住宅起居室人工照明光环境质量评价系统的研究.pdf

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1、重庆大学硕士学位论文住宅起居室人工照明光环境质量评价系统的研究姓名：张瑞申请学位级别：硕士专业：电气工程指导教师：雍静2010-05重庆大学硕士学位论文 中文摘要 I 摘 要 根据国内外的研究和实践表明，在住宅的各种功能用房中，最为关注的是起居室，照明设计作为起居室室内设计的一个重要组成部分，越来越受到人们的重视。第 26 届 CIE 在室内人工照明研究领域，探讨以人为本的照明研究，提出在对照明光环境满意度进行评价时，应重点研究光环境照明质量的评价系统。对此，开展了北京、上海、重庆的三地调研，调研结果与相关的照明设计标准存在明显的差距，因此开展住宅起居室人工照明光环境质量评价系统的研究有着极大

2、的必要性和现实意义。本论文是国家科技支撑计划课题“居住区与室内光环境优化保障关键技术研究”之子课题“室内光环境优化保障技术研究”主要研究内容之一。本文在国内典型居住建筑入户现场调研分析的基础上，搭建起居室人工照明光环境实验平台，进行实验研究，分析实验结果，最终建立住宅起居室人工照明光环境质量评价系统。本文的主要工作和结论如下：首先，设计现场调研表格，对中国光气候分区中第、光气候区中的代表城市北京上海和重庆的典型住宅做入户调研，基于对调研数据分析并与1998 年、2001 年数据比较的基础上，总结当前住宅起居室人工照明光环境的特点及存在的问题，搭建起居室人工照明光环境实验平台。其次，确定主观评价

3、指标与客观指标，在搭建的起居室人工照明光环境中，测量在不同灯具与光源组合方式下的客观指标，并在每种照明方式下，分别对各主观评价指标和整体满意度进行打分，分析二者之间的关系，建立主观评价指标与整体满意度间的关系，即主观综合评价函数，并通过专家评分验证其正确性。再次，定量分析主观评价指标与客观指标数据，建立主观评价指标与客观指标间的关系。最后，结合所确立的主观综合评价函数、主客观间的关系，确定人工照明光环境质量评价系统，并对该评价系统进行验证及应用。本文基于实验建立的住宅起居室人工照明光环境照明质量评价系统，为评价起居室人工照明光环境的优劣提供一个简单实用的方法，同时，对其他室内人工照明光环境评价

4、系统的建立具有指导意义。关键词：起居室，人工照明光环境，主观综合评价函数，人工照明光环境质量评价体系 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 II ABSTRACT According to the research and practice at home and abroad indicate that the various functions in the residential space,the first concern is the living room,the living room lighting design as an integral part has been paid

5、 more and more attention.The 26th CIE research to explore people-oriented lighting study of artificial lighting in the indoor areas,put forward in evaluating the satisfaction of illumination light environments,we should focus on the quality of illumination light environment evaluation systen,and,the

6、re exists an obvious different between three research results and the lighting design standards,Therefore,the study of artificial lighting environment quality evaluation system has great practical significance and the necessity in residential living room.This paper was a part of“optimization of indo

7、or light environment protection technology research,”the son subject of the national scientific and technological support plan“living area and indoor light environment optimal protection of key technologies”.Based on the spot investigation and analysis of typical civil residences,experimental model

8、of artificial lighting luminous environment for residential living rooms is established,experimental research,analysis the experimental results,finally establishment the artificial lighting environment quality evaluation system in residential living room.The conclusions of this paper were obtained a

9、s followed:Firstly,through the China light climate zoning in the,light climate zones of the representatives cities in Beijing,Shanghai and Chongqing in the typical residential households to do research,based on analysis of the survey data,and comparison the data in 1998,2001,Summarized the character

10、istics and problems of the current light environment for residential living room,and build the artificial lighting environment in living room.Secondly,determine the subjective evaluation indicators and objective indicators,measurement the objective indicators under the different combinations of lamp

