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同建名师叶老师
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学习资料

2013建筑照明设计规范解读

分类:学习资料   发布日期:2013年10月23日   浏览次数:1939

照明设计的实践
根据绿色照明的理念,在实践照明设计时,以下几个问题应引起人们重视。
1)照明设计是一门艺术
在建筑和设计项目中,从高科技建筑到乡土建筑,在空间方面无论是娱乐室还是豪华大宴会厅,照明艺术可将人们带入温馨的梦境。照明设计艺术的应用将使建筑环境变得更加称心如意。
照明设计师的工作是进一步地丰富建筑的内涵,而非简单地完成一项工程,尽管建筑设计、照明设计是由建筑师、照明设计师分别在不同时间段内完成的。事实上,二者无论是设计思想、设计风格和设计水平等方面都会存在差异。但应强调后者对建筑师设计思想承前启后的重要性,强调尊重建筑设计师的创作,在照明设计进行之前,充分理解、领会建筑师的设计意图,最终将建筑做成一件完美的艺术品。
2)选择合理的照度标准
我国1990年5 月发布了《民用建筑照明设计标准》,由于我国幅员辽阔,各地区经济条件差别较大,民族习惯不同,因此在选用照度标准时应在规范推荐的高、中、低值中确定合理的标准。对标准值的确定应掌握适度,例如办公建筑中办公室、会议室照度值分别为100、150、200LX,是指0.75米水平面的照度值;设计室、绘图室照度值分别为200、300、500LX,是指实际工作面的照度值。也就是说对于设计室、绘图室从节能的角度照明设计应考虑二种照明:一般照明和局部照明,它们的照度之和满足标准要求。
又例如智能建筑设计标准,它主要适用于办公建筑。在环境一章中规定视觉照明环境的水平面照度,甲、乙、丙级标准应分别不小于500、400、300LX;因为是智能建筑,照度标准明显高于《民用建筑照明设计标准》的规定。但智能建筑中并不是所有用房都有这么高的视觉要求,应根据不同用途确定照度标准,且500、400、300LX应是指实际工作面的照度值。
3)普及计算机辅助照明设计
计算机辅助照明设计已经不是新的课题。92年作者就使用PC1500机自编计算程序计算了大型纺织车间、室内体育馆和1000人国际会议大厅的照度。根据计算调整灯具的布置和组合,使设计的照度、均匀度等指标满足要求。但计算机辅助照明设计一直未得到推广。原因是没有适用的照明设计软件,尽管国外很多专业照明公司有,但灯具数据库不能用、加上未汉化、价格等因素阻碍了设计软件的应用。国内设计院照明设计很少采用计算机辅助照明设计。目前国内灯具生产厂家很多,应把灯具技术参数规范化,联合开发国内灯具数据库,以便进行计算机辅助照明设计。
功能性建筑,如体育场馆、大型厂房等,高级民用建筑,如大剧院、大会堂等应在初步设计时上机计算照度。根据计算结果调整灯具的布置和组合,使设计的照度、均匀度等指标满足要求;在设备订货之后要落实初步设计确定的灯具,如有变化应进行复合计算。在建筑装饰阶段要落实天花、墙、地面的用材,保证与计算条件保持一致。但目前很多重要工程并没有这样做,至使工程到后期才发现照度太低或照度太高,造成被动。普及计算机辅助照明设计势在必行。
4)推广智能照明控制系统
自从1983年第一座带有智能化概念的建筑物在美国落成后,楼宇智能化就成为当今建筑发展的主流技术。但是长期以来,智能照明在国内一直受到忽视,绝大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式。一些智能大厦采用楼宇自控(BA)系统来监控照明,但只能实现简单的区域照明和定时开关功能,无法实现调光,场景控制等功能来实现照明质量的提高。
