夜景照明設(shè)計(jì)的一般問題
問題一:施工圖審查很注重屬于強(qiáng)制性條文照明功率密度LPD指標(biāo),卻不注重場(chǎng)所的實(shí)際照度。
我曾詢問過電氣設(shè)計(jì)人員為什么可以不進(jìn)行照度計(jì)算?答復(fù)是施工圖審查并沒有要求計(jì)算,只要LPD指標(biāo)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,就能通過圖審。施工圖審查師也普遍認(rèn)為L(zhǎng)PD指標(biāo)是強(qiáng)制性條文,照度指標(biāo)并不是強(qiáng)制性條文。
我認(rèn)為這種看法有些片面,因?yàn)闈M足LPD指標(biāo)是有條件的即房間的照度必須是在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值的±10%誤差內(nèi)。如:普通辦公室規(guī)定的LPD限制值為11W/m2,而規(guī)定此值的條件是房間的照度值必須在照度標(biāo)準(zhǔn)值的±10%誤差范圍內(nèi)即房間的照度值應(yīng)在270LX~330LX范圍內(nèi)。如果房間的照度值不在規(guī)定誤差范圍,應(yīng)該把其實(shí)際計(jì)算照度值下的LPD值換算到標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)的LPD值。再用此值與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的LPD限定值比較,來判斷是否違反強(qiáng)制性條文。
許多設(shè)計(jì)人員沒有按照明設(shè)計(jì)的先后順序,而是采用投機(jī)取巧的方法,用倒推法。如:普通辦公室標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的LPD限制值為11W/m2,他就取小于此值如:9W/m2,然后倒推到房間的總功率,倒推到所需的燈具數(shù)量。這樣,他永遠(yuǎn)也不會(huì)違反強(qiáng)制性條文,而且省事省力,但由于沒有對(duì)照度進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算,沒有采用高光效的光源,高效率的燈具和附件,該房間的實(shí)際計(jì)算照度可能只有200LX。從表面上看他是不違反強(qiáng)制性條文,但如果把它換算到照度標(biāo)準(zhǔn)值300LX時(shí),該房間的實(shí)際LPD值為13.5W/m2,超過限制值11W/m2,實(shí)際上它是違反強(qiáng)制性條文!
用降低照度來滿足LPD指標(biāo),并不能達(dá)到節(jié)能的目的,也違背了新標(biāo)準(zhǔn)把LPD指標(biāo)定為強(qiáng)制性條文的初衷。
另一種情況是:設(shè)計(jì)也采用了高光效的光源,高效的燈具及附件,如果倒推法取用的LPD值接近于限制性,則房間的實(shí)際計(jì)算照度要比照度標(biāo)準(zhǔn)值大得多,如普通辦公室的實(shí)際照度將達(dá)到500LX~600LX大大超過300LX標(biāo)準(zhǔn)值。如果這種情況普遍存在,一方面將大大增加實(shí)際的耗電總量,對(duì)國(guó)家整個(gè)供電網(wǎng)的供電能力將產(chǎn)生嚴(yán)峻挑戰(zhàn)(我認(rèn)為新標(biāo)準(zhǔn)已大幅度地提高了場(chǎng)所的照度標(biāo)準(zhǔn),不宜在此基礎(chǔ)上再大幅度提高場(chǎng)所的照度,應(yīng)以節(jié)約求得節(jié)能);另一方面,大幅度提高場(chǎng)所照度,將大量增加燈具數(shù)量,增加了工程的造價(jià),無形中也增加了企業(yè)的負(fù)擔(dān)。本來一個(gè)房間用10盞燈就能滿足規(guī)范要求,而他卻用了20盞!這難道不是一種浪費(fèi)嗎?
