对住宅车库LED灯具的现场实测及分析

2019-08-19张甲尘王从科于金鹤

智能建筑电气技术 2019年3期

张甲尘，王从科，于金鹤

(1. 基准方中建筑设计有限公司，成都 610021；2. 中国中建设计集团有限公司，北京 100037；3. 广东三雄极光照明股份有限公司，广州 510000)

0 前言

现行国家规范中规定的“照明功率密度限制W/m2”是设计、审图中的重要指标，这些数据是国家公布的权威数值，数据参考的是荧光灯在理想状态下接近“完美”的数值。在如今广泛应用LED灯具的市场环境下，虽然有很多数据可以作为设计参考，但是不能回避的一个问题是：在LED输入条件下，这个数值是需要设计人员重新估量的。相信在不久的将来，国家的权威数据也会相继推出更加有针对性的数值。

1 软件计算

为便于统一比较，本文以PAK542750型LED灯管(15W/6 500K/1 500lm/显色指数≥80/雷达感应型/灯具不带灯罩)作为设计条件，安装高度均为2.2m，室内高度3.5m。其中，雷达感应方式是以多普勒效应为基础的控制方式，平时处于3W微亮状态，感应触发时为15W全亮状态。由于节能感应及相关技术措施不在本论文的讨论范围内，故所有计算及测量照度值均是100%亮度时的数值。

根据JGJ 100-2015《车库建筑设计规范》中，表7.4.3规定“行车道(含坡道)照度50lx，停车位照度30lx”。本文以住宅车库8.1m和8.4m两种常见的柱网作为输入条件，在行车道与车位上方分别均匀布置灯具。

模拟软件采用德国专业照明设计软件DIALUX。该软件通过导入cad图纸，并选取灯具数据库(所选取的灯具数据库内有灯具配光曲线及光通量等参数决定最终的照度值)作为输入条件，进行模拟计算。PAK542750型LED灯管配光曲线参考图1。

图2～3分别为8.1m、8.4m两种灯具布置的导入模型图。通过模拟，可得到与之对应的模拟等照度图及点照度值图(参见图4～7)。

图2 8.1m柱网布置图

图3 8.4m柱网布置图

图4 8.1m柱网等照度图

图5 8.1m柱网点照度值图

图6 8.4m柱网等照度图

图7 8.4m柱网点照度值图

根据图2～7数据可知，车道部分1.33W/m2、1.15W/m2均可满足50lx的照度要求；停车位部分0.67W/m2、0.7W/m2亦均可满足30lx要求。不难发现，图3的布置更接近此种灯具布置的“临界点”。

需要特别指出的是，以上数据均是建立在一定输入条件下的结果，一个条件的更改必然会改变最后的结果。如灯具功率改变，这种“临界点”也必然会随之变化。

2 现场实测

通过对已经投入运行一年以上项目的实际测量，得出数据见图8。

图8 沈阳市法兰香颂项目地下车库照度实测数据

可以看到，图8与图2布置相同，现场实测数值较模拟计算数值相差不大，且在工程允许误差范围内。

3 公式分析

根据以上数据可知，以50lx的照度要求为例，以上布置LED灯具的“照明功率密度W/m2”在1.15～1.33W/m2范围即可到达。这个数值与荧光灯的现行值/目标值(2.5/2 W/m2)相差较大。从而得知：相同数量、相同功率的荧光灯与LED灯具，在相同建筑模型中的照度是不同的(LED灯的照度高于荧光灯的照度)。

根据《照明设计手册》(第二版)公式(5-39)平均照度的基本公式：Eav=NΦUK/A1(式中，Eav为工作面上的平均照度，lx；Φ为光源光通量，lm；N为光源数量；U为利用系数；A为工作面面积，m2；K为灯具的维护系数)。可知，在相同建筑模型中，相同数量、相同功率荧光灯与LED灯的相同点(数值相等或相近)包括：A、N、K。而高品质的荧光灯具及LED灯具的发光效率(lm/W)均可达到90～100，所以Φ几乎也是相等的。从而可推出两种情况(荧光灯与LED灯)的差别在于U。

根据《照明设计手册》(第二版)公式(5-40)：U=Φ1/Φ(式中，Φ1为自光源发射，最后投射到工作面上的光通量，lm)，又由于相同功率的荧光灯与LED灯Φ“几乎一样”，所以LED灯具比荧光灯更节能“几乎全”取决于Φ1。这也从另一方面印证了大部分文献一致提到的观点“LED灯具更节能的原因在于发光角度更好”。