LED照明在地下车库中的应用

王 晖

(北京市建筑设计研究院有限公司，北京 100045)

1 前言

LED照明作为新一代光源，由于其具有低功耗、长寿命、自身发热低等突出特点，目前越来越广泛地应用在建筑照明领域，是绿色建筑中节能降耗的一种重要手段。由于地下车库照明灯具用量大，使用时间长，用LED照明替代常规的荧光灯照明，具有显著的节能效果。通过LED照明灯具的使用并结合智能化的控制手段，将大大降低地下车库的照明能耗。

2 项目简介

本项目是位于北京的一栋某机关办公楼建筑。地上22层，地下3层。首层至五层为办事大厅，六层至二十二层为办公室。地下一层为设备用房、附属用房及汽车库，地下二、三层为汽车库。本工程地下建筑面积约6万m2，地上建筑面积约14万m2，总建筑面积约20万m2，建筑总高度约99m。

本项目的设计目标是要达到绿色三星建筑标准，因此作为节能措施中的重要一项，采用何种照明光源成为设计中的关键一环。由于地下车库面积较大，使用灯具数量多，具备采用新型高效照明光源的条件。经过与甲方多次的论证及投资对比分析后，确定采用LED照明作为地下车库的主要照明方式，另外采用智能化的控制方式，以达到节能目的。

3 绿色建筑的相关设计标准分析

由于本项目的设计目标是要达到绿色三星建筑，因此照明设计应满足绿色建筑相关评价标准的要求。而作为LED照明，更应首先满足相关照明设计标准的要求。目前，在现行的设计标准中，与照明(LED)相关的主要标准如表1所示。

表1 与照明(LED)相关的主要标准

在各类绿色建筑评价标准中，一般项要求照明功率密度值应达到国家标准《建筑照明设计标准》(GB 50034-2013)规定的现行值，优选项要求照明功率密度值应达到国家标准《建筑照明设计标准》(GB 50034-2013)规定的目标值。

由上述标准可以看出，目前针对LED照明的设计标准甚少，在设计中主要依据是满足照明均匀度(U0)、一般显色指数(Ra)、照明功率密度限值(LPD)的要求即可。

4 车库照明的能耗特点分析

4.1 车库照明负荷的时间特性

职工停车区在上下班高峰期照明负荷大，办公时段及夜间负荷小，访客停车区域在办公时段照明负荷大。

4.2 车库照明的区域分布特性

车道区域的使用率最高，访客停车位区域使用率次之，职工固定停车位区域的使用率最低。

5 照明设计方案选择对比

5.1 地下车库LED照明与T5荧光灯照明技术方案对比

对于地下车库等对现场照度和显色指数等要求不高的区域，LED光源产品已经可以替代传统的荧光灯类产品。地下车库功能区域主要划分为坡道区域、行车道区域和车位区域。地下车库的照明工程设计主要依据是《建筑照明设计标准》(GB 50034-2013)，由于设计时已超前考虑了新规范的内容，地下车库照度设计标准为50lx，可满足已正式出版的2013版照明设计标准的要求。

1)坡道和行车道处照明设计

行车道光源宜采用18W LED光源，色温4 500K～6 500K，显色性>75，灯具效率75%。同时，办公楼车辆的流动频率较低，早晚上下班是高峰期，其余时间几乎很少有车辆和人员流动，可考虑采用时间控制设定忙闲时分段控制，高峰时全部开启，低峰时减半开启。

2)车位处照明设计

车位灯为驻车提供方便，考虑到车辆流动频率，光源宜采用一体式18W LED加红外微波传感器感应控制，色温4 500K～6 500K，显色性>75，灯具效率75%。

LED光源和红外微波传感器组合在一起，有效实现地下车库的照明节能。当有人或车在灯周围活动时，LED照明灯呈满功率运行，满足照明的需要，当无人和车时，灯光处于休眠状态，保持4W左右的低功率照明，维持在安全照明所需的最低照度，实现照明节电，其节电率可达80%以上。

