第41卷第6期2015年2月
文章编号：1009-6825（2015）06-0129-02
SHANXI
山西
AＲCHITECTUＲE
建筑
Vol．41No．6Feb．2015
·129·
LED灯具在民用建筑绿色照明设计中的应用
郭邵卿
（常州市规划设计院，江苏常州213000）
要：对比分析了LED日光灯与传统的T8荧光灯在发光效率、电源效率、灯具寿命、环境污染等方面的异同点，并结合工程实
例，对LED日光灯与T8荧光灯初期投资、运行费用等经济性进行了比较，以供电气设计参考借鉴。摘
关键词：LED，绿色照明，民用建筑，效率，经济性中图分类号：TU113．64
DOI:10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2015.06.071
文献标识码：A
我们知道，荧光灯都含有汞。36mm荧光灯中含有25mg～
26mm（T8）中含有20mg的汞。而LED为全固体无45mg的汞，
汞化发光体，废弃物可回收，是一种绿色环保无污染的光源。
1概述
120多年前，爱迪生点燃了第一盏有真正广泛使用价值的电
灯，从此拉开了人类照明史的序幕，人类从此走上了电气照明的时代。在之后一个多世纪的年代里，电气照明以令人眼花缭乱的速度，从白炽灯开始发展出汞灯、钠灯、荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等等数以千计不同品种、不同型号、不同用途的灯具，用灯光照亮人迹所至之处，装饰流光溢彩的世界。进入21世纪以来，一种能够将电能转化为可见光的固态半
——发光二极管（LED），导体光源—聚集了全世界的目光，迅猛发展的LED器具被公认为21世纪的绿色照明产品，并被设计师们
预言为未来会大部分取代传统光源。
3LED灯具与T8荧光灯的经济性比较
本文将结合实际设计案例，对LED灯具与普通荧光灯的经济性进行分析比较。
3．1常州某地下车库照明设计
1）初期投资。地下车库，一般工作时间为24h。
2
以AB区地下车库总建筑面积约为65000万m为例，普通
55元日光灯照明灯具共用单管荧光灯（36W/套）需要1816套，每套；灯具总投资99880元，合计功率为70．8kW（含3W/套的电
子镇流器）。
LED日光灯18W/套，灯具单价100元/套，灯具总投资181600元，合计功率为32．7kW。2）运行费用比较分析。日光灯照明年电耗：70．8kW×24h/d×365d/年=620208kWh/年。常州商业用电价格为0．89元/kWh，共计620208kWh×0．89元/kWh=551985元。如果车库白天晚上只开一部分灯具，白天晚上灯具平均需要系数取0．6，电费也需要551985×0．6=331191元。
LED灯照明年电耗：32．7kW×24h/d×365d/年=286452kWh/年。常州商业用电价格为0．89元/kWh，共计286452kWh×0．89元/kWh=254942元。白天晚上灯具平均需电费为254642×0．6=152965元。要系数也取0．6，
每年节省电333756kWh×0．6=200254kWh，每年节约电费178226元。
3）使用LED灯与荧光灯的经济性比较见表1。
表1
产品LED日光灯T8荧光灯
LED灯具增加/减少投资
22．1
LED灯具与T8荧光灯的特点比较发光效率
普通荧光灯的发光效率大约是55lm/W～80lm/W，而LED在经过几十年的技术改良后，发光率可以达到100lm/W以上。G型LED灯为例，以CＲEE公司的XLampXP-它的发光率已经达
LED灯具发出的光具有单色性好、到130lm/W。而且，光谱窄，无需过滤就可以直接发出有色可见光的特点。
2．2灯具效率
所谓灯具效率指光源发出的有效光所占的比例。因为荧光
灯是360°发光的，而在反方向发出的光大多数是无用功而被浪所以荧光灯通常采用一个白色灯罩，通过反射减小一部分的费，损失，但是这种方法效率并不是很高，一般来说，荧光灯的灯具效所以率不会超过60%。而LED灯具由于其120°的单向性发光，完全没有这方面的顾虑，它的全部光都是有效光，灯具效率在95%以上。
2．3耗电量
LED灯与荧光灯的经济性比较（一）
费用
初期投资/元电费/元·年－1
[**************]80+81720
331191－178226
备注
地下车库1年内灯常
LED灯亮，在日光灯、
寿命期内，无需更换灯具
目前，一个单管LED灯具的功率在0．03W～0．06W，单管驱
动下电压为1．5V～3．5V，电流为15mA～18mA，反应速度快，可以承受高频操作。而在同样照明效果下如果采用荧光灯，则需要2倍的耗电量；采用白炽灯需要8倍的耗电量。日本的设计师们曾做过这样一个估计，如果将日本一般的白炽灯和荧光灯替换
那么每年可节约相当于60亿L原油。为高能效的LED灯具，
由表1比较可以得出，使用LED日光灯不到几个月即可收回
相对成本。而且LED灯具5万h免维护，每个LED灯只需前期的5万h要更换10次一次投资（100元）；而荧光灯5000h免维护，
每个荧光灯全部投资要200元。再加上考虑到未来电费及灯管，
LED的经济效益将更加显著。人工费上涨的因素，
2．4灯具寿命
LED灯体积小、重量轻，并且可以承受高强度的震动和撞击，
