照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)之一：光照設(shè)計(jì)

1、照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)之一：光照設(shè)計(jì)1.2 初步設(shè)計(jì)階段 考慮照明系統(tǒng) 1確定照明種類、燈具型式、照度標(biāo)準(zhǔn)； 2確定應(yīng)急照明電源型式； 3確定照明線路型號(hào)的選擇及敷設(shè)方式。 4繪制照明燈具（包括應(yīng)急照明及疏散照明）平面布置圖，可以不連線； 施工圖設(shè)計(jì)階段1繪制照明平面圖：標(biāo)注燈具型號(hào)、容量、安裝方式、標(biāo)高，連接線路并標(biāo)注回路編號(hào)、導(dǎo)線根數(shù)； 2確定應(yīng)急照明電源型式； 3說明照明線路的選擇及敷設(shè)方式；4. 繪制照明配電盤系統(tǒng)圖。l 照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB50034-2010）。· 全面規(guī)定了建筑物（包括工業(yè)、民用）內(nèi)的照度標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。· 制定了6類建筑108個(gè)

2、最常用房間或場(chǎng)所的照明功率密度（LPD）最大限值指標(biāo)，作為強(qiáng)制性條文發(fā)布，對(duì)節(jié)能起了重要作用。l 照明光源和鎮(zhèn)流器的能效標(biāo)準(zhǔn)（1）制訂了直管熒光燈（雙端）、單端熒光燈、自鎮(zhèn)流熒光燈、金鹵燈、高壓鈉燈的能效限定值和節(jié)能評(píng)價(jià)值。其值用流明每瓦（lm/W）表示；規(guī)定的能效限定值是最低指標(biāo)，必須達(dá)到才能生產(chǎn)、銷售；節(jié)能評(píng)價(jià)值是較高指標(biāo)，達(dá)到此值可認(rèn)定為節(jié)能產(chǎn)品。（2）制訂雙端熒光燈、單端熒光燈、金鹵燈、高壓鈉燈的鎮(zhèn)流器的能效限定值和節(jié)能評(píng)價(jià)值。l 照明質(zhì)量1眩光限制 · 用燈具的遮光角來限制一定角度內(nèi)的直射眩光 · 用“統(tǒng)一眩光值”（UGR）來評(píng)價(jià)不舒適眩光2色溫和相關(guān)色溫（Tcp

3、） （1）色溫含義 ：用絕對(duì)溫度來表示光源發(fā)光的顏色 （2）色溫分級(jí) ： 暖色（3300K）；間色（3300K5300K）；冷色（5300K）（3）色溫應(yīng)用 ： 與室內(nèi)環(huán)境相宜，與照度協(xié)調(diào)，通常情況要求：低照度（約100200lx以下）用暖色溫，如臥室、咖啡室等中照度（約200750lx）用中色溫，如辦公、會(huì)議、教室等高照度（約7501000lx以上）用冷色溫，如體育場(chǎng)館（4）存在問題：大多數(shù)（如辦公、教室等）應(yīng)選用中色溫，而當(dāng)前過多地、不恰當(dāng)?shù)剡x用冷色溫。3顯色性（1）表示在某種光源下觀察對(duì)象顏色的真實(shí)程度（與天然光比較），用一般顯色指數(shù)（Ra）衡量，Ra=100為最佳。（2）標(biāo)準(zhǔn)要求：按場(chǎng)

4、所不同，要求不小于：90，80，60，40，20。對(duì)于有人經(jīng)常停留和工作的場(chǎng)所，規(guī)定Ra80。對(duì)沒有特別顯色要求的工業(yè)場(chǎng)所，燈高大于6m時(shí)，可以降低要求。l 照明器材的選擇 正確、合理選用照明器材是關(guān)系到照明系統(tǒng)的使用安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、高效節(jié)能和創(chuàng)造良好的照明環(huán)境的重要因素。照明器材主要包括光源、燈具和鎮(zhèn)流器、控制器等。1照明光源選擇（1）選用原則：1）發(fā)光效率高；2）顯色性好，即顯色指數(shù)高；3）使用壽命長(zhǎng)；4）啟點(diǎn)可靠、方便、快捷；5）性能價(jià)格比高。（2）具體選用意見：高度較低的工業(yè)場(chǎng)所、辦公室、教室、醫(yī)院、商場(chǎng)等無特殊裝飾要求的，應(yīng)使用直管熒光燈，不要用緊湊型熒光燈。堅(jiān)持直管熒

