建筑照明设计标准概述

1建筑照明设计标准概述1关于《建筑照明设计标准》的编制概况1.1标准的由来原国家标准——《民用建筑照明设计标准》（GBJ133-90）和《工业企业照明设计标准》（GB50034-92）实施已十多年，随着国民经济发展，这两项国家标准已经不能适应当前工程建设的要求，建设部于2002年夏下达任务，对两项国标进行修订，并决定合并为一项标准，由中国建筑科学研究院主编，中国航空工业规划设计研究院等单位参编，标准名为《建筑照明设计标准》。与此同时，国家经贸委所属（现国家发改委所属）中国绿色照明工程项目办公室下达编制《建筑照明节能标准》，由同一主编单位负责编制。在编制过程中，考虑到以上两项标准更好的统一，更便于设计中实施，经两个主管部门同意，合并为一项标准。经编制组近两年的工作，于2004年4月通过审查，5月报批，2004年6月18日经建设部批准发布，标准号为GB50034-2004，2004年12月1日实施。该标准批准如此之快，是因为两主管部门跟踪了解了编制的主要过程，也说明了需要尽早实施该标准的重要意义。1.2标准编制的原则（1）反映近十多年我国国民经济发展和科技进步的状况；（2）适应二十一世纪全面建设小康社会的目标的需要；（3）全面实施绿色照明工程，贯彻节约能源、保护环境的重大方针。1.3主要依据2（1）对我国各类建筑照明状况的普查和重点调查实测；（2）对我国原标准，国际照明委员会（CIE）新标准，美、德、俄、日等有关标准及其他资料的分析，吸取有益部分，有条件时，尽量采用或参考应用CIE新标准；（3）考虑我国现在的照明器材（光源、灯具、镇流器等）的实际状况及未来几年的发展趋势；（4）广泛听取设计、科研及其他有关单位的意见。1.4新标准的特点和主要变化（1）照度水平有较大幅度提高，适应了当前生产、工作、学习和生活的需要；（2）照明质量有新的更高的要求，有利于改善视觉条件；（3）照明器材的选择反映照明科技进步，有利于优质、高效照明器材的发展和推广应用；（4）照明配电及控制突出了节能，抓住了源头；（5）严格限制照明功率密度（LPD）值，提高照明能效运用强制性条文，限制照明功率密度，促进了照明系统能效的提高；（6）增加了照明管理与监督的内容，有利于设计方案的优化，标准的实施。1.5实施新标准与绿色照明的关系新的《建筑照明设计标准》内容比较全面、系统，规定了工业与民用建筑的照度水平、照明质量和常用场所的照明功率密度限值；而绿色照明工程并不只是照明节能，而是在有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量，保护身心健康的基础上达到节约能源，保护环境的目的，是一个全面、系统的工程。是从行政的、立法的、技术的、经济的多方面采取措施，包括宣传、教育、培训、组织推广应用等工作，而新标准则是从设计上的技术立法。两者的目标是相同的，内容是完全统一的。2照度标准3GB50034-2004和原来标准（GB50034-92、GBJ133-90）相比，有以下主要变化。（1）照度标准有较大提高。如一般办公室，GBJ133-90规定的中值为150Lx，新标准为300Lx。（2）原标准对每个房间或场所的照度标准值规定了高、中、低三个值，而新标准只规定一个值。而这个值大体上相当于原标准三个值的中值；至于高值与低值的应用，在新标准的第4.1.3条和第4.1.4条明确规定了提高一级和降低一级的条件。（3）对工业场所，原GB50034-92对较高照度要求的场所规定了混合照明照度标准值（包括了局部照明提供的照度，同时规定其中的一般照明照度值取混合照明照度值的5%～15%），有的还同时规定了单用一般照明照度标准值，而新标准则只规定一般照明的照度标准值，需要局部照度的，还要另外按一般照明照度的1～3倍增加。（4）新标准所规定的照度标准值，是指作业面照度要求；对作业面以外0.5m范围的邻近区域的照度允许适当降低：作业面照度为300～750lx时，可降低一级；照度为200lx及以下时，则不应再降低。