選擇也會(huì)各種各樣。在住宅的裝修設(shè)計(jì)中，既要滿足標(biāo)準(zhǔn)，注重節(jié)能，又要充分考慮使用者需求的多樣性，進(jìn)行綠色照明設(shè)計(jì)。
綠色照明是能夠節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境，有益于提高人們生產(chǎn)、工作、學(xué)習(xí)效率和生活質(zhì)量，保護(hù)身心健康的照明。新標(biāo)準(zhǔn)中把建筑照明節(jié)能擺在了突出的位置，分出專(zhuān)門(mén)章節(jié)(第6節(jié))給出具體指導(dǎo)，主要包括兩方面：一是分類(lèi)限定照明功率密度值，具體規(guī)定了7類(lèi)建筑類(lèi)型的照明功率密度(LPD)最大允許值指標(biāo)(見(jiàn)表2);二是強(qiáng)調(diào)充分利用天然光。在第7節(jié)“照明配電及控制”中還就其它方面做出規(guī)定。可以看到新標(biāo)準(zhǔn)雖比原標(biāo)準(zhǔn)照度提高一倍以上，但所消耗電能并未增加，表明我國(guó)在照明領(lǐng)域適應(yīng)形式發(fā)展，既提高照明水平，又積極提高能效、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境，努力實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的決心和具體措施。
筆者通過(guò)實(shí)踐及調(diào)查，結(jié)合新標(biāo)準(zhǔn)，從住宅的室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)及建筑設(shè)計(jì)兩個(gè)方面來(lái)談?wù)勛≌O(shè)計(jì)中可以采用的幾點(diǎn)節(jié)能措施。
表2 居住建筑每戶照明功率密度值
3.1 住宅室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)：
1) 光源及燈具的選擇：高效光源是實(shí)施照明節(jié)能的關(guān)鍵，提高電能轉(zhuǎn)換效率是根本。住宅內(nèi)可供選擇的燈具很多，如花燈、壁燈、筒燈、射燈等，都盡量選擇高光效、長(zhǎng)壽命的光源以及較高利用系數(shù)的燈具。普通白熾燈因其安裝使用方便、價(jià)格低在我國(guó)家庭被大量使用，但其光效低、壽命短，在住宅照明中應(yīng)優(yōu)先使用高效光源的燈具替代白熾燈，如緊湊型熒光燈，它目前已成為替代白熾燈最適宜的光源。它比白熾燈節(jié)能80%，壽命長(zhǎng)達(dá)12000小時(shí)，光色從暖到冷可滿足不同應(yīng)用需求，使用稀土三基色熒光粉的緊湊型熒光燈Ra達(dá)85以上，使被照物體更真實(shí)、更自然。其它類(lèi)型光源如無(wú)電極熒光燈(又叫“無(wú)極燈”)，是應(yīng)用新的發(fā)光機(jī)理，高光效，高顯色性，使用壽命長(zhǎng)達(dá)6萬(wàn)小時(shí)以上，能連續(xù)調(diào)光，成為公認(rèn)的新一代光源，是綠色照明光源的理想選擇，在當(dāng)今歐美已經(jīng)廣泛使用小功率無(wú)極燈于住宅中。其它的如普通熒光燈、小功率金屬鹵化物燈等也在應(yīng)用，甚至在不久的將來(lái)，第四代“綠色”光源-LED光源也會(huì)以其高效、節(jié)能、安全、環(huán)保、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)進(jìn)入家庭照明領(lǐng)域。新型高效光源及燈具的科技研發(fā)如火如荼，其在照明節(jié)能的核心地位毋庸贅述。
2) 靈活多變的燈具控制方式及照明方式：住宅室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)中，照明設(shè)計(jì)可采用發(fā)光頂棚、安裝吊燈、筒燈、吸頂燈等形式，可以充分利用單控、雙控、聯(lián)控等開(kāi)關(guān)方式，在戶門(mén)的入口處、客廳沙發(fā)、臥室床頭等使用多控開(kāi)關(guān)進(jìn)行多點(diǎn)聯(lián)控。尤其住宅起居室是日�；顒�(dòng)、娛樂(lè)、接待、交流的核心空間，照明功能復(fù)雜，從健康節(jié)能、舒適的角度出發(fā)，起居室光環(huán)境設(shè)計(jì)，應(yīng)采用分別可控的多套照明燈具，以適應(yīng)其復(fù)雜的功能要求。這樣既有利于節(jié)能，又給使用者帶來(lái)方便。大家都知道對(duì)普通的白熾燈可以進(jìn)行調(diào)光，其實(shí)先進(jìn)的電子調(diào)光裝置，能有效地對(duì)熒光燈進(jìn)行調(diào)光�？梢哉{(diào)節(jié)書(shū)寫(xiě)臺(tái)燈及窗前壁燈等，甚至可以調(diào)節(jié)發(fā)光頂棚和光檐，可以達(dá)到很好的照明效果及節(jié)能效果。另外，一般家庭都不習(xí)慣設(shè)置夜間照明，往往家里的老人深夜起床，打開(kāi)的燈太亮，造成視覺(jué)不適應(yīng)，有時(shí)會(huì)造成危險(xiǎn)，所以，在家里一定要設(shè)置功率很小的夜間照明，保證夜間的照明需要，還可節(jié)約用電。
