住宅空間內照度測量方法的比較研究

張凌巖

(韓國建國大學 設計藝術學院)

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住宅空間內照度測量方法的比較研究

張凌巖

(韓國建國大學 設計藝術學院)

室內照度的測量與計算是住宅空間照明設計的重要組成部分。空間照度測量方法的合理運用對室內照明設計有深刻的影響。文章在調查了國內一般住宅照明設計現狀的基礎上通過對住宅同等空間條件內照度測量結果的分析，總結照明設計業界“一點法”、“四點法”、“五點法”以及“多點法”等四種照度測算方法各自的特征，并通過數據間的相互比較，推導出此四種方法在住宅空間照度測算中的實際適用范圍，從而在住宅照明設計測算領域為設計師提供理論依據。

住宅空間；照明設計；平均照度；照度測量方法

0 引 言

住戶在室內裝潢時都希望通過配合住宅空間自身的特點來平衡對空間內在的諸如合理性、安全性以及舒適性等訴求，以期成就住宅空間的優點最大化。值得注意的是在住宅空間環境的諸多設計要素中“光”的塑造對空間環境的影響是顯而易見的。尤其在夜晚，“光”作為不可缺少的環境要素無時無刻不影響著住戶的心理與行為。在規劃光環境的時候除了人為把握設計文化的尺度外，還應伴隨著照明空間的定量評價。住宅是人們生活的重要環境，住宅照明直接關系到人們的日常生活，基于此現今設計師在進行空間照明設計時，往往將照度作為空間內光環境設計步驟中首要的參考數據。由此，“照度”在實際照明設計中的重要性不言而喻。

在照度數據的設定上依據住宅內各空間的對象及功能要求，中國很早便出臺了與住宅相關的照度標準，且于2013年又重新作了修訂。但是對空間平均照度的測量方法并沒有明確規定，因此給了照明設計師以大量的選擇空間。考慮到照度在各具體住宅空間內測量結果的差異性，需要設計師在照明設計時選擇最適合的照度測量方法。筆者通過多年項目實踐總結出現今業界室內空間的照度測量方法主要有一點法、四點法、五點法，以及多點法。值得注意的是以上四種方法雖然在測量的目的上較為相似，但是在實踐測算過程中發現，各測量法在同一照明空間內所測算出來的數據相互之間仍然存在一定的差異。由于相關研究不足，以至于今日仍存在照度測算方法混用的現象。基于以上原因，筆者在文獻調查的基礎上，通過對某住宅空間實地測量對比，總結出以上四種測量方法各自的特征，并通過數據間的相互比較推導出此四種方法在住宅空間照度測算中的實際適用范圍，希望在住宅照明設計測算領域為設計師提供理論依據。

1 實地測量常用的四種照度測算方法

1.1 一點法

照度(illumination)，表示受照面明亮程度的物理量。表面上一點的光照度定義為入射在此點所在面上的光通量與該面面積的比值，單位lx。在數值上，它等于投射在單位面積上的光通量，照度的測算是照明設計中重要的組成部分。

“一點法”，顧名思義，就是在需要進行照度測算的照明空間區域內，選取所要測量面的中心點作為原點進行直接測量的一種照度測算方法。如圖1所示，在ABCD照明空間內，選中點E作為中心測量點進行測量。

圖1 “一點”測量方法

在沒有特別規定測量高度的情況下，E點可選擇距離地面80±5 cm。在臥室等常坐的區域可選擇距離地面40±5 cm進行測量。由此可知“一點法”屬于點照度的范疇。

1.2 四點法

“四點法”不僅針對視覺水平面照度進行測算，在豎直面與傾斜面的照度測算上同樣適用。四點法的照度測量高度通常維持在距離地面80±5 cm，在臥室等常坐的區域通常選擇距離地面40±5 cm進行測量。由于是IES(Illuminating Engineering Society of North America)制定的照度測算方法，“四點法”在國際上認知度很高。在站立空間內，IES“四點法”以照明燈具為中心，ABCD四角的中央點 P-1，P-2，P-3，P-4設定在距離被測面80至85 cm的位置如圖2，這樣的測量方法，有效地排除了數值最大與最小照度測量點之間的數值差異，因此更加強調了空間內平均照度的概念。四點法的平均照度測算公式可以表示為:E=(EP-1+EP-2+EP-3+EP-4)/4。

