汽車(chē)庫(kù)照明節(jié)能設(shè)計(jì)探討

1 前言

本文雖然僅針對(duì)一個(gè)單體建筑，但其中提出的照明利用率、間歇照明及動(dòng)態(tài)照明管理理念，對(duì)節(jié)能減排大環(huán)境下的具體工作，有著積極意義和示范作用。

2 關(guān)鍵詞

（1）間歇照明
通過(guò)位移傳感器、光控制器和時(shí)間控制器等對(duì)光源進(jìn)行開(kāi)關(guān)或調(diào)光控制，實(shí)現(xiàn)按需和分時(shí)照明的一種照明方式。
間歇照明分為開(kāi)關(guān)類(lèi)和調(diào)光類(lèi)：對(duì)光源進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制的為間歇開(kāi)關(guān)照明；對(duì)光源進(jìn)行調(diào)光控制的為間歇調(diào)光照明。

（2）照明利用率
單位時(shí)間內(nèi)用于有效照明的電能和照明電能總量的比率。

（3）臨時(shí)檢修點(diǎn)
汽車(chē)庫(kù)直行車(chē)道上均勻排布的臨時(shí)汽車(chē)檢修區(qū)。
定義此處照明的主要作用是：
1）為臨時(shí)性汽車(chē)檢修提供常亮照明；
2）整場(chǎng)的基礎(chǔ)環(huán)境照明。

（4）感應(yīng)燈具
通過(guò)燈具內(nèi)置的位移傳感器、光控制器及時(shí)間控制器等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)關(guān)或調(diào)光的燈具。

（5）位移傳感器
能感受位移量并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。常用于燈具控制并可對(duì)人或車(chē)輛位移進(jìn)行檢測(cè)的傳感器有熱釋電式溫度傳感器、微波傳感器等。

3 汽車(chē)庫(kù)照明現(xiàn)狀

3.1 現(xiàn)象

（1）標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)、建設(shè)、驗(yàn)收和終端用戶(hù)的實(shí)際需求脫節(jié)。工程交付使用即面臨改造，尤其是總量驟增的住宅小區(qū)地下汽車(chē)庫(kù)，多數(shù)采用減少照明燈具的辦法，即關(guān)閉部分照明回路，甚至拆除燈管或鎮(zhèn)流器，這種非專(zhuān)業(yè)的照明“優(yōu)化”，不僅產(chǎn)生用戶(hù)抱怨，安全和管理方面的問(wèn)題，而且還普遍存在鎮(zhèn)流器的空載損耗。

（2）由于建設(shè)一套使用一套，使得設(shè)計(jì)資源、建設(shè)投入、照明耗能等浪費(fèi)矛盾突出。

3.2 原因

（1）涉及此類(lèi)設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)滯后。如《地下建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》ＣＥＣＳ４５－９２和《汽車(chē)庫(kù)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》ＪＧＪ　１００－９８.

（2）設(shè)計(jì)人員主要參照《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》ＧＢ５００３４－２００４和《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》ＪＧＪ?。裕保叮玻埃埃?，由于標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范）性質(zhì) 決定，對(duì)汽車(chē)庫(kù)單體照明設(shè)計(jì)要求深度不夠。如未按功能進(jìn)行細(xì)分并將不同功能區(qū)設(shè)計(jì)成不同照度，從而導(dǎo)致許多區(qū)域光源密度相對(duì)較高。

（3）大多數(shù)汽車(chē)庫(kù)照明設(shè)計(jì)時(shí)，僅滿(mǎn)足功率密度要求，卻很少考慮照明利用率，即使采用了智能照明控制，但多以回路為單位，控制精度較低。

4 現(xiàn)狀案例分析（以典型的住宅小區(qū)１００車(chē)位中型汽車(chē)庫(kù)為例）

（1）假定條件
１）每車(chē)及隨車(chē)行人均由一個(gè)出入口通過(guò)（即此處為照明利用率的最高區(qū)域）；
２）平均每車(chē)每天來(lái)回４趟，即８次；
３）每車(chē)平均每次使用照明時(shí)間
①行車(chē)道部分；
僅用于通過(guò)１０秒/每次；
駛?cè)耄ǔ觯┩＼?chē)位＋人行＝８０秒/次（不包括停車(chē)位駐留時(shí)間）；
②停車(chē)位駐留：１２０秒/趟。
４）保潔、保安人員平均每天使用１０min；
５）以下均按較大值計(jì)算。

