建筑照明设计标准

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2012-06-25
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建筑照明设计标准
6 照明节能
6.1 照明功率密度值
6.1.1 本条规定了居住建筑的照明功率密度值。当符合第4.1.3和第4.1.4条的规定,照度标准值进行提高或降低时,照明功率密度值应按比例提高或折减。居住建筑的照明功率密度值是按每户来计算的。居住建筑国内外照明功率密度值对比见表15。


  根据调查结果,约半数住户LPD在5~10W/m2之间,户平均为8.93W/m2,北京市《绿色照明工程技术规程》DBJ 01—607—2001(以下简称北京市绿照规程)为7W/m2,台湾的调查结果为7W/m2,本标准现行值定为7W/m2,目标值定为6W/m2。

  6.1.2 本条为强制性条文,规定了办公建筑照明的功率密度值。当符合第4.1.3和第4.1.4条的规定,照度标准值进行提高或降低时,照明功率密度值应按比例提高或折减。办公建筑国内外照明功率密度值对比见表16。

  由表16可知:
  1 将办公室分为普通办公室和高档办公室两种类型是符合我国国情的,而且更加有利于节能。重点调查对象多为高档办公室,其平均照明功率密度为20W/m2,本标准为了节能,将高档办公室定为18W/m2,目标值定为15W/m2。从调查结果看,半数被调查办公室在10~18W/m2之间,本标准将普通办公室定为11W/m2,目标值定为9W/m2。

  2 从调查结果看,半数的会议室在10~18W/m2之间,而美国接近17W/m2,日本为20W/m2,根据我国的照度水平及调查结果,本标准定为11W/m2,目标值定为9W/m2。

  3 国外营业厅的照明功率密度均较高,在26~35W/m2之间,而我国的调查结果多数小于1OW/m2,考虑到我国的照度水平及调查结果,本标准定为13W/m2,目标值定为11W/m2。

  4 文件整理、复印和发行室,只有俄罗斯有相应标准,且其值较高为25W/m2,本标准和我国的照度水平相对应,定为11W/m2,目标值定为9W/m2。

  5 档案室多数在10~18W/m2之间,根据所规定照度,本标准定为8W/m2,目标值定为7W/m2。

  6.1.3 本条为强制性条文,规定了商业建筑的照明功率密度值。当符合第4.1.3和第4.1.4条的规定,照度标准值进行提高或降低时,照明功率密度值应按比例提高或折减。商业建筑国内外照明功率密度值对比见表17。

  由表17可知,商业建筑照明重点调查的照明功率密度平均为30.7W/m2,日本为20W/m2,美国为22.6W/m2,俄罗斯为25W/m2,北京市为30W/m2。本标准结合我国情况,为节约能源,高档商店营业厅定为19W/m2,目标值定为16W/m2;一般商店营业厅定为12W/m2,目标值定为1OW/m2;因超市净高较高,一般超市营业厅定为13W/m2,目标值为11W/m2;高档超市营业厅定为20W/m2,而目标值定为17W/m2。

  6.1.4 本条为强制性条文,规定了旅馆建筑的照明功率密度值。当符合第4.1.3和第4.1.4条的规定,照度标准值进行提高或降低时,照明功率密度值应按比例提高或折减。旅馆建筑国内外照明功率密度值对比见表18。



  
  由表18可知:
  1 客房照明功率密度平均约为12W/m2,日本和北京标准均为15W/m2,只有美国很高,约为27W/m2,根我国实际情况,本标准定为15W/m2,而目标值定为13W/m2。
  2 中餐厅调查结果平均为17~20W/m2之间,而多数在10~15W/m2之间,根据我国实际情况,本标准定为13W/m2,而目标值定为11W/m2。
  3 多功能厅调查结果平均为23W/m2,因只考虑一般照明,本标准定为18W/m2,而目标值定为15W/m2。
  4 客房层走廊调查结果为平均5.8W/m2,日本为1OW/m2,而北京为6W/m2,本标准定为5W/m2,而目标值定为4W/m2。
  5 门厅参考国外标准,本标准定为15W/m2,而目标值定为13W/m2。

  6.1.5 本条为强制性条文,规定了医院建筑的照明功率密度值。当符合第4.1.3和第4.1.4条的规定,照度标准值进行提高或降低时,照明功率密度值应按比例提高或折减。医院建筑国内外照明功率密度值对比见表19。




