公共建筑节能设计标准黑龙江省实施细则―宣贯

电气部分黑龙江省建筑设计研究院陈永江二00八年七月十二日《公共建筑节能设计标准黑龙江省实施细则》—宣贯内容提要绪论“实施细则”中照明节能设计条文简介照明节能设计要点照明节能设计中应注意的问题绪论建筑电气节能的内容供配电系统的节能照明节能建筑设备的电气节能可再生能源的利用建筑电气节能的内容供配电系统的节能——电压等级的确定——合理确定供电中心——变配电设备选择——功率因数补偿——谐波治理建筑电气节能的内容照明节能——光源选择——灯具及其附属装置选择——照明控制——功率密度控制建筑电气节能的内容建筑设备的电气节能——空调系统——给排水系统——电动机——电梯建筑电气节能的内容可再生能源的利用——太阳能光伏电源系统——风力发电系统“实施细则”中电气节能的内容《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005中：1.0.3……公共建筑的照明节能设计应符合《建筑照明设计标准》GB50034-2004的有关规定。“实施细则”中电气部分只包含照明节能设计。“实施细则”中电气节能的内容《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005以及“实施细则”中：第5章采暖、通风和空气调节节能设计5.5监测与控制具体工程要通过技术经济比较确定具体的控制内容，相当是水暖专业给电气专业提控制要求。电气设计应专门学习，不在本次宣贯之中。内容提要绪论“实施细则”中照明节能设计条文简介照明节能设计要点照明节能设计中应注意的问题第一部分“实施细则”中照明节能设计条文简介“实施细则”条文简介共一章（第六章）四节，以《建筑照明设计标准》GB50034-2004中的节能条款为主要依据。6．1一般规定6．2照明光源、灯具及其附属装置选择6．3照明功率密度值6．4照明控制及天然光利用“实施细则”条文简介6．1．1照明节能设计，应在提高整个照明系统效率，保证照明质量的前提下，节约照明用电。照明设计时，应满足《建筑照明设计标准》GB50034所规定的照度标准、照明均匀度、统一眩光值、光色等要求。强调了照明节能设计的前提。“实施细则”条文简介6．2．2公共建筑照明设计时可按下列条件选择光源：1高度较低（一般灯具安装高度在4.5m及以下）的房间，如办公室、教室、会议室、图书馆等宜采用细管径直管形荧光灯（T5、T8）；2商店营业厅宜采用细管径直管形荧光灯（T5、T8）、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯；3室内空间高度较高（一般灯具安装高度大于4.5m）的房间且对显色性有一定要求时，宜采用金属卤化物灯；4一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯；5一般情况下，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。将“高度较低和较高的房间”具体化：4.5m为界。将各种光源适用的场所更加细化。“实施细则”条文简介6．2．4当技术经济合理时，室内外照明可采用LED照明光源。将LED光源加入，强调当“技术经济合理时”可以采用LED光源，目前公共建筑主要在景观照明和装饰照明中采用。“实施细则”条文简介6．2．7荧光灯单灯功率因数不应小于0.9，气体放电灯单灯功率因数不应小于0.85。对气体放电灯的单灯功率因数提出了要求。“实施细则”条文简介6．3照明功率密度值强制性条文。与《建筑照明设计标准》GB50034-2004一致。LPD是照明节能的评价指标。“实施细则”条文简介6．4照明控制及天然光利用与《建筑照明设计标准》GB50034-2004基本一致。只在6.4.2中要求“应采用集中控制，并按需要采取调光或降低照度的控制措施。”的场所增加了商场营业厅。采用集中控制，便于由工作人员专管或兼管，用手动或自动开关灯，再加之“采取调光或降低照度的控制措施”，有利于节能。