我国办公建筑照明设计节能指标的研究制定
2007-02-09
作者：admin
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摘要： 我国新修订的《国家建筑照明设计标准》（GB50034－2004）于2004年12月正式实施,该标准首次新增了照明节能设计与管理的技术条款,采用照明功率密度(LPD)指标来衡量建筑照明设计的能效水平,本文通过对我国目前办公建筑照明能效水平的调查研究,以及对国内外相关能效标准内容的分析,重点介绍了《国家建筑照明设计标准》（GB50034－2004）中办公建筑的照明功率密度指标的研究确定过程。标准中规定的办公建筑照明功率密度设计指标其效率等级已达到国际先进水平。
摘要: 我国新修订的《国家建筑照明设计标准》（GB50034－2004）于2004年12月正式实施,该标准首次新增了照明节能设计与管理的技术条款,采用照明功率密度(LPD)指标来衡量建筑照明设计的能效水平,本文通过对我国目前办公建筑照明能效水平的调查研究,以及对国内外相关能效标准内容的分析,重点介绍了《国家建筑照明设计标准》（GB50034－2004）中办公建筑的照明功率密度指标的研究确定过程。标准中规定的办公建筑照明功率密度设计指标其效率等级已达到国际先进水平。
关键词: 照明设计 照明功率密度值(LPD)
1.前言
新修订的《国家照明设计标准》（GB50034－2004）已于2004年4月由建设部正式颁布，2004年12月1日开始实施。该标准是根据建设部建标[2002]85号文要求，在国家发展改革委/UNDP/GEF中国绿色照明工程促进项目的资助下，组织有关标准研究部门和专家共同研究制定的。新版标准主要有三大特点，一是照度水平比1992年版的旧标准有较大提高，二是对建筑照明的质量有了更高要求，三是标准第一次规定了我国七类建筑主要照明场所的最大功率密度值（LPD），即每平方米建筑面积照明用电功率限定指标，这七类建筑包括居住、办公、商业、旅馆、医院、学校、和工业建筑，除居民建筑外，其它六类建筑照明场所的功率密度限定值在标准中被规定为强制性条文。该标准的颁布充分反映了为满足我国全面建设小康社会的新形势和新要求，有必要把照度水平和照明质量提升到一个新的水准，向国际先进水平靠拢；同时反映了照明用电必须致力于提高利用效率，最大限度地节约电能，促进资源和环境的保护，以适应我国的能源形势和经济社会的可持续发展的总要求。本文着重阐述在该标准的拟定过程中，办公建筑照明功率密度值的研究设定方法。
2. LPD指标的设定原则和方法
2.1 LPD指标的定义
这里首先给出标准中与照明功率密度相关的几个重要定义。
照明功率密度标准采用照明功率密度（LPD）作为建筑照明的评价指标，照明功率密度是指单位建筑使用面积的照明总安装功率密度（W/m2）。标准所采用照明功率密度（LPD）是指每个使用房间的最大照明安装功率密度，而并非指整栋建筑的照明功率密度。
单位建筑使用面积是指房间使用的面积（m2），不包括公共使用的面积。
总安装功率是指照明系统的总安装功率，它包括所采用光源的功率、镇流器、限流器、照明控制器的全部功率，室内照明安装功率应以室内最大功率（W）的照明作为基准计算。
2.2 LPD指标设定原则
《国家照明设计标准》（GB50034－2004）制订的总原则是依据对我国目前建筑照明实际情况和设计情况的调查分析，参考国际上一些发达国家的照明节能标准，结合我国照明产品性能指标，在经过论证和综合经济分析的基础上进行科学制定，标准要在推进我国高效照明产品的运用，提倡科学合理的优化设计以及加强监督管理等措施，促进我国的绿色照明事业发挥重要作用。
因此，标准中确定LPD值的具体办法是通过重点实测调查和设计普查数据结果，基本掌握我国目前建筑照明功耗的效率水平，收集国外相关标准信息进行对比分析，同时组织经验丰富的照明设计专家针对具体的照明场所进行设计验算，对设定的LPD值进行可行性分析，以保证LPD设定的合理性、科学性和先进性。值得一提的是，LPD作为标准中的能效指标，在确定该指标时，吸收了国际上先进的节能标准制定方法，把它分为现行值和目标值两个类别，充分发挥其对照明节电设计的引导作用。
3. 办公建筑照明效率水平的调查分析
为了掌握现阶段我国办公建筑照明现状和效率水平，在标准的研制过程中首先组织了一次全国六大区域的照明情况调查，调查分为重点调查和普通调查（普查）两个部分，重点调查在沈阳、西安、成都、上海、广州、北京几个地区选择了45个单位的32间会议室、42间办公室3间辅助用房进行了照明现场实际测量。普查是联合全国六大区域主要设计院对114个单位的61间会议室、142间办公室、46间辅助用房的照明设计进行了资料普查工作。现将重点现场调查和设计资料普查结果汇总如下。
3.1重点调查结果
重点调查主要反映我国办公室建筑的实际的照明功耗情况。调查中把办公建筑分为三大类：普通办公室、会议室、 一般办公用辅助用房，按照不同的照明功率密度大小进行分类。
