1、照明系统设计之一光照设计照明系统设计之一：光照设计1.2 初步设计阶段 考虑照明系统 1确定照明种类、灯具型式、照度标准； 2确定应急照明电源型式； 3确定照明线路型号的选择及敷设方式。 4绘制照明灯具（包括应急照明及疏散照明）平面布置图，可以不连线； 施工图设计阶段1绘制照明平面图：标注灯具型号、容量、安装方式、标高，连接线路并标注回路编号、导线根数； 2确定应急照明电源型式； 3说明照明线路的选择及敷设方式；4. 绘制照明配电盘系统图。 照明设计标准建筑照明设计标准（GB50034-2010）。 全面规定了建筑物（包括工业、民用）内的照度标准、质量标准和节能标准。 制定了6类建筑108个最
2、常用房间或场所的照明功率密度（LPD）最大限值指标，作为强制性条文发布，对节能起了重要作用。 照明光源和镇流器的能效标准（1）制订了直管荧光灯（双端）、单端荧光灯、自镇流荧光灯、金卤灯、高压钠灯的能效限定值和节能评价值。其值用流明每瓦（lm/W）表示；规定的能效限定值是最低指标，必须达到才能生产、销售；节能评价值是较高指标，达到此值可认定为节能产品。（2）制订双端荧光灯、单端荧光灯、金卤灯、高压钠灯的镇流器的能效限定值和节能评价值。 照明质量1眩光限制 用灯具的遮光角来限制一定角度内的直射眩光 用“统一眩光值”（UGR）来评价不舒适眩光2色温和相关色温（Tcp） （1）色温含义 ：用绝对温度来
3、表示光源发光的颜色 （2）色温分级 ： 暖色（3300K）；间色（3300K5300K）；冷色（5300K）（3）色温应用 ： 与室内环境相宜，与照度协调，通常情况要求：低照度（约100200lx以下）用暖色温，如卧室、咖啡室等中照度（约200750lx）用中色温，如办公、会议、教室等高照度（约7501000lx以上）用冷色温，如体育场馆（4）存在问题：大多数（如办公、教室等）应选用中色温，而当前过多地、不恰当地选用冷色温。3显色性（1）表示在某种光源下观察对象颜色的真实程度（与天然光比较），用一般显色指数（Ra）衡量，Ra=100为最佳。（2）标准要求：按场所不同，要求不小于：90，80，6
4、0，40，20。对于有人经常停留和工作的场所，规定Ra80。对没有特别显色要求的工业场所，灯高大于6m时，可以降低要求。 照明器材的选择 正确、合理选用照明器材是关系到照明系统的使用安全可靠、技术先进、运行经济、高效节能和创造良好的照明环境的重要因素。照明器材主要包括光源、灯具和镇流器、控制器等。1照明光源选择（1）选用原则：1）发光效率高；2）显色性好，即显色指数高；3）使用寿命长；4）启点可靠、方便、快捷；5）性能价格比高。（2）具体选用意见：高度较低的工业场所、办公室、教室、医院、商场等无特殊装饰要求的，应使用直管荧光灯，不要用紧凑型荧光灯。坚持直管荧光灯选用的四项原则：三基色、细管径、
5、大功率、中色温 三基色：稀土三基色荧光粉灯管的显色指数从5775左右提高到85；光效有较大幅度提高（约高15%30%），寿命延长（提高约50%）。 细管径：传统的T12灯管直径38mm，到上世纪70年代末推出T8管，直径26mm，光效提高10%，寿命更长；到90年代又研制了更细管径的T5管，直径16mm。管径小，节省了汞和荧光灯用量，有利于环保；同时也节省了制灯材料，缩小了尺寸，有利于节能；小管径有利于提高灯具效率。鉴于此，新标准明确规定应选用管径26mm及以下灯管。按GB500342010规定，选用管径26的灯管，即T8或T5灯 大功率：用36W比18W的初建费和年运行费都更低，因小功率灯管
6、光效比较低。因此对于办公室、教室、生产车间等，在满足照度均匀度条件下，应采用长度1200mm灯管（T8-36W，T5-28W），不应采用长度600mm灯管（T8-18W，T5-14W）。 中色温：一般照明照度多在300750lx范围，用4000K左右中等色温更相宜，其光效也更高。而高色温（6000K）的灯管光效要低一些。其他场合的光源选择:1. 灯具安装高度较高的场所适宜用金卤灯，也可用中显色高压钠灯；对于显色性要求高的场所，可以用陶瓷金卤灯（Ra80）；对于没有显色性要求的工业场所，可以用光效更高、寿命更长的高压钠灯（Ra20）。2.安装高度高，且不易维护的场所（如高厅堂、烟囱障碍灯、航标灯
