LED照明在地下車庫中的應用

王 暉

(北京市建筑設計研究院有限公司，北京 100045)

1 前言

LED照明作為新一代光源，由于其具有低功耗、長壽命、自身發熱低等突出特點，目前越來越廣泛地應用在建筑照明領域，是綠色建筑中節能降耗的一種重要手段。由于地下車庫照明燈具用量大，使用時間長，用LED照明替代常規的熒光燈照明，具有顯著的節能效果。通過LED照明燈具的使用并結合智能化的控制手段，將大大降低地下車庫的照明能耗。

2 項目簡介

本項目是位于北京的一棟某機關辦公樓建筑。地上22層，地下3層。首層至五層為辦事大廳，六層至二十二層為辦公室。地下一層為設備用房、附屬用房及汽車庫，地下二、三層為汽車庫。本工程地下建筑面積約6萬m2，地上建筑面積約14萬m2，總建筑面積約20萬m2，建筑總高度約99m。

本項目的設計目標是要達到綠色三星建筑標準，因此作為節能措施中的重要一項，采用何種照明光源成為設計中的關鍵一環。由于地下車庫面積較大，使用燈具數量多，具備采用新型高效照明光源的條件。經過與甲方多次的論證及投資對比分析后，確定采用LED照明作為地下車庫的主要照明方式，另外采用智能化的控制方式，以達到節能目的。

3 綠色建筑的相關設計標準分析

由于本項目的設計目標是要達到綠色三星建筑，因此照明設計應滿足綠色建筑相關評價標準的要求。而作為LED照明，更應首先滿足相關照明設計標準的要求。目前，在現行的設計標準中，與照明(LED)相關的主要標準如表1所示。

表1 與照明(LED)相關的主要標準

在各類綠色建筑評價標準中，一般項要求照明功率密度值應達到國家標準《建筑照明設計標準》(GB 50034-2013)規定的現行值，優選項要求照明功率密度值應達到國家標準《建筑照明設計標準》(GB 50034-2013)規定的目標值。

由上述標準可以看出，目前針對LED照明的設計標準甚少，在設計中主要依據是滿足照明均勻度(U0)、一般顯色指數(Ra)、照明功率密度限值(LPD)的要求即可。

4 車庫照明的能耗特點分析

4.1 車庫照明負荷的時間特性

職工停車區在上下班高峰期照明負荷大，辦公時段及夜間負荷小，訪客停車區域在辦公時段照明負荷大。

4.2 車庫照明的區域分布特性

車道區域的使用率最高，訪客停車位區域使用率次之，職工固定停車位區域的使用率最低。

5 照明設計方案選擇對比

5.1 地下車庫LED照明與T5熒光燈照明技術方案對比

對于地下車庫等對現場照度和顯色指數等要求不高的區域，LED光源產品已經可以替代傳統的熒光燈類產品。地下車庫功能區域主要劃分為坡道區域、行車道區域和車位區域。地下車庫的照明工程設計主要依據是《建筑照明設計標準》(GB 50034-2013)，由于設計時已超前考慮了新規范的內容，地下車庫照度設計標準為50lx，可滿足已正式出版的2013版照明設計標準的要求。

1)坡道和行車道處照明設計

行車道光源宜采用18W LED光源，色溫4 500K～6 500K，顯色性>75，燈具效率75%。同時，辦公樓車輛的流動頻率較低，早晚上下班是高峰期，其余時間幾乎很少有車輛和人員流動，可考慮采用時間控制設定忙閑時分段控制，高峰時全部開啟，低峰時減半開啟。

2)車位處照明設計

車位燈為駐車提供方便，考慮到車輛流動頻率，光源宜采用一體式18W LED加紅外微波傳感器感應控制，色溫4 500K～6 500K，顯色性>75，燈具效率75%。

LED光源和紅外微波傳感器組合在一起，有效實現地下車庫的照明節能。當有人或車在燈周圍活動時，LED照明燈呈滿功率運行，滿足照明的需要，當無人和車時，燈光處于休眠狀態，保持4W左右的低功率照明，維持在安全照明所需的最低照度，實現照明節電，其節電率可達80%以上。

