邴赫亮，肖 辉

(同济大学电子与信息工程学院，上海 200092)



办公空间采光调研分析

邴赫亮，肖 辉

(同济大学电子与信息工程学院，上海 200092)

随着人们对能源节约越来越重视，建筑采光节能的方法得到较快进步。但在采光设计中，设计师往往忽略空间使用者的需求及感受。选取办公空间为对象，分析了办公空间中对采光效果影响较大的多个因素，并调研了人们对于这些因素的主观需求，最后对调研结果进行分析。通过该调研分析总结了人们对于办公采光的需求并与相关标准进行对比，为今后采光设计的改进提供了一定的参考。

办公空间；采光设计；调研分析

引言

随着能源的日益紧缺，人们已经越来越认识到节约能源的重要性。在照明节能方面，天然采光作为照明节能最直接的方式得到了十分广泛的应用，但在关注天然采光对节能的作用时，人们对于采光对室内人员的影响以及人们的采光需求的重视程度仍然不够。

目前，人们对采光方面的研究主要集中在如何利用采光达到更好的节能效果以及采光对于人的生理、心理影响这两个方面。在我国，人们较少关注采光(或自然光)对于人们的生理、心理影响，而设计师也通常以建筑造型为出发点，并遵守相关规范进行设计。这就导致在采光设计中忽略了人们主观上对于采光的需求。采光的节能作用固然重要，但是无论是采光还是照明，都是为了使人们的生活及工作更加方便、舒适，因此不应忽略人们主观上对于采光的需求。

随着人们生活、工作方式的改变，人们对于采光的需求也在不断的改变。采光设计应当在保证采光效果的情况下，本着以人为本的态度，结合室内人员的需求进行设计以更符合人们的使用需求，并为使用者营造良好氛围、创造愉悦的心情。而设计师往往在满足规范的前提下最大程度的考虑建筑的造型需求，规范的宽泛性对于设计的指引作用却并不明确。因此，有必要对人们的需求进行收集，并对收集的数据进行分析，总结出具有一定规律性的、对采光设计具有指导作用的结论，以改善目前采光设计中对使用者需求考虑不足的情况。

1 人的主观需求调研

1.1 调研因素分析

采光设计对于室内人员的影响主要有以下几方面：

采光设计影响室内照度，采光设计的调整会有效的改变室内的照度值，因此可以通过调整采光设计达到节能及改变室内氛围的目的；

采光设计影响室内光分布，通过改变采光设计可以改变室内的照度分布，产生不同的光影效果，可改变室内氛围，迎合不同人对光影效果的需求；

采光设计影响室内人员的视野，窗是室内人员与室外环境进行沟通主要媒介，不同的采光设计会影响人们观察室外的景致。在办公空间中，在窗的附近进行活动，通过眺望远处景色进行休息是许多工作人员工作时短时休息的主要方式之一，不同的采光设计对于人们的休息会产生明显影响，进而影响人们的工作状态。

通过分析采光设计可改变的设计因素与人们对于采光的需求，确定了以下调研因素：

窗的尺寸对满意度的影响，窗的尺寸大小会明显的影响室内的采光量及室内人员的视野；

窗的形状对满意度的影响，窗的形状会影响室内的采光分布，产生不同的光影效果，营造不同的环境与气氛；

窗的高度对满意度的影响，窗的高度会改变室内的采光分布，随着窗高度的提升，光线会照入室内更深的地方，同时，窗的高度还会影响室内人员的视野；

窗的透光率对满意度的影响，透光率是指光透过玻璃后的光亮程度与透过玻璃之前的比值，通过改变窗的透光率可以改变进入室内的光通量，合理的调整透光率可达到保证室内光线充足和防止眩光的效果。

1.2 调研情况

对于在办公室工作的人而言，每天至少有三分之一的时间在进行办公活动。受到人们工作性质的决定，大多数人在办公空间进行工作的时间占据了日光最佳的时段，在这段时间中室外阳光最为充足。同时，进行办公的人员也十分需要良好的光环境保证其工作的视觉舒适度，舒适的光环境也有益于提高人们的工作效率、心理状态及健康情况。因此选择办公空间作为对象进行调研，收集并分析人们对于采光的需求，并对分析结果进行总结。

