趙建平

(中國建筑科學(xué)研究院，北京 100013)

《建筑采光設(shè)計標準》GB 50033—2001實施10年后重新進行修訂，新的建筑采光設(shè)計標準已于2012年12月正式發(fā)布，2013年5月1日開始正式實施。隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展，人們物質(zhì)生活的迅速提高，標準的作用也越來越重要。本標準修訂遵循充分利用天然光，創(chuàng)造良好光環(huán)境、節(jié)約能源、保護環(huán)境和構(gòu)建綠色建筑，并有利于視覺工作和身心健康的原則，在科技進步、實施綠色照明和滿足人們對光的健康需求的基礎(chǔ)上以及配合我國物權(quán)法關(guān)于采光權(quán)的實施，對標準的內(nèi)容進行了全面修訂，在技術(shù)內(nèi)容上有了重大變化。

1 《建筑采光設(shè)計標準》GB 50033—2012中增加了強制性條文的規(guī)定

1.1 標準4.1.1

住宅建筑的臥室、起居室(廳)、廚房應(yīng)有直接采光。

本條直接采光是指在臥室、起居室(廳)、廚房空間直接設(shè)有外窗，包括窗外設(shè)有外廊或設(shè)有陽臺等外挑遮擋物。住宅中的臥室和起居室(廳)具有直接采光是居住者生理和心理健康的基本要求，直接采光可使居住者直接觀看到室外自然景色，感受到大自然季節(jié)性的變化，舒緩情緒、減少壓力，有助于身心健康，這也正是目前國外許多采光標準所強調(diào)的。住宅中的廚房也是居住者活動頻繁的場所，除了采光以外，外窗還有很重要的通風(fēng)作用。本條還考慮了與相關(guān)標準的協(xié)調(diào)。

1.2 標準4.1.2

住宅建筑的臥室、起居室(廳)的采光不應(yīng)低于采光等級Ⅳ級的采光標準值，側(cè)面采光的平均采光系數(shù)不應(yīng)低于2.0%，室內(nèi)天然光設(shè)計照度不應(yīng)低于300lx。

本條將住宅建筑的臥室、起居室(廳)的采光標準值列為強制性條文的理由:

(1)居住者對天然光的需求:住宅是人們長期生活、工作與學(xué)習(xí)的場所，特別是老人和孩子，而天然采光則是必不可少的，除了滿足從事各種活動的功能性需要以外，更重要的還要滿足居住者生理和心理健康的要求。

(2)《住宅設(shè)計規(guī)范》已將臥室、起居室(廳)、廚房的采光窗洞口的窗地面積比不應(yīng)低于1/7列為強條。本標準將臥室、起居室(廳)的采光標準值列為強制性條文則更為準確?？紤]到廚房開窗要求不僅是為了滿足采光，通風(fēng)也是很重要的因素，因此廚房的采光標準值不作為強條。

(3)實測調(diào)查結(jié)果表明，在滿足窗地面積比的情況下是可以達到采光標準值的。

1.3 標準4.1.4

教育建筑的普通教室的采光不應(yīng)低于采光等級Ⅲ級的采光標準值，側(cè)面采光的平均采光系數(shù)不應(yīng)低于3.0%，室內(nèi)天然光設(shè)計照度不應(yīng)低于450lx。

本條將普通教室的采光標準列為強條，主要是為了保護青少年學(xué)生的視力和身心健康，據(jù)全國學(xué)生愛眼工程對中小學(xué)生近視率的最新抽樣調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果:小學(xué)生28%、初中生60%、高中生85%，大學(xué)生則更高，我國人口近視率占33%，高于世界的平均水平22%，居世界第二位。當(dāng)然，引起學(xué)生近視的原因很多，其中有遺傳因素、用眼時間過長、用眼方式不當(dāng)?shù)鹊?，但光線不足和光質(zhì)量差肯定是很重要的原因，此外，創(chuàng)造良好的光環(huán)境，還有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。將普通教室采光標準列為強條，也正是為了給學(xué)校教室的采光提供最基本的保障。普通教室的采光標準值主要是通過實測調(diào)查和參考國內(nèi)外相關(guān)標準制定的。