圖2 “四點”測量方法

1.3 五點法

在沒有另外指定的情況下，“五點法”的照度測量高度通常維持在距離地面80±5 cm，在臥室等常坐的區域通常選擇距離地面40±5 cm進行測量。如圖3，在ABCD空間內，Em1，Em2，Em3，Em4，Emg被選定為空間內照度測量的五個點，為了更精確計算平均照度值的概念，在照度計算的時候，中間Emg點測量的照度數據需要考慮兩次。另外Em1，Em2，Em3，Em4四點的選擇應距離空間內四周垂直墻面界限50 cm處。如圖3所示，假設所需測量空間所限的墻線分別為A1-B1，B1-C1，C1-D1，A1-D1，則四點(Em1～Em4)距離墻面的距離分別是X1-X1，X2-X2，X3-X3，X4-X4為50 cm。因此空間的面積越大，測算出照度平均值的差異也會越大。現今韓國照明設計常采用五點法進行測算。五點法的平均照度測算公式可表示為:E=(∑Emi+2Emg)/6。

圖3 “五點”測量方法

1.4 多點法

多點測量法，適用于具備一定間隔的多燈具空間內平均照度的測量。如圖4，Em1—Em9標示的點是空間內照度測量的9個位置，與一點法、四點法、五點法相同，在沒有特定測量點高度的情況下通常維持在距離地面80±5 cm。在臥室等常坐的區域通常選擇距離地面40±5 cm處進行測量。Em5為空間的中心點，除了Em5之外，其余各點距離空間內垂直墻面距離相同，依據住宅空間大小可自行調整，照度測量各點與垂直墻面的距離選擇以50 cm為佳。多點法的測算公式可表述為E=∑Emi/i。

圖4 “多點”測量方法

2 中國國內一般住宅空間內照明設計

住宅空間指臥室、廚房、起居室(廳)等居住使用空間。按業主喜好的不同具體到空間內的分類、功能也有所不同。本研究選取住宅內客廳與臥室等兩大主要的功能性空間作為照度測算的研究對象。客廳是住戶家庭玩耍嬉戲以及會客的區域，屬于住宅內的開放空間。臥室是住宅主人休息的場所，屬于私密或者半私密空間。一個合理布局的住宅空間內，客廳作為住宅內最重要的展示空間，往往面積也是各空間內最大的。臥室同樣是住宅內不可缺少的主體空間之一，而住宅本身的最大功能便是提供主人休息的場所，由此可見臥室的重要性。因此，同為住宅主體空間的客廳與臥室分別代表了住宅內的開放空間與私密空間，選擇客廳空間與臥室空間進行照度測算顯然更具有代表意義。

本文從2015年房企銷售面積排行榜榜單前五大地產企業內選取了三家地產企業精裝修樣板房內客廳與臥室空間作了相關調查與比較研究。文中所選取的五大地產企業為萬科地產、綠地集團、萬達集團。樣板房小區分別為A小區、B小區和C小區(見表1)。從這三大房企精裝修樣板房來窺探現今中國住宅空間內照明設計的大致趨勢。

表1 住宅空間

筆者隨機抽取調查了國內一些房地產商精裝修住宅樣板房空間內客廳與臥室的照明裝修風格。從表1可知，國內普通住宅空間內客廳的照明光源大部分來自客廳天花板中央的主照明。臥室也存在相同的情況，雖然一般業主會在空間內添加如嵌燈、壁燈、臺燈，可移動光源等形式多樣的輔助照明，但是住宅空間客廳與臥室的主要光源仍然是位于房間內天花板中央的照明光源。

為了保證數據測量以及對比的客觀性，避免臥室床頭燈、壁燈以及其他可移動照明等輔助光源的干擾，將照度數據測量的隨機性與不確定性降到最低，從而減少數據間客觀比較的難度與可行性。在實地測量時，除天花板中心以外不必要的輔助照明，均以主照明光源為基準進行測量和比較。

3 住宅空間實地照度調查

從文獻調查可知，在一般住宅空間內，無論是客廳還是臥室，主照明都集中在天花板區域。為了客觀分析四種測量方法所得數據之間的差異性，采取了實地調查的方式。具體的方法是以選取一處住宅空間內客廳和臥室作為案例對四種照度方法進行測試，以獲取數據并進行歸納比較。

文中選取了某住宅小區公寓內一套89 m2住宅空間內的客廳空間以及臥室空間作為實地照度測量調查對象。圖5為所選住宅內空間平面圖，測量結果見表2。

圖5 戶型案例平面及客廳與臥室空間主照明示意圖

所屬空間照明燈具光通量與各方法平均照度測量結果客廳5(1)燈具光通量2350lm一點法135lx四點法117lx五點法106lx多點法93lx主臥5(2)燈具光通量1880lm一點法105lx四點法93lx五點法92lx多點法85lx次臥5(3)燈具光通量1440lm一點法87lx四點法81lx五點法76lx多點法72lx