3)地下车库区域LED灯具与T5荧光灯对比分析

T5荧光灯方案见图1。图1中，整灯功耗为32W，平均照度为50lx，功率密度为1.36W/m2。

图1 采用T5荧光灯的照度计算

LED灯具方案参见图2。图2中，整灯功耗为19W，平均照度为54lx，功率密度为0.81W/m2。

由以上数据可以看出，采用T5荧光灯和LED灯具均能满足《建筑照明设计规范》规定的照度值及功率密度限值的要求，照度均匀度虽不能完全满足规范要求，但是采用LED照明的功率密度值要明显低于T5荧光灯。

5.2 地下车库LED灯具和T5荧光灯经济性对比

具体对比数据参见表2。

由表2可以看出，采用LED灯具与普通荧光灯相比具有很高的投资回报率。

6 相关的产业政策

LED照明在技术上有着诸多优点，节能效果十分明显，但由于生产工艺及市场应用方面的原因，造成目前与普通荧光灯具相比，价格仍然较高，阻碍了其进一步的推广及应用。因此，国家及地方出台了一些相关的产业政策，使用户采用了节能产品后能够得到相应的经济补偿，以鼓励推广及使用LED照明。

2010年6月4日，北京市发展与改革委员会等四部门发布了《北京市节能减排奖励暂行办法》。

2012年4月9日，北京市发展与改革委员会发布了《北京市淘汰普通照明白炽灯行动计划(2011～2015年)》[4]，其中明确规定了：“2011～2012年，在地下通道试点应用LED照明产品替换现有传统照明光源，在政府机关地下停车场等室内照明领域采用合同能源管理方式示范推广LED照明产品，按照国家统一要求，开展LED筒灯和LED射灯示范应用。2013～2015年，根据试点示范情况，扩大推广范围，逐步在本市其他公共机构、物业小区以及商场、宾馆、饭店、工业企业等经营性单位推进LED光源应用”。

表2 LED 1×18W与T5 1×28W荧光灯经济性能分析

注：1、灯具数量按2 000盏计算；2、单灯价格参考2013年的价格信息

图2 采用LED灯具的照度计算

2012年6月16日，国务院发布的《“十二五”节能环保产业发展规划》[5]中明确规定了：“加快半导体照明(LED、OLED)研发”，“各级政府要安排财政资金支持和引导节能环保产业发展。安排中央财政节能减排和循环经济发展专项资金，采取补助、贴息、奖励等方式，支持节能减排重点工程和节能环保产业发展重点工程，加快推行合同能源管理。”

2013年1月30日，国家发展与改革委员会等六部门发布了《半导体照明节能产业规划》[6]，《规划》明确了促进LED照明节能产业产值年均增长30%左右，2015年达到4 500亿元，其中LED照明应用产品1 800亿元。《规划》中指出要逐步加大财政补贴LED照明产品的推广力度，在商业照明、工业照明等领域重点开展LED照明产品的示范应用和推广，适时将球泡灯等量大面广、技术成熟的LED照明产品纳入补贴范围。

另外，对评定为绿色三星建筑的项目，政府均有相应的奖励措施。上述这些政策，都为推广应用LED照明提供了有效支持。由于本项目是政府机关类的建筑，也通过采取不同的方式获得了多方面的政策支持，使得LED照明的应用能够顺利实施。

7 结束语

虽然LED照明在技术上具有很多优势，在建筑领域的应用也越来越广泛，但由于相关的设计标准还不够完善，对设计的指导性还不够细化，且由于目前LED灯具的造价还不具有很强的竞争性，在实际工程中的使用仍然受到很大的局限，更多的是通过申报绿色建筑来获得相应的政策补偿，以弥补增加的投资，或通过采用合同能源管理的方式来推广LED照明的应用。相信，随着全社会节能意识的增强以及LED本身的技术发展，在照明领域必将迎来更广泛的市场前景。

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑照明设计标准(GB 50034-2013)[S].北京:中国建筑工业出版社, 2013.

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部.民用建筑绿色设计规范(JGJ/T 229-2010)[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2012.

[3] 北京市规划委员会.绿色建筑设计标准[S]，2012.

[4] 北京市发展和改革委员会.北京市淘汰普通照明白炽灯行动计划(2011-2015年)[R], 2012.

[5] 中华人民共和国国务院.“十二五”节能环保产业发展规划[R],2012.

[6] 国家发展及改革委员会.半导体照明节能产业规划[R]，2013.