《建筑照明设计标准》GB50034-2004颁布实施以来,其中关于照明节能一节内容多以强制性条文形式出现,对设计人员提出了相当的要求。由于设计阶段照度计算和灯具选型具有一定的特殊性和不确定性,本文拟就此情况对工民建常规设计中的光源、灯具作一定的分析比较,以方便设计人员选用。
《建筑照明设计标准》GB50034-2004颁布实施以来,其中关于照明节能一节内容多以强制性条文形式出现,对设计人员提出了相当的要求。由于设计阶段照度计算和灯具选型具有一定的特殊性和不确定性,本文拟就此情况对工民建常规设计中的光源、灯具作一定的分析比较,以方便设计人员选用。正确与否,恳请指正。
一、光源的分类及特性
1. 电光源分类:
2. 主要电光源特性比较(见表1)
表1 常用的光源数据
注:a.此处寿命系指平均寿命。b.LED灯和荧光灯光效均指白色光。c.光效均为不含镇流器损耗时的数据。d.本表各型荧光灯数据主要参考三雄极光2006样本。e.随着制灯技术的发展,各参数均可能发生变化。
二、照明设计及灯具选型
照明设计时,应逐个房间或场所按使用条件确定照度标准,初选光源、灯具、镇流器的类型、规格,计算平均照度,使之符合规定的照度标准值,并使计算照度偏差不超过-10%或+10%;再计算LPD值,和规定的LPD值(现行值)对比,不超过规定即符合要求。如果超过规定,应调整方案,至达到规定为止。
要避免把以上程序倒过来,即不作照度计算,将规定的LPD限值当作单位面积安装功率,倒推算出光源数量。这样设计的结果是,虽符合LPD限值标准,但却不知道照度是多少?有两种极端的状态:一种是选用的光源等器材效率低,照度达不到标准,甚至相差甚远;另一种是选用了高效的光源等器材,计算照度可能超过标准值很多,甚至可以超过50%~60%,这样就大大浪费了能源。照明设计的主要原则有:
(1)尽可能使用高光效光源,如尽量减少或不用白炽灯,减少高压汞灯的使用,特别是不随意使用自整流高压汞灯;
(2)采用高效率节能灯具:如在满足眩光限制要求下,应选择直接型灯具;
(3)使用电子整流器;
(4)合理进行照明设计节能;
(5)照明控制的节能。
表2 各种场所对灯性能的要求及推荐(CIE 1983)
使用场所 |
要求性能 |
优先选用 * 可用 + | |||||||||||||
白炽灯 |
荧光灯 |
汞灯 |
金卤灯 |
高压钠灯 | |||||||||||
Ra |
K |
I |
H |
S |
HC |
3 |
C |
S |
HC |
S |
IC |
HC | |||
工业
建筑 |
高顶棚 |
<60 |
<5300 |
|
+ |
+ |
|
|
|
+ |
+ |
|
* |
+ |
|
低顶棚 |
<60 |
<5300 |
|
|
* |
|
|
|
+ |
+ |
|
* |
* |
| |
办公室、学校 |
60~90 |
<5300 |
|
|
* |
|
* |
+ |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
| |
商店 |
一般
照明 |
60~90 |
<5300 |
+ |
+ |
+ |
* |
* |
+ |
|
|
* |
|
|
* |
陈列
照明 |
>80 |
<5300 |
* |
* |
|
* |
* |
|
|
|
|
|
|
* | |
饭店与旅馆 |
>80 |
<5300 |
* |
* |
+ |
+ |
* |
* |
|
|
+ |
|
|
* | |
博物馆 |
>80 |
<5300 |
+ |
* |
|
* |
+ |
|
|
|
|
|
|
| |
医院 |
诊断室 |
>80 |
<5300 |
* |
+ |
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
一般 |
60~90 |
<5300 |
+ |
+ |
+ |
|
* |
|
|
|
|
|
|
| |
住宅 |
>80 |
<5300 |
* |
|
+ |
|
* |
* |
|
|
|
|
|
| |
体育馆 |
>80 |
<5300 |
|
+ |
+ |
|
|
|
|
* |
* |
+ |
* |
|
注:白炽灯:I—钨丝白炽灯、H—卤钨灯;荧光灯:S—标准型、HC—高显色型、3—三基色、C—紧凑型;金卤灯:S—标准型、HC—高显色型;高压钠灯:S—标准型、IC—改显色型、HC—高显色性。
1.电光源的选用
各种场所对灯光性能均有不同的要求,设计人员均能较好的掌握,不再赘述。
2.镇流器的选用
光源选用时,应考虑镇流器的功率损耗。镇流器是高耗能器件,规定能效值是镇流器节能的重要一环。表3列出了管型荧光灯镇流器的能效限定值,更多的能效限定值指标见规范GB17625.1-2003,能效限定值是必须达到的最低限值,属强制性标准。尽量选用电子镇流器,其主要优点有无频闪、发光稳定、启点可靠、低功耗、功率因数高(≥0.95)、噪声低、可以调光。但功率不大于25W的荧光灯,如自镇流荧光灯(紧凑型)镇流器选用,这种灯系自带镇流器,又以小功率(<25W)灯居多,由于GB17625.1-2003标准对25W以下产品的谐波限值很宽(规定3次谐波不超86%,5次谐波不超61%),选用时务必注意,当大量使用时,必将对中性线产生很大危害。另外当功率大于250W时使用电子镇流器并不一定节能。
表3 管型荧光灯镇流器的能效限定值
标称功率 W |
18 |
20 |
22 |
30 |
32 |
36 |
40 | |
镇流器能效因子BEF |
电感型 |
3.154 |
2.952 |
2.770 |
2.232 |
2.146 |
2.030 |
1.992 |
电子型 |
4.778 |
4.370 |
3.998 |
2.870 |
2.678 |
2.402 |
2.270 |
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