LPD指標(biāo)只規(guī)定了一個(gè)最高限制值,并非要大家用足LPD限制值,而是在達(dá)到相同的照度標(biāo)準(zhǔn)、相似的照明質(zhì)量的前提下,力求使LPD指標(biāo)越低越好,這才是節(jié)能的本意。
問題二:夜景照明設(shè)計(jì)過多遷就甲方或業(yè)主要求,隨意降低或提高場(chǎng)所的照度標(biāo)準(zhǔn)。
中國(guó)已加入WTO,隨著社會(huì)的發(fā)展,人民的生活水平在不斷的提高,為了和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌,新照明標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照明度水平有較大幅度的提高,并且與最新的國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)的規(guī)定一致,對(duì)場(chǎng)所只規(guī)定一個(gè)照度標(biāo)準(zhǔn)值,正常條件下一般采用照度標(biāo)準(zhǔn)值;當(dāng)符合標(biāo)準(zhǔn)第四章4.1.3的條件時(shí),照度值可以比標(biāo)準(zhǔn)值提高一級(jí);當(dāng)符合標(biāo)準(zhǔn)第四章 4.1.4條件時(shí),照度值可以比標(biāo)準(zhǔn)值降低一級(jí)。最多也只能提高或降低一級(jí),不能無限制提高或降低。
國(guó)家的資源有限,有錢并不能使資源再生,在去年用電緊張的浙江義烏,據(jù)說有企業(yè)主想用三倍價(jià)格向供電部門要求供電,卻得不到滿足。因此,應(yīng)該從國(guó)家全局出發(fā),兼顧眼前利益與長(zhǎng)期利益,嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家照度標(biāo)準(zhǔn)。
問題三:設(shè)計(jì)人員對(duì)光源產(chǎn)品了解不夠,設(shè)計(jì)圖紙未注明有關(guān)參數(shù),致使市場(chǎng)上6000K以上高色溫、低顯色指數(shù)、低光效的熒光燈管充斥建筑工程。
在市場(chǎng)上常見的燈管是T12或T8,色溫6000K以上,顯色指數(shù)72以下的白色(或叫日光色)低光效的燈管,有的設(shè)計(jì)人員缺乏對(duì)燈管系列產(chǎn)品的認(rèn)識(shí),以為只有市場(chǎng)上常見的那種。有區(qū)別也只廠家不同,質(zhì)量不同而已。因此,在工程設(shè)計(jì)時(shí),并沒有注明采用何種燈管。用戶單位或安裝單位從經(jīng)濟(jì)的角度,從方便的角度,不論什么場(chǎng)合,均采用這種燈管。其實(shí)燈管的種類不只一種,新照明標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同場(chǎng)所適用的光源均做出了明確的規(guī)定,特別推薦具有較高發(fā)光效率、較好顯色指數(shù)的三基色熒光燈管,不同種類的熒光燈管光通量不同。相同的燈具,選用不同的燈管,在達(dá)到相同的照度標(biāo)準(zhǔn)下,將需要不同的燈具數(shù)量,因此,光源的選擇對(duì)照度計(jì)算將產(chǎn)生很大的影響。飛利浦的36W熒光燈管為例:
各種熒光燈管的參數(shù)如下:
TLD36W/54:色溫6200K、顯色指數(shù)72、光通量2500lm
TLD36W/33:色溫4100K、顯色指數(shù)63、光通量2850lm
TLD36W/830:色溫3000K、顯色指數(shù)85、光通量3350lm
TLD36W/840:色溫4000K、顯色指數(shù)85、光通量3350lm
TLD36W/865:色溫6500K、顯色指數(shù)85、光通量3250lm
TLD36W/940:色溫4000K、顯色指數(shù)95、光通量2350lm
應(yīng)該根據(jù)不同的場(chǎng)所選擇相適宜的光源:
、僭谡斩纫蟛桓叩膱(chǎng)所(≤200LX),如:住宅、飲食建筑,醫(yī)院病房等場(chǎng)所要求光源色溫<3300K,顯色指數(shù)≥80,則宜選用TLD36W/830燈管。
、谝话愎步ㄖ纾恨k公室,普通教室,閱覽室等場(chǎng)所要求光源色溫在3300K~5300K范圍,顯色指數(shù)≥80,則宜選用TLD36W/840燈管。