1.4 標準4.1.6

醫(yī)療建筑的一般病房的采光不應(yīng)低于采光等級Ⅳ級的采光標準值，側(cè)面采光的平均采光系數(shù)不應(yīng)低于2.0%，室內(nèi)天然光設(shè)計照度不應(yīng)低于300lx。

本標準將一般病房的采光標準列為強條，主要原因是病房里的病人與正常人相比非但活動空間很小，有的甚至失去行為能力，而且心理要承受巨大的壓力，日光環(huán)境可以調(diào)節(jié)病人的晝夜和季節(jié)性的人體節(jié)律、接受紫外線、改善睡眠、減少壓力、愉悅心情。根據(jù)國外相關(guān)標準的規(guī)定，采光標準不僅是為了能夠滿足各類視覺工作的要求，更強調(diào)人的生理和心理需求，這對醫(yī)院病房尤其重要。一般病房的采光標準值主要是通過實測調(diào)查和參考國內(nèi)外相關(guān)標準制定的。

2 側(cè)面采光的評價指標采光系數(shù)最低值改為采光系數(shù)平均值;室內(nèi)天然光臨界照度值改為室內(nèi)天然光設(shè)計照度值

新標準規(guī)定的采光系數(shù)標準值和室內(nèi)天然光照度標準值為參考平面上的平均值，如表1所示。

表1 場所參考平面上的采光標準值Table 1 The daylighting standard value on the reference plane in the space

原標準中側(cè)面采光以采光系數(shù)最低值作為標準值，頂部采光以采光系數(shù)平均值作為標準值;新標準統(tǒng)一采用采光系數(shù)平均值作為標準值。采用采光系數(shù)平均值不僅能反映出采光的平均水平，也更方便理解和使用。

標準中的室內(nèi)天然光設(shè)計照度值是指對應(yīng)于室外天然光設(shè)計照度時的室內(nèi)全部利用天然光的照度，將室內(nèi)天然光照度標準值與照明標準規(guī)定的照度值相比較，兩者比較接近，從視覺工作要求上進行分析是合理的。

3 擴展了標準的適用范圍，增加了展覽建筑、交通建筑和體育建筑的采光標準值

以下為新標準中增加的條文:

3.1 標準4.1.12

展覽建筑的采光標準值不應(yīng)低于表2的規(guī)定。

3.2 標準4.1.13

交通建筑的采光標準值不應(yīng)低于表3的規(guī)定。

3.3 標準4.1.14

體育建筑的采光標準值不應(yīng)低于表4的規(guī)定。

表2 展覽建筑的采光標準值Table 2 The daylighting standard value of exhibition building

表3 交通建筑的采光標準值Table 3 The daylighting standard value of traffic building

表4 體育建筑的采光標準值Table 4 The daylighting standard value of sports building

4 側(cè)面采光時增加了采光有效進深的規(guī)定

為便于在方案設(shè)計階段估算采光口面積，按規(guī)定的計算條件(窗的總透射比取0.6)規(guī)定了窗地面積比和側(cè)面采光的有效進深，Ⅲ類光氣候區(qū)的窗地面積比和采光有效進深如表5所示。

本標準所規(guī)定的窗地面積比既要考慮到能滿足天然采光的要求，同時也要考慮到對建筑圍護結(jié)構(gòu)能耗的限制。側(cè)面采光時，在控制采光有效進深的情況下，對房間的窗地面積比和對應(yīng)的窗墻比進行分析計算，計算結(jié)果窗墻比基本上在0.2～0.4之間，符合建筑節(jié)能標準的要求。本標準規(guī)定的側(cè)面采光有效進深對方案設(shè)計階段指導(dǎo)采光設(shè)計，控制房間采光進深和采光均勻度具有實際意義，同時可對大進深采光房間的照明設(shè)計和采光與照明控制提供參考依據(jù)。

表5 窗地面積比和采光有效進深Table 5 Ratio of glazing to floor area and the depth of daylighting zone

