簡述感應式自動控制的發(fā)光二極管（LED）燈的應用

王靖絢 （合肥市規(guī)劃設(shè)計研究院，安徽 合肥 230041）

1 概 述

《建筑照明設(shè)計標準》（GB50034-2013）第6.2.7條為新增內(nèi)容：“下列場所宜選用配用感應式自動控制的發(fā)光二極管燈：①旅館、居住建筑及其他公共建筑的走廊、樓梯間、廁所等場所；②地下車庫的行車道、停車位；③無人長時間逗留，只進行檢查、巡視和短時操作等的工作的場所。”同時5.2.1和5.5.1條分別將住宅建筑內(nèi)車庫和公共建筑內(nèi)車庫的照度標準值由原先的75l x 分別降為30l x 和50l x，在此之前筆者的一些理念基本順應了國家規(guī)范中的上述條款。

2 在地下車庫采用配用感應式自動控制的發(fā)光二極管燈的必要性

早在2008年以前筆者就發(fā)現(xiàn)多數(shù)地下車庫盡管設(shè)計安裝了很多燈具，但大部分燈都是關(guān)閉著的，這是因為地下車庫逗留的人很少，逗留的時間有限，使其內(nèi)的燈具無需持續(xù)點亮和具有較高的照度，所以車庫的管理者往往采用減少照明燈具的辦法，即關(guān)閉部分照明回路，甚至拆除燈管或啟輝器，這種非專業(yè)的照明“優(yōu)化”，不僅產(chǎn)生業(yè)主抱怨、人身安全和物業(yè)管理等方面的問題，而且還普遍存在鎮(zhèn)流器的空載損耗，如此造成的結(jié)果是不開燈浪費資源，開燈浪費能源。針對此種情況，在對地下車庫照明的實際運行情況進行了充分的調(diào)研后，發(fā)現(xiàn)在地下車庫使用過程中存在一個一直以來被疏忽的“照明利用率”的問題，也就是車庫燈具每天點亮的時間與實際需要照明的時間之比?，F(xiàn)以住宅小區(qū)100輛停車位的車庫為例說明“照明利用率”的概念。

2.1 假定條件

①每車及隨車行人均由一個出入口通過（即此處為照明利用率的最高區(qū)域）。

②平均每車每天來往4趟，即8次。

③每車平均每次使用照明時間：

a.行車通道部分：

僅用于通過：10s/每次

駛?cè)耄ǔ觯┩＼囄?行走=80s/每次（不包括停車位駐留時間）；

b.停車位駐留：120s/每趟。

④保潔、保安人員平均每天使用10min。

⑤以下按較大值計算。

2.2 出入口處照明設(shè)計

出入口處（除道閘外）平均每天有效照明時間計算：100車×8次/d×10s/車.次+10min/d=2.4h/d

出入口處凈平均照明利用率：2.4h÷24h×100%=10%

而行車道最里面那盞燈平均僅為6輛車服務，每天有效照明時間：

6車×4趟/d.車×80s/趟+10min/d=0.7h/d

凈照明利用率：0.7h÷24 h×100%=3%

2.3 行車道照明設(shè)計

行車道凈平均照明利用率（10%+3%）÷2=6.5%

行車道實際平均照明浪費率100%×0.9-6.5%=83.5%

這里應注意，0.9系數(shù)為必要浪費部分，如基礎(chǔ)環(huán)境照明（包括道閘處照明）。

行車道實際平均照明利用率（100-83.5）%=16.5%

2.4 停車位照明設(shè)計

停車位照明，按3車共用兩盞、平均每趟使用120s計算，每天有效照明時間為

（3÷2）車×4趟/d.車×120s/趟+10min/d≈0.37h/d

停車位照明利用率0.37h÷24h×100%≈1.6%

停車位實際平均照明浪費率100%-1.6%=98.4%

2.5 能耗計算

按行車道與停車位照明數(shù)量比為1∶1計算，本例中汽車庫行車道、停車位部分設(shè)置的照明燈具數(shù)量為130盞雙管熒光燈核算，每年浪費電能為：（65盞×83.5%+65盞×98.4%）×（72W+8W）/盞×24h/d×365s/年÷1000W/度≈8.3萬度/年

