住宅光環(huán)境的設(shè)計標準
住宅光環(huán)境的設(shè)計已引起人們，特別是住宅設(shè)計人員越來越重視，盡管專門為住宅光環(huán)境設(shè)計的標準目前尚未頒布，但在若干照明設(shè)計標準或建筑設(shè)計標準中均有論述，主要的有關(guān)住宅光環(huán)境設(shè)計標準有：
a.民用建筑照明設(shè)計標準
b.民用建筑采光設(shè)計標準
c.住宅設(shè)計規(guī)范
d.城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范
e.老年人住宅設(shè)計規(guī)范
中國地域遼闊，各省市為適應(yīng)地方特點也紛紛制訂了眾多的地方設(shè)計標準，如上海、北京、廣州等地均有相關(guān)的標準或規(guī)范。
住宅光環(huán)境設(shè)計方案
2.1 天然光是人們最喜愛的光源，也是用之不盡的光資源，充分利用天然光已得到共識。住宅的天然光環(huán)境設(shè)計需要確定住宅的日照時數(shù)和采光系統(tǒng)。
2.1.1 采光系數(shù)
2.1.1.1 采光標準
目前，我國已制定了《建筑采光設(shè)計標準》，對住宅的采光系數(shù)作了規(guī)定，見表1。
表1 住宅采光系數(shù)標準值
采光等級
房間名稱
側(cè)面采光
采光系數(shù)
最低值
min（%）
室內(nèi)天然光
臨界照度
（1x）
N
起居室（廳）、臥室、書房、廚房
1
50

V
衛(wèi)生間、過廳、樓梯間、餐廳
0.5
25
注：表中的數(shù)值適用于Ⅲ類光氣候區(qū)。
不同于Ⅲ類氣候區(qū)的住宅采光系數(shù)將作適當修正，其修正系數(shù)K值列于表2。
表2 光氣候系數(shù)K
光氣候區(qū)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ

K值
0.85
0.90
1.00
1.10
1.20
室外臨界照度EW（1x）
6000
5500
5000
4500
4000
1999年頒布的“住宅設(shè)計規(guī)范”中除采光系數(shù)作了規(guī)定外，還用窗地面積比來規(guī)定住宅中對采光的設(shè)計要求，表3為住宅室內(nèi)采光標準。
表3 住宅室內(nèi)采光標準
房間名稱
采光系數(shù)最低值
（%）
窗地面積比值
（Ac/Ad）
臥室、起居室（廳）、廚房
1
1/7
樓梯間
0.5
1/12
注：本表適用于Ⅲ類氣候區(qū)。

2.采光計算

采光計算主要是指采光系數(shù)的計算。
室內(nèi)某一點的采光系數(shù)計算公式為：
C=EΝ/Ew×100%
EΝ�在全陰天漫射光照射下，室內(nèi)給定平面上某一點由天空漫射光產(chǎn)生的照度（1x）；
Ew�同一時刻在室外無遮擋水平面上的照度（1x）。
考慮到窗的因素，采光系數(shù)可寫成：
Cmin= Cd.Kt.Kp.Kw.Kc
Cmin�側(cè)面采光系數(shù)的最低值；
Cd�窗洞口的采光系數(shù)；
Kt�總透射比；
Kp�室內(nèi)反射光增量系數(shù)；
Kw�室外建筑物擋光折減系數(shù)；
Kc�窗寬修正系數(shù)。
2.2人工光環(huán)境
天然光環(huán)境隨太陽的位置和云層分布而頻繁變化，而人工光環(huán)境通過合理選用光源、燈具及燈位置不僅可以克服天然光環(huán)境一些缺點，而且可以在滿足視功能條件下創(chuàng)造使用者需要的氣氛，因此照明設(shè)計是取得良好光環(huán)境的重要因素。
2.2.1 照明標準
我國《民用建筑照明設(shè)計標準》規(guī)定了住宅建筑的照度標準，見表4。
表4 住宅建筑照度標準
類別
參考平面及其高度
照度標準值（1x）
低
中
高
起居室、臥室
一般活動區(qū)
0.75m水平面
20
30
50
書寫、閱讀
0.75m水平面
150
200
300
起居室、臥室
床頭閱讀
0.75m水平面
75
100
150
精細作業(yè)
0.75m水平面
200
300
500
餐廳或門廳、廚房
0.75m水平面
20
30
50
衛(wèi) 生 間
0.75m水平面
10
15
20
樓 梯 間
地 面
5
10
15
2.2.2 光源選擇
住宅內(nèi)所選用的光源應(yīng)滿足標準中的要求，如臥室中的光源顯色指數(shù)要大于80，相關(guān)色溫宜小于3300（K）。