5 新增“采光節(jié)能”一章，并制定了采光節(jié)能計算方法

本標準規(guī)定在建筑采光設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)地區(qū)光氣候特點，采取有效措施，綜合考慮充分利用天然光，節(jié)約能源。

采光節(jié)能設(shè)計時要求選用透光性能好的采光材料，隨著進入室內(nèi)光量的增加，太陽輻射熱也會增加，在夏季會增加很多空調(diào)負荷，因此在考慮充分利用天然光的同時，還要盡量減少因室內(nèi)過熱所增加的能耗，所以在選用采光材料時，要權(quán)衡光和熱兩方面的得失。采光設(shè)計時應(yīng)采取有效的節(jié)能措施，大跨度或大進深的建筑宜采用頂部采光或?qū)Ч夤芟到y(tǒng)采光;側(cè)面采光時，可加設(shè)反光板、棱鏡玻璃或?qū)Ч夤芟到y(tǒng)，改善進深較大區(qū)域的采光。當(dāng)采用遮陽設(shè)施時，宜采用外遮陽或可調(diào)節(jié)的遮陽設(shè)施。對于有天然采光的場所，宜采用與采光相關(guān)聯(lián)的照明控制系統(tǒng)。

為了評價采光節(jié)能，本標準還規(guī)定在建筑設(shè)計階段評價采光節(jié)能效果時，宜進行采光節(jié)能計算。在評價建筑物照明節(jié)能時，應(yīng)將建筑采光節(jié)能納入到整個照明節(jié)能中去，本標準推薦的采光節(jié)能計算方法主要是根據(jù)我國各個光氣候區(qū)的天然光利用時數(shù)計算建筑物房間或區(qū)域可節(jié)省的照明用電量，具體計算可按以下方法進行。

單位面積上可節(jié)省的年照明用電量Ue宜按式(1)計算:

式中，A——照明的總面積;

We——可節(jié)省的年照明用電量，單位為(kWh/年)。

可節(jié)省的年照明用電量We宜按下式計算:

式中，Pn——房間或區(qū)域的照明安裝總功率，單位為W;

tD——全部利用天然采光的時數(shù)(h);

t'D——部分利用天然采光的時數(shù)(h);

FD——全部利用天然采光時的采光影響系數(shù)，取值1;

F'D——部分利用天然采光時的采光影響系數(shù)，在臨界照度與設(shè)計照度之間的時段取0.5。

全部利用天然采光的采光影響系數(shù)是指在室外設(shè)計照度15000 lx以上該場所可全部依賴天然采光的系數(shù)，取值為1;部分利用天然采光時的采光影響系數(shù)是指在室外設(shè)計照度15000 lx和室外臨界照度5000 lx之間部分依賴天然采光的時段，采光不足部分需要補充人工照明，采光影響系數(shù)取0.5。

采光節(jié)能計算中所涉及到的計算參數(shù)可按《建筑采光設(shè)計標準》GB 50033中給出的計算參數(shù)取值。

為了配合新版《建筑采光設(shè)計標準》GB 50033的有效實施，結(jié)合標準的具體規(guī)定和建筑采光設(shè)計的實際需求已開發(fā)出了采光計算分析軟件。標準中規(guī)定的窗地面積比只能作為建筑師在進行方案設(shè)計時，用來估算開窗面積，而且此窗地面積比只適用于規(guī)定的計算條件。本標準規(guī)定以采光系數(shù)作為采光標準的數(shù)量評價指標，在進行采光設(shè)計時，宜按采光計算方法和提供的各項參數(shù)進行采光計算，利用采光分析軟件進行采光計算不但速度快而且精度高，可以方便，快捷的調(diào)整采光設(shè)計方案。特別是對大型復(fù)雜的建筑和非規(guī)則的采光形式，或需要逐點分析計算采光時可采用具有強大功能的通用計算機軟件進行計算，同時還可以作節(jié)能分析和計算光污染。建筑采光設(shè)計時，利用計算機軟件進行采光計算也是科技發(fā)展的必然趨勢。

［1］《建筑采光設(shè)計標準》GB/T 50033(報批稿).

［2］側(cè)面采光計算方法的研究(研究報告).