孫 明 明，鄒 念 育，張 云 翠，房 媛，李 立，姜 佳 麗，賀 曉 陽(yáng)

（大連工業(yè)大學(xué) 光子學(xué)研究所，遼寧 大連 116034）

0 引 言

照明能耗占全球總能耗約12%～20%，照明節(jié)能無(wú)疑是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑［1］。而住宅照明領(lǐng)域是低碳城市建設(shè)的重要組成部分，既要強(qiáng)調(diào)節(jié)能，又要重視健康。因此，對(duì)我國(guó)住宅照明展開(kāi)深入的研究，真實(shí)了解住宅照明現(xiàn)狀，對(duì)推動(dòng)健康照明、節(jié)能減排及人與自然環(huán)境和諧發(fā)展等方面起到積極重要的作用［1－2］。然而，我國(guó)在住宅照明研究領(lǐng)域的發(fā)展比較緩慢，日本和韓國(guó)在室內(nèi)照明領(lǐng)域的研究走在世界前列，其中日本的住宅照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在各國(guó)同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)中最為完整和詳細(xì)，在住宅光環(huán)境的研究上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)［1］。因此，通過(guò)國(guó)際合作，借鑒他國(guó)先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，研究適用于我國(guó)國(guó)情的住宅照明新技術(shù)，全面評(píng)價(jià)我國(guó)住宅照明質(zhì)量具有重要意義。

中日韓三國(guó)住宅照明聯(lián)合調(diào)查項(xiàng)目是在中國(guó)照明學(xué)會(huì)（CIES）、日本照明工程學(xué)會(huì)（IEIJ）、韓國(guó)電氣工程師學(xué)會(huì)（KIEE）的共同組織下，分別選取大連工業(yè)大學(xué)光子學(xué)研究所、日本奈良女子大學(xué)住宅照明研究會(huì)、韓國(guó)嶺南大學(xué)室內(nèi)照明研究會(huì)團(tuán)隊(duì)為代表［3－4］，旨在通過(guò)對(duì)三國(guó)住宅光環(huán)境的持續(xù)調(diào)查，深入了解三國(guó)的住宅照明現(xiàn)狀，通過(guò)比對(duì)分析，總結(jié)出住宅照明現(xiàn)存問(wèn)題并提出適合本國(guó)的改進(jìn)方案。

本文主要給出調(diào)查項(xiàng)目的第一階段成果，即中方的調(diào)研結(jié)果與分析。本文對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)與分析，得出居民對(duì)照明的認(rèn)知程度，住宅光環(huán)境的一般照度、色溫情況，居民對(duì)在住宅內(nèi)行為照度的主觀滿意度評(píng)價(jià)及住宅照明能耗情況，并提出現(xiàn)存問(wèn)題，以期為住宅的照明規(guī)劃與設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

1 調(diào)查對(duì)象與調(diào)查方法

1.1 調(diào)查對(duì)象

中方調(diào)查對(duì)象選取大連工業(yè)大學(xué)的教師與大學(xué)生家庭，歷時(shí)5個(gè)月（2011－11－01～2012－03－30），采用居民自行測(cè)量填寫(xiě)調(diào)查問(wèn)卷和專(zhuān)人入戶實(shí)地測(cè)量填寫(xiě)調(diào)查問(wèn)卷2種方式。共調(diào)查了475戶家庭，其中，有效問(wèn)卷401 份，有效率84.4%。教師住宅共155 戶，大學(xué)生家庭住宅為320 戶。調(diào)查范圍包括遼寧大連200 戶，遼寧其他城市106戶，浙江、河北、陜西、河南、內(nèi)蒙古等省、自治區(qū)95戶。

表1為被調(diào)查住宅的基本情況，包括住宅的家族構(gòu)成、住戶類(lèi)型、建筑年份、面積各情況比例。其中對(duì)于家族構(gòu)成，子女兩代所占比例最多，為51.9%，其次，夫婦一代為19%，子孫三代為19.7%；住宅建筑近10年的住宅達(dá)72.1%，上世紀(jì)90年代的住宅為21%；中等戶型（70～120m2）的比例占到61.1%。

1.2 調(diào)查方法

在實(shí)際調(diào)查中，測(cè)試方法采取主客觀結(jié)合的方式。主觀部分為居民對(duì)照明的認(rèn)知程度及主觀評(píng)價(jià)等詢(xún)問(wèn)調(diào)查?？陀^部分為使用照度計(jì)對(duì)住宅空間的一般照度值與行為照度值進(jìn)行的實(shí)測(cè)調(diào)查。客觀調(diào)查部分使用的測(cè)試設(shè)備為L(zhǎng)X－1010B型便攜式數(shù)字照度計(jì)。該部分包含一般照度值和行為照度值的測(cè)量。一般照度值測(cè)量選用逐點(diǎn)測(cè)量。圖1為根據(jù)房間內(nèi)不同形式的布燈情況，在空間內(nèi)選取5個(gè)相應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)，測(cè)出5個(gè)點(diǎn)各自的照度值，計(jì)算其平均值得出一般照度值。其中，測(cè)試高度選取0.75m 水平面。對(duì)于行為照度測(cè)試以看電視為例，測(cè)試該行為面照度及工作面照度，測(cè)試方式如圖2所示。面照度為人面部的照度，工作面照度為電視發(fā)光面的照度［4－5］。

