住宅中的光环境

住宅中的光环境住宅光环境的设计标准住宅光环境的设计已引起人们，特别是住宅设计人员越来越重视，尽管专门为住宅光环境设计的标准目前尚未颁布，但在若干照明设计标准或建筑设计标准中均有论述，主要的有关住宅光环境设计标准有：民用建筑照明设计标准b.民用建筑采光设计标准c.住宅设计规范d.城市居住区规划设计规范e.老年人住宅设计规范中国地域辽阔，各省市为适应地方特点也纷纷制订了众多的地方设计标准，如上海、北京、广州等地均有相关的标准或规范。2.住宅光环境设计方案2.1天然光是人们最喜爱的光源，也是用之不尽的光资源，充分利用天然光已得到共识。住宅的天然光环境设计需要确定住宅的日照时数和采光系统。采光系数.1采光标准目前，我国已制定了《建筑采光设计标准》，对住宅的采光系数作了规定，见表1。表1住宅采光系数标准值采光等级房间名称侧面采光采光系数最低值Cmin（%）室内天然光临界照度（1x）N起居室（厅）、卧室、书房、厨房150V卫生间、过厅、楼梯间、餐厅0.525注：表中的数值适用于Ⅲ类光气候区。不同于Ⅲ类气候区的住宅采光系数将作适当修正，其修正系数K值列于表2。表2光气候系数K光气候区ⅠⅡⅢⅣⅤK值0.850.901.001.101.20室外临界照度EW（1x）600055005000450040001999年颁布的“住宅设计规范”中除采光系数作了规定外，还用窗地面积比来规定住宅中对采光的设计要求，表3为住宅室内采光标准。表3住宅室内采光标准房间名称采光系数最低值（%）窗地面积比值（Ac/Ad）卧室、起居室（厅）、厨房11/7楼梯间0.51/12注：本表适用于Ⅲ类气候区２．采光计算采光计算主要是指采光系数的计算。室内某一点的采光系数计算公式为：C=En/Ew×100%En-在全阴天漫射光照射下，室内给定平面上某一点由天空漫射光产生的照度（1x）；Ew-同一时刻在室外无遮挡水平面上的照度（1x）。考虑到窗的因素，采光系数可写成：Cmin-侧面采光系数的最低值；Cd-窗洞口的采光系数；Kt-总透射比；Kp-室内反射光增量系数；Kw-室外建筑物挡光折减系数；Kc-窗宽修正系数。2.2人工光环境天然光环境随太阳的位置和云层分布而频繁变化，而人工光环境通过合理选用光源、灯具及灯位置不仅可以克服天然光环境一些缺点，而且可以在满足视功能条件下创造使用者需要的气氛，因此照明设计是取得良好光环境的重要因素。照明标准我国《民用建筑照明设计标准》规定了住宅建筑的照度标准，见表4。表4住宅建筑照度标准类别参考平面及其高度照度标准值（1x）低中高起居室、卧室一般活动区0.75m水平面203050书写、阅读0.75m水平面150200300起居室、卧室床头阅读0.75m水平面75100150精细作业0.75m水平面200300500餐厅或门厅、厨房0.75m水平面203050卫生间0.75m水平面101520楼梯间地面51015光源选择住宅内所选用的光源应满足标准中的要求，如卧室中的光源显色指数要大于80，相关色温宜小于3300（K）。目前，根据绿色照明节能要求，光源的发光效率也是人们选择的参数之一。住宅中广泛采用的光源有：白炽灯白炽灯尺寸小，即开即亮，无须附件，很受欢迎，随着人们对人工光环境的质量提出更高的要求，透明白炽灯将逐步被造型优美的磨砂泡等代替，以减少眩光，但由于白炽灯不节能，使用场所受到一些限制。管型荧光灯管型荧光灯由于高效，寿命较长，价格便宜，也是一种受到广泛使用，并被大力推广使用的家庭光源。目前，管型荧光灯的产量约为白炽灯的1/4，根据绿色照明和环境保护的要求，细管径管型荧光灯将逐步代替普通荧光灯。紧凑型荧光灯紧凑型荧光灯因尺寸小，光效高，灯具配套灵活，配合室内灯光装饰，深受人们喜爱，也在住宅建筑中大量使用，但其寿命、工作可靠性、光色一致性等问题有待进一步提高。灯具灯具在住宅中不仅为光环境提供合理的配光，满足人们视功能的要求，而且作为家庭装饰物的组成之一，其作用越来越明显，因此作为住宅内的灯具也面临着以下要求：灯具多样化目前无论在城市或农村，人们要求灯具的多样性不仅表现在其配光合理，有直接配光，间接配光或半间接配光，眩光得到有效控制，而且也表现在造型上多样化，现代化，艺术化。在造型上使人们有极大的选择余地，简式荧光灯具和普通白炽灯灯具将逐步淘汰。这是与家庭装饰水平提高分不开的。灯具高效节能从节能的要求出发，在光环境设计时室内灯具的效率不宜低于70%，装有格栅的灯具其效率不应低于55%。因此灯具用的反射材料将有较高反射比。灯具易安装维护由于城市中空气净化水平和光源质量还有待提高，清尘和换灯泡的次数相应增加，所以，住宅中灯具要求清洗、装卸容易。照明计算在住宅光环境设计中照明计算是设计中的主要步骤之一，目前还没有统一的、有效的方法进行计算，以下三种方法只是曾在照明设计中使用的方法：逐点计算法利用灯具制造厂商提供的“空间等照度曲线”及“平面相对等照度曲线”进行逐点照明计算。计算公式为：E=F.Σ.KK/10000（适用空间间等照度曲线线）或E=F.