住宅空间内照度测量方法的比较研究

张凌岩

(韩国建国大学 设计艺术学院)



住宅空间内照度测量方法的比较研究

张凌岩

(韩国建国大学 设计艺术学院)

室内照度的测量与计算是住宅空间照明设计的重要组成部分。空间照度测量方法的合理运用对室内照明设计有深刻的影响。文章在调查了国内一般住宅照明设计现状的基础上通过对住宅同等空间条件内照度测量结果的分析，总结照明设计业界“一点法”、“四点法”、“五点法”以及“多点法”等四种照度测算方法各自的特征，并通过数据间的相互比较，推导出此四种方法在住宅空间照度测算中的实际适用范围，从而在住宅照明设计测算领域为设计师提供理论依据。

住宅空间；照明设计；平均照度；照度测量方法

0 引 言

住户在室内装潢时都希望通过配合住宅空间自身的特点来平衡对空间内在的诸如合理性、安全性以及舒适性等诉求，以期成就住宅空间的优点最大化。值得注意的是在住宅空间环境的诸多设计要素中“光”的塑造对空间环境的影响是显而易见的。尤其在夜晚，“光”作为不可缺少的环境要素无时无刻不影响着住户的心理与行为。在规划光环境的时候除了人为把握设计文化的尺度外，还应伴随着照明空间的定量评价。住宅是人们生活的重要环境，住宅照明直接关系到人们的日常生活，基于此现今设计师在进行空间照明设计时，往往将照度作为空间内光环境设计步骤中首要的参考数据。由此，“照度”在实际照明设计中的重要性不言而喻。

在照度数据的设定上依据住宅内各空间的对象及功能要求，中国很早便出台了与住宅相关的照度标准，且于2013年又重新作了修订。但是对空间平均照度的测量方法并没有明确规定，因此给了照明设计师以大量的选择空间。考虑到照度在各具体住宅空间内测量结果的差异性，需要设计师在照明设计时选择最适合的照度测量方法。笔者通过多年项目实践总结出现今业界室内空间的照度测量方法主要有一点法、四点法、五点法，以及多点法。值得注意的是以上四种方法虽然在测量的目的上较为相似，但是在实践测算过程中发现，各测量法在同一照明空间内所测算出来的数据相互之间仍然存在一定的差异。由于相关研究不足，以至于今日仍存在照度测算方法混用的现象。基于以上原因，笔者在文献调查的基础上，通过对某住宅空间实地测量对比，总结出以上四种测量方法各自的特征，并通过数据间的相互比较推导出此四种方法在住宅空间照度测算中的实际适用范围，希望在住宅照明设计测算领域为设计师提供理论依据。

1 实地测量常用的四种照度测算方法

1.1 一点法

照度(illumination)，表示受照面明亮程度的物理量。表面上一点的光照度定义为入射在此点所在面上的光通量与该面面积的比值，单位lx。在数值上，它等于投射在单位面积上的光通量，照度的测算是照明设计中重要的组成部分。

“一点法”，顾名思义，就是在需要进行照度测算的照明空间区域内，选取所要测量面的中心点作为原点进行直接测量的一种照度测算方法。如图1所示，在ABCD照明空间内，选中点E作为中心测量点进行测量。

图1 “一点”测量方法

在没有特别规定测量高度的情况下，E点可选择距离地面80±5 cm。在卧室等常坐的区域可选择距离地面40±5 cm进行测量。由此可知“一点法”属于点照度的范畴。

1.2 四点法

“四点法”不仅针对视觉水平面照度进行测算，在竖直面与倾斜面的照度测算上同样适用。四点法的照度测量高度通常维持在距离地面80±5 cm，在卧室等常坐的区域通常选择距离地面40±5 cm进行测量。由于是IES(Illuminating Engineering Society of North America)制定的照度测算方法，“四点法”在国际上认知度很高。在站立空间内，IES“四点法”以照明灯具为中心，ABCD四角的中央点 P-1，P-2，P-3，P-4设定在距离被测面80至85 cm的位置如图2，这样的测量方法，有效地排除了数值最大与最小照度测量点之间的数值差异，因此更加强调了空间内平均照度的概念。四点法的平均照度测算公式可以表示为:E=(EP-1+EP-2+EP-3+EP-4)/4。

