●莊 青（寧夏大學(xué) 圖書館，銀川 750021）

圖書館是社會必備的基礎(chǔ)設(shè)施，是公益事業(yè)，在我國大力推行建筑節(jié)能的21世紀(jì)，圖書館建筑也要體現(xiàn)時代的建筑理念和時代特征，更要體現(xiàn)節(jié)能的主題。圖書館同時也是用電大戶，照明方式的不同，可以在很大程度上影響電耗。照明用電在國民用電總量中占到相當(dāng)?shù)谋嚷?，一般?0%-20%，對于建筑物而言，照明負(fù)荷一般約占整個建筑物用電負(fù)荷的30%左右，推廣節(jié)能照明對于提高能效，保護(hù)環(huán)境而言意義重大。

圖書館照明節(jié)能主要表現(xiàn)在兩個方面，一是要提高自然光的使用，避免能源浪費；二是要提高能源系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備的效率，具體的技術(shù)與手段主要通過以下方式來實現(xiàn)。

1 確定科學(xué)合理的照度標(biāo)準(zhǔn)，選用高效、綠色光源、節(jié)能型燈具

1.1 確定科學(xué)合理的照度標(biāo)準(zhǔn)

圖書館按使用功能劃分為：閱覽室照明、書庫照明、辦公室照明、走道照明、公共部分照明、裝飾部分照明、室外建筑物景觀照明等。按照我國民用建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（GB133-90），圖書館室內(nèi)空間視覺環(huán)境的質(zhì)量和水平已成為評價一個圖書館現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志，節(jié)約電能，并不意味著降低照度，尤其是圖書館建筑，它的服務(wù)對象是數(shù)以萬計的讀者，在圖書館人工照明設(shè)計中，就應(yīng)該選擇高的照度標(biāo)準(zhǔn)。［1］見下表。

表 圖書館建筑照明的照度標(biāo)準(zhǔn)值

1.2 采用高效節(jié)能的光源

在圖書館中最好采用緊湊型熒光燈或鹵鎢燈取代普通白煤識燈。在門廳、走廊、電梯、衛(wèi)生間等顯色性不高的場所使用緊湊型熒光燈具，其光通量是普通熒光燈的3-4倍，而壽命可達(dá)1000小時，是普通白煤識燈的10倍。在閱覽室、開放型書庫、辦公室等可以用細(xì)管的36WT直管熒光燈，細(xì)管熒光燈與原40W熒光燈相比，在耗電相同的情況下，光輸出可以提高10%，壽命可以提高到24000小時。

1.3 采用高品質(zhì)的照明燈具

圖書館高品質(zhì)照明燈具主要體現(xiàn)在高效節(jié)能和提高視覺舒適度兩個方面，特別是對閱讀不同視覺要求的閱覽室和電子閱覽室，人們在里面工作時間過長，為了減輕疲勞，提高視覺舒適度，提高工作效率，燈具要求能有效地克服自然眩光和二次反射眩光。在圖書館用電較長的閱覽室和電子閱覽室最好選用經(jīng)過中國電氣產(chǎn)品認(rèn)證委員會檢測認(rèn)證的具有綠色環(huán)保標(biāo)志的照明器具，以創(chuàng)造出舒適的閱讀效果，同時要保持照明設(shè)備的清潔。

1.4 用電子型鎮(zhèn)流器替代電感型鎮(zhèn)流器

根據(jù)1997年中國綠色照明國際研討會提供的數(shù)據(jù)，若用10000只38WT8電子式鎮(zhèn)流器代替10000只40WT12電感式鎮(zhèn)流器，按每天工作10小時，一年工作350天計算，可以節(jié)約大約1.2兆瓦的發(fā)電能力。使用高品質(zhì)、可靠性的電子鎮(zhèn)流器，不僅體積小，重量輕，還可以使燈管消除頻閃，無噪音，燈管光通輸出穩(wěn)定，更可以節(jié)約照明用電20%。

2 按照度等級分組、分相、間隔的設(shè)計原則，合理設(shè)計照明回路

照明設(shè)計主要是照明回路的設(shè)計，它是以光線的照度為基礎(chǔ)，同時考慮照度的均勻度、眩光度、顯色性、立體感等物理量為指標(biāo)來進(jìn)行照明環(huán)境的設(shè)計的。從實際使用角度來講，圖書館照明環(huán)境的設(shè)計不僅只是在照度指標(biāo)、燈具數(shù)量上達(dá)到要求，人們更希望能在一個舒適、明亮、充實、更具藝術(shù)魅力的照明環(huán)境下工作、學(xué)習(xí)和生活。因此，設(shè)計者在進(jìn)行圖書館照明環(huán)境設(shè)計時，必須綜合考慮人眼的視覺特性、人體的舒適感，以及建筑和照明藝術(shù)，在滿足照度、照度均勻性、眩光度、色溫色差、冷/熱光源等技術(shù)指標(biāo)和特性的基礎(chǔ)上，結(jié)合圖書館建筑物本身的結(jié)構(gòu)、景深、高度、裝飾、人文環(huán)境等進(jìn)行綜合設(shè)計。