就照明管理系统而言,它不仅要控制照明光源的发光时间、亮度来配合不同应用场合做出相应的灯光场景,而且还要考虑到管理智能化和操作简单化以及灵活适应未来照明布局和控制方式变更等要求。一个优秀的智能照明系统可以提升照明环境的品质,改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量。
目前,照明控制系统一般是在某些照明回路中串联由楼宇自控(BA)系统控制的触点,通过控制这些触点实现诸如区域控制、定时开关、中央监控等功能。但是,这种控制方法具有一定的局限性:
1) 控制回路的数量一般较少,只是大面积区域控制。 若将回路划分的较细则造价昂贵。
2) 现场通常不设置开关,所有照明回路通过BA中控室控制,现场无法干预照明状态,使用不便。
3) 控制功能简单,只能实现定时、开关的功能,若要实现场景预设、亮度调节,软启动软关断等复杂的功能技术难度较大。
4) 由于照明系统并不是一个独立的系统,所以,在BA系统出故障时,照明系统也受到影响。
因此,在市场上采用独立运行的智能化照明系统,应运而生。它有一套独立的控制协议,相对BA系统来说比较简单,完全能满足对照明控制的需求,价格也更有竞争力。目前智能照明控制系统多数采用现场总线技术,具有分布式智能控制的特点和开放性;而且产品具有多种接口单元(RS232、以太网等)和功能强大的接口程序,许多系统或软件均可方便地与之集成。因此,采用智能照明控制系统会使设计更简单,安装更快捷,使用更灵活,管理更方便。
智能照明控制系统可节约能源,降低运行维护费用 由于系统中采用了红外线传感器、亮度传感器、定时开关以及可调光技术,智能化的运行模式,使整个照明系统可以按照经济有效的最佳方案来准确运作,不但大大降低运行管理费用,而且最大限度地节约能源,与传统的照明控制方式相比较,可以节约电能20-30%。有一些智能照明控制系统如C-Bus系统,还采用软启动、软关断技术,可使每一负载回路在一定时间里缓慢启动、关断,或者间隔一小段时间(通常几十到几百毫秒)启动、关断,避免冲击电压对灯具的损害,成倍地延长了灯具的使用寿命。采用了BA系统的大厦,如果使用智能化照明管理系统,将会提高大厦的智能化程度,无疑将获得许多潜在的收益。

目前国内照明设计一般分成二个阶段完成,建筑设计院完成建设项目的基本照明,一些专业公司承包大型厅堂、场馆及景观照明的设计。设计院的照明设计主要完成了一般空间照明布置、普通灯具选型、照明配电;对照明质量、照明艺术和环境考虑较少。一些专业公司虽然比较好地考虑了照明艺术和环境,由于自身力量不足或考虑的侧重不一样,有时候设计十分片面,如照度不符合标准,照明配电很不合理存在不安全隐患,光源和灯具选型不妥等现象时有发生。
要解决好上述问题,应加强专业照明设计队伍的业务建设,提高照明设计质量意识。因此要求照明设计工作者不仅要掌握照明设计的理论,还要了解国内外有关照明技术的新动态,推进绿色照明就是目前照明工程的政策。
绿色照明的理念
绿色照明是指通过科学的照明设计,采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品(电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材,以及调光控制器和控光器件),改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境并充分体现现代文明的照明。
1991年1月美国环保局(EPA)首先提出实施"绿色照明(Green Lights)"和推进"绿色照明工程(Green Lights Program)"的概念,很快得到联合国的支持和许多发达国家和发展中国家的重视,并积极采取相应的政策和技术措施,推进绿色照明工程的实施和发展。 1993年11月我国国家经贸委开始启动中国绿色照明工程,并于1996年正式列入国家计划。
从以上的理念我们认识到:
1、  照明工程必须实施可持续发展战略,把节约放在首位,提高资源利用效率。因为绿色照明能节约电能,节约电能对保护环境具有重要意义。
建筑照明节能究竟有多少潜力?
