現(xiàn)階段住宅照明與節(jié)能淺議
孫燕1 段勇2
(1 中國建筑技術集團有限公司 100013 2 中國礦業(yè)大學(北京)建筑系 100083)
【摘 要】 結合GB 50034-2004《建筑照明設計標準》的推出和有關照明節(jié)能技術應用，說明《建筑照明設計標準》推出的意義及對住宅照明及節(jié)能的指導作用。根據(jù)住宅照明的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，對住宅燈具的一般要求進行了闡述，提出住宅照明節(jié)能的建議，提出實現(xiàn)綠色照明在住宅設計及裝修中的參考措施。
【關鍵詞】 建筑照明設計標準 室內(nèi)裝修設計 住宅照明 節(jié)能
中圖分類號：TU201.5 文獻標識碼：A 文章編號：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所，除了基本的飲食、娛樂等家事活動，家庭成員還從事閱讀、書寫等學習活動。住宅照明的基本要求是要提供家庭成員休息、工作、學習等方面以安全、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，各類能源的需求量與日俱增，能源的節(jié)約和合理使用被不少國家提高到戰(zhàn)略高度。我國目前城鎮(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供電總量的10%左右，平均每平米*年15～30度，而發(fā)達國家平均每平米*年60～100度。按照預測，今后我國住宅非采暖用電耗電量會向這一指標逐步靠攏，用電比例會進一步提高[1]。所以，在住宅照明中，合理確定照度水平、進行節(jié)能照明設計同樣不容忽視。
在我國為適應這種形勢，新修訂的《建筑照明設計標準》( GB 50034-2004) (下稱新標準)在2004年底已發(fā)布實施。新標準的主要特點是照度水平有大幅度提高;對房間眩光限制和顯色性定量化;增加居住、辦公、學校等七類建筑的照明功率密度(LPD) 的最大允許值指標等[2]，總體上已接近或達到國際同類標準的水平。這些變化反映了我國全面建設小康社會的新形勢和新要求，表明我國在照明領域致力提高能效、節(jié)約電能、保護環(huán)境，以適應能源形勢和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的積極努力，進而也推動我國節(jié)能節(jié)電的綠色照明的規(guī)范發(fā)展。
筆者注意到，新標準的修訂內(nèi)容主要在電氣專業(yè)的設計中貫徹和體現(xiàn)，由施工圖設計和審查單位分別檢驗、監(jiān)督。但目前在我國存在的一個普遍現(xiàn)象是，建筑投入正式使用前，往往要進行二次室內(nèi)裝修設計。通常，公共建筑的裝修設計(包括照明)只需得到消防部門的審批，而住宅的裝修設計和施工多由各類大小裝飾公司，有的甚至是農(nóng)民裝修隊完成，無從談起對照明節(jié)能標準的貫徹和實施，故新標準在住宅照明的貫徹中實際存在著較為嚴重的脫節(jié)現(xiàn)象，也是引起筆者思考的問題。
下面，筆者從建筑設計的角度來談一談新標準在住宅設計中如何得到體現(xiàn)并達到節(jié)能的目的。
2 住宅燈具的一般要求
從我國現(xiàn)行的照明設計標準和國內(nèi)外的有關規(guī)范和實踐經(jīng)驗來看，高質(zhì)量居住光環(huán)境的營造主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
1) 足夠的照度[3] 住宅各房間的照明用光多種多樣，如閱讀、寫作、烹調(diào)、洗漱等要求較高照度，聽音樂、看電視要求較低照度，對應的照度水平應使人感到各種不同活動下能輕松自如。
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，會引起視覺不舒適和疲勞感。
3) 限制亮度和防止眩光 一般采用較小功率的光源(單個光源的光通量宜小于2000lm)，外加燈罩，同時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，使人們對物體表面的顏色能正確識別，住宅照明光源的一般顯色指數(shù)(Ra)在新標準中統(tǒng)一確定為宜大于80以上(見表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，結合節(jié)能和使用，燈具還應該有光效高，壽命長，控制靈活簡便，體積小，價格便宜等特點。
附表1 居住建筑照明標準值
每個建筑設計者都要認真學習新標準，了解標準對照明的節(jié)能要求，從而在設計中體現(xiàn)出來。
3 住宅照明節(jié)能
住宅光環(huán)境的營造除了要達到上述燈具一般要求、滿足基本照明功能外，還要與室內(nèi)裝修布置和家具風格相協(xié)調(diào)，以形成有利于提高工作效率、增進身心健康的舒適室內(nèi)環(huán)境。住宅主人不同，對光源、燈具和照明方式的選擇也會各種各樣。在住宅的裝修設計中，既要滿足標準，注重節(jié)能，又要充分考慮使用者需求的多樣性，進行綠色照明設計。
綠色照明是能夠節(jié)約能源、保護環(huán)境，有益于提高人們生產(chǎn)、工作、學習效率和生活質(zhì)量，保護身心健康的照明。新標準中把建筑照明節(jié)能擺在了突出的位置，分出專門章節(jié)(第6節(jié))給出具體指導，主要包括兩方面：一是分類限定照明功率密度值，具體規(guī)定了7類建筑類型的照明功率密度(LPD)最大允許值指標(見表2);二是強調(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。可以看到新標準雖比原標準照度提高一倍以上，但所消耗電能并未增加，表明我國在照明領域適應形式發(fā)展，既提高照明水平，又積極提高能效、節(jié)約能源、保護環(huán)境，努力實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的決心和具體措施。
筆者通過實踐及調(diào)查，結合新標準，從住宅的室內(nèi)裝修設計及建筑設計兩個方面來談談住宅設計中可以采用的幾點節(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)裝修設計：
