辦公照明的現(xiàn)狀與發(fā)展

解 輝

(松下電器 (中國)有限公司，北京 100020)

1 引言

舒適感與節(jié)能性是現(xiàn)代建筑追求的目標(biāo)。隨著時(shí)代的發(fā)展和人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，寫字樓作為現(xiàn)代建筑的重要組成部分，已經(jīng)不再像二十世紀(jì)工業(yè)文明時(shí)代那樣，僅僅是工廠的管理附屬，僅僅是企業(yè)的接待站，僅僅是管理者的門面，而真正成為了文明的創(chuàng)造地，財(cái)富的聚集地。眾所周知，辦公空間是寫字樓的主要建筑區(qū)域，而辦公照明水平的高低直接影響相關(guān)辦公人員的辦公速度和辦公質(zhì)量。近幾年來，各類辦公建筑鱗次櫛比，辦公照明的設(shè)計(jì)水平和相關(guān)產(chǎn)品也逐步提升。在本文中，筆者將以自己十多年從事寫字樓辦公照明設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研發(fā)的經(jīng)驗(yàn)和體會，總結(jié)一下目前我國辦公照明的現(xiàn)狀以及具備前沿代表的新辦公照明的發(fā)展趨勢。

2 第一代辦公照明——格柵燈時(shí)代

隨著上世紀(jì)九十年代天花吊頂在寫字樓裝修設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用以來，嵌入式格柵燈具也隨之進(jìn)入了辦公照明的視野。我們可將此階段稱之為“格柵燈時(shí)代”。眾所周知，天花吊頂?shù)脑O(shè)計(jì)風(fēng)格可以更好的將機(jī)電、暖通等設(shè)備實(shí)現(xiàn)隱藏，而與之配套的嵌入式格柵燈具 (圖1)在提升辦公空間裝修檔次，提高空間感等方面較傳統(tǒng)吊裝式控照燈具 (圖2)具有明顯的優(yōu)勢。

更為重要的是，隨著我國綠色照明工程事業(yè)的發(fā)展，在辦公照明的光源電器產(chǎn)品方面，鹵粉熒光燈被光效及顯色性更高的三基色熒光燈所取代 (表1)，電感鎮(zhèn)流器被更加節(jié)能的電子鎮(zhèn)流器所取代。

圖1 嵌入式格柵燈實(shí)景Fig.1 Picture of recessed lighting fixture

圖2 吊裝式控照燈實(shí)景Fig.2 Picture of ray-controlled lighting fixture

表1 鹵粉熒光燈與三基色熒光燈參數(shù)對比Table 1 Comparison of parameters of fluorescent lamp between halogen powder and tri-phosphor

該種嵌入式燈具，特別是鋁制格柵燈具成為了九十年代末開始的辦公照明主流燈具，同時(shí)也是目前我國辦公照明設(shè)計(jì)中，使用比例最高的燈具種類。

3 第二代辦公照明—— “省一支”時(shí)代

2004年，中華人民共和國建設(shè)部頒布了《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) (GB50034-2004)》。該照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，本著貫徹國家的法律、法規(guī)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的原則，體現(xiàn)了技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、使用安全、維護(hù)管理方便，實(shí)施綠色照明等方面的內(nèi)容［1］。

特別是該標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于照明節(jié)能方面的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)— “照明功率密度”相關(guān)要求 (表2)對設(shè)計(jì)領(lǐng)域和應(yīng)用領(lǐng)域的照明節(jié)能起到了非常大的推進(jìn)作用。

表2 辦公空間照明功率密度Table 2 Lighting power density in office space

為了滿足該項(xiàng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，提高光源效率和燈具效率從而提高整體照明系統(tǒng)效能成為我們的重要課題，隨之，辦公照明進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代，我們稱之為“省一支照明”時(shí)代。其具體的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)方法如下:

