新版《建筑照明设计标准》主要技术特点

新版《建筑照明设计标准》主要技术特点赵建平（中国建筑科学研究院，北京100013）摘要：《建筑照明设计标准》（GB50034）是照明应用非常重要的一本通用标准，新版标准对其内容作了重大修订。主要论述了新版标准相对于旧版标准的主要修订内容，并阐述了修订的依据和原则。关键词：照明设计标准；修订引言本标准系根据住房和城乡建设部建标[2011]17号文《关于印发2011年工程建设标准规范制订、修订计划的通知》,由中国建筑科学研究院会同有关单位在原标准《建筑照明设计标准》（GB50034—2004）的基础上进行修订完成的。其中照明节能部分是由国家发展和改革委员会资源节约和环境保护司组织主编单位完成的。《建筑照明设计标准》GB50034-2004自颁布执行以来，提高了照度水平和照明质量，改善了视觉工作条件；推动照明领域的科技进步，对照明电器产业的产品更新换代，促进高效优质电光源和灯具的生产推广和应用具有强大的推动作用；对照明功率密度值的强制性规定，有利于提高照明能效，推进绿色照明的实施。本标准执行已有近8年时间，随着照明技术的不断发展以及新光源的不断涌现，在某些指标上已有落后，如规定的照明功率密度值已有调整的余地；对于光源、灯具的选择方面还应该更具体或更完善一些，便于设计选择等；社会的发展对照明提出了更高的要求，对节能更加强烈更加；发光二极管（LED）照明技术的快速发展与应用；智能化照明控制的应用等，迫切需要对该标准进行修订。本标准自2011年住建部正式立项，2012年12月底完成报批稿，住建部2013年11月29日发布公告批准，2014年6月1日正式实施。1本标准修订的主要内容1.1更严格地限制了白炽灯的使用范围原标准规定一般情况下，室内外照明不应采用普通照明白炽灯；在特殊情况下需采用时，其额定功率不应超过100W。以及在要求瞬时启动和连续调光的场所，使用其他光源技术经济不合理时；对防止电磁干扰要求严格的场所；开关灯频繁的场所；照度要求不高，且照明时间较短的场所；对装饰有特殊要求的场所可采用白炽灯。新标准明确要求照明设计不应采用普通照明白炽灯，对电磁干扰有严格要求，且其他光源无法满足的特殊场所除外。这些规定符合国家的相关法规和政策，国家发展和改革委员会等五部门2011年发布了“中国逐步淘汰白炽灯路线图”，要求：2011年11月1日至2012年9月30日为过渡期，2012年10月1日起禁止进口和销售100W及以上普通照明白炽灯，2014年10月1日起禁止进口和销售60W及以上普通照明白炽灯，2015年10月1日至2016年9月30日为中期评估期，2016年10月1日起禁止进口和销售15W及以上普通照明白炽灯，或视中期评估结果进行调整。通过实施路线图，将有力促进中国照明电器行业健康发展，取得良好的节能减排效果。1.2照度均匀度的要求更加结合实际照度均匀度在某种程度上关系到照明的节能，在不影响视觉需求的前提下，对照度均匀度比原标准的规定有所降低，强调工作区域和作业区域内的均匀度，而不要求整个房间的均匀度。本标准一般照明照度均匀度是参照欧洲《室内工作场所照明》EN12464-1（2011）制订的。这种调整应该更加有利于设计师的设计和照明节能。1.3降低了原标准规定的照明功率密度限值标准6.3.1～6.3.13条的LPD是照明节能的重要评价指标，目前国际上采用LPD作为节能评价指标的国家和地区有美国、日本、新加坡以及中国香港等。在我国2004版的建筑照明设计标准中，依据大量的照明重点实测调查和普查的数据结果，经过论证和综合经济分析后制定了LPD限值的标准，并根据照明产品和技术的发展趋势，同时给出了目标值。本次修订是在2004版的基础上降低了照明功率密度限制。经过多年的工程实践，调查验证认为实行目标值的时机已经成熟，因此在新标准中，以2004版标准中的目标值作为基础，结合对各类建筑场所进行广泛和大量的调查，同时参考国外相关标准，以及对现有照明产品性能分析，确定新标准中的LPD限值。从对比结果来看，新标准中的LPD限值比现行标准有显著的降低，民用建筑的LPD限值降低了14.3%～32.5%（平均值约为19.2%），工业建筑的各类场所平均降低约7.3%，如表1所示表1新旧标准的LPD限制对比LPD降低比例/%范围平均值居住14.314.3办公15.4~18.217.1商店15.0~16.715.7旅馆16.7~53.332.5医疗16.7~25.019.1教育16.7~18.217.8工业0~11.17.3通用房间12.5~25.018.1参照国外的经验，以美国为例，其照明节能标准是ANSI/ASHRAE/IES90.1(EnergyStandardforBuildingsExceotLow-riseResidentialBuildings)，该限值平均约降低20%。