（2）出入口處（除道閘處）平均每天有效照明時(shí)間計(jì)算：
１００車(chē)×８次/天×１０秒/車(chē)•次＋１０分鐘/天＝２．４小時(shí)/天
出入口處凈平均照明利用率：２．４h÷２４h×１００％＝１０％
行車(chē)道最里面那盞，平均僅為６輛車(chē)服務(wù)，每天有效照明時(shí)間：
６車(chē)×４趟/天•車(chē)×８０秒/趟＋１０分鐘/天＝０．７小時(shí)/天
凈照明利用率：０．７h÷２４h×１００％＜３％

（3）行車(chē)道凈平均照明利用率（１０％＋３％）÷２＝６．５％
行車(chē)道實(shí)際平均照明浪費(fèi)率１００％×０．９－６．５％＝８３．５％
這里應(yīng)注意，０．９系數(shù)為必要浪費(fèi)部分，如基礎(chǔ)環(huán)境照明（包括道閘處照明）。
行車(chē)道實(shí)際平均照明利用率（１００－８３．５）％＝１６．５％

（4）停車(chē)位照明，按３車(chē)共用２盞、平均每趟使用１２０s計(jì)算，每天有效照明時(shí)間為：
（３÷２）車(chē)×４趟/天•車(chē)×１２０秒/趟＋１０分鐘/天≈０．３７小時(shí)/天
停車(chē)位照明利用率０．３７小時(shí)÷２４小時(shí)×１００％≈１．６％

（5）電耗計(jì)算
按行車(chē)道與停車(chē)位照明數(shù)量比為１：１計(jì)算，本例中汽車(chē)庫(kù)行車(chē)道、停車(chē)位部分設(shè)置的照明燈具數(shù)量為１３０盞雙管熒光燈核算，每年浪費(fèi)的電能為：
（６５盞×８３．５％＋６５盞×９８．４％）×（７２Ｗ＋８Ｗ）/盞×２４Ｈ/天×３６５天/年÷１０００Ｗ/度≈８．３萬(wàn)度/年
1）７２Ｗ為２根３６Ｗ熒光燈，８Ｗ為兩只鎮(zhèn)流器功率。
2）本案排除實(shí)際使用時(shí)夜間減少照明的因素，因?yàn)閺臉?biāo)準(zhǔn)上不符合標(biāo)準(zhǔn)照明值。

（6）由此得出現(xiàn)行汽車(chē)庫(kù)照明設(shè)計(jì)中
1）行車(chē)道實(shí)際平均照明利用率為１６．５％；
2）停車(chē)位實(shí)際平均照明利用率為１．６％；
3）功率密度指標(biāo)不能夠完整評(píng)估照明節(jié)能，還應(yīng)加入照明利用率作為主要評(píng)估指標(biāo)。

5 汽車(chē)庫(kù)照明特點(diǎn)分析

汽車(chē)庫(kù)照明的作用是保證人行和車(chē)輛行駛、停放的安全和便利，同時(shí)滿(mǎn)足其它相關(guān)工作的照明需求。而汽車(chē)庫(kù)照明主要服務(wù)對(duì)象的特點(diǎn)是行人、車(chē)輛、功能性房間及安防系統(tǒng)的電視監(jiān)控（如果設(shè)置）。上述對(duì)象對(duì)照明的需求有如下特點(diǎn)：

（1）行人與車(chē)輛共同點(diǎn)：環(huán)境和方向識(shí)別都需整場(chǎng)的基礎(chǔ)照明。

（2）行人特點(diǎn)：速度低，作業(yè)內(nèi)容簡(jiǎn)單且時(shí)間短暫，照度要求不高。

（3）車(chē)行特點(diǎn)：相對(duì)行人速度較快，卻不同于室外道路，有速度限制；對(duì)工作面照度比行人高；但根據(jù)行車(chē)特點(diǎn)，車(chē)輛配備有不同的自主燈光。缺點(diǎn)在于彎道處、交叉口以及倒車(chē)移庫(kù)時(shí)側(cè)翼的照明。

（4）功能性房間。如值班室、辦公室、變配電室、控制室、水泵房、風(fēng)機(jī)房、空調(diào)機(jī)房等，可獨(dú)立設(shè)計(jì)照明開(kāi)關(guān)，按需使用。

（5）其它因素：電視監(jiān)控的安防系統(tǒng)對(duì)照度有要求，但低照度攝像技術(shù)和視頻移動(dòng)報(bào)警技術(shù)已廣泛使用，且相對(duì)建設(shè)成本不高。