图2 “四点”测量方法

1.3 五点法

在没有另外指定的情况下，“五点法”的照度测量高度通常维持在距离地面80±5 cm，在卧室等常坐的区域通常选择距离地面40±5 cm进行测量。如图3，在ABCD空间内，Em1，Em2，Em3，Em4，Emg被选定为空间内照度测量的五个点，为了更精确计算平均照度值的概念，在照度计算的时候，中间Emg点测量的照度数据需要考虑两次。另外Em1，Em2，Em3，Em4四点的选择应距离空间内四周垂直墙面界限50 cm处。如图3所示，假设所需测量空间所限的墙线分别为A1-B1，B1-C1，C1-D1，A1-D1，则四点(Em1～Em4)距离墙面的距离分别是X1-X1，X2-X2，X3-X3，X4-X4为50 cm。因此空间的面积越大，测算出照度平均值的差异也会越大。现今韩国照明设计常采用五点法进行测算。五点法的平均照度测算公式可表示为:E=(∑Emi+2Emg)/6。

图3 “五点”测量方法

1.4 多点法

多点测量法，适用于具备一定间隔的多灯具空间内平均照度的测量。如图4，Em1—Em9标示的点是空间内照度测量的9个位置，与一点法、四点法、五点法相同，在没有特定测量点高度的情况下通常维持在距离地面80±5 cm。在卧室等常坐的区域通常选择距离地面40±5 cm处进行测量。Em5为空间的中心点，除了Em5之外，其余各点距离空间内垂直墙面距离相同，依据住宅空间大小可自行调整，照度测量各点与垂直墙面的距离选择以50 cm为佳。多点法的测算公式可表述为E=∑Emi/i。

图4 “多点”测量方法

2 中国国内一般住宅空间内照明设计

住宅空间指卧室、厨房、起居室(厅)等居住使用空间。按业主喜好的不同具体到空间内的分类、功能也有所不同。本研究选取住宅内客厅与卧室等两大主要的功能性空间作为照度测算的研究对象。客厅是住户家庭玩耍嬉戏以及会客的区域，属于住宅内的开放空间。卧室是住宅主人休息的场所，属于私密或者半私密空间。一个合理布局的住宅空间内，客厅作为住宅内最重要的展示空间，往往面积也是各空间内最大的。卧室同样是住宅内不可缺少的主体空间之一，而住宅本身的最大功能便是提供主人休息的场所，由此可见卧室的重要性。因此，同为住宅主体空间的客厅与卧室分别代表了住宅内的开放空间与私密空间，选择客厅空间与卧室空间进行照度测算显然更具有代表意义。

本文从2015年房企销售面积排行榜榜单前五大地产企业内选取了三家地产企业精装修样板房内客厅与卧室空间作了相关调查与比较研究。文中所选取的五大地产企业为万科地产、绿地集团、万达集团。样板房小区分别为A小区、B小区和C小区(见表1)。从这三大房企精装修样板房来窥探现今中国住宅空间内照明设计的大致趋势。

表1 住宅空间

笔者随机抽取调查了国内一些房地产商精装修住宅样板房空间内客厅与卧室的照明装修风格。从表1可知，国内普通住宅空间内客厅的照明光源大部分来自客厅天花板中央的主照明。卧室也存在相同的情况，虽然一般业主会在空间内添加如嵌灯、壁灯、台灯，可移动光源等形式多样的辅助照明，但是住宅空间客厅与卧室的主要光源仍然是位于房间内天花板中央的照明光源。

为了保证数据测量以及对比的客观性，避免卧室床头灯、壁灯以及其他可移动照明等辅助光源的干扰，将照度数据测量的随机性与不确定性降到最低，从而减少数据间客观比较的难度与可行性。在实地测量时，除天花板中心以外不必要的辅助照明，均以主照明光源为基准进行测量和比较。

3 住宅空间实地照度调查

从文献调查可知，在一般住宅空间内，无论是客厅还是卧室，主照明都集中在天花板区域。为了客观分析四种测量方法所得数据之间的差异性，采取了实地调查的方式。具体的方法是以选取一处住宅空间内客厅和卧室作为案例对四种照度方法进行测试，以获取数据并进行归纳比较。

