趙建平

(中國建筑科學(xué)研究院，北京 100013)

《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50033—2001實(shí)施10年后重新進(jìn)行修訂，新的建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已于2012年12月正式發(fā)布，2013年5月1日開始正式實(shí)施。隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展，人們物質(zhì)生活的迅速提高，標(biāo)準(zhǔn)的作用也越來越重要。本標(biāo)準(zhǔn)修訂遵循充分利用天然光，創(chuàng)造良好光環(huán)境、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境和構(gòu)建綠色建筑，并有利于視覺工作和身心健康的原則，在科技進(jìn)步、實(shí)施綠色照明和滿足人們對(duì)光的健康需求的基礎(chǔ)上以及配合我國物權(quán)法關(guān)于采光權(quán)的實(shí)施，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容進(jìn)行了全面修訂，在技術(shù)內(nèi)容上有了重大變化。

1 《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50033—2012中增加了強(qiáng)制性條文的規(guī)定

1.1 標(biāo)準(zhǔn)4.1.1

住宅建筑的臥室、起居室(廳)、廚房應(yīng)有直接采光。

本條直接采光是指在臥室、起居室(廳)、廚房空間直接設(shè)有外窗，包括窗外設(shè)有外廊或設(shè)有陽臺(tái)等外挑遮擋物。住宅中的臥室和起居室(廳)具有直接采光是居住者生理和心理健康的基本要求，直接采光可使居住者直接觀看到室外自然景色，感受到大自然季節(jié)性的變化，舒緩情緒、減少壓力，有助于身心健康，這也正是目前國外許多采光標(biāo)準(zhǔn)所強(qiáng)調(diào)的。住宅中的廚房也是居住者活動(dòng)頻繁的場所，除了采光以外，外窗還有很重要的通風(fēng)作用。本條還考慮了與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)4.1.2

住宅建筑的臥室、起居室(廳)的采光不應(yīng)低于采光等級(jí)Ⅳ級(jí)的采光標(biāo)準(zhǔn)值，側(cè)面采光的平均采光系數(shù)不應(yīng)低于2.0%，室內(nèi)天然光設(shè)計(jì)照度不應(yīng)低于300lx。

本條將住宅建筑的臥室、起居室(廳)的采光標(biāo)準(zhǔn)值列為強(qiáng)制性條文的理由:

(1)居住者對(duì)天然光的需求:住宅是人們長期生活、工作與學(xué)習(xí)的場所，特別是老人和孩子，而天然采光則是必不可少的，除了滿足從事各種活動(dòng)的功能性需要以外，更重要的還要滿足居住者生理和心理健康的要求。

(2)《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》已將臥室、起居室(廳)、廚房的采光窗洞口的窗地面積比不應(yīng)低于1/7列為強(qiáng)條。本標(biāo)準(zhǔn)將臥室、起居室(廳)的采光標(biāo)準(zhǔn)值列為強(qiáng)制性條文則更為準(zhǔn)確。考慮到廚房開窗要求不僅是為了滿足采光，通風(fēng)也是很重要的因素，因此廚房的采光標(biāo)準(zhǔn)值不作為強(qiáng)條。

(3)實(shí)測調(diào)查結(jié)果表明，在滿足窗地面積比的情況下是可以達(dá)到采光標(biāo)準(zhǔn)值的。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)4.1.4

教育建筑的普通教室的采光不應(yīng)低于采光等級(jí)Ⅲ級(jí)的采光標(biāo)準(zhǔn)值，側(cè)面采光的平均采光系數(shù)不應(yīng)低于3.0%，室內(nèi)天然光設(shè)計(jì)照度不應(yīng)低于450lx。

本條將普通教室的采光標(biāo)準(zhǔn)列為強(qiáng)條，主要是為了保護(hù)青少年學(xué)生的視力和身心健康，據(jù)全國學(xué)生愛眼工程對(duì)中小學(xué)生近視率的最新抽樣調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果:小學(xué)生28%、初中生60%、高中生85%，大學(xué)生則更高，我國人口近視率占33%，高于世界的平均水平22%，居世界第二位。當(dāng)然，引起學(xué)生近視的原因很多，其中有遺傳因素、用眼時(shí)間過長、用眼方式不當(dāng)?shù)鹊?，但光線不足和光質(zhì)量差肯定是很重要的原因，此外，創(chuàng)造良好的光環(huán)境，還有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。將普通教室采光標(biāo)準(zhǔn)列為強(qiáng)條，也正是為了給學(xué)校教室的采光提供最基本的保障。普通教室的采光標(biāo)準(zhǔn)值主要是通過實(shí)測調(diào)查和參考國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定的。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)4.1.6

