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大型地下车库绿色照明设计探讨

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-04-29  来源:《电气&智能建筑》  作者:于香玲
  随着国家经济的快速发展,土地资源越来越紧缺,高层、超高层建筑越来越多。为保证建筑使用的舒适及便捷度,节省土地面积,地下空间的利用越来越被人们重视,同时为解决停车难的问题,大规模、超大规模的地下车库成为现代建筑不可或缺的配套设施。现代建筑中除了空调系统能耗以外,照明系统占建筑总能耗的比重位列第二,在世界能源日趋紧张及自然环境不断恶化的今天,照明系统的节能和环保应越来越引起设计师和业主的高度关注。
 
  江苏省作为全国的经济大省,为响应国家号召推广绿色建筑,设立了绿色建筑发展专项资金,出台奖励政策,编制了《江苏省绿色建筑设计标准》DGJ32/J 173-2014(以下简称《省绿标》),已于2015年1月实施。本文从省绿标的执行,结合国标《建筑照明设计标准》GB50034-2013,从以下几个方面谈大型地下车库绿色照明设计。
 
  1 光源、灯具及附件的选择
 
  科学选用高效光源是照明节能设计的核心,《省绿标》提出应优先采用T5荧光灯、LED,当然还有三基色T8荧光灯也是节能光源,一般工作场所不应选用荧光高压汞灯、自整流高压汞灯、普通白炽灯。公共车库显色指数Ra要求不低于60,对LED光源而言则性价比更高。LED光源具备以下特点和优势,更适宜在车库得到广泛的应用。
 
  LED光源高效节能,能实现70~100lm/W的实用光效;寿命长,成熟产品寿命可达3万小时以上,减少更换光源次数;不含汞等有害元素,绿色环保;启动性能好,快捷可靠;调光方便,可控性强,利用人体感应控制或照度感应控制等,实现自动开关或调光,继而调节照度。车库中采用LED感应灯,通过智能控制技术,能实现车主行驶进出地下车库时,感应灯能快速启动,提供充足照明以便通行;当没有车辆出入的时候,自动转换到节电照明状态,为监控提供充足照明,长时间运行下来地下车库照明节电量将非常可观。
 
  设计时需注意,《省绿标》要求面积大于20000m2的公共建筑使用LED照明的面积应不小于建筑物总面积的5%.建筑电气设计未进行照明设计时,但这里应说明,并对后续设计可能使用LED照明按条文提出相应要求。
 
  灯具及附件在照明节能中也是十分重要的。对于地下车库,应该选用不低于标准规定效率值的高效灯具,至于荧光灯则应选用高效优质电子镇流器或节能型电感镇流器,当采用电感镇流器时,应设就地电容补偿装置,使其功率因数达0.9以上。电子镇流器还要考虑谐波,后文详述。
 
  2 照度和功率密度值应满足规范的规定
 
  标准规定车库照度标准值50lx,对应的功率密度限值不大于2W/m2.照明节能设计的关键就是在保证设计照度的前提下降低LPD值。要求既要有足够的照度和舒适的视觉环境,以满足人们心理和生理上的健康需求,还要最大限度地降低照明系统的能源消耗。
 
  根据公式LPD=E/(η×U×K)
  由公式LPD=ΣΡ/S,E=N×φ×U×K/S,η=φ/P,将E和η的公式稍作变换带入LPD的计算公式得出;
  LPD:功率密度值;P:单个光源的输入功率;S:面积;E:平均照度;N:光源数量;U:利用系数;K:灯具维护系数;φ:单个光源的光通量);
 
  由上述公式可见,在照度值和灯具维护系数相对固定的情况下,要降低LPD值,就要优先选用高光效的光源和灯具,还有低功耗的镇流器或变压器;再就是通过合理提高房间顶棚、墙壁的反射比等来提高利用系数。
 
  3 照明节能控制措施
 
  照明节能控制措施,可采取感应延时、光控延时、声控延时控制或定时控制等一种或多种集成的控制方式,或采用智能灯光控制系统。
 
  传统的手动开关控制虽然简单,却难以实现“人走灯灭”和按需照明的功能,特别是地库,面积较大,照明控制往往是采用成列成片控制,也没有人去随时关闭无关区域的灯,常常出现区域内人员很少,却开启大片灯或全部灯的情况,造成不必要的能源浪费。设计中应该考虑此部分的节能控制,根据不同建筑运营业态的不同部位,在照明配电回路设计时,合理划分照明回路,采用间隔供电,为节能运行(某个时间段关闭部分照明)创造条件。
 
  有条件时,可采用智能灯光控制系统。如基于时间控制器的控制方式,系统通过DDC控制模块实现定时控制,白天人多车多时,照明灯、车道灯全天开启;入夜至20:30,关掉部分照明灯、车道灯;到后半夜仅保留部分车道灯。系统还应另外设置手动控制,便于在不同的天气条件下,管理人员手动控制车库照明。当项目采用BA系统时,可以将DDC控制模块接入BA系统,实现车库照明上位机控制,管理人员可以通过上位机调整车库照明时段,达到照明的节能的目的。
 
  4 其它需要注意事项
 
  (1)重视消防应急照明的能耗。《省绿标》特别规定火灾应急疏散照明自备蓄电池时,应采用LED灯。这是因为应急照明大多带有蓄电池供电,虽然应急照明平时可能关闭并不用电,而疏散照明一般是常亮, 但蓄电池的供电一直存在,且蓄电池到达寿命就必须更换,更换的蓄电池也是一个污染,寿命短而更换下来的光源也会是个污染。LED光效高而寿命长,同样照度标准下,大大减少了光源更换次数和应急照明容量,相应减少蓄电池容量,也实现了绿色供电,还降低保护电器和导体的工程造价。
 
  (2)注意谐波的危害。《电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)》GB17625.1-2012,对25W以下灯具的谐波限值规定很宽(3次谐波不超过86%)。如果建筑内大量使用25W以下气体放电灯,3次谐波以及3的奇倍数次谐波在三相四线制的中性线上叠加,使中性线电流大大增加,增加电能损耗,甚至会使线路过热而引发火灾;大量谐波还会污染电网,导致电能质量降低。因此光源尽量大于25W,其次镇流器之类的附件λ≤30%.
 
  (3)对于一直需要照明的车库,《省绿标》规定照明设计除满足规范要求外,还应尽量利用天然光,探寻对天然光的利用:设置采光井、光导管、光纤维等导光设备,通过技术手段获取天然光。比如设计天然光导光系统,合理结合地面条件和室外景观绿化来布置光导管的位置和数量,将天然光导入采光不足的地下车库,增加对天然光的利用率,节省白天人工照明能耗,创造健康的光环境;夜间车库内的灯光通过光导照明装置逆向反射,在地面形成夜间灯光景观,成为新的景观亮点。
 
  5 结束语
 
  目前,我国能源问题供应日益紧张,国家大力推动绿色建筑发展,加强新建建筑节能工作,编制了一系列的绿色建筑设计规范和评价标准,制定了单位能耗指标,我们应更深入的学习规范,让设计满足规范要求,最大限度地节约能源、保护环境。
 
  参考文献
  1 中国建筑科学研究院主编.《建筑照明设计标准[S]》(GB50034-2013).北京:中国建筑工业出版社,2014
  2 江苏省住房和城乡建设厅科技发展中心.《江苏省绿色建筑设计标准[S]》(DGJ32/J 173-2014).南京:江苏凤凰科学技术出版社,2014
  3 中国电力科学研究院等编.《电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)[S]》(GB17625.1-2012).北京:中国标准出版社,2013
 
 
 
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