注：

①式中：72W為2根36W熒光燈，8W為2只鎮(zhèn)流器功率。

②本案排除實際使用時夜間減少照明的因素，因為從標準上不符合標準照明值。

2.6 小結(jié)

由此可見，盡管車庫燈具每天24h點亮，但：

①行車道實際平均照明利用率為16.5%；

②停車位實際平均照明利用率為1.6%。

由此我們認為改變這一狀況的妥帖辦法是：

①地下車庫采用感應式控制的燈具以實現(xiàn)按需點亮的方式，即人（車）來燈亮，人（車）走燈熄。

②降低車庫的照度。

但若使此理念成為現(xiàn)實卻受到當時相關(guān)規(guī)范的制約，好在2008年10月出臺了中華人民共和國國務院第530號令《民用建筑節(jié)能條例》，其中的第七條規(guī)定：“國家鼓勵制定、采用優(yōu)于國家民用建筑節(jié)能標準的地方民用建筑節(jié)能標準”。據(jù)此，我們萌發(fā)了將“在車庫采用感應式自動控制的發(fā)光二極管燈和降低車庫照度標準”的理念寫入地方標準的想法，后來經(jīng)相關(guān)職能部門批準，我們主編了地方標準《汽車庫照明節(jié)能設(shè)計規(guī)范》并于2010年頒布實施，該規(guī)范首次提出車庫停車位應采用位移傳感器對光源進行開關(guān)控制（即感應式自動控制），而所用的光源應采用發(fā)光二極管燈，并將車庫停車位的照度標準由75lx降為30lx。

3 在樓梯間采用配用感應式自動控制的發(fā)光二極管燈的必要性

作為電氣設(shè)計將從2012年10月1日起，按功率大小分階段逐步淘汰和停止使用銷售后，樓梯間的照明設(shè)計方案就演變?yōu)椴捎霉?jié)能自熄開關(guān)來控制緊湊型熒光燈（節(jié)能燈），但被疏忽的是節(jié)能燈屬于氣體放電光源，在開燈時電壓沖擊較大，一般每開一次相當于損失2h～3h的光源壽命，也就是說開關(guān)次數(shù)的多少直接影響光源的壽命，尤其是節(jié)能燈含有汞元素，而國家尚沒有節(jié)能燈的回收機制，使得廢舊的節(jié)能燈隨處遺棄，這在很大程度上對環(huán)境及耕地造成二次污染。據(jù)報道，目前我國受重金屬污染的耕地約有1.5億畝，約占總耕地面積18億畝的8.3%，這是一個不容忽視的嚴酷情況。可否找到一種高效、節(jié)能、環(huán)保的光源以取代節(jié)能燈光源呢？在目前的技術(shù)條件下，首當其沖的應屬發(fā)光二極管（LED）燈。與傳統(tǒng)光源相比，LED光源有著無可比擬的優(yōu)勢：①其壽命不受開關(guān)次數(shù)的影響；②發(fā)光效率是白熾燈的10倍以上，節(jié)能燈的2～2.5倍；③使用壽命超長，可用5～10萬小時；④對環(huán)境無污染。于是筆者在2011年先于《建筑照明設(shè)計標準》GB50034-2013頒布實施之前就摒棄了采用節(jié)能自熄開關(guān)來控制緊湊型熒光燈（節(jié)能燈）的傳統(tǒng)設(shè)計方案，在樓梯間率先先選用了6W配有感應式控制的發(fā)光二極管（LED）燈,既免除了節(jié)能燈不能頻繁啟動的弊端，減少了燈具更換的頻率，又較之采用節(jié)能燈節(jié)約了近一半的電能，有效避免了環(huán)境污染帶來的困擾。

設(shè)計理念千差萬別，各具千秋，但在安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的前提下兼顧節(jié)約能源、保護環(huán)境這一基本國策，并具有超前意識的作品不失為上乘佳品。

GB50034-2013,建筑照明設(shè)計標準[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2013.