摘要：本文所述的(de)高(gāo)層住宅公共區(qū)照(zhào)明(míng)主要是指各住宅層的(de)電梯前室、公共過道和(hé)樓梯間的(de)照(zhào)明(míng)。目前我國在建築照(zhào)明(míng)中的(de)電能浪費現象十分(fēn)嚴重，照(zhào)明(míng)的(de)耗電量占到一個(gè)建築耗電總量的(de)30%以上，不采用(yòng)集中空調的(de)建築中，照(zhào)明(míng)的(de)耗電量所占的(de)比例會更高(gāo)。所以，建築照(zhào)明(míng)節能是整個(gè)建築節能中非常重要的(de)一個(gè)方面，也(yě)是做(zuò)好整個(gè)節能工作必不可(kě)少的(de)一部分(fēn)。它和(hé)每一位業主的(de)生活息息相關，安全、舒适、節能、環保的(de)照(zhào)明(míng)設計的(de)重要性不言而喻。然而在以往幾個(gè)項目的(de)安裝及運行中，有些問題一直困擾著(zhe)我們，既有技術問題，也(yě)有工程成本及運營成本的(de)問題。本文根據以前遇到的(de)問題，就如何更好地完善公共區(qū)照(zhào)明(míng)系統，從設計規範到行業技術,從光(guāng)源選擇到系統控制提出自己的(de)論述。

關鍵詞：規範 照(zhào)明(míng) 光(guāng)源 控制 節能

一、有關規範

1、對(duì)公共區(qū)照(zhào)明(míng)的(de)一般要求

根據《高(gāo)層民用(yòng)建築設計防火規範》GB50045-95（2005年版）第9.2.1條規定：高(gāo)層建築的(de)樓梯間、防煙(yān)樓梯間前室、消防電梯間及其前室、合用(yòng)前室和(hé)避難層（間）等部位應設置應急照(zhào)明(míng)。根據《住宅設計規範》GB 50096—2011（2012年8月(yuè)1日起實施）第 8.7.5 條規定：共用(yòng)部位應設置人(rén)工照(zhào)明(míng)，應采用(yòng)高(gāo)效節能的(de)照(zhào)明(míng)裝置和(hé)節能控制措施。當應急照(zhào)明(míng)采用(yòng)節能自熄開關時(shí)，必須采取消防時(shí)應急點亮的(de)措施。

綜上，住宅工程樓梯間、電梯前室、公共走道等部位應設置疏散指示系統、消防應急照(zhào)明(míng)系統（兼做(zuò)平常照(zhào)明(míng)）。而且，應急照(zhào)明(míng)系統采用(yòng)聲光(guāng)控或觸摸延時(shí)等節能控制時(shí)必須有強起措施。

2、關于白熾燈的(de)使用(yòng)限制

發改委2011年發布了(le)“中國逐步淘汰白熾燈路線圖”，要求：2011年11月(yuè)1日至2012年9月(yuè)30日爲過渡期，2012年10月(yuè)1日起禁止進口和(hé)銷售100瓦及以上普通(tōng)照(zhào)明(míng)白熾燈，2014年10月(yuè)1日起禁止進口和(hé)銷售60瓦及以上普通(tōng)照(zhào)明(míng)白熾燈，2015年10月(yuè)1日至2016年9月(yuè)30日爲中期評估期，2016年10月(yuè)1日起禁止進口和(hé)銷售15瓦及以上普通(tōng)照(zhào)明(míng)白熾燈，或視中期評估結果進行調整。通(tōng)過實施路線圖，将有力促進中國照(zhào)明(míng)電器行業健康發展，取得(de)良好的(de)節能減排效果。但在特殊情況下(xià)，其他(tā)光(guāng)源無法滿足要求需時(shí)，應采用(yòng)60W以下(xià)的(de)白熾燈。

