航站楼等高大空间公共建筑绿色照明建设的几点探讨

廖剑涛，路 阳

（1、广东省机场管理集团有限公司 广州510470；2、广东省建设工程质量安全检测总站有限公司 广州510500）

绿色建筑是指在建筑全寿命周期内，节约资源、保护环境、减少污染、为人们提供健康、适用、高效的使用空间，最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。对于建筑照明工程，其“绿色”的含义应重点体现在节约能源、健康舒适、安全高效等方面，其效果应有益于提高人们生产、工作效率和生活质量，感受照明带来的美好体验。笔者长期从事机场航站楼等高大空间的建设工作，积累了较为丰富的高大空间照明工程的建设经验，本文重点就高大空间绿色照明工程的建设经验进行总结与探讨。

1 高大空间公共建筑绿色照明的基本要求

航站楼等高大空间最大的特点是空间大，加之其公共场所的属性和人员密集的鲜明特点，因此对这类场所内的绿色照明具有更高的要求，具体表现为以下3个方面。

⑴对照明系统节约能源的要求。由于航站楼空间巨大，加之航站楼24 h不间断的运行和场所内人员密集的特点，因此功能性照明必须在建筑物中大面积使用，且需要长期稳定运行，由此势必造成照明能耗成为航站楼内的耗能大户。据统计，在夏热冬暖地区，照明能耗仅次于空调能耗，是建筑物中的第二大电能消耗源。在我国北方地区，照明耗能甚至是建筑物中的第一大电能消耗源。因此如何在保证功能照明的同时，实现照明系统节能降耗，是高大空间绿色照明应首先考虑的问题。

⑵对照明系统带给人们健康舒适、和谐、美好的体验要求。航站楼等高大空间多为公共建筑，其具有人员密集的特点，如何有效降低环境中的不舒适眩光、提升灯光的显色指数、降低灯具光源的频闪等不舒适因素，提升旅客、现场工作人员对环境的辨识度，并根据节日或功能需要，营造应有的灯光环境氛围，也是高大空间绿色照明应重点考虑的问题［1］。

⑶根据使用需求，高效便捷的照明控制要求。航站楼等高大空间无论是出于节约能源的目的，还是营造动态良好的灯光环境需要，亦或是仅仅满足功能照明的需要，都需要对照明系统进行动态的调节与控制。如何根据个性化和功能化的需求，实现高效、便捷的照明控制，是高大空间绿色照明必须解决的问题。

通过上述分析，航站楼等高大空间公共建筑，在绿色照明工程建设中应重点关注照明系统的节能降耗、照明舒适性及照明控制3个方面，并结合广州白云国际机场T2航站楼的建设经验对如何实现这3个方面进行浅析。

2 高大空间公共建筑绿色照明技术应用

2.1 照明系统的节能降耗

照明系统的节能降耗，应从自然采光、照明光源选型、照明控制等方面综合考虑［2］。

⑴充分有效的利用白天的自然光，是降低照明能耗最直接的手段，而且自然光相比照明灯具具有明显的显色性优势，因此充分利用自然光是高大空间公共建筑绿色照明建设的首选手段［2-3］，如图1所示。

图1 自然采光Fig.1 Natural Lighting

⑵白天可以充分利用自然光，但在夜间或自然采光不足的建筑物环境中，利用照明灯具保证人对照明的功能需求，仍是基本原则。综合各种照明光源的优缺点分析，LED光源是当前众多光源中节能效果最为明显的光源，而且LED灯具具有便于调光调色、远程控制的优点，加之当前LED照明灯具质量可靠，技术愈发成熟，因此在航站楼这类高大空间公共建筑绿色照明技术应用中选用LED灯具，是光源的优选对象［4］。

⑶“直接照明为主，间接照明为辅”的灯具布置方式。直接照明可有效的避免光线损失，因此在同等的环境照度要求下，直接照明更有利于降低照明能耗，这一优点尤其适用于高大空间的照明［5］。但直接照明易产生不舒适眩光的不良影响，如何避免眩光影响，将在本文关于眩光限制的手段中分析。

⑷根据环境特点和照明需求，动态调节照明灯具的工作状态，使得照明灯具按需投入，避免照明的过度使用或是使用不足，对照明系统的节能降耗会起到事半功倍的效果［6］。

2.2 照明的健康舒适性

如果说照明系统的节能降耗是绿色照明的基础，那照明环境带给人们的健康舒适就是绿色照明的灵魂，是绿色照明更高阶的要求。高大空间由于其显著的“高”、“大”特点，因此在实现照明节能指标［7］要求的前提下，如何实现照明光环境的均匀性、控制不舒适眩光、营造与节日或主题相适应的灯光氛围，以及实现灯光与建筑物的有机融合，展现建筑物的美感，是一个不小的挑战。以广州白云机场T2航站楼为例作进一步分析。