3)地下車庫區域LED燈具與T5熒光燈對比分析

T5熒光燈方案見圖1。圖1中，整燈功耗為32W，平均照度為50lx，功率密度為1.36W/m2。

圖1 采用T5熒光燈的照度計算

LED燈具方案參見圖2。圖2中，整燈功耗為19W，平均照度為54lx，功率密度為0.81W/m2。

由以上數據可以看出，采用T5熒光燈和LED燈具均能滿足《建筑照明設計規范》規定的照度值及功率密度限值的要求，照度均勻度雖不能完全滿足規范要求，但是采用LED照明的功率密度值要明顯低于T5熒光燈。

5.2 地下車庫LED燈具和T5熒光燈經濟性對比

具體對比數據參見表2。

由表2可以看出，采用LED燈具與普通熒光燈相比具有很高的投資回報率。

6 相關的產業政策

LED照明在技術上有著諸多優點，節能效果十分明顯，但由于生產工藝及市場應用方面的原因，造成目前與普通熒光燈具相比，價格仍然較高，阻礙了其進一步的推廣及應用。因此，國家及地方出臺了一些相關的產業政策，使用戶采用了節能產品后能夠得到相應的經濟補償，以鼓勵推廣及使用LED照明。

2010年6月4日，北京市發展與改革委員會等四部門發布了《北京市節能減排獎勵暫行辦法》。

2012年4月9日，北京市發展與改革委員會發布了《北京市淘汰普通照明白熾燈行動計劃(2011～2015年)》[4]，其中明確規定了：“2011～2012年，在地下通道試點應用LED照明產品替換現有傳統照明光源，在政府機關地下停車場等室內照明領域采用合同能源管理方式示范推廣LED照明產品，按照國家統一要求，開展LED筒燈和LED射燈示范應用。2013～2015年，根據試點示范情況，擴大推廣范圍，逐步在本市其他公共機構、物業小區以及商場、賓館、飯店、工業企業等經營性單位推進LED光源應用”。

表2 LED 1×18W與T5 1×28W熒光燈經濟性能分析

注：1、燈具數量按2 000盞計算；2、單燈價格參考2013年的價格信息

圖2 采用LED燈具的照度計算

2012年6月16日，國務院發布的《“十二五”節能環保產業發展規劃》[5]中明確規定了：“加快半導體照明(LED、OLED)研發”，“各級政府要安排財政資金支持和引導節能環保產業發展。安排中央財政節能減排和循環經濟發展專項資金，采取補助、貼息、獎勵等方式，支持節能減排重點工程和節能環保產業發展重點工程，加快推行合同能源管理。”

2013年1月30日，國家發展與改革委員會等六部門發布了《半導體照明節能產業規劃》[6]，《規劃》明確了促進LED照明節能產業產值年均增長30%左右，2015年達到4 500億元，其中LED照明應用產品1 800億元。《規劃》中指出要逐步加大財政補貼LED照明產品的推廣力度，在商業照明、工業照明等領域重點開展LED照明產品的示范應用和推廣，適時將球泡燈等量大面廣、技術成熟的LED照明產品納入補貼范圍。

另外，對評定為綠色三星建筑的項目，政府均有相應的獎勵措施。上述這些政策，都為推廣應用LED照明提供了有效支持。由于本項目是政府機關類的建筑，也通過采取不同的方式獲得了多方面的政策支持，使得LED照明的應用能夠順利實施。

7 結束語

雖然LED照明在技術上具有很多優勢，在建筑領域的應用也越來越廣泛，但由于相關的設計標準還不夠完善，對設計的指導性還不夠細化，且由于目前LED燈具的造價還不具有很強的競爭性，在實際工程中的使用仍然受到很大的局限，更多的是通過申報綠色建筑來獲得相應的政策補償，以彌補增加的投資，或通過采用合同能源管理的方式來推廣LED照明的應用。相信，隨著全社會節能意識的增強以及LED本身的技術發展，在照明領域必將迎來更廣泛的市場前景。

[1] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.建筑照明設計標準(GB 50034-2013)[S].北京:中國建筑工業出版社, 2013.

[2] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.民用建筑綠色設計規范(JGJ/T 229-2010)[S]. 北京:中國建筑工業出版社,2012.

[3] 北京市規劃委員會.綠色建筑設計標準[S]，2012.

[4] 北京市發展和改革委員會.北京市淘汰普通照明白熾燈行動計劃(2011-2015年)[R], 2012.

[5] 中華人民共和國國務院.“十二五”節能環保產業發展規劃[R],2012.

[6] 國家發展及改革委員會.半導體照明節能產業規劃[R]，2013.