目前，根據(jù)綠色照明節(jié)能要求，光源的發(fā)光效率也是人們選擇的參數(shù)之一。住宅中廣泛采用的光源有：
白熾燈
白熾燈尺寸小，即開即亮，無須附件，很受歡迎，隨著人們對人工光環(huán)境的質(zhì)量提出更高的要求，透明白熾燈將逐步被造型優(yōu)美的磨砂泡等代替，以減少眩光，但由于白熾燈不節(jié)能，使用場所受到一些限制。
管型熒光燈
管型熒光燈由于高效，壽命較長，價格便宜，也是一種受到廣泛使用，并被大力推廣使用的家庭光源。目前，管型熒光燈的產(chǎn)量約為白熾燈的1/4，根據(jù)綠色照明和環(huán)境保護的要求，細管徑管型熒光燈將逐步代替普通熒光燈。
緊湊型熒光燈
緊湊型熒光燈因尺寸小，光效高，燈具配套靈活，配合室內(nèi)燈光裝飾，深受人們喜愛，也在住宅建筑中大量使用，但其壽命、工作可靠性、光色一致性等問題有待進一步提高。
燈具
燈具在住宅中不僅為光環(huán)境提供合理的配光，滿足人們視功能的要求，而且作為家庭裝飾物的組成之一，其作用越來越明顯，因此作為住宅內(nèi)的燈具也面臨著以下要求：
燈具多樣化
目前無論在城市或農(nóng)村，人們要求燈具的多樣性不僅表現(xiàn)在其配光合理，有直接配光，間接配光或半間接配光，眩光得到有效控制，而且也表現(xiàn)在造型上多樣化，現(xiàn)代化，藝術(shù)化。在造型上使人們有極大的選擇余地，簡式熒光燈具和普通白熾燈燈具將逐步淘汰。這是與家庭裝飾水平提高分不開的。
燈具高效節(jié)能
從節(jié)能的要求出發(fā)，在光環(huán)境設(shè)計時室內(nèi)燈具的效率不宜低于70%，裝有格柵的燈具其效率不應(yīng)低于55%。因此燈具用的反射材料將有較高反射比。
燈具易安裝維護
由于城市中空氣凈化水平和光源質(zhì)量還有待提高，清塵和換燈泡的次數(shù)相應(yīng)增加，所以，住宅中燈具要求清洗、裝卸容易。
照明計算
在住宅光環(huán)境設(shè)計中照明計算是設(shè)計中的主要步驟之一，目前還沒有統(tǒng)一的、有效的方法進行計算，以下三種方法只是曾在照明設(shè)計中使用的方法：
逐點計算法
利用燈具制造廠商提供的“空間等照度曲線”及“平面相對等照度曲線”進行逐點照明計算。
計算公式為：
E=F.Σ .K/1000（適用空間等照度曲線）或E=F.Σ .K/1000h２（適用平面相對照度曲線）
式中：F�光源總光通量（1m）
Σ �光源對計算點產(chǎn)生的照度或相對照度總和（1x）
H�燈的計算高度（m）
K�維護系數(shù)
流明法
計算公式：E�F.N.U.K/S
E�E.S/F.U.K
式中：E�工作面的平均照度（1x）；
N�光源個數(shù)；
U�利用系數(shù)；
S�房間面積（m２）；
K�維護系數(shù)。
單位面積功率法
這種方法在照明設(shè)計中曾在電力供應(yīng)緊張時作為核算照明用電量的一種有效方法，但我國在各類照明設(shè)計標準中沒有該項設(shè)計標準可循，掌握的難度較大。
照明功率
我國電力工業(yè)發(fā)展迅速，各種家用電器，包括照明器具大量進入家庭，一度使供電處于緊張狀態(tài)。目前，電力供應(yīng)已得到緩解，各大城市早已取消定時停電制度，有些地方還鼓勵居民用電。據(jù)有關(guān)專家預測，到2005年，我國居民用電量將在2700億千瓦時，為1996年的2.4倍。但與發(fā)達國家相比差距仍很大，1995年美國人均用電量是我國的14.6倍，日本是我國的8.6倍。
隨著電力代應(yīng)充足，住宅建筑不斷擴大，主要大城市相繼頒布住宅建筑中每戶用電標準，表5為北京市頒布的《住宅電氣設(shè)計通用標準》中用電標準。
表5 每戶用電負荷
居室類別
戶型
建筑面積
（m２）
每戶用電負荷
（KW）
電度表容量
（A）
丙
1室
40~50
1.5
5（20）
乙
2室
60~65
2
5（20）
乙
3室
75~80
2.5
5 (20)
甲
4室
90~95
3.5
10（40）
為了在本世紀未使我國人民居住標準達到小康水平，建設(shè)部提出目標要求，并分為三個層次，即最低，一般和理想三個標準，并推薦相應(yīng)的電氣負荷值，如表6所示。
表6 住宅用電目標推薦值
最低目標
一般目標
理想目標
負荷（kW）
1.56
1.80
4.00
月用電量（kW.h/月）
60
72~80
100~200
電度表容量（A）
5（20）
10（40）
10（40）
預計本世紀未家庭用電負荷占總用量負荷的比例如表7所示。
表7 各類負荷占總負荷的比例（%）
家電類型
甲類住宅
乙類住宅
丙類住宅
丁類住宅
