第九章采光与照明节能技术
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第9章 采光与照明节能技术
9.1 建筑采光与节能
➢ 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： 照明占40%； 美国商业建筑中，照明用电所占比例为39%； 荷兰这一比例高达 55% 。
➢ 因此，建筑照明也有着巨大的节能潜力。 ➢天然光—清洁、廉价的光源。 ➢ 天然光•室内采光照明--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。 ➢ 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。
⑴ 选择优质高效的电光源
③有条件的项目 使用电磁感应灯 、LED灯等光源
LED（Light Emitting Diode） 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。 LED的心脏是一个半导体的晶片，
④大型场所采用 高光效、长寿命 的高压钠灯和金 属卤化灯
“电磁感应灯”，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 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 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 题提供了新的方案。
⑷ 采用有利的内部空间布局
➢ 建筑内部开放空间-对日光进
入屋子深处有利。 ➢ 措施：用玻璃材料分隔屋子； 或视平线上部安装玻璃
⑸ 颜色
➢ 建筑物外部（屋顶、墙）使用
浅色可以造成漫射光 使高侧窗和低层窗获得更多的日
光。
9.1 .3 天然采光新技术
⑴ 导光管 ➢ 三部分组成：集光器 部分
管体部分 出光
⑵ 光导纤维 反射
导光原理—全
➢ 光导纤维采光系统由三部分组成
聚光部分 传光部分 出光部分
9.1 .3 天然采光新技术
⑶ 采光隔板 ➢ 侧窗上安装一组反射装 置，使窗口直射阳光多次 反射进入室内，提高房间 内部照度的采光系统。 ⑷ 导光棱镜窗 ➢ 利用棱镜的折射作用 改变入射光方向，使阳光 照射到房间深处。 ➢减少直射光引起的眩光 。
9.2 .1 照明节能原则
国际照明委员会（CIE）提出的9项照明节能原则： ⑴ 根据视觉工作需要，决定照度水平； ⑵ 制定满足照度要求的节能照明设计； ⑶ 在考虑显色性的基础上采用高效光源； ⑷ 采用不产生眩光的高效率灯具； ⑸ 室内表面采用高反射比的材料； ⑹ 照明和空调系统的热结合； ⑺ 设置不需要时能关灯的可变控制装置； ⑻ 将不产生眩光和差异的人工照明同天然采光的综合利 用 ⑼ 定期清洁照明器具和室内表面，建立换灯维修制度
9.1 .1 从建筑被动采光向利用天然采光发展
➢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 ，有利于减少建筑物能耗。
此外，新型采光玻璃-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。
➢人们的认识误区：
酒店人工光源照明-电费可以转嫁给顾客
决定天然采光口数量和侧窗和天窗搭配 ➢ 天井及其功能—
中央天井的透光性，反射率，以及其空间的 几何比率（深度和宽度之比）
9.1 .2 天然采光节能设计策略
⑶ 采用天窗采光 ➢ 天窗采光—单层或多层的顶层屋顶上设置天窗采 光 ➢ 建筑物天窗的好处
a.光线相对均匀 b.水平窗口比竖直获得光线多 ➢ 开天窗引起的问题 及 解决办法
9.2 照明系统节能
➢ 1973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…… 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。 ➢ 在我国，照明用电占发电量的10%～12% ……
9.2 .1 照明节能原则
➢照明节能涉及到： 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。
1) 解决大进深建筑内部的采光问题 2) 提高采光质量 侧采光-窗口照度＞＞最深处照度—引起眩光。 3) 解决天然光的稳定性问题 天然光-日光跟踪系统-保持室内较高照度
9.1 .2 天然采光节能设计策略
⑴ 利用有利朝向 ➢ 朝南-天然采光最佳方向，采光与采暖得热 兼得； ➢ 北方-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。 ⑵ 采用有力的平面形式 ➢ 建筑物平面—
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 。
9.1 .1 从建筑被动采光向利用天然采光发展
➢ 天然光的合理利用主要面临的问题： a.天然光稳定性差--直射光会使室内的照度在时间上 和
空间上产生较大波动； b.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。 ➢ 天然采光节能措施：
9.2 .3 照明节能的主要技术措施
⑵ 选择高效灯具及节能器件 ➢ 高效灯具及节能器件的内涵； ➢ 高效灯具及节能器件的选择。 ⑶ 提高照明设计质量精度 ➢ 照明设计质量的内涵； ➢ 照明设计的实施。 ⑷ 采用智能化照明 ➢ 什么是智能化照明？ ➢ 智能化照明的组成及节能效果。
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问题：来自天窗的光线在夏天时比冬天时更强； 解决办法：采用矩形天窗、锯齿形天窗，避免平天 窗 ➢ 锯齿形天窗优点：
a.光线反射到室内墙壁上-作漫反射体-舒适感提 高
b. 彻底解决因直射光线或阳光带来的眩光问题
⑶ 采用天窗采光
➢ 散光挡板的作用？ a.使光线分布更均匀； b.消除来自天窗的眩
光 ➢ 散光挡板的布置及效果
9.2 .2 照明节能评价指标
➢ 节能评价指标—— 照明功率密度（W/m2）(Lighting Power Density)
➢ 我国《建筑照明设计标准》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
9.2 .3 照明节能的主要技术措施