3.1 提高光源效率

提高光源光效是提高照明系統(tǒng)能效的源動力。辦公照明設(shè)計(jì)中，多采用雙端直管熒光燈產(chǎn)品。在《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) (GB50034-2004)》推出的同時(shí)，雙端熒光燈產(chǎn)品國標(biāo)《雙端熒光燈性能要求(GB/T 10682-2002)及 (GB/T 10682-2010)》中新增了“T8和T5高頻熒光燈”類產(chǎn)品。其“高頻”的概念不同于以往“工頻”的概念，即該類光源產(chǎn)品只能在電子鎮(zhèn)流器 (＞20K Hz)條件下使用。由于鎮(zhèn)流器輸出頻率的增加，以及光源產(chǎn)品在填充氣體、繞線技術(shù)、涂粉工藝等方面的提高使得光源產(chǎn)品的光效較傳統(tǒng)三基色光源又提高了10%～20%左右。特別是《雙端熒光燈性能要求 (GB/T 10682-2010)》中T8高頻45W類型產(chǎn)品的引入，實(shí)現(xiàn)了光源的高光效、高光通輸出 (表3)，這樣就為減少光源數(shù)量提供了前提條件。

表3 T8工頻36W與T8高頻45W參數(shù)比較(注:以松下4feet長直管為例)Table 3 Comparison of parameters of T8 lamp between 36W power frequency and 45W high frequency(note:take 4 feet long light tube made by Panasonic as an example)

3.2 提高燈具效率

《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) (GB50034-2004)》對燈具相關(guān)要求如下:

在滿足眩光限制和配光要求條件下，應(yīng)選用效率高的燈具，并應(yīng)符合下述規(guī)定:熒光燈燈具的效率不應(yīng)低于表4所示規(guī)定。

表4 熒光燈燈具效率要求Table 4 Efficiency requirements of fluorescent lamp

由表4可知，格柵燈具的燈具效率不應(yīng)小于60%。那么，如何將燈具效率做的更高呢?首先我們應(yīng)該了解，格柵燈中格柵片的作用是為了降低眩光。而光源的直接眩光應(yīng)該是我們降低的重點(diǎn)。而在“第一代辦公照明”使用的格柵燈具中我們發(fā)現(xiàn)，過多、過密的格柵片是降低燈具效率的主要原因。因此降低直接眩光，同時(shí)減少格柵片對燈具效率的影響是新一代格柵燈的發(fā)展方向。

目前，松下 (圖3)、飛利浦 (圖4)、索恩等知名品牌分別推出了新式格柵燈具，該種燈具在滿足眩光的前提下，縮小了不必要的格柵片面積，從而提高了整個(gè)燈具的燈具效率，達(dá)到70%以上。

圖3 松下產(chǎn)品實(shí)景Fig.3 Picture of production made by Panasonic

圖4 飛利浦產(chǎn)品實(shí)景Fig.4 Picture of production made by Philips

圖5 傳統(tǒng)2×36W格柵燈與“省一支”格柵燈比較Fig.5 Comparison figures of lighting fixture between traditional 2 ×36W and series of“save one”

3.3 提高照明系統(tǒng)效能

由上述分析可知，我們之所以將第二代辦公照明成為“省一支”時(shí)代，實(shí)際上是更加關(guān)注照明產(chǎn)品的整體效能。由“燈具效能=光源光效×燈具效率”可知，使用T8高頻光源和“新型格柵”型燈具能夠提升燈具整體效能50%(圖5)，實(shí)現(xiàn)了第二代照明的“省一支“效果 (圖6(a)、(b))。

同時(shí)，該種燈具由于與傳統(tǒng)燈具尺寸相同，也經(jīng)常應(yīng)用于改造過程中。如圖7、表5所示為中國航空工業(yè)設(shè)計(jì)院進(jìn)行部分辦公室的改造工程。該工程在原燈位、原尺寸不變的條件下，利用“省一支“燈具實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗50%的結(jié)果。

圖6 辦公室實(shí)景Fig.6 Pictures of offices

圖7 改造前、后現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)Fig.7 Measured data on site before and after reconstruction

表5 改造前、后節(jié)能效果比較Table 5 Comparison of energy-saving effects between before and after reconstruction

4 第三代辦公照明——系統(tǒng)天花照明時(shí)代

第二代辦公照明極大的推進(jìn)了照明節(jié)能的發(fā)展。但是從裝修風(fēng)格和效果方面沒有較大的變化，天花板仍給人以煩亂的感覺。即便是個(gè)別燈具本體上增加了風(fēng)口設(shè)備，但空調(diào)燈與弱電設(shè)備的排布方式從視覺上也是差強(qiáng)人意，見圖8。