11、s and light in the built artificial lighting environment,and in each illumination mode,Separately scoring for each subjective evaluation indicators and overall satisfaction,analyzing the relationship between them,been the subjective evaluation function as the relationship between the subjective eval

12、uation indicators and overall satisfaction,and the feasibility of validation through expert ratings.Again,analysis subjective evaluation indicators and objective indicators,obtained 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 IIIthe relationship between the subjective evaluation indicators and the objective indicators.Finally,

13、establishment of artificial lighting environment quality evaluation system in residential living room,and applied to the evaluation system.Based on experimental,establishment of artificial lighting environment quality evaluation system in residential living room,people have more intuitive and clear

14、in artificial lighting light environment.Provide strong technical support to lighting design in the future,the establishment of evaluation index system is not only be used for environmental assessment in residential living room,and have instructive in establishment the evaluation system for other in

15、door lighting environment.Keywords：Living room;Artificial lighting Luminous environment;The subjective evaluation function;Artificial lighting environment quality evaluation system重庆大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 绪论 1.1 问题的提出及研究意义 住宅是人们赖以生存的物质基础，随着人们生活水平的不断提高，人们对住宅的照明光环境要求越来越高，住宅的照明光环境对人们的生理、心理及所从事各种家庭活动有很大影响，这是

16、因为人类生活 80%以上的信息来自视觉，人们若长期在照度不够的环境下工作、生活，会引起视力下降，还会感到心理不适以及降低劳动生产率、引起各种事故等，此外对美化住宅环境和节约照明用电等均有重要影响作用。良好的人工照明光环境不仅增进人体和视力健康，特别是保护青少年的视力和增加对老人的关心，还为住宅内安全有效的进行各种活动和工作提供保障，而且可以美化住宅环境，使居民得到心理和生理上的舒适。为了探讨人工照明光环境的满意度，国内外对居室人工照明做了大量的研究，并为本课题提供技术支持和指导作用，但仍存在以下问题：探讨影响光环境质量指标时，没有全面考虑主观评价指标与客观指标间的关系，没有确立一个系统的人工照

17、明光环境质量评价体系；国内对住宅室内人工照明光环境的研究8-10，均是在 2004 年的建筑照明设计标准出来之前所做的。第 26 届 CIE（International Commission on Illumination）在室内人工照明研究领域，探讨以人为本的照明研究，提出在对照明光环境满意度（舒适度）进行评价时，应重点研究光环境照明质量的评价系统，探索影响光环境舒适度的主要原因1-5和改进现有的眩光评价系统6。为了达到合理的、舒适的人工照明光环境，住宅中的人工照明应做到如下几点7：住宅的光环境格局要有总体构思；各空间应有相应的照度水平；应采用节能的光源或灯具；采用合理的照明方式；眩光应得以

18、控制。本论文属于国家科技支撑计划课题“居住区与室内光环境优化保障关键技术研究”的子课题，本课题的目的在于力图确立舒适的人工照明光环境。笔者所研究内容的意义在于：所确立的人工照明光环境质量评价系统，是人工照明光环境整体满意度与可测客观指标间的关系，因此，很方便的评价任意住宅起居室人工照明光环境的优劣，给住户提供一个判断人工照明光环境优劣的实用方法，为其他居室人工照明光环境质量评价系统的建立提供指导。1.2 国内外现状综述 目前，国内外关于住宅室内人工照明的研究比较多，涉及的面也较广，主要重庆大学硕士学位论文 1 绪论 2 从以下两个方面来研究：从照明方式照度亮度显色指数色温以及人的心理感受等指标

19、中的 2 个或 3 个指标间的关系来研究居室人工照明光环境；从某个客观指标对人的心理感受产生的影响来研究居室人工照明光环境。Flynn将视觉印象归类为清晰宽敞明亮放松隐私愉快、有序11-14，Ayse Durak 在 Flynn的研究基础上，对一个居室照明光环境做了研究15，系统地分析了不同的照明方式（general lighting,wall washing and cove lighting）照度等对同一认知的空间的影响，通过定性实验，对 100 人进行以下几方面的问卷调查：清晰度（clarity）宽敞度（spaciousness）放松感（relaxation）隐私感(privacy)、愉