这个规定符合实际需要，有利节能。（5）一部分相同用途的房间或场所按不同要求规定了两档，甚至3档、4档照度标准，如办公室分“一般”和“高档”，照度为300和500lx；商店营业厅也分“一般”和“高档”规定；试验室、检验等分“一般”和“精细”规定两档照度等。这是考虑到不同地区、不同行业、不同规模等条件，设计时按需要选取。（6）新标准规定，照明设计计算的照度值和照度标准值比较，可以有-10%到+10%的偏差，也就是说，实际计算照度，不应小于标准值太多，也不应大得太多。但对于灯数很少（如灯具数少于10个）的较小房间，允许超过这个偏差值。（7）鉴于我国地域辽阔，城乡差别、东西部差距大，大中小城市不同条件，建筑标准高低相差甚大，所以新标准规定了当建筑等级和功能要求高或较低时，规定的照度标准值还可以提高或降低一级，以适应不同要求和需要。43照明质量3.1眩光限制新标准除对直接型灯具按光源平均亮度大小规定了最小遮光角外，更主要的是引用了CIE关于眩光评价方法。对公共建筑和工业建筑经常有人工作的房间或场所采用统一眩光值（UGR）评价不舒适眩光。按不同要求规定各类房间的UGR最高限值，分别不应大于16、19、22、25、28等数值。而UGR值的计算给出了一个公式，包含背景亮度（Lb）、观察者方向每个灯具的亮度（La）等四个参数，这些参数与灯具产品的技术参数有关，也与房间尺寸和灯具位置等诸多因数有关。这个评价方法比较科学，但设计中计算比较繁杂，一般应由计算机完成。另外，对室外体育场所则按CIE文件，用眩光值（GR）评价不舒适眩光，规定了GR的最大允许值不超过50，同样给出了GR的计算式。3.2照明光源的色表（1）光源色表分组：按光源的相关色温（Tcp）分为三组：暖色（＜3300K），中间色（3300～5300K），冷色（＞5300K）。（2）光源色表的选用：一般说，应根据建筑光环境所要形成的气氛选择光源的色表。荧光灯、金卤灯等在室内使用最多的光源，都有多种色温的产品可供选择。通常，暖色光源适用于较低照度（如200～300lx以下）的场所或寒冷地区，如住宅、旅馆客房、病房、咖啡厅、酒吧、餐厅等；冷色光源适用于高照度（如750lx及以上）场所或热带地区，如体育场馆等；中色温光源适用于中等照度（如300～1000lx左右）场所，这类照度要求的场所很普遍，应用最广，如办公室、设计室、阅览室、教室、诊室、检验、控制室、机加工、仪表装配等。（3）设计应用中存在的问题：据了解，有些照明设计不重视光源色温的选用：有的设计图纸没有规定光源色温，任由工程承包或施工单位购买，甚至是随意采购；有的5规定了光源色温，但选用冷色者为多。有些设计者，承包或施工方误认为色温高的灯管亮，效率高，导致选用的荧光灯（包括直管和紧凑型）多数为6200～6500K的高色温灯管，一方面是气氛并不相宜，另一方面是导致灯管光效下降。一般说，荧光灯的色温高的，光效要低一些，特别是卤磷酸盐荧光粉直管灯更为明显。对大多数场所，照度在200～750lx范围，适宜选用中色温荧光灯。3.3显色性（1）意义：光源显色性良好，能更好更真实地显现建筑装饰的艺术色彩和被视物件的颜色，能更好地体现人的气色和良好的精神面貌。所以对于建筑装饰，对于要求清晰辨别颜色的生产、工作，对于美术品展示、购物商业营业场所等，良好的光源显色性是很重要的。对一般工作场所，获得同样视觉效果，用显色性不好的光源比显色性好的光源需要更高一些的照度。（2）显色性标准：用一般显色指数（Ra）表示显色性能，新标准按CIE新标准，删去了IA、IB、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等五个类别，但仍规定五个等级的Ra值，即不小于90、80、60、40、20。新标准规定：长期工作或停留的房间或场所，光源的Ra值不宜小于80。也就是说以不小于80为基色要求，对于不连续工作的场所可以降低Ra值；对于灯具安装高度大于6m的工业场所，Ra也可低于80。