办公建筑公用空间照明节能优化设计

2022-09-11

据有关统计资料显示:我国国民经济的增长速度远远低于能源耗损增长速度, 经济增长1%, 能源耗损却要增长1.5%, 这种比例是严重失调的, 而合理的比例应该是经济增长1%, 能源耗损增长0.8%。

不得不说, 中国经济的增长速度, 是建立在能源的高消耗之上的。

如今, 节约能源、保护环境已经成为我国实施的长期的重大方针政策。在这种趋势下, 办公建筑的空间照明, 也开始逐渐朝着节能的方向发展。

一、办公室建筑照明效率特征

随着经济的发展, 办公建筑越来越多, 其中的照明设计也成为人们所关注的热点。笔者通过对某市的12栋办公建筑进行了能源审核, 统计出办公建筑中公用空间照明的用电量占建筑总用电量的13——20%[1]。

在大部分办公建筑的空间照明中, 耗电主要集中在三个地方:办公室、会议室、一般办公用辅助用房。根据对这12栋办公建筑的调查结果显示:普通办公室, 耗电功率密度约有47.6%集中在10≤LPD<18段, 其平均照明功率密度约为20 W/㎡;一般办公用辅助用房, 由于用途不同, 其耗电功率密度主要集中在三个区域:10≤LPD<18、LPD<10、28≤LPD<32, 并且每一个区域的耗电分布大约相同, 分别占33.3%左右, 一般办公用辅助用房的耗电功率密度约为179 W/㎡;会议室耗电功率密度同普通办公室相似, 约44.2%集中在10≤LPD<18段, 其平均照明功率密度略高于普遍办公室, 约为20.1W/㎡[2]。

二、办公建筑空间照明节能优化设计

(一) 选择合适的光源和灯具

办公建筑公用空间照明在进行节能设计时, 首先要选择符合节能环保的光源。在办公建筑中, 由于层高普遍低于4.5米, 这就对照明的光源提出了较高的要求。通常在选择合适的光源和灯具时, 要考虑到以下四个因素:第一, 色温。根据《建筑照明设计标准》的相关规定, 在办公建筑中的办公室、会议室等, 一般应选择用的灯具;而对于设计室、计算机房等, 应选择色温的冷色调灯具, 这样才能使工作场所不因色彩发生变化而影响原有的设计色彩图;而对于多功能展示厅、陈列厅等地方, 应该选择色温的暖色调灯具。第二, 显色指数。根据《建筑照明设计标准》的相关规定, 办公室的光源显色指数必须大于等于80;如果是美术工作室, 对光源的显色指数要求更高, 不得小于90.第三, 光效。通常, 办公建筑为了达到照明节能的效果, 应选择高光效、高保持率的灯具[3]。第四, 眩光。在办公建筑照明的优化设计中, 一定要考虑到眩光的因素。通常宜选择发光面积大、亮度低的曲线灯具。因为此类灯具在30°的方向光线最强, 灯具的正下方光线较弱, 这样一来, 就能很好地避免作业时与视线的重合, 在一定程度上防止了眩光。办公建筑公用空间照明在进行节能设计时, 根据以上四个方面的因素, 再结合办公建筑的普遍层高, 以及常用的节能电光源技术指标 (表1) , 宜选择光效高、显色指数高、且寿命长的三基色细管径荧光灯。

(二) 灯具附件的选择

通常, 在办公建筑空间照明节能优化设计中, 人们将眼光过多聚焦在光源和灯具的选择上, 而忽略了灯具配件也是节能设计的一个重点。以直管荧光灯为例, 其镇流器有普通电感镇流器、节能电子镇流器两种。在使用的过程中, 普通的电感镇流器具有明显的不足, 而节能电子镇流器在使用过程中, 可以提高灯管的光效, 如果以1.2m的灯管为例, 使用电子镇流器可以使得灯管光效工频提高10%。再加上电子镇流器本身功耗低, 也会在一定程度上降低灯的总输入功率。这些都是普通电感镇流器所不具备的[4]。除此之外, 电子镇流器还有很多优点, 如:噪声低、恒功率、消除频闪、发光稳定、使用更加方便灵活。

