节能照明设计及灯具的选型(第1页)来源：中国照明网作者：施云琼浏览：1115人次发布：2010-03-03 注：其他网站转载须注明出处，转载而不注明出处者，一经查实，将追究其法律责任《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常用的光源数据功率范围光效寿命电压影响环境影响光源类型Wlm/Wh光通光通10~10008~221000大小白炽灯500~200014~201500大小卤钨灯75~9610000较大大T5灯-14W-86585~10010000较大大T5灯-21W-86589~10410000较大大T5灯-28W-86587~10410000较大大T5灯-35W-865 668000~12000较大大T8灯-36W-765T8灯-18W-865758000~12000较大大858000~12000较大大T8灯-30W-865938000~12000较大大T8灯-36W-865858000~12000较大大T8灯-36W-840568000~11000较大大T5环灯22W-865628000~11000较大大T5环灯28W-865628000~11000较大大T5环灯32W-865WORD格式668000~11000较大大T5环灯40W-865528000~11000较大大T8环灯22W-872628000~11000较大大T8环灯32W-872708000~11000较大大T8环灯40W-872节能灯3,5,7,966~442A3W~2A9W7,9,11,1347~577000 2U7W~13W7,9,11,1342~533A7W~13W18,2452~547000 3U18W~24W7,9,13,18,2444~57S7W~24W35,45,65,85,10552~574U35W~105W高压汞灯50~200036~632500~5000较大较小普通型50~40040~60较大较小高级光色型100~50010~28较大较小自整流型75~933000~4000较大较小普通金卤灯90~959000~15000陶瓷金卤灯50~100069~13024000高压钠灯200大较小低压钠灯67~7060000~100000无极荧光灯120微波硫灯30~50100000LED灯注：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(CIE1983)优先选用*可用+要求性能荧光灯金卤灯高压钠灯白炽灯汞使用场所灯KIHSHC3CSHCSICHCRa高顶棚<60<5300++++*+工业<60<5300*++**建筑低顶棚60~90<5300**+++++办公室、学校一般60~90<5300+++**+**照明商店陈列>80<5300*****照明>80<5300**++**+*饭店与旅馆>80<5300+**+博物馆诊断室>80<5300*+*60~90<5300+++*医院一般>80<5300*+**住宅>80<5300++**+*体育馆注：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。
赘述，不再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25W61%），选用时务必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18202230323640标称功率W电感型3.1542.9522.7702.2322.1462.0301.992镇流器能效因子BEF4.7784.3703.9982.8702.6782.4022.270电子型3.灯具的选型种常规分类。
灯具的分类有很多种，我们只考虑对设计有较大作用的几（1）按配光进行分类：可分为直接照明；半直接照明；漫射式照明（直接--间接）；5种灯具的配光曲线极其适用范围。
直接半间接照明；间接照明5种。
我们应该非常清楚照明灯具又分为5类：特狭型；狭照型（深照型）；中照型（余弦配光型）；广照型；特广照型，见表4：表4灯具配光分类性能1/2照度角θ理想配光时距高比λ分类o0.4θ<14特狭照型14o<θ<19o0.7~1.2狭照型19o<θ<27o1.3~1.5中照型27o<θ<37o2.0广照型37o<θ4.0特广照型1/2照度角——将灯轴垂直，灯下水平面上某点，如其水平照度为灯轴直下方照度的1/2时，则此点和光中心的连线与灯轴线所形成的夹角即为1/2照度角。
对一般照明最重要的是照度分布要均匀，如使灯下方的1/2照度角与相邻灯的1/2照度点重合，既可满足照度均匀的要求。
从节能的角度出发，在保证光质的条件下尽量选用开启式灯具。
（2）按光束角分类：这主要适合于投光灯。
投光灯光强分布采用V-H系统。
光束角是这样定义的：在V=0o或（和）在H=0o的截面内，光强为峰值光强1/10的光束的夹角。
灯具在水平方向和垂直方向上的光束角有可能不同。
（3）按截光性能分类：这主要针对路灯而言，根据路灯灯具对水平光是否有限制分为截光型、半截光型和非截光型三种。
三、照度计算及功率密度的控制照度计算有很多种方法，为了既简化设计人员的工作量又满足国家对功率密度值的强制性要求，特对照度计算进行了一定的分析研究，并介绍2种常用的平均照度的简化计算方法。
1.利用系数法利用系数法用于计算平均照度，也是设计中用得最多的一种计算方法，适用于灯具均匀布置、墙和天棚反射系数较高、空间无大型设备遮挡的室内一般照明，如果取有效顶棚反射比及墙面反射比均为零的利用系数，也适用于灯具均匀布置的室外照明。
该法计算结果比较准确，且计算准确性在于利用系数的确定。
利用系数的选取除与照明器的光强分布有关外，还与房间形状、室内装修标准等有关。
一般情况下，影响利用系数的主要因素是照明器的直射光通。
当房间高度变化时，反射光通的变化并不大。
矮而宽的房间RCR值较低，多数直射光落在工作面上，利用系数较高；高而窄的RCR值较高，也即宽而矮的房间应选用宽配光照明器，高而窄的房间选用窄配光照明器。
室空间比RCR=5hRC（L+W）/LW顶棚空间比CCR=5hCC（L+W）/LW=RCR*hCC/hRC地板空间比FCR=5hFC（L+W）/LW=RCR*hFC/hRCL：房间长度，m；W：房间宽度，m；hRC、hCC、hFC：室内各个空间的高度，m。
表5灯具配光选择λ配光种类RCR1.5~2.5宽配光1~34.~1.5中配光3~60.5~1.0窄配光6~10根据照明场合，大致选定灯具形式后，即可进行平均照度计算及灯具数量计算。
照度计算公式E=Φ?N?u?M/A则N=E?A/Φ?u?ME：所需平均照度（lx）；N：所需灯具数（个）；u：照明器利用系数；A：房间面积（m2）；Φ：光源的总光通量（lm）；M：维护系数。
维护系数综合考虑了光衰及环境污染的影响，可按下表选取：表6维护系数M维护系数M环境特征分类白炽灯、荧光灯、卤钨灯荧光高压汞灯很少有尘埃、烟雾及蒸汽0.75（0.8）0.8（0.85）清洁有少量尘埃、烟雾及蒸汽0.70（0.76）0.75（0.81）一般有大量尘埃、烟雾及蒸汽0.65（0.69）0.70（0.76）污染严重露天广场0.70.75室外注：括弧内数值用于反射光很少的场所。
下表是办公室照明设计的常用数据：表7常用办公室室空间比及室形指数RCR/RI空间高度（m）房间尺寸（m）长2.02.53.03.54.0宽64.7/1.065.9/0.857.0/0.718.2/0.619.4/0.533.5./1.155.5/0.926.5/0.637.6/0.658.7/0.574./1.215.2/0.976.2/0.807.2/0.698.3/0.60964.4/1.155.5/0.906.6/0.757.7/0.648.8/0.566./1.225.2/0.976.2/0.817.2/0.698.2/0.617.50.63.9/1.294.9/1.035.8/0.866.8/0.737.8/0.64964.2/1.185.3/0.956.4/0.797.4/0.688.5/0.593.9/1.284.9/1.035.8/0.866.8/0.737.8/0.643.93.107.53.7/1.364.6/1.095.5/0.916.4/0.787.4/0.68964.0/1.245.1/0.996.1/0.827.1/0.718.1/0.623.71.354.6/1.085.6/0.906.5/0.777.4/0.677.8.7.53.5/1.434.4/1.155.2/0.956.1/0.827.0/0.729利用系数u的选取可以通过查表求得。