本次调研采用调查问卷的形式调查人们对于各种情况的满意度，问卷中以场景图及文字的形式对问题进行描述。在对问卷进行评价时，打分范围为0～6分，分别代表非常不满意、不满意、有些不满意、一般、还算满意、满意以及非常满意。

发放问卷共260份，回收问卷233份，回收率为90%。有效问卷为206份，有效问卷中男性为115人，女性为91人，男女比例为1.26∶1。问卷有效率为88.4%。在27份无效问卷中，16份由于个人信息不完整无效，11份由于问卷填写错误无效。这11份问卷是由于对问卷理解或填写错误而导致问卷无效，占回收问卷的4.7%。这也表明问卷设置清晰、易于理解。

2 调研分析

2.1 窗的尺寸对于满意度的影响

在评价窗的尺寸对于满意度的影响时，根据窗的尺寸变化，设置了窗墙比为小于0.2、0.2、0.4、0.6及玻璃幕墙形式(0.7)这四种情况。在窗墙比为0.4和0.6时，每种窗墙比下窗可以有两种不同的形式。为排除窗的形式对于被调研对象的感官影响，将多种形式分别列出，供被调研对象进行选择，由此在同一窗墙比下可能会得到不同的满意度，在本次调研中选取满意度值较高的作为参考，因为该满意度值是在当前窗墙比情况下所能得到的最高满意度，也是排除窗形式的影响情况下所得到的满意度值。最终获得各窗墙比的满意度平均值分别为0.8、1.6、3.7、4.4、4.5、3.5，如图1所示。

从图1(a)可以看出，男性与女性对于窗的尺寸的需求比较一致，各个地区的人对于窗的尺寸的需求也具有相同的趋势，不过在一些情况下仍具有一定的差别。由图1(b)可见，在华中地区窗墙比在0.2～0.4之间有较大的满意度提升，在西北地区人们对玻璃幕墙形式的评分最低，表明该地区的人不是很喜欢玻璃幕墙的形式。

表1为对调查者最满意的窗墙比数据的收集，在调查中出现两个比例得分相同时则以中间窗墙比作为最满意窗墙比。由图1可发现，认为窗墙比为0.6是最满意窗墙比的人数最多。同时，综合表1玻璃幕墙只获得了3.5分的平均得分，而且该形式仅有约21%的人认为最满意，可见该形式并不是人们最满意的采光形式。而玻璃幕墙的形式较其他合理设计的采光相比，并不会有明显的采光效果提升，但是却会对空调负荷产生较大的影响，同时不能很好的保护室内人员的隐私性，因此设计人员在今后进行采光设计时有必要考虑是否有需要采取该形式。

图1 满意度平均值Fig.1 The average of satisfaction表1 人们最满意的分尺寸Table 1 People’s favorite size

窗墙比最满意百分比例/%最满意人数0.20.510.428.2580.57.8160.636.4750.656.3130.720.943合计100206

2.2 窗的形状对满意度的影响

在评价窗的形状对于满意度的影响时，选取了九种长宽比不同的窗作为评分目标，这九种窗的面积相同，以排除面积因素对评价的干扰。由于在绘制窗的形状时没有将墙体等相关因素引入，因此可能影响被调研者对于单种形状的评分高低，但是在这里，我们只关注各个形状之间评分的相对值，以显示人们对于各种情况的满意程度，而这种情况的准确性并不受单种形状评分高低的影响。

图2 窗的形状对满意度的影响Fig.2 The influence of window’s size to satisfaction

各种情况的得分可以从图2中看出，总体上看人们对于窗的长宽比为2.5∶3.6和3.6∶2.5这两种情况最为满意，随着长宽比增大或减小满意度呈下降趋势。由于不同专业与行业的人们对于采光可能会有不同的要求及感受，因此将被调研的对象分为三类人群，即理工专业人群、文科专业人群以及艺术及设计专业(包含影视编导、表演类、建筑设计及规划、动画设计等专业)人群。可以发现，理工专业与文科专业的人与总体评价的趋势和评分基本一致，但是艺术及设计专业人群的评分与其他人群的评分具有较大差异。在对调查问卷进行分析时发现，许多建筑设计和动画设计专业的人由于工作上对于灵感和创意的需求，对于采光设计有着特殊的偏好与需求。因此，在今后的建筑采光设计中可以结合该办公空间中工作人员的工作性质进行针对性的采光设计，选取合适的长宽比或形状，以提供令工作人员满意的采光环境。