據(jù)此，應(yīng)根據(jù)車(chē)庫(kù)內(nèi)各功能區(qū)的特點(diǎn)；車(chē)行、人行的視覺(jué)要求；采用一般照明和分區(qū)一般照明相結(jié)合的照明方式，在不同的部位設(shè)計(jì)不同的照度。

6 汽車(chē)庫(kù)照明節(jié)能可行性解析

（1）區(qū)域分析（見(jiàn)表1）
（2）照明控制方式分析表（見(jiàn)表2）

控制方式對(duì)比：１）共同點(diǎn)：方式１和方式２均可通過(guò)太陽(yáng)光控制照明；２）不同點(diǎn)。
方式１（即智能照明系統(tǒng)）：其相對(duì)優(yōu)點(diǎn)是可針對(duì)行車(chē)道預(yù)置場(chǎng)景式控制程序，上位機(jī)可進(jìn)行能源信息收集、分析和傳輸，缺點(diǎn)是控制精度較低，節(jié)能效果相對(duì)較弱，若進(jìn)行逐點(diǎn)數(shù)字化控制，則建設(shè)成本昂貴。

方式２（即感應(yīng)照明燈具）：其優(yōu)點(diǎn)是可對(duì)每盞燈具的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，做到車(chē)（人）到燈亮，車(chē)（人）離燈具延時(shí)熄滅。精度很高，便于實(shí)現(xiàn)無(wú)規(guī)律條件下的動(dòng)態(tài)照明管理；缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化能源信息收集、分析和傳輸?shù)拇鷥r(jià)較高。

３）結(jié)論：根據(jù)汽車(chē)庫(kù)的功能類(lèi)型及使用特點(diǎn)，可分別或組合使用方式１、２，而從照明節(jié)能的角度考慮，在滿(mǎn)足功能要求的前提下，可重點(diǎn)選擇通過(guò)控制燈具而實(shí)現(xiàn)的間歇照明。

（3）感應(yīng)燈具用感應(yīng)傳感器選擇分析表（見(jiàn)表3）

（4）各功能區(qū)域照度分析表（見(jiàn)表4）

（5）車(chē)輛燈光利用探討

秉承“資源節(jié)約型社會(huì)”原則，同時(shí)借鑒城市道路和公路隧道照明經(jīng)驗(yàn)，在汽車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)，車(chē)輛燈光理應(yīng)做為照明光源的一種，納入混光照明范疇，但仍然應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)照度要求酌情考慮。

7 汽車(chē)庫(kù)照明節(jié)能措施

（1）根據(jù)功能區(qū)、人行與行車(chē)的狀態(tài)進(jìn)行細(xì)分，設(shè)計(jì)不同的照度、照明方式和控制方式；
（2）引入間歇照明理念，通過(guò)對(duì)每盞照明燈具的精確控制，實(shí)現(xiàn)逐點(diǎn)的動(dòng)態(tài)照明管理；
（3）借鑒城市道路和隧道照明經(jīng)驗(yàn)，在車(chē)行狀態(tài)下，酌情考慮對(duì)車(chē)輛自有燈光加以利用；
（4）把照明利用率作為照明節(jié)能評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)；
（5）倡導(dǎo)天然光的利用，把人工照明和天然光導(dǎo)光系統(tǒng)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合綜合考慮。

8 汽車(chē)庫(kù)間歇照明的應(yīng)用

案例一：高檔１００停車(chē)位汽車(chē)庫(kù)

（1）設(shè)計(jì)條件：
1）高檔寫(xiě)字樓或商業(yè)汽車(chē)庫(kù)；
2）平均每天作業(yè)時(shí)間１４h；
3）平均每車(chē)駐留２h；
4）人工照明總量１３０盞，車(chē)道和車(chē)位各６５盞，其中每３車(chē)位有２盞照明，采用３６Ｗ雙管熒光燈；
5）每車(chē)平均每次使用照明時(shí)間
①行車(chē)道部分：僅用于通過(guò)１０秒/每次；駛?cè)耄ǔ觯┩＼?chē)位＋人行＝８０秒/趟（不包括停車(chē)位駐留時(shí)間）；
②停車(chē)位駐留：１２０秒/趟
6）保潔、保安人員平均每天使用１０min；

