摘要: 我國新修訂的《國家建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034-2004)于2004年12月正式實(shí)施,該標(biāo)準(zhǔn)首次新增了照明節(jié)能設(shè)計(jì)與管理的技術(shù)條款,采用照明功率密度(LPD)指標(biāo)來衡量建筑照明設(shè)計(jì)的能效水平,本文通過對(duì)我國目前辦公建筑照明能效水平的調(diào)查研究,以及對(duì)國內(nèi)外相關(guān)能效標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的分析,重點(diǎn)介紹了《國家建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034-2004)中辦公建筑的照明功率密度指標(biāo)的研究確定過程。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的辦公建筑照明功率密度設(shè)計(jì)指標(biāo)其效率等級(jí)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。
關(guān)鍵詞: 照明設(shè)計(jì) 照明功率密度值(LPD)
1.前言
新修訂的《國家照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034-2004)已于2004年4月由建設(shè)部正式頒布,2004年12月1日開始實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)建設(shè)部建標(biāo)[2002]85號(hào)文要求,在國家發(fā)展改革委/UNDP/GEF中國綠色照明工程促進(jìn)項(xiàng)目的資助下,組織有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究部門和專家共同研究制定的。新版標(biāo)準(zhǔn)主要有三大特點(diǎn),一是照度水平比1992年版的舊標(biāo)準(zhǔn)有較大提高,二是對(duì)建筑照明的質(zhì)量有了更高要求,三是標(biāo)準(zhǔn)第一次規(guī)定了我國七類建筑主要照明場所的最大功率密度值(LPD),即每平方米建筑面積照明用電功率限定指標(biāo),這七類建筑包括居住、辦公、商業(yè)、旅館、醫(yī)院、學(xué)校、和工業(yè)建筑,除居民建筑外,其它六類建筑照明場所的功率密度限定值在標(biāo)準(zhǔn)中被規(guī)定為強(qiáng)制性條文。該標(biāo)準(zhǔn)的頒布充分反映了為滿足我國全面建設(shè)小康社會(huì)的新形勢和新要求,有必要把照度水平和照明質(zhì)量提升到一個(gè)新的水準(zhǔn),向國際先進(jìn)水平靠攏;同時(shí)反映了照明用電必須致力于提高利用效率,最大限度地節(jié)約電能,促進(jìn)資源和環(huán)境的保護(hù),以適應(yīng)我國的能源形勢和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展的總要求。本文著重闡述在該標(biāo)準(zhǔn)的擬定過程中,辦公建筑照明功率密度值的研究設(shè)定方法。
2. LPD指標(biāo)的設(shè)定原則和方法
2.1 LPD指標(biāo)的定義
這里首先給出標(biāo)準(zhǔn)中與照明功率密度相關(guān)的幾個(gè)重要定義。
照明功率密度標(biāo)準(zhǔn)采用照明功率密度(LPD)作為建筑照明的評(píng)價(jià)指標(biāo),照明功率密度是指單位建筑使用面積的照明總安裝功率密度(W/m2)。標(biāo)準(zhǔn)所采用照明功率密度(LPD)是指每個(gè)使用房間的最大照明安裝功率密度,而并非指整棟建筑的照明功率密度。
單位建筑使用面積是指房間使用的面積(m2),不包括公共使用的面積。
總安裝功率是指照明系統(tǒng)的總安裝功率,它包括所采用光源的功率、鎮(zhèn)流器、限流器、照明控制器的全部功率,室內(nèi)照明安裝功率應(yīng)以室內(nèi)最大功率(W)的照明作為基準(zhǔn)計(jì)算。
2.2 LPD指標(biāo)設(shè)定原則
《國家照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034-2004)制訂的總原則是依據(jù)對(duì)我國目前建筑照明實(shí)際情況和設(shè)計(jì)情況的調(diào)查分析,參考國際上一些發(fā)達(dá)國家的照明節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合我國照明產(chǎn)品性能指標(biāo),在經(jīng)過論證和綜合經(jīng)濟(jì)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)制定,標(biāo)準(zhǔn)要在推進(jìn)我國高效照明產(chǎn)品的運(yùn)用,提倡科學(xué)合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及加強(qiáng)監(jiān)督管理等措施,促進(jìn)我國的綠色照明事業(yè)發(fā)揮重要作用。