1) 光源及燈具的選擇：高效光源是實施照明節(jié)能的關鍵，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、價格低在我國家庭被大量使用，但其光效低、壽命短，在住宅照明中應優(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%，壽命長達12000小時，光色從暖到冷可滿足不同應用需求，使用稀土三基色熒光粉的緊湊型熒光燈Ra達85以上，使被照物體更真實、更自然。其它類型光源如無電極熒光燈(又叫“無極燈”)，是應用新的發(fā)光機理，高光效，高顯色性，使用壽命長達6萬小時以上，能連續(xù)調(diào)光，成為公認的新一代光源，是綠色照明光源的理想選擇，在當今歐美已經(jīng)廣泛使用小功率無極燈于住宅中。其它的如普通熒光燈、小功率金屬鹵化物燈等也在應用，甚至在不久的將來，第四代“綠色”光源-LED光源也會以其高效、節(jié)能、安全、環(huán)保、壽命長等特點進入家庭照明領域。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)裝修設計中，照明設計可采用發(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)控等開關方式，在戶門的入口處、客廳沙發(fā)、臥室床頭等使用多控開關進行多點聯(lián)控。尤其住宅起居室是日�；顒印蕵�、接待、交流的核心空間，照明功能復雜，從健康節(jié)能、舒適的角度出發(fā)，起居室光環(huán)境設計，應采用分別可控的多套照明燈具，以適應其復雜的功能要求。這樣既有利于節(jié)能，又給使用者帶來方便。大家都知道對普通的白熾燈可以進行調(diào)光，其實先進的電子調(diào)光裝置，能有效地對熒光燈進行調(diào)光。可以調(diào)節(jié)書寫臺燈及窗前壁燈等，甚至可以調(diào)節(jié)發(fā)光頂棚和光檐，可以達到很好的照明效果及節(jié)能效果。另外，一般家庭都不習慣設置夜間照明，往往家里的老人深夜起床，打開的燈太亮，造成視覺不適應，有時會造成危險，所以，在家里一定要設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，充分利用可移動燈具如臺燈、落地燈，坐燈及桿燈等來調(diào)節(jié)和加強局部照明。(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)旁設臺燈和地燈，餐桌用吊燈加強局部照明。起居室一般活動照度為100lx，餐廳為150lx，書寫閱讀為300lx，采用混合照明方式比較適合，能實現(xiàn)單獨控制和調(diào)節(jié)。(2) 臥室的一般活動照度低于起居室，取75lx。一般設置頂燈，或用窗簾燈、壁燈配合作一般照明即可達到要求。床頭閱讀照度要求150lx，局部照明用床頭臺燈或壁燈來提供必要的照度，各燈單獨控制，并能連續(xù)調(diào)光,達到保護視力，舒適閱讀。(3) 廚房目前我國多數(shù)只設一般照明，要求照度值為100lx。而操作臺照度要求較高，設局部照明，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合吊柜和抽油煙機暗裝。(4) 衛(wèi)生間使用時間較少，適應頻繁開關需要，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，所以設計及施工時一定不要怕麻煩，要多設置一個鏡前燈或壁燈來調(diào)節(jié)衛(wèi)生間的照明(建議值200～500lx)，以達到節(jié)電的目的。
總之，住宅各個房間照明應全局統(tǒng)籌，既要考慮房間內(nèi)的照度均勻度，也要注意各個房間之間的照度平衡，防止人在房屋內(nèi)活動時眼睛頻繁的明暗適應和調(diào)節(jié)，引起視覺不適和眼疲勞。在采用一般照明和局部照明相結合的方式時，應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能力，從而創(chuàng)造出適應不同視覺工作和氣氛的豐富光環(huán)境。
3.2 住宅建筑設計中應充分利用天然光和太陽能：
太陽提供巨大的能源，其中人們對光能的利用形式之一是進行天然采光，這是照明節(jié)能的一個重要方面，應予以重視。(1)合理開窗。房間的采光系數(shù)或采光窗地面積比應符合《建筑采光設計標準》(GB/T 50033)的規(guī)定。當天然采光不足時可輔以人工照明，對天然光不足區(qū)域進行補充，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，可以自動調(diào)節(jié)人工照明照度。如光電控制的自動調(diào)光器、定時開關等電氣控制措施，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。雖然這些新技術在住宅上使用尚需時日，但仍然值得期待。如各類采光導光管、光纖采光系統(tǒng)。 以及采光擱板和導光棱鏡等。(4)以太陽能作為照明能源。太陽能通過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。這種技術正處于不斷的研究發(fā)展之中，前景廣闊。建筑設計者應在建筑設計中應用以上新技術，使建筑達到節(jié)能的目的。
4 結語
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)濟與社會效益顯著，有方方面面的共同努力才會有照明節(jié)能事業(yè)的美好未來。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)能技術在建筑照明研究中占有重要地位。建設節(jié)約型和諧社會，先進的技術保證是基礎，在實踐中還必須有使用者的廣泛參與，形成人人節(jié)能的社會觀念，綠色照明技術和理念的社會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)設計師，大多對新標準了解較少，尤其在住宅室內(nèi)裝修設計中，繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的經(jīng)驗和方法選擇燈具進行照明設計，這樣往往造成不是照度值就是節(jié)能指標達不到要求。這時，強調(diào)新標準的權威性、貫徹新標準的執(zhí)行具有重要的意義。要真正做到貫徹標準的實施，需要引起住宅建筑設計、室內(nèi)裝修設計者對照明設計的關注。
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[8] (GB 50034-2004)建筑照明設計標準[S]
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