基于DIAlux 软件光环境模拟的候机厅照明方式与节能研究*

2021-07-27张肖肖裴元杰黄星月

智能建筑电气技术 2021年3期

张肖肖，裴元杰，黄星月

(中国建筑设计研究院有限公司，北京 100044)

0 引言

“十二五”以来，我国机场建设发展进入规划建设高峰期，如何在机场建设中有效贯彻节能和服务品质提升，是绿色机场建设的主要目标之一。在机场综合的能耗中，照明系统能耗约占航站楼用电的20%～30%，在机场的电力设备当中仅次于中央空调。从航站楼节能和室内环境品质提升方面考虑，光环境设计都是至关重要的一环。

本文以候机厅为例，从节能和光环境品质方面出发，通过研究照明方式和机场空间高度之间的关系，为航站楼人工照明设计提供翔实的数据基础，以期指导航站楼的照明设计。

1 DIAlux 软件光环境模拟实验

1.1 实验设计简介

参考GB 50034－2013《建筑照明设计标准》有关照度标准的规定，候机厅的地面照度标准值为200lx，照明功率密度(LPD)限值的现行值为≤9.0W/m2，目标值为≤8.0W/m2。参照建筑设计资料集第7 分册中对机场航站楼的相关规定，将候机厅的高度设置3 个梯度值，分别为4m、11m、20m。目前，机场航站楼的主要照明方式为四种:(1)直接照明:明装灯具直接下照；(2)直接照明:深藏灯具直接下照；(3)间接照明:结构内装灯具上照；(4)间接照明:天花吊装灯具上照。四种照明方式可参照图1 所示。

图1 机场航站楼的四种照明方式

利用DIALUX 计算软件，根据3 种(因直接照明1 和2 在本次实验中差距不明显，故本实验针对直接照明1、间接照明1 和2 的方式进行验证)照明方式布置灯具，使地面照度达到200lx。对比同一种高度不同照明方式以及相同照明方式不同高度的计算结果，得到各空间高度对应的不同照明方式达到相同照度标准值所需的照明功率密度值(LPD)，进而从照明节能的角度为不同高度空间提供合理的照明方式选择。

1.2 研究对象

研究对象如图2 所示，房间进深120m，面宽35m，面积为4200m2，其中底商所占面积为720m2。两侧为玻璃幕墙，顶部中间有平天窗，天花反射率ρ＝0.9，测试其地面照度。

图2 候机厅3D 模型

直接照明方式的灯具选择市面上常见的下照筒灯，根据天花结构，布置在梁架节点处，间距4.6m布置在天花顶部，如图3 所示(商铺顶部未布置灯具)，三种高度的灯具布置方式相同，仅相应调整灯具功率。

为使候机厅的光环境更加舒适，同时提高照度均匀度，间接照明的实验采用间接照明1 和2 结合的照明方式，对候机厅进行照明。天花顶部悬吊构件承载线性投光灯，立柱顶部安装投光灯，投光灯间距5m 灯具布置，中间以1m 的线型投光灯拼接两组，长135m。点位布置如图4～6 所示。

图3 直接照明灯具点位图

图4 间接照明灯具点位图(4m)

图5 间接照明灯具点位图(11m)

图6 间接照明灯具点位图(20m)

2 实验分析

以两组不同高度的候机厅模型为测试空间，模拟该空间的光环境，通过使用DIALUX 软件，在地面设置计算面，得到空间内部的照明伪色图7 与图8，两组光环境模拟基本满足其地面平均照度为200lx。直接照明方式的光线直接作用于计算面，地面照度较均匀。随着高度的增加，20m 空间靠近底商的地面光线被遮挡，有所下降，现实情况中底商建筑立面的广告牌灯箱等的照明会对该区域地面的照度做补充，该部分误差可忽略不计；间接照明光线则通过天花反射之后再作用于计算面，因此天花的照度相较于其他面的照度是最高的，反射光线进入人眼的光线也更加柔和，但该方式也造成了较为严重的能源浪费。