2.3 窗的高度对于满意度的影响

对窗的高度对于满意度的影响进行分析时，以长1.5m、宽1m的窗，其高度从0.8～1.6米分成5种情况，并以图形的形式清楚的描绘了人在站立和工作时与不同高度的窗之间的关系。经过调研发现窗高度较高时得分较低，且人们对于其最满意的窗台高度并没有随着其身高的增加有着明显的改变。于是，进行第二次调研时将窗高进行调整，改为从0.8～1.4米进行五等分，并进行评价分析。

在进行调研分析之初，认为由于人的身高不同会对窗的高度有不同的需求，以获得更好的视野。但是经过调研分析发现，人们对于窗的高度的需求随着身高的增加而增高的趋势不是特别明显，而是基本维持在1米左右的高度，身高较矮的被调对象中有部分人对0.8米高度最为满意，身高较高的被调对象中有一部分人对1.2米最为满意。这可能是由于1米的窗高恰好可以为办公工作提供最佳的采光与视野，同时也可为大多数人提供良好的站立休息时的视野。经过对所有人的最满意窗高求取平均值，获得的最满意窗高为0.986米，以工程的角度可认为1米为最佳窗高。

2.4 窗的透光率对于满意度的影响

在评价窗的透光率对于满意度的影响时，将窗的透光率分为0.2、0.4、0.6、0.8和0.9以上。通过绘图的方式描绘了不同透光率的窗的效果，并对每种透光率玻璃的效果给出了相应的描述，如：牛皮纸透光率约为0.2，茶色玻璃透光率在0.4左右因颜色深浅而不同，洁净的普通玻璃透光率约为0.8，普通眼镜片的透光率在0.9左右，高透玻璃透光率可达0.95以上。

由于朝南和朝北的房间所接受的光照情况有较大差异，因此将朝南和朝北的窗的透光率进行了分别评价。朝南和朝北的透光率满意度评价结果如图3所示。从朝南侧透光率满意度图中可以发现，除西北地区以外大部分地区对于透光率的需求都比较一致，西北地区的人希望朝南的窗透光率较低，这可能是由于他们生活的环境干旱少雨，昼夜温差大等气候形成的习惯。同样，朝北的窗透光率需求中也是西北地区的人与其他地区的人有一定的差异，即便是朝北的房间，西北地区的人仍然不希望有过多的阳光进入房间。

图3 窗的透光率对满意度的影响Fig.3 The influence of window’s transmittance to satisfaction

透光率满意度总体的评价如表2所示,不同透光率所得到的满意度得分趋势与调查初期的设想基本一致。可能是由于人们已经习惯了目前的采光情况，在对透光率进行依次评分时，与普通玻璃透光率相近的透光率数值0.8获得了最高的评分。

表2 不同透光率的满意度Table 2 The satisfaction of different transmittance

在最佳透光率的确认上，选择每个人对于该朝向评分最高的透光率值最为该被调对象的最佳透光率；当两个相近透光率获得相同的最高评分时，取二者的均值最为最佳透光率。然后将所有人的最佳透光率取平均值，以获得最终的最佳透光率。该方法计算的最佳透光率较单从透光率的评分来确定最佳透光率更为准确，这是由于部分人可能会特别青睐某个透光率而对其评分较高而对其他情况打分过低，如果这样的情况占到一定比例则会对各个透光率的总体评分造成一定的影响。而每个人作为相同的一个被调对象，其对于调研影响的权重应相同，所以应获取每个人的最满意透光率进行平均以获得总体的最佳透光率值。

最终获得朝南的最佳透光率为0.72，朝北的最佳透光率为0.85。该结果一定程度上反映了人们希望在朝南的房间射入的阳光少一些，朝北的房间多引入一些阳光的需求。对不同地区的最佳透光率进行分析，获得了如图4所示的结果。通过图4可以发现，在大部分地区总体需求一致的情况下，仍有部分地区的人有着差异性的需求。华北地区的人无论是在朝南的房间还是在朝北的房间都提出了较高透光率的需求，而西北地区的人则希望在房间中减少自然光的引入。由此可见，在不同地区进行采光设计时有必要根据不同地区人们的需要进行针对性的设计，以符合当地人们的生活习惯与需求。