5、光燈選用的四項(xiàng)原則：三基色、細(xì)管徑、大功率、中色溫l 三基色：稀土三基色熒光粉燈管的顯色指數(shù)從5775左右提高到85；光效有較大幅度提高（約高15%30%），壽命延長(zhǎng)（提高約50%）。l 細(xì)管徑：傳統(tǒng)的T12燈管直徑38mm，到上世紀(jì)70年代末推出T8管，直徑26mm，光效提高10%，壽命更長(zhǎng)；到90年代又研制了更細(xì)管徑的T5管，直徑16mm。管徑小，節(jié)省了汞和熒光燈用量，有利于環(huán)保；同時(shí)也節(jié)省了制燈材料，縮小了尺寸，有利于節(jié)能；小管徑有利于提高燈具效率。鑒于此，新標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定應(yīng)選用管徑26mm及以下燈管。按GB500342010規(guī)定，選用管徑26的燈管，即T8或T5燈l 大功率：用36W比1

6、8W的初建費(fèi)和年運(yùn)行費(fèi)都更低，因小功率燈管光效比較低。因此對(duì)于辦公室、教室、生產(chǎn)車間等，在滿足照度均勻度條件下，應(yīng)采用長(zhǎng)度1200mm燈管（T8-36W，T5-28W），不應(yīng)采用長(zhǎng)度600mm燈管（T8-18W，T5-14W）。l 中色溫：一般照明照度多在300750lx范圍，用4000K左右中等色溫更相宜，其光效也更高。而高色溫（6000K）的燈管光效要低一些。其他場(chǎng)合的光源選擇:1. 燈具安裝高度較高的場(chǎng)所適宜用金鹵燈，也可用中顯色高壓鈉燈；對(duì)于顯色性要求高的場(chǎng)所，可以用陶瓷金鹵燈（Ra80）；對(duì)于沒有顯色性要求的工業(yè)場(chǎng)所，可以用光效更高、壽命更長(zhǎng)的高壓鈉燈（Ra20）。2.安裝高度高，且

7、不易維護(hù)的場(chǎng)所（如高廳堂、煙囪障礙燈、航標(biāo)燈、橋的懸索燈等），宜選用高頻無極熒光燈。其主要特點(diǎn)是使用壽命長(zhǎng)（達(dá)56萬小時(shí)）。同時(shí)，光效高（6070lm/W），顯色性好（Ra達(dá)80），起點(diǎn)快捷、可靠。其他：不應(yīng)選用熒光高壓汞燈：金鹵燈是在汞燈基礎(chǔ)上發(fā)展的，其光效比汞燈約提高60%（400W為例），顯色指數(shù)高，壽命更長(zhǎng)，所以，新設(shè)計(jì)中不應(yīng)再選用熒光高壓汞燈，更不應(yīng)選用光效更低的自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈。限制熱輻射光源（普通照明用白熾燈、鹵鎢燈）的應(yīng)用：其優(yōu)點(diǎn)是顯色性好，起點(diǎn)快速，便于調(diào)光；但由于光效低，壽命不長(zhǎng)，所以要限制使用。除要求調(diào)光（熒光燈也可調(diào)光）、開關(guān)頻繁和暫短工作以及特殊裝飾要求等場(chǎng)外，不應(yīng)

8、采用。l 燈具選擇（1）重視燈具防觸電的新要求：燈具防觸電分類取消0類，只有、類燈具的新規(guī)定。對(duì)于類燈具其外露導(dǎo)電部分應(yīng)接PE線，這對(duì)設(shè)計(jì)、施工將是一個(gè)很大的變化。（2）重視提高燈具效率和利用系數(shù)：采取燈具效率高和維持率高的燈具，無特殊要求，應(yīng)采用直接型燈具。(3) 配光合理：與房間體型特征（室型指數(shù)RI）相適應(yīng)，以有效提高光的利用系數(shù)。一般說，房間的室形指數(shù)（RI）大，即大而低矮的房間，應(yīng)選用寬配光燈具；而RI小，即小而高的房間，應(yīng)選用窄配光燈具。l 鎮(zhèn)流器選擇鎮(zhèn)流器是一個(gè)耗能器件，同時(shí)對(duì)照明質(zhì)量和電能質(zhì)量有很大影響，因此，應(yīng)給予關(guān)注。1) 熒光燈（緊湊型）鎮(zhèn)流器：按新國(guó)標(biāo)不應(yīng)選用傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)