普通電器
20
22.5
45.5
照明
15.6
3.5
3
4.5
電炊具
34.2
34
39.9
15.9
衛(wèi)生及空調(diào)
47
38.4
29.7
31.8
其它
2.9
3.9
4.6
2.3
表中：甲類��別墅式二層住宅 乙類��高級公寓
丙類��80~120m２住宅 丁類��50~80m２住宅
從用電負荷來看，北京市1996年頒布的標準（表5）仍低于90年代初香港地區(qū)的水平。表8為90年代初香港的用電水平。
表8 香港地區(qū)住宅單位的最高負荷需求量
住宅單位每戶面積（m２）
最高負荷需求量（kV/A）
20~50
2.5
51~90
3.0
91~160
4.0
160以上
4.5
以上數(shù)據(jù)表明，城市中的照明用電量隨著電力生產(chǎn)不斷提高，可以在不長時間內(nèi)達到相關(guān)水準，但要在全國住宅電力供應(yīng)達到小康標準仍需加大電力工業(yè)和生產(chǎn)能力。
展望未來
3.1 發(fā)展照明工業(yè)的高科技
隨著高技術(shù)不斷發(fā)展，建筑向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢日益明朗。住宅作為建筑的一部分也將被高新技術(shù)武裝起來，通過計算機建立一套自動的能量均衡與調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使住宅光環(huán)境處于最佳運行狀態(tài)；形態(tài)記憶合金用于百葉窗自動調(diào)節(jié)太陽光量以及通過高效長壽命的太陽能電池獲取照明所需的能源，使取之不竭、用之不盡的太陽能在住宅光環(huán)境中得到充分利用。隨著計算機的廣泛應(yīng)用，在計算機中可以貯存著成千上萬種的光環(huán)境方案。這種事先根據(jù)現(xiàn)行住宅的體量，家用光源與燈具以及家用陳設(shè)與飾布材料、色彩等各種形成光環(huán)境的基本因素而構(gòu)成的光環(huán)境效果在用戶進入住宅之前就可選擇，并根據(jù)自己的意愿進行修改，光環(huán)境的設(shè)計將做到隨心所欲。
3.2 加強節(jié)能意識，推薦節(jié)能措施
盡管住宅光環(huán)境用電量到本世紀末僅占住宅用電負荷的5%以下，與發(fā)達國家的英國5%以上相比仍處低下，但我國的住宅數(shù)量因人口增加將是英國的二、三倍，用電照明的基數(shù)相當大。據(jù)不完全統(tǒng)計，如將全國1/5的白熾燈換成高效節(jié)能光源，一年節(jié)電相當于葛洲壩電廠一年的發(fā)電量。近幾年來國家采取一系列的節(jié)能政策，廣泛宣傳綠色照明，與國際節(jié)能政策接軌，使照明節(jié)能意識不僅表現(xiàn)在設(shè)計者，也在使用者身上得到了體現(xiàn)。照明節(jié)能不僅節(jié)約能源，減少發(fā)電量，也為我們的生存空間減少污染，增加居民的身心健康有著十分重要意義。因為我國用煤發(fā)電居多，而英國則用重油發(fā)電。這些能源的轉(zhuǎn)換必將污染大氣，產(chǎn)生溫室效應(yīng)，到頭來仍然作用在人類自身生活空間上。
節(jié)能已成為我國的一項基本國策，各行各業(yè)必須貫徹執(zhí)行。住宅照明也不例外，住宅光環(huán)境的節(jié)能可從以下幾方面進行：
制定住宅光環(huán)境的節(jié)能法規(guī)，依法節(jié)能。一些發(fā)達的工業(yè)化國家，如美國，均有此類的節(jié)能法規(guī)，使節(jié)能工作納入法制軌道。
節(jié)能不等于降低住宅光環(huán)境的標準，用犧牲照明標準值來達到節(jié)能目的顯然不可取。因此，比較可行的辦法是采用高效節(jié)能光源，高效率的燈具和新穎的設(shè)計手段，來達到節(jié)能目的.
制定保護民族工業(yè)政策，加速照明工業(yè)的技術(shù)改造，使照明產(chǎn)品質(zhì)量更上一層樓，而價格有大幅度下降。特別是照明工業(yè)生產(chǎn)的光源不僅在質(zhì)量上得到保證，而且在價格上使幾億中國家庭買得起，用得放心。不能像目前的電子鎮(zhèn)流器，誰都知道節(jié)能，但質(zhì)量好的價格太高，質(zhì)量差的不敢使用。
（4）繼續(xù)加強綠色照明的宣傳，大力普及照明教育和照明知識，力求做到節(jié)能不僅省錢，也為創(chuàng)造優(yōu)良的生存環(huán)境，使為自身和子孫后代的身體健康造福的道理深入千家萬戶。