建筑照明节能潜力主要包括电光源潜力、灯具潜力以及设计、运行管理等方面的潜力。
从理论上讲,照明用电量(L)可用下式表示:
L=WT*(EA/FK)=EAT/Kη
其中
W-每一台灯具消耗的电功率,KW/台;
T-开灯时间,h;
E-平均设计照度,lx;
A-地板面积,m2;
F-每台灯具的灯泡流明,lm;
K-维护系数;
η-灯泡的综合效率[F/W]。因此,欲降低照明电耗,必须设法使用高效灯泡、提高灯具的维修率;或者减少开灯时间、保持适当的照度和尽量采用局部照明等。但是,照明节能的原则是在保证足够的照明亮度和质量的前提下节约能源。所以,选择合理照度(E)、高效灯泡流明(F)和提高综合效率(η)、加强运行管理等,对于建筑照明节能具有非常重要的意义。
2、  绿色照明包含电光源、电器附件、灯具、配线器材,以及调光和控光器件等的合理采用。例如:
采用高效节能的电光源:
1)用卤钨灯取代普通照明白炽灯(节电50-60%);
2)用自镇流单端荧光灯取代白炽灯(节电70-80%);
3)用直管型荧光灯取代白炽灯和直管型荧光灯的升级换代(节电70-90%);
4)大力推广高压钠灯和金属卤化物灯的应用;
5)低压钠灯的应用;
6)推广发光二极管-LED的应用 。
采用高效节能照明灯具:
1)选用配光合理、反射效率高、耐久性好的反射式灯具;
2)选用与光源、电器附件协调配套的灯具。
采用高效节能的灯用电器附件:
用节能电感镇流器和电子镇流器取代传统的高能耗电感镇流器。
采用各种照明节能的控制设备或器件:
1)光传感器 2)热辐射传感器 3)超声传感器 4)时间程序控制 5)直接或遥控调光 。
3、  绿色照明旨在改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量,因此设计人员必须很好领会绿色照明的要求和掌握国家有关照明设计规范使之满足要求。
新修订的《建筑照明设计标准》(GB 50034-2004)现已发布,自2004年12月1日起实施。新编标准是原《工业企业照明设计标准》(GB 50034-92,以下简称《工业标准》)和原《民用建筑照明设计标准》 (GBJl33-90,以下简称《民用标准》)合并后经修订而成。新标准的照度水平有大幅度提高;照明质量标准水平已与国际标准接轨,对各房间或场所的眩光限制和显色性已定量化;增加了居住、办公、商业、旅馆、医院、学校和工业等七类建筑的照明功率密度(LPD)的最大允许值;还有其他一些技术变更。总体上新标准已接近或达到国际同类标准的水平。现就新编标准中的主要修订内容予以梗概介绍。
1 照度标准值
1.1 照度标准大幅度提高
一些主要房间和场所照度水平有大幅度的提高,一般照明的平均照度标准值提高约为50%-200%。应当指出,从制订的照度标准上看;是十多年来的一个突变。如原标准的办公室照度值为1501x,而新标准普通办公室为3001x,提高了一倍。实际调查数据说明,近年来照度水平是一个不断提高的过程,照度标准的提高是符合当前实际情况的,许多房间和工作场所的照度已达到此水平,从而证明新标准是切实可行的。
1.2新标准规定一个照度标准值
原标准对每个场所规定了高、中、低三档照度值,并规定一般情况下采用中间值,而新标准只规定一个固定照度标准值,从而执行标准更准确,而且与最新CIE(国际照明委员会)照度标准值的规定一致。但也具有一定灵活性,根据视觉工作条件的不同以及建筑等级和功能要求高低的不同要求,可以提高或降低一级照度标准值,但无论符合几种提高或降低的条件,只能提高或降低一级。这是为了适应视觉工作条件以及各地区经济条件和功能等级的不同而作出的规定。
1.3 只规定了一般照明照度标准值