3) 一般照明和局部照明相結(jié)合：在保證基本照度的前提下，弱化一般照明，充分利用可移動(dòng)燈具如臺(tái)燈、落地?zé)簦鵁艏皸U燈等來(lái)調(diào)節(jié)和加強(qiáng)局部照明。(1) 起居室由于層高的限制，大都采用吸頂燈或小尺度的組合吊燈。沙發(fā)旁設(shè)臺(tái)燈和地?zé)簦妥烙玫鯚艏訌?qiáng)局部照明。起居室一般活動(dòng)照度為100lx，餐廳為150lx，書(shū)寫(xiě)閱讀為300lx，采用混合照明方式比較適合，能實(shí)現(xiàn)單獨(dú)控制和調(diào)節(jié)。(2) 臥室的一般活動(dòng)照度低于起居室，取75lx。一般設(shè)置頂燈，或用窗簾燈、壁燈配合作一般照明即可達(dá)到要求。床頭閱讀照度要求150lx，局部照明用床頭臺(tái)燈或壁燈來(lái)提供必要的照度，各燈單獨(dú)控制，并能連續(xù)調(diào)光,達(dá)到保護(hù)視力，舒適閱讀。(3) 廚房目前我國(guó)多數(shù)只設(shè)一般照明，要求照度值為100lx。而操作臺(tái)照度要求較高，設(shè)局部照明，規(guī)定為150lx。一般照明用吊頂燈或吸頂燈，局部照明燈具則可結(jié)合吊柜和抽油煙機(jī)暗裝。(4) 衛(wèi)生間使用時(shí)間較少，適應(yīng)頻繁開(kāi)關(guān)需要，可以考慮用吸頂白熾燈作一般照明(100lx)，在現(xiàn)代住宅中有很多暗衛(wèi)生間，北方的很多家庭僅使用浴霸上的照明燈進(jìn)行照明，如歐普浴霸的照明燈一般都是60瓦以上的磨砂白熾燈，如果使用其他的等代替，又很不配套，很不美觀。而衛(wèi)生間又是家庭中使用頻繁的地方，所以設(shè)計(jì)及施工時(shí)一定不要怕麻煩，要多設(shè)置一個(gè)鏡前燈或壁燈來(lái)調(diào)節(jié)衛(wèi)生間的照明(建議值200～500lx)，以達(dá)到節(jié)電的目的。
總之，住宅各個(gè)房間照明應(yīng)全局統(tǒng)籌，既要考慮房間內(nèi)的照度均勻度，也要注意各個(gè)房間之間的照度平衡，防止人在房屋內(nèi)活動(dòng)時(shí)眼睛頻繁的明暗適應(yīng)和調(diào)節(jié)，引起視覺(jué)不適和眼疲勞。在采用一般照明和局部照明相結(jié)合的方式時(shí)，應(yīng)使局部照明燈具有多變的調(diào)節(jié)能力和靈活的空間移動(dòng)能力，從而創(chuàng)造出適應(yīng)不同視覺(jué)工作和氣氛的豐富光環(huán)境。
3.2 住宅建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)充分利用天然光和太陽(yáng)能：
太陽(yáng)提供巨大的能源，其中人們對(duì)光能的利用形式之一是進(jìn)行天然采光，這是照明節(jié)能的一個(gè)重要方面，應(yīng)予以重視。(1)合理開(kāi)窗。房間的采光系數(shù)或采光窗地面積比應(yīng)符合《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50033)的規(guī)定。當(dāng)天然采光不足時(shí)可輔以人工照明，對(duì)天然光不足區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)充，使從窗戶人射的天然光和室內(nèi)人工照明合理協(xié)調(diào)。(2)利用調(diào)光裝置。室外天然光的變化時(shí)，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)人工照明照度。如光電控制的自動(dòng)調(diào)光器、定時(shí)開(kāi)關(guān)等電氣控制措施，以調(diào)節(jié)燈具亮度，維持室內(nèi)照度的穩(wěn)定。(3)利用導(dǎo)光和反光裝置，將天然光引入室內(nèi)。這些裝置利用光的反射、折射特性，將天然光引入并傳到需要的地方。雖然這些新技術(shù)在住宅上使用尚需時(shí)日，但仍然值得期待。如各類(lèi)采光導(dǎo)光管、光纖采光系統(tǒng)。 以及采光擱板和導(dǎo)光棱鏡等。(4)以太陽(yáng)能作為照明能源。太陽(yáng)能通過(guò)安裝在室外的光電裝置轉(zhuǎn)換成電能，供室內(nèi)的照明燈具使用。這種技術(shù)正處于不斷的研究發(fā)展之中，前景廣闊。建筑設(shè)計(jì)者應(yīng)在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用以上新技術(shù)，使建筑達(dá)到節(jié)能的目的。
4 結(jié)語(yǔ)
建筑照明節(jié)能是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中具體內(nèi)容的體現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益顯著，有方方面面的共同努力才會(huì)有照明節(jié)能事業(yè)的美好未來(lái)。住宅建筑量大面廣，與大眾百姓日常生活聯(lián)系密切，其照明和節(jié)能技術(shù)在建筑照明研究中占有重要地位。建設(shè)節(jié)約型和諧社會(huì)，先進(jìn)的技術(shù)保證是基礎(chǔ)，在實(shí)踐中還必須有使用者的廣泛參與，形成人人節(jié)能的社會(huì)觀念，綠色照明技術(shù)和理念的社會(huì)推廣故而也十分必要。
目前，許多人，包括業(yè)主、建筑師、室內(nèi)設(shè)計(jì)師，大多對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)了解較少，尤其在住宅室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)中，繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)和方法選擇燈具進(jìn)行照明設(shè)計(jì)，這樣往往造成不是照度值就是節(jié)能指標(biāo)達(dá)不到要求。這時(shí)，強(qiáng)調(diào)新標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)威性、貫徹新標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行具有重要的意義。要真正做到貫徹標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，需要引起住宅建筑設(shè)計(jì)、室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)者對(duì)照明設(shè)計(jì)的關(guān)注。
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