20、悦性(pleasantness)和有序性(order)。最后得出结论：间接照明与低照度的照明组合方式让人更加放松感觉有较强的隐私感；一般照明或半直接照明与高照度的照明组合方式让人感觉清晰度高；半直接照明与高照度的照明组合方式让人感觉空间宽敞度高，并且室内空间秩序性强；间接照明或半直接照明方式让人感觉空间愉悦性强，空间的照度水平对此没有很大的影响。D K Tiller DPhil 和 J A Veitch PhD对亮度分布均匀性和照度之间的关系做了研究16。研究结果表明：相同照度水平下，亮度分布不均匀较亮度均匀分布的场景，会感觉房间亮一些；亮度分布不均匀的场景下，让人感觉房间立体感强；在照度不均

21、匀的情况下会使得人眼容易疲劳，长期在这种环境下生活或工作患近视的比例会增加。高显色指数的光源才能同等的识别被照事物，满足亮度、视觉清晰度和视觉满意度的要求17。Kanayaet 对显色指数和照度之间的关系做了研究18，研究结果表明：相比于一台显色指数为 60 的光源来说，显色指数为 70、85 和 100 的光源需要的照度水平分别降低 10、25、40就可以达到相同的感受。詹庆旋教授8对 200 户家庭的统计资料表明，看电视是夜晚家庭活动中占用时间最多的活动。看电视时的光环境需要相对较低的照度水平，以室内平均照度 50lx为宜，建议取 3075lx，当看电视的同时伴随着其它行为活动时，应兼顾其

22、它活动的照度需求，此时照度可根据需求适当调高。当看 DVD 影碟或家庭影院时，还可以把照度调得更低些。张绍纲博士对住宅起居室照明实验研究表明9-10：看电视时的光环境，室内需低照度水平，以室内平均照度 50lx 为宜；一般活动时，室内平均照度不宜太高，以室内平均照度为 75100lx 为宜；会见客人时，室内平均照度以 150lx(暖色调)或 200lx(冷色调)为宜；团聚时,室内平均照度以 200lx300lx 为最好，500lx也可以,究竟取多少,与个人的兴趣爱好和经济条件有关；从老年、中年和青年对照度的要求来看，老年人要求的照度稍高于青年人，但差距不是太悬殊，以一般活动为例，老年人以 10

23、0lx 为宜，而青年人认为 75lx 很好；从男女性别差异来看，无明显的重庆大学硕士学位论文 1 绪论 3 差异；从照明方式来看，在相同照度下，无论是暖色调，还是冷色调情况下，均认为混合照明为最佳，直接照明次之，但是不太喜欢间接照明；从照明色调看，绝大多数均喜欢暖色调，不太喜欢冷色调。刘炜博士通过分析照明对人体褪黑素分泌产生影响7 19，提出过强的灯光以及含有较多的蓝、绿色光谱的灯光照射，对人体正常褪黑素合成产生抑制作用，而低照度以及含有较多红色光谱成分而缺乏蓝、绿色光谱的白炽灯可以增加人体褪黑素的分泌，有利于睡眠，这一结论在其他文献中得到一致的结果20-21。目前普遍被人们所接受的 Krui

24、thof曲线表明“高色温高照度，低色温低照度”的观点，Laurentin也做了类似的实验，但并没有得到与Kruithof曲线一直的结论22，杨公侠教授通过大量的实验研究表明23，色温与照度之间无明确关联的观点，光源色温的选择不取决于要求达到的照度的高低。这一结论在其他文献24中得到一致的结果。Banu Manav提出色温与人的感受之间的关系25：高色温使人感觉更舒适，感觉房间更有空间感，低色温让人有放松感。杨公侠教授提出对不舒适眩光的四种评价方法26-27（GIVCP极限亮度曲线法和 UGR），提出 UGR 与主观评价的相关系数最高。1.3 课题来源和论文所完成的主要工作 本课题以“国家科技支