目前的實際狀況是，很多圖書館在照明設(shè)計上大多采用類比設(shè)計，更多的是采用常規(guī)燈具，滿足照度指標(biāo)，簡單地進(jìn)行照明回路的分配，在設(shè)計上不考慮書架與燈光的關(guān)系，無窗區(qū)與有窗區(qū)的關(guān)系。然而，在照明環(huán)境設(shè)計時，僅完成照度指標(biāo)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在無窗區(qū)的開放式書架庫區(qū)，燈光的照度應(yīng)該保證標(biāo)準(zhǔn)要求的200LX，才能保證讀者和工作人員查找圖書。在臨窗的開放式書架庫區(qū)和閱覽區(qū)，應(yīng)根據(jù)照度情況分組、分相對照明進(jìn)行設(shè)計。

圖書館開架書庫和閱覽室應(yīng)盡量減少屋頂初裝燈具，滿足安全照明即可，開架書庫和閱覽室照明由二次裝修來實現(xiàn)。這樣就可能避免和減少燈光與書架位置不匹配，有窗區(qū)和無窗區(qū)照明控制不分組、分相的弊端，減少浪費，節(jié)約電能。同時還可以通過二次裝修把用電量大和用電時間長的閱覽室照明進(jìn)行重新設(shè)計，根據(jù)閱覽桌的擺放、使用閱覽桌桌面低位照明來節(jié)約電能。以國家圖書館為例，在1000平米的書庫，原裝有352盞40W熒光燈的閱覽室，按每天10小時，365天開館計算，采用低位照明一年可節(jié)電2.8萬度，如果在同等區(qū)域使用閱覽桌桌面照明，則節(jié)電量在70%左右。［2］

3 利用先進(jìn)的控制技術(shù)對圖書館照明回路進(jìn)行有效的控制

現(xiàn)代照明控制技術(shù)是計算機技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相互融合、相互滲透用于照明領(lǐng)域的綜合性控制技術(shù)。它集照明配電與智能控制技術(shù)于一體，適用于現(xiàn)代建筑物中照明環(huán)境的有效控制，營造一種有益于提高生產(chǎn)、工作、學(xué)習(xí)效率，提高人群生活質(zhì)量，保護(hù)人群身心健康的照明環(huán)境。照明控制技術(shù)不僅可以實現(xiàn)對涉及到照明環(huán)境質(zhì)量的各項技術(shù)參數(shù)進(jìn)行隨即的控制和調(diào)整，而且可以實現(xiàn)照明回路的節(jié)能降耗的運行。

3.1 設(shè)計最舒適的建筑光環(huán)境

采用智能照明控制系統(tǒng)后，可以對自然光進(jìn)行調(diào)節(jié)，加強自然光對建筑光環(huán)境有利的作用，可以達(dá)到節(jié)能的效果。同時限制太陽直射造成的眩光、室內(nèi)過熱、照度不均勻等負(fù)面影響。

3.2 實現(xiàn)照明控制智能化

人工照明系統(tǒng)將按預(yù)先設(shè)定的若干基本狀態(tài)進(jìn)行工作。這些狀態(tài)會按預(yù)先設(shè)定的時間相互自動地切換，并將照度自動調(diào)整到工作最合適的水平。在靠近窗戶等自然采光較好的場所，系統(tǒng)會很好地利用自然光照明，調(diào)節(jié)到最合適的水平。當(dāng)天氣發(fā)生變化時，系統(tǒng)仍能夠自動將照度調(diào)節(jié)到最合適的水平?？傊瑹o論在什么場所或天氣如何變化，系統(tǒng)均能保證室內(nèi)的照度維持在預(yù)先設(shè)定的水平。

3.3 設(shè)制相適宜的控制手段

采用智能照明控制系統(tǒng)可預(yù)先設(shè)置不同的場景于模塊中，在需要時只要對相應(yīng)的控制面板進(jìn)行操作即可調(diào)入相應(yīng)的場景。用戶還可以通過可編程控制面板對場景進(jìn)行適時調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同的場景要求。另外，用戶還可以通過可編程接口用便攜式編程器進(jìn)行不同場景的變換設(shè)置。比如可以采用：

（1）圖書館時鐘自動控制。采用智能照明控制系統(tǒng)，可以使照明系統(tǒng)工作在全自動狀態(tài)，按預(yù)定時間自動開啟和關(guān)閉照明，按照日歷上確定的程序，區(qū)分工作與非工作時間。例如，當(dāng)一個工作日結(jié)束后，系統(tǒng)將自動進(jìn)入晚上的工作狀態(tài)。