9、流器，應(yīng)按不同條件選用電子或節(jié)能電感型，兩者各有其優(yōu)點(diǎn)，但從發(fā)展看，電子鎮(zhèn)流器以更好的能效、無頻閃、無噪聲、功率因數(shù)高等優(yōu)勢(shì)而獲得更廣的應(yīng)用。選用電子鎮(zhèn)流器，宜用諧波含量低的L級(jí)產(chǎn)品，并且應(yīng)對(duì)諧波含量，特別是三次諧波含量提出具體限值。2）金鹵燈和高壓鈉燈鎮(zhèn)流器 ：這兩種燈同樣開發(fā)了節(jié)能電感型和電子鎮(zhèn)流器，其性能比較，和前述直管熒光燈鎮(zhèn)流器比較差不多，不過有些金鹵燈電子鎮(zhèn)流器并不是高頻電流，有的僅幾百赫茲頻率，仍存在頻閃。這兩類燈一般功率較大，電子鎮(zhèn)流器制造難度大，還要有一個(gè)穩(wěn)定提高過程，需要在試用中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，目前還以應(yīng)用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器為主。l 照明控制 為了方便使用，為了節(jié)能，應(yīng)重視照明控制設(shè)

10、計(jì)。應(yīng)該按以下要求設(shè)計(jì)照明自動(dòng)控制和手動(dòng)開關(guān)：（1）有利于利用天然光：如辦公室、教室、生產(chǎn)車間等接近窗和遠(yuǎn)離窗分組開關(guān)；走廊、樓梯間、廁所等按天然光有無或強(qiáng)弱分組就地開關(guān)或遠(yuǎn)控。（2）有利于無人時(shí)自動(dòng)關(guān)燈：如旅館客房、住宅樓梯間等，有條件時(shí)，延伸到個(gè)人辦公室。（3）便于管理，集中或自動(dòng)定時(shí)開關(guān)燈：如侯機(jī)、侯車、商場(chǎng)、體育場(chǎng)館、劇場(chǎng)、展廳等公共建筑，辦公樓、旅館的公用場(chǎng)所。（4）大房間應(yīng)便于部分人或區(qū)段工作時(shí)能分組開關(guān)燈。（5）有利于按工作需要合理分組開關(guān)燈：如報(bào)告廳、多功能廳、電化教室等應(yīng)滿足靠近講臺(tái)暗光或關(guān)燈的要求。l 嚴(yán)格限制照明功率密度（LPD）值，提高照明能效意義：新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了七類建筑

11、的最常用、量大面廣的房間或場(chǎng)所的LPD最大限值，并作為強(qiáng)制性條文（不包括住宅的LPD值）發(fā)布，對(duì)建筑照明領(lǐng)域內(nèi)提高能效、節(jié)約能源有很重大的意義。LPD值的計(jì)算：LPD限值是規(guī)定一個(gè)房間或場(chǎng)所的照明功率密度最大允許值，設(shè)計(jì)中實(shí)際計(jì)算的LPD值不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。計(jì)算式如下： W/m2 式中，P 單個(gè)光源的輸入功率（含配套鎮(zhèn)流器或變壓器功耗），W； PL 單個(gè)光源的額定功率，W； PB 光源配套鎮(zhèn)流器（或變壓器）的功耗，W； S 房間或場(chǎng)所的面積，m2。設(shè)計(jì)中降低LPD值的措施 （1）首要的是提高光源的光效；（2）降低鎮(zhèn)流器功耗； （3）提高利用系數(shù)UF，就是要選用效率高的燈具，以及和房間室形相適

12、應(yīng)的燈具配光，并注意合理提高房間頂棚、墻壁的反射比。 （4）合理確定照度標(biāo)準(zhǔn)值，設(shè)計(jì)中，計(jì)算照度盡量控制在標(biāo)準(zhǔn)值，不要超過110%。l 照明設(shè)計(jì)程序和應(yīng)用（一般照明）：1應(yīng)逐個(gè)房間或場(chǎng)所按使用條件確定照度標(biāo)準(zhǔn)；2初選光源、燈具、鎮(zhèn)流器的類型、規(guī)格；3計(jì)算平均照度，使之符合規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)值，并使計(jì)算照度偏差不超過±10% 4計(jì)算LPD值，和規(guī)定的LPD值（現(xiàn)行值）對(duì)比，不超過規(guī)定即符合要求。如果超過規(guī)定，應(yīng)調(diào)整方案，至達(dá)到規(guī)定為止。1. 注意問題 不可將設(shè)計(jì)程序倒過來：即將規(guī)定的LPD限值當(dāng)作單位面積安裝功率，倒推算出光源數(shù)量。這樣設(shè)計(jì)的結(jié)果是，雖符合LPD限值標(biāo)準(zhǔn)，但卻不知道照度是多