  由表19可知:
  1 治疗室和诊室的照明功率密度重点调查结果约半数在5~1OW/m2之间,而普查约半数在10~15W/m2之间,平均值约为12W/m2,北京市定为15W/m2,美国稍高些为17W/m2;日本诊室最高为  30W/m2,治疗室为20W/m2,根据我国实际情况定为11W/m2是可行的。目前多数低于此水平,照度水平较低,而目标值定9W/m2。
  2 化验室重点调查结果平均为11W/m2,而普查平均为15W/m2,多数医疗人员反映较暗,应提高照度到500lx,故相应的功率密度,定为18W/m2,而目标值定为15W/m2。
  3 手术室调查结果平均为20W/m2,日本、美国及北京市的标准均很高,考虑到本标准所对应的照度及所规定的功率密度均为一般照明,故定为30W/m2,而目标值定为25W/m2。
  4 候诊室调查结果多数在1OW/m2以下,平均值约9~14W/m2之间,考虑其照度应低于诊室照度,本标准定为8W/m2,而目标值定为7W/m2。
  5 病房的照明功率密度多数在1OW/m2以下,平均值为6~7W/m2,美国、日本和北京市的标准稍高些,本标准定为6W/m2,而目标值定为5W/m2。
  6 护士站大多数的照明功率密度在15W/m2以下,平均值为9~11W/m2,本标准定为11W/m2,而目标值定为9W/m2。
  7 药房多数的照明功率密度在20W/m2以下,而美国和日本分别为25W/m2和30W/m2,考虑到药房需有500lx的水平照度,从而提供较高的垂直照度,故本标准定为20W/m2,而目标值定为17W/m2。
  8 重症监护室的照度为300lx,本标准定为11W/m2,而且标值定为9W/m2。

  6.1.6 本条为强制性条文,规定了学校建筑的照明功率密度值。当符合第4.1.3和第4.1.4条的规定,照度标准值进行提高或降低时,照明功率密度值应按比例提高或折减。学校建筑国内外照明功率密度值对比见表20。



  由表20可知:
  1 根据调查,我国大多数教室照明功率密度均在15W/m2以下。多数教室照度较低,达到300lx的教室很少。美国为17W/m2、日本为20W/m2、俄罗斯为20W/m2,这些国家教室的照度约为500lx,考虑到我国照度为300lx,将教室定为11W/m2,目标值定为9W/m2。阅览室照明功率密度与教室相同。
  2 实验室的照明功率密度调查结果,多数在15W/m2以下,平均为10.7~13W/m2,而美国、日本及俄罗斯在20~30W/m2之间,本标准考虑到实验室与普通教室照度标准相同,故定为11W/m2,目标值定为9W/m2。
  3 美术教室的照明功率密度调查结果多数在20W/m2以下,实际照度应为500lx,故本标准定为18W/m2,目标值定为15W/m2。
  4 多媒体教室的照度要求较低,功率密度多数在15W/m2以下,故功率密度定为11W/m2,目标值定为9W/m2。

  6.1.7 本条为强制性条文,规定了工业建筑的通用房间或场所、机电工业、电子和信息产业的房间或场所的照明功率密度(LPD)值。当符合第4.1.3和第4.1.4条的规定,照度标准值进行提高或降低时,照明功率密度值应按比例提高或折减。制订的主要依据是:
  1 对全国六大区,各类工业建筑共计645个房间或场所普查和重点实测调查的数据,进行平均值计算和分析,折算到对应照度作为主要依据。
  2 对原国标GB 50034—92中附录六“室内照明目标能效值(建议性)”的数据,设定了相应条件,经计算求出与本标准相应照度的LPD值作为主要参考。
  3 参考了美、俄等国的相关标准。

  在制订各类场所的LPD值时,进行了典型的计算分析,考虑了合理使用的光源、灯具及场所防护要求、维护系数等状况,并留有适当的余地。
鉴于典型计算分析中,房间的室形指数按1或大于1取值;当室形指数小于1时,利用系数将有所下降,因此可将规定的LPD值适当增加。