③在照度要求較高(≥750LX)的電子車間,潔凈廠房等要求光源色溫>5300K,顯色指數(shù)≥80,則宜選用TLD36W/865的燈管。
、茉陲@色指數(shù)要求特別高(Ra≥90)的場(chǎng)所如:美術(shù)教室,手術(shù)室,則宜選用TLD36W/940的燈管。這種燈管是以犧牲發(fā)光效率來?yè)Q取高顯色性,它的光通量要比同功率的三基色熒光燈低許多,而且價(jià)格卻比三基色熒光燈高出許多,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)慎重選擇。
總之,應(yīng)根據(jù)具體的場(chǎng)所來選擇相匹配的光源產(chǎn)品,切不可千篇一律、一概而論。
問題四:在選擇燈具方面,缺乏根據(jù)不同場(chǎng)所對(duì)燈具的防護(hù)等級(jí)、亮度限制、噪音限制等因素的綜合考慮。
因?yàn)檫x擇不同的燈具,具有不同的配光、不同的效率,在達(dá)到相同的照度下,將有不同的燈具數(shù)量。因此,在燈具選擇方面,應(yīng)緊密結(jié)合該場(chǎng)所的具體要求而定。
如:在有視覺顯示終端的工作場(chǎng)所,為了防止顯示屏上出現(xiàn)燈具的映像,引起光幕眩光,新照明標(biāo)準(zhǔn)限制適用于該場(chǎng)所的燈具,當(dāng)眩光角r≥65º時(shí),燈具的亮度不宜大于1000cd/m2。而在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,由于沒有對(duì)燈具的亮度進(jìn)行計(jì)算、核驗(yàn),致使許多這樣的場(chǎng)所,仍使用簡(jiǎn)式熒光燈和控照型熒光燈。簡(jiǎn)式熒光燈,在65º角時(shí)燈具的亮度,無發(fā)光側(cè)約是限定值的4倍,有發(fā)光側(cè)約是限定值的15倍;而控照型熒光燈,在65º角時(shí)燈具的亮度,無發(fā)光側(cè)約是限定值的5倍,有發(fā)光側(cè)約是限定值的8倍。均大大超過亮度限制值,不宜在該場(chǎng)所使用。像這樣的場(chǎng)所宜選用帶格柵的無眩光或無像燈具(如:采用雙拋物鏡面帶V字型格柵結(jié)構(gòu)的無像格柵燈盤)。
在噪音限制方面,《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ118-88中對(duì)住宅、學(xué)校、醫(yī)院、旅館四種建筑的各種房間的噪音做了具體的限制,而且成了2002年版《工程建筑標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文》(房屋建筑部分)中的強(qiáng)制性條文,如果熒光燈的鎮(zhèn)流器采用電感鎮(zhèn)流器,由于各廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,很難保證其噪音水平能控制在噪音限制值以內(nèi)。因此,在條件允許的情況下,上述四種建筑中熒光燈的鎮(zhèn)流器最好采用高頻電子鎮(zhèn)流器,高頻電子鎮(zhèn)流器不但能消除噪音,還能避免產(chǎn)生頻閃效應(yīng)。
在一些特殊的場(chǎng)所對(duì)燈具有特殊的要求,應(yīng)根據(jù)場(chǎng)所的特殊要求來選擇燈具:
如:比較重要的閱覽室,為了防止紫外線對(duì)書籍的破壞,要求采用無紫外線的光源,或帶有隔紫外線燈罩的燈具。
如:在潮濕、多水、多蒸汽的工業(yè)建筑工作環(huán)境或民用建筑的廚房、衛(wèi)生間、則應(yīng)選用防潮型燈具。
如:在防塵等級(jí)較高的工業(yè)潔凈廠房或醫(yī)院建筑的手術(shù)室,則應(yīng)采用不易積塵、易于擦拭的潔凈燈具。
總之,選擇何種燈具,應(yīng)根據(jù)場(chǎng)所的需要,經(jīng)綜合考慮而定。
問題五:照度計(jì)算流于形式,或不做照度計(jì)算,僅憑經(jīng)驗(yàn)做照明設(shè)計(jì)。
有的人認(rèn)為照度沒必要算得那么詳細(xì),大概估算一下,差不多就行了。
我們?cè)谙硎艿聡?guó)轎車優(yōu)越性能的同時(shí),也感受德國(guó)人的嚴(yán)謹(jǐn);我們?cè)诓粷M日本人小器的同時(shí),也不得不佩服日本人的精明。我國(guó)的照明技術(shù)水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際水平,許多核心技術(shù)還掌握在世界照明巨頭的手中。沒有嚴(yán)肅的態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)是不可能超越別人,要想我國(guó)照明事業(yè)得以發(fā)展,這種“差不多”的作法不值得提倡。否則,國(guó)家就失去了制定標(biāo)準(zhǔn)的意義,國(guó)家的宏觀調(diào)控也就失去了應(yīng)用的效力。
