基于低碳節能理念的農村住宅照明應用技術研究

摘要：當前，一部分農村住宅燈光環境存在著能源浪費、燈光效果單一等問題。以人對燈光環境需求的5個層次和照度平方反比定律為依據，在農村住宅采用分布式燈光的“無主燈”照明技術，不僅能夠讓環境更加美觀，還能發揮節能環保的效益。根據農村住宅內的不同功能空間，列舉了庭院、堂屋、客廳、車庫等房間如何具體運用不同的照明技術方法，創造舒適、節能的住宅燈光環境。

關鍵詞：農村住宅" 照明技術" 無主燈設計" 節能

Research on Application Technology of Rural Residential Lighting Based on the Concept of Low Carbon and Energy Saving

XIE Qingling

Hunan Agricultural University， Changsha， Hu’nan Province， 410128 China

Abstract： At present， some rural residential lighting environments suffer from issues such as energy waste and limited lighting effects. Based on the five levels of human demand for lighting environment and the inverse square law of illuminance， the \"no main light\" lighting technology with distributed lighting is adopted in rural residences， which not only makes the environment more beautiful but also brings about the benefits of energy saving and environmental protection. Based on the different functional spaces in rural residential areas， this article lists how to use different lighting techniques to create a comfortable and energy-efficient lighting environment for rooms such as courtyards， main rooms， living rooms， and garages.

Key Words： Rural residential; Lighting technology; No main light design; Energy saving

光是萬物生長的基礎。人的居住環境發展也是不斷爭取光的過程，窗戶在技術的支持下越來越通透、越來越大，以盡可能多地獲取到自然光。當今，農村建筑普遍采用鋼筋混凝土框架結構，給門窗的設計施工帶來更大的自由度。外立面也出現很多大的落地玻璃窗設計，室內環境變得更加亮堂整潔，室內燈光環境整體亮度也較過去有提高。但是，燈光形式卻沒有太多變化，仍然以一般照明為主。有些農民思想觀念還停留在以前的生活習慣上，對新鮮事物與生活方式的思想認知還跟不上迅速發展的物質技術變化，農民對燈光環境的需求觀念不能體現逐年提升的生活品質。因此，需要更新光環境需求觀念，應用更符合當下時代需求的照明設計手法來改善、提升農民的生活環境與品質，讓夜晚居住的燈光環境更美觀、更具個性、更舒適，并且更節能環保。

1 農村住宅光環境問題現狀

1. 節能環保與安全意識薄弱

因為高耗能燈具單品價格相對便宜，部分家庭仍然使用白熾燈等高耗能燈具。裸露電源線懸吊大功率白熾燈情形在不少農民家庭仍然能見到，燈光刺眼，防眩光意識薄弱，且具有安全隱患。庭院、堂屋等大空間使用單一大功率光源，眩光嚴重，造成人眼不適，并且不能根據生活需求靈活適配亮度，有悖于低碳環保理念。

1. 對光環境認知不足

大部分農村住宅的燈光環境僅滿足基本照明需求，只要求開了燈看得見，往往燈光昏暗，用眼吃力。條件好些的會讓房間內設計得更“亮堂”，以亮為美，認為能毫不費力、清晰地看到房間內的每一個角落就是好的光環境^[1]。

1. 照明方式單一

從廚房到臥室，所有功能房間都采用頂裝燈具直接照明的一般照明方式，光環境類型單一。能用白光的就不會選用低色溫的黃光，認為黃光沒有白光亮。沒有按空間功能需求選擇匹配色溫的光環境，光色無序，缺乏體現不同功能的分區局部照明和不同的燈光場景設計，無法從燈光環境方面滿足人們多樣的生活需求。

2 農村住宅照明設計依據

2.1 人對光環境需求的五個層次

以馬斯洛的人的需求五層次為基礎，人對光的需求也可以分為5個層次：安全需求、效率需求、舒適需求、審美需求、價值需求。其中，安全需求是人對光環境最基本的生理需求，要求能看到周圍環境以確保人身安全；效率需求則是滿足燈光照度在功能上的標準，能有效地完成工作；舒適需求層次表現在亮度、光色分布合理、避免眩光，能讓人心情放松的光環境；審美需求是用光去裝飾環境，塑造光的形態，讓人產生愉悅感的光環境；價值需求則是通過照明設計讓被照空間或物體產生超越尋常價值的方式，用光去呼應人在情感上的需求^[2]。

目前，農民住宅的光環境需求主要體現在前兩個層次：安全需求與效率需求層次。隨著美麗鄉村人居環境建設的深入推進、不斷優化與提升，燈光環境也要通過多樣化、精細化的照明技術滿足、提升人們的居住品質，在滿足安全、效率的基礎上，朝更舒適、美觀等更高層次的審美方向改善人居環境，匹配更高的生活品質需求。

