簡述感應式自動控制的發光二極管（LED）燈的應用

王靖絢 （合肥市規劃設計研究院，安徽 合肥 230041）

1 概 述

《建筑照明設計標準》（GB50034-2013）第6.2.7條為新增內容：“下列場所宜選用配用感應式自動控制的發光二極管燈：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車庫和公共建筑內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光二極管燈的必要性

早在2008年以前筆者就發現多數地下車庫盡管設計安裝了很多燈具，但大部分燈都是關閉著的，這是因為地下車庫逗留的人很少，逗留的時間有限，使其內的燈具無需持續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，即關閉部分照明回路，甚至拆除燈管或啟輝器，這種非專業的照明“優化”，不僅產生業主抱怨、人身安全和物業管理等方面的問題，而且還普遍存在鎮流器的空載損耗，如此造成的結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研后，發現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。現以住宅小區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

駛入（出）停車位+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系數為必要浪費部分，如基礎環境照明（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量比為1∶1計算，本例中汽車庫行車道、停車位部分設置的照明燈具數量為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

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實卻受到當時相關規范的制約，好在2008年10月出臺了中華人民共和國國務院第530號令《民用建筑節能條例》，其中的第七條規定：“國家鼓勵制定、采用優于國家民用建筑節能標準的地方民用建筑節能標準”。據此，我們萌發了將“在車庫采用感應式自動控制的發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，后來經相關職能部門批準，我們主編了地方標準《汽車庫照明節能設計規范》并于2010年頒布實施，該規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控制（即感應式自動控制），而所用的光源應采用發光二極管燈，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光二極管燈的必要性

作為電氣設計將從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，樓梯間的照明設計方案就演變為采用節能自熄開關來控制緊湊型熒光燈（節能燈），但被疏忽的是節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，也就是說開關次數的多少直接影響光源的壽命，尤其是節能燈含有汞元素，而國家尚沒有節能燈的回收機制，使得廢舊的節能燈隨處遺棄，這在很大程度上對環境及耕地造成二次污染。據報道，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、節能、環保的光源以取代節能燈光源呢？在目前的技術條件下，首當其沖的應屬發光二極管（LED）燈。與傳統光源相比，LED光源有著無可比擬的優勢：①其壽命不受開關次數的影響；②發光效率是白熾燈的10倍以上，節能燈的2～2.5倍；③使用壽命超長，可用5～10萬小時；④對環境無污染。于是筆者在2011年先于《建筑照明設計標準》GB50034-2013頒布實施之前就摒棄了采用節能自熄開關來控制緊湊型熒光燈（節能燈）的傳統設計方案，在樓梯間率先先選用了6W配有感應式控制的發光二極管（LED）燈,既免除了節能燈不能頻繁啟動的弊端，減少了燈具更換的頻率，又較之采用節能燈節約了近一半的電能，有效避免了環境污染帶來的困擾。

設計理念千差萬別，各具千秋，但在安全可靠、技術先進、經濟合理的前提下兼顧節約能源、保護環境這一基本國策，并具有超前意識的作品不失為上乘佳品。

GB50034-2013,建筑照明設計標準[S].北京：中國建筑工業出版社,2013.