新版《建筑采光设计标准》GB 50033发布实施

2013-09-16 00:51赵建平
照明工程学报 2013年1期
关键词:起居室设计标准标准值

赵建平

(中国建筑科学研究院,北京 100013)

《建筑采光设计标准》GB 50033—2001实施10年后重新进行修订,新的建筑采光设计标准已于2012年12月正式发布,2013年5月1日开始正式实施。随着建筑业的飞速发展,人们物质生活的迅速提高,标准的作用也越来越重要。本标准修订遵循充分利用天然光,创造良好光环境、节约能源、保护环境和构建绿色建筑,并有利于视觉工作和身心健康的原则,在科技进步、实施绿色照明和满足人们对光的健康需求的基础上以及配合我国物权法关于采光权的实施,对标准的内容进行了全面修订,在技术内容上有了重大变化。

1 《建筑采光设计标准》GB 50033—2012中增加了强制性条文的规定

1.1 标准4.1.1

住宅建筑的卧室、起居室(厅)、厨房应有直接采光。

本条直接采光是指在卧室、起居室(厅)、厨房空间直接设有外窗,包括窗外设有外廊或设有阳台等外挑遮挡物。住宅中的卧室和起居室(厅)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观看到室外自然景色,感受到大自然季节性的变化,舒缓情绪、减少压力,有助于身心健康,这也正是目前国外许多采光标准所强调的。住宅中的厨房也是居住者活动频繁的场所,除了采光以外,外窗还有很重要的通风作用。本条还考虑了与相关标准的协调。

1.2 标准4.1.2

住宅建筑的卧室、起居室(厅)的采光不应低于采光等级Ⅳ级的采光标准值,侧面采光的平均采光系数不应低于2.0%,室内天然光设计照度不应低于300lx。

本条将住宅建筑的卧室、起居室(厅)的采光标准值列为强制性条文的理由:

(1)居住者对天然光的需求:住宅是人们长期生活、工作与学习的场所,特别是老人和孩子,而天然采光则是必不可少的,除了满足从事各种活动的功能性需要以外,更重要的还要满足居住者生理和心理健康的要求。

(2)《住宅设计规范》已将卧室、起居室(厅)、厨房的采光窗洞口的窗地面积比不应低于1/7列为强条。本标准将卧室、起居室(厅)的采光标准值列为强制性条文则更为准确。考虑到厨房开窗要求不仅是为了满足采光,通风也是很重要的因素,因此厨房的采光标准值不作为强条。

(3)实测调查结果表明,在满足窗地面积比的情况下是可以达到采光标准值的。

1.3 标准4.1.4

教育建筑的普通教室的采光不应低于采光等级Ⅲ级的采光标准值,侧面采光的平均采光系数不应低于3.0%,室内天然光设计照度不应低于450lx。

本条将普通教室的采光标准列为强条,主要是为了保护青少年学生的视力和身心健康,据全国学生爱眼工程对中小学生近视率的最新抽样调查统计结果:小学生28%、初中生60%、高中生85%,大学生则更高,我国人口近视率占33%,高于世界的平均水平22%,居世界第二位。当然,引起学生近视的原因很多,其中有遗传因素、用眼时间过长、用眼方式不当等等,但光线不足和光质量差肯定是很重要的原因,此外,创造良好的光环境,还有助于提高学生的学习效率。将普通教室采光标准列为强条,也正是为了给学校教室的采光提供最基本的保障。普通教室的采光标准值主要是通过实测调查和参考国内外相关标准制定的。

1.4 标准4.1.6

医疗建筑的一般病房的采光不应低于采光等级Ⅳ级的采光标准值,侧面采光的平均采光系数不应低于2.0%,室内天然光设计照度不应低于300lx。

本标准将一般病房的采光标准列为强条,主要原因是病房里的病人与正常人相比非但活动空间很小,有的甚至失去行为能力,而且心理要承受巨大的压力,日光环境可以调节病人的昼夜和季节性的人体节律、接受紫外线、改善睡眠、减少压力、愉悦心情。根据国外相关标准的规定,采光标准不仅是为了能够满足各类视觉工作的要求,更强调人的生理和心理需求,这对医院病房尤其重要。一般病房的采光标准值主要是通过实测调查和参考国内外相关标准制定的。

2 侧面采光的评价指标采光系数最低值改为采光系数平均值;室内天然光临界照度值改为室内天然光设计照度值

新标准规定的采光系数标准值和室内天然光照度标准值为参考平面上的平均值,如表1所示。

表1 场所参考平面上的采光标准值Table 1 The daylighting standard value on the reference plane in the space

原标准中侧面采光以采光系数最低值作为标准值,顶部采光以采光系数平均值作为标准值;新标准统一采用采光系数平均值作为标准值。采用采光系数平均值不仅能反映出采光的平均水平,也更方便理解和使用。