2.2 住房照度化整為零的“無主燈”照明設計

農村住宅光環境品質的提升要改變以亮為美的單一的表現手法，將整個房間的亮分散為多個局部的亮。借鑒城市照明設計中的“無主燈”設計手法，將一個燈的一般照明分解成多個燈分布式的局部照明。城市住宅室內凈高在2.8 m左右；農村住宅空間往往比城市住宅更高大，農村住宅室內凈高一般在3.6～4 m。根據照度平方反比定律^[3]：

E = I/d ² （1）

式（1）中：E表示表面照度；I表示光源在表面方向的發光強度； d表示從光源到表面的距離。

在光源不變的前提下（即I值不變），空間越大，墻地面距離越遠（即d值越大），墻地面的照度減小卻是指數級的（即E值越小）。因此，要讓大空間平均照度增加，能耗就會成倍的增加。

因此，從性價比上來看，分布式光源的“無主燈”照明設計手法更適合農村住宅的高大空間。從裝修成本看，似乎增加了燈具購買的一次性投入，但是從長期的能耗看，卻是更低碳節能且舒適的。

3 農村住宅照明應用技術——以湖南地區為例

3.1 優化照明控制，降低能源消耗

當采用分布式燈光的“無主燈”照明技術時，家里燈具數量會相應增多，就需要對控制燈具的開關回路進行科學、合理、高效、細致的設計。照明控制總的原則是要操作簡便、靈活。住宅照明控制一般采用手動開關實現，開關安裝位置要方便且易于操作，符合人機工程學。開關回路的設計要盡可能簡練，保障正常功能需要的照明，減少不必要的大空間平均照明，且能夠靈活的進行多功能場景的切換控制。交通空間（如去往衛生間的過道燈、起夜設置的小夜燈等）使用占位感應開關，人來即亮，人走即滅，方便又節能。設置在室外的燈具可以采用太陽能感應燈具。有條件的家庭可以使用智能插座面板，在手機上就可以輕松控制燈具開關調控，讓農村的居住生活能以相對較低成本實現智能化、綠色化的照明。

3.2 農村住宅各房間照明技術應用方法

湖南農村住宅一般包括庭院、堂屋、臥室、廚房等不同的功能空間^[4]，有些住宅還配備生產空間、農具倉庫等。不同的功能空間需要不同的照明技術手法，以更合理的滿足其獨特的功能需求，才能做到因地制宜、合理配置能源，實現綠色環保且環境美觀的光環境。

3.2.1 庭院照明技術

此處，庭院一般指農村住宅前坪空地，有些地區叫“禾場”、“禾坪”、“曬谷坪”等。夜晚，農村住宅庭院燈光來源可以有3種方式。一是投光燈，這是當前農村家庭最常用的方式，使用大功率投光燈從二樓向庭院地面投光。這種方式直接、高效、經濟，但是眩光也特別嚴重。二是建筑內透光，主要是住宅建筑室內燈光透過窗戶、門洞透射到室外庭院空間，但是，這是被動的，受制于室內活動。第三種是外立面的洗墻照明，這種方式是城市景觀建筑照明設計常用的，農村很少用。

根據農村住宅庭院夜間功能需求分析，夜間庭院沒有太多農業生產活動，主要是休閑活動，如喝茶聊天、訪客串門等。因此，對地面照度的需求并不高，50 lx即可（參照《建筑照明設計標準》（GB 50034—2013）中的住宅過道標準）。但是，人們需要庭院也有明亮的視覺觀感，通過增加垂直面照度的外立面間接照明，對庭院空間亮度感覺（Feu）^[5]的權重影響能夠做到遠大于給地面的直接照明。具體做法視建筑結構形式而定，例如：用投光燈或燈帶投射在面對庭院的外墻面、柱面等做洗墻效果。有庭院圍墻、圍欄的可以做暗藏燈帶界定庭院邊界，避免了從上往下直接向地面投光產生的眩光，同時在庭院中活動也能有清晰明亮的視野，從而產生安全感，營造出庭院閑適的氛圍感，增加審美情趣，提升自信心。與城市庭院不一樣的是，農村庭院白天有不同的農事活動，如晾曬農作物、賓客宴席、車輛臨時停放等，需要保留大塊空地，不宜設置妨礙這些活動的地面燈具，如草坪燈、庭院燈等。

3.2.2 堂屋照明技術

堂屋是農村傳統住宅建筑中最中間、有大門的房間，故也稱中堂。堂屋內通常會有供桌、神龕等用于擺放祖先的牌位和香火，是農村最有儀式感、最神圣的空間^[6]。在現代農村新建的住宅中，也基本上保留了這一傳統精神空間。堂屋一般承擔節假日祭祀活動功能或婚喪嫁娶等重大家族慶典活動，但是日常使用率不高，平日主要做交通空間或會客廳。因此，堂屋作為多功能用途空間，在照明設計上需要考慮光環境的多場景切換，才能因地制宜、高效節能地得到更高的光效性價比。良好的照明方案需要在中堂墻壁做洗墻照明，讓走進大門的人視野中有更明亮的視覺焦點，洗墻照明帶來的間接光即可滿足堂屋平日交通的空間需求。祭祀活動則用射燈將燈光分布給神位區域，讓祭祀活動具有神秘感，更顯隆重莊嚴。大型活動時，則可以開啟頂棚中間的主燈給足環境照明。