原《工业标准》规定了混合照明或一般照明的照度值,对于精密视觉工作场所均规定了混合照明照度。考虑到照明设计时只设计一般照明的照度,对于局部照明,有一部分是设备配置(如机床灯),另一部分可能是设计配置,由于灯泡功率变更以及灯距工作面距离可调等因素,较难以确定准确的照度值。考虑到与CIE标准规定一致,只规定一般照度标准值,而对局部照明规定了宜按该场所一般照明照度值的1.0-3.0倍选取。
1.4 规定作业面邻近周围照度标准值
新标准增加了作业面邻近周围的照度可以比作业面照度低一级(作业面照度小于2001x的除外)的规定。邻近周围是指作业面外0.5m范围之内。这是因为邻近周围的照度与作业面的照度有关,若作业面周围照度分布迅速下降,照度变化太大,会引起视觉困难和明暗不适应的不舒适感。
1.5 规定了设计照度值偏差
考虑到照明设计布灯的需要和光源功率和光通量的变化非连续的实际情况,根据我国情况,规定了设计照度值与照度标准值比较可有-10%—+10%的偏差。此偏差只适用于装有10个灯具以上的照明场所;当小于10个灯具时,允许适当超过偏差。
1.6 新标准填补了原标准的空白
新标准补充了原标准的缺项,如公共建筑中的医院、学校、博物馆、展览馆、航空港等建筑的照明标准;而在工业建筑中,补充了纺织和化纤、制药、橡胶、电力、钢铁、制浆造纸、食品及饮料、玻璃、水泥、皮革、卷烟、化学和石油、木业和家具制造等工业的主要场所的照明标准,填补了原标准的空白。
2.关于照明质量
2.1 灯具的遮光角
新标准对原标准的灯具遮光角作了修订。原标准是按灯具的出光口平均亮度和直接眩光的限制等级(《工业标准》分五等,《民用标准》分三等)来规定直接型灯具的遮光角;而新标准按光源平均亮度范围来规定遮光角大小。本标准等同采用CIE新标准的规定。
2.2 室内照明的统一眩光值(UGR)
原工业和民用照明设计标准规定室内一般照明的直接眩光,是根据亮度限制曲线进行限制的,这种限制方法只是针对单个灯具的眩光,并不能表征室内所有灯具产生的总的眩光效应。因此,CIE在综合各国眩光计算公式的基础上提出了统一眩光值(UGR)的计算公式。适用于简单的立方体形房间的一般照明设计,灯具均匀等间距布置,灯具为双对称配光,观测位置一般在纵向和横向墙的中点,视线水平朝前观测。本标准对主要房间和场所均规定UGR的数值。
2.3 室外体育场照明的眩光值(GR)
原《民用标准》并未对体育场的眩光标准作出规定,新标准为限制体育场照明眩光,规定了最大允许GR值不应大于50。在标准中给出了CIE的GR值的计算公式。本眩光限制方法适用于常用条件下,满足照度均匀度时的体育场各种布灯方式,用于视线方向低于眼睛高度,看到的背景是被照明场地,眩光计算用的观察者位置可采用照度计算用的网格位置或采用标准观察者位置。
2.4 视觉显示终端的眩光限制
原标准未对视觉显示终端的眩光限制作出规定,随着计算机在各领域大量应用,其眩光限制愈显得重要,这对降低视觉疲劳、满足视觉舒适感和提高工作效率有重要作用。新标准规定了视觉显示终端的工作场所照明应限制灯具中垂线以上等于或大于65°高度角的亮度。本项规定等同采用CIE新标准的规定。但是本规定只适用屏幕仰角小于或等于15°的显示屏。对于某些特定场所,如敏感的屏幕或仰角可变屏幕,标准表中的亮度值可应用在更低高度角(如55°)上。
2.5 光源的显色指数
原标准对各房间或场所所选用光源的显色指数并未作出规定,而新标准按CIE新标准作了规定。本标准规定,长期有人工作或停留的房间或场所,照明光源的显色指数(Ra)不宜小于80,在灯具安装高度大于6m的工业建筑场所的照明,Ra可低于80,但必须能够识别安全色。从而规定表明,在经常有人工作或停留的场所,不应采用卤磷酸钙荧光粉制成的荧光灯,而应采用稀土三基色荧光粉制成的荧光灯才能满足标准的规定,也就是本标准对照明质量的本质上的提高,同时大大提高了光源的光效,有利节约能源,降低成本和维护费用。
2.6 房间的表面反射比
