談中小學照明綠色節能措施

錢 崢

(常州市規劃設計院，江蘇 常州 213001)

談中小學照明綠色節能措施

錢 崢

(常州市規劃設計院，江蘇 常州 213001)

針對今年國務院印發的國家教育事業發展“十三五”規劃中提出的“建設綠色校園”“提高學校節能水平”要求，從照明配電系統、照明燈具及光源的選擇、照明控制方式等三方面闡述了中小學建筑的照明綠色節能設計措施，從而有效提高校園綠色節能水平。

照明配電系統，照明燈具，光源，照明控制方式

政府在2017年國務院印發的國家教育事業發展“十三五”規劃中明確提出要“建設綠色校園”，即要“加強節約型校園建設”“強化綠色節能環保要求”“提高學校節能水平”。照明是中小學平時用能的主要部分。因此，我們在設計過程中可通過對照明系統部分采取適當措施，即可有效提高中小學校園的綠色節能水平。中小學建筑的照明應該在滿足現行國家規范規定的照度和照明質量要求的前提下，進行照明節能評價。照明節能設計應采用一般照明的照明功率密度值(LPD)作為評價標準。在進行中小學建筑照明設計時，應根據照明場所的環境及功能等要求，確定其照明功率密度值，并符合國家規范GB 50043建筑照明設計標準的規定。

1 照明配電系統的節能措施

在中小學照明配電系統中應保證照明燈具的端電壓不高于其額定電壓的105%，不低于其額定電壓的95%。照明燈具的端電壓過高會使光源的使用壽命縮短，并在使用過程中增加能耗；照明燈具的端電壓過低又將大幅度降低其照度，影響場所的照明質量。為了保證照明燈具的端電壓相對穩定，中小學照明配電系統應由獨立饋電干線供電，三相配電干線的各相負荷宜平均分配，以此可減少各相的電壓偏差。而中小學教學過程中一般不會出現大功率沖擊性負荷，所以其供照明用的配電變壓器宜與其他電力設備用的變壓器共用。如此既提高了配電變壓器使用的經濟性，又使照明配電系統保持了相對穩定的電壓。其次，在中小學的室外照明中如使用大功率(1 500 W及以上)的高強度氣體放電燈時，宜采用380 V電壓，如此可降低傳輸電流，減少線路損耗，以達到節能的目的。

太陽能、風能等可再生能源是自然界賦予人類的自然能源，其一次性投資比平常大，但其運行及維護費用很低，符合國家政策號召的綠色節能環保的要求。所以，在中小學照明配電系統設計時，經核算證明技術經濟合理時，宜結合教育建筑的特點，利用太陽能、風能等可再生能源作為照明能源，具體可采用太陽能與市電互補的照明方式等。

在中小學照明配電系統設計時，還應按照下列原則選擇鎮流器：緊湊型熒光燈，應該采用電子型鎮流器；直管型熒光燈，應該采用電子式鎮流器，或采用節能型電感鎮流器；高壓鈉燈、金屬鹵化物燈，應該采用節能型電感鎮流器；選擇鎮流器時，應選用損耗低、性能穩定的電感或電子型鎮流器，同時電感式鎮流器的能耗，應符合我國有關現行能效標準規定的節能評價值。

2 照明燈具、光源的選擇

中小學建筑電氣照明設計時，首先應充分利用天然光。在技術及經濟條件允許的狀況下，可利用各種導光裝置，例如光導纖維和導光管等，將自然光充分引入室內進行白天照明；或者利用各種反光裝置，例如利用安裝在窗戶或門框上的棱鏡反光板、反光板等，使自然光折射進房間內部，提高房間內照度，以實現綠色節能的目的。在進行燈具的選擇時，為達到綠色節能目的，首先應在滿足眩光的前提條件下，優先選用燈具效率或效能高，且控光性能合理的直接開啟式直接照明燈具。例如，中小學教室里的黑板照明燈燈具就應采用非對稱配光的燈具。我國的JGJ 310—2013教育建筑電氣設計規范中也明確提出，室內照明設計中，燈具的效率不宜低于80%，裝有遮光格柵的燈具，則不宜低于65%。