调查发现，办公室功率密度分布在 10≤LPD＜18 段的数量最大，占调查样本的47.6%；平均照明功率密度为20 W/m2， 普通会议室分功率密度分布在10≤LPD＜18 段的数量也最大，占调查样本的44.2 ％；平均LPD为20.1 W/m2。一般办公辅助用房功率密度分布，根据不同的用途其功率密度值基本分布在LPD＜10、10≤LPD＜18、 28≤LPD＜32 三个区域，分别各占33%左右, 平均照明功率密度为17.9 W/m2。
3.2 普查结果
对全国各大区域设计院的照明设计的普查，主要反映了目前我国办公室建筑照明功耗的设计水准。按照重点调查的分类方法，调查发现，办公室功率密度分布在 10≤LPD＜18 段的数量最大，占调查样本的61.7%；普通会议室分功率密度分布在10≤LPD＜18 段的数量最大，占调查样本的54.1% ；办公辅助用房功率密度分布除库房和营业厅在LPD＜10占多数外，其它办公辅助用房基本仍在 10≤LPD＜18 段的比较多，详见表1。
4. 国内外有关办公建筑能效标准情况
在照明设计标准中引入照明功率密度（LPD）规定对于我国依然是个新鲜事物，此前，我国从未采用这一指标制订过国家或行业标准，只有北京和上海有地方标准。北京标准中规定高档办公室LPD为20 W/m2（相对应的平均照度为500lx），上海标准中规定办公室，会议室LPD 为15 W/m2（不含镇流器损耗，相应照度为100～200lx）。国外也只有少数几个发达国家制定了相关的LPD标准，美国标准规定整幢办公建筑的LPD值为13.99 W/m2，封闭办公室、会议室为16.15 W/m2，报告厅为17.22 W/m2，仓库为10.76 W/m2，电气室、机械室为13.99 W/m2。俄罗斯的LPD标准为办公室25 W/m2（对应照度为400lx）。日本标准中会议室、办公室均为20 W/m2。我国新版建筑照明标准中设立LPD值指标，在国际上也是走在前面的。
5. LPD指标确定分析和结果
从国内外已掌握的标准信息来看，普通办公建筑的照明功率密度基本设定在20W/m2左右，但从本项研究的重点调查结果来看，我国会议室的LPD达到或超过14、20、25（W/m2）者分别占89.7%、44.7%、34.4%，办公室的LPD相应占90.5%、42.9%、31%。而普查结果表明，会议室的LPD达到或超过14、20、25 W/m2者分别为86.9%、32.8%、16.4%，而办公室的LPD相应为88.7%、27%、17.1%。应该说，我国的办公室、会议室的照明功率密度若按20 W/m2 设计基本上很容易实现，且还有进一步提高照明效率的空间。
考虑到办公建筑不同档次的要求，把办公室分为普通办公室和高档办公室两种类型应该是符合我国实际的，而标准研究的重点调查对象这次多为高档办公室，其平均照明功率密度为20W/ m2，调查结果还显示，半数以上的被调查办公室LPD值均在10～18W/ m2之间，标准将高档办公室的LPD 值定为18W/ m2，普通办公室定为11W/ m2；为提倡和促进照明节能，标准中目标值的设定基本考虑低于现行值的10%左右，高档和普通办公室LPD标准的目标值分别定为15W/ m2和9 W/ m2。通过专家设计核准，若采用目前照明市场上供应的性能和质量水平上乘的光源和灯具，达到上述现行值的要求是不成问题的。
至于会议室LPD值的确定，调查结果显示，超过半数的会议室LPD 值在10～18W/ m2之间。美国标准约17W/ m2，日本为20W/ m2，根据我国的照度水平及调查结果分布，会议室的LPD标准现行值定为11W/ m2，目标值定为9 W/ m2。
据资料，国外营业厅的照明功率密度均较高，多在26～35W/ m2之间，而对我国同样场所的调查结果显示多数小于10 W/ m2，考虑到我国的照度水平及相应的调查结果，营业厅的LPD标准现行值定为13W/ m2，目标值定为11W/ m2。
关于办公辅助用房，例如文件整理、复印和发行室的LPD值，只有俄罗斯有相应标准，且数值较高为25W/ m2，考虑到实际调查数据和标准中相对应照度水平，上述办公辅助用房的LPD标准现行值定为11W/ m2，目标值定为9 W/ m2。
档案室多数在10～18W/ m2之间，根据我国相对应的照度规定，LPD值定为8W/ m2，目标值定为7 W/ m2。
通过上述分析和专家设计测算,《国家照明设计标准》（GB50034－2004）最终确定的办公建筑照明功率密度设计最大值如表3所示。从表3的LPD指标可知，我国目前实施的办公建筑照明效率标准是相当高的，已到达了国际先进水平。
主要参考文献
1. 建设部《工业企业照明设计标准》GB50034-92
2. 建设部《民用建筑照明设计标准》 GBJ133-90
3. 美国， IESNA， Lighting Handbook,2000
4. 日本， JIS Z 9110－1970，日本工业基础，照度标准
5. 德国， DIN 5035－1990 人工照明标准
6. 美国， ASHRAE/IES 90。1－1999， 建筑物的能量标准
7. 日本，节能法中的照明合理用能标准－1999
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