新标准规定的反射比较原标准的范围值扩大,等同采用CIE新标准的规定。规定反射比的目的在于使视野内的亮度分布控制在眼睛能适应的水平上,良好的适应亮度可以提高视觉敏锐度和眼睛的视觉功效。视野内不同亮度分布也影响视觉舒适度,应当避免由于眼睛不断适应和调节引起的视觉疲劳或过低的亮度对比。
3.照明功率密度(LPD)值
3.1 规定七类建筑照明功率密度
新标准对建筑照明节能规定了居住、办公、商业、旅馆、医院、学校及工业7类建筑的108种房间或场所的照明功率密度最大允许值。除居住建筑外,其他六类建筑的LPD限值为强制性标准。规定LPD值将促使在保证照明数量和质量的前提下,尽量节约能源,促进合理的优化设计,推广更高效的光源、灯具和镇流器等照明电器产品。
3.2 照明功率密度的现行值和目标值
新标准规定了两种照明功率密度值,即现行值和目标值。现行值是根据对各类建筑的照明能耗现状调研结果,以及光源和灯具等照明产品的现有技术水平,并参考国内外有关照明节能标准,经综合研究分析后制订的。而目标值则是预测到几年后由于照明科技的进步、光源和灯具等产品性能水平的提高,从而照明能耗有一定程度下降而制订的。目标值比现行值降低约为10%-20%。目标值执行期由标准主管部门决定。
3.3 照明功率密度的特殊规定
有些场所为了加强装饰效果,安装了枝形花灯、壁灯、艺术吊灯等装饰性灯具,这种场所可以增加照明安装功率。增加的数值按实际采用的装饰性灯具总功率的50%计算LPD值,这是考虑到装饰性灯具的利用系数较低,所以假定它有一半左右的光通量是起到提高作业面照度的效果。
商店营业厅设有重点照明的,应增加其LPD允许值,可按该层营业厅全面积增加5W/m2,以便于实施。
3.4充分利用天然光
房间的采光系数和窗地面积比应符合《建筑采光设计标准》(GB/T 50033—2001)的规定。有条件时宜随室外天然光的变化自动调节人工照明的照度,宜利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明,宜利用太阳能作为照明能源。所有这些措施的目的在于充分利用天然光,以节约能源和保护环境,实施绿色照明。
4 照明管理与监督
4.1 维护与管理
为了保证本标准在运行使用过程中能得到更好的贯彻实施,保证达到规定的照度和照明质量标准,以创造良好的光环境,并且尽可能地节约能源。本标准规定对用电单位分别计量和考核用电;建立运行和管理的责任制;对重要大型建筑的主要场所的照明设施,应进行定期巡视和照明检测,以确保使用效果和各项节能措施的落实。
4.2实施与监督
设计单位要自审自查,指定专门机构按本标准审查设计、施工、监理和竣工验收是贯彻实施本标准的四个重要环节。首先设计单位的设计图由本单位的技术负责人自审;照明施工图提交专门的审图机构审查;施工阶段,由工程监理机构监理;竣工验收阶段,由法定检测部门按本标准规定检测合格后,予以验收。
照明与人的生活、学习、工作密不可分。过去由于经济不强、电力不足、技术水平低等原因,我国在制定照明技术标准中采用了比世界水平低的标准值。长期来低水平的照明不但影响了人们生活和工作的质量,也使照明设计作为建筑电气设计的一项重要内容的重要性往往被人们所忽视。随着经济和社会的快速发展,以人为本的理念、满足人的需求越来越受到关注,这些变化也推进了技术法规的加速修订与提高。
最近,国家有关部门颁布了《建筑照明设计标准》(GB50034-2004),并定于2004年12月1日起实施,这是一部新的建筑照明设计标准(下简称:新标准)。新标准制定者在对我国大量现有建筑的照明情况进行实测考察的基础上,参照对比CIE(国际照明委员会)和先进发达国家的相关标准,对原工业企业和民用建筑照明设计标准进行了大的修正,较大的幅度地提高了标准的技术水平。
一、新标准的特点
1、将原《民用建筑照明设计标准》(GBJ133-90)、《工业企业照明设计标准》(GB50034-92)合而为一。换句话讲,新标准不但适合民用建筑,也适用工业建筑。