3.2.3 客廳照明技術

中國傳統農村住宅沒有獨立的客廳，會客功能原來在堂屋。上個世紀90年代后，外出農民工回鄉建房，學習到城市商品住宅空間布局，自建的樓房空間便更加靈活多樣起來，有了單獨的客廳。但其有別于城市住宅客廳：室內凈高比城市住宅高出近1 m，空間大。由于家具布置家家戶戶也不盡相同，所以，不能以城市的模式去做燈光的布置，要根據個人的生活習慣去針對性地考量，需要改變既往“滿堂亮”的定勢燈光認知。常見的功能空間布局是以茶幾為中心的“沙發茶幾電視機組合”，有些客廳可能布置兩組沙發。現在，有很多家庭增加了圍繞茶臺的品茶交流空間；簡陋些的沒有沙發，就是各種凳子的自由組合或沿墻擺放。光的分布應根據家具位置集中在茶幾、茶臺等焦點家具上。如果有吊頂，則在頂面安裝嵌入式筒燈做茶幾、茶臺的局部照明；如果不做吊頂，則可以選擇明裝筒燈或者落地燈、臺燈等移動燈具做局部照明。這些方式比大吊燈或吸頂燈復雜，但是規避了大空間客廳燈光效果平淡、功能性空間照度不夠的問題，一次性投入高些，從長遠看，低耗節能，靈活實用，并且空間藝術性強，突顯更高的生活品質。

3.2.4 臥室照明技術

臥室可以在床對面的墻壁頂上設計燈光槽作光洗墻的效果，增加視野中的明亮感。結合床頭壁燈、臺燈，給床頭局部照明。吸頂燈或中心吊燈用作臥室一般照明，兼顧衣柜使用時的光需求。更細致的設計是可以在衣柜內裝設感應燈，開門即亮，關門即滅。

3.2.5 餐廳照明技術

以前，農村的餐廳多和廚房共享大空間。現在的新式樓房一般會把廚房、餐廳空間各自獨立出來，餐廳一般在餐桌上方設吊燈做局部照明。湖南夏天炎熱，帶風扇的吊扇燈也很實用，能避免風扇被上方燈具下照形成投影晃動的不舒適觀感。層高較高的，可以設計射燈來加強餐桌上的局部照度，周圍設氛圍燈，開啟一家其樂融融的就餐時光。

3.2.6 廚房照明技術

農村廚房空間也比較大，可以靈活布置灶臺、水槽、操作臺等功能區。如果僅用頂棚下照燈的直接照明作一般照明，那么，工作臺面所需照度會不夠，能耗也比較大，不能很好地滿足需求。因此，需要根據廚房的功能布局補充烹飪操作活動的適宜照度。基本做法是在頂面或吊柜底面安裝射燈，保障廚房“洗、切、炒”的安全和視覺舒適度。

3.2.7 車庫照明技術

隨著鄉村振興農民富裕，私家車庫也逐漸成為農村自建房中的標配。車庫作為設施設備空間，應做得簡潔明了，保證車輛入庫、出庫的安全，以及保養維修等操作活動的正常進行即可，滿足安全與效率的需求。車庫頂面可以安裝直管燈完成環境照明功能，同時能節約垂直空間。要使用防眩光燈具，避免眩光在視野中致使司機看不清前方，從而帶來安全隱患。為了避免車輛停放時頂裝燈具給車庫四周產生投影而影響司機對周圍空間的判斷，可以在四周適當增加洗墻照明來提高車輛四周的環境亮度。

4 結語

農村照明設計要因地制宜，充分利用好自建房靈活設計與施工的優勢，實施建筑一體化照明設計，根據靈活多樣的建筑形式，制訂相應的照明設計方案。在美麗鄉村建設過程中，在產業興旺，生活宜居的目標指引下，光環境的營造要更加精微地體現人們對美好生活的向往。農民要在文化自信的基礎上轉變“以亮為美”的燈光認知，通過借鑒城市“無主燈設計”理念，采用分布式的局部照明手法和節能環保的LED燈具，切實滿足現代生活的不同功能需求，實現個性化、品質化、低碳化的生活追求，展現出農村生活與文化的自信，讓自我價值在環境中呈現。隨著鄉村振興戰略的深入實施和農村居民生活水平的提高，農村住宅光環境將得到更多的關注和發展。希望本研究能為提升農村住宅照明技術應用水平提供參考和借鑒。

參考文獻：

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