第九章采光与照明节能技术

1、1建筑节能建筑节能 第第 9 9 章章 采光与照明采光与照明设计设计Energy Efficiency Technology in Building Daylighting and IIIumination 2建筑节能建筑节能 第第 9 9 章章 采光与照明采光与照明设计设计Energy Efficiency Technology in Building Daylighting and IIIumination 因此，建筑照明也有着巨大的节能潜力。因此，建筑照明也有着巨大的节能潜力。天然光天然光清洁、廉价的光源。清洁、廉价的光源。 天然光天然光 室内采光照明室内采光照明-有益于环境，在心理和生

2、理上有益于环境，在心理和生理上感到舒适，有利于身心健康，提高视觉功效。感到舒适，有利于身心健康，提高视觉功效。 利用天然光照明，是对自然资源的有效利用，是建筑利用天然光照明，是对自然资源的有效利用，是建筑节能的一个重要方面。节能的一个重要方面。 我国公共建筑能耗中，照明能耗所占比例很大。我国公共建筑能耗中，照明能耗所占比例很大。北京市某大型商场：北京市某大型商场： 照明占照明占40%40%；美国商业建筑中，照明用电所占比例为美国商业建筑中，照明用电所占比例为39%39%；荷兰这一比例高达荷兰这一比例高达 55% 55% 。3建筑节能建筑节能 第第 9 9 章章 采光与照明采光与照明设计设计En

3、ergy Efficiency Technology in Building Daylighting and IIIumination 天然光代替人工光源照明可节能体现在哪些方面？天然光代替人工光源照明可节能体现在哪些方面？ 不仅可以节约大量的照明用电，还可大大减少空调负荷不仅可以节约大量的照明用电，还可大大减少空调负荷，有利于减少建筑物能耗。，有利于减少建筑物能耗。 此外，新型采光玻璃此外，新型采光玻璃-在保证采光量的前提下，根据季节在保证采光量的前提下，根据季节不同，可将热量引入室内或将热量挡在室外。不同，可将热量引入室内或将热量挡在室外。人们的认识误区：人们的认识误区： 酒店人工光源照明

4、酒店人工光源照明-电费可以转嫁给顾客电费可以转嫁给顾客 在建筑设计上会相对复杂费时不如大量安装人工光源、方在建筑设计上会相对复杂费时不如大量安装人工光源、方便省事便省事 。4建筑节能建筑节能 第第 9 9 章章 采光与照明采光与照明设计设计Energy Efficiency Technology in Building Daylighting and IIIumination 天然光的合理利用主要面临的问题：天然光的合理利用主要面临的问题： a.a.天然光稳定性差天然光稳定性差-直射光会使室内的照度在时间上直射光会使室内的照度在时间上 和和空间上产生较大波动；空间上产生较大波动； b.b.建筑

5、进深、层高以及特殊区域（如大面积的中庭）采光建筑进深、层高以及特殊区域（如大面积的中庭）采光设计难度加大。设计难度加大。 天然采光节能措施：天然采光节能措施： 1) 1) 解决大进深建筑内部的采光问题解决大进深建筑内部的采光问题 2) 2) 提高采光质量提高采光质量 侧采光侧采光- -窗口照度窗口照度最深处照度最深处照度引起眩光。引起眩光。 3) 3) 解决天然光的稳定性问题解决天然光的稳定性问题 天然光天然光- -日光跟踪系统日光跟踪系统- -保持室内较高照度保持室内较高照度5建筑节能建筑节能 第第 9 9 章章 采光与照明采光与照明设计设计Energy Efficiency Technol

6、ogy in Building Daylighting and IIIumination 利用有利朝向利用有利朝向 朝南朝南- -天然采光最佳方向，采光与采暖得热天然采光最佳方向，采光与采暖得热兼得；兼得； 北方北方- -光线虽弱但稳定（适于非常炎热地区光线虽弱但稳定（适于非常炎热地区）；）； 最不利的方向是东面和西面。最不利的方向是东面和西面。 采用有力的平面形式采用有力的平面形式 建筑物平面建筑物平面 决定天然采光口数量和侧窗和天窗搭配决定天然采光口数量和侧窗和天窗搭配 天井及其功能天井及其功能 中央天井的透光性，反射率，以及其空间的中央天井的透光性，反射率，以及其空间的几何比率（深度和宽