  工业建筑各类场所国内外照明功率密度值对比见表21。

  6.1.8 有些场所为了加强装饰效果,安装了枝形花灯、壁灯、艺术吊灯等装饰性灯具,这种场所可以增加照明安装功率。增加的数值按实际采用的装饰性灯具总功率的50%计算LPD值,这是考虑到装饰性灯具的利用系数较低,所以假定它有一半左右的光通量起到提高作业面照度的效果。设计应用举例如下:
设某场所的面积为100m2,照明灯具总安装功率为2000W(含镇流器功耗),其中装饰性灯具的安装功率为800W,其他灯具安装功率为1200W。按本条规定,装饰性灯具的安装功率按50%计入LPD值的计算则该场所的实际LPD值应为:


 
  6.1.9 商店营业厅设有重点照明的,应增加其LPD允许值,可按该层营业厅全面积增加5W/m2,以便于实施。

  6.2 充分利用天然光

  6.2.1 本条指明房间的天然采光应符合《建筑采光设计标准》GB/T 50033的规定。

  6.2.2 室内天然采光随室外天然光的强弱变化,当室外光线强时,室内的人工照明应按照人工照明的照度标准,自动关掉一部分灯,这样做有利于节约能源和照明电费。

  6.2.3 在技术经济条件允许条件下,宜采用各种导光装置,如导光管、光导纤维等,将光引入室内进行照明。或采用各种反光装置,如利用安装在窗上的反光板和棱镜等使光折向房间的深处,提高照度,节约电能。

  6.2.4 太阳能是取之不尽、用之不竭的能源,虽一次性投资大,但维护和运行费用很低,符合节能和环保要求。经核算证明技术经济合理时,宜利用太阳能作为照明能源。

  7 照明配电及控制

  7.1 照明电压

  7.1.1 按我国电力网的标准电压,一般照明光源采用220V电压:对于大功率(1500W及以上)的高强度气体放电灯有220V及380V两种电压者,采用380V电压,以降低损耗。

  7.1.2 按国际电工委员会(IEC)关于安全特低电压(SELV)的规定。

  7.1.3 对照明器具实际端电压的规定。这个规定是为了避免电压偏差过大,因为过高的电压会导致光源使用寿命的降低和能耗的过分增加;过低的电压将使照度过分降低,影响照明质量。本条规定的电压偏差值与国标《供配电系统设计规范》GB 50052—95的规定一致。

  7.2 照明配电系统

  7.2.1 照明安装功率不大,电力设备又没有大功率冲击性负荷,共用变压器比较经济:但照明最好由独立馈电线供电,以保持相对稳定的电压。照明安装功率大,采用专用变压器,有利于电压稳定,以保证照度的稳定和光源的使用寿命。

  7.2.2 本条规定的几类电源符合应急照明的可靠性要求。应根据建筑物的使用要求和实际电源条件选取。在具备有接自电网的第二电源时,优先采用此方式,比较经济,且持续时间长;当为消防和(或)生产、使用需要,设置应急发电机组时,宜采用此电源,持续时间可以较长,但转换时间较长,不能作为安全照明电源;当不具备以上两种电源条件时,应采用蓄电池组,其可靠性高,转换快,但持续时间较短。
蓄电池组,可以是灯具内装(或灯具旁),也可以是集中或分区集中设置的蓄电池装置,包括EPS或UPS等装置。
对于重要场所,也可采用以上三种方式中任意两种的组合。

  7.2.3 用蓄电池作疏散标志的电源,能保证其可靠性。安全照明要求转换时间快,应采用电力网线路或蓄电池,而不应接自发电机组;接自电力网时,至少应和需要安全照明地点的电力设备分开。备用照明通常需要较长的持续工作时间,其电源接自电力网或发电机组为宜。

  7.2.4 配电系统的常规接线方式。

  7.2.5 使三相负荷比较均衡,以使各相电压偏差不致差别太大。

  7.2.6 为了减少分支线路长度,以降低电压损失。

  7.2.7 限制每分支回路的电流值和所接灯数,是为了使分支线路或灯内发生短路或过负载等故障时,断开电路影响的范围不致太大,故障发生后检查维修较方便。

  7.2.8 插座回路应装设剩余电流动作保护器,所以和照明灯分接于不同分支回路,以避免不必要的停电。

  7.2.9 保持灯的电压稳定,可以使光源的使用寿命比较长,同时使照度相对稳定。

  7.2.10 由于气体放电灯配电感镇流器时,通常其功率因数很低,一般仅为0.4~0.5,所以应设置电容补偿,以提高功率因数。有条件时,宜在灯具内装设补偿电容,以降低照明线路电流值,降低线路能耗和电压损失。

