中日韩三国住宅照明联合调查研究系列之一——中国住宅照明现状调查与分析

孙 明 明，邹 念 育，张 云 翠，房 媛，李 立，姜 佳 丽，贺 晓 阳

（大连工业大学 光子学研究所，辽宁 大连 116034）

0 引 言

照明能耗占全球总能耗约12%～20%，照明节能无疑是实现节能减排的重要途径［1］。而住宅照明领域是低碳城市建设的重要组成部分，既要强调节能，又要重视健康。因此，对我国住宅照明展开深入的研究，真实了解住宅照明现状，对推动健康照明、节能减排及人与自然环境和谐发展等方面起到积极重要的作用［1－2］。然而，我国在住宅照明研究领域的发展比较缓慢，日本和韩国在室内照明领域的研究走在世界前列，其中日本的住宅照明设计标准在各国同类标准中最为完整和详细，在住宅光环境的研究上积累了丰富的经验［1］。因此，通过国际合作，借鉴他国先进技术和经验，研究适用于我国国情的住宅照明新技术，全面评价我国住宅照明质量具有重要意义。

中日韩三国住宅照明联合调查项目是在中国照明学会（CIES）、日本照明工程学会（IEIJ）、韩国电气工程师学会（KIEE）的共同组织下，分别选取大连工业大学光子学研究所、日本奈良女子大学住宅照明研究会、韩国岭南大学室内照明研究会团队为代表［3－4］，旨在通过对三国住宅光环境的持续调查，深入了解三国的住宅照明现状，通过比对分析，总结出住宅照明现存问题并提出适合本国的改进方案。

本文主要给出调查项目的第一阶段成果，即中方的调研结果与分析。本文对实测数据进行了统计与分析，得出居民对照明的认知程度，住宅光环境的一般照度、色温情况，居民对在住宅内行为照度的主观满意度评价及住宅照明能耗情况，并提出现存问题，以期为住宅的照明规划与设计提供依据。

1 调查对象与调查方法

1.1 调查对象

中方调查对象选取大连工业大学的教师与大学生家庭，历时5个月（2011－11－01～2012－03－30），采用居民自行测量填写调查问卷和专人入户实地测量填写调查问卷2种方式。共调查了475户家庭，其中，有效问卷401 份，有效率84.4%。教师住宅共155 户，大学生家庭住宅为320 户。调查范围包括辽宁大连200 户，辽宁其他城市106户，浙江、河北、陕西、河南、内蒙古等省、自治区95户。

表1为被调查住宅的基本情况，包括住宅的家族构成、住户类型、建筑年份、面积各情况比例。其中对于家族构成，子女两代所占比例最多，为51.9%，其次，夫妇一代为19%，子孙三代为19.7%；住宅建筑近10年的住宅达72.1%，上世纪90年代的住宅为21%；中等户型（70～120m2）的比例占到61.1%。

1.2 调查方法

在实际调查中，测试方法采取主客观结合的方式。主观部分为居民对照明的认知程度及主观评价等询问调查。客观部分为使用照度计对住宅空间的一般照度值与行为照度值进行的实测调查。客观调查部分使用的测试设备为LX－1010B型便携式数字照度计。该部分包含一般照度值和行为照度值的测量。一般照度值测量选用逐点测量。图1为根据房间内不同形式的布灯情况，在空间内选取5个相应的测试点，测出5个点各自的照度值，计算其平均值得出一般照度值。其中，测试高度选取0.75m 水平面。对于行为照度测试以看电视为例，测试该行为面照度及工作面照度，测试方式如图2所示。面照度为人面部的照度，工作面照度为电视发光面的照度［4－5］。

表1 被调查住宅的基本情况（N＝401）Tab.1 Basic conditions for residences（N ＝401）

图1 不同布灯情况下的照度测试示意图Fig.1 Schematic plan of illumination test for different distributions lamps

图2 行为（看电视）照度测试示意图Fig.2 Schematic plan of a behavior（e.g.watching TV）

2 照明认识度

照明认识度为居民照明意识的重要程度与照明知识的认知程度，调查中具体包括了居民对照明设计的参与度及满意度、居民对现居住住宅的实际照明状态的满意度和改善要求以及对照明知识的了解程度。

2.1 对照明设计的参与度及满意度

我国居民对照明设计的参与度（图3（a）），在对住宅进行照明设计时，居民更多关注的是灯具外观选择和空间位置摆放，两项比例占到70%～80%，低于30%的居民考虑所选灯具中光源的类型，灯具制造商参与很少。可见，我国居民对照明设计过多关注灯具美观性及空间摆放，而过少注重照明所使用的光源。关注前者只能提升室内装饰的美感，只有更多地注重光源情况，才能真正提升光环境的质量。