2、对照明术语的表述更加准确。对4种照明方式、5个照明种类作了明确的阐述。便于技术人员正确、全面理解标准的含义。
3、对大部分建筑照明标准值作了较大幅度的提高。如普通办公室、学校教室、商店营业厅照度标准值由原来150 l×(中值)提高到300 lx,学校教室的黑板和美术教室、高档商店和超市营业厅的新标准照度标准值达到500 lx。
4、体现标准的原则性、灵活性和求实性。新标准对一个场所只规定一个标准值。改变过去用低、中、高三个标准值做法,与CIE接轨。根据作业面实际情况,对提高或降低一级(一个级差)照度标准值的情形作了规定,并容许设计值与标准值之间有-10%~+10%的偏差。
5、更加注重照明的质量。对大部分建筑除规定标准照度值外,还直接给出了显色和眩光值的要求。
6、十分强调照明的节能和光源灯具的选择。新标准对节能采取了强制性的条文,用照明功率密度(W/m2)对应照度值的办法衡量照明的节能,节能的范围涵盖办公、商业、旅馆、医学、学校和绝大部分的工业建筑。如此普遍地强调节能,在类似和以往的技术规范中实属罕见。新规范的节能与过去用降低照度值的方法进行节能有着实质的区别。与节能相呼应,新标准十分注重光源、灯具的效率,主张在满足显色性等要求情况下,积极选用新型高效光源和电器附件,如金属卤化物灯、细管径直管型荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、节能型整流器等应用,对不同建筑、不同场所规定了主导光源的类型。
7、增加照明配电及控制章节。对照明灯具端电压、单相线路电流和可带灯具数,以及走廊、楼梯间、门厅等场所照明的控制等作了规定;强调应急照明应独立于正常照明线路,应急灯具可自带或集中设置蓄电池,等等。这些规定有助于技术措施的统一。
以上只是粗略地对新规范的特点进行归纳。总之,新标准是在基于我国经济发展和建筑照明的现实,兼顾了国内和国际标准的差距,体现了技术标准的时代性和先进性。
二、新标准对建筑电照明设计的影响
1、电气设计者在设计文件中表述的照明术语、技术标准值和参数应符合新规范的要求。过去标准偏低时,设计者为体现先进性,选用较高的照度值是可行的,但新标准实施后,就应严格按照新标准执行,如果取过高的照度标准时,往往就满足不了强制性的节能要求,反而严重违反了规范,这点应引起设计者的重视。
2、照度值的提高,势必增加单位面积的光源或灯具的数量,在一些场合将给光源、灯具的选择和布置带来困难。
3、设计者应认真学习和领会新标准的要求,坚持标准的权威性。有些人(包括业主)过去不太重视照明设计,会继续用老经验、传统的方法布置照明,尤其对一些装修工程,建筑师往往会按照以往做法布置和选择灯具,照度值或节能要求会达不到要求,这时电气设计者应及时与建筑师沟通,避免违反新标准的情况发生。
4、由于新标准提出了在照明设计中应运用效率、寿命和价格综合技术分析方法来选择光源和电器附件,所以设计人员应更加关注和掌握照明新技术、新光源和新灯具的发展动态,并及时将新技术、新器件运用在工程设计的实践中,体现设计的先进性。
5、工程建设标准强制性条文中的照明部分有关内容,由于新标准的实施必将相应变动,如照明功率密度指标等。
新时代LED照明新理念目前,我国经济正处于高速发展阶段,而能源却成了制约我国经济发展的瓶颈。在能源如此紧缺的情况下,有数据表明按单位GDP消耗能源数量计算,我国的能源损耗强度是世界平均水平的数倍,是世界上产值能耗较高的国家之一。能否降低能源标准,提高能源利用率.已成了我国经济能否可持续发展的关键。照明能耗在建筑能耗中占有相当大的比例(特别是公共建筑和工业建筑)2004年我国的总用电量约为21000亿kw•h,2005年预计超过22000亿kw•h,而照明用电约占总用电量的12%。即超过2500亿kw•h,是一个相当庞大的数字!