醫(yī)療建筑的一般病房的采光不應(yīng)低于采光等級(jí)Ⅳ級(jí)的采光標(biāo)準(zhǔn)值，側(cè)面采光的平均采光系數(shù)不應(yīng)低于2.0%，室內(nèi)天然光設(shè)計(jì)照度不應(yīng)低于300lx。

本標(biāo)準(zhǔn)將一般病房的采光標(biāo)準(zhǔn)列為強(qiáng)條，主要原因是病房里的病人與正常人相比非但活動(dòng)空間很小，有的甚至失去行為能力，而且心理要承受巨大的壓力，日光環(huán)境可以調(diào)節(jié)病人的晝夜和季節(jié)性的人體節(jié)律、接受紫外線、改善睡眠、減少壓力、愉悅心情。根據(jù)國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，采光標(biāo)準(zhǔn)不僅是為了能夠滿足各類視覺工作的要求，更強(qiáng)調(diào)人的生理和心理需求，這對(duì)醫(yī)院病房尤其重要。一般病房的采光標(biāo)準(zhǔn)值主要是通過實(shí)測調(diào)查和參考國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定的。

2 側(cè)面采光的評(píng)價(jià)指標(biāo)采光系數(shù)最低值改為采光系數(shù)平均值;室內(nèi)天然光臨界照度值改為室內(nèi)天然光設(shè)計(jì)照度值

新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的采光系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值和室內(nèi)天然光照度標(biāo)準(zhǔn)值為參考平面上的平均值，如表1所示。

表1 場所參考平面上的采光標(biāo)準(zhǔn)值Table 1 The daylighting standard value on the reference plane in the space

原標(biāo)準(zhǔn)中側(cè)面采光以采光系數(shù)最低值作為標(biāo)準(zhǔn)值，頂部采光以采光系數(shù)平均值作為標(biāo)準(zhǔn)值;新標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一采用采光系數(shù)平均值作為標(biāo)準(zhǔn)值。采用采光系數(shù)平均值不僅能反映出采光的平均水平，也更方便理解和使用。

標(biāo)準(zhǔn)中的室內(nèi)天然光設(shè)計(jì)照度值是指對(duì)應(yīng)于室外天然光設(shè)計(jì)照度時(shí)的室內(nèi)全部利用天然光的照度，將室內(nèi)天然光照度標(biāo)準(zhǔn)值與照明標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的照度值相比較，兩者比較接近，從視覺工作要求上進(jìn)行分析是合理的。

3 擴(kuò)展了標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍，增加了展覽建筑、交通建筑和體育建筑的采光標(biāo)準(zhǔn)值

以下為新標(biāo)準(zhǔn)中增加的條文:

3.1 標(biāo)準(zhǔn)4.1.12

展覽建筑的采光標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)低于表2的規(guī)定。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)4.1.13

交通建筑的采光標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)低于表3的規(guī)定。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)4.1.14

體育建筑的采光標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)低于表4的規(guī)定。

表2 展覽建筑的采光標(biāo)準(zhǔn)值Table 2 The daylighting standard value of exhibition building

表3 交通建筑的采光標(biāo)準(zhǔn)值Table 3 The daylighting standard value of traffic building

表4 體育建筑的采光標(biāo)準(zhǔn)值Table 4 The daylighting standard value of sports building

4 側(cè)面采光時(shí)增加了采光有效進(jìn)深的規(guī)定

為便于在方案設(shè)計(jì)階段估算采光口面積，按規(guī)定的計(jì)算條件(窗的總透射比取0.6)規(guī)定了窗地面積比和側(cè)面采光的有效進(jìn)深，Ⅲ類光氣候區(qū)的窗地面積比和采光有效進(jìn)深如表5所示。

本標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的窗地面積比既要考慮到能滿足天然采光的要求，同時(shí)也要考慮到對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)能耗的限制。側(cè)面采光時(shí)，在控制采光有效進(jìn)深的情況下，對(duì)房間的窗地面積比和對(duì)應(yīng)的窗墻比進(jìn)行分析計(jì)算，計(jì)算結(jié)果窗墻比基本上在0.2～0.4之間，符合建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的側(cè)面采光有效進(jìn)深對(duì)方案設(shè)計(jì)階段指導(dǎo)采光設(shè)計(jì)，控制房間采光進(jìn)深和采光均勻度具有實(shí)際意義，同時(shí)可對(duì)大進(jìn)深采光房間的照明設(shè)計(jì)和采光與照明控制提供參考依據(jù)。

表5 窗地面積比和采光有效進(jìn)深Table 5 Ratio of glazing to floor area and the depth of daylighting zone