而从这些年来照明产品性能的发展来看，光源光效均有不同程度的提高（以直管形荧光灯为例，其光效平均提高约12%）。同时，相应的灯具效率和镇流器效率也都有所提高，如镇流器的能效提高了约4%～8%。因此，照明产品性能的提高也为降低LPD限值提供了可能性。建筑类型在标准的修订过程中，主编单位组织各大设计院对13类建筑共510个实际工程案例进行了统计分析，这些案例选择了近年来的新建建筑，反映了当前的照明产品性能和照明设计水平。对这些建筑在新旧标准中的达标情况进行了统计分析，如表2所示。表2LPD的计算校核2013版标准下的达标比例/%修正前修正后图书馆87.587.5—办公69.270.291.3商店84.294.7100旅馆78.678.692.9医疗67.779.091.9教育78.780.897.9会展100100—金融100100—交通88.490.7—工业91.593.693.6通用房间82.986.596.4由表2可知，通过合理设计及采用高效照明器具，各类场所在多数情况下都能过满足新标准中LPD限值的要求。而如果考虑对室形指数较小的房间进行修正后，达标率更自己高，多数都能在80%以上。因此，从调研结果来看，新标准中的LPD指标也是合理，切实可行的。在原标准中，办公、商店、旅馆、医疗、教育、工业和通用房间建筑的LPD限值要求已经是强制性标准，这次拟增加的会展、金融和交通建筑从实际调研统计结果来看，达标率均超过了85%，是完全能够满足要求的。考虑到上述的这10类场所量大面广，节能潜力大，节能效益显著，因此将这10类建筑中重点场所列入相应表中定为强条。需要特殊说明的是对于其他类型建筑中具有办公用途的场所很多，其量大面广，节能潜力大，因此也列入照明节能考核的范畴。教育建筑中照明功率密度限制的考核不包括专门为黑板提供照明的专用黑板灯的负荷。在有爆炸危险的工业建筑及其通用房间或场所需要采用特殊的灯具，而且这部分的场所也比较少，因此不考核照明功率密度限制。需要重点引起注意的房间室形指数对照明功率密度限制的影响。LPD的主要应用是流明法概算室内平均照度。早在1916年，Harrison和Anderon提出了影响平均水平照度的四个因素是：房间的比例、表面反射比、灯具位置和灯具配光。流明法可用式（1）表示：（1）式中，表示计算表面的维持平均照度；表示灯具的系数光效；表示灯具消耗的功率；表示光通利用率；表示灯具的效率；表示灯具的利用系数；表示维护系数；表示计算平面的面积。因此，LPD可用式（2）表示：对于某种类型的房间，其维护系数和维持平均照度标准是给定的。而对于给定的灯具，灯具效率和光效是一定的，LPD与利用系数呈现反比的关系。从式（2）来看，LPD关键在与利用系数，建筑类型2004版标准下的达标比例/%而灯具的利用系数与室形指数是密切相关的，图1给出了来自于不同厂商的34种常用灯具的室形指数与利用系数的关系。可以看到，随着室形指数的增加，利用系数也在增加。经分析，当室形指数为10时，其利用系数与室形指数为0.3时差异很大。这里用来表示两者之间的比例关系，其中，代表室形指数为10时的利用系数，代表室形指数为0.3时的利用系数。比值最小为4.03，最大则达到了6.73。在不同的室形指数条件下，利用系数有着较大的差异。由此可见，灯具的利用系数与房间的室形指数密切相关，不同室形指数的房间，满足LPD要求的难易度也不相同。当各类房间或场所的面积很小，或灯具安装高度大，而导致利用系数过低时，LPD限值的要求确实不易达到。因此，当室形指数RI低于一定值时，应考虑根据其室形指数对LPD限值进行修正。为此，编制组从LPD的基本公式出发，结合大量的计算分析，对LPD限值的修正方法进行了研究。该条文与2004版标准基本一致。考虑到在实际工作中，为了便于审图机构和设计院进行统一和协调，因此当房间或场所的室形指数值等于或小于1时，其照明功率密度限值应允许增加，但增加值不应超过限制的20%。1.4补充了图书馆、博览等公共建筑的照明功率密度限值补充增加了图书馆、美术馆、科技馆、博物馆、会展、交通、金融建筑及公共和工业建筑通用房间或场所照明功率密度限值，使得照明功率密度限值要求由2004版的7类建筑86个场所，增加到2013版共15类建筑133个场所，强条也由2004版的6类建筑81个场所调整到2013版的10类建筑108个场所。1.5增加了发光二极管灯应用于室内照明的技术要求