再加上其发热量低，光衰减慢，一个普通的LED灯具的平均使用
寿命可达5万h，可以使用5年～10年。而一个传统的T8型荧光两者相差将近10倍。灯寿命大概只有5000h，
3．2常州某住宅建筑照明设计
2．5环境污染
12-16收稿日期：2014-作者简介：郭邵卿（1990-），女，硕士，助理工程师
1）初期投资。以某建筑面积25万m2的高层住宅小区为
例，统计后得出公共部位的吸顶灯约为3000套，采用T8圆形吸
·130·
第41卷第6期2015年2月
SHANXI
山西
AＲCHITECTUＲE
建筑
Vol．41No．6Feb．2015
·道路·铁路·
文章编号：1009-6825（2015）06-0130-03
地铁运行对周边建筑物振动噪声影响研究
欧阳昭
（同济大学铁道与城市轨道交通研究院，上海201804）
要：基于实际地铁线路地下区间的实测数据，对建筑物楼板三向振动和室内噪声在时域和频域内作了初步分析，总结归纳了
振动传播规律，并采用相干函数详细分析了楼板各向振动与对应点噪声之间的频域特征和相干关系，辨别出产生建筑物二次辐射摘
噪声的主要振动方向及其频谱分布特点。
1/3倍频程，关键词：地铁，振动，二次辐射噪声，频谱分析，相干分析
中图分类号：U270．16文献标识码：A
DOI:10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2015.06.072近年来，地铁在我国得到了迅猛发展，成为了许多城市公共交通的主干力量，但其在给市民的出行带来诸多方便的同时，也
其中最为突出的不可避免地给沿线居民的生活造成了许多困扰，
便是振动问题和噪声问题。与传统的地铁高架线路相比，地铁地下线路周边建筑物内的噪声主要由线路地下结构振动导致的地面建筑物二次振动引发，其声源更加复杂和分散，传播的过程难以得到控制，后期治理难度大。
目前，国内外对地铁运行引起周边环境振动噪声问题进行了顶荧光灯（22W/套），每套70元，灯具投资210000元，合计功率75kW（含3W/套的电子镇流器）。
LED圆形吸顶灯，10W/套，灯具单价100元/套，灯具总投资300000元，合计功率30kW。2）运行费用比较分析。荧光灯照每年电耗：75kW×24h/d×365d/年=657000kWh/年。考虑自熄式开关控制，需要系数取0．15，电耗为657000×0．15=98550kWh/年。常州居民用电价格（0．55元/kWh），共计98550kWh×0．55元/kWh=54202．5元。
LED灯照每年电耗：30kW×24h/d×365d/年=262800kWh/年。考虑自熄式开关控制，需要系数取0．15，电耗为262800×0．15=39420kWh/年。常州居民用电价格（0．55元/kWh），共计39420kWh×0．55元/kWh=21681元。
3）使用LED灯与荧光灯的经济性比较见表2。
表2
产品LED吸顶灯T8吸顶灯
LED灯具增加/减少投资
较为广泛的理论和实测研究，其中振动问题多集中于振动在土体
［1，2］
，中的传播方面对建筑物内部的实测分析较为有限。此外，目常前国内对于建筑物振动和二次噪声相关性的讨论还有所欠缺，
见的研究方法是在最大Z振级与最大声级散点图的基础上拟合得到两者的线性关系面也没有细致讨论。
［3］
，此法忽略了横纵两向的影响，在频域方
本文在以上研究的基础上，分析了地铁周围建筑物振动噪声
的特性和传播规律，并根据相干函数在频域内的分布特点及峰值命超过荧光灯管近10倍的优势，经济效益将更加显著，而且对于绿色环境的保护更为有益。
櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆櫆
4结语
在我国，由于能源和环境问题日益突出，节能减排已经越来
保护环境角度提出越成为重中之重。绿色照明就是从节约能源、
的，实施绿色照明不仅能够节省电力，而且能够减缓能源消耗，提
高资源利用率。当然绿色照明尤其是LED灯具的推广，不仅需要依靠一线的设计人员，更需要政府对LED绿色照明的投入与推广，以及建立健全LED照明质量认证标准体系，进一步加大产学LED照明必将引导研合作力度和降低LED成本。在不久的将来，照明产业的主导方向，成为未来照明的主体。参考文献：［1］刘明祖．LED照明技术与灯具设计［M］．北京：机械工业出
2011．版社，
LED灯与荧光灯的经济性比较（二）
费用
初期投资/元
[1**********]0+90000
电费/元·年－1
21681
54202－32521
备注
［2］中华人民共和国住房和城乡建设部．建筑照明设计标准
［M］．北京：中国建筑工业出版社，2014．［3］魏学业．绿色环保LED应用技术［M］．北京：机械工业出版
2011．社，［4］王国强．LED照明灯具应用案例［J］．上海节能，2013（6）：39-40．
由表2比较可以得出，使用LED灯不到3年即可收回相对成本。考虑到未来电费及人工费上涨的因素以及LED灯的使用寿
OnapplicationofLEDlightsingreenlightingdesignofcivilbuildings
GuoShaoqing
（ChangzhouPlanningDesignInstitute，Changzhou213000，China）