⑴ 选择优质高效的电光源 ① 要尽量减少白炽灯的使用量 ② 一般场所推广使用细管径荧光灯和紧凑型荧光灯
9.1 建筑采光与节能
➢ 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： 照明占40%； 美国商业建筑中，照明用电所占比例为39%； 荷兰这一比例高达 55% 。
➢ 因此，建筑照明也有着巨大的节能潜力。 ➢天然光—清洁、廉价的光源。 ➢ 天然光•室内采光照明--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。 ➢ 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。
⑴ 选择优质高效的电光源
③有条件的项目 使用电磁感应灯 、LED灯等光源
LED（Light Emitting Diode） 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。 LED的心脏是一个半导体的晶片，
④大型场所采用 高光效、长寿命 的高压钠灯和金 属卤化灯
“电磁感应灯”，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 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 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 题提供了新的方案。
⑷ 采用有利的内部空间布局
➢ 建筑内部开放空间-对日光进
入屋子深处有利。 ➢ 措施：用玻璃材料分隔屋子； 或视平线上部安装玻璃
⑸ 颜色
➢ 建筑物外部（屋顶、墙）使用
浅色可以造成漫射光 使高侧窗和低层窗获得更多的日
光。
9.1 .3 天然采光新技术
⑴ 导光管 ➢ 三部分组成：集光器 部分
管体部分 出光
⑵ 光导纤维 反射
导光原理—全
➢ 光导纤维采光系统由三部分组成
聚光部分 传光部分 出光部分
9.1 .3 天然采光新技术
⑶ 采光隔板 ➢ 侧窗上安装一组反射装 置，使窗口直射阳光多次 反射进入室内，提高房间 内部照度的采光系统。 ⑷ 导光棱镜窗 ➢ 利用棱镜的折射作用 改变入射光方向，使阳光 照射到房间深处。 ➢减少直射光引起的眩光 。
9.2 .1 照明节能原则
国际照明委员会（CIE）提出的9项照明节能原则： ⑴ 根据视觉工作需要，决定照度水平； ⑵ 制定满足照度要求的节能照明设计； ⑶ 在考虑显色性的基础上采用高效光源； ⑷ 采用不产生眩光的高效率灯具； ⑸ 室内表面采用高反射比的材料； ⑹ 照明和空调系统的热结合； ⑺ 设置不需要时能关灯的可变控制装置； ⑻ 将不产生眩光和差异的人工照明同天然采光的综合利 用 ⑼ 定期清洁照明器具和室内表面，建立换灯维修制度
9.1 .1 从建筑被动采光向利用天然采光发展
➢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 ，有利于减少建筑物能耗。
此外，新型采光玻璃-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。
➢人们的认识误区：
酒店人工光源照明-电费可以转嫁给顾客
决定天然采光口数量和侧窗和天窗搭配 ➢ 天井及其功能—
中央天井的透光性，反射率，以及其空间的 几何比率（深度和宽度之比）
9.1 .2 天然采光节能设计策略
⑶ 采用天窗采光 ➢ 天窗采光—单层或多层的顶层屋顶上设置天窗采 光 ➢ 建筑物天窗的好处
a.光线相对均匀 b.水平窗口比竖直获得光线多 ➢ 开天窗引起的问题 及 解决办法
9.2 照明系统节能
➢ 1973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…… 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。 ➢ 在我国，照明用电占发电量的10%～12% ……
9.2 .1 照明节能原则
➢照明节能涉及到： 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。
1) 解决大进深建筑内部的采光问题 2) 提高采光质量 侧采光-窗口照度＞＞最深处照度—引起眩光。 3) 解决天然光的稳定性问题 天然光-日光跟踪系统-保持室内较高照度
9.1 .2 天然采光节能设计策略
⑴ 利用有利朝向 ➢ 朝南-天然采光最佳方向，采光与采暖得热 兼得； ➢ 北方-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。 ⑵ 采用有力的平面形式 ➢ 建筑物平面—
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 。
9.1 .1 从建筑被动采光向利用天然采光发展
➢ 天然光的合理利用主要面临的问题： a.天然光稳定性差--直射光会使室内的照度在时间上 和
空间上产生较大波动； b.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。 ➢ 天然采光节能措施：
9.2 .3 照明节能的主要技术措施
⑵ 选择高效灯具及节能器件 ➢ 高效灯具及节能器件的内涵； ➢ 高效灯具及节能器件的选择。 ⑶ 提高照明设计质量精度 ➢ 照明设计质量的内涵； ➢ 照明设计的实施。 ⑷ 采用智能化照明 ➢ 什么是智能化照明？ ➢ 智能化照明的组成及节能效果。
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问题：来自天窗的光线在夏天时比冬天时更强； 解决办法：采用矩形天窗、锯齿形天窗，避免平天 窗 ➢ 锯齿形天窗优点：
a.光线反射到室内墙壁上-作漫反射体-舒适感提 高
b. 彻底解决因直射光线或阳光带来的眩光问题
⑶ 采用天窗采光
➢ 散光挡板的作用？ a.使光线分布更均匀； b.消除来自天窗的眩
光 ➢ 散光挡板的布置及效果
9.2 .2 照明节能评价指标
➢ 节能评价指标—— 照明功率密度（W/m2）(Lighting Power Density)
➢ 我国《建筑照明设计标准》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
9.2 .3 照明节能的主要技术措施
⑴ 选择优质高效的电光源 ① 要尽量减少白炽灯的使用量 ② 一般场所推广使用细管径荧光灯和紧凑型荧光灯