公共建筑室內(nèi)照明情況現(xiàn)狀分析
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摘要:對廣州及周邊地區(qū)115棟公共建筑、1630個房間或場所的光環(huán)境進(jìn)行調(diào)研。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，隨著房間或場所對應(yīng)照度標(biāo)準(zhǔn)值的升高，所測房間或場所的照度實(shí)測值滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的比率逐漸減小;不同建筑類型實(shí)測照度滿足率差異明顯，同一建筑類型不同功能區(qū)的照度滿足率也不盡相同;與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對比，旅館建筑和商業(yè)建筑照度滿足率較高，辦公建筑、教育建筑的照度滿足率在50%以下，醫(yī)療建筑照度滿足率最低，不足30%。填補(bǔ)了廣州市公共建筑光環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查的空白，為光環(huán)境綜合性能的提升打下基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:公共建筑;光環(huán)境;現(xiàn)狀;照度
引言
創(chuàng)造舒適的光環(huán)境是建筑物理環(huán)境的重要研究課題。為滿足視覺作業(yè)要求、保證視覺安全，GB50034—2013《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》［1］對不同建筑類型的不同房間或場所的照度標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行了規(guī)定。不合理的光環(huán)境以及不良的用眼習(xí)慣容易造成近視，據(jù)統(tǒng)計，目前東亞地區(qū)年輕人的近視比例在80%～90%［2］，2000年全世界近視人口為14.06億，2010年達(dá)到19.5億(占全球總?cè)藬?shù)的28.3%)，根據(jù)目前增長趨勢，2050年全球近視人口將達(dá)到世界人口的50%［3］。光環(huán)境不僅會影響人類視力狀況，甚至我們的身心健康也與所處環(huán)境息息相關(guān)［4］。人類一生有90%以上時間在室內(nèi)度過，為提高人類居住環(huán)境，對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行調(diào)研十分必要，尤其是承擔(dān)人類各種公共活動的公共建筑。李官末對重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院樓的光環(huán)境進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)在夜光人工照明情況下，教室和辦公室等房間普遍存在照度不足的問題［5］。譚菲菲等人對茂名市31所中小學(xué)校的教室光環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，其中課桌面、黑板面的平均照度通過率分別為47.85%和11.29%［6］。陳榮凱等人對深圳市寶安區(qū)198間中小學(xué)教室采光照明情況進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果顯示，166間照度不合格教室中，近視學(xué)生占總?cè)藬?shù)的42.43%，而33間照度合格教室中，學(xué)生視力不良患病率則為36.19%［7］。從以往對公共建筑的調(diào)研中，發(fā)現(xiàn)公共建筑的室內(nèi)光環(huán)境很難達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，特別是教室和辦公室照度不足情況較為嚴(yán)重，造成室內(nèi)人員近視等視力問題。本文調(diào)研了廣州及周邊地區(qū)115棟公共建筑(涵蓋辦公建筑、商業(yè)建筑、酒店建筑、科教文衛(wèi)建筑等)1630個房間或場所的光環(huán)境，對維持平均照度進(jìn)行測試與分析，對廣州市公共建筑光環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，為下一步光環(huán)境綜合能效提升工作提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
1研究方法
廣州市地處亞熱帶沿海，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫暖多雨、光熱充足，對室內(nèi)自然采光非常有利。本次光環(huán)境調(diào)研中，所測廣州及周邊地區(qū)既有公共建筑共計115棟，1630個房間，涵蓋辦公建筑、商業(yè)建筑、酒店建筑、科教文衛(wèi)建筑等。建筑室內(nèi)照度測點(diǎn)位置、高度以GB/T5700—2008《照明測量方法》［8］規(guī)定為準(zhǔn)，各房間按中心布點(diǎn)法布置測點(diǎn)。測試內(nèi)容為房間或場所的維持平均照度，測試時段依據(jù)測試類型有所不同，人工照明測試時段為工作日晝間時段(外窗有窗簾且透光率較低)或夜間時段(外窗無窗簾或窗簾透光率較高)，單次測試時長約為1～2h。采用TES－1339R專業(yè)級照度計對各參數(shù)進(jìn)行測試。
