公共建筑绿色照明设计策略分析
2015-04-30李霞
摘要:绿色照明是节能、环保和品质的体现,公共建筑又是照明用电大户,因此公共建筑推广绿色照明设计具有非常现实的意义。文章从节能、环保和品质三个方面探讨了绿色照明设计策略。
关键词:公共建筑;绿色照明;照明设计;照明品质;绿色建筑 文献标识码:A
中图分类号:TU113 文章编号:1009-2374(2015)16-0078-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.16.038
随着全球气候变暖和环境状况日益恶化,节能和高效利用资源已成为世界上许多国家发展的共识,绿色建筑、绿色照明理念更加深入人心。绿色建筑被归纳为“四节一环保”(节能、接地、节水、节材)(据GB/T 50378-2006《绿色建筑评价》定义)。节能和环保是绿色建筑非常重要的内涵,绿色照明秉持节能、环保,专注于提高照明品质,为人们生产、生活、学习提供高品质、利于身心的照明(据GB 50034-2013《建筑照明设计标准》定义)。公共建筑是人员比较集中、对照明要求比较高的建筑,采用绿色照明具有更加突出的社会、经济和环境效益,因此本文对公共建筑绿色照明设计策略进行了分析和探讨。
1 公共建筑照明节能设计策略
1.1 公共建筑照明节能的必要性
目前,人工照明的光能主要来源于电能的转化,而电能又主要来自于石油、天然气和煤炭这些化石燃料的燃烧。随着多年持续不断的开采和利用,地球上这些历经千万年积累下来的宝贵资源面临枯竭的危险。我国照明用电量约占发电总量的10%~12%,这一比例与发达国家水平相当,但人均照明用电量水平我国仅及发达国家的15%。随着我国经济稳步发展,人民生活水平不断提高,人均照明用电量肯定会有较大增长。同时,我国建筑能耗占全社会终端能耗的比例已接近30%,而公共商业建筑人工照明能耗达到了建筑末端能耗的40%以上。可见,公共建筑照明采取节能措施是非常必要的。
1.2 公共建筑照明节能设计策略
1.2.1 公共建筑照明能效优化。根据绿色照明定义,既应满足节能要求,又不能降低照明品质,这就需要通过照明能效的优化实现其目标。对于公共建筑照明设计而言,应在满足GB 50034-2013有关室内外灯具安装总功率、灯具发光效率和照明控制要求基础上,尽可能提高照明系统的能效。GB/T 50378-2006第5.2.4及5.2.19条都规定照明功率密度值(LPD)不能高于GB 50034规定的现行值或目标值。决定照明能耗的两个关键性因素是照明功率密度以及照明控制方式。通过选用发光效率高的直管型荧光灯、节能灯作为主要光源,取消不必要的装饰设计,尽量不采用卤素灯,可以将照明电耗控制在比基准建筑能耗低3/4的水平。
1.2.2 公共建筑照明控制策略。对于公共建筑来说,根据建筑物的使用条件和采光状况实施自动控制策略,有利于节能。GB 50034-2013对此也做了规定,如分区分组控制措施,公共场所集中照度控制,旅店楼梯、走道自动调节照度等,但是与国外绿色建筑标准(如美国IESNA90.1标准)相比,不够细致和严格,对于室内照明与室外照明控制方面,GB 50034-2013描述较为宽泛,而IESNA90.1则规定了诸如定时控制、占空传感器、检测“无人”信号等具体要求。随着计算机技术的不断发展,实现良好的照明控制并不难。
1.2.3 其他照明节能策略。前面已讨论过,公共建筑应使用高光效光源,此外还应采用高效率灯具,如学校、办公室等宜采用高配光灯具、光利用系数高灯具、节能镇流器等。另外,充分利用太阳光也具有很好的节能潜力。如利用侧窗、天窗的被动式天然采光方式,利用反射采光、导光管导光、光纤导光、棱镜传光、光伏效应间接采光等主动式天然采光方式。
2 公共建筑照明环保设计策略
2.1 公共建筑照明环保的重要性