⑴合理利用间接照明方式。间接照明有利于提升环境照明均匀度，同时通过五彩灵动的光线对天花及建筑物的装饰效果，实现建筑整体的美化与魅力展现，如图2、图3所示。

图2 航站楼天花板Fig.2 Terminal

图3 航站楼夜晚灯光外景Fig.3 Terminal Night Scene

但间接照明方式的光线损失较严重，不利于照明节能，因此这里对于间接照明方式强调的是合理利用，也正如前述在照明系统节能降耗中所述的，白云机场T2航站楼采用的是“直接照明为主，间接照明为辅”的方式，在节能与灯光美化方面寻求平衡。

⑵多措并举限制眩光的产生。眩光也称为不舒适眩光，是由于不适宜的亮度分布，或在空间或时间上存在极端的亮度对比，以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。人们经常所说的“刺眼”、“反光”就是眩光的常见表现［8］。

白云机场T2航站楼在自然采光方面，通过落地玻璃幕墙和屋面采光天窗将充足的自然光引入室内，再配以不同旋转角度的吊顶装饰板条所营造的渐变旋转式吊顶，有效控制太阳光在室内的照射角度，实现自然光在室内的漫反射，减少了不舒适眩光的产生，给人以通透明亮，自然舒适的感觉［5］，如图4所示。

图4 办票大厅天然采光示意图Fig.4 Schematic Diagram of Natural Lighting in the Check-in Hall

在直接照明的眩光控制方面，白云机场T2航站楼开创性地将传统的产品化灯具，转化为与建筑装饰相结合的建材化系统灯具，使灯具光源隐藏于天花上方，通过调节光线角度，将光线汇聚于天花开孔处，再向外扩散形成光束，实现“见光不见灯”的效果，有效地避免直接照明造成的眩光影响［5］，如图5所示。

图5 灯具设计示意图Fig.5 Schematic Diagram of the Luminaire Design

⑶高效便捷的照明控制。白云机场T2航站楼在照明远程控制方面具有调光与调色两方面的需求，这也是高大空间公共建筑在绿色照明方面的基本要求。由于空间跨度大，控制距离最远超过400 m，因此对于控制方式的远程控制能力要求较高，通过对多种LED灯调光控制方式进行对比，选定了1～10 V调光和DMX512调光2种调光控制方式［5，9］。

1～10 V调光控制属于模拟控制方式，其工作方式是调光模块通过改变输出电压（1～10 V信号）来对LED进行调光控制，由于输出电压不带负载，电压降只与线损相关，所以具有极佳的线性特性，适用于长距离调光控制。通过现场验证实测，在400 m范围内的控制线传输距离长度上，对1～10 V范围内的电压降在2%以内，且灯具输出光通量与控制调光驱动器的输出之间具有良好的线性关系，因此航站楼高大空间顶棚LED灯具选用了1～10 V调光控制方式，在保证光环境舒适度的前提下实现节能控制，同时由于传统调光模块在回路调“0”时候仍然产生待机功耗，因此创新性的采用继电器连锁1～10 V调光模块，连锁继电器后在调“0”同时完全关断，进一步提升节能效果［9］。

DMX512调光控制属于数字化的调控方式，其互连形式采用了多点总线结构，抗干扰及同步性强，理论传输距离可达1 000 m，尤其适用于调光、调色兼具的应用场景。航站楼办票岛上方的WRGB投光灯，因为有七彩变化的调光、调色的需求，因此选用了此调光控制方式［9］。

经过实践证明，白云机场T2航站楼自投入使用以来，其先进地照明控制手段，在保证功能照明、营造环境氛围照明方面发挥了巨大的作用，系统工作稳定可靠，有效地降低了照明能耗且易于运营维护［10］。

3 结论

以上关于高大空间公共建筑绿色照明工程建设的几点探讨，是根据笔者的实践经历，并结合具体的应用案例的主要经验总结。综上分析，高大空间公共建筑绿色照明在实现照明基本功能性需求的基础上，应重点关注照明节能、照明控制、照明舒适性，以及照明在展现建筑美感、营造美好环境氛围的技术应用，且各种手段的应用不是单一孤立的存在，而应综合化、系统化，宜抓住绿色照明的本质与核心，以结果为导向，多措并举实现目标。