綜上，在今後的(de)設計施工過程中，我們首先要考慮的(de)是以往慣用(yòng)的(de)白熾燈的(de)替代品以及相應的(de)控制方式。

二、常用(yòng)光(guāng)源

1、常用(yòng)光(guāng)源的(de)發光(guāng)原理(lǐ)及優缺點分(fēn)析。

白熾燈:白熾燈是将電能轉化(huà)爲光(guāng)能以提供照(zhào)明(míng)的(de)設備。其工作原理(lǐ)是：電首先被轉化(huà)成了(le)熱(rè)，将燈絲加熱(rè)至極高(gāo)的(de)溫度（鎢絲，熔點達3000℃多(duō)），這(zhè)時(shí)候組成燈絲的(de)元素的(de)原子核外電子會被激發，從而使得(de)其向較高(gāo)能量的(de)外層躍遷，當電子再次向低能量的(de)電子層躍遷時(shí)，多(duō)餘的(de)能量便以光(guāng)的(de)形式放出來(lái)了(le)。同時(shí)産生熱(rè)量，螺旋狀的(de)燈絲不斷将熱(rè)量聚集，使得(de)燈絲的(de)溫度達2000℃以上，燈絲在處于白熾狀态時(shí)，就像燒紅了(le)的(de)鐵能發光(guāng)一樣而發出光(guāng)來(lái)。燈絲的(de)溫度越高(gāo)，發出的(de)光(guāng)就越亮。故稱之爲白熾燈，其屬于純電阻元件，功率因數接近于1。一般公共區(qū)每個(gè)燈泡的(de)功率爲40W，适合聲光(guāng)控開關控制。

白熾燈的(de)缺點：

1）高(gāo)耗能：發光(guāng)效率低，不利于節能；産生的(de)熱(rè)爲80%，光(guāng)僅爲20%。

2）壽命相對(duì)地較短一般在1000小時(shí)左右

3）顔色單一，容易損壞。

節能燈:節能燈是由汞蒸汽電離産生紫外線，紫外線使熒光(guāng)粉發光(guāng)的(de)。剛開燈時(shí)汞沒有完全變成汞蒸汽，所以剛開燈時(shí)光(guāng)線比較暗，過一會汞完全變成汞蒸汽才會亮起來(lái)。較白熾燈發光(guāng)效率高(gāo)，但其發光(guāng)原理(lǐ)決定了(le)其不适合聲光(guāng)控開關的(de)頻(pín)繁啓動。

節能燈的(de)缺點：

1）有閃爍現象。

2）生産過程中和(hé)使用(yòng)廢棄後有汞污染。

3）由于是玻璃制品易損。

熒光(guāng)燈:熒光(guāng)燈又叫做(zuò)日光(guāng)燈，它的(de)工作原理(lǐ)：日光(guāng)燈管簡單的(de)說是個(gè)密閉的(de)氣體放電管。管內主要氣體爲氩氣(另包含氖或氪)，另外包含幾滴水(shuǐ)銀——形成微量的(de)水(shuǐ)銀蒸汽。水(shuǐ)銀原子約占所有氣體原子的(de)千分(fēn)之一的(de)比例。日光(guāng)燈管是靠著(zhe)燈管的(de)汞原子，由氣體放電的(de)過程釋放出紫外光(guāng)。所消耗的(de)電能約60%可(kě)以轉換爲紫外光(guāng),其他(tā)的(de)能量則轉換爲熱(rè)能。日光(guāng)燈由燈管内表面的(de)熒光(guāng)物(wù)質吸收紫外光(guāng)後釋放出可(kě)見光(guāng)。不同的(de)熒光(guāng)物(wù)質會發出不同的(de)可(kě)見光(guāng)。一般紫外光(guāng)轉換爲可(kě)見光(guāng)的(de)效率約爲40%。因此日光(guāng)燈的(de)效率約爲60%×40%＝24%，大(dà)約爲相同功率鎢絲電燈的(de)兩倍。熒光(guāng)燈需要鎮流器輔助啓動，屬于電感性負載，功率因數低，占據了(le)電網的(de)無功功率，有省電不省功之說。對(duì)于日光(guāng)燈有一種說法是：日光(guāng)燈開關一次消耗的(de)壽命相當于正常點亮6個(gè)小時(shí)。所以日光(guāng)燈不适合頻(pín)繁啓動。熒光(guāng)燈的(de)缺點類似節能燈。