文中选取了某住宅小区公寓内一套89 m2住宅空间内的客厅空间以及卧室空间作为实地照度测量调查对象。图5为所选住宅内空间平面图，测量结果见表2。

图5 户型案例平面及客厅与卧室空间主照明示意图

所属空间照明灯具光通量与各方法平均照度测量结果客厅5(1)灯具光通量2350lm一点法135lx四点法117lx五点法106lx多点法93lx主卧5(2)灯具光通量1880lm一点法105lx四点法93lx五点法92lx多点法85lx次卧5(3)灯具光通量1440lm一点法87lx四点法81lx五点法76lx多点法72lx

以上图表所测数据，客厅区域以地面起45 cm为照度测量距离，卧室区域则以地面起85 cm为测量距离。

4 住宅空间照度四种主要测量法的比较分析

国内共同住宅空间内照明方式大部分是以顶棚中央集中式照明为主，不同于高档住宅，特别是面积相对较小的空间，仅靠天花板中部的照明来满足空间内夜间照度需求的情况仍然比较常见。这样一室一灯的照明方式不仅在照明均匀度的把握上有所不足，而且较容易产生眩光，以至于诱发视觉上的不良感受。对于这样的照明空间，把握照度测量方法以及相关数值的准确性无疑将变得更加重要。文中提到的“一点法”、“四点法”、“五点法”和“多点法”等空间照度测量方法有其各自的特征和与之相适用的空间种类，因此住宅空间在进行照明设计的时候应该选取相适用的照度测量方法进行测量。经调查，通过数据对比总结出以上四种照度测量方法的几个主要特征，并推导出与各测量方法相适应的照明空间特点(见表3)。

表3 测量方法自身的特点以及适用的范围与空间

如表3所示，依据自身特点推导出各测量方法所适用的空间并作了必要的说明。“一点法”最关注于一个点区域的照度大小，这无关乎于区域平均照度。“四点法”适用于在以顶棚中央集中型照明方式为主的空间。而“四点法”相较于“一点法”与“五点法”以及“多点法”更强调空间照度平均度的概念，而“五点法”由于自身特点，更适合拆分使用，将大的空间分为几个小的空间再分别运用五点法进行测量，最终相加得出空间照度平均度。假设将一个完整的空间分为四个小空间进行计算，每个小空间相距50 cm，运用“五点法”进行单独计算，并将所得结果相加，除以4。换算成数学公式既为En=[(∑Emi+2Emg)/6+(∑Emi+2Emg)/6+(∑Emi+2Emg)/6+(∑Emi+2Emg)/6]/4。多点法由于计算更加细致，适合于对平均照度要求很高的照明空间，而且在空间照度测定计算时同样适合拆分使用。

5 小 结

文章以住宅空间内平均照度测量方法的比较研究作为核心主旨，首先对“一点法”、“四点法”、“五点法”、“多点法”等照度测量方法做了详细的说明与阐述。在调查了万科、万达、绿地三大房地产集团内某小区住宅室内客厅、卧室精装修的照明设计方案后发现顶棚中央式照明作为主要光源照明方式仍然是现今市场的主流设计方法，这从侧面证明了这四种测量方法在现今室内照明设计领域中的实用性以及随后所采取事例调查与比较方法的可行性，然后通过数据分析对以上4种照明测量方法进行了同向比较与研究，并且依据特征论述了各测量方法的相对适用范围，给出了其他相关建议。

近年来，由于人们对自身与社会关注度的进一步提高，以至于催生出原本相同领域分工的进一步细化，在设计与规划领域，照明设计也越来越受到人们的关注，运用科学的方法获取所需要的各项数据再通过相互比较得出结论的过程尤为重要。在照明设计产业高速发展的当下，尤其是设计师队伍，更应该对具体事物作科学的比较与分析。文章旨在进一步发现照明设计过程中对人性化的内在需求，最终为提高居民居住环境质量的目标而努力。

[1] 阎晓华，朱江.谈室内设计中的照明设计[J].山西农业大学学报:社会科学版,2009，8(1)

[2] 戴瑜兴.提高住宅照明质量的技术措施[J].照明工程学报，2000,11(1)

[3] 李西平.照度的意义、单位和计算[J].电气时代，1991

[4] 陆峰，开先洪.住宅室内空间的组织[J].安徽建筑工业学院学报:自然科学版，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 作者简介：张凌岩(1986—)，男，韩国建国大学环境设计专业博士生，主要从事城市区域规划与照明。