图3 居民对照明设计的参与度Fig.3 Participation in lighting design of residents

在对住宅进行照明设计时，居民主要通过住宅装修师、家庭成员、售楼处等人员进行住宅照明设计。图3（b）中，住宅装修师与家庭成员的参与度超过50%，而照明设计师参与度仅为17%，充分表明我国多数居民对住宅的照明设计还停留在传统家庭装饰的层面上，对照明设计的重视程度不高。照明是在住宅设计中需要充分考虑，需要专业的照明设计师和家庭成员互相沟通，才能设计出满意的光环境。

居民对住宅实际照明情况满意度（图4），以及在该满意度情况下对照明存在的问题是否有改善的需求。约3／4的居民对现居住的照明情况表示满意，这其中有20%的居民仍觉得居住环境的照明情况有改善的空间，说明我国居民已经越来越认为照明质量的重要性。对现居住的照明情况表示不满意的居民占总数的1／4，这其中有改善需求的居民占到80%。

图4 居民对实际照明情况满意度及改善需求Fig.4 Degree of satisfaction and demand of improvement from residents for actual lighting situation

2.2 对照明知识的了解

图5表明居民对光源类型与光度量参数的认识程度。居民对光源种类的了解远高于对光源参数的认识。居民逐步了解光源的分类及参数，将对合理运用光源起到指导作用。如图6所示，居民选择LED 光源的主要原因是LED 的低耗节能、使用寿命长、综合效益显著，LED 作为新一代光源逐渐被越来越多的家庭所接受。由于我国现阶段对LED 宣传力度较大，因此超过20%的居民通过商店推荐的方式了解LED。

2.3 对照明现状需要改善的需求

在对照明现状需要改善的项目调查中（图7），居民对亮度需要调节、易清洁、亮度不适、功率消耗关注度较高。调节灯具的亮度多采用单灯手动调节方式，该方式虽然可以对亮度进行适当调节但无法随室外光环境的变化实时进行调节。随着传感器与LED 新光源的广泛结合，具有智能调光功能的灯具将成为未来的发展方向，不仅可以通过多种模式控制来调节室内灯具亮度以适应不同环境需求，同时能大大降低能耗，这也是实现照明节能的重要途径之一。从调查可见，外观造型过于复杂的灯具虽然在购置初期会有视觉的冲击，但长期使用灯具清洁便成为一种负担。

图5 居民对照明知识的认识Fig.5 Cognition of lighting knowledge form residents

图6 使用LED 的原因Fig.6 Reasons for using of LED lamps

图7 对照明现状需要改善的需求Fig.7 Demand of improvement for actual lighting situation

3 住宅各房间的一般照明情况

3.1 一般照度

在住宅照明环境中，要保持良好的视觉舒适性，首先要具备有效适度的照度。对住宅起居室、卧室、厨房、餐厅、卫生间5个功能房的照度进行测试，通过图8（a）可见，60%的住宅各房间照度在0～50lx区间，而照度水平在50～100lx住宅占20%。目前，我国室内照明设计标准主要依据《建筑照明设计标准》GB 50034—2004［6］。图8（b）～（f）为住宅各房间的平均照度值与国家标准值进行比较的结果。其中，加粗的部分为各房间照度达到国家标准值所占的比例：客厅11.6%，卧室8.3%，厨房4%，餐厅4.1%，卫生间7.8%。分析住宅各个房间的照度水平普遍偏低的原因，各房间的数值表明普通居民对客厅光环境的重视程度最高，对于厨房和餐厅则考虑得较少。随着人们对居住照明环境功能性和舒适性的需求不断提高，我国普通住宅的照明水平仍有较大提升空间。

图8 各房间的一般照度Fig.8 General illuminance in the five rooms

3.2 色 温

光源的色温差异会影响人的视觉心理感受。住宅内一般照明的光源颜色主要为白色、暖白色、暖黄色、冷白色4种。对普通住宅各房间光源色温进行统计（图9）。其中，白色光是人们在各功能房间使用最多的光色，其次是暖白色、暖黄色，使用最少的是冷白色。低色温光源（暖光）的光使人感到舒适、安逸，多用于卧室、客厅，高色温光源（冷白光）使人感到舒适、愉悦，多用于餐厅、卫生间、厨房。