图4 不同地区的最佳透光率Fig.4 The most appropriate transmittance to satisfaction

3 总结及展望

通过对本次调研的数据进行分析和整理，总结出了人们对于采光设计的需求以及对不同采光设计的评价。例如：人们最满意的窗墙比区间为0.4～0.6之间，而玻璃幕墙的形式在人们心中的满意度并不高，窗墙比过大或过小皆无法获得人们的满意；总体上看人们对于窗的长宽比为2.5∶3.6和3.6∶2.5这两种形状的窗最为满意，但设计类专业人员对于窗的形状有特殊偏好，因此可以针对采光设计区域内工作人员工作性质的不同进行针对性的设计，以获得工作人员的满意；在一般情况下可以认为1m为最适合的窗高，仅有少部分人会因为身高较高或较矮更青睐1.2m或0.8m；人们对于朝南和朝北房间所需的采光有着一定的差异，应合理控制朝南房间的采光并增加朝北房间的采光；对于不同地区和从事不同工作的人对于采光的需求有着一定的差异，从上述多项调研结果均可发现西北地区人们希望引入室内的天然光少于其他地区，因此在进行采光设计时需要充分考虑到不同地区的人们需求的差异。

反观我国目前与办公建筑相关的规范和标准，可以发现目前的规范和标准还是过于宽泛，并不能对采光设计起到指导性的作用。在《办公建筑设计规范》中，以采光系数和天然光临界照度对采光进行了要求，并以窗地比进行估算，对于普通办公室要求采光系数不小于2%,临界照度为100lx，窗地比不小于1/5。[1]在《建筑采光设计标准》中对建筑材料、采光形式等方面进行了细致的划分及要求，但在办公建筑的侧窗采光方面与《办公建筑设计规范》中的要求相一致，并没有更为细致的要求和指导。[2]在《建筑照明设计标准》中，除引用了《建筑采光设计标准》外也仅仅提出了应充分利用天然光这一宽泛的要求。[3]可见，我国相关标准还有一些需要细化的方面。

经过本次的调研及分析，已经得到了一些结论，并且发现人们在不同情况下确实存在多样化的需求。相关规范虽然在一定程度上保证了照明及采光设计的效果，但却不能体现人们多样化的需求，也无法对采光设计进行有效的指引。因此，今后有必要对人们的采光需求进行更深入的研究和探讨。在今后的研究中，可在本次调研的基础上进行改进，如：增加调研样本的数量；在不同地区进行分区调研；搭建实际场景进行测试，并将研究结果与工程实践进行结合，进而对研究结果进行校验与修正。在获得进一步的结果后，可考虑将研究结果用于规范和标准的修订，或引入采光设计的教学中为采光设计提供一定的理论依据。

[1] 中华人民共和国建设部. JGJ 67—2006 办公建筑设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2006.

[2] 中华人民共和国建设部. GB 50033—2013 建筑采光设计标准[S] . 北京：中国建筑工业出版社，2013.

[3] 中华人民共和国建设部. GB 50034—2013 建筑照明设计标准[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2013.

[4] 肖辉.电气照明技术[M]. 北京：机械工业出版社，2009.

[5] 刘刚，于婷婷，党睿，等. 夜间天津城市道路交会区户外LED显示屏照明现状调研及分析[J].照明工程学报，2012,23(3)：69-72.

[6] 罗涛，燕达，张野，等. 铁路客站天然采光现状及优化设计研究[J].照明工程学报，2012, 23(1)：20-29.

[7] 党睿，张明宇，刘刚，等. 基于文物保护的博物馆展陈照明调查研究[J].照明工程学报，2013,24(3)：18-23.

The Investigation and Analysis of Daylighting in Office Space

Bing Heliang， Xiao Hui

(CollegeofElectronicsandInformationEngineeringofTongjiUniversity,Shanghai200092，China)

As people pay more and more attention to energy saving, the methods of energy saving in architectural lighting develops fast. But designers usually ignore the requirement and feeling of space users. This paper analyses the important factors in daylighting and investigates people’s requirement for the factors aiming at office space. And then the result of investigation is analyzed. At last, people’s requirements are analyzed and contrasted to the related standards. The results are summarized to supply reference for future daylighting design.

office space; daylighting design; investigation and analysis

TM923

A

10.3969/j.issn.1004-440X.2015.01.004