公共建筑照明在利用电能的同时,由于化石燃料燃烧产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、烟尘等大气污染物,导致气候变暖、臭氧层破坏、酸雨等环境问题,通过减少照明用电则间接地减少了有害污染物的排放量,因此照明节能对环境保护的价值也是非常突出的。另外,采用诸如LED这样的光源,不仅发光效率高,而且由于不使用荧光灯、HID灯(即氙气灯)等光源所含有的重金属汞,因而对环境更加友好。
2.2 公共建筑照明环保设计策略
2.2.1 选用符合绿色环保要求的照明产品。照明产品主要包括光源及其附件、灯具,这些产品应在其生产、销售、运输、储存、使用、报废、回收的全生命周期内对环境无害,产品生产时不使用对环境有害的材料,在流通、使用环节也不会释放对环境有害的物质。如前所述,环保其实与节能有着密切的关系,耗能高的照明产品即使本身对环境没有直接的危害,也会因为使用过程中消耗更多的电能,间接地对环境产生不利影响,因而不能称之为环保产品。此外,公共建筑照明环保设计应采用环保新能源与光源,如利用太阳能、风能及采用光纤照明、LED灯等。
2.2.2 照明设计要避免眩光和光污染。眩光是由于灯、灯具、窗户、金属反射面等亮度比室内环境其他部分高得多,造成人的不适,长时间处于这样的环境中还会损伤视觉能力,所以眩光的存在是不环保的。由灯或灯具过高亮度造成的眩光称为直接眩光,一般应采取避免光源直接照射到人眼中的措施,例如采用漫射材料的灯罩及控制遮光角等。由高光泽表面反射造成的眩光为反射眩光,控制反射眩光应采用合适的光源及亮度低、宽配光灯具,墙壁、顶棚尽量采用无光泽浅色饰面。光污染是指影响人们正常工作、生活、学习、休息、娱乐并对人体健康产生不利影响的光辐射。控制光污染应合理设计照明系统,并对可能外溢的光辐射进行密闭处理。
3 提高公共建筑照明品质策略
3.1 提高公共建筑照明品质的好处
节能和环保必须以保证照明的数量和质量为前提,这是落实科学发展观和以人为本的必然要求。绿色建筑的核心思想是舒适、健康和高效,通过采用高效光源、附件、灯具以及进行科学合理的照明设计来不断提高照明品质,将为人们提供更好的工作、学习、生活和娱乐环境,既能促进人们身心健康。也有利于社会和谐稳定。
3.2 提高公共建筑照明品质的策略
良好的照明品质是由良好均匀的照度、舒适的亮度分布、宜人的光色、恰如其分的显色性、没有眩光干扰、正确的光影与完美的造型感决定的,应根据公共建筑的用途考虑良好的视觉功效,当然这也要考虑经济水平和高效用能。适当均匀的照度是适宜的,但并非要追求绝对均匀,有时适当变化的照度可形成更好的氛围。亮度分布是由照度分布及表面反射比决定的,亮度分布不当不仅会影响视觉功效,而且也会产生不舒适的眩光,因此应综合考虑墙面、顶棚、地面反射比和照度比。另外,工作区域与非工作区域的亮度比也要适当。光色和显色性对于营造舒适的气氛有重要影响,当然这也与不同人的喜好有一定关系。眩光前面已经叙述,这里不再重复。阴影和立体造型感可以美化房间整体面貌,呈现赏心悦目的效果,因此也应重视。
4 结语
随着绿色建筑理念不断深入人心,建筑节能不仅是建筑围护结构、采暖空调通风方面的节能,还要加上照明节能。绿色照明计划虽然很早就实施了,但在建筑电气设计中并未得到应有的重视,公共建筑既是照明耗能大户,实施绿色照明更具有现实意义。本文紧密围绕绿色照明节能、环保、品质这三个核心,深入分析了绿色照明设计策略,希望能为推广绿色照明设计添砖加瓦,促进绿色照明事业更加发扬光大。
参考文献
[1] 北京照明学会照明设计专业委员会.照明设计手册(第2版)[M].北京:中国电力出版社,2006.
[2] 易斌,刘学义,刘波,等.基于IESNA90.1标准的绿色照明设计[J].照明工程学报,2014,25(1).
作者简介:李霞(1983-),女,山西太原人,广东呈斯意特建筑设计有限公司电气设计工程师,研究方向:电气
设计。
(责任编辑:黄银芳)