《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)(下面简称新标准)已于2004年12月1日正式实施,该标准大幅度或成倍地提高了工作场所的照度水平,一方面是与国际标准接轨;另一方面也是社会发展的需要,是人民生活水平提高的一个体现。如果还采用老式的照明方法,采用低光效的光源、低效率的灯具、高损耗的传统镇流器,则照明的用电量也将大幅度或成倍地增加,这是目前我国供电状况所不能承受的,所以节能势在必行。新照明标准把照明功率密度LPD指标(即每平方米消耗的电功率)提高到强制性条文的位置,足见国家对节能的重视。新标准极力推荐采用高光效的三基色荧光灯和低损耗的高频电子镇流器和节能型电感镇流器,力求在使用场所的照度标准有大幅度提高的前提下,不增加或仅小幅度增加总耗电量。若能切实实施新照明标准,在达到相同照度标准的前提下,比传统老式的照明方式节约耗电30%应该不难,以目前2500亿kw•h的照明用电量而言,节能总量将接近800亿kw•h,相当于再建一个三峡电站。如此之大的效益,应该引起我们足够的重视,也需要我们大家共同努力,共同参与,从身边做起,把节能真正落实到每个工程项目上。我国单位GDP能耗标准是日本的十一倍多,是美国的三倍多,发达国家尚且那样注重节能,我国是发展中国家,资源有限,更应该提高能源利用率,节约能源,才能使我国的经济可持续发展。目前有的照明设计存在下面问题: a.设计很注重属于强制性条文照明功率密度LPD指标,却不注重场所的实际照度。 b.照明设计过多迁就甲方或业主要求,随意降低或提高场所的照度标准。 c.设计人员对光源产品了解不够,设计图纸未注明有关参数,致使市场上6000K以上高色温、低显色指数、低光效的荧光灯管充斥建筑工程。 d.在选择灯具方面,缺乏根据不同场所对灯具的防护等级、亮度限制、噪音限制等因素的综合考虑。 e.照度计算流于形式,或不做照度计算,仅凭经验做照明设计。 f.没有计算照度均匀度,或仅用灯具的距高比来校验房间的均匀度。 g.没有通过计算,校验房间的眩光指标UGR(统一眩光值)。有的设计人员没有按照明设计的先后顺序,而是采用所谓的倒推法。如:普通办公室标准规定的LPD限制值为11w/m2,他就取小于此值如:9w/m2,然后倒推到房间的总功率,倒推到所需的灯具数量。这样,他永远也不会违反强制性条文,而且省事省力,但由于没有对照度进行详细计算,没有采用高光效的光源,高效率的灯具和附件,该房间的实际计算照度可能只有200lx。从表面上看他是不违反强制性条文,但如果把它换算到照度标准值300lx时,该房间的实际LPD值为13.5w/m2,超过限制值llW/m2,实际上它是违反强制性条文!用降低照度来满足LPD指标,并不能达到节能的目的,也违背了新标准把LPD指标定为强制性条文的初衷。照明设计正确的程序应该如下: ①根据工程性质及计算地点确定照度标准; ②根据规范对该计算地点的要求选择适用的灯具及相适宜的光源; ③根据房间尺寸及灯具安装高度和房间各反射面材质,查找厂家灯具对应的利用系数表或者查找万能固有利用系数表,求出利用系数; ④计算出所需的灯具数量,并根据房间结构和自己的审美观点,确定灯具数量和灯具布置方式; ⑤用逐点计算法计算房间的平均照度、照度均匀度。UGR指标、LPD指标; ⑥最后再与规范或标准对该场所的要求值进行比较,判断此照明方案是否节能,是否满足新标准的要求。新照明标准对照度的误差范围要求较严格(仅为标准值的±10%的误差)。若非精确计算,仅用估算很难达到,而且又多出了一个量化的UGR指标。照明的计算既抽象、繁琐,又枯燥无味,若要求设计人员进行手工计算,工作量实在太大,花的时间太长,这也是设计工期所不允许的。因此应该大力推广应用专用照明设计软件,提高设计效率和设计质量。  LED在照明工程中的运用已非常普遍,但照明设计人员苦于非常有限的产品选择,而生产企业研发的产品却难以找到市场。就这个问题讨论了LED在照明工程中是如何应用的,并提出了LED产品研发的设计要求,目的是使LED照明灯具的生产与研发更具有针对性。过去10年来,LED在颜色种类、亮度和功率都发生了极大的变化。LED以其令人惊叹而欣喜的应用在城市室内外照明中发挥着传统光源无可比拟的作用。LED寿命长达10万小时,意味着每天工作八小时,可以有35年免维护的理论保障。低压运行,几乎可达到100%的光输出,调光时低到零输出,可以组合出成千上万种光色,而发光面积可以很小,能制作成1平方毫米。