25、撑计划课题“居住区与室内光环境优化保障关键技术研究”的子课题”为背景，笔者以完成硕士学位论文为目的参与了该课题的研究工作。本课题的主要工作内容如图 1.1 所示：其中，实线加粗部分是本论文的主要研究工作；调研表的设计、调研结果分析、搭建典型起居室实验平台与确定主观评价指标和客观指标是我与课题组的同学共同做的，以上共同部分笔者在本文中着重叙述调研表的设计与主观评价指标和客观指标的确定。论文中以起居室人工照明光环境为主要研究对象，笔者完成了以下几个方面的研究内容：设计调研表，并对中国光气候分区中第、光气候区中的代表城市北京上海和重庆入住 35 年共 152 户典型住宅做入户调研，在对调研数据进行分

26、析的基础上，搭建起居室人工照明光环境实验平台。在搭建的起居室人工照明光环境中，确定主观评价指标与客观指标，测量在不同灯具与光源组合方式下的客观指标，并在每种照明方式下，对各主观评价指标进行打分，采用可拓学理论28，建立主观综合评价函数，即YFw=，其中 F是人工照明光环境整体满意度，Y 是所建立的各主观评价指标。采用非线性回归29的方法，定量分析主观评价指标与客观指标数据，建立主观评价指标与客观指标间的关系，即：123(,)YA XXX=，其中 X1、X2、X3是重庆大学硕士学位论文 1 绪论 4 确立的客观指标。组合上述两个公式，我们得到人工照明光环境质量评价系统，即：123(,)Fw A

27、XXX=，是人工照明光环境整体满意度与客观指标间的关系。对该评价系统进行可行性验证，应用该评价系统评价一般起居室的人工照明光环境优劣。图 1.1 课题主要工作 Fig 1.1 The main issues 搭建典型起居室实验平台 确定客观指标 主观综合评价函数的确定 正交实验，确定单个主观指标的优化方案 确定主观评价指标 确定主观评价指标的权重 剔除主观评价指标间的重叠部分 调研结果分析 确定起居室照明光环境的优化方案 起居室人工照明光环境质量评价体系的确定及应用 主客观指标间关系的定量分析 调研表的设计 主客观指标间函数关系的确定 重庆大学硕士学位论文 2 起居室人工照明光环境主观综合评价

28、函数的确立 5 2 起居室人工照明光环境主观综合评价函数的确立 2.1 起居室人工照明光环境现状分析 2.1.1 起居室人工照明光环境现状调研表的设计 起居室使用特点 上班族白天在家的天数约占全年总天数的四分之一，并且客厅是他们的主要活动空间；老年人、婴幼儿一年中在客厅活动的时间更长；即使是学生，他们在寒暑假、双休日也有相当一部分时间在家中度过，主要活动空间也是客厅。白天，客厅的使用频率比卧室高得多，晚间就寝前，也是如此。自从实施朝 9（时）晚 5（时）的上下班作息时间（午休时间减少），从客观上延长了家庭成员晚间在住宅内的活动时间，进而增加了他们对客厅的占用时间，同时，晚间的照明时间也有所延长

29、。起居室是现代住宅的活动中心，是家庭娱乐、休闲、交谈、团聚以及会客的场所，随着人民生活水平的提高，人们对起居室的要求逐渐由满足居住要求向居住空间舒适、宽敞、功能划分明确的要求发展。客厅空间的使用特点主要体现在以下几点：1）团聚与会客 有关资料对全国 9 大城市 752 户的综合调查显示，78.5%的住户晚饭后家庭团聚频率每周 3 次以上，18.1%的住户达到 12 次，总和为 98.2%；亲友来访频率每周 1 次以上和每月 12 次各为 40.5%和 50.1%。以上活动主要集中在客厅空间，约占总次数的 72.3%30。2）静态活动 一些住宅由于受到面积较小和户规模的限制，少数客厅有工作学习、

