對住宅車庫LED燈具的現場實測及分析

張甲塵， 王從科， 于金鶴

(1. 基準方中建筑設計有限公司，成都 610021；2. 中國中建設計集團有限公司，北京 100037；3. 廣東三雄極光照明股份有限公司，廣州 510000)

0 前言

現行國家規范中規定的“照明功率密度限制W/m2”是設計、審圖中的重要指標，這些數據是國家公布的權威數值，數據參考的是熒光燈在理想狀態下接近“完美”的數值。在如今廣泛應用LED燈具的市場環境下，雖然有很多數據可以作為設計參考，但是不能回避的一個問題是：在LED輸入條件下，這個數值是需要設計人員重新估量的。相信在不久的將來，國家的權威數據也會相繼推出更加有針對性的數值。

1 軟件計算

為便于統一比較，本文以PAK542750型LED燈管(15W/6 500K/1 500lm/顯色指數≥80/雷達感應型/燈具不帶燈罩)作為設計條件，安裝高度均為2.2m，室內高度3.5m。其中，雷達感應方式是以多普勒效應為基礎的控制方式，平時處于3W微亮狀態，感應觸發時為15W全亮狀態。由于節能感應及相關技術措施不在本論文的討論范圍內，故所有計算及測量照度值均是100%亮度時的數值。

根據JGJ 100-2015《車庫建筑設計規范》中，表7.4.3規定“行車道(含坡道)照度50lx，停車位照度30lx”。本文以住宅車庫8.1m和8.4m兩種常見的柱網作為輸入條件，在行車道與車位上方分別均勻布置燈具。

模擬軟件采用德國專業照明設計軟件DIALUX。該軟件通過導入cad圖紙，并選取燈具數據庫(所選取的燈具數據庫內有燈具配光曲線及光通量等參數決定最終的照度值)作為輸入條件，進行模擬計算。PAK542750型LED燈管配光曲線參考圖1。

圖2～3分別為8.1m、8.4m兩種燈具布置的導入模型圖。通過模擬，可得到與之對應的模擬等照度圖及點照度值圖(參見圖4～7)。

圖2 8.1m柱網布置圖

圖3 8.4m柱網布置圖

圖4 8.1m柱網等照度圖

圖5 8.1m柱網點照度值圖

圖6 8.4m柱網等照度圖

圖7 8.4m柱網點照度值圖

根據圖2～7數據可知，車道部分1.33W/m2、1.15W/m2均可滿足50lx的照度要求；停車位部分0.67W/m2、0.7W/m2亦均可滿足30lx要求。不難發現，圖3的布置更接近此種燈具布置的“臨界點”。

需要特別指出的是，以上數據均是建立在一定輸入條件下的結果，一個條件的更改必然會改變最后的結果。如燈具功率改變，這種“臨界點”也必然會隨之變化。

2 現場實測

通過對已經投入運行一年以上項目的實際測量，得出數據見圖8。

圖8 沈陽市法蘭香頌項目地下車庫照度實測數據

可以看到，圖8與圖2布置相同，現場實測數值較模擬計算數值相差不大，且在工程允許誤差范圍內。

3 公式分析

根據以上數據可知，以50lx的照度要求為例，以上布置LED燈具的“照明功率密度W/m2”在1.15～1.33W/m2范圍即可到達。這個數值與熒光燈的現行值/目標值(2.5/2 W/m2)相差較大。從而得知：相同數量、相同功率的熒光燈與LED燈具，在相同建筑模型中的照度是不同的(LED燈的照度高于熒光燈的照度)。

根據《照明設計手冊》(第二版)公式(5-39)平均照度的基本公式：Eav=NΦUK/A1(式中，Eav為工作面上的平均照度，lx；Φ為光源光通量，lm；N為光源數量；U為利用系數；A為工作面面積，m2；K為燈具的維護系數)。可知，在相同建筑模型中，相同數量、相同功率熒光燈與LED燈的相同點(數值相等或相近)包括：A、N、K。而高品質的熒光燈具及LED燈具的發光效率(lm/W)均可達到90～100，所以Φ幾乎也是相等的。從而可推出兩種情況(熒光燈與LED燈)的差別在于U。

根據《照明設計手冊》(第二版)公式(5-40)：U=Φ1/Φ(式中，Φ1為自光源發射，最后投射到工作面上的光通量，lm)，又由于相同功率的熒光燈與LED燈Φ“幾乎一樣”，所以LED燈具比熒光燈更節能“幾乎全”取決于Φ1。這也從另一方面印證了大部分文獻一致提到的觀點“LED燈具更節能的原因在于發光角度更好”。

4 結束語

綜上所述，本文可以得出以下幾個分析結論。

(1)當采用LED燈具作照明設計時，應根據LED燈具參數，選擇合適的計算軟件進行照度計算，進行合理的照明設計。(2)LED燈具實際功率密度值大大低于現行規范要求。(3)Φ1(自光源發射，最后投射到工作面上的光通量)是LED更節能的直接原因。