以上圖表所測數據，客廳區域以地面起45 cm為照度測量距離，臥室區域則以地面起85 cm為測量距離。

4 住宅空間照度四種主要測量法的比較分析

國內共同住宅空間內照明方式大部分是以頂棚中央集中式照明為主，不同于高檔住宅，特別是面積相對較小的空間，僅靠天花板中部的照明來滿足空間內夜間照度需求的情況仍然比較常見。這樣一室一燈的照明方式不僅在照明均勻度的把握上有所不足，而且較容易產生眩光，以至于誘發視覺上的不良感受。對于這樣的照明空間，把握照度測量方法以及相關數值的準確性無疑將變得更加重要。文中提到的“一點法”、“四點法”、“五點法”和“多點法”等空間照度測量方法有其各自的特征和與之相適用的空間種類，因此住宅空間在進行照明設計的時候應該選取相適用的照度測量方法進行測量。經調查，通過數據對比總結出以上四種照度測量方法的幾個主要特征，并推導出與各測量方法相適應的照明空間特點(見表3)。

表3 測量方法自身的特點以及適用的范圍與空間

如表3所示，依據自身特點推導出各測量方法所適用的空間并作了必要的說明。“一點法”最關注于一個點區域的照度大小，這無關乎于區域平均照度。“四點法”適用于在以頂棚中央集中型照明方式為主的空間。而“四點法”相較于“一點法”與“五點法”以及“多點法”更強調空間照度平均度的概念，而“五點法”由于自身特點，更適合拆分使用，將大的空間分為幾個小的空間再分別運用五點法進行測量，最終相加得出空間照度平均度。假設將一個完整的空間分為四個小空間進行計算，每個小空間相距50 cm，運用“五點法”進行單獨計算，并將所得結果相加，除以4。換算成數學公式既為En=[(∑Emi+2Emg)/6+(∑Emi+2Emg)/6+(∑Emi+2Emg)/6+(∑Emi+2Emg)/6]/4。多點法由于計算更加細致，適合于對平均照度要求很高的照明空間，而且在空間照度測定計算時同樣適合拆分使用。

5 小 結

文章以住宅空間內平均照度測量方法的比較研究作為核心主旨，首先對“一點法”、“四點法”、“五點法”、“多點法”等照度測量方法做了詳細的說明與闡述。在調查了萬科、萬達、綠地三大房地產集團內某小區住宅室內客廳、臥室精裝修的照明設計方案后發現頂棚中央式照明作為主要光源照明方式仍然是現今市場的主流設計方法，這從側面證明了這四種測量方法在現今室內照明設計領域中的實用性以及隨后所采取事例調查與比較方法的可行性，然后通過數據分析對以上4種照明測量方法進行了同向比較與研究，并且依據特征論述了各測量方法的相對適用范圍，給出了其他相關建議。

近年來，由于人們對自身與社會關注度的進一步提高，以至于催生出原本相同領域分工的進一步細化，在設計與規劃領域，照明設計也越來越受到人們的關注，運用科學的方法獲取所需要的各項數據再通過相互比較得出結論的過程尤為重要。在照明設計產業高速發展的當下，尤其是設計師隊伍，更應該對具體事物作科學的比較與分析。文章旨在進一步發現照明設計過程中對人性化的內在需求，最終為提高居民居住環境質量的目標而努力。

[1] 閻曉華，朱江.談室內設計中的照明設計[J].山西農業大學學報:社會科學版,2009，8(1)

[2] 戴瑜興.提高住宅照明質量的技術措施[J].照明工程學報，2000,11(1)

[3] 李西平.照度的意義、單位和計算[J].電氣時代，1991

[4] 陸峰，開先洪.住宅室內空間的組織[J].安徽建筑工業學院學報:自然科學版，2002,10(1)

[5] http://bj.house.sina.com.cn/zhuanti/2015Q4TOP100/index.shtml

Comparative Study on Plane Illumination Photometry Method in Residential Space

ZHANG Lingyan

(AcademyofArtDesign，KonkukUniversity，Soul)

The photometry and calculation of room illumination is the important components of the illumination design for residential space.The reasonable use of space illumination photometry method has profound effect on whether the interior lighting design is good or bad.On the basis of investigating the current situation of domestic general residential lighting design, and through analysis of the illumination photometry result in the condition equivalent to residential space, this article summarizes the respective characteristics of the four illumination photometry methods of “one-point method”, “four-point method”, “five-point method” and “multi-point method” in lighting design industry, and through inter-comparison between each data, this article also deduces the practical application scope of these four methods in the calculation of residential space illumination photometry, thus provides theoretical basis for designers in the measurement and calculation field of residential lighting design.

residential space; lighting design; average illumination; illumination photometry method

2016-07-13 作者簡介：張凌巖(1986—)，男，韓國建國大學環境設計專業博士生，主要從事城市區域規劃與照明。