住宅光環境的設計標準
住宅光環境的設計已引起人們，特別是住宅設計人員越來越重視，盡管專門為住宅光環境設計的標準目前尚未頒布，但在若干照明設計標準或建筑設計標準中均有論述，主要的有關住宅光環境設計標準有：
a.民用建筑照明設計標準
b.民用建筑采光設計標準
c.住宅設計規范
d.城市居住區規劃設計規范
e.老年人住宅設計規范
中國地域遼闊，各省市為適應地方特點也紛紛制訂了眾多的地方設計標準，如上海、北京、廣州等地均有相關的標準或規范。
住宅光環境設計方案
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。住宅的天然光環境設計需要確定住宅的日照時數和采光系統。
2.1.1 采光系數
2.1.1.1 采光標準
目前，我國已制定了《建筑采光設計標準》，對住宅的采光系數作了規定，見表1。
表1 住宅采光系數標準值
采光等級
房間名稱
側面采光
采光系數
最低值
min（%）
室內天然光
臨界照度
（1x）
N
起居室（廳）、臥室、書房、廚房
1
50

V
衛生間、過廳、樓梯間、餐廳
0.5
25
注：表中的數值適用于Ⅲ類光氣候區。
不同于Ⅲ類氣候區的住宅采光系數將作適當修正，其修正系數K值列于表2。
表2 光氣候系數K
光氣候區
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“住宅設計規范”中除采光系數作了規定外，還用窗地面積比來規定住宅中對采光的設計要求，表3為住宅室內采光標準。
表3 住宅室內采光標準
房間名稱
采光系數最低值
（%）
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。

2.采光計算

采光計算主要是指采光系數的計算。
室內某一點的采光系數計算公式為：
C=EΝ/Ew×100%
EΝ�在全陰天漫射光照射下，室內給定平面上某一點由天空漫射光產生的照度（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，采光系數可寫成：
Cmin= Cd.Kt.Kp.Kw.Kc
Cmin�側面采光系數的最低值；
Cd�窗洞口的采光系數；
Kt�總透射比；
Kp�室內反射光增量系數；
Kw�室外建筑物擋光折減系數；
Kc�窗寬修正系數。
2.2人工光環境
天然光環境隨太陽的位置和云層分布而頻繁變化，而人工光環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境一些缺點，而且可以在滿足視功能條件下創造使用者需要的氣氛，因此照明設計是取得良好光環境的重要因素。
2.2.1 照明標準
我國《民用建筑照明設計標準》規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
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
0.75m水平面
200
300
500
餐廳或門廳、廚房
0.75m水平面
20
30
50
衛 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
住宅內所選用的光源應滿足標準中的要求，如臥室中的光源顯色指數要大于80，相關色溫宜小于3300（K）。
目前，根據綠色照明節能要求，光源的發光效率也是人們選擇的參數之一。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境的質量提出更高的要求，透明白熾燈將逐步被造型優美的磨砂泡等代替，以減少眩光，但由于白熾燈不節能，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，管型熒光燈的產量約為白熾燈的1/4，根據綠色照明和環境保護的要求，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村，人們要求燈具的多樣性不僅表現在其配光合理，有直接配光，間接配光或半間接配光，眩光得到有效控制，而且也表現在造型上多樣化，現代化，藝術化。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。
燈具高效節能
從節能的要求出發，在光環境設計時室內燈具的效率不宜低于70%，裝有格柵的燈具其效率不應低于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量還有待提高，清塵和換燈泡的次數相應增加，所以，住宅中燈具要求清洗、裝卸容易。
照明計算
在住宅光環境設計中照明計算是設計中的主要步驟之一，目前還沒有統一的、有效的方法進行計算，以下三種方法只是曾在照明設計中使用的方法：
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
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；
U�利用系數；
S�房間面積（m２）；
K�維護系數。
單位面積功率法
這種方法在照明設計中曾在電力供應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計標準中沒有該項設計標準可循，掌握的難度較大。
照明功率
我國電力工業發展迅速，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。目前，電力供應已得到緩解，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。據有關專家預測，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
衛生及空調
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年代初香港地區的水平。表8為90年代初香港的用電水平。
表8 香港地區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
以上數據表明，城市中的照明用電量隨著電力生產不斷提高，可以在不長時間內達到相關水準，但要在全國住宅電力供應達到小康標準仍需加大電力工業和生產能力。
展望未來
3.1 發展照明工業的高科技
隨著高技術不斷發展，建筑向智能化、網絡化的發展趨勢日益明朗。住宅作為建筑的一部分也將被高新技術武裝起來，通過計算機建立一套自動的能量均衡與調節系統，使住宅光環境處于最佳運行狀態；形態記憶合金用于百葉窗自動調節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境中得到充分利用。隨著計算機的廣泛應用，在計算機中可以貯存著成千上萬種的光環境方案。這種事先根據現行住宅的體量，家用光源與燈具以及家用陳設與飾布材料、色彩等各種形成光環境的基本因素而構成的光環境效果在用戶進入住宅之前就可選擇，并根據自己的意愿進行修改，光環境的設計將做到隨心所欲。
3.2 加強節能意識，推薦節能措施
盡管住宅光環境用電量到本世紀末僅占住宅用電負荷的5%以下，與發達國家的英國5%以上相比仍處低下，但我國的住宅數量因人口增加將是英國的二、三倍，用電照明的基數相當大。據不完全統計，如將全國1/5的白熾燈換成高效節能光源，一年節電相當于葛洲壩電廠一年的發電量。近幾年來國家采取一系列的節能政策，廣泛宣傳綠色照明，與國際節能政策接軌，使照明節能意識不僅表現在設計者，也在使用者身上得到了體現。照明節能不僅節約能源，減少發電量，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。因為我國用煤發電居多，而英國則用重油發電。這些能源的轉換必將污染大氣，產生溫室效應，到頭來仍然作用在人類自身生活空間上。
節能已成為我國的一項基本國策，各行各業必須貫徹執行。住宅照明也不例外，住宅光環境的節能可從以下幾方面進行：
制定住宅光環境的節能法規，依法節能。一些發達的工業化國家，如美國，均有此類的節能法規，使節能工作納入法制軌道。
節能不等于降低住宅光環境的標準，用犧牲照明標準值來達到節能目的顯然不可取。因此，比較可行的辦法是采用高效節能光源，高效率的燈具和新穎的設計手段，來達到節能目的.
制定保護民族工業政策，加速照明工業的技術改造，使照明產品質量更上一層樓，而價格有大幅度下降。特別是照明工業生產的光源不僅在質量上得到保證，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流器，誰都知道節能，但質量好的價格太高，質量差的不敢使用。
（4）繼續加強綠色照明的宣傳，大力普及照明教育和照明知識，力求做到節能不僅省錢，也為創造優良的生存環境，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。