标准中的室内天然光设计照度值是指对应于室外天然光设计照度时的室内全部利用天然光的照度,将室内天然光照度标准值与照明标准规定的照度值相比较,两者比较接近,从视觉工作要求上进行分析是合理的。

3 扩展了标准的适用范围,增加了展览建筑、交通建筑和体育建筑的采光标准值

以下为新标准中增加的条文:

3.1 标准4.1.12

展览建筑的采光标准值不应低于表2的规定。

3.2 标准4.1.13

交通建筑的采光标准值不应低于表3的规定。

3.3 标准4.1.14

体育建筑的采光标准值不应低于表4的规定。

表2 展览建筑的采光标准值Table 2 The daylighting standard value of exhibition building

表3 交通建筑的采光标准值Table 3 The daylighting standard value of traffic building

表4 体育建筑的采光标准值Table 4 The daylighting standard value of sports building

4 侧面采光时增加了采光有效进深的规定

为便于在方案设计阶段估算采光口面积,按规定的计算条件(窗的总透射比取0.6)规定了窗地面积比和侧面采光的有效进深,Ⅲ类光气候区的窗地面积比和采光有效进深如表5所示。

本标准所规定的窗地面积比既要考虑到能满足天然采光的要求,同时也要考虑到对建筑围护结构能耗的限制。侧面采光时,在控制采光有效进深的情况下,对房间的窗地面积比和对应的窗墙比进行分析计算,计算结果窗墙比基本上在0.2~0.4之间,符合建筑节能标准的要求。本标准规定的侧面采光有效进深对方案设计阶段指导采光设计,控制房间采光进深和采光均匀度具有实际意义,同时可对大进深采光房间的照明设计和采光与照明控制提供参考依据。

表5 窗地面积比和采光有效进深Table 5 Ratio of glazing to floor area and the depth of daylighting zone

5 新增“采光节能”一章,并制定了采光节能计算方法

本标准规定在建筑采光设计时,应根据地区光气候特点,采取有效措施,综合考虑充分利用天然光,节约能源。

采光节能设计时要求选用透光性能好的采光材料,随着进入室内光量的增加,太阳辐射热也会增加,在夏季会增加很多空调负荷,因此在考虑充分利用天然光的同时,还要尽量减少因室内过热所增加的能耗,所以在选用采光材料时,要权衡光和热两方面的得失。采光设计时应采取有效的节能措施,大跨度或大进深的建筑宜采用顶部采光或导光管系统采光;侧面采光时,可加设反光板、棱镜玻璃或导光管系统,改善进深较大区域的采光。当采用遮阳设施时,宜采用外遮阳或可调节的遮阳设施。对于有天然采光的场所,宜采用与采光相关联的照明控制系统。

为了评价采光节能,本标准还规定在建筑设计阶段评价采光节能效果时,宜进行采光节能计算。在评价建筑物照明节能时,应将建筑采光节能纳入到整个照明节能中去,本标准推荐的采光节能计算方法主要是根据我国各个光气候区的天然光利用时数计算建筑物房间或区域可节省的照明用电量,具体计算可按以下方法进行。

单位面积上可节省的年照明用电量Ue宜按式(1)计算:

式中,A——照明的总面积;

We——可节省的年照明用电量,单位为(kWh/年)。

可节省的年照明用电量We宜按下式计算:

式中,Pn——房间或区域的照明安装总功率,单位为W;

tD——全部利用天然采光的时数(h);

t'D——部分利用天然采光的时数(h);

FD——全部利用天然采光时的采光影响系数,取值1;

F'D——部分利用天然采光时的采光影响系数,在临界照度与设计照度之间的时段取0.5。

全部利用天然采光的采光影响系数是指在室外设计照度15000 lx以上该场所可全部依赖天然采光的系数,取值为1;部分利用天然采光时的采光影响系数是指在室外设计照度15000 lx和室外临界照度5000 lx之间部分依赖天然采光的时段,采光不足部分需要补充人工照明,采光影响系数取0.5。

采光节能计算中所涉及到的计算参数可按《建筑采光设计标准》GB 50033中给出的计算参数取值。

为了配合新版《建筑采光设计标准》GB 50033的有效实施,结合标准的具体规定和建筑采光设计的实际需求已开发出了采光计算分析软件。标准中规定的窗地面积比只能作为建筑师在进行方案设计时,用来估算开窗面积,而且此窗地面积比只适用于规定的计算条件。本标准规定以采光系数作为采光标准的数量评价指标,在进行采光设计时,宜按采光计算方法和提供的各项参数进行采光计算,利用采光分析软件进行采光计算不但速度快而且精度高,可以方便,快捷的调整采光设计方案。特别是对大型复杂的建筑和非规则的采光形式,或需要逐点分析计算采光时可采用具有强大功能的通用计算机软件进行计算,同时还可以作节能分析和计算光污染。建筑采光设计时,利用计算机软件进行采光计算也是科技发展的必然趋势。

[1]《建筑采光设计标准》GB/T 50033(报批稿).

[2]侧面采光计算方法的研究(研究报告).

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