这个规定考虑了生产、工作和人们生活的需要，也考虑了更好的视觉效果和节能，同时也顾及了当前和未来几年光源的可能条件，如应用广泛的、光效很高的三基色荧光灯和陶瓷金卤灯，Ra都达到80以上。3.4照度均匀度新标准规定的照度均匀度是规定表面上的最小照度与平均照度之比。要求比值不小于0.7。这里是指作业区域内的一般照明均匀度，而不一定要求整个房间或场所的均匀6度，这样有利于降低照明功率密度值。新标准规定作业面邻近周围的均匀度可降低到0.5；还规定房间或场所内的通道和其他非作业区域的一般照明照度值可以降低，不低于作业区照度的1/3即可。4照明器材的选择正确、合理选用照明器材是关系到建筑照明系统的使用安全可靠、技术先进、运行经济、高效节能和创造良好的照明环境的重要因素。设计中应按这些原则选取。照明器材主要包括光源、灯具和镇流器、控制器等。我国生产（包括合资、外商独资生产）的光源等器材，具有多种类型、品种，不乏高效产品，可供照明工程应用。下面叙述如何适应场所需要合理选择。4.1照明光源选择（1）选用原则：1）发光效率高；2）显色性好，即显色指数高；3）使用寿命长；4）启点可靠、方便、快捷；5）性能价格比高。（2）具体选用意见：按照新标准要求和上述原则，建议按以下意见选用光源。1）灯具安装高度较低的场所用荧光灯。荧光灯包括直管荧光灯和紧凑型荧光灯（CFL），都具有光效高、寿命长、显色性较好等优点；但前者比后者光效更高，寿命更长，光通维持率高，性价比更优。因此，除有装饰性要求场所外，一般情况下（如办公、教室、阅览室、生产车间等）都应选用直管荧光灯。进一步要求下面再分析。2）灯具安装高度较高的场所适宜用金卤灯，也可用中显色高压钠灯；对于显色性要求高的场所，可以用陶瓷金卤灯（Ra＞80）；对于没有显色性要求的工业场所，可以7用光效更高、寿命更长的高压钠灯（Ra＞20）。3）安装高度高，且不易维护的场所（如高厅堂、烟囱障碍灯、航标灯、桥的悬索灯等），宜选用高频无极荧光灯。其主要特点是使用寿命长（达5～6万小时）。同时，光效高（60～70lm/W），显色性好（Ra达80），起点快捷、可靠。4）不应选用荧光高压汞灯：金卤灯是在汞灯基础上发展的，其光效比汞灯约提高60%（400W为例），显色指数高，寿命更长，所以，新设计中不应再选用荧光高压汞灯，更不应选用光效更低的自镇流荧光高压汞灯。5）限制热辐射光源（普通照明用白炽灯、卤钨灯）的应用：其优点是显色性好，起点快速，便于调光；但由于光效低，寿命不长，所以要限制使用。除要求调光（荧光灯也可调光）、开关频繁和暂短工作以及特殊装饰要求等场外，不应采用。（3）直管荧光灯的应用直管荧光灯是除钠灯外光效最高、性价比最优的光源，应用最广泛；同时在近二十多年发展很快，灯管的类型、品种、规格多，实际应用中也存在不少问题，影响了照明质量和能效的提高，有必要特别说明其应用。1）二十多年的发展和进步，主要有三个方面：①管径变小：传统的T12灯管直径38mm，到上世纪70年代末推出T8管，直径26mm，光效提高10%，寿命更长；到90年代又研制了更细管径的T5管，直径16mm。管径小，节省了汞和荧光灯用量，有利于环保；同时也节省了制灯材料，缩小了尺寸，有利于节能；小管径有利于提高灯具效率。鉴于此，新标准明确规定应选用管径26mm及以下灯管。②上世纪80年代成功研制了稀土三基色荧光粉，比使用了几十年的卤磷酸盐荧光粉有重大进步：使灯管的显色指数从57～75左右提高到85；光效有较大幅度提高（约高15%～30%），寿命延长（提高约50%），这对于贯彻新标准，实施绿色照明工程，提8高照明能效具有极其重大意义。可惜对其优异性还不大了解，或者是认为其价格太贵，而不愿选用。经论证：尽管其价高，但因其优质高效的性能，最终是省钱的。③电子技术的应用：如荧光灯使用高频点灯，配套电子镇流器，研制新型的高频无极荧光灯，电磁感应荧光灯，微波硫灯等，都对提高光效，提高使用寿命带来新的发展。2）直管荧光灯的技术经济性能比较选取四种T8直管荧光灯，两种卤粉管（比较不同色温）和两种三基色管（比较不同功率）比较其技术性能和经济性，计算结