（2）設(shè)計(jì)計(jì)算
1）每車(chē)位每天平均流量１４h÷２h/趟＝７趟（即來(lái)回共１４次）
2）滿(mǎn)負(fù)荷流量：１００車(chē)位×１４次/車(chē)位＝１４００次
3）出入口最高有效照明時(shí)間
１４００次/天×１０秒/次＋１０分鐘/天≈４小時(shí)/天
4）車(chē)道（最里面僅為６輛車(chē)服務(wù)）最小有效照明時(shí)間：
６車(chē)×１４趟/天•車(chē)×８０秒/趟＋１０分鐘/天≈２小時(shí)/天
5）行車(chē)道平均有效照明時(shí)間：（４＋２）÷２≈３h
平均待機(jī)時(shí)間：１４－３＝１１h
6）停車(chē)位平均有效照明時(shí)間
（３÷２）車(chē)×１４趟/車(chē)•天×１２０秒/趟＋１０分鐘/天＝０．９小時(shí)/天
平均待機(jī)時(shí)間：１４－０．９＝１３．１h

（3）照明設(shè)計(jì)
1）車(chē)道部分采用紅外感應(yīng)型變光熒光燈
主要指標(biāo)：額定功率（３６Ｗ＋４Ｗ）/根×２根/盞＝８０Ｗ/盞；
待機(jī)功率２５％，即２０Ｗ/盞。
2）車(chē)位部分采用ＬＥＤ紅外感應(yīng)燈
主要指標(biāo)：額定功率７Ｗ/盞；
待機(jī)功率０．１Ｗ/盞。

（4）對(duì)比分析（１４小時(shí)作業(yè)時(shí)間內(nèi)）
１）按傳統(tǒng)規(guī)范設(shè)計(jì)所需要的電耗；
１３０盞×８０Ｗ/盞×１４小時(shí)×３６５天/年÷１０００Ｗ/度＝５３１４４度/年
２）按間歇照明設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的電耗
①行車(chē)道部分有效照明電耗
６５盞×８０Ｗ/盞×３小時(shí)/天×３６５天/年÷１０００Ｗ/度＝５６９４度/年。
②行車(chē)道部分待機(jī)電耗
６５盞×２０Ｗ/盞×１１小時(shí)/天×３６５天/年÷１０００Ｗ/度＝５２２０度/年。
③停車(chē)位部分有效照明電耗
６５盞×７Ｗ/盞×０．９小時(shí)/天×３６５天/年÷１０００Ｗ/度＝１５０度/年。
④停車(chē)位部分待機(jī)電耗
６５盞×０．１Ｗ/盞×１３．１小時(shí)/天×３６５天/年÷１０００Ｗ/度＝３１度/年。
⑤按本方案設(shè)計(jì)所需要的每年總電耗
（５６９４＋５２２０＋１５０＋３１）度/年＝１１０９５度/年。

（5）節(jié)能改造效率：節(jié)約用電５３１４４－１１０９５＝４２０４９度/年，約７９％.

（6）社會(huì)效益：每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤１６噸，１６萬(wàn)升淡水，減少粉塵１１噸，CO2 ４２噸、SO2 １．２６噸。

案例二：普通汽車(chē)庫(kù)可選方案（住宅小區(qū)）

（1）停車(chē)位采用７Ｗ?。蹋牛募t外感應(yīng)燈。

（2）行車(chē)道部分在出入口、彎道處、交叉口、直行車(chē)道均勻間隔排布普通熒光燈，其它部分采用７Ｗ　ＬＥＤ紅外感應(yīng)燈。

（3）相比案例一的１４h作業(yè)時(shí)長(zhǎng)增加到２４h，且節(jié)能率更高，造價(jià)也低很多。

9 結(jié)束語(yǔ)

新技術(shù)、新產(chǎn)品使得照明領(lǐng)域逐步細(xì)化，并且更專(zhuān)業(yè)更符合實(shí)際使用需求。但是，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的脫節(jié)已制約了科技成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。政府也意識(shí)到相關(guān)類(lèi)似問(wèn) 題，并于２００８年７月２３日國(guó)務(wù)院第１８次常務(wù)會(huì)議通過(guò)，頒發(fā)了中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令第５３０號(hào)《民用建筑節(jié)能條例》，其中第７條要求，“國(guó)家鼓勵(lì)制 定、采用優(yōu)于國(guó)家民用建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的地方民用建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。”

目前，全國(guó)乃至全球都在倡導(dǎo)建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)，其核心措施就通過(guò)對(duì)資源的合理配置、高效和循環(huán)利用。為此，設(shè)計(jì)者應(yīng)從小處入手，為節(jié)能大計(jì)盡綿薄之力。