内容提要绪论“实施细则”中照明节能设计条文简介照明节能设计要点照明节能设计中应注意的问题第二部分照明节能设计要点照明节能设计要点光源选择灯具及其附属装置选择照明控制功率密度控制照明节能设计要点—光源选择选择光源的原则①发光效率高，节能、环保效果好；②显色指数满足要求；③寿命长；④起点方便、快捷；⑤性能价格比优。照明节能设计要点—光源选择光源选择具体要求①严格限制低光效的普通白炽灯应用：这已成为全世界各国节能减排的共同要求。一般应使用荧光灯，用自镇流荧光灯代替白炽灯；在一些开关频繁、要求调光、有特殊装饰要求的场所，以及商场重点照明等，宜选用卤素灯。照明节能设计要点—光源选择光源选择具体要求②较低矮场所（一般灯具安装高度在4.5m及以下）应采用细管径荧光灯，较高的场所（一般灯具安装高度大于4.5m）应采用金卤灯或高压钠灯。对于功能性照明场所（如办公室、教室、会议室、图书馆等）应采用直管荧光灯，而不应采用紧凑型荧光灯。③商店营业厅宜采用细管径直管形荧光灯（T5、T8）、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯。照明节能设计要点—光源选择采用直管荧光灯应坚持四项要求：①应采用细管径（管径≤26mm）灯管，即T8、T5等类型，取代T12灯管。②应采用三基色荧光灯，具有光效高、显色好、寿命更长的优势。照明节能设计要点—光源选择采用直管荧光灯应坚持四项要求：③采用大功率灯管：在功能照明场所（除外装饰性要求），应选择不小于4呎（近似1200mm）长灯管，即T8型36W、T5型28W，其光效更高。有一种不恰当的设计，办公室等场所喜欢用2呎长灯管（T8-18W，T5-14W），因为3管灯具尺寸为600×600mm，认为和建筑天花板协调；殊不知，2呎灯管光效较低，镇流器损耗更大，4呎管比2呎管的系统效率高20﹪～25﹪，初建投资也低得多。照明节能设计要点—光源选择采用直管荧光灯应坚持四项要求：④宜采用中色温灯管：光源的色温可根据照度高低确定：高照度（＞750lx）宜用冷色温，中等照度（约200～750lx）用中色温，低照度（≤200lx）用暖色温。暖色温光在高照度下就感到燥热；而冷色温光在低照度时感到昏暗、阴冷。多数场所的照度在200～750lx之间，用中色温光源更好；中、低色温的荧光灯光效比高色温灯更高，也有利节能。照明节能设计要点—光源选择发光二极管（LED）的应用前景：LED具有寿命长、颜色丰富、单色性好、耐震等优点。1999年成功用于交通信号灯，随即在广告牌、园林及建筑景观照明、建筑标志灯、机场标志灯等领域获得广泛采用。近二、三年，白光LED结合太阳能电池在道路照明也有大量应用。LED发展快速，前景广阔，必将逐步进入照明领域，成为一种优质、节能环保的新光源。但还有一系列问题，如提高光效、封装、散热以及灯具配套等，有待继续解决，不应过分夸大和炒作。照明节能设计要点—灯具及其附属装置选择合理选择灯具(1)灯具效率：“实施细则”中规定了几种灯具的最低效率（与GB50034-2004一致），是从宏观要求规定的最低限值，而不是最优值，设计中应选择更高效率的灯具。表6．2．5-1荧光灯灯具的效率灯具出光口形式开敞式保护罩（玻璃或塑料）格栅透明磨砂、棱镜灯具效率75﹪65﹪55﹪60﹪照明节能设计要点—灯具及其附属装置选择合理选择灯具(2)合理选择灯具配光：合理的灯具配光，有利于提高光的利用系数。应根据室空间比（RCR）（或室形指数）值选择：低矮而大的房间RCR值小，应选择宽配光灯具；RCR大时，宜选窄配光灯具。照明节能设计要点—灯具及其附属装置选择合理选择灯具(3)正确处理灯具美观与节能的关系：在公共建筑中，应根据具体条件处理美观要求，既要和建筑整体装饰相协调，又要正确处理与节能的关系。照明节能设计要点—灯具及其附属装置选择合理选择镇流器镇流器之优劣对照明质量和照明能效都有很大影响。要求如下：(1)镇流器选型：直管荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器；高压钠灯、金卤灯应配节能型电感镇流器。不能再采用功耗大的普通电感镇流器。