5 新增“采光節(jié)能”一章，并制定了采光節(jié)能計(jì)算方法

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在建筑采光設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)地區(qū)光氣候特點(diǎn)，采取有效措施，綜合考慮充分利用天然光，節(jié)約能源。

采光節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)要求選用透光性能好的采光材料，隨著進(jìn)入室內(nèi)光量的增加，太陽輻射熱也會(huì)增加，在夏季會(huì)增加很多空調(diào)負(fù)荷，因此在考慮充分利用天然光的同時(shí)，還要盡量減少因室內(nèi)過熱所增加的能耗，所以在選用采光材料時(shí)，要權(quán)衡光和熱兩方面的得失。采光設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取有效的節(jié)能措施，大跨度或大進(jìn)深的建筑宜采用頂部采光或?qū)Ч夤芟到y(tǒng)采光;側(cè)面采光時(shí)，可加設(shè)反光板、棱鏡玻璃或?qū)Ч夤芟到y(tǒng)，改善進(jìn)深較大區(qū)域的采光。當(dāng)采用遮陽設(shè)施時(shí)，宜采用外遮陽或可調(diào)節(jié)的遮陽設(shè)施。對(duì)于有天然采光的場所，宜采用與采光相關(guān)聯(lián)的照明控制系統(tǒng)。

為了評(píng)價(jià)采光節(jié)能，本標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定在建筑設(shè)計(jì)階段評(píng)價(jià)采光節(jié)能效果時(shí)，宜進(jìn)行采光節(jié)能計(jì)算。在評(píng)價(jià)建筑物照明節(jié)能時(shí)，應(yīng)將建筑采光節(jié)能納入到整個(gè)照明節(jié)能中去，本標(biāo)準(zhǔn)推薦的采光節(jié)能計(jì)算方法主要是根據(jù)我國各個(gè)光氣候區(qū)的天然光利用時(shí)數(shù)計(jì)算建筑物房間或區(qū)域可節(jié)省的照明用電量，具體計(jì)算可按以下方法進(jìn)行。

單位面積上可節(jié)省的年照明用電量Ue宜按式(1)計(jì)算:

式中，A——照明的總面積;

We——可節(jié)省的年照明用電量，單位為(kWh/年)。

可節(jié)省的年照明用電量We宜按下式計(jì)算:

式中，Pn——房間或區(qū)域的照明安裝總功率，單位為W;

tD——全部利用天然采光的時(shí)數(shù)(h);

t'D——部分利用天然采光的時(shí)數(shù)(h);

FD——全部利用天然采光時(shí)的采光影響系數(shù)，取值1;

F'D——部分利用天然采光時(shí)的采光影響系數(shù)，在臨界照度與設(shè)計(jì)照度之間的時(shí)段取0.5。

全部利用天然采光的采光影響系數(shù)是指在室外設(shè)計(jì)照度15000 lx以上該場所可全部依賴天然采光的系數(shù)，取值為1;部分利用天然采光時(shí)的采光影響系數(shù)是指在室外設(shè)計(jì)照度15000 lx和室外臨界照度5000 lx之間部分依賴天然采光的時(shí)段，采光不足部分需要補(bǔ)充人工照明，采光影響系數(shù)取0.5。

采光節(jié)能計(jì)算中所涉及到的計(jì)算參數(shù)可按《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50033中給出的計(jì)算參數(shù)取值。

為了配合新版《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50033的有效實(shí)施，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)的具體規(guī)定和建筑采光設(shè)計(jì)的實(shí)際需求已開發(fā)出了采光計(jì)算分析軟件。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的窗地面積比只能作為建筑師在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，用來估算開窗面積，而且此窗地面積比只適用于規(guī)定的計(jì)算條件。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以采光系數(shù)作為采光標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，在進(jìn)行采光設(shè)計(jì)時(shí)，宜按采光計(jì)算方法和提供的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行采光計(jì)算，利用采光分析軟件進(jìn)行采光計(jì)算不但速度快而且精度高，可以方便，快捷的調(diào)整采光設(shè)計(jì)方案。特別是對(duì)大型復(fù)雜的建筑和非規(guī)則的采光形式，或需要逐點(diǎn)分析計(jì)算采光時(shí)可采用具有強(qiáng)大功能的通用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)還可以作節(jié)能分析和計(jì)算光污染。建筑采光設(shè)計(jì)時(shí)，利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行采光計(jì)算也是科技發(fā)展的必然趨勢(shì)。

［1］《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 50033(報(bào)批稿).

［2］側(cè)面采光計(jì)算方法的研究(研究報(bào)告).