绿色档案室照明节能研究
2023-01-04沈晓舟
沈晓舟
湖南省机场管理集团有限公司,湖南 长沙 410137
0 引言
传统档案室采用的照明灯具以及控制方式都无法满足档案室对节能的需求。一方面,照明灯具无法满足档案室的照明需求,甚至会产生眩光和紫外线,对档案室造成不良影响;另一方面,档案室的照明系统几乎完全依靠人工手段进行控制,导致档案室照明系统的能源浪费现象比较严重。为了确保档案室的照明能够满足实际使用的需求,需要在此基础上借助自然光及控制系统等手段提升档案室的节能环保程度,从而使档案室为人们提供优质服务的同时,为社会的发展提供更高的社会价值[1]。
1 档案室照明系统的基本需求
1.1 合理的照度
档案室不同功能区域的照明需求不同,例如,阅档区域的桌面亮度较高,照度需要为150~500 lx,确保阅览区域的光照舒适度,以保证该区域的长期使用不会对人的眼睛造成不良影响;库房区域的垂直照度应当在50 lx以上,水平照度也需要在100 lx以上,以确保人们在查询库房档案的过程中,能够快速找到目标档案[2]。
1.2 良好的显色性
良好的显色性可以确保档案数据、文字的精准识别。通常情况下,照明光源的显色指数应当大于80。
1.3 减少眩光
应当保证照度的均匀分布,避免照度变化所带来的眩光情况。档案室的照明灯源使用时间较长,眩光现象会导致档案室的舒适度受到影响,甚至会对人的视力带来损伤。通常通过调整视觉对象与背景亮度的比例,以减少光照时光线扩散产生阴影,从而减少眩光现象。
1.4 预防紫外线与红外线
紫外线和红外线很容易加速纸质档案材料墨水的化学反应,导致纸质档案材料出现褪色等数据丢失的现象。同时,红外线会导致热效应的产生,导致档案夹纸质档案材料出现热胀冷缩现象,从而造成档案材料的损坏。这一点在我国《档案馆建筑设计规范》(JGJ 25—2010)中有非常明确的标准,需要做好紫外线与红外线的对应工作。
2 档案室照明节能设计中的常见问题
2.1 不合理的光源选择
在光源选择的过程中需要分析照明区域的使用需求及性质,来选择符合需求的照明光源。但在实际设计的过程中,由于经济、装饰等方面的考虑,很容易选择不合理的光源。例如,在档案库房中,由于该区域的照明利用程度较低,设计人员的重视度不足,且在空间较大的情况下,设计人员容易选择功率较大的白炽灯。不但会导致能源浪费,也很难达到良好的照明效果。在电气安装与装修的过程中,相关工作人员往往不具备照明分布相关的专业知识,导致在安装和装修的过程中不按照设计图纸展开,并选择不合理的光源进行照明,导致大量的能源浪费[3]。例如,在档案阅览区域,通过布置密度极高的白炽灯来确保该区域的明亮度,在增加能耗的同时,还容易导致照度的富余。
2.2 过分追求艺术效果
良好的艺术环境可以提升档案室的使用舒适度。在设计的过程中,良好的艺术表现是提升舒适度的形式之一。但在装修设计时,为了提升艺术效果,在档案阅览与办公区域如果采用关口朝上的灯具,需要根据天花板的光照反射率来确保光照效果。虽然一般情况下档案室会采用白色粉刷的天花板设计,反射率通常会达到80%左右,但有些档案馆也会使用其他的材料为天花板进行装饰,导致天花板的颜色较深,不具备较好的反射率。在反射光线损耗的情况下,为了确保照明效果需要加大光源的功率,导致照明系统的能源浪费。
2.3 照度分配不合理
档案室不同工作区域的照度需求具有较大差别,在设计过程中需要为不同区域选择不同的照明光源,同时确保照度值满足实际使用的需求。但在实际设计过程中,由于照度值分配的计算较烦琐,设计人员没有进行仔细计算,仅依靠经验,导致照度分配不合理。例如档案阅览区域的调度应当在150~500 lx,照度过低或者过高都会对阅览过程带来不良影响。绝大多数的照度分布不合理都是照度值偏高,也就是光源较多、功率较高,因此也增加了档案室的照明能耗。
3 绿色档案室照明节能措施
3.1 选择合理的照明光源
根据档案室的具体需求,选择光源的光效、色温、辐射值等参数。现阶段比较常见的光源有白炽灯、荧光灯、LED等。不同光源的应用范围有较大的差别。例如,白炽灯的光能效率较低,但是具有较高的响应速度,也不会受到电磁干扰的影响,信息化档案室的服务器机房往往会采用白炽灯来确保照明的效果;荧光灯在档案阅览室的应用比较多,该区域的悬挂高度较低,同时对颜色的识别要求较高,阅览室需要长期保持稳定的光照,因此会采用荧光灯作为阅览室的主要光源。随着光源技术的发展,光源的质量和照明效果都发生了巨大的变化,为了确保档案室的照明系统能够长期保持良好的工作状态,在选择照明光源的过程中还需要重视光源的使用寿命及价格,选择综合效益较高的照明光源,确保照明系统的有效性和节能性[4]。
3.2 选择合理的灯具与附属装置
3.2.1 光照控制方式选择
在灯具选择过程中,需要根据档案室不同区域的实际使用需求选择不同的灯具控制方式。
在实际使用的过程中,光源很少单独使用,还需要搭配各种灯具才能实现光源本身的照明效果。灯具的主要作用是对光线进行有效的控制,以确保光源在需求的区域得到充分利用。常见的灯具会采用以下方式对光照进行有效控制:
(1)光线朝下投射,通过包裹光源使光线向下投射,而不会扩散到其他方向;