7、、桥的悬索灯等），宜选用高频无极荧光灯。其主要特点是使用寿命长（达56万小时）。同时，光效高（6070lm/W），显色性好（Ra达80），起点快捷、可靠。其他：不应选用荧光高压汞灯：金卤灯是在汞灯基础上发展的，其光效比汞灯约提高60%（400W为例），显色指数高，寿命更长，所以，新设计中不应再选用荧光高压汞灯，更不应选用光效更低的自镇流荧光高压汞灯。限制热辐射光源（普通照明用白炽灯、卤钨灯）的应用：其优点是显色性好，起点快速，便于调光；但由于光效低，寿命不长，所以要限制使用。除要求调光（荧光灯也可调光）、开关频繁和暂短工作以及特殊装饰要求等场外，不应采用。 灯具选择（1）重视灯具防触电的新要求
8、：灯具防触电分类取消0类，只有、类灯具的新规定。对于类灯具其外露导电部分应接PE线，这对设计、施工将是一个很大的变化。（2）重视提高灯具效率和利用系数：采取灯具效率高和维持率高的灯具，无特殊要求，应采用直接型灯具。(3) 配光合理：与房间体型特征（室型指数RI）相适应，以有效提高光的利用系数。一般说，房间的室形指数（RI）大，即大而低矮的房间，应选用宽配光灯具；而RI小，即小而高的房间，应选用窄配光灯具。 镇流器选择镇流器是一个耗能器件，同时对照明质量和电能质量有很大影响，因此，应给予关注。1) 荧光灯（紧凑型）镇流器：按新国标不应选用传统电感镇流器，应按不同条件选用电子或节能电感型，两者各有
9、其优点，但从发展看，电子镇流器以更好的能效、无频闪、无噪声、功率因数高等优势而获得更广的应用。选用电子镇流器，宜用谐波含量低的L级产品，并且应对谐波含量，特别是三次谐波含量提出具体限值。2）金卤灯和高压钠灯镇流器 ：这两种灯同样开发了节能电感型和电子镇流器，其性能比较，和前述直管荧光灯镇流器比较差不多，不过有些金卤灯电子镇流器并不是高频电流，有的仅几百赫兹频率，仍存在频闪。这两类灯一般功率较大，电子镇流器制造难度大，还要有一个稳定提高过程，需要在试用中总结经验，目前还以应用节能电感镇流器为主。 照明控制 为了方便使用，为了节能，应重视照明控制设计。应该按以下要求设计照明自动控制和手动开关：（1
10、）有利于利用天然光：如办公室、教室、生产车间等接近窗和远离窗分组开关；走廊、楼梯间、厕所等按天然光有无或强弱分组就地开关或远控。（2）有利于无人时自动关灯：如旅馆客房、住宅楼梯间等，有条件时，延伸到个人办公室。（3）便于管理，集中或自动定时开关灯：如侯机、侯车、商场、体育场馆、剧场、展厅等公共建筑，办公楼、旅馆的公用场所。（4）大房间应便于部分人或区段工作时能分组开关灯。（5）有利于按工作需要合理分组开关灯：如报告厅、多功能厅、电化教室等应满足靠近讲台暗光或关灯的要求。 严格限制照明功率密度（LPD）值，提高照明能效意义：新标准规定了七类建筑的最常用、量大面广的房间或场所的LPD最大限值，并作
11、为强制性条文（不包括住宅的LPD值）发布，对建筑照明领域内提高能效、节约能源有很重大的意义。LPD值的计算：LPD限值是规定一个房间或场所的照明功率密度最大允许值，设计中实际计算的LPD值不应超过标准规定值。计算式如下： W/m2 式中，P 单个光源的输入功率（含配套镇流器或变压器功耗），W； PL 单个光源的额定功率，W； PB 光源配套镇流器（或变压器）的功耗，W； S 房间或场所的面积，m2。设计中降低LPD值的措施 （1）首要的是提高光源的光效；（2）降低镇流器功耗； （3）提高利用系数UF，就是要选用效率高的灯具，以及和房间室形相适应的灯具配光，并注意合理提高房间顶棚、墙壁的反射比。