13、少？有兩種極端的狀態(tài)：一種是選用的光源等器材效率低，照度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，甚至相差甚遠(yuǎn)；另一種是選用了很高效的光源等器材，計(jì)算照度可能超過標(biāo)準(zhǔn)值很多，甚至可以超過50%60%，這樣就大大浪費(fèi)了能源。2. 計(jì)算方法： 用利用系數(shù)法計(jì)算燈具數(shù)量。利用系數(shù)與燈具的光強(qiáng)分布（配光特性）、燈具的效率、燈具的懸掛高度、房間的大小及形狀和室內(nèi)各反射面的反射比等因素有關(guān)。在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，只要知道了房間的空間特征和各表面反射比，即可從燈具的利用系數(shù)表中查得利用系數(shù)，從而計(jì)算出燈具的數(shù)量。（1）室空間系數(shù)RCR設(shè)房間的長(zhǎng)度為l，寬度為w，頂棚空間高度為，地板空間高度為，室空間高度為，若空間系數(shù)用RCR表示，則：(1)（2

14、）有效空間反射比(2)式中 頂棚空間開口面積（即實(shí)際頂棚面積或有效頂棚面積），;頂棚空間的內(nèi)表面面積（實(shí)際頂棚面積與頂棚空間部分墻面面積之和），;頂棚空間內(nèi)表面的平均反射比。若第i塊表面的面積為，是該表面的實(shí)際反射比，則: .(3)（3）有效地板反射比(4)式中 地板空間開口面積（即實(shí)際地板面積或有效地板面積），;地板空間的內(nèi)表面面積（實(shí)際地板面積與地板空間部分墻面面積之和），;地板空間內(nèi)表面的平均反射比。其值仍按式(3)計(jì)算。 （4）墻面平均反射比.(5)式中 室空間部分包括門窗在內(nèi)的總面積，;玻璃窗的面積，;玻璃窗的反射比，常近似地取為0.1。（注：一般不計(jì)玻璃窗的影響）（5）燈具的個(gè)數(shù)N

15、 .(6)式中 工作面上的平均照度，lx； （注：查規(guī)范）每個(gè)燈具中光源的總光通量，lm；（注：查所選燈具的說明）U利用系數(shù)；（根據(jù)實(shí)際的室空間系數(shù)RCR、有效頂棚反射比CC 、墻面平均反射比用內(nèi)插法得出。另外還要修正有效地板反射比20%的影響）A工作面面積，；K維護(hù)系數(shù)。（注：根據(jù)房間的污染特征,查規(guī)范、工具書）l 各類數(shù)據(jù)： 1. 照明標(biāo)準(zhǔn)值：各功能分區(qū)照度值按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB500342010執(zhí)行。表 1 照度標(biāo)準(zhǔn)值（部分）場(chǎng)所參考平面及其高度照度標(biāo)準(zhǔn)值（lx）辦公室0.75m300會(huì)議室0.75m300消防控制室地面300變配電室0.75m200泵房地面100餐廳（旅館

16、）0.75m200儲(chǔ)藏室地面100電梯前廳（高檔）地面150廁所地面150走廊地面1002. 維護(hù)系數(shù) （查謝秀穎電氣照明技術(shù)P85,表4-1）表2. 維護(hù)系數(shù)環(huán)境污染特征工作房間或場(chǎng)所示例維護(hù)系數(shù)燈具擦洗次數(shù)(次/年)清 潔辦公室、閱覽室、儀器儀表裝配車間0.82一 般商店?duì)I業(yè)廳、影劇院觀眾廳0.72污染嚴(yán)重鑄工、鍛工車間、廚房0.63室 外道路和廣場(chǎng)0.723. 工作房間的表面反射比（查謝秀穎電氣照明技術(shù)P115,表5-3）表3 工作房間表面反射比工作間表面反射比頂 棚0.60.8墻 面0.30.7地 面0.20.44. 辦公建筑照明功率密度值（注：查規(guī)范）表.4 辦公建筑照明功率密度值（部分）房間或場(chǎng)所照明功率密度（W/m2）對(duì)應(yīng)照度值（lx）現(xiàn)行值目標(biāo)值普通辦公室9300高檔辦公室、設(shè)計(jì)室15500會(huì)議室9300營(yíng)業(yè)廳11300文件整理、復(fù)印、發(fā)行室9300檔案室7200l 計(jì)算實(shí)例：某辦公室長(zhǎng)7.8m，寬6.6m，高3.6m，照度標(biāo)準(zhǔn)值為300lx