因此,標(biāo)準(zhǔn)中確定LPD值的具體辦法是通過重點(diǎn)實(shí)測調(diào)查和設(shè)計(jì)普查數(shù)據(jù)結(jié)果,基本掌握我國目前建筑照明功耗的效率水平,收集國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行對(duì)比分析,同時(shí)組織經(jīng)驗(yàn)豐富的照明設(shè)計(jì)專家針對(duì)具體的照明場所進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算,對(duì)設(shè)定的LPD值進(jìn)行可行性分析,以保證LPD設(shè)定的合理性、科學(xué)性和先進(jìn)性。值得一提的是,LPD作為標(biāo)準(zhǔn)中的能效指標(biāo),在確定該指標(biāo)時(shí),吸收了國際上先進(jìn)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)制定方法,把它分為現(xiàn)行值和目標(biāo)值兩個(gè)類別,充分發(fā)揮其對(duì)照明節(jié)電設(shè)計(jì)的引導(dǎo)作用。
3. 辦公建筑照明效率水平的調(diào)查分析
為了掌握現(xiàn)階段我國辦公建筑照明現(xiàn)狀和效率水平,在標(biāo)準(zhǔn)的研制過程中首先組織了一次全國六大區(qū)域的照明情況調(diào)查,調(diào)查分為重點(diǎn)調(diào)查和普通調(diào)查(普查)兩個(gè)部分,重點(diǎn)調(diào)查在沈陽、西安、成都、上海、廣州、北京幾個(gè)地區(qū)選擇了45個(gè)單位的32間會(huì)議室、42間辦公室3間輔助用房進(jìn)行了照明現(xiàn)場實(shí)際測量。普查是聯(lián)合全國六大區(qū)域主要設(shè)計(jì)院對(duì)114個(gè)單位的61間會(huì)議室、142間辦公室、46間輔助用房的照明設(shè)計(jì)進(jìn)行了資料普查工作?,F(xiàn)將重點(diǎn)現(xiàn)場調(diào)查和設(shè)計(jì)資料普查結(jié)果匯總?cè)缦隆?/DIV>
3.1重點(diǎn)調(diào)查結(jié)果
重點(diǎn)調(diào)查主要反映我國辦公室建筑的實(shí)際的照明功耗情況。調(diào)查中把辦公建筑分為三大類:普通辦公室、會(huì)議室、 一般辦公用輔助用房,按照不同的照明功率密度大小進(jìn)行分類。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),辦公室功率密度分布在 10≤LPD<18 段的數(shù)量最大,占調(diào)查樣本的47.6%;平均照明功率密度為20 W/m2, 普通會(huì)議室分功率密度分布在10≤LPD<18 段的數(shù)量也最大,占調(diào)查樣本的44.2 %;平均LPD為20.1 W/m2。一般辦公輔助用房功率密度分布,根據(jù)不同的用途其功率密度值基本分布在LPD<10、10≤LPD<18、 28≤LPD<32 三個(gè)區(qū)域,分別各占33%左右, 平均照明功率密度為17.9 W/m2。
3.2 普查結(jié)果
對(duì)全國各大區(qū)域設(shè)計(jì)院的照明設(shè)計(jì)的普查,主要反映了目前我國辦公室建筑照明功耗的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。按照重點(diǎn)調(diào)查的分類方法,調(diào)查發(fā)現(xiàn),辦公室功率密度分布在 10≤LPD<18 段的數(shù)量最大,占調(diào)查樣本的61.7%;普通會(huì)議室分功率密度分布在10≤LPD<18 段的數(shù)量最大,占調(diào)查樣本的54.1% ;辦公輔助用房功率密度分布除庫房和營業(yè)廳在LPD<10占多數(shù)外,其它辦公輔助用房基本仍在 10≤LPD<18 段的比較多,詳見表1。
4. 國內(nèi)外有關(guān)辦公建筑能效標(biāo)準(zhǔn)情況
在照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中引入照明功率密度(LPD)規(guī)定對(duì)于我國依然是個(gè)新鮮事物,此前,我國從未采用這一指標(biāo)制訂過國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),只有北京和上海有地方標(biāo)準(zhǔn)。北京標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定高檔辦公室LPD為20 W/m2(相對(duì)應(yīng)的平均照度為500lx),上海標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定辦公室,會(huì)議室LPD 為15 W/m2(不含鎮(zhèn)流器損耗,相應(yīng)照度為100~200lx)。國外也只有少數(shù)幾個(gè)發(fā)達(dá)國家制定了相關(guān)的LPD標(biāo)準(zhǔn),美國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定整幢辦公建筑的LPD值為13.99 W/m2,封閉辦公室、會(huì)議室為16.15 W/m2,報(bào)告廳為17.22 W/m2,倉庫為10.76 W/m2,電氣室、機(jī)械室為13.99 W/m2。俄羅斯的LPD標(biāo)準(zhǔn)為辦公室25 W/m2(對(duì)應(yīng)照度為400lx)。日本標(biāo)準(zhǔn)中會(huì)議室、辦公室均為20 W/m2。我國新版建筑照明標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)立LPD值指標(biāo),在國際上也是走在前面的。
