探討建筑照明照度計算

1“綠色照明”概念的提出

隨著國家對建設(shè)節(jié)約型和諧社會的大力倡導(dǎo)，節(jié)能概念已經(jīng)深入人心，并且迅速滲透到各個領(lǐng)域，“綠色照明”的概念也由此被越來越多的人所關(guān)注。根據(jù)國家經(jīng)貿(mào)委、建設(shè)部、國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局“關(guān)于進(jìn)一步推廣中國綠色照明工程的意見”的文件精神，節(jié)能環(huán)保作為我國一項重要的產(chǎn)業(yè)政策，必將對新建和改造工程有著重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。目前我國“綠色照明促進(jìn)項目”已經(jīng)正式啟動，預(yù)計我國到2010年將達(dá)到年節(jié)約照明用電120億KWh，占總發(fā)電量的10%。

建設(shè)部和國家質(zhì)量監(jiān)督總局聯(lián)合發(fā)布《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034-2004)已經(jīng)于2004年12月1日起正式實(shí)施，其中第六章“照明節(jié)能”部分，把各建筑場所對應(yīng)于照度標(biāo)準(zhǔn)的照明功率密度LPD指標(biāo)(即每平方米消耗的電功率)作為強(qiáng)制性條文加以限制。筆者經(jīng)過近兩年的工作實(shí)踐，對新標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)際工作中的應(yīng)用提出一些粗淺的認(rèn)識。

2各類光源的照度計算

光源的選擇直接影響照度及照明功率密度值(LPD)，要同時滿足新標(biāo)準(zhǔn)對照明功率密度值和照度要求，就必須對照明設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)正確的計算。否則很可能出現(xiàn)兩種情況：一種是未采用高光效的光源及高效率的燈具，其結(jié)果滿足了LPD的要求，但房間的實(shí)際照度達(dá)不到規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn);另一種情況是設(shè)計采用了高光效的光源及高效率的燈具，但房間未進(jìn)行照度計算，結(jié)果其照度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)，從而并未達(dá)到節(jié)能的目的;以上兩種情況都使得節(jié)能得不到有效實(shí)施!我國每年新建的大型商業(yè)建筑和公共建筑都在1.4億m2左右，我們迫切需要一個舒適、高效、節(jié)能、環(huán)保的照明環(huán)境。

2.1T12燈管、T8燈管與T5燈管各項指標(biāo)對比(以三雄極光照明為例)

從表1中可以看出，T8管高效熒光燈和T5管高效熒光燈與普通T12管熒光燈相比，大大提高了光效、顯色指數(shù)和使用壽命，從而很好地達(dá)到了節(jié)能的目的。本文將就一典型辦公室照明實(shí)例，對以上三種熒光燈在工程實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)生的效果作分析比較(表2)。

2.2 工程實(shí)例

2.2.1 辦公室建筑尺寸

一大開間辦公室，墻厚200mm，長L=8.1m，寬W=6.3m，房間面積A=48.2m2。

2.2.2 選用光源

根據(jù)計算公式Eav=Nx￠xUxK0/A

則N=EavxA/(￠xUxK0)LPD=NxPw/A

根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)要求，辦公室平均照度應(yīng)該達(dá)到300Lx，且照明功率密度值LPD應(yīng)不大于11W/m2。

由表3可以看出，采用T12燈管即使配用自身功耗很小的電子鎮(zhèn)流器，如要滿足新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的照度要求，則其功率密度值將達(dá)到13W/m2，無法滿足新標(biāo)準(zhǔn)“LPD≤11W/m2”的要求;反之亦然。而采用三雄極光產(chǎn)品的T8燈管和T5燈管配電子式鎮(zhèn)流器均能同時滿足新標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于照度水平和IPD的要求，且與普通T12管熒光燈相比較，T8管高效熒光燈節(jié)能49%，T5管高效熒光燈節(jié)能54%。

3鎮(zhèn)流器與照明質(zhì)量密切相關(guān)

作為熒光燈管必不可少的搭檔，鎮(zhèn)流器的功耗及其性能也越來越受到大家的關(guān)注。長期以來大家習(xí)慣使用的是傳統(tǒng)型電感鎮(zhèn)流器，因為它可靠性好、壽命長、價格低廉，一次性投資很低;但同時電感鎮(zhèn)流器由于其自身結(jié)構(gòu)的問題，存在自身功耗大、重量重、體積大、頻閃嚴(yán)重、噪音大等諸多缺點(diǎn)，正日益被近年開發(fā)的電子鎮(zhèn)流器所替代。表4試就傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器各項性能作一基本對比，可以看出二者的優(yōu)劣。

從上述各項對比中可知，與電子鎮(zhèn)流器在自身功耗、光效比方面占有明顯優(yōu)勢。還是以上述辦公室為例，假設(shè)我們將原來的三種燈管分別配置傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器，則其計算數(shù)據(jù)見表5。

可見功耗與采用電子鎮(zhèn)流器相比將分別增加9.2%、13.6%和15%，當(dāng)然，T12管普通熒光燈仍將無法同時達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)對照度和功率密度值的要求。

另外，由于傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器的工作頻率為50Hz，而電子鎮(zhèn)流器的工作頻率為20~50KHz，此時人的眼睛不易感受到很高的頻閃，視覺環(huán)境更加舒適。電子鎮(zhèn)流器還具有低電壓啟動的功能，并可以在AC160~350V之間正常啟動，對電壓要求相對較低。但電子鎮(zhèn)流器也存在使用壽命短、電源電流諧波大、抗電源瞬時過電壓能力相對較弱的缺點(diǎn)。

節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器與傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器相比，在自身功耗上和光效比上也有了很大改善。而與電子鎮(zhèn)流器相比，它也有其開機(jī)浪涌電流低、電源電流諧波小、抗電源瞬時過電壓能力強(qiáng)、使用壽命長等優(yōu)勢，正被越來越多的專業(yè)人士認(rèn)同。

4結(jié)束語

我國正處在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的歷史時期，人民追求高品位的生活，追求高品質(zhì)的光環(huán)境，而同時能源大量消耗也成為新時期不可回避的社會問題。過去那種低光效、高功耗的照明光源顯然已經(jīng)無法滿足新時期的民眾需求，我們必須大力推動“綠色照明工程”，讓各種高光效、低功耗的照明產(chǎn)品成為現(xiàn)在和未來世界的主導(dǎo)光源，它們還具有顯色性更高、壽命更長、更環(huán)保等優(yōu)勢，必將為節(jié)約能源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境作出重要的貢獻(xiàn)。