LED燈 ：發光(guāng)二極管是由Ⅲ-Ⅳ族化(huà)合物(wù)，如GaAs（砷化(huà)镓）、GaP（磷化(huà)镓）、GaAsP （磷砷化(huà)镓）等半導體制成的(de)，其核心是PN結。因此它具有一般P-N結的(de)I-V特性，即正向導通(tōng)，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下(xià)，它還(hái)具有發光(guāng)特性。在正向電壓下(xià)，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進入對(duì)方區(qū)域的(de)少數載流子（少子）一部分(fēn)與多(duō)數載流子（多(duō)子）複合而發光(guāng)。

LED優點：

節能：白光(guāng)LED的(de)能耗僅爲白熾燈的(de)1/10，節能燈的(de)1/4。

長(cháng)壽:壽命可(kě)達10萬小時(shí)以上

環保、便于運輸和(hé)安裝。

LED缺點：目前開發成本高(gāo)，價格相對(duì)較高(gāo)。品種不是太全。

常用(yòng)光(guāng)源主要參數比較：

使用(yòng)光(guāng)源	光(guāng)源光(guāng)效	電源效率	光(guāng)照(zhào)效率	燈具效率	壽 命
LED	80流明(míng)/瓦	95%	85%	90%	100000小時(shí)
熒光(guāng)燈	80流明(míng)/瓦	65%	60%	60%	1800小時(shí)
普通(tōng)燈泡	20流明(míng)/瓦	/	60%	60%	1800小時(shí)

2、公共區(qū)光(guāng)源的(de)選擇

設計方、開發商、承包商、供貨方、運營商、甚至制造商基于不同的(de)利益需求對(duì)照(zhào)明(míng)光(guāng)源都有自己的(de)偏好，然而通(tōng)過以上分(fēn)析，很明(míng)顯，隻要LED燈的(de)成本随著(zhe)其技術的(de)不斷提高(gāo)而降低，節能燈及白熾燈必然會被LED燈所取代。目前國家越來(lái)越重視照(zhào)明(míng)節能及環保問題，已經在大(dà)推廣使用(yòng)LED燈了(le)。當然，普通(tōng)聲光(guāng)控開關控制LED光(guāng)源也(yě)可(kě)能存閃爍的(de)情況或其它異常，這(zhè)就需要選擇參數适配的(de)産品。

三、控制系統

提起建築照(zhào)明(míng)節能，很多(duō)人(rén)立即聯想到了(le)節能燈，認爲隻要用(yòng)上了(le)節能燈，就實現了(le)建築照(zhào)明(míng)節能，這(zhè)是一種片面的(de)想法，雖然節能燈比白熾燈的(de)光(guāng)效要高(gāo)，但任何光(guāng)源點亮的(de)時(shí)候都是要耗電的(de)，也(yě)需要合理(lǐ)的(de)控制系統。

1、聲光(guāng)控開關

聲光(guāng)控開關電路大(dà)體都由控制電路和(hé)輸出元件兩部分(fēn)組成，控制電路是用(yòng)來(lái)感應聲/光(guāng)信号的(de)，就是光(guāng)線夠暗了(le)(一般小于10LX)，聲音(yīn)夠大(dà)了(le)(一般大(dà)于50DB)兩個(gè)條件同時(shí)具備時(shí)，向輸出元件送出一個(gè)觸發信号，并經過一定時(shí)間的(de)延時(shí)後，關閉這(zhè)個(gè)觸發信号并等待下(xià)次觸發。輸出元件就是接到控制電路的(de)觸發信号後，打開光(guāng)源的(de)電源主回路，通(tōng)電使燈具點亮。根據不同的(de)輸出元件，聲光(guāng)控開關有可(kě)控矽輸出和(hé)繼電器輸出兩種。這(zhè)種開關在設計安裝位置時(shí)，應注意開關距離不可(kě)太近， 因爲2個(gè)開關的(de)參數總有少許差異，如果很近，即一個(gè)開關完全處于另一個(gè)開關的(de)光(guāng)照(zhào)區(qū)下(xià)，就會形成一個(gè)點亮後，對(duì)另一個(gè)形成光(guāng)閉鎖，任何時(shí)候隻能一個(gè)開關起作用(yòng)。此外，要注意不可(kě)超負載，一般可(kě)控矽類的(de)元件額定電流爲0.3A，繼電器不超過1A，市面上的(de)聲光(guāng)控開關要求控制負荷一般不超過60瓦（就白熾燈而言）。使用(yòng)可(kě)控矽輸出的(de)聲光(guāng)控開關比例最多(duō)，因爲其電路簡單、造價低。但是由于可(kě)控矽元件本身的(de)電器特性，控制功率因數爲1的(de)白熾燈沒問題，如果用(yòng)來(lái)控制功率因數小于1的(de)感性負載，如節能燈、日光(guāng)燈，則因爲它的(de)電壓、電流不同相位。輕則會形成開關失控，重則會損壞開關。