僅憑經(jīng)驗(yàn)估算是不可能把照度控制在照明標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的誤差范圍內(nèi)(新照明標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定場(chǎng)所的實(shí)際設(shè)計(jì)照度值與照度標(biāo)準(zhǔn)值可有±10%的誤差)。因?yàn),影響?chǎng)所照度的因素太多,如:選用光源的光通量、選用燈具的配光、燈具的效率、燈具的安裝高度、房間的尺寸、房間各反射面的材質(zhì)等,其中的任何一項(xiàng)產(chǎn)生誤差,都有可能使房間的照度偏離規(guī)定的誤差范圍。因此,要獲得準(zhǔn)確的照度非通過精確的計(jì)算不可。
目前,照度計(jì)算有三種方法:第一種是單位容量法,第二種是利用系數(shù)法,第三種是逐點(diǎn)計(jì)算法。
1、單位容量法所依據(jù)的表格由于編制的時(shí)間較早,其中的數(shù)據(jù)已不適應(yīng)現(xiàn)在新型光源、新型燈具的需要,不能做為計(jì)算的依據(jù)。希望有關(guān)部分盡快制定新的表格。
2、目前,最常用的是利用系數(shù)法。此法最關(guān)鍵是如何求得利用系數(shù),正常情況下,燈具廠家應(yīng)該提供燈具配套的幾種典型反射率下的利用系數(shù)表,供設(shè)計(jì)人員根據(jù)房間實(shí)際情況進(jìn)行插值求得實(shí)際的利用系數(shù),或者由燈具廠家提供燈具的配光分類和燈具效率,由設(shè)計(jì)人員查找萬能固有利用系數(shù)表經(jīng)插值求得固有利用系數(shù)后,再與燈具的效率相乘,求得利用系數(shù)。
國(guó)內(nèi)的大部分電氣軟件在求利用系數(shù)時(shí),不太注重各空間反射面的屬性,有的軟件不設(shè)置房間各反射面材質(zhì)的選取或輸入,而把頂空間、室空間、地空間的反射比放權(quán)給設(shè)計(jì)人員任意取值;有的軟件在燈具安裝高度與房間高度不同,工作面高度并非地面的情況下,錯(cuò)誤地把頂空間的有效反射比,當(dāng)成頂棚的反射比;把地空間的有效反射比當(dāng)成地板的反射比,等等這些誤差必然導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況的誤差。
有的設(shè)計(jì)人員不愿意花時(shí)間進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算,為了應(yīng)付審核、審查,利用系數(shù)隨意取值,聲稱是廠家提供的;有的不管房間的具體尺寸,干脆來個(gè)大包干,如:教室、辦公就統(tǒng)一取0.7,商場(chǎng)、超市統(tǒng)一取0.6,工業(yè)廠房就取0.5,這些取法都是沒有根據(jù)的!其后果將使房間的實(shí)際計(jì)算照度產(chǎn)生巨大誤差。
3、逐點(diǎn)計(jì)算法,目前使用得不多,原因是計(jì)算比較繁瑣,要花較長(zhǎng)的時(shí)間。但是,在求照度均勻度,校驗(yàn)UGR時(shí),非得用逐點(diǎn)計(jì)算法不可。從理論而言,房間的平均照度是指當(dāng)房間的計(jì)算點(diǎn)數(shù)值趨于無窮大時(shí),各計(jì)算點(diǎn)照度的平均值。無論是用利用系數(shù)法還是用逐點(diǎn)計(jì)算法,計(jì)算出房間的平均照度應(yīng)該是相近的,如果用兩種方法計(jì)算出的平均照度相差很大,這說明燈具的參數(shù)有誤,或計(jì)算的公式不對(duì)。
問題七:沒有計(jì)算照度均勻度,或僅用燈具的距高比來校驗(yàn)房間的均勻度。
目前的照明設(shè)計(jì)大部分都沒有效驗(yàn)照度均勻度,有一部分設(shè)計(jì)人員采用效驗(yàn)燈具的距高比來效驗(yàn)房間的照度均勻度,特別
問題六:沒有通過計(jì)算,校驗(yàn)房間的眩光指標(biāo)UGR。