表1 被調(diào)查住宅的基本情況（N＝401）Tab.1 Basic conditions for residences（N ＝401）

圖1 不同布燈情況下的照度測(cè)試示意圖Fig.1 Schematic plan of illumination test for different distributions lamps

圖2 行為（看電視）照度測(cè)試示意圖Fig.2 Schematic plan of a behavior（e.g.watching TV）

2 照明認(rèn)識(shí)度

照明認(rèn)識(shí)度為居民照明意識(shí)的重要程度與照明知識(shí)的認(rèn)知程度，調(diào)查中具體包括了居民對(duì)照明設(shè)計(jì)的參與度及滿意度、居民對(duì)現(xiàn)居住住宅的實(shí)際照明狀態(tài)的滿意度和改善要求以及對(duì)照明知識(shí)的了解程度。

2.1 對(duì)照明設(shè)計(jì)的參與度及滿意度

我國(guó)居民對(duì)照明設(shè)計(jì)的參與度（圖3（a）），在對(duì)住宅進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)，居民更多關(guān)注的是燈具外觀選擇和空間位置擺放，兩項(xiàng)比例占到70%～80%，低于30%的居民考慮所選燈具中光源的類(lèi)型，燈具制造商參與很少。可見(jiàn)，我國(guó)居民對(duì)照明設(shè)計(jì)過(guò)多關(guān)注燈具美觀性及空間擺放，而過(guò)少注重照明所使用的光源。關(guān)注前者只能提升室內(nèi)裝飾的美感，只有更多地注重光源情況，才能真正提升光環(huán)境的質(zhì)量。

圖3 居民對(duì)照明設(shè)計(jì)的參與度Fig.3 Participation in lighting design of residents

在對(duì)住宅進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)，居民主要通過(guò)住宅裝修師、家庭成員、售樓處等人員進(jìn)行住宅照明設(shè)計(jì)。圖3（b）中，住宅裝修師與家庭成員的參與度超過(guò)50%，而照明設(shè)計(jì)師參與度僅為17%，充分表明我國(guó)多數(shù)居民對(duì)住宅的照明設(shè)計(jì)還停留在傳統(tǒng)家庭裝飾的層面上，對(duì)照明設(shè)計(jì)的重視程度不高。照明是在住宅設(shè)計(jì)中需要充分考慮，需要專(zhuān)業(yè)的照明設(shè)計(jì)師和家庭成員互相溝通，才能設(shè)計(jì)出滿意的光環(huán)境。

居民對(duì)住宅實(shí)際照明情況滿意度（圖4），以及在該滿意度情況下對(duì)照明存在的問(wèn)題是否有改善的需求。約3／4的居民對(duì)現(xiàn)居住的照明情況表示滿意，這其中有20%的居民仍覺(jué)得居住環(huán)境的照明情況有改善的空間，說(shuō)明我國(guó)居民已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)為照明質(zhì)量的重要性。對(duì)現(xiàn)居住的照明情況表示不滿意的居民占總數(shù)的1／4，這其中有改善需求的居民占到80%。

圖4 居民對(duì)實(shí)際照明情況滿意度及改善需求Fig.4 Degree of satisfaction and demand of improvement from residents for actual lighting situation

2.2 對(duì)照明知識(shí)的了解

圖5表明居民對(duì)光源類(lèi)型與光度量參數(shù)的認(rèn)識(shí)程度。居民對(duì)光源種類(lèi)的了解遠(yuǎn)高于對(duì)光源參數(shù)的認(rèn)識(shí)。居民逐步了解光源的分類(lèi)及參數(shù)，將對(duì)合理運(yùn)用光源起到指導(dǎo)作用。如圖6所示，居民選擇LED 光源的主要原因是LED 的低耗節(jié)能、使用壽命長(zhǎng)、綜合效益顯著，LED 作為新一代光源逐漸被越來(lái)越多的家庭所接受。由于我國(guó)現(xiàn)階段對(duì)LED 宣傳力度較大，因此超過(guò)20%的居民通過(guò)商店推薦的方式了解LED。