常見聲光(guāng)控開關原理(lǐ)圖：

   

2、觸摸式開關

觸摸式開關也(yě)在被廣泛使用(yòng)，就目前來(lái)看一般用(yòng)在地下(xià)室人(rén)員(yuán)流動較少的(de)地方。

常見觸摸延時(shí)開關電路圖：

   

SCR 組成開關的(de)主回路，BG1，BG2 等組成開關的(de)控制回路。平時(shí)，BG1，BG2 均處于截止狀态，SCR 阻斷，電燈 H 不亮。此時(shí)220V交流電經 D1--D4 整流、R3 和(hé)DW 使 LED 發光(guāng)，用(yòng)作夜間指示開關位置。這(zhè)時(shí)流過H的(de)電流僅 2mA 左右，不足使電燈 H 發光(guāng)。需要開燈時(shí)，隻有用(yòng)手指摸一下(xià)電極片 M，因人(rén)體洩露電流經 R5，R6 注入 BG2 的(de)基極，BG2 迅速導通(tōng)。BG2 集電極爲低電平，BG1 也(yě)随之導通(tōng)，因此有觸發電流經 BG1 注入 SCR 的(de)控制極使 SCR 開通(tōng)，電燈 H 就通(tōng)電發光(guāng)。在 BG2 導通(tōng)瞬間，C1 通(tōng)過 BG2 的(de) c-e 極間被并聯在 DW 的(de)兩端，因此被迅速充上約 12V 左右的(de)電壓。電燈點亮後，人(rén)手離開 M，雖然 BG2 恢複截止狀态但由于 C1 所存儲的(de)電荷通(tōng)過 R1 向 BG1 發射結放電，使 BG1 依然保持導通(tōng)狀态，所以電燈繼續發亮。當 C1 電荷基本放完後，BG1 恢複截止态，SCR失去觸發電流，當交流電過零時(shí)，SCR 關斷，電燈熄滅。

此外，目前市場(chǎng)上常見到的(de)自熄開關除聲光(guāng)控開關、觸摸式延時(shí)開關外，還(hái)有紅外延時(shí)開關、感應延時(shí)開關等。都屬于延時(shí)自熄開關類隻不過後兩種的(de)檔次定位更高(gāo)些。爲适應消防專業要求，幾種開關都要求有強啓功能。

經過多(duō)年的(de)使用(yòng)，就對(duì)以上各種開關的(de)特點，性能、價格等作了(le)比較，如表所示:

名稱	價格	性能	市場(chǎng)品牌	使用(yòng)效果	安裝	壽命
聲光(guāng)控	低	一般	多(duō)而亂	逐漸變差	方便	短
觸摸式	中	好	較穩定	不變操作	方便	短
紅外式	高(gāo)	好	不多(duō)	好	不很方便	較長(cháng)
感應式	中	好	較少	好	較方便	較長(cháng)

四、案列分(fēn)析

1、普通(tōng)聲光(guāng)控開關不适應控制節能燈和(hé)熒光(guāng)燈

普通(tōng)聲光(guāng)控燈頭的(de)接線沒有零線、火線區(qū)分(fēn)，之所以不宜使用(yòng)節能燈，首先，是因爲聲光(guāng)控開關的(de)電路将市電橋式整流後用(yòng)單向可(kě)控矽控制，實際上它是将交流市電變爲半波電，即當可(kě)控矽關斷時(shí)仍然有小電流通(tōng)過，這(zhè)個(gè)電流不足以點亮白熾燈，但節能燈就不同了(le)，節能燈電路經橋式整流之後電解濾波，當這(zhè)個(gè)電流流入節能燈後，經過橋式整流，電能存儲在濾波電解上，當電解的(de)電流有足夠大(dà)時(shí)使節能燈發光(guāng)，所以聲光(guāng)控開關控制節能燈就會有一閃一閃的(de)現象，有時(shí)甚至使得(de)節能燈不能熄滅。影(yǐng)響節能燈的(de)壽命甚至使用(yòng)功能。