7、度之比）几何比率（深度和宽度之比）6建筑节能建筑节能 第第 9 9 章章 采光与照明采光与照明设计设计Energy Efficiency Technology in Building Daylighting and IIIumination 采用天窗采光采用天窗采光 天窗采光天窗采光单层或多层的顶层屋顶上设置天窗采单层或多层的顶层屋顶上设置天窗采光光 建筑物天窗的好处建筑物天窗的好处 a.a.光线相对均匀光线相对均匀 b.b.水平窗口比竖直获得光线多水平窗口比竖直获得光线多 开天窗引起的问题开天窗引起的问题 及及 解决办法解决办法 问题：问题：来自天窗的光线在夏天时比冬天时更强；来自天窗的光线

8、在夏天时比冬天时更强； 解决办法：解决办法：采用矩形天窗、锯齿形天窗，避免平天采用矩形天窗、锯齿形天窗，避免平天窗窗 锯齿形天窗优点：锯齿形天窗优点： a.a.光线反射到室内墙壁上光线反射到室内墙壁上- -作漫反射体作漫反射体- -舒适感提高舒适感提高 b. b. 彻底解决因直射光线或阳光带来的眩光问题彻底解决因直射光线或阳光带来的眩光问题7建筑节能建筑节能 第第 9 9 章章 采光与照明采光与照明设计设计Energy Efficiency Technology in Building Daylighting and IIIumination 散光挡板的作用？散光挡板的作用？ a.a.使光线分

9、布更均匀；使光线分布更均匀； b.b.消除来自天窗的眩消除来自天窗的眩光光 散光挡板的布置及效果散光挡板的布置及效果 采用天窗采光采用天窗采光 采用有利的内部空间布局采用有利的内部空间布局 建筑内部开放空间建筑内部开放空间- -对日光进对日光进入屋子深处有利。入屋子深处有利。 措施：用玻璃材料分隔屋子；措施：用玻璃材料分隔屋子；或视平线上部安装玻璃或视平线上部安装玻璃 颜色颜色 建筑物外部（屋顶、墙）使用建筑物外部（屋顶、墙）使用浅色可以造成漫射光浅色可以造成漫射光 使高侧窗和低层窗获得更多的日使高侧窗和低层窗获得更多的日光。光。8建筑节能建筑节能 第第 9 9 章章 采光与照明采光与照明设计

10、设计Energy Efficiency Technology in Building Daylighting and IIIumination 导光管导光管 三部分组成：三部分组成：集光器集光器 管体部分管体部分 出光出光部分部分 光导纤维光导纤维 导光导光原理原理全全反射反射 光导纤维采光系统由三部分组成光导纤维采光系统由三部分组成聚光部分聚光部分 传光部分传光部分 出光部分出光部分 9建筑节能建筑节能 第第 9 9 章章 采光与照明采光与照明设计设计Energy Efficiency Technology in Building Daylighting and IIIumination 采

11、光隔板采光隔板 侧窗上安装一组反射装侧窗上安装一组反射装置，使窗口直射阳光多次置，使窗口直射阳光多次反射进入室内，提高房间反射进入室内，提高房间内部照度的采光系统。内部照度的采光系统。 导光棱镜窗导光棱镜窗 利用棱镜的折射作用利用棱镜的折射作用改变入射光方向，使阳光改变入射光方向，使阳光照射到房间深处。照射到房间深处。减少直射光引起的眩光减少直射光引起的眩光。10建筑节能建筑节能 第第 9 9 章章 采光与照明采光与照明设计设计Energy Efficiency Technology in Building Daylighting and IIIumination 照明节能涉及到：照明节能涉及