照明节能设计要点—灯具及其附属装置选择合理选择镇流器(2)镇流器的能效因数（BEF）：BEF值是衡量其能效优劣的参数，但是BEF值很不直观，要经过换算，才能看出其能效之高低。BEF值表达：式中：μ——镇流器的流明系数，是指基准灯与被测镇流器配套工作时的光通量与基准灯与基准镇流器配套工作时的光通量之比；P——线路输入功率，W。100PBEF照明节能设计要点—灯具及其附属装置选择合理选择镇流器管型荧光灯镇流器能效限定值标称功率（W）18202230323640镇流器的能效因数BEF电感型3.1542.9522.7702.2322.1462.0301.992电子型4.7784.3703.9982.8702.6782.4022.270照明节能设计要点—灯具及其附属装置选择合理选择镇流器(3)直管荧光灯电子镇流器和节能型电感镇流器的能效比较：由于电子镇流器是用几十千赫的高频电流供给灯管，使灯管的光效比工频时提高约10﹪，加之其自身功耗更小，所以配电子镇流器比节能型电感镇流器具有更高的系统能效。照明节能设计要点—灯具及其附属装置选择谐波次数n基波频率下输入电流百分比数表示的最大允许谐波电流（%）22330λ510779511~39（仅有奇次）3合理选择镇流器(4)两类镇流器的谐波和功率因数比较①谐波：电子镇流器的谐波要比电感镇流器大。GB/T15144-2005《管形荧光灯用交流电子镇流器性能要求》规定，其谐波的限值应符合GB17625.1-2003《电磁兼容限值谐波电流发射限值》的要求。该标准的C类（照明设备）的谐波电流限值列于下表：照明节能设计要点—灯具及其附属装置选择合理选择镇流器(4)两类镇流器的谐波和功率因数比较②功率因数：电感镇流器的缺点之一是功率因数低；25W以上灯配电子镇流器时，其功率因数很高，可达0.95以上；但≤25W灯配电子镇流器时，则由于谐波大，而导致功率因数（λ）下降，甚至可能降低到0.55～0.6。照明节能设计要点—灯具及其附属装置选择合理选择镇流器(5)两类镇流器的其他性能比较：①电子镇流器的优点有重量轻，铜和钢材耗费少；使用高频时，频闪效应小，噪声低；可以实现调光。②电感镇流器的优点是寿命长；相对说价格较低。电子镇流器更具发展前景，尤其是配用荧光灯应用将越来越广泛。照明节能设计要点—照明控制分散控制（灯开关控制）集中控制智能灯光控制照明节能设计要点—功率密度控制规定LPD限值的意义LPD限值是国家依据节能方针从宏观上作出的规定。照明设计中实际的LPD值应小于或等于标准规定的LPD值。如相等，是“合格”设计；如超出，则是“不合格”设计。应努力优化方案，力求降低实际LPD值，做到“良好”或“优秀”的节能设计。LPD是照明节能的评价指标。照明节能设计要点—功率密度控制影响功率密度的因素（1）式中：P—单个光源的输入功率（含配套镇流器或变压器的功耗）（W）PL—单个光源的额定功率（W）PB—光源配套镇流器或变压器的功耗（W）A—房间或场所的面积（m2）2LBP+P)PLPD(W/m)AA照明节能设计要点—功率密度控制影响功率密度的因素（2）式中：Eav—工作面上的平均照度（lx）；Ø—光源光通量（lm）；N—光源数量；U—利用系数；K—灯具的维护系数；A—房间或场所面积（m2）NUKEavA照明节能设计要点—功率密度控制影响功率密度的因素（3）式中：ηs—光源的光效（lm/W）；P—光源的功率（含镇流器）（W）；Ø—光源光通量（lm）；sP照明节能设计要点—功率密度控制将（2）（3）式代入（1）式，得：（4）由（4）式可知，LPD值可采取以下措施控制：1提高光效，包括降低镇流器功耗；2提高利用系数，就是要选用效率高的灯具，以及与房间相适应的灯具配光，并注意合理提高房间顶棚、墙壁的反射比；3合理确定照度标准值。sEavLPDUK照明节能设计要点—功率密度控制合理确定照度标准值(1)《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）规定的照度标准值比1990年及1992年提高较多，反映了当前经济发展的需要