5. LPD指標(biāo)確定分析和結(jié)果
從國內(nèi)外已掌握的標(biāo)準(zhǔn)信息來看,普通辦公建筑的照明功率密度基本設(shè)定在20W/m2左右,但從本項(xiàng)研究的重點(diǎn)調(diào)查結(jié)果來看,我國會(huì)議室的LPD達(dá)到或超過14、20、25(W/m2)者分別占89.7%、44.7%、34.4%,辦公室的LPD相應(yīng)占90.5%、42.9%、31%。而普查結(jié)果表明,會(huì)議室的LPD達(dá)到或超過14、20、25 W/m2者分別為86.9%、32.8%、16.4%,而辦公室的LPD相應(yīng)為88.7%、27%、17.1%。應(yīng)該說,我國的辦公室、會(huì)議室的照明功率密度若按20 W/m2 設(shè)計(jì)基本上很容易實(shí)現(xiàn),且還有進(jìn)一步提高照明效率的空間。
考慮到辦公建筑不同檔次的要求,把辦公室分為普通辦公室和高檔辦公室兩種類型應(yīng)該是符合我國實(shí)際的,而標(biāo)準(zhǔn)研究的重點(diǎn)調(diào)查對(duì)象這次多為高檔辦公室,其平均照明功率密度為20W/ m2,調(diào)查結(jié)果還顯示,半數(shù)以上的被調(diào)查辦公室LPD值均在10~18W/ m2之間,標(biāo)準(zhǔn)將高檔辦公室的LPD 值定為18W/ m2,普通辦公室定為11W/ m2;為提倡和促進(jìn)照明節(jié)能,標(biāo)準(zhǔn)中目標(biāo)值的設(shè)定基本考慮低于現(xiàn)行值的10%左右,高檔和普通辦公室LPD標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)值分別定為15W/ m2和9 W/ m2。通過專家設(shè)計(jì)核準(zhǔn),若采用目前照明市場上供應(yīng)的性能和質(zhì)量水平上乘的光源和燈具,達(dá)到上述現(xiàn)行值的要求是不成問題的。
至于會(huì)議室LPD值的確定,調(diào)查結(jié)果顯示,超過半數(shù)的會(huì)議室LPD 值在10~18W/ m2之間。美國標(biāo)準(zhǔn)約17W/ m2,日本為20W/ m2,根據(jù)我國的照度水平及調(diào)查結(jié)果分布,會(huì)議室的LPD標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行值定為11W/ m2,目標(biāo)值定為9 W/ m2。
據(jù)資料,國外營業(yè)廳的照明功率密度均較高,多在26~35W/ m2之間,而對(duì)我國同樣場所的調(diào)查結(jié)果顯示多數(shù)小于10 W/ m2,考慮到我國的照度水平及相應(yīng)的調(diào)查結(jié)果,營業(yè)廳的LPD標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行值定為13W/ m2,目標(biāo)值定為11W/ m2。
關(guān)于辦公輔助用房,例如文件整理、復(fù)印和發(fā)行室的LPD值,只有俄羅斯有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),且數(shù)值較高為25W/ m2,考慮到實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)中相對(duì)應(yīng)照度水平,上述辦公輔助用房的LPD標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)行值定為11W/ m2,目標(biāo)值定為9 W/ m2。
檔案室多數(shù)在10~18W/ m2之間,根據(jù)我國相對(duì)應(yīng)的照度規(guī)定,LPD值定為8W/ m2,目標(biāo)值定為7 W/ m2。
通過上述分析和專家設(shè)計(jì)測算,《國家照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034-2004)最終確定的辦公建筑照明功率密度設(shè)計(jì)最大值如表3所示。從表3的LPD指標(biāo)可知,我國目前實(shí)施的辦公建筑照明效率標(biāo)準(zhǔn)是相當(dāng)高的,已到達(dá)了國際先進(jìn)水平。
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