其次，聲光(guāng)控開關最顯著的(de)節能特點---頻(pín)繁開閉，而頻(pín)繁啓動恰恰是節能燈、日光(guāng)燈這(zhè)類燈絲預熱(rè)冷(lěng)光(guāng)源的(de)緻命弱點，極大(dà)影(yǐng)響其壽命的(de)不是連續點亮的(de)時(shí)間，而是其開閉次數。如果稍加注意就可(kě)以發現，這(zhè)種燈具往往是壞在開關的(de)瞬間，而頻(pín)繁開關等于雪(xuě)上加霜。日光(guāng)燈的(de)壽命往往隻标注點亮壽命(小時(shí))，而這(zhè)是在常規手動開關長(cháng)時(shí)間開啓的(de)情況下(xià)的(de)參數。其頻(pín)繁開閉的(de)大(dà)電流沖擊，不僅對(duì)燈絲壽命影(yǐng)響極大(dà)，而且對(duì)鎮流器内部元件會形成一次次過負荷沖擊，造成溫度持續上升而燒毀。而且頻(pín)繁開啓對(duì)開關本身來(lái)說也(yě)是一個(gè)沖擊，易造成聲光(guāng)控開關損壞。這(zhè)種想象在實際中屢見不鮮。 

2、聲光(guāng)控開關使用(yòng)中出現的(de)異常及原因分(fēn)析

在辛莊回遷房(fáng)項目，把原來(lái)40W的(de)白熾燈泡換成了(le)5W的(de)LED燈泡，出現了(le)LED燈泡不能熄滅的(de)情況，後經更換開關後才得(de)以正常運行。分(fēn)析其主要原因是：如果聲光(guāng)控開關的(de)執行部分(fēn)是繼電器則沒有問題，如果聲光(guāng)控開關的(de)執行部分(fēn)是可(kě)控矽，那就要看LED燈的(de)恒流源是否适應了(le)，LED燈的(de)恒流源種類很多(duō)，具體情況要具體對(duì)待。執行部分(fēn)是可(kě)控矽的(de)聲光(guāng)控開關屬于二線制電子開關，開關隻接在單火線中（執行器是繼電器的(de)聲光(guāng)控開關則需要火線和(hé)零線的(de)接入），開關所需要的(de)工作電流、電壓隻由負載經零線回路提供，因此二線電子開關按負載類型可(kě)分(fēn)成：适用(yòng)“阻性負載”和(hé)“感性負載”兩種。開關控制“阻性負載”如白熾燈時(shí)，開關所需的(de)工作電壓利用(yòng)燈絲經零線回路産生，由于燈絲需要流過較大(dà)電流才能發熱(rè)發光(guāng)，因此電子開關獲取電壓較容易，開關制作成本也(yě)比較低。開關控制“感性負載”如節能燈、日光(guāng)燈、LED燈等，這(zhè)些燈具都要經過電感/電子鎮流器或相應的(de)開關電源驅動，燈具才能正常工作，而這(zhè)些電路電源輸入端隻要回路電流達到一定值時(shí)，電路就會自激啓動，瞬時(shí)有輸出，導緻燈閃爍甚至一直處于點亮狀态。所以普通(tōng)用(yòng)于白熾燈的(de)電子開關，不适用(yòng)于控制節能燈、日光(guāng)燈、LED燈等。隻有将電子開關設計成微電流供電方式，且電流必須低于這(zhè)些燈具的(de)自激啓動電流，才能适合使用(yòng)，這(zhè)就增加了(le)開關設計精度和(hé)成本。

另外帶消防強啓觸摸開關與帶消防強啓聲光(guāng)控開關不能在同一回路使用(yòng)。否則會造成回路中一部分(fēn)燈具控制正常，其餘部分(fēn)長(cháng)明(míng)。在周莊子項目中遇到了(le)以上問題，住宅首層和(hé)地下(xià)一層的(de)照(zhào)明(míng)電源取自同一回路，首層用(yòng)的(de)是聲光(guāng)控開關，而地下(xià)一層用(yòng)的(de)是觸摸式開關，出現了(le)地下(xià)一層的(de)燈不能熄滅的(de)異常現象，其主要原因是兩種開關的(de)原理(lǐ)和(hé)相關技術參數的(de)不同，這(zhè)裏特别提醒，由于每個(gè)廠家的(de)制造工藝不同，同種控制方式的(de)不同廠家的(de)産品也(yě)可(kě)能出現類似問題。