30、单人睡眠或留宿客人的行为，同时还有一些家务活动。行为活动对起居室人工照明光环境的要求 人们在客厅内的行为活动大致分为：生理行为：如就餐、喝茶等。家务行为：如扫除、编织、熨衣等。文化行为：如阅读、看电视、学习等，据有关资料对部分家庭统计，客厅有工作学习行为的家庭占 21%，每户平均 3.2 时/天，约 1/3 的家庭把工作学习行为活动作为客厅行为非常重要的一部分31。社交行为：会客、家庭团聚等。根据以上的行为活动对照明的需求，我们把客厅照明分为 3 种照明场景：重庆大学硕士学位论文 2 起居室人工照明光环境主观综合评价函数的确立 6 1）日常照明 室内平均照度不宜太高，以室内主要活动区域平均照度

31、为 75100lx为宜10，如就餐、喝茶、育儿、扫除等。2）会客及团聚照明 一般照明与局部照明的合理搭配可以吸引客人对客厅装修风格及主人生活情调的欣赏，而较明亮的光环境，能够为朋友间的交流创造良好气氛。通常灯光的艺术表现力体现在被照物的立体感、灯光的明暗对比等方面上。3）看电视照明 詹庆旋教授对 200 户家庭的统计资料表明，看电视是夜晚家庭活动中占用时间最多的活动32。看电视时的照明光环境需要相对较低的照度水平，以室内平均照度 50lx 为宜，建议取 3075lx10，当看电视的同时伴随着其它行为活动时，应兼顾其它活动的照度需求，此时照度可根据需求适当调高。当看 DVD 影碟或家庭影院时，还

32、可以把照度调得更低些。综上所述，根据人的行为活动将晚间照明分为日常照明、会客团聚照明和看电视照明等 3 个照明场景。98年清华建筑学院所承担的国家重大科技产业工程 2000年小康型城乡住宅科技产业子专题“室内环境质量保障技术”对 8 个城市的 200 户住宅进行照明实况调查和照度测量，所完成的主要内容包括：照度水平、灯具使用状况、住房面积、调查对象的家庭人口情况、居民对住宅照明质量的评价。为了更好的反应当前起居室人工照明光环境的现状，我们基于以上分析设计并制定起居室人工照明光环境现状调查表和起居室人工照明光环境心理调查表，如表 2.12.3 所示。本次三地调研与 98 年清华大学建筑学院所做的

33、调查相比，相同点：均涉及到对照度水平、灯具使用状况、住房面积、调查对象的家庭人口情况、居民对住宅照明质量的评价这 5 项的调查。不同点：本次的三地调研在照度水平方面，在起居室中的调查分了三种场景，而 98 年的调研中只有一种场景；对每个墙面的亮度及顶棚的亮度进行了测试；对每个场景的色温、显色指数做了调查；居民照明现状的心理调查表也是 98 年调研中没有的。重庆大学硕士学位论文 2 起居室人工照明光环境主观综合评价函数的确立7 表 2.1 居室人工照明光环境调查表 Table 2.1 Artificial lighting halo living room scene survey 项目名称：室

34、内光环境优化保障技术研究 编号：目的：夏季居室照明光环境 时间：年 月 日 地点：户型：室 厅 套内面积：m2 建筑面积：m2 设备：照度计、亮度计、STC4000 光谱分析系统 基本 情况 职业：工人、干部、教师、学生、科技、商人、其它 家庭人员构成：共 口人，+客厅照明现状调查表 反射比 墙：电视墙：地面：地面照度 1 2 Ave 0.75m/茶几照度 色温：显色指数：1.1m 高垂直面照度 顶棚亮度 1 2 3 Ave 地面亮度 1 2 Ave 1 号墙亮度 1 2 Ave 2 号墙亮度 1 2 Ave 3 号墙亮度 1 2 Ave 4 号墙亮度 1 2 Ave 日常/打扫 场景 光源：