12、 （4）合理确定照度标准值，设计中，计算照度尽量控制在标准值，不要超过110%。 照明设计程序和应用（一般照明）：1应逐个房间或场所按使用条件确定照度标准；2初选光源、灯具、镇流器的类型、规格；3计算平均照度，使之符合规定的照度标准值，并使计算照度偏差不超过10% 4计算LPD值，和规定的LPD值（现行值）对比，不超过规定即符合要求。如果超过规定，应调整方案，至达到规定为止。1. 注意问题 不可将设计程序倒过来：即将规定的LPD限值当作单位面积安装功率，倒推算出光源数量。这样设计的结果是，虽符合LPD限值标准，但却不知道照度是多少？有两种极端的状态：一种是选用的光源等器材效率低，照度达不到标准
13、，甚至相差甚远；另一种是选用了很高效的光源等器材，计算照度可能超过标准值很多，甚至可以超过50%60%，这样就大大浪费了能源。2. 计算方法： 用利用系数法计算灯具数量。利用系数与灯具的光强分布（配光特性）、灯具的效率、灯具的悬挂高度、房间的大小及形状和室内各反射面的反射比等因素有关。在设计计算时，只要知道了房间的空间特征和各表面反射比，即可从灯具的利用系数表中查得利用系数，从而计算出灯具的数量。（1）室空间系数RCR设房间的长度为l，宽度为w，顶棚空间高度为，地板空间高度为，室空间高度为，若空间系数用RCR表示，则：(1)（2）有效空间反射比(2)式中 顶棚空间开口面积（即实际顶棚面积或有效
14、顶棚面积），;顶棚空间的内表面面积（实际顶棚面积与顶棚空间部分墙面面积之和），;顶棚空间内表面的平均反射比。若第i块表面的面积为，是该表面的实际反射比，则: .(3)（3）有效地板反射比(4)式中 地板空间开口面积（即实际地板面积或有效地板面积），;地板空间的内表面面积（实际地板面积与地板空间部分墙面面积之和），;地板空间内表面的平均反射比。其值仍按式(3)计算。 （4）墙面平均反射比.(5)式中 室空间部分包括门窗在内的总面积，;玻璃窗的面积，;玻璃窗的反射比，常近似地取为0.1。（注：一般不计玻璃窗的影响）（5）灯具的个数N .(6)式中 工作面上的平均照度，lx； （注：查规范）每个灯具
15、中光源的总光通量，lm；（注：查所选灯具的说明）U利用系数；（根据实际的室空间系数RCR、有效顶棚反射比CC 、墙面平均反射比用内插法得出。另外还要修正有效地板反射比20%的影响）A工作面面积，；K维护系数。（注：根据房间的污染特征,查规范、工具书） 各类数据： 1. 照明标准值：各功能分区照度值按现行国家标准建筑照明设计标准GB500342010执行。表 1 照度标准值（部分）场所参考平面及其高度照度标准值（lx）办公室0.75m300会议室0.75m300消防控制室地面300变配电室0.75m200泵房地面100餐厅（旅馆）0.75m200储藏室地面100电梯前厅（高档）地面150厕所地面
16、150走廊地面1002. 维护系数 （查谢秀颖电气照明技术P85,表4-1）表2. 维护系数环境污染特征工作房间或场所示例维护系数灯具擦洗次数(次/年)清 洁办公室、阅览室、仪器仪表装配车间0.82一 般商店营业厅、影剧院观众厅0.72污染严重铸工、锻工车间、厨房0.63室 外道路和广场0.723. 工作房间的表面反射比（查谢秀颖电气照明技术P115,表5-3）表3 工作房间表面反射比工作间表面反射比顶 棚0.60.8墙 面0.30.7地 面0.20.44. 办公建筑照明功率密度值（注：查规范）表.4 办公建筑照明功率密度值（部分）房间或场所照明功率密度（W/m2）对应照度值（lx）现行值目标
17、值普通办公室9300高档办公室、设计室15500会议室9300营业厅11300文件整理、复印、发行室9300档案室7200 计算实例：某办公室长7.8m，宽6.6m，高3.6m，照度标准值为300lx，安装高度为2.4m，工作面的高度为0.75m，灯具选用36W的T5高效双管荧光灯。计算灯具的个数过程如下：（1）求空间系数, , （2）求有效空间反射比a. 求有效顶棚反射比 取b. 求有效地板反射比 取c.求有效墙面反射比（3）确定利用系数a. b. 用直线内插法求利用系数（4）确定维护系数根据房间的污染特征： （5）灯具的个数：（注意：3350lx为一个光源，即一个灯管的光通量）（6）用功率密度法校验：所以在满足国家照度标准的同时，也满足国家要求的节能标准。所以在本办公室内可安装6盏36W的双管荧光灯.
