绿色照明工程在大空间效果照明中的应用

 随着我国社会经济的不断发展，照明事业的发展也越来越成为现代社会进步及现代文明程度的特征之一。从20世纪90年代开始，国际上一些发达国家就提出了“绿色照明工程”的概念，旨在使照明达到高效、节能、舒适，有益环境和提高工作效率，并制订了行之有效的实施方法，亦成为人类社会实现可持续发展的一项重要措施。目前“绿色照明工程”这一概念正在我国被得到越来越广泛的重视与推广，所实施的工程也越来越多。在此笔者谈一下上海浦东国际机场候机大厅大空间效果照明设计和“绿色照明工程”的实施效果。 2大空间效果照明设计的实施及“绿色照上海浦东国际机场是我国已经兴建并投人运行的规模*大、设施*先进的客运空港之一。空港候机大厅的建筑形态、采光设计、颜色布局及照明效果较为独特，并充分考虑节能和舒适。三面巨大的采光窗，使76m进深和402m宽的主大厅如置白昼，深兰色的顶棚在自然采光照明下如同蓝天一般，厅内天棚下有704根白色钢腹杆（钢屋架内受力杆件，外形呈圆柱形）将上方正方形采光孔的光线引人室内，使大厅白天能充分利用室外自然光线，以达到节约电能的目的。同时从顶部采光孔引人的光线除了补充室内光线外，还可领略蓝天白云的效果。从白天自然采光的实施情况来看，节能效果非常明显。当白天大厅天棚下700多处钢腹杆上方正方形采光孔的光线引入室内时，人们抬头望去还会以为天棚下有700多盏明亮的灯光在照射。 主大厅晚间人工照明设计，目的和效果十分明确，就是用一组灯具将天棚下704根白色钢腹杆照亮，而且还要尽可能地限制将照明光直射在天顶上，这样深蓝色的顶犹如晚间蓝色苍穹把一根根白色的钢杆似星星点点布置得逼真动人。在体现这种效果的同时，又要使大厅地面的平均照度值不低于200Lx，并且对眩光的限制及地面照度的均匀性均有一定的要求。大厅灯光照射示意图如图所示。 图大厅照明的目的就是要将上述效果表现出来，实现设计思想及要求，以取得良好的现实效果，同时又要充分注意节约照明能源。 2.1候机大厅设计条件天棚为深蓝色铝波纹板，其光照反射率为色钢腹杆，用钢索将钢腹杆底部连接成一排，每间隔9m有一排。 大厅之天顶呈弧形，两侧离地坪高度分别2.2照明效果的创造设计时采用一种间接直接混合照明的方式，将大厅照明分为主体照明和辅助照明两种。主体照明为在建筑内所能进行的各种活动提供必需的照度水平（但并不包括大厅局部区域照明及广告照明），照度平均值不小于200Lx；同时*小与*大照度比值（均匀度）应不小于0.4，以保证大厅照明的良好均匀性。辅助照明主要用于照亮天棚下的钢腹杆，以充分体现建筑艺术效果。由于建筑效果要求辅助照明的灯光只能照亮钢腹杆而不宜将天棚照亮，也就是说天棚的平均照度不宜太高，所以这里选择了具有上遮光的金属卤化物灯对着钢腹杆照射，并且尽可能地将灯具的垂直扩散角限定在15.以内。，2.3灯具的装设位置及方式在402m宽的大厅中，每隔9m设一个灯具安装节点，共有90个点（高低两侧），每个节点上装设5 ~6套灯，每节点的灯具容量控制在高侧5kW，低侧4kW范围之内。 2.4灯具种类的选择由于大厅空间、面积均较大，所以为了要达到所需的照度及建筑效果，所需用的灯具功率将会较大。为此大厅中对照明光源种类的选择充分考虑到其节能性以及照明环境的舒适性。为了达到节能的目的，光源的选择就应该是光效*高，光效越高其每瓦发出的光也就越亮。我们知道在气体放电灯中钠灯的光效是很高的，常用的高压钠灯光效可达120Lm/W以上，而同类的金属卤化物灯其光效也在90Lm/W左右（见表所示）但是我们注意到了在同等光亮度的情况下，由于光色的不同及显色性的不同会对人眼实际获得的明亮感觉有较大的差别。这里所说的光源显色性就是用显色指数fta表示的，/a越高，越接近100，其光源的显色性就越好。通常fta可由下式计算出。 从处向里走时，人眼马上就会看到低侧处的补充灯光，人就会感觉大厅的明亮感。 所选用的金属卤化物灯，其色温为4300K，显色指数/a>65，由此可见，灯光之光效及显色性较为理想。 根据上述方案及灯具安排，用电脑照度计算程序可得出典型平面的照度计算值，计算时灯具的维护系数取066，计算出的平均照度值约为212Lx.