2結(jié)果和分析
2.1實(shí)測房間或場所照度總體情況統(tǒng)計與分析
本次調(diào)研中1630個房間或場所的維持平均照度滿足率情況匯總于表1，根據(jù)GB50034—2013《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》［1］對公共建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值的規(guī)定，對實(shí)測房間或場所數(shù)量進(jìn)行分類統(tǒng)計。表1對廣州市及周邊地區(qū)115棟公共建筑的實(shí)測照度結(jié)果顯示:(1)隨著照度標(biāo)準(zhǔn)值的降低，所測房間或場所的照度實(shí)測值滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的比率逐步升高。如照度標(biāo)準(zhǔn)值要求為500lx的房間或場所實(shí)測照度滿足率僅為9%，而照度標(biāo)準(zhǔn)值要求為50lx和75lx的房間場所(除旅館)實(shí)測照度滿足率均超過了70%。照度標(biāo)準(zhǔn)值要求為150lx的房間或場所由于測試樣本數(shù)量過少(總共8個，其中7個測試房間為學(xué)生宿舍)，因此測試所得滿足率為0%，與整體變化趨勢有較大偏差，但也說明廣州及周邊地區(qū)學(xué)生宿舍存在顯著的室內(nèi)照度不足問題。(2)不同建筑類型維持平均照度的滿足率各不相同，商業(yè)建筑和旅館建筑滿足率較高，而醫(yī)療衛(wèi)生建筑滿足率相對偏低，辦公建筑和教育建筑的維持平均照度也有待加強(qiáng)。以照度標(biāo)準(zhǔn)在300～500lx區(qū)間為例，商業(yè)建筑和旅館建筑的維持平均照度滿足率普遍高于總體平均滿足率，滿足率在50%以上，旅館建筑達(dá)到80%以上，而醫(yī)療衛(wèi)生建筑的情況則相反，其維持平均照度滿足率不超過30%;辦公建筑與教育建筑的平均照度滿足率分別為50%和40%;照度標(biāo)準(zhǔn)在200～300lx區(qū)間，商業(yè)建筑和旅館建筑的維持平均照度滿足率仍然高于總體平均滿足率，分別為88%和69%，而醫(yī)療衛(wèi)生建筑僅為27%，辦公建筑與教育建筑的滿足率分別為52%和88%。為觀察照度標(biāo)準(zhǔn)值與房間或場所照度滿足率之間的關(guān)系，本文利用最小二乘法，求出本次調(diào)研中公共建筑以及辦公建筑(樣本更為連貫和充足)照度滿足率關(guān)于照度標(biāo)準(zhǔn)值的線性回歸方程。公共建筑照度滿足率ypb關(guān)于照度標(biāo)準(zhǔn)值xpb之間的線性回歸方程:辦公建筑照度滿足率yab關(guān)于照度標(biāo)準(zhǔn)值xob的線性回歸方程:
2.2實(shí)測房間或場所照度具體情況統(tǒng)計與分析
每一類公共建筑包含多種功能區(qū)，其照度標(biāo)準(zhǔn)值不同，調(diào)研中對各功能區(qū)加以區(qū)分，表2是各房間或場所維持平均照度滿足率詳細(xì)情況統(tǒng)計與說明。3結(jié)論與分析本次通過對廣州市及周邊地區(qū)115棟公共建筑1630個房間或場所的照度進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)測和統(tǒng)計分析，可以發(fā)現(xiàn):(1)隨著房間或場所對應(yīng)照度標(biāo)準(zhǔn)值的升高，所測房間或場所的照度實(shí)測值滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的比率逐步減小，趨勢較為明顯。照度標(biāo)準(zhǔn)值要求為75lx或更小的房間場所實(shí)測照度滿足率超過70%，而照度標(biāo)準(zhǔn)值要求為500lx及以上的房間或場所實(shí)測照度滿足率不足10%。(2)不同建筑類型實(shí)測照度滿足率差異明顯，同一建筑類型不同功能區(qū)的照度滿足率也不盡相同。整體來看，對于照度要求在200lx以上的房間或場所，旅館建筑滿足率最高，達(dá)到75%;商業(yè)建筑滿足率為58%，;而辦公建筑、教育建筑和醫(yī)療衛(wèi)生建筑的滿足率則偏低，均不超過50%，尤其是醫(yī)療衛(wèi)生建筑，滿足率不超過30%。從不同功能區(qū)來看，旅館建筑的各房間或場所滿足率均達(dá)到70%以上;商業(yè)建筑的大部分房間或場所的維持平均照度遠(yuǎn)超國家標(biāo)準(zhǔn);辦公建筑、教育建筑各功能區(qū)的照度滿足率均在50%以下，學(xué)生宿舍的滿足率全部未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求;醫(yī)療建筑各房間或場所的照度滿足率均在30%以下，其中化驗(yàn)室和藥房的滿足率為0。(3)調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)公共建筑仍采用能效較低的白熾燈、普通熒光燈等照明燈具，導(dǎo)致許多功能區(qū)的照度難以滿足照度標(biāo)準(zhǔn)值，建議更換為壽命約為熒光燈的12倍［9］，光效約為熒光燈1.20～1.05倍的LED燈［10］。
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作者：羅運(yùn)有 劉暢 余鵬 單位：廣東省建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司