35、白炽灯：个 W 荧光灯：个 W 石英杯：个 W CFL：个 W 卤钨灯：个 W 地面照度 1 2 Ave 0.75m/茶几照度 色温：显色指数：1.1m 高垂直面照度 顶棚亮度 1 2 3 Ave 地面亮度 1 2 Ave 1 号墙亮度 1 2 Ave 2 号墙亮度 1 2 Ave 3 号墙亮度 1 2 Ave 4 号墙亮度 1 2 Ave 团聚/会客 光源：白炽灯：个 W 荧光灯：个 W 石英杯灯：个 W CFL：个 W 卤钨灯：个 W 0.75m/茶几照度 电视机亮度：背景墙亮度 1 2 Ave 看电视 光源：白炽灯：个 W 荧光灯：个 W 石英杯灯：个 W CFL W 卤钨灯：个 W 坐

36、在沙发上看电视时的水平照度（0.8m 高的水平照度）：重庆大学硕士学位论文 2 起居室人工照明光环境主观综合评价函数的确立7 表 2.2 居民照明现状心理调查表 Table 2.2 Mental status questionnaire residents lighting 1.请问您对目前家里的照明现状满意吗？A.满意 B.不满意 2.您对您家里照明现状最满意的房间是：A.客厅；B.餐厅；C.卧室；D.厨房；E.卫生间 理由是：A.明亮；B.感觉房间有秩序；C.感觉空间宽敞；D.颜色不失真；E.明暗对比舒适；F.光线颜色与家装风格及家具等协调 3.您对家里照明现状最不满意的房间是：A.客厅；

37、B.餐厅；C.卧室；D.厨房；E.卫生间 理由是：A.不够明亮；B.感觉房间没有秩序；C.感觉空间不宽敞；D.颜色失真；E.明暗对比不舒适；F.光线颜色与家装风格及家具等不协调 4.您认为客厅的照明有必要根据不同的使用要求来调节灯光吗？A.有必要 B.没有必要 5.请您以下行为活动根据你家里客厅的实际占用时间的长短排序：、。A.看电视；B.阅读或织毛衣等精细作业；C.家务等日常活动；D.会客、团聚；E.学习工作 6.请您以下行为活动根据你家里卧室的实际占用时间的长短排序：、。A.看电视；B.阅读或织毛衣等精细作业；C.家务等日常活动；D.睡觉 7.您觉得有必要根据季节来调节灯光的冷暖色调吗？A

38、.有必要 B.没有必要 8.请将您在挑选灯具时考虑的因素按照优劣排序：、。A.造型美观大方；B.高亮度；C.可调光；D.易于清洁；E.节约能源；F.其它 。9.您认为灯光（照明）与心情有明显关系吗？A.很明显；B.明显；C.较明显；D.一般；E.较不明显；F.不明显；G.很不明显 10.您喜欢哪种色调的灯？A.暖色调 B.冷色调 此外，电话随访：您认为冬季阴雨的季节里房间灯光（照明）环境更亮一些好吗？A.是 B.不 8 重庆大学硕士学位论文 3 人工照明光环境主观评价指标与客观指标间关系定量分析 9表 2.3 住户对住宅照明质量的主观评价 Table 2.3 Households on the

39、 subjective evaluation of quality residential lighting 1 2 3 4 明亮程度（照明水平）很舒适 舒适 一般 不舒适，感觉太亮或者太暗 光的明暗状况（照度均匀性）（亮度对比）很满意 满意 一般 不满意 刺眼的光或者亮度对比大（眩光）很舒适 舒适 一般 不舒适，刺眼 光线冷暖色调的感受 很舒适 舒适 一般 不舒适，太暖或者太冷 颜色的真实性 很真实 真实 一般 不真实，基本不能分辨真实的颜色 空间宽敞感 很宽敞 宽敞 一般 感觉房间狭窄 看书看报的舒适性 很舒适 舒适 一般 不舒适 整体满意程度 很满意 满意 一般 不满意 2.1.2 起居

