摘要:綠色照明是節能、環保和品質的體現,公共建筑又是照明用電大戶,因此公共建筑推廣綠色照明設計具有非常現實的意義。文章從節能、環保和品質三個方面探討了綠色照明設計策略。
關鍵詞:公共建筑;綠色照明;照明設計;照明品質;綠色建筑 文獻標識碼:A
中圖分類號:TU113 文章編號:1009-2374(2015)16-0078-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.16.038
隨著全球氣候變暖和環境狀況日益惡化,節能和高效利用資源已成為世界上許多國家發展的共識,綠色建筑、綠色照明理念更加深入人心。綠色建筑被歸納為“四節一環保”(節能、接地、節水、節材)(據GB/T 50378-2006《綠色建筑評價》定義)。節能和環保是綠色建筑非常重要的內涵,綠色照明秉持節能、環保,專注于提高照明品質,為人們生產、生活、學習提供高品質、利于身心的照明(據GB 50034-2013《建筑照明設計標準》定義)。公共建筑是人員比較集中、對照明要求比較高的建筑,采用綠色照明具有更加突出的社會、經濟和環境效益,因此本文對公共建筑綠色照明設計策略進行了分析和探討。
1 公共建筑照明節能設計策略
1.1 公共建筑照明節能的必要性
目前,人工照明的光能主要來源于電能的轉化,而電能又主要來自于石油、天然氣和煤炭這些化石燃料的燃燒。隨著多年持續不斷的開采和利用,地球上這些歷經千萬年積累下來的寶貴資源面臨枯竭的危險。我國照明用電量約占發電總量的10%~12%,這一比例與發達國家水平相當,但人均照明用電量水平我國僅及發達國家的15%。隨著我國經濟穩步發展,人民生活水平不斷提高,人均照明用電量肯定會有較大增長。同時,我國建筑能耗占全社會終端能耗的比例已接近30%,而公共商業建筑人工照明能耗達到了建筑末端能耗的40%以上。可見,公共建筑照明采取節能措施是非常必要的。
1.2 公共建筑照明節能設計策略
1.2.1 公共建筑照明能效優化。根據綠色照明定義,既應滿足節能要求,又不能降低照明品質,這就需要通過照明能效的優化實現其目標。對于公共建筑照明設計而言,應在滿足GB 50034-2013有關室內外燈具安裝總功率、燈具發光效率和照明控制要求基礎上,盡可能提高照明系統的能效。GB/T 50378-2006第5.2.4及5.2.19條都規定照明功率密度值(LPD)不能高于GB 50034規定的現行值或目標值。決定照明能耗的兩個關鍵性因素是照明功率密度以及照明控制方式。通過選用發光效率高的直管型熒光燈、節能燈作為主要光源,取消不必要的裝飾設計,盡量不采用鹵素燈,可以將照明電耗控制在比基準建筑能耗低3/4的水平。
1.2.2 公共建筑照明控制策略。對于公共建筑來說,根據建筑物的使用條件和采光狀況實施自動控制策略,有利于節能。GB 50034-2013對此也做了規定,如分區分組控制措施,公共場所集中照度控制,旅店樓梯、走道自動調節照度等,但是與國外綠色建筑標準(如美國IESNA90.1標準)相比,不夠細致和嚴格,對于室內照明與室外照明控制方面,GB 50034-2013描述較為寬泛,而IESNA90.1則規定了諸如定時控制、占空傳感器、檢測“無人”信號等具體要求。隨著計算機技術的不斷發展,實現良好的照明控制并不難。
1.2.3 其他照明節能策略。前面已討論過,公共建筑應使用高光效光源,此外還應采用高效率燈具,如學校、辦公室等宜采用高配光燈具、光利用系數高燈具、節能鎮流器等。另外,充分利用太陽光也具有很好的節能潛力。如利用側窗、天窗的被動式天然采光方式,利用反射采光、導光管導光、光纖導光、棱鏡傳光、光伏效應間接采光等主動式天然采光方式。
2 公共建筑照明環保設計策略
2.1 公共建筑照明環保的重要性