2.3 對(duì)照明現(xiàn)狀需要改善的需求

在對(duì)照明現(xiàn)狀需要改善的項(xiàng)目調(diào)查中（圖7），居民對(duì)亮度需要調(diào)節(jié)、易清潔、亮度不適、功率消耗關(guān)注度較高。調(diào)節(jié)燈具的亮度多采用單燈手動(dòng)調(diào)節(jié)方式，該方式雖然可以對(duì)亮度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)但無(wú)法隨室外光環(huán)境的變化實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。隨著傳感器與LED 新光源的廣泛結(jié)合，具有智能調(diào)光功能的燈具將成為未來(lái)的發(fā)展方向，不僅可以通過(guò)多種模式控制來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)燈具亮度以適應(yīng)不同環(huán)境需求，同時(shí)能大大降低能耗，這也是實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能的重要途徑之一。從調(diào)查可見(jiàn)，外觀造型過(guò)于復(fù)雜的燈具雖然在購(gòu)置初期會(huì)有視覺(jué)的沖擊，但長(zhǎng)期使用燈具清潔便成為一種負(fù)擔(dān)。

圖5 居民對(duì)照明知識(shí)的認(rèn)識(shí)Fig.5 Cognition of lighting knowledge form residents

圖6 使用LED 的原因Fig.6 Reasons for using of LED lamps

圖7 對(duì)照明現(xiàn)狀需要改善的需求Fig.7 Demand of improvement for actual lighting situation

3 住宅各房間的一般照明情況

3.1 一般照度

在住宅照明環(huán)境中，要保持良好的視覺(jué)舒適性，首先要具備有效適度的照度。對(duì)住宅起居室、臥室、廚房、餐廳、衛(wèi)生間5個(gè)功能房的照度進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)圖8（a）可見(jiàn)，60%的住宅各房間照度在0～50lx區(qū)間，而照度水平在50～100lx住宅占20%。目前，我國(guó)室內(nèi)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50034—2004［6］。圖8（b）～（f）為住宅各房間的平均照度值與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較的結(jié)果。其中，加粗的部分為各房間照度達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值所占的比例：客廳11.6%，臥室8.3%，廚房4%，餐廳4.1%，衛(wèi)生間7.8%。分析住宅各個(gè)房間的照度水平普遍偏低的原因，各房間的數(shù)值表明普通居民對(duì)客廳光環(huán)境的重視程度最高，對(duì)于廚房和餐廳則考慮得較少。隨著人們對(duì)居住照明環(huán)境功能性和舒適性的需求不斷提高，我國(guó)普通住宅的照明水平仍有較大提升空間。

圖8 各房間的一般照度Fig.8 General illuminance in the five rooms

3.2 色 溫

光源的色溫差異會(huì)影響人的視覺(jué)心理感受。住宅內(nèi)一般照明的光源顏色主要為白色、暖白色、暖黃色、冷白色4種。對(duì)普通住宅各房間光源色溫進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（圖9）。其中，白色光是人們?cè)诟鞴δ芊块g使用最多的光色，其次是暖白色、暖黃色，使用最少的是冷白色。低色溫光源（暖光）的光使人感到舒適、安逸，多用于臥室、客廳，高色溫光源（冷白光）使人感到舒適、愉悅，多用于餐廳、衛(wèi)生間、廚房。

圖9 各房間光源的色溫Fig.9 General illuminance in the five rooms

4 居民對(duì)行為照度的主觀滿意度評(píng)價(jià)

在居民對(duì)行為照度的主觀滿意評(píng)價(jià)中，選取看電視這一住宅中最常見(jiàn)的行為活動(dòng)作為測(cè)試對(duì)象，測(cè)試了在看電視行為活動(dòng)時(shí)的面照度和工作面照度，以及居民對(duì)此照度的滿意度評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)滿意程度共分為4個(gè)等級(jí)，分別為很不滿意、不滿意、比較滿意和很滿意?？措娨暤墓ぷ髅嬲斩燃懊嬲斩惹€（圖10），二者約有10lx的偏差，表明我國(guó)普通住宅使用的照明環(huán)境多為均勻照明。二條曲線照度值變化區(qū)間為10～1 000lx，反映普通居民在看電視這一作業(yè)條件下對(duì)于環(huán)境照明的需求差異非常大。

圖11為居民對(duì)特定行為（看電視為例）照度環(huán)境的滿意度評(píng)價(jià)。整體可見(jiàn)3／4的居民對(duì)看電視的照明環(huán)境表示滿意或很滿意，居民對(duì)亮度不滿意或很不滿意比重為1／4。可見(jiàn)居民對(duì)照明有較高的滿意度，結(jié)合我國(guó)普通住宅的照度水平較低的現(xiàn)狀，分析原因是由于我國(guó)普通居民由于長(zhǎng)期處于低照度環(huán)境中，已逐漸適應(yīng)了現(xiàn)有的照明環(huán)境。