Σ.K/11000h２（适用平平面相对照度度曲线）式中：F-光源总总光通量（11m）Σ-光源对计算点产生生的照度或相相对照度总和和（1x）H-灯的计算高度（mm）K-维护系数流明法式中：E-工作面面的平均照度度（1x）；N-光源个数；U-利用系数；S-房间面积（m２）；；K-维护系数。单位面积功率法这种方法在照明设设计中曾在电电力供应紧张张时作为核算算照明用电量量的一种有效效方法，但我我国在各类照照明设计标准准中没有该项项设计标准可可循，掌握的的难度较大。照明功率我国电力工业发展展迅速，各种种家用电器，包包括照明器具具大量进入家家庭，一度使使供电处于紧紧张状态。目目前，电力供供应已得到缓缓解，各大城城市早已取消消定时停电制制度，有些地地方还鼓励居居民用电。据据有关专家预预测，到2005年，我国居居民用电量将将在2700亿千瓦时，为为1996年的2.4倍。但与发发达国家相比比差距仍很大大，1995年美国人均均用电量是我我国的14.6倍，日本是是我国的8.6倍。随着电力代应充足足，住宅建筑筑不断扩大，主主要大城市相相继颁布住宅宅建筑中每户户用电标准，表5为北京市颁布的《住宅电气设计通用标准》中用电标准。表5每户用电负荷居室类别户型建筑面积（m２）每户用电负荷（KW）电度表容量（A）丙1室40~501.55（20）乙2室60~6525（20）乙3室75~802.55(20)甲4室90~953.510（40）为了在本世纪未使使我国人民居居住标准达到到小康水平，建建设部提出目目标要求，并并分为三个层层次，即最低低，一般和理理想三个标准准，并推荐相相应的电气负负荷值，如表表6所示。表6住宅用电目标推荐荐值最低目标一般目标理想目标负荷（kW）1.561.804.00月用电量（kW..h/月）6072~80100~2000电度表容量（A）5（20）10（40）10（40）预计本世纪未家庭庭用电负荷占占总用量负荷荷的比例如表表7所示。表7各类负荷占总负荷荷的比例（%）家电类型甲类住宅乙类住宅丙类住宅丁类住宅普通电器2022.545.5照明15.63.534.5电炊具34.23439.915.9卫生及空调4738.429.731.8其它2.93.94.62.3表中：甲类--别别墅式二层住住宅乙类--高级公寓丙类--80~1200m２住宅丁类--50~~80m２住宅宅从用电负荷来看，北北京市1996年颁布的标标准（表5）仍低于90年代初香港港地区的水平平。表8为90年代初香港港的用电水平平。表8香港地区住宅单位位的最高负荷荷需求量住宅单位每户面积积（m２）最高负荷需求量（kV/A）20~502.551~903.091~1604.0160以上4.5以上数据表明，城城市中的照明明用电量随着着电力生产不不断提高，可可以在不长时时间内达到相相关水准，但但要在全国住住宅电力供应应达到小康标标准仍需加大大电力工业和和生产能力。3.展望未来3.1发展照明明工业的高科科技随着高技术不断发发展，建筑向向智能化、网网络化的发展展趋势日益明明朗。住宅作作为建筑的一一部分也将被被高新技术武武装起来，通通过计算机建建立一套自动动的能量均衡衡与调节系统统，使住宅光光环境处于最最佳运行状态态；形态记忆忆合金用于百百叶窗自动调调节太阳光量量以及通过高高效长寿命的的太阳能电池池获取照明所所需的能源，使使取之不竭、用用之不尽的太太阳能在住宅宅光环境中得得到充分利用用。随着计算算机的广泛应应用，在计算算机中可以贮贮存着成千上上万种的光环环境方案。这这种事先根据据现行住宅的的体量，家用用光源与灯具具以及家用陈陈设与饰布材材料、色彩等等各种形成光光环境的基本本因素而构成成的光环境效效果在用户进进入住宅之前前就可选择，并并根据自己的的意愿进行修修改，光环境境的设计将做做到随心所欲欲。3.2加强节能能意识，推荐荐节能措施尽管住宅光环境用用电量到本世世纪末仅占住住宅用电负荷荷的5%以下，与发发达国家的英英国5%以上相比仍仍处低下，但但我国的住宅宅数量因人口口增加将是英英国的二、三三倍，用电照照明的基数相相当大。据不不完全统计，如如将全国1/5的白炽灯换换成高效节能能光源，一年年节电相当于于葛洲坝电厂厂一年的发电电量。近几年年来国家采取取一系列的节节能政策，广广泛宣传绿色色照明，与国国际节能政策策接轨，使照照明节能意识识不仅表现在在设计者，也也在使用者身身上得到了体体现。照明节节能不仅节约约能源，减少少发电量，也也为我们的生生存空间减少少污染，增加加居民的身心心健康有着十十分重要意义义。因为我国国用煤发电居居多，而英国国则用重油发发电。这些能能源的转换必必将污染大气气，产生温室室效应，到头头来仍然作用用在人类自身身生活空间上上。节能已成为我国的的一项基本国国策，各行各各业必须贯彻彻执行。住宅宅照明也不例例外，住宅光光环境的节能能可从以下几几方面进行：：（1）制定住宅光环境境的节能法规规，依法节能能。一些发达达的工业化国国家，如美国国，均有此类类的节能法规规，使节能工工作纳入法制制轨道。（2）节能不等于降低低住宅光环境境的标准，用用牺牲照明标标准值来达到到节能目的显显然不可取。因因此，比较可可行的办法是是采用高效节节能光源，高高效率的灯具具和新颖的设设计手段，来来达到节能目目的。（3）制定保护民族工工业政