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摘要:随着社会经济的快速发展,城市化进程的不断加快,人们的用电量也越来越大,造成了电能的巨大消耗。而我国是一个能源相对比较匮乏的国家,这就要求我们必须将绿色理念不断引入到建筑设计工作当中。随着近些年国家对于绿色建筑的不断倡导,建筑设计与绿色照明进行充分的结合也越来越受到了人们的广泛关注。
关键词:绿色建筑;照明;设计
引言
绿色建筑是为人们提供健康、适用和高效利用空间。从这一点我们可以看出,在绿色建筑中,两个方面是非常重要的,一个是“健康和适用的使用空间”,二是“有效利用空间”。具体地说,在照明设计中,“有效利用空间”应该最大限度地节省照明系统运行中的能源。健康和适用的空间是使灯光满足光的格式的需要。
1建筑照明设计的重要性
现如今在大多数建筑的照明设计当中,为了各种视觉冲击和身心的享受,无论是白天还是晚上都会设计和配置相应的照明设备,这便在一定程度上增加了对能源的消耗,严重违背了现如今实行绿色照明的原则。为了更好地将绿色理念充分运用到建筑照明设计工作当中,就需要相关的设计人员对各种照明设备进行更加科学合理的优化设计,尽可能避免由于长时间使用照明设备而造成更大的电能损耗。这就需要相关的设计人员充分结合建筑照明的具体情况,将绿色理念充分应用到建筑照明设计工作当中,从而不断提高照明系统对于电能的利用率,这样不但可以有效地促使我国的建筑电气照明设备实现进一步的发展,同时也有效地实现了环保的目标,进而有效降低了企业在建筑电气照明系统中的成本投入,不断促进我国建筑行业的可持续发展。
2照明设计程序
照明设计人员在进行照明设计之前,照明设计人员应该对设计的建筑进行全面的了解,包括建筑的具体规模、建造生产工艺以及建筑具体布局,了解并熟悉建筑的平面图、立面图和剖面图,向建筑施工单位了解建筑的建设标准以及工艺设备的布置图,除此之外,照明设计人员还应该向建筑当地的供电部门,了解当地电力系统的实际情况,包括该建筑电源的供电方式、电压的等级、电源的回路数以及电能表的设置情况等;照明设计人员的前期准备工作完成后,就可以正式进行照明设计工作,首先,照明设计人员应该按照相关照明规定标准,结合的环境状况和建筑主人对视觉功能的要求标准,确定照明设计的照度以及照度补偿系数;然后,室内照明设计人员根据建筑的具体建筑工艺和对照明的要求,选择合理的照明方式;之后,依据建筑主人对照明的配光和光色的要求,结合具体环境条件,选择最恰当的光源和灯具;在完成以上工作后,照明设计人员应该开始设计灯具的布置方案,灯具的布置方案主要是用来确定灯具在房间内的具体空间位置,确定灯具的布置位置时,不但要从灯光的投射方向、灯具的照度、眩光的限制以及阴影等方面仔细考虑,还应该从灯具的维修是否方便安全以及灯具投资费用等方面进行考虑;最后,进行照度的计算,通过计算结果,确定各个房间的灯具数量或光源的容量,照度的计算方法有多种,比如系数法、查找曲线法、单位容量法以及逐点计算法等;综上,为照明设计的全部程序。
3照度均匀度计算示例
现以8.2m×9.6m×3.8m(H)普通教室为例,采用DIALux值的偏差大于10%(关于照度偏差范围,GB50034第4.1.7条的条文说明已有解释:灯具数量少于10个时照度偏差允许适当超过10%),综合考虑该照明设计照度均匀度符合绿色建筑照明设计的要求。
4统一眩光值计算示例