2010年以來，隨著國內(nèi)外建筑設(shè)計(jì)單位合作機(jī)會的增多，外方建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的“三模理論”(模式、模數(shù)、模塊)越來越多的應(yīng)用于國內(nèi)的建筑設(shè)計(jì)中?！叭！崩碚摰膽?yīng)用，不論是從建筑風(fēng)格，還是從裝修風(fēng)格都力求做到模塊化，以適應(yīng)現(xiàn)有的靈活多變的現(xiàn)代化辦公環(huán)境。

“三模理論”在裝修方面來講，與 (300×1200mm，600×600mm，600mm×1200mm)傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)不同，該種流行組合式系統(tǒng)天花結(jié)構(gòu)將天花板作出功能劃分，即在同一空間內(nèi)采用不同規(guī)格的天花板進(jìn)行組合拼裝。關(guān)鍵在于，不同的天花板結(jié)構(gòu)承擔(dān)著不同的作用，可分為裝飾區(qū)和設(shè)備區(qū)兩個(gè)部分，將燈具作為設(shè)備區(qū) (帶)的載體。這種設(shè)計(jì)風(fēng)格即我們所稱的第三代辦公照明—— “系統(tǒng)天花”照明時(shí)代 (圖9)。

圖8 天花實(shí)景Fig.8 Pictures of ceilings

圖9 系統(tǒng)天花實(shí)景Fig.9 Pictures of combinatorial ceilings

所謂系統(tǒng)天花，是傳統(tǒng)組合式天花的一種升級模式，即將燈具、空調(diào)、消防、廣播等專業(yè)設(shè)備進(jìn)行集成化系統(tǒng)安裝，形成固定的設(shè)備安裝模塊，其主要優(yōu)勢和特點(diǎn)包括:

(1)在設(shè)計(jì)階段，就充分考慮了設(shè)備的配置(如空調(diào)風(fēng)口等)，減少了在現(xiàn)場的問題;

(2)追求內(nèi)裝效果“干凈”的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)所有設(shè)備的全部集成化處理

(3)建筑和設(shè)備為復(fù)合體，工程管理和工期大大縮短

常見的系統(tǒng)天花形式有兩種:設(shè)備帶式、集成燈具式。

4.1 設(shè)備帶式系統(tǒng)天花

4.1.1 設(shè)備帶式系統(tǒng)天花說明

設(shè)備帶式系統(tǒng)天花，就是將天花板劃分出設(shè)備帶區(qū)域和裝飾天花區(qū)域，整體風(fēng)格以燈具為主題，以燈具長邊為主軸，將空調(diào)、消防、照明等各專業(yè)設(shè)備按照一定規(guī)律安裝于一個(gè)帶狀區(qū)域 (圖10)

圖10 設(shè)備帶式系統(tǒng)天花工程實(shí)景Fig.10 Pictures of combinatorial ceilings engineering in the mode of equipment belt

圖10中為較典型的長型系統(tǒng)天花的布局圖。其中該系統(tǒng)以集成模塊為基礎(chǔ)，燈具采用T8高頻1×45W單管高頻格柵燈具，將燈具布置于設(shè)備帶的中間位置，設(shè)備帶兩側(cè)為空調(diào)風(fēng)口，噴淋、消防等設(shè)備則安裝于燈具間的預(yù)留板上，在滿足各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下，充分做到天花整體的協(xié)調(diào)整齊。同時(shí)在功能區(qū)域上區(qū)域劃分明細(xì)，所有設(shè)備均安裝于設(shè)備帶處，裝飾板區(qū)域干凈整潔，相關(guān)節(jié)點(diǎn)圖參考見圖11。

圖11 相關(guān)節(jié)點(diǎn)圖Fig.11 Relevant nodding diagram

4.1.2 其他相關(guān)說明

(1)關(guān)于設(shè)備帶的布置方向:考慮到現(xiàn)代辦公建筑的建筑節(jié)能和使用布局的新要求，在現(xiàn)代辦公空間多采取大開間，工位垂直于外立面的原則。因此，為了保證人工照明的均勻性，減少工位人員自身對光線的遮擋，設(shè)備帶式系統(tǒng)天花燈具宜與外立面向垂直 (圖12(a))，同時(shí)燈具方向與礦棉板長邊方向向垂直，這樣既能保證開放各個(gè)工位的照明均勻性，同時(shí)這樣的布置還能體現(xiàn)整個(gè)建筑很好的進(jìn)深感和立體感 (圖12(b))。