新照明標(biāo)準(zhǔn)對(duì)主要房間和場(chǎng)所的眩光指標(biāo),用具體的UGR最高數(shù)值加以限制。通過照度計(jì)算,完成燈具布置后,房間的UGR數(shù)值是可以通過計(jì)算獲得的。因?yàn)橛?jì)算比較復(fù)雜,需要知道的參數(shù)較多,如:燈具布置后各盞燈的坐標(biāo),燈具的光強(qiáng)分布表,燈具的光通量,燈具的發(fā)光面積,背景的材質(zhì)或反射率(即室空間的材質(zhì)或反射率),以上參數(shù)缺一不可。若用手工進(jìn)行計(jì)算,則需要較長(zhǎng)的時(shí)間,這是工程設(shè)計(jì)進(jìn)度所不允許的。所以,目前做照明設(shè)計(jì)大多數(shù)均沒有計(jì)算UGR指標(biāo),但是它又是照明質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo),試問一個(gè)眩光嚴(yán)重而其它指標(biāo)均滿足要求的照明方案,會(huì)是一個(gè)好方案嗎?看來只有借助于計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算,才能確實(shí)解決問題。
目前國(guó)內(nèi)的旺元照明設(shè)計(jì)軟件可以自動(dòng)計(jì)算出橫向、縱向的UGR指標(biāo),在國(guó)內(nèi)軟件中還是比較領(lǐng)先的。通過UGR指標(biāo)的計(jì)算可以解決兩件事情:
1、限制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、配光不合理的燈具(如:簡(jiǎn)式熒光燈、控照型熒光燈)在UGR要求較高的場(chǎng)所(如教室、辦公室、閱覽室等)的使用。
2、施工圖審查單位在施工圖審查時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行審查,特別是屬于強(qiáng)制文的LPD指標(biāo),不僅要審查L(zhǎng)PD的數(shù)值,更要注意是否是在標(biāo)準(zhǔn)照度值誤差范圍內(nèi)的LPD值,促使設(shè)計(jì)人員進(jìn)行照明計(jì)算,拿出可以符合標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算依據(jù)。
3、工程監(jiān)理和工程驗(yàn)收也是實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)的重要環(huán)節(jié)。一份按新標(biāo)準(zhǔn)精心設(shè)計(jì)的圖紙,如果得不到有效的實(shí)施綠色照明也得不到推廣。特別是在光源方面和鎮(zhèn)流器方面。如:設(shè)計(jì)采用的是三基色的熒光燈,是高頻電子鎮(zhèn)流器,而施工、安裝單位為了追求利益的最大化有可能采用低顯色指數(shù)、低效率的普通熒光燈和采用傳統(tǒng)型電感鎮(zhèn)流器。這樣,一方面工作面照度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值;另一方面卻使總消耗電量增加,這與節(jié)能是相違背的,應(yīng)堅(jiān)決給予制止。
新標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)大家采用三基色熒光燈和節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器或高頻電子鎮(zhèn)流器,而目前市場(chǎng)上還大量充斥的普通熒光燈和傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器。希望有關(guān)部門能出臺(tái)一些措施,限制普通熒光燈和傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器的生產(chǎn)數(shù)量;鼓勵(lì)企業(yè)投入三基色熒光燈和節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的生產(chǎn),以滿足市場(chǎng)的需要,也給新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施提供良好的市場(chǎng)氛圍。
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