仍以此教室为例计算照明统一眩光值。GB50034第5.1.2条规定:“公共建筑和工业建筑常用房间或场所的不舒适眩光应采用统一眩光值(UGR)评价,并应按本标准附录A计算,其最大允许值不宜超过本章的规定”。本条为推荐性条文,表示条件许可时,应尽量满足要求,对于统一眩光值指标,笔者理解指允许建筑内少量非重要场所计算点稍许超标且在可接受范围内。对于连续视觉作业场所如教室,因为保护学生视力是设计的重点要求,严格执行统一眩光值限制规定很有必要,对于走廊等场所的统一眩光值超标,不宜影响整个建筑的绿色照明设计评价,从而体现对规范“宜”字的准确把握。笔者目前见到许多教室均采用开敞式荧光灯照明,这里首先将图1的灯具换成开敞式荧光灯进行统一眩光值计算,计算区域为学生座位区,计算方向为面向黑板,眩光计算面距地高度1.20m。计算结果见图1。
图1眩光值计算结果一
由图1可知,采用双管开敞式荧光灯吸顶安装时,统一眩光值大面积超标,不符合绿色建筑照明设计要求。进一步计算表明:当灯具安装高度进一步降低或采用三管开敞式荧光灯时,统一眩光值还会增加,因此对于类似的教室、办公等场所,开敞式荧光灯照明不符合绿色建筑照明评价要求。
5节能优化设计措施节能优化设计措施
5.1充分利用自然采光
想要对自然采光进行有效的利用,可以从以下两个方面来进行着手:首先,对建筑朝向进行科学合理的设计,这就需要设计人员在设计的过程中对建筑物所在的具体地点和位置进行充分的考虑。在具体的设计过程中,还应该对建筑物群之间的距离进行严格的把控,从而有效避免因为距离过近而造成的自然光照射受阻,这在一定程度上也会增加建筑照明系统所产生的能耗,因为自然光受到了一定的遮挡,建筑物内部的人们便会更长时间地使用照明系统;其次,对于建筑物本身来说,窗户是其获取自然光的主要通道,窗户的位置、大小以及材质都会或多或少地对建筑物内部的采光起到一定的影响。另外,随着建筑楼层的不断增多,如果层数过低也会造成采光受到一定的遮挡,楼层高虽然会有利于采光的接受,但是却大大增加了建筑工程的施工成本。这就要求相关的设计人员应该综合考虑各个方面的因素对建筑照明系统进行最为科学合理的设计。
5.2使用高效光源
LED光源可以根据室内的光线强度来进行自动的调节,这样便可以有效避免照明系统对于能源的过度消耗。所以在对建筑照明系统进行设计的过程中,应该尽量使用LED节能光源。在具体的设计过程中,设计人员还应该充分结合具体的使用环境和位置来选择最为科学合理的控制方式。在为建筑照明系统选择灯具的时候,应该充分结合建筑物的实际需求和采光情况来进行科学合理的选择,在满足照明需求的基础之上还应该最大限度地实现节能效果。在具体的设计过程当中,所采用的照明灯具应该对光线具有很好的控制作用,同时还应该对灯具的配光情况进行一定的考虑,这样便可以有效提升灯具的光照效率,因为其会对于整个照明系统的节能效果产生很大的影响。
结语
综上所述,绿色建筑照明设计中,不应仅将照度均匀度和统一眩光值作为一项指标列在设计图上,而应根据灯具选型和布置进行计算并与规范值相比较,以验证设计是否合理。传统的1/2布灯法及灯具选型过于粗放,不能满足绿色照明设计要求。照明设计时需要采用专业软件进行照度计算。在绿色建筑设计评价时,应查验重点场所或典型区域的照明计算书,验证照度、照度均匀度、统一眩光值等指标是否符合规范要求。
参考文献
[1]绿色建筑评价标准:GB/T50378-2014[S].北京:中国建筑工业出版社,2014.
[2]建筑照明设计标准:GB50034-2013[S].北京:中国建筑工业出版社,2013.
[3]绿色建筑评价技术细则[M].北京:中国建筑工业出版社,2015.