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节能照明设计及灯具的选型[1]

2010-3-3  来源:中国照明网  作者:施云琼  有10663人阅读

  《建筑照明设计标准》GB50034-2004颁布实施以来,其中关于照明节能一节内容多以强制性条文形式出现,对设计人员提出了相当的要求。由于设计阶段照度计算和灯具选型具有一定的特殊性和不确定性,本文拟就此情况对工民建常规设计中的光源、灯具作一定的分析比较,以方便设计人员选用。

  《建筑照明设计标准》GB50034-2004颁布实施以来,其中关于照明节能一节内容多以强制性条文形式出现,对设计人员提出了相当的要求。由于设计阶段照度计算和灯具选型具有一定的特殊性和不确定性,本文拟就此情况对工民建常规设计中的光源、灯具作一定的分析比较,以方便设计人员选用。正确与否,恳请指正。

  一、光源的分类及特性
  1. 电光源分类:

  2. 主要电光源特性比较(见表1)
  表1 常用的光源数据

光源类型
功率范围
W
光  效
lm/W
寿   命
h
电压影响
光    通
环境影响
光    通
白炽灯
10~1000
8~22
1000
卤钨灯
500~2000
14~20
1500
T5灯-14W-865
 
75~96
10000
较大
T5灯-21W-865
 
85~100
10000
较大
T5灯-28W-865
 
89~104
10000
较大
T5灯-35W-865
 
87~104
10000
较大
T8灯-36W-765
 
66
8000~12000
较大
T8灯-18W-865
 
75
8000~12000
较大
T8灯-30W-865
 
85
8000~12000
较大
T8灯-36W-865
 
93
8000~12000
较大
T8灯-36W-840
 
85
8000~12000
较大
T5环灯22W-865
 
56
8000~11000
较大
T5环灯28W-865
 
62
8000~11000
较大
T5环灯32W-865
 
62
8000~11000
较大
T5环灯40W-865
 
66
8000~11000
较大
T8环灯22W-872
 
52
8000~11000
较大
T8环灯32W-872
 
62
8000~11000
较大
T8环灯40W-872
 
70
8000~11000
较大
节能灯
 
 
 
 
 
2A3W~2A9W
3,5,7,9
66~44
 
 
 
2U7W~13W
7,9,11,13
47~57
7000
 
 
3A7W~13W
7,9,11,13
42~53
 
 
 
3U18W~24W
18,24
52~54
7000
 
 
S7W~24W
7,9,13,18,24
44~57
 
 
 
4U35W~105W
35,45,65,85,105
52~57
 
 
 
高压汞灯
 
 
 
 
 
普通型
50~2000
36~63
2500~5000
较大
较小
高级光色型
50~400
40~60
 
较大
较小
自整流型
100~500
10~28
 
较大
较小
普通金卤灯
 
75~93
3000~4000
较大
较小
陶瓷金卤灯
 
90~95
9000~15000
 
 
高压钠灯
50~1000
69~130
24000
 
 
低压钠灯
 
200
 
较小
无极荧光灯
 
67~70
60000~100000
 
 
微波硫灯
 
120
 
 
 
LED灯
 
30~50
100000
 
 

   注:a.此处寿命系指平均寿命。b.LED灯和荧光灯光效均指白色光。c.光效均为不含镇流器损耗时的数据。d.本表各型荧光灯数据主要参考三雄极光2006样本。e.随着制灯技术的发展,各参数均可能发生变化。

  二、照明设计及灯具选型

  照明设计时,应逐个房间或场所按使用条件确定照度标准,初选光源、灯具、镇流器的类型、规格,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%或+10%;再计算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。

  要避免把以上程序倒过来,即不作照度计算,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,甚至相差甚远;另一种是选用了高效的光源等器材,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。照明设计的主要原则有:

  (1)尽可能使用高光效光源,如尽量减少或不用白炽灯,减少高压汞灯的使用,特别是不随意使用自整流高压汞灯;
  (2)采用高效率节能灯具:如在满足眩光限制要求下,应选择直接型灯具;
  (3)使用电子整流器;
  (4)合理进行照明设计节能;
  (5)照明控制的节能。

表2   各种场所对灯性能的要求及推荐(CIE 1983)

 
使用场所
要求性能
优先选用 *         可用 +
白炽灯
荧光灯
汞灯
金卤灯
高压钠灯
Ra
K
I
H
S
HC
3
C
S
HC
S
IC
HC
工业
建筑
高顶棚
<60
<5300
 
+
+
 
 
 
+
+
 
*
+
 
低顶棚
<60
<5300
 
 
*
 
 
 
+
+
 
*
*
 
办公室、学校
60~90
<5300
 
 
*
 
*
+
 
+
+
+
+
 
商店
一般
照明
60~90
<5300
+
+
+
*
*
+
 
 
*
 
 
*
陈列
照明
>80
<5300
*
*
 
*
*
 
 
 
 
 
 
*
饭店与旅馆
>80
<5300
*
*
+
+
*
*
 
 
+
 
 
*
博物馆
>80
<5300
+
*
 
*
+
 
 
 
 
 
 
 
 
医院
诊断室
>80
<5300
*
+
 
*
 
 
 
 
 
 
 
 
一般
60~90
<5300
+
+
+
 
*
 
 
 
 
 
 
 
住宅
>80
<5300
*
 
+
 
*
*
 
 
 
 
 
 
体育馆
>80
<5300
 
+
+
 
 
 
 
*
*
+
*
 

   注:白炽灯:I—钨丝白炽灯、H—卤钨灯;荧光灯:S—标准型、HC—高显色型、3—三基色、C—紧凑型;金卤灯:S—标准型、HC—高显色型;高压钠灯:S—标准型、IC—改显色型、HC—高显色性。

  1.电光源的选用

  各种场所对灯光性能均有不同的要求,设计人员均能较好的掌握,不再赘述。

  2.镇流器的选用

  光源选用时,应考虑镇流器的功率损耗。镇流器是高耗能器件,规定能效值是镇流器节能的重要一环。表3列出了管型荧光灯镇流器的能效限定值,更多的能效限定值指标见规范GB17625.1-2003,能效限定值是必须达到的最低限值,属强制性标准。尽量选用电子镇流器,其主要优点有无频闪、发光稳定、启点可靠、低功耗、功率因数高(≥0.95)、噪声低、可以调光。但功率不大于25W的荧光灯,如自镇流荧光灯(紧凑型)镇流器选用,这种灯系自带镇流器,又以小功率(<25W)灯居多,由于GB17625.1-2003标准对25W以下产品的谐波限值很宽(规定3次谐波不超86%,5次谐波不超61%),选用时务必注意,当大量使用时,必将对中性线产生很大危害。另外当功率大于250W时使用电子镇流器并不一定节能。

表3  管型荧光灯镇流器的能效限定值

标称功率 W
18
20
22
30
32
36
40
镇流器能效因子BEF
电感型
3.154
2.952
2.770
2.232
2.146
2.030
1.992
电子型
4.778
4.370
3.998
2.870
2.678
2.402
2.270





 

                                                                 
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