（2）圖書館照度自動調(diào)節(jié)控制。照度傳感器能夠檢測周圍環(huán)境的照度，然后將此照度值與外界人為設(shè)定的照度值進(jìn)行比較，如果兩值相等則說明此時的照度值已經(jīng)達(dá)到了設(shè)定的要求；如果兩值不相等，控制器發(fā)出信號，調(diào)節(jié)照明電路，直到周圍環(huán)境中的照度值與設(shè)定值相等為止。例如，在靠近窗戶等自然采光較好的場所，系統(tǒng)會很好地利用自然光照明，少開燈或調(diào)節(jié)燈的亮度，保證室內(nèi)照度維持在預(yù)先設(shè)定的水平。

（3）圖書館動靜探測控制。系統(tǒng)具有移動探測功能，通過紅外傳感器來檢測人的活動情況，將無人區(qū)域的燈自動關(guān)閉，并將有人區(qū)域的燈光調(diào)至最合適的亮度，這是一種最有效的節(jié)能的控制方法。

（4）圖書館區(qū)域場景控制。合理的區(qū)域劃分能有效地節(jié)約能源，通過編程可改變各區(qū)域的光照度，以適應(yīng)各種場合的不同場景要求，自動將照度調(diào)整到工作最佳狀態(tài)。照明區(qū)域劃分要適當(dāng)，過大不利于控制，過小又會增加控制成本。對區(qū)域劃分后的各區(qū)域的照明能夠單獨控制，并可在控制室內(nèi)監(jiān)視各區(qū)照明狀態(tài)。

（5）圖書館手動遙控控制。照明系統(tǒng)也可以通過標(biāo)準(zhǔn)安裝的開關(guān)和按鍵控制按扭手動控制或者由遙控開關(guān)等進(jìn)行控制。標(biāo)準(zhǔn)安裝的墻壁開關(guān)是最普通的控制方法，僅有打開和關(guān)閉兩種狀態(tài)。在其中加入一些人工調(diào)光裝置，能夠連續(xù)調(diào)節(jié)燈光的亮度或通過固定設(shè)置的檔位調(diào)節(jié)燈光的亮度，滿足人們對不同生活環(huán)境的照度要求。另外，為了大家使用的方便，使用手動遙控開關(guān)，能夠在房間的不同位置直接進(jìn)行控制，緩慢地調(diào)節(jié)各區(qū)域的燈光。

3.4 采用智能照明控制系統(tǒng)

智能照明控制系統(tǒng)使用了先進(jìn)的電力電子技術(shù)，能對大多數(shù)燈具(包括白熾燈、日光燈、配以特殊鎮(zhèn)流器的鈉燈、水銀燈、霓虹燈等)進(jìn)行智能調(diào)光，從而能夠充分利用自然光實現(xiàn)節(jié)能的目的。

智能照明控制還可以將照度自動調(diào)節(jié)控制，將光電單元安裝在利用自然光的區(qū)域，當(dāng)室外光強時，室內(nèi)照度自動調(diào)暗；室外光弱時，室內(nèi)照度則自動調(diào)亮，從而使室內(nèi)的照度始終保持在恒定值附近，同時實現(xiàn)可觀的節(jié)能效果，一般可達(dá)30%以上。

4 采用區(qū)域場景控制的方法

區(qū)域場景控制就是將每層走廊、首層大廳、開架書庫、閱覽室等設(shè)為不同的控制區(qū)域，每個控制區(qū)域的照明環(huán)境分為4個不同的照度等級：緊急照明、33%照度、66%照度和100%照度。緊急照明納入到消防控制電源或UPS電源供電中，不受照明控制系統(tǒng)控制，其余的3個不同的照度等級設(shè)計為3個不同的照明供電回路。采用筒燈或射燈的照明回路采用按A、B、C（即L1、L2、L3） 三相電源間隔分布的原則，采用三管日光燈管格柵燈具的照明回路，采用3個燈管分別接入A、B、C三相電源的做法。每一路照明回路通過BA系統(tǒng)現(xiàn)場DDC控制，實現(xiàn)3個不同照度等級的控制。

照明電源供電由單相電源改為三相電源供電的好處是：一是有利于三相負(fù)載的平衡；二是有利于減弱光源閃爍現(xiàn)象，改善光使用環(huán)境。［3］

［1］胡惠芳.對圖書館建筑中綠色照明的應(yīng)用探討［J］.圖書館建設(shè)，2001（1）：88-89.

［2］董曦京.解析圖書館建筑的節(jié)能、結(jié)構(gòu)與設(shè)備［J］.建筑，2006（15）：68-69.

［2］楊國棟.公共建筑照明系統(tǒng)的控制與節(jié)能［J］.樓宇自動化，2005（11）：78-81.