(三) 布灯与照明控制

在办公建筑公用空间进行照明设计时, 采用一般照明的方式。但在布灯时, 则要遵循一定的原则:在满足区域照明的前提下, 对一些非长期停留的区域, 如走道、打印区等进行适当的调整, 以达到节能照明的目的;而对于照明度要求高的办公区域或工厂, 在布灯时要根据生产、工作的过渡以及堆放区, 适当地降低照明度。办公建筑公用照明区在进行照明控制时, 要以照明区域不同特点和要求为依据, 尽可能优化照明控制, 以达到节能的照明效果。但在设计照明控制时, 也不要忽略控制的便捷性。例如, 在办公照明区域优化照明控制时, 可选择分组的控制方式, 以实现分组照明的效果, 达到节能的目的。在进行分组控制时, 一定要保证所控制的灯具与侧窗平行, 这样就可以关闭侧窗附近不使用区域的灯具, 避免产生不必要的浪费;另外, 对于走廊、楼梯等区域, 可采用声控模式;在门厅、前台等公共场所, 可采用调光及光感相结合的模式[5]。

(四) 合理利用自然光

办公建筑公用空间的照明设计在优化过程中, 一定要充分利用自然光。通常, 在办公建筑公用空间可利用的自然光主要通过开窗采光的方式。一般情况下, 自然光漫射度与窗敞开度成正比, 但这并意味合理利用自然光, 就是要将窗敞开到最大。因为自然光中的强光线会对室内产生刺激感, 从而影响办公区域工作的人。因此, 在设计时, 既要满足自然采光的需要, 又要经过二次处理, 使得光线变为舒适光线。

(五) 对办公建筑重点区域的照明进行优化设计

根据办公建筑空间区域照明的使用情况, 在节能设计时, 可有针对性地对办公建筑中具有优化潜力的区域进行优化设计。

(1) 门厅。门厅照明的节能优化设计, 可以根据照明分区进行。通常, 办公建筑的门厅空间高大, 最好采用低眩光的灯具, 并设置场景开关控制, 既满足门厅照明需求, 又达到节能目的。此外, 在门厅照明优化设计中, 还要注意采光的动态跟踪和照明的动态补偿。

(2) 会议室。会议室在进行照明节能设计时, 应以会议室的形式作为主要参照。通常, 会议室的主要形式有:电话会议模式、讨论模式、视频会议模式等, 在优化设计过程中, 可根据会议室的具体情况, 采用不同的照明方式, 以满足照明的需求。因此, 会议室的照明设计, 最好要多样化, 可采用LED筒灯、射灯、灯带等组合方式, 才能满足不同模式下的采光需求。

(3) 报告厅。报告厅的使用形式有很多, 主要包括:报告模式、联谊模式、会餐模式、视频会议模式等。在进行照明设计时, 同会议室照明节能设计相同, 也要根据报告厅的具体使用形式, 选择不同的采光模式。另外, 报告厅的照明设计最好使用高显色金卤灯和LED灯带的组合。

(4) 餐厅。通常, 办公区域的餐厅一般集中在早、午间使用, 为了达到节约的目的, 最好选择低眩光的LED灯筒灯。另外, 在控制模式下, 可以选择由餐厅工作人员进行控制的人工模式, 这样既可减少设备成本, 又达到节约照明的目的。

(5) 电梯厅。电梯厅照明的节能设计, 应重点考虑其不同使用模式——白天光感模式、夜间动态监测模式、夜间强制启动模式, 可选择自动调节的照明模式, 最好选择低眩光LED筒灯、射灯、少量灯带组合。

(6) 卫生间。办公建筑中的卫生间, 一般都是长时间照明的区域, 且每一个马桶位置, 就有一个LED射灯, 为了达到节能的优化设计, 除了洗手台的位置, 其他地方要尽量少使用灯带。

(7) 走廊。办公建筑中的走廊, 在进行照明节能设计时, 最好选择利用系数高的灯具, 如:LED灯具, 并且采用直接照明的方式。

三、结束语

总而言之, 办公建筑公用空间节能照明潜力很大, 在设计时应考虑到各种可行的措施, 采用先进的技术、使用更为节能的灯具、且有针对性进行合理的节能设计, 才是真正达到节能的目的。

摘要：办公室建筑由于人员密集, 对照明要求较高, 势必会产生一定的照明耗电浪费。但是, 随着节能环保理念的深入, 办公建筑也开始逐渐朝着节能设计方向发展。这就要求必须对办公建筑的空间照明进行优化设计, 不断提高电能的利用率, 最大限度地降低电能的消耗。本轮文以办公建筑的公用空间照明为出发点, 对其节能优化设计进行了详细的研究, 具有一定的社会价值。

关键词：办公建筑,空间照明,节能,优化设计