40、室人工照明光环境现状分析 为了较全面地了解住宅起居室室内人工照明光环境的现状，笔者从 2008 年 6月开始对中国光气候分区中第、光气候区中代表城市北京上海和重庆入住 35 年共 152 户典型住宅做入户调研，结果如图 2.1 所示。其中，北京市套内面积 70m2120m2共 42 户（其中 2 户数据无效）、上海市建筑面积 65m2220m2共 50 户和重庆市套内面积 60m2170m2共 60 户的入户调查，以两室两厅和三室两厅的中等型户数为主。照度水平 1)与以前入户调研结果对比 据相关资料显示，2001年相关单位对北京地区的14户住宅进行照度实测调查，11 户建筑面积为 86 m21

41、30m2，3 户的建筑面积为 130 m2200 m2，各户基本属于装修后新装灯具，大部分属于小康型住宅33。1998 年清华大学在北京和上海对住宅建筑面积在 85m2左右的三室一厅或三室两厅进行调研34。2008 年调研的住宅与1998 年的相比，建筑面积略大。在本次对重庆地区调研之前未见相同的入户调研，重庆大学硕士学位论文 3 人工照明光环境主观评价指标与客观指标间关系定量分析 10因此以下关于重庆地区的对比分析是采用1998年全国的加权平均值与此次重庆的调研结果相比对的。6 05 04 2 北京 上 海 重 庆 图 2.1 三地调研户数 Fig.2.1 Number of househo

42、lds in three cities E30lx30lx=E50lx 50lx=E75lx75lx=E0102030405060708090百 分 比a)北京市起居室照度 1 9 9 8 年(%)2 0 0 1 年(%)2 0 0 8 年(%)E30lx30lx=E50lx 50lx=E75lx75lx=E0102030405060708090百 分 比b)上海市起居室照度 1 9 9 8 年(%)2 0 0 8 年(%)E30lx30lx=E50lx 50lx=E75lx75lx=E0102030405060708090百 分 比c)重庆市起居室照度 1 9 9 8 年全国加权 平均(%)

43、2 0 0 8 年(%)图 2.2 三城市起居室照度对比 Fig.2.2 Illuminance contrast of three cities 由图 2.2 可知，越来越多的住户对起居室的照度水平越来越重视。北京市 2008年、2001 年分别有 77.5%和 83.5%的家庭达到或接近 100lx 照度值，而在 1998 年仅有 45.83%的住户接近或达到此标准。上海市住宅在 10 年间照度大于 75lx 的家庭增长幅度最大，达到了 50%，但仍有 36%的住户照度水平达不到规范要求。2）与现行国家规范比对 随着我国居民生活水平的整体提高以及高效光源的推广与普及，照明标准也在不断提高。

44、图 2.3 给出了北京、上海和重庆在 2008 年调研值达到与未达到国家标准规定值的情况，可以看出，三城市北京、上海和重庆中分别有 60%，64%，56.7%的家庭达到规范中的照度规定值。由以上分析可知：三个城市住宅起居室照度水平达到国家现行规范条文之规定的情况并不乐观。重庆大学硕士学位论文 3 人工照明光环境主观评价指标与客观指标间关系定量分析 11E=100lx010203040506070百 分 比起居室照度测量值 北京(%)上 海(%)重 庆(%)图 2.3 起居室照度测量值与现行国家标准规定值的对比 Fig.2.3 Comparison of the living room illu