经过二次光学设计,照明灯具达到理想的光强分布。快速发展的LED技术将为照明设计与应用带来崭新的可能性,这是许多传统光源所不可能实现的。认识LED的特点 今天似乎全世界的目光都聚焦在LED这个新型的光源上,被誉为21世纪的绿色照明产品,甚至人们预言未来会大部分取代传统的光源。因为它具有寿命长、启动时间短、结构牢固、节能、发光体接近点光源(有利于LED的灯具设计)、薄型灯具,灯具材料选择范围大,不需要加反射器,低压,没有紫外辐射,尤其在公共环境中使用更加安全等特点。再加上LED光源的生产可实现无汞化,对于环境保护和节约能源更具有重要意义。 传统的LED主要应用于信号显示领域、建筑物航空障碍灯、航标灯、汽车信号灯、仪表背光照明,如今娱乐、建筑物室内外、城市美化、景观照明中应用也越来越广泛。但是目前LED光源的寿命还不能达到所标出的100,000小时,实际寿命约在50,000小时左右,这主要与其散热方面的问题有关。在很小的空间里,随着功率的加大,半导体组件就会过热。再者,白色LED还不能达到普通灯泡所具有的亮度。LED在照明工程中的应用方向 1、建筑物外观照明 对建筑物某个区域进行投射,无非是使用控制光束角的圆头和方头形状的投光灯具,这与传统的投光灯具概念完全一致。但是,由于LED光源小而薄,线性投射灯具的研发无疑成为LED投射灯具的一大亮点,因为许多建筑物根本没有出挑的地方放置传统的投光灯。它的安装便捷,可以水准也可以垂直方向安装,与建筑物表面更好地结合,为照明设计师带来了新的照明语汇,拓展了创作空间。并将对现代建筑和历史建筑的照明手法产生了影响。 2、景观照明 由于LED不像传统灯具光源多是玻璃泡壳,它可以与城市街道家具很好的有机结合。可以在城市的休闲空间如路径、楼梯、甲板、滨水地带、园艺进行照明。对于花卉或低矮的灌木,可以使用LED作为光源进行照明。LED隐藏式的投光灯具会特别受到青睐。固定端可以设计为插拔式,依据植物生长的高度,方便进行调节。 3、标识与指示性照明    需要进行空间限定和引导的场所,如道路路面的分隔显示、楼梯踏步的局部照明、紧急出口的指示照明,可以使用表面亮度适当的LED自发光埋地灯或嵌在垂直墙面的灯具,如影剧院观众厅内的地面引导灯或座椅侧面的指示灯,以及购物中心内楼层的引导灯等。另外,LED与霓虹灯相比,由于是低压,没有易碎的玻璃,不会因为制作中弯曲而增加费用,值得在标识设计中推广使用。 4、室内空间展示照明 就照明品质来说,由于LED光源没有热量、紫外与红外辐射,对展品或商品不会产生损害,与传统光源比较,灯具不需要附加滤光装置,照明系统简单,费用低廉,易于安装。其精确的布光,可作为博物馆光纤照明的替代品。商业照明大都会使用彩色的LED,室内装饰性的白光LED结合室内装修为室内提供辅助性照明,暗藏光带可以使用LED,对于低矮的空间特别有利。5、娱乐场所及舞台照明 由于LED的动态、数字化控制色彩、亮度和调光,活泼的饱和色可以创造静态和动态的照明效果。从白光到全光谱中的任意颜色,LED的使用在这类空间的照明中开启了新的思路。长寿命、高流明的维持值(10,000小时后仍然维持90%的光通),与PAR灯和金卤灯的 50~250 小时的寿命相比,降低了维护费用和更换光源的频率。另外,LED克服了金卤灯使用一段时间后颜色偏移的现象。与PAR灯相比,没有热辐射,可以使空间变得更加舒适。目前LED彩色装饰墙面在餐饮建筑中的应用已蔚然成风。 6、视频屏幕 全彩色LED显示屏是当今世界上最为引人注目的户外大型显示装置,采用先进的数字化视频处理技术,有无可比拟的超大面积与超高亮度。根据不同的户内外环境,采用各种规格的发光像素,实现不同的亮度、色彩、分辨率,以满足各种用途。它可以动态显示图文动画信息,利用多媒体技术,可播放各类多媒体文件。世界上目前最有影响的LED显示屏,当属美国曼哈顿时代广场纽约证券交易所,总计使用了18,677,760只LED,面积为10,736平方英尺。屏幕可以划分成多个画面,而同时显示,将华尔街股市的行情一目了然呈现在公众面前。另外崛起在上海浦东陆家嘴金融中心的震旦国际总部,整个朝向浦西的建筑立面镶上了长100m的超大型LED屏,总计面积达到3600平方米。堪称世界第一。 7、与工业设计相结合 LED是近年来欧洲产品设计师的宠儿,他们将LED作为产品设计元素的一部分,驰骋于想象的空间,将光、玻璃或其它材料结合在一起,成为美轮美奂的艺术品。
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