圖10 居民看電視時(shí)的行為照度Fig.10 Illuminance of behaviors for watching TV

圖11 居民對(duì)看電視的照明環(huán)境的滿意程度Fig.11 Satisfaction degree of lighting environment for watching TV

5 照明能耗

圖12 住宅每日照明消耗總功率Fig.12 Total power consumption of residential lighting daily

普通住宅每日照明消耗總功率見(jiàn)圖12。照明功率（橫坐標(biāo)）消耗方面分布在0～1 800 W，約80%的家庭日功率消耗小于600 W，近九成的家庭日功率消耗800 W 以?xún)?nèi)。通過(guò)計(jì)算得到我國(guó)住宅照明日平均功率消耗為434 W，最大日功率消耗達(dá)到1 800 W，最小為60.5 W，中間值為370 W（50%的居民家庭日功率消耗低于此值）。其中功率消耗較大的主要原因是使用了鹵鎢燈和管型熒光燈作為主光源。LED 基本應(yīng)用在客廳中的輔助照明，其使用比例不到5%。

隨著LED 產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展及推廣，假設(shè)將住宅的絕大多數(shù)光源更換為L(zhǎng)ED，按照1∶4的換算規(guī)律，即平均日功率消耗可以降為100W，家庭日節(jié)電300 W。我國(guó)目前家庭約2億戶，年節(jié)電2.19×1014W，相當(dāng)于長(zhǎng)江三峽工程年發(fā)電量1／4，可見(jiàn)住宅照明節(jié)能空間巨大［7］。但是照明節(jié)能也不能一味追求低能耗而忽略了照明質(zhì)量，其原則是要在滿足人們正常的視覺(jué)需求即照明質(zhì)量的前提下降低功耗。

6 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)我國(guó)住宅照明現(xiàn)狀的分析研究，得出以下結(jié)論：

（1）我國(guó)居民對(duì)照明的認(rèn)識(shí)度逐漸增強(qiáng)，3／4居民認(rèn)為住宅照明現(xiàn)狀存在問(wèn)題且很有必要進(jìn)行改善，但居民的照明意識(shí)還有待加強(qiáng)。

（2）我國(guó)住宅各房間的照度水平均偏低，對(duì)住宅照明環(huán)境的需求度不高。

（3）居民在住宅照度水平平均較低的前提下，對(duì)特定環(huán)境下的行為照度（看電視）的滿意度卻較高，說(shuō)明居民已經(jīng)適應(yīng)了低照度水平下的作業(yè)活動(dòng)。

（4）由于絕大多數(shù)住宅采用鹵鎢燈和熒光燈作為照明主要光源，照明日功率消耗較大，LED光源的引入可以極大改善我國(guó)普通住宅照明能耗居高不下的現(xiàn)狀。

本文為中日韓三國(guó)住宅照明聯(lián)合調(diào)查研究系列之一中國(guó)住宅照明現(xiàn)狀的調(diào)查與分析，給出了調(diào)查項(xiàng)目的第一階段成果，即中方的調(diào)研結(jié)果與分析。下一步研究工作為中日韓三國(guó)數(shù)據(jù)比對(duì)，分析中日韓三國(guó)普通住宅照明現(xiàn)狀的差異。總結(jié)出我國(guó)住宅的照明情況現(xiàn)存的問(wèn)題，并且提出改進(jìn)方案，為機(jī)關(guān)政府部門(mén)、企業(yè)及從事照明的研究者提供科學(xué)可靠性的依據(jù)，從而真正地改善我國(guó)住宅照明以及室內(nèi)光環(huán)境質(zhì)量，構(gòu)建人與環(huán)境更為和諧的綠色照明。

［1］中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑物理研究所住宅光環(huán)境研究專(zhuān)題組.加強(qiáng)住宅光環(huán)境研究［J］.百年建筑，2003（6）：20－21.

［2］詹慶旋.我國(guó)城市住宅照明的現(xiàn)狀和未來(lái)［J］.照明工程學(xué)報(bào)，1992（1）：82－91.

［3］SUN Mingming，CAO Guanying，ZOU Nianyu，et al.Studies on residential lighting technique based on actual investigation of house lighting conditions and energy consumption state［C］／／The 5th CJK Lighting Conference of China，Japan and Korea Proceedings.2012：69－72.

［4］陳亢利，張銘連，夏燕.光環(huán)境意識(shí)問(wèn)卷調(diào)查［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2010，35（3）：50－53.

［5］劉穎.住宅光環(huán)境分析與研究［J］.燈與照明，2006，30（3）：13－18.

［6］中國(guó)建筑科學(xué)研究院.GB 53004—2004建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004.

［7］中國(guó)長(zhǎng)江電力股份有限公司董事會(huì).長(zhǎng)江電力：2012年發(fā)電量完成情況公告［EB／OL］.［2013－01－08］.http：／／finance.ifeng.com／stock／gsgg／20130108／7524892.shtml.