12、到： 照明器件生产、照明设计施工、视觉环境研究等照明器件生产、照明设计施工、视觉环境研究等 必须从各个环节上完善节能的措施和方法。必须从各个环节上完善节能的措施和方法。 1973 1973年的中东战争引发的石油危机，使欧美重视照明年的中东战争引发的石油危机，使欧美重视照明节电，然而采用的使消极的办法节电，然而采用的使消极的办法后来，人们意识到：照明节能主要是通过采用高能效照明后来，人们意识到：照明节能主要是通过采用高能效照明产品，提高照明质量，优化照明设计来达到。产品，提高照明质量，优化照明设计来达到。 在我国，照明用电占发电量的在我国，照明用电占发电量的10%12% 11建筑节能建筑节能 第

13、第 9 9 章章 采光与照明采光与照明设计设计Energy Efficiency Technology in Building Daylighting and IIIumination 国际照明委员会（国际照明委员会（CIE）提出的）提出的9项照明节能原则：项照明节能原则： 根据视觉工作需要，决定照度水平；根据视觉工作需要，决定照度水平； 制定满足照度要求的节能照明设计；制定满足照度要求的节能照明设计； 在考虑显色性的基础上采用高效光源；在考虑显色性的基础上采用高效光源； 采用不产生眩光的高效率灯具；采用不产生眩光的高效率灯具； 室内表面采用高反射比的材料；室内表面采用高反射比的材料； 照明和

14、空调系统的热结合；照明和空调系统的热结合； 设置不需要时能关灯的可变控制装置；设置不需要时能关灯的可变控制装置； 将不产生眩光和差异的人工照明同天然采光的综合利将不产生眩光和差异的人工照明同天然采光的综合利用用 定期清洁照明器具和室内表面，建立换灯维修制度定期清洁照明器具和室内表面，建立换灯维修制度12建筑节能建筑节能 第第 9 9 章章 采光与照明采光与照明设计设计Energy Efficiency Technology in Building Daylighting and IIIumination 节能评价指标节能评价指标 照明功率密度（照明功率密度（W/m2）(Lighting Pow

15、er Density) 我国我国建筑照明设计标准建筑照明设计标准GB 50034-2004 GB 50034-2004 对各种类型的建筑照明的功率密度做了比较详细规定对各种类型的建筑照明的功率密度做了比较详细规定 选择优质高效的电光源选择优质高效的电光源 要尽量减少白炽灯的使用量要尽量减少白炽灯的使用量 一般场所推广使用细管径荧光灯和紧凑型荧光灯一般场所推广使用细管径荧光灯和紧凑型荧光灯13建筑节能建筑节能 第第 9 9 章章 采光与照明采光与照明设计设计Energy Efficiency Technology in Building Daylighting and IIIumination

16、有条件的项目有条件的项目使用电磁感应灯使用电磁感应灯、LEDLED灯等光源灯等光源大型场所采用大型场所采用高光效、长寿命高光效、长寿命的高压钠灯和金的高压钠灯和金属卤化灯属卤化灯 选择优质高效的电光源“电磁感应灯电磁感应灯”，是集电子、电磁、真空，是集电子、电磁、真空等技术于一体的国际第四代节能环保型新等技术于一体的国际第四代节能环保型新光源，具有结构简单、无电极、无灯丝、光源，具有结构简单、无电极、无灯丝、高光效、高显色性和长寿命等特点。它的高光效、高显色性和长寿命等特点。它的出现为解决上一代光源产品节能不节钱、出现为解决上一代光源产品节能不节钱、指标寿命高而实际寿命短等一系列实际问指标寿命高而实际寿命短等一系列实际问题提供了新的方案。题提供了新的方案。LED（Light Emitting Diode）发光二极管，是一种固态的半导体发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，的心脏是一个半导体的晶片， 14建筑节能建筑节能 第第 9 9 章章 采光与照明采光与照明设计设计Energy