45、minance measurements and the current national standards 色温 图 2.4 为北京、上海和重庆市住宅光环境色温的使用比例。表 2.4 为人们对不同光色的心理感受。结果表明，北京市住户使用冷色光源多于多暖色光源，人们普遍认为冷色亮。问及季节变换对光源色温的要求是否有变化时，大多数住户认为没有必要变化，这可能与室内冬季采暖有关，北方冬季室内采暖，温度适宜，光环境的冷暖需求不敏感。而重庆住户明显喜好暖色调，调查结果显示，起居室采用暖色光源明显多于冷色光源，重庆地区春季和初夏季多潮湿阴雨，室内温度较低，在视觉上偏好暖色，这一点在冬季更为明显。上海住

46、户冷暖色调光源的使用情况介于北京和重庆之间。在调查中，我们发现：令人感觉照明品位高，整体空间协调的光是暖色光，可见暖色光的艺术表现力强于冷色光。显色指数 图 2.5 为起居室光环境显色指数的测量结果。结果表明，重庆市住宅的显色指数优于北京市和上海市。其中，北京市起居室的显色指数情况最差。住宅照明光环境节能调查 国家 2004 年推出了新的照明规范 建筑照明设计规范（GB50034-2004），其中对居住建筑的照明节能指标有了明确的规定。根据该规定中的照明功率密度值及其对应照度值，我们将 2008 年调查结果中住宅起居室增加或折减后的功率密度进行了计算，功率密度与 CFL 的使用状况如表 2.5

47、 所示。可以看出，功率密度值与 CFL 的使用状况基本对应。总体上看，灯具形式将向着简洁、大方、美观配套的方向发展，同时改变以前大都使用白炽灯的现象，CFL 光源被越来越多的住宅使用。重庆大学硕士学位论文 3 人工照明光环境主观评价指标与客观指标间关系定量分析 125300K010203040506070百 分 比色温北京(%)上 海(%)重 庆(%)Ra=800102030405060708090100百 分 比显色指数 北京(%)上 海(%)重 庆(%)图 2.4 三地起居室光环境色温对比 图 2.5 三地起居室光环境显色指数对比 Fig.2.4 CCT contrast of livin

48、g rooms Fig.2.5 CRI contrast of living rooms in three cities in three cities 表 2.4 人们对不同色温的心理感受 Table 2.4 People s psychological feeling in different CCT 色温 光色 气氛效果 明亮感 5300K 清凉（带蓝的白色）冷的气氛 明亮 33005300K 中间（白）爽快的气氛 较亮 3300K 温暖（带红的白色）稳重的气氛 较暗 表 2.5 功率密度与 CFL 的使用状况 Table 2.5 The power density and the co

49、ndition of the use of CFL 北京 上海 重庆 照明功率密度(W/m2)5.39 3.2 5.8 使用 CFL 的住户(%)85.7 78 76.7 住户对照明光环境心理需求的分析 通过此次调查认识到，住户室内灯具的配置有相当一大部分缺乏专业性，也就是说照明用光不合理，例如，北京 19%的家庭使用极易产生眩光的灯具。但问及住户是否对自家的照明状况满意时，绝大多数表示满意。2.2 起居室人工照明光环境模型的建立 住宅起居室光环境模型的平面布置 本次三地调研选取的典型住宅中，住宅建筑面积在 60220m2,其中一室一厅 7户（6065m2）、二室一厅 18 户（70100m2

50、）、二室二厅 38 户（85140m2）、三室一厅 11 户（60108m2）、三室二厅 57 户（80150m2）、四室二厅 21 户（110重庆大学硕士学位论文 3 人工照明光环境主观评价指标与客观指标间关系定量分析 13220m2）。调研结果显示，89%的住宅起居室与餐厅连在一起，起居室平均面积为21.3 m2。在使用灯具方面，58%的家庭起居室天花板上吊装花灯，这样看来，空间单调缺少层次感。在三地调研基础上，搭建典型住宅起居室人工照明光环境实验平台，如图 2.6所示。室内陈设按住宅起居室的一般要求布置，采用的照明灯具如表 2.6 所示。室内光环境水平监测点设置如图 2.6(a)所示，且