建成后，实际测得的平均照度值为232Lx. 2.5自动控制方式正确的照明控制方式是实现照明环境舒适化的有效手段，更是节能的有效措施。为此整个大厅的主照明及辅助照明采用智能化模式自动及人工手动控制两种方式。 从大厅照明灯光布置中可以看出，虽然设计时在光源的选择上充分考虑了光效及节能性，但不可否认，由于大厅面积很大，为体现建筑效果及达到地面的明亮度，所采用的灯光数量还是较多的，整个大厅共采用了684kW功率的灯具，如果不加控制地长时间一直点亮灯光（一般早航班在早晨6点以后，晚航班在晚上22点左右）不仅其耗电惊人，而且没有必要，因此合理有序的照明控制亦可节省大量电能。 设计时我们考虑了大厅照明中的多种智能控制方式，首先对大厅中各工作区利用光照感应开关根据所设定的照度与设定值比较从而来控制灯光的开关，白天当光照感应开关值达到所预设的室内亮度值时，就会关闭所有大厅一般照明，充分利用白天自然采光。而当室内亮度降至一定值时控制方式就会先开启间接照明灯光（如图中③所示），直到晚间将补光灯打开。通常情况下一般并不打开两侧向下的直接照明，此时大厅内由于有中间办票岛灯光及周边广告灯光的作用，其平均照度值约为150Lx，已能满足一般情况下候机大厅的照度要求。只有在对大厅明亮度有要求的场合，才会打开两侧向下的直接照明，以提高整个大厅照明亮度。 其次是根据晚间航班流量的进程来决定大厅中灯光的开关及数量多少，有时在晚间某一时间可能国内航班已结束，而国际航班还在运行，那么就可以将国内侧大厅灯光大部分关闭，以节约电能。 通过采用合理有序的照明控制不但保证了大厅的照明亮度，更主要的是能够节约近50%的电能（上接第33页）通线和自动闭塞线是变电所*长的输电线路，对应所内的高压柜是贯通柜和自闭柜，柜内的电流互感器和电压互感器遭雷损的概率*大，应在这些柜内增设避雷器，以降低雷损率。 选用加强型电流互感器和电压互感器当前铁路变电所广泛采用的电流与电压互感器是LA―10与JDZ―10型，如选用LA―10Q与三芯五柱式电流及电压加强型互感器，则因绝缘水平相应得到提高，雷损事故可大大减少，运行经验也已证实。 等电位接地将变电所内的高、低压设备接地与避雷装置共用一个接地网。利用建筑主体内的钢筋构成接地引下线，上端连接房顶避雷装置，下端与地网连接，中间与各层的环形接地母线连接成电气上连通的笼式接地系统，并将中性点接地、安全保护接地、防雷接地及计算机的逻辑接地都连接在一个共用接地体上。 由此形成了以公共接地母线为基础的局域基准电位点，使得各处的地电位能够大致相等，构成了消耗，降低了航站楼的运行费用。事实上主大厅大空间照明只占整个航站楼大空间照明的30%，而其他70%的大厅大空间照明也是基于这个方式设计实施的。 综上所述，浦东国际机场大空间照明设计既注重了大厅内的建筑照明效果，同时又充分考虑利用白天自然采光以及各种节电措施，使得整个大厅大空间照明在效果及节能上取得了较有创意的实效，亦体现了3结束语大空间效果照明设计不同于普通照明，它既要完成大空间范围内照度、亮度的要求，又要能显现建筑新颖、别致、给人以无限遐想的艺术效果，因此它的构思、设计、灯具布置、光源的选择将是实现的关键。另外，大空间照明作为能源工程，它的实现也应从实际出发，因地而异，要充分有效地利用太阳光能，正确合理地选用高效节能光源，提高照明用电利用率以及进行合理有效的控制，以期获得较大的社会效益和经济效益。 变电所等电位连接。从而有效地降低了各点间的电位差，提高了系统的接地状态，增强了系统抵御过电压的能力。 4结束语上海铁路局福州水电段系雷害多发地区，下属的变电所有资溪、光泽、邵武、顺昌、来舟、南平、古田、闽清、福东、福西共计10所。1998年该段采用了以上防雷措施后，取得了明显的效果（参见表2）。 表2福州水电段10个变电所历年雷损统计年份雷损所比例（％）考虑到雷损与雷暴日有关，具有随机性，而自然界的对地雷击现象，从大的方面看受太阳黑子及大洋暖流的活动所左右；小的方面则受气流运动与地貌的影响，具有随机性。防雷效果还有待与常年跟踪观测，并不断总结，完善防雷措施，以期获得*佳效益。