蒲永紅/重慶大學建筑設計研究院有限公司

綠色照明在建筑設計中的應用

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“綠色照明”設計的布光理念是燈具以多元化、小型化、輕便節(jié)能化為發(fā)展方向；光源以持久性、限時性、異型性和社會性為發(fā)展理念；光線以柔和、細膩、自然為發(fā)展目標，“綠色照明工程”必須實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。近年來，政府對于照明的設計和施工中的環(huán)保、節(jié)能問題給予了高度重視。而綠色照明其包含高效節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適等4個指標，可很好地達到環(huán)保和節(jié)能的目的。在此，本文將主要談談綠色照明在民用建筑設計中的節(jié)能應用。

綠色照明；建筑設計；應用

導言

現(xiàn)今社會強調(diào)可持續(xù)發(fā)展，近些年建筑電氣照明的節(jié)能減排逐漸變得重要。照明電氣的節(jié)能設計既促進了現(xiàn)代化建筑的發(fā)展，還對社會、環(huán)境和能源的可持續(xù)發(fā)展有著重大的現(xiàn)實意義。進行建筑電氣節(jié)能設計時，設計人員需要充分地結合實際，把節(jié)能和低碳理念融合進設計中，從技術和經(jīng)濟等角度多方面進行考慮。設計出最合理、最節(jié)能、最經(jīng)濟的方案，最大限度的節(jié)約能源。

一、綠色照明概述

綠色照明也就是在照明設計過程中通過一定的技術方法，保證設計完成的照明不僅能源消耗少，而且使用年限長，安全性較高，還能改善傳統(tǒng)的居住環(huán)境。當然綠色照明在設計過程中需要具備很多條件。通過消耗最小化的電能實現(xiàn)最大化的照明，而我國的電力主要與火電為主，電力資源消耗的減少，可以減少發(fā)電過程中的污染物排放，滿足環(huán)保要求。此外，照明設備發(fā)出的光照清晰，不會出現(xiàn)有害光照，也沒有光污染的存在，總之，綠色照明應同時滿足高效節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適的要求，綠色照明的提出為緩解能源危機、提高電力資源的使用效率均有重要意義。

二、綠色照明技術

1.混光照明技術。

混光照明不是依靠采用單一的節(jié)能燈(緊湊型熒光燈)來達到綠色照明的，而是通過選用兩種或兩種以上不同性能的光源，通過安裝的位置、角度和不同的混光比達到最佳照明效果和節(jié)能目的?；旃庹彰鞅炔捎脝我还庠凑彰鞴?jié)電30%以上。在相同功率下，混光照明能比單一光源照明成倍提高照度并改善照明環(huán)境。

2.三基色熒光燈。

節(jié)能燈即緊湊性熒光燈是目前替代白熾燈最適宜的光源。國外最近研制產(chǎn)品的緊湊性節(jié)能燈與白熾燈相比，節(jié)能80%，功率范圍5W～23W，壽命長達10000小時，降低維護和替換費用。這種光源使用稀土三基色熒光粉使被照物體更真實、更自然，光色從暖色到冷色，滿足不同應用需求，還可應用于可調(diào)光電路。

直管三基色熒光燈因其90lm/W左右的發(fā)光效率深受青睞，廣泛應用于各種辦公、工廠及商業(yè)場所。

3.LED燈。

LED具有發(fā)光效率高，使用壽命長，體積小，低污染等優(yōu)點。普通白熾燈光源效率只有8-12lm/W，現(xiàn)在普遍使用的緊奏型熒光燈光源效率40-70 lm/W，直管熒光燈為60-100lm/W。隨著LED的不斷發(fā)展，LED發(fā)光效率不斷提高，發(fā)光效率比熒光燈高出10～15%。理論上LED發(fā)光效率可達到200lm/W。LED由于本身發(fā)光二極管的特性，它發(fā)出的光直可直接投向被照明物體，發(fā)出的光線可被充分利用，燈具的利用系數(shù)很高。通過比較可以發(fā)現(xiàn)LED照明比白熾燈減少能耗90%左右，比熒光光燈減少能耗50-60%，LED還具有壽命長、體積小、無污染、響應速度快、可控性高等諸多優(yōu)點。以LED照明代替?zhèn)鹘y(tǒng)照明，實現(xiàn)“綠色照明”，是大勢所趨，是照明市場的發(fā)展方向。目前已頒布LED在室內(nèi)照明和城市道路照明應用技術要求的國家標準，對LED的各種光學與電氣性能提出了要求。