  7.2.11 气体放电灯在工频电流下工作,将产生频闪效应,对某些视觉作业带来不良影响。通常将邻近灯分接在三相,至少分接于两相,可以降低频闪效应。对于采用高频电子镇流器的气体放电灯,则消除了频闪效应。

  7.2.12 按灯具分类标准的规定。

  7.2.13 用安全特低电压(SELV)时,其降压变压器的初级和次级应予隔离。二次侧不作保护接地,以免高电压侵入到特低电压(50V及以下)侧,而导致不安全。

  7.2.14 分户计算电量,有利于节电。

  7.2.15 配电系统的接地、等电位联结,以及配电线路的保护等要求,均应符合国标《低压配电设计规范》GB 50054的有关规定。

  7.3 导体选择

  7.3.1 照明线路采用铜芯,有利于保证用电安全、提高可靠性,同时可降低线路电能损耗。

  7.3.2 选择导线截面的基本条件。

  7.3.3 气体放电灯及其镇流器均含有一定量的谐波,特别是使用电子镇流器,或者使用电感镇流器配置有补偿电容时,有可能使谐波含量较大,从而使线路电流加大,特别是3次谐波以及3的奇倍数次谐波在三相四线制线路的中性线上叠加,使中性线电流大大增加,所以规定中性线导体截面不应小于相线截面,并且还应按谐波含量大小进行计算。

  7.3.4 常规要求。

  7.4 照明控制

  7.4.1 在白天自然光较强,或在深夜人员很少时,可以方便地用手动或自动方式关闭一部分或大部分照明,有利于节电。分组控制的目的,是为了将天然采光充足或不充足的场所分别开关。

  7.4.2 体育场馆等公共场所应有集中控制,以便由工作人员专管或兼管,用手动或自动开关灯;可以采用分组开关方式或调光方式控制,按需要降低照度,有利于节电。

  7.4.3 保证旅客离开客房后能自动切断电源,以满足节电的需要。

  7.4.4 这类场所在夜间走过的人员不多,深夜更少,但又需要有灯光,采用声光控制等类似的开关方式,有利于节电。本条和国标《住宅设计规范》GB 50096-1999的规定一致。

  7.4.5 每个开关控制的灯数宜少一些,有利于节能,也便于维修。一般说,较小房间每开关可控1~2支灯泡(管);中等房间每开关可控3~4支灯泡,大房间每开关可控4~6支灯泡。

  7.4.6 控制灯列与窗平行,有利于利用天然光:按车间、工序分组控制,方便使用,可以关闭不需要的灯光;报告厅、会议厅等场所,是为了在使用投影仪等类设备时,关闭讲台和邻近区段的灯光。

  7.4.7 对于一些高档次建筑和智能建筑或其中某些场所,有条件时,可采用调光、调压或其他自控措施,以节约电能。

  8 照明管理与监督

  8.1 维护与管理

  8.1.1 以用户为单位分别计量和考核用电,这是一项有效的节能措施。

  8.1.2 建立照明运行维护和管理制度,是有效的节能措施。有专人负责,按照标准规定清扫光源和灯具。按原设计或实际安装的光源参数定期更换。

  8.1.3 大型、重要建筑的物业管理部门,对重点场所,应定期巡视、测试或检查照度,以确保使用效果和各项节能措施的落实。

  8.2 实施与监督

  8.2.1~8.2.4 设计单位自审自查、指定机构按本标准审查设计、施工监理和竣工验收是贯彻实施本标准的四个重要环节。首先设计单位的设计图由本单位指定技术负责人自审;照明施工图提交专门的审图机构审查;施工阶段,由工程监理机构监理;竣工验收阶段,由法定检测部门按本标准规定检测后,予以验收。
附录A 统一眩光值(UGR)

  室内照明的不舒适眩光评价指标是根据国际照明委员会(CIE)的117号出版物《室内照明的不舒适眩光》(1995)编制的。其技术报告的英文名称为“Discomfort Glare in Interior Lighting”。本附录引用了该出版物的UGR计算公式。
附录B 眩光值(GR)

  室外体育场的眩光评价指标是根据国际照明委员会(CIE)的112号出版物《室外体育和区域照明的眩光评价系统》(1994)编制的。该出版物的英文名称为“Glare Evaluation System for Use Within Outdoor Sports and Area Lighting”。本附录引用该出版物的GR计算公式。