圖12 其它相關(guān)說明圖Fig.12 Other figures for expression

(2)多采用寬度為300mm的礦棉板，標(biāo)準(zhǔn)長度在1950～2150mm之間 (根據(jù)柱距調(diào)整)，這樣的設(shè)計(jì)方法可以保證標(biāo)準(zhǔn)柱距下的標(biāo)準(zhǔn)間距，提高美觀性和設(shè)計(jì)速度。同時(shí)，垂直向天花板設(shè)計(jì)根據(jù)房間寬度的裁剪，不需要增加主龍骨的數(shù)量，可以很好的解決房間邊緣特別是異型墻面的收口問題 (圖12(c))。

4.2 集成燈具式系統(tǒng)天花

4.2.1 集成燈具式系統(tǒng)天花說明

集成燈具式設(shè)計(jì)，使集成的理念得到了進(jìn)一步升華。整個(gè)設(shè)計(jì)依托于照明專業(yè)，在燈具本體上預(yù)留出足夠的空間，施工過程將空調(diào)、消防等其它專業(yè)設(shè)備均安裝在燈具本體上，使天花板更加整潔。根據(jù)裝修風(fēng)格和空間需要的不同，其主要分為長型集成式系統(tǒng)天花 (圖13)和方型集成式系統(tǒng)天花(圖14)。

圖13 長型集成燈具式系統(tǒng)天花Fig.13 Intergrated long lamp of combinatorial ceiling

圖14 方型集成燈具式系統(tǒng)天花Fig.14 Intergrated square lamp of combinatorial ceiling

4.2.2 其他相關(guān)說明

(1)長型集成燈具式系統(tǒng)天花:該種天花設(shè)計(jì)采用1500×750mm模數(shù)的隱形龍骨天花板材，它避免了600mm×600mm天花板帶來的天花板面積過小，在大空間顯得過于凌亂的缺點(diǎn)。在照明設(shè)計(jì)中，燈具的外觀多采用200mm×1500mm的外形尺寸，同樣選用高頻T8 1×45W熒光光源。該種獨(dú)立的組合式天花燈具，減少了設(shè)備帶的材料使用數(shù)量，較上述設(shè)備帶式系統(tǒng)有利于整體成本的降低。

(2)方型集成燈具式系統(tǒng)天花:

該種集成燈具式系統(tǒng)天花為600mm×600mm燈盤 (其中燈具中部182mm×558mm的設(shè)備白板為風(fēng)口或其他機(jī)電專業(yè)的安裝板)，燈具本體為白色(滿足與天花板渾然一體的需要)，光源采用高頻T8 2×23W熒光光源。在現(xiàn)代辦公空間采用橫縱間距1800mm的燈間距布置，來實(shí)現(xiàn)500lx的照度要求。同時(shí)，該種燈間距所提供的設(shè)備板數(shù)量可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)口、探頭、信號放大器等機(jī)電設(shè)備安裝于燈具的白板之上的可行性。

5 結(jié)束語

辦公照明作為照明工程的重要組成部分，已經(jīng)走過了從單純滿足照度到關(guān)注照明節(jié)能再到與裝飾風(fēng)格更好結(jié)合的階段?！笆孢m的照明、可控的照明、節(jié)能的照明、與建筑風(fēng)格一體化的照明”，這種四位一體的設(shè)計(jì)理念必將成為辦公照明的未來發(fā)展趨勢。

［1］趙建平，張紹綱等編著．建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50034－2004．中國建筑工業(yè)出版社，2004．

［2］姚家袆，徐華等編著．照明設(shè)計(jì)手冊 (第二版)．中國電力出版社，2006．

［3］陳德悅．照明在辦公樓系統(tǒng)天花中的應(yīng)用．照明工程學(xué)報(bào)，2009年，第20卷第2期，61～55．