图9 各房间光源的色温Fig.9 General illuminance in the five rooms

4 居民对行为照度的主观满意度评价

在居民对行为照度的主观满意评价中，选取看电视这一住宅中最常见的行为活动作为测试对象，测试了在看电视行为活动时的面照度和工作面照度，以及居民对此照度的满意度评价。评价满意程度共分为4个等级，分别为很不满意、不满意、比较满意和很满意。看电视的工作面照度及面照度曲线（图10），二者约有10lx的偏差，表明我国普通住宅使用的照明环境多为均匀照明。二条曲线照度值变化区间为10～1 000lx，反映普通居民在看电视这一作业条件下对于环境照明的需求差异非常大。

图11为居民对特定行为（看电视为例）照度环境的满意度评价。整体可见3／4的居民对看电视的照明环境表示满意或很满意，居民对亮度不满意或很不满意比重为1／4。可见居民对照明有较高的满意度，结合我国普通住宅的照度水平较低的现状，分析原因是由于我国普通居民由于长期处于低照度环境中，已逐渐适应了现有的照明环境。

图10 居民看电视时的行为照度Fig.10 Illuminance of behaviors for watching TV

图11 居民对看电视的照明环境的满意程度Fig.11 Satisfaction degree of lighting environment for watching TV

5 照明能耗

图12 住宅每日照明消耗总功率Fig.12 Total power consumption of residential lighting daily

普通住宅每日照明消耗总功率见图12。照明功率（横坐标）消耗方面分布在0～1 800 W，约80%的家庭日功率消耗小于600 W，近九成的家庭日功率消耗800 W 以内。通过计算得到我国住宅照明日平均功率消耗为434 W，最大日功率消耗达到1 800 W，最小为60.5 W，中间值为370 W（50%的居民家庭日功率消耗低于此值）。其中功率消耗较大的主要原因是使用了卤钨灯和管型荧光灯作为主光源。LED 基本应用在客厅中的辅助照明，其使用比例不到5%。

随着LED 产业的快速发展及推广，假设将住宅的绝大多数光源更换为LED，按照1∶4的换算规律，即平均日功率消耗可以降为100W，家庭日节电300 W。我国目前家庭约2亿户，年节电2.19×1014W，相当于长江三峡工程年发电量1／4，可见住宅照明节能空间巨大［7］。但是照明节能也不能一味追求低能耗而忽略了照明质量，其原则是要在满足人们正常的视觉需求即照明质量的前提下降低功耗。

6 结 论

通过对我国住宅照明现状的分析研究，得出以下结论：

（1）我国居民对照明的认识度逐渐增强，3／4居民认为住宅照明现状存在问题且很有必要进行改善，但居民的照明意识还有待加强。

（2）我国住宅各房间的照度水平均偏低，对住宅照明环境的需求度不高。

（3）居民在住宅照度水平平均较低的前提下，对特定环境下的行为照度（看电视）的满意度却较高，说明居民已经适应了低照度水平下的作业活动。

（4）由于绝大多数住宅采用卤钨灯和荧光灯作为照明主要光源，照明日功率消耗较大，LED光源的引入可以极大改善我国普通住宅照明能耗居高不下的现状。

本文为中日韩三国住宅照明联合调查研究系列之一中国住宅照明现状的调查与分析，给出了调查项目的第一阶段成果，即中方的调研结果与分析。下一步研究工作为中日韩三国数据比对，分析中日韩三国普通住宅照明现状的差异。总结出我国住宅的照明情况现存的问题，并且提出改进方案，为机关政府部门、企业及从事照明的研究者提供科学可靠性的依据，从而真正地改善我国住宅照明以及室内光环境质量，构建人与环境更为和谐的绿色照明。

［1］中国建筑科学研究院建筑物理研究所住宅光环境研究专题组.加强住宅光环境研究［J］.百年建筑，2003（6）：20－21.

［2］詹庆旋.我国城市住宅照明的现状和未来［J］.照明工程学报，1992（1）：82－91.

［3］SUN Mingming，CAO Guanying，ZOU Nianyu，et al.Studies on residential lighting technique based on actual investigation of house lighting conditions and energy consumption state［C］／／The 5th CJK Lighting Conference of China，Japan and Korea Proceedings.2012：69－72.

［4］陈亢利，张铭连，夏燕.光环境意识问卷调查［J］.环境科学与管理，2010，35（3）：50－53.

［5］刘颖.住宅光环境分析与研究［J］.灯与照明，2006，30（3）：13－18.

［6］中国建筑科学研究院.GB 53004—2004建筑照明设计标准［S］.北京：中国建筑工业出版社，2004.

［7］中国长江电力股份有限公司董事会.长江电力：2012年发电量完成情况公告［EB／OL］.［2013－01－08］.http：／／finance.ifeng.com／stock／gsgg／20130108／7524892.shtml.