3、住宅小區(qū)物(wù)業針對(duì)公共區(qū)照(zhào)明(míng)的(de)節能措施

就目前高(gāo)層住宅的(de)公共區(qū)照(zhào)明(míng)情況看，多(duō)數采用(yòng)白熾燈和(hé)節能燈作光(guāng)源，帶消防強啓的(de)聲光(guāng)控開關控制。在雷聲的(de)夜晚或過年的(de)鞭炮聲中，大(dà)家或許注意到了(le)整棟樓房(fáng)的(de)公共區(qū)照(zhào)明(míng)一起點亮的(de)情況，更有甚者，樓裏的(de)防火門開關不當造成的(de)咣當聲也(yě)能點亮上下(xià)層及本層的(de)照(zhào)明(míng)燈。這(zhè)些都造成了(le)電能的(de)浪費。有的(de)物(wù)業人(rén)員(yuán)就把防火門常開，避免咣當聲造成的(de)燈誤點亮。27層的(de)西局玉園小區(qū)有32個(gè)單元，每層6盞燈，32個(gè)單元共計5000多(duō)盞燈具。原來(lái)安裝的(de)是40W的(de)白熾燈，物(wù)業接收後把光(guāng)源換成了(le)3W的(de)LED燈，其節約的(de)電量可(kě)見一斑。辛莊回遷房(fáng)項目在物(wù)業移交後也(yě)把原來(lái)40W的(de)白熾燈換成了(le)5W的(de)LED光(guāng)源。

4、幾點建議(yì)

其一是聲光(guāng)控開關的(de)安裝方式采用(yòng)和(hé)燈頭一體化(huà)安裝，減少了(le)燈頭到牆上開關的(de)配管配線，節省了(le)各個(gè)環節的(de)工序和(hé)成本。其二是國家統一規範聲光(guāng)控開關的(de)制造标準，嚴格控制開關的(de)各項技術參數。其三燈具制造廠家研制适用(yòng)于安裝LED燈泡的(de)燈具，因爲現有的(de)吸頂燈内的(de)燈泡大(dà)都是卧式安裝，而LED燈泡不适宜卧式安裝，而其它形式的(de)LED光(guāng)源價格又比較高(gāo)。

五、發展趨勢

随著(zhe)科學的(de)發展，社會需求多(duō)樣化(huà)，公共區(qū)照(zhào)明(míng)設計也(yě)向著(zhe)豐富多(duō)彩的(de)方向發展。現在智能照(zhào)明(míng)系統充分(fēn)地利用(yòng)了(le)計算(suàn)機、單片機和(hé)通(tōng)信技術等，将樓梯間的(de)各種照(zhào)明(míng)燈具有機地組合在一起，實現對(duì)燈具的(de)有效控制和(hé)管理(lǐ)。智能照(zhào)明(míng)系統的(de)發展趨勢是燈光(guāng)能夠根據外界輸入的(de)光(guāng)強度信息來(lái)自适應地調整自身燈光(guāng)的(de)亮度，反複性地采集區(qū)域内的(de)光(guāng)強度和(hé)有無人(rén)進出等外界環境變化(huà)，使其作爲輸入信息，并且對(duì)用(yòng)戶控制做(zuò)作相應的(de)反應。在住宅公共區(qū)照(zhào)明(míng)控制中普遍使用(yòng)的(de)觸摸延時(shí)開關和(hé)聲控延時(shí)開關有明(míng)顯的(de)不足之處，而采用(yòng)紅外感應開關控制存在明(míng)顯的(de)優勢，将集中控制式紅外感應開關系統應用(yòng)于住宅公共區(qū)照(zhào)明(míng)，既能達到良好的(de)使用(yòng)功能又可(kě)節約能源。新一代的(de)智能照(zhào)明(míng)控制器必将會走入我們的(de)生活。。

 

 

白玉琢  楊衛軍均爲中建一局三公司機電經理(lǐ)

2015.6.