(2)光线向上投射,将光线投射到天花板、顶棚,利用天花板和顶棚的光线反射,满足工作面的照明需求;
(3)向下、向上结合,通过筒状灯具使光线一部分投射到天花板、顶棚,另一部分向下提供光照,通常作为艺术装饰光源使用;
(4)全空间漫射,不对光源做过多控制,使光线自然漫射到空间中,从而达到良好的照明效果。
3.2.2 光照效率的选择
在灯具选择过程中,必须重视灯具的光照效率,在确保光照效果的基础上达到良好的控制效果。例如,在选用荧光灯对应灯具时,开放式灯具的光照效率应当在75%以上,透明灯具需要达到65%,磨砂、棱镜灯具需要在55%以上,格栅灯具需要在60%以上。另外,还需要重视灯具的配光曲线,以确保光线的分布能够满足设计需求。这一点在设计的过程中很容易被忽视,一方面是由于灯具厂家在给出样本和参数时,仅给出灯具的外观、效率等参数,并没有明确配光曲线,导致灯具控制的光线分布范围出现较大的变化;另一方面则是由于设计人员对配光曲线的重视度低,仅在估算照度后,就对光源的灯具进行设计和布置。
3.2.3 灯具配光的选择
由于档案室在设计装修的过程中会采用不同的天花板、顶棚形式,导致室内空间的高度和面积有较大的区别,灯具的利用率和利用系数也有较大的区别。因此不同区域的照度需求会产生较大的变化。为了确保照明系统的节能效应,提升光源的利用率,需要合理计算灯具的配光。例如,如果室内空间比RCR为1~3,需要采取宽配光的灯具来保证照明效果。通常情况下阅览室的RCR在3~6,因此需要选择中配光的灯具。
3.2.4 附属装置的选择
在对附属装置,如镇流器进行选择的过程中,需要根据其在照明过程中的分布数量进行合理选择。例如,在照明谐波较大的情况下,需要选择H级别的镇流器;在对照明稳定性要求较高的区域,需要选择L级别的镇流器。
3.3 采用科学合理的照明控制模式
为了确保档案室的合理照明,需要制定良好的照明控制模式,以确保照度分配的合理性与有效性。现有的照明控制方式较多,档案室的照明控制主要采用单灯控制、多灯控制、多控开关控制,可以对区域照明进行有效的调整。在使用手动控制的情况下,需要尽量减少一个开关控制多个灯具的情况。同时为了确保控制的效率,需要根据档案室不同区域的照明需求制定不同的控制开关模式。例如,阅览室通常存在两列或者多列灯具,可以用一个开关控制单列灯具,还可以采用间隔控制的方式,即间隔一个灯具来逐列控制,从而对阅览室的照度进行精准分配。还应当按照实际的使用需求增加局部照明。例如,档案库房可以在档案柜(架)处采用混合局部照明,以确保该区域的照明效果。对于空间较大,同时拥有空调等电器设施的阅览室、公共办公区域等,应当将照明灯具与空调风口进行有效结合,以确保照度分配的合理性。在条件允许的情况下,还需要采用调光器、定时开关等对档案室的照明进行按需分配,并采用带有延时的光电自动控制装置来确保照明系统的合理利用[5]。此外,应当加强对灯具和光源的维护与清理,以减少积灰对照明效果的不良影响,同时提升灯具的使用寿命,以达到绿色节能的目的。
3.4 有效利用自然光源
档案室照明节能设计的过程中,对自然光源的有效利用可以降低对电能的需求。一方面,需要充分研究档案室照明空间的采光方式,将自然采光与照明系统进行有效结合,以确保自然光在档案室照明过程中充分发挥作用。同时,根据不同时间段自然光的照明情况来增加照度控制和开关节点,以确保不同时间段的光照效果。另一方面,需要加强对自然光导光管采光、光伏照明系统等新能源技术的有效利用,确保自然光源能够合理地应用到档案室照明系统中[6]。
3.5 合理选择照明配电系统
照明配电系统的有效选择可以极大程度上减少照明系统的电路损耗。首先,三相不平衡会导致照明电路的实际电压差值较大,从而增加照明电路的直接损耗。所以档案室的照明电源线路应当尽量采用三相四线的供电线路,确保电路在使用过程中不会出现过高的电压损失,并确保灯具和光源的发光效率。其次,在照明灯具选择的过程中,应当尽量选择较高电压的照明灯具,以确保电压输送过程中不会出现较多的电路损耗,也降低电压转换过程中的损耗。但是在一些需要保证安全的场合,如配电箱、办公区域,需要采用电压在36 V以下的照明灯具。此外,在镇流器选择的过程中,需要选择高功率因数的镇流器,最大程度上减少线路的损耗。最后,档案室照明系统的工作电压需要严格规定电压偏移范围。电力井等场所需采用气体光源照明,需要增加补偿电容。档案室电源波动较大,会导致光源光通量输出变化,对照明的稳定性造成不良影响;同时,电压过高会增加灯具光源的负荷,降低使用寿命。因此,需要设置专用的供电变压器,避免电压偏差较大的现象产生[7]。
4 结束语
综上,在档案室建设过程中实现照明节能对于我国节能减排、“双碳”战略目标的实现具有积极意义。一方面,需要从照明系统设计入手,重视绿色节能设计;另一方面,还需要在确保档案照明需求的基础上,进行绿色节能优化。在此过程中,需要加强灯具的选择与合理的配置,同时建立良好的照明控制系统,并加强自然光在照明系统中的应用。最后还需要加强对照明电路损耗的有效控制,以全面提升档案室照明系统的节能效应。随着绿色节能照明技术的发展,需要不断更新档案室的照明节能系统,在确保档案室提供良好服务的同时,确保其社会价值。