4.電磁感應燈。

電磁感應燈是繼傳統(tǒng)白熾燈、氣體放電燈后在發(fā)光機理有突破的新型光源。它是由高頻發(fā)生器、功率耦合線圈、無極熒光燈管組合而成的，而且不用傳統(tǒng)鎢絲，可以節(jié)約大量資源。由于無極啟動點燃，可避免電極發(fā)射層的損耗以及對熒光粉的損害而導致壽命短的弊端，使其使用壽命大幅提高，同時也不存在因燈絲損壞而造成整個燈報廢的問題。其高光效、長壽命、高顯色、光線穩(wěn)定等特點，使電磁感應燈成為理想的綠色照明光源之一。

電磁感應燈，是集電子、電磁、真空等技術于一體的國際第四代節(jié)能環(huán)保型新光源，具有結構簡單、無電極、無燈絲、高光效、高顯色性和長壽命等特點。它的出現(xiàn)為解決上一代光源產(chǎn)品節(jié)能不節(jié)錢、指標壽命高而實際壽命短等一系列實際問題提供了新的方案。

三、綠色照明在建筑設計中的應用

1.合理確定照明設計方案。

合理設計照明方案,一般遵循實用和實效性。對某些需要高照度的區(qū)域，可以采用較多光源。對室內(nèi)場所有顯色的要求的區(qū)域，可以采用顯色性好的光源或混合照明。照明方案的選擇最主要的考量經(jīng)濟實惠且效能好。建筑裝飾材料與照明效果有很大的關聯(lián)度，選擇淺色的裝飾材料更有利于彰顯光線，通過顏色視覺使顏色與光線相融合、配合。

2.合理選擇照明線路。

經(jīng)過大量的實驗，研究發(fā)現(xiàn)照明線路上損耗的電能大約能夠占輸入電能的百分之四左右，所以在照明配電系統(tǒng)設計的時候要盡量減少配電線路上的損耗，進而可以達到節(jié)約電能的目的。在這里可以采取多種方法，例如通過將電源置于負荷中心的辦法，減小配電線路的供電半徑，減小電纜的長度。選擇使用電阻比較小的電纜，按經(jīng)濟電流選擇電纜截面，以減小線路損耗。照明電源主線路選擇三相供電方式，盡量保持三相負荷的平衡，從而減少電壓損失，以保證光源的發(fā)光效率。

3.合理選擇控制開關與方案。

在建筑物中可以依據(jù)照明的應用特征來分區(qū)域控制燈光，以達到節(jié)約電能的目的。比如在臥室中安裝床頭燈的時候選擇可以調(diào)節(jié)燈光的開關。車庫等公共場所照明采用分區(qū)、分組的智能控制。在體育館等大型公共場所可以采取集中控制和單獨控制的設計方案，這樣可以讓管理人員能夠監(jiān)管或者是專管，選擇分組開關以及調(diào)光的方式進行控制。如果在樓梯間就可以選擇節(jié)能的聲光或紅外線自動控制開關。比較高檔的建筑物或者智能建筑物中，可以選擇調(diào)光、調(diào)壓或計算機自動控制的方式，從而達到節(jié)約電能的目的。

4.合理的選擇照明方式。

照明方式按照明設備安裝部位的分布，有一般照明（包括分區(qū)一般照明）、局部照明和混合照明等。按光的分布和照明效果可分為直接照明和間接照明。三種方式的選擇應根據(jù)具體情況決定。比如，如果在實驗臺這樣的精細作業(yè)區(qū)域，對光的照度和顯色性要求比較高，除了一般的照明，還需要使用局部照明，既滿足了照度的要求，同時又節(jié)省了一定的電量，提高了工作效率。因此，合理選擇照明方式也很關鍵，對改善照明質(zhì)量、提高經(jīng)濟效益和節(jié)約能源等有重要作用，并且還關系到建筑裝修的整體藝術效果。

5.合理的利用天然光，有效的運用現(xiàn)代科技手段。

自然光具有無污染、舒適健康等優(yōu)點，和傳統(tǒng)照明相比更加有利于人體的健康。設計者在設計時最大程度的利用自然光，將外部光線引入到室內(nèi)，讓室內(nèi)光線充足，進而達到照明節(jié)能的目的。房間或場所裝設有兩列或多列燈具時，所控燈列與側(cè)窗平行。房間內(nèi)飾采用能夠較好漫反射的淺色系列，讓自然光在室內(nèi)能夠充分的傳播，提高光的利用率降低電能的使用。

四、結語

綠色照明的提出不僅要求達到節(jié)約能源的目的，同時還要求減少對環(huán)境的影響，因此綠色照明是協(xié)調(diào)資源的優(yōu)化配置以及環(huán)境保護的主要課題，要解決好綠色照明工程問題，應加強專業(yè)照明設計隊伍的業(yè)務建設，提高照明設計質(zhì)量意識。既要保證正常的照明需求，同時還要減少資源消耗，降低環(huán)境的負荷能力。

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