中小學建筑中照明光源的選擇也是重要的一點。首先，照明光源宜選擇單燈功率大且光效較高的，當然是在一般照明的照度均勻度符合要求的條件下。因為一般來說，同類光源中單燈功率較大的其光效也較高。例如，直管熒光燈中長度為1 200 mm的燈管光效就比長度為600 mm的燈管光效高，再加上鎮流器損耗差異，前者的節能效果更明顯。所以我們在選擇直管熒光燈時，一般應選擇長度為1 200 mm(28 W～45 W)的直管熒光燈，而不應選擇600 mm(14 W～18 W)的直管熒光燈。

眾所周知，我們國家最近幾年非常重視照明節能及環保問題，正在積極推廣使用LED燈具。LED燈其節能、長壽、無頻閃、環保等優點確實較符合現行國家推行政策，所以許多學校就一擁而上，規定所有場所均使用LED燈。殊不知LED燈光源中含有較多藍光波段，人體眼睛長時間直視LED光源后可能引起視網膜的光化學損傷，這種損傷主要有兩種：藍光直接與視覺感光細胞中的視覺色素反應所引起的損傷，以及藍光與視網膜色素上皮細胞中的脂褐素反應而引起的損傷。而三基色熒光燈使用壽命雖然沒有LED燈長，但其發光效率高，光源明亮、真實且能自然地展現色彩，顯色性較好。中小學學生身體正是生長發育時期，若長時間在LED光源環境中照射，其視網膜細胞發育必受影響。所以在中小學建筑中，LED燈并非適用于所有場所，在中小學建筑中的教室、閱覽室、辦公室等學生經常停留的地方不應采用LED燈，而宜采用細管徑三基色直管熒光燈，在中小學建筑內外的公共部位及應急照明可推廣使用LED燈。

所以中小學建筑按照明場所來選擇照明光源時，可按下列原則：教室、辦公室、會議室、閱覽室等，學生經常駐留的地方宜采用細管徑三基色直管熒光燈；風雨操場、體育場館宜采用金屬鹵化物燈或大功率細管徑熒光燈，宜在進行綜合技術經濟分析比較后采用大功率LED燈；校園室外照明宜采用LED燈或緊湊型熒光燈；室內應急照明應優先選用LED燈等節能且能快速點燃的光源。

3 照明控制方式

中小學建筑電氣照明設計時，應根據場所條件及使用特點，選擇照明控制方式。

教學樓、辦公樓、圖書館、體育場館等建筑的走廊、門廳、樓梯間等公共場所的照明，可采用集中控制，并按照建筑使用條件、自然采光狀況等采用分區、分組、時間控制加感應控制的措施，如圖1所示。分區、分組、時間控制加感應控制的照明控制措施，是為了將同一個公共區域中，天然采光充足和不充足的區域區分開后進行分別控制，并在白天時自然光線較強，或者在深夜人很少時，可采用自動或手動的方式，關閉一部分或大部分照明，以達到節約用電的目的。體育場館的比賽場地的照明宜采用智能照明控制系統，以滿足場地使用的多功能要求；多功能廳、報告廳、大會議室及展示廳等場所宜帶有調光及場景控制功能的智能照明控制系統；圖書館的大空間閱覽室宜采用具備時間控制及照度控制功能的智能照明控制系統。普通教室、實驗室、辦公室的照明控制開關應設置于主要出入的門口，且每個房間燈的開關不宜少于2個(除只設置單個燈具的房間外)，黑板燈照明、書庫通道照明應單獨設置照明開關。

4 結語

在中小學建筑的照明設計時，我們應從照明配電系統、照明燈具及光源的選擇、照明控制方式三方面入手，在滿足現行國家規范規定的照度和照明質量要求的前提下進行照明綠色節能的設計，尤其應注意不要盲目使用LED光源，從而影響中小學生的身體健康。

[1] JGJ 16—2008,民用建筑電氣設計規范[S].

[2] GB 50034—2013,建筑照明設計標準[S].

[3] JGJ 310—2013,教育建筑電氣設計規范[S].

Talkingaboutthelightinggreenenergysavingmeasuresofprimaryandmiddleschool

QianZheng

(ChangzhouCityPlanningandDesignInstitute,Changzhou213001,China)

In view of the requirements of “building green campus” and “increasing energy level of school” in the “13th Five-Year Plan” of the national education development issued this year by the State Counci, this paper mainly focuses on the selectione of lighting distribution system, lighting and light source, lighting control and so on. Elaborated the primary and secondary school building lighting green energy design measures， so as to effectively improve the level of campus green energy saving.

lighting distribution system, lighting, light source, lighting control

TD625

A

1009-6825(2017)27-0152-02

2017-07-16

錢 崢(1975- )，男，高級工程師