公共建筑照明在利用電能的同時,由于化石燃料燃燒產生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、煙塵等大氣污染物,導致氣候變暖、臭氧層破壞、酸雨等環境問題,通過減少照明用電則間接地減少了有害污染物的排放量,因此照明節能對環境保護的價值也是非常突出的。另外,采用諸如LED這樣的光源,不僅發光效率高,而且由于不使用熒光燈、HID燈(即氙氣燈)等光源所含有的重金屬汞,因而對環境更加友好。
2.2 公共建筑照明環保設計策略
2.2.1 選用符合綠色環保要求的照明產品。照明產品主要包括光源及其附件、燈具,這些產品應在其生產、銷售、運輸、儲存、使用、報廢、回收的全生命周期內對環境無害,產品生產時不使用對環境有害的材料,在流通、使用環節也不會釋放對環境有害的物質。如前所述,環保其實與節能有著密切的關系,耗能高的照明產品即使本身對環境沒有直接的危害,也會因為使用過程中消耗更多的電能,間接地對環境產生不利影響,因而不能稱之為環保產品。此外,公共建筑照明環保設計應采用環保新能源與光源,如利用太陽能、風能及采用光纖照明、LED燈等。
2.2.2 照明設計要避免眩光和光污染。眩光是由于燈、燈具、窗戶、金屬反射面等亮度比室內環境其他部分高得多,造成人的不適,長時間處于這樣的環境中還會損傷視覺能力,所以眩光的存在是不環保的。由燈或燈具過高亮度造成的眩光稱為直接眩光,一般應采取避免光源直接照射到人眼中的措施,例如采用漫射材料的燈罩及控制遮光角等。由高光澤表面反射造成的眩光為反射眩光,控制反射眩光應采用合適的光源及亮度低、寬配光燈具,墻壁、頂棚盡量采用無光澤淺色飾面。光污染是指影響人們正常工作、生活、學習、休息、娛樂并對人體健康產生不利影響的光輻射。控制光污染應合理設計照明系統,并對可能外溢的光輻射進行密閉處理。
3 提高公共建筑照明品質策略
3.1 提高公共建筑照明品質的好處
節能和環保必須以保證照明的數量和質量為前提,這是落實科學發展觀和以人為本的必然要求。綠色建筑的核心思想是舒適、健康和高效,通過采用高效光源、附件、燈具以及進行科學合理的照明設計來不斷提高照明品質,將為人們提供更好的工作、學習、生活和娛樂環境,既能促進人們身心健康。也有利于社會和諧穩定。
3.2 提高公共建筑照明品質的策略
良好的照明品質是由良好均勻的照度、舒適的亮度分布、宜人的光色、恰如其分的顯色性、沒有眩光干擾、正確的光影與完美的造型感決定的,應根據公共建筑的用途考慮良好的視覺功效,當然這也要考慮經濟水平和高效用能。適當均勻的照度是適宜的,但并非要追求絕對均勻,有時適當變化的照度可形成更好的氛圍。亮度分布是由照度分布及表面反射比決定的,亮度分布不當不僅會影響視覺功效,而且也會產生不舒適的眩光,因此應綜合考慮墻面、頂棚、地面反射比和照度比。另外,工作區域與非工作區域的亮度比也要適當。光色和顯色性對于營造舒適的氣氛有重要影響,當然這也與不同人的喜好有一定關系。眩光前面已經敘述,這里不再重復。陰影和立體造型感可以美化房間整體面貌,呈現賞心悅目的效果,因此也應重視。
4 結語
隨著綠色建筑理念不斷深入人心,建筑節能不僅是建筑圍護結構、采暖空調通風方面的節能,還要加上照明節能。綠色照明計劃雖然很早就實施了,但在建筑電氣設計中并未得到應有的重視,公共建筑既是照明耗能大戶,實施綠色照明更具有現實意義。本文緊密圍繞綠色照明節能、環保、品質這三個核心,深入分析了綠色照明設計策略,希望能為推廣綠色照明設計添磚加瓦,促進綠色照明事業更加發揚光大。
參考文獻
[1] 北京照明學會照明設計專業委員會.照明設計手冊(第2版)[M].北京:中國電力出版社,2006.
[2] 易斌,劉學義,劉波,等.基于IESNA90.1標準的綠色照明設計[J].照明工程學報,2014,25(1).
作者簡介:李霞(1983-),女,山西太原人,廣東呈斯意特建筑設計有限公司電氣設計工程師,研究方向:電氣
設計。
(責任編輯:黃銀芳)