Abstract：ThepapercomparesandanalyzesthedifferencesbetweenLEDlightsandtraditionalT8fluorescentlampsintheaspectsofluminoussupplyefficiency，lampliftspan，andenvironmentalpollution，combiningwithengineeringexample，comparesmoney-savingefficiency，power-featureofthetwosortsoflampsfromtheinitialinvestment，andoperationcost，soastoprovidesomereferenceforelectronicdesign．Keywords：LED，greenlighting，civilbuilding，efficiency，money-saving
12-04收稿日期：2014-作者简介：欧阳昭（1991-），女，在读硕士
第41卷第6期2015年2月
文章编号：1009-6825（2015）06-0129-02
SHANXI
山西
AＲCHITECTUＲE
建筑
Vol．41No．6Feb．2015
·129·
LED灯具在民用建筑绿色照明设计中的应用
郭邵卿
（常州市规划设计院，江苏常州213000）
要：对比分析了LED日光灯与传统的T8荧光灯在发光效率、电源效率、灯具寿命、环境污染等方面的异同点，并结合工程实
例，对LED日光灯与T8荧光灯初期投资、运行费用等经济性进行了比较，以供电气设计参考借鉴。摘
关键词：LED，绿色照明，民用建筑，效率，经济性中图分类号：TU113．64
DOI:10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2015.06.071
文献标识码：A
我们知道，荧光灯都含有汞。36mm荧光灯中含有25mg～
26mm（T8）中含有20mg的汞。而LED为全固体无45mg的汞，
汞化发光体，废弃物可回收，是一种绿色环保无污染的光源。
1概述
120多年前，爱迪生点燃了第一盏有真正广泛使用价值的电
灯，从此拉开了人类照明史的序幕，人类从此走上了电气照明的时代。在之后一个多世纪的年代里，电气照明以令人眼花缭乱的速度，从白炽灯开始发展出汞灯、钠灯、荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等等数以千计不同品种、不同型号、不同用途的灯具，用灯光照亮人迹所至之处，装饰流光溢彩的世界。进入21世纪以来，一种能够将电能转化为可见光的固态半
——发光二极管（LED），导体光源—聚集了全世界的目光，迅猛发展的LED器具被公认为21世纪的绿色照明产品，并被设计师们
预言为未来会大部分取代传统光源。
3LED灯具与T8荧光灯的经济性比较
本文将结合实际设计案例，对LED灯具与普通荧光灯的经济性进行分析比较。
3．1常州某地下车库照明设计
1）初期投资。地下车库，一般工作时间为24h。
2
以AB区地下车库总建筑面积约为65000万m为例，普通
55元日光灯照明灯具共用单管荧光灯（36W/套）需要1816套，每套；灯具总投资99880元，合计功率为70．8kW（含3W/套的电
子镇流器）。
LED日光灯18W/套，灯具单价100元/套，灯具总投资181600元，合计功率为32．7kW。2）运行费用比较分析。日光灯照明年电耗：70．8kW×24h/d×365d/年=620208kWh/年。常州商业用电价格为0．89元/kWh，共计620208kWh×0．89元/kWh=551985元。如果车库白天晚上只开一部分灯具，白天晚上灯具平均需要系数取0．6，电费也需要551985×0．6=331191元。
LED灯照明年电耗：32．7kW×24h/d×365d/年=286452kWh/年。常州商业用电价格为0．89元/kWh，共计286452kWh×0．89元/kWh=254942元。白天晚上灯具平均需电费为254642×0．6=152965元。要系数也取0．6，
每年节省电333756kWh×0．6=200254kWh，每年节约电费178226元。
3）使用LED灯与荧光灯的经济性比较见表1。
表1
产品LED日光灯T8荧光灯
LED灯具增加/减少投资
22．1
LED灯具与T8荧光灯的特点比较发光效率
普通荧光灯的发光效率大约是55lm/W～80lm/W，而LED在经过几十年的技术改良后，发光率可以达到100lm/W以上。G型LED灯为例，以CＲEE公司的XLampXP-它的发光率已经达
LED灯具发出的光具有单色性好、到130lm/W。而且，光谱窄，无需过滤就可以直接发出有色可见光的特点。
2．2灯具效率
所谓灯具效率指光源发出的有效光所占的比例。因为荧光
灯是360°发光的，而在反方向发出的光大多数是无用功而被浪所以荧光灯通常采用一个白色灯罩，通过反射减小一部分的费，损失，但是这种方法效率并不是很高，一般来说，荧光灯的灯具效所以率不会超过60%。而LED灯具由于其120°的单向性发光，完全没有这方面的顾虑，它的全部光都是有效光，灯具效率在95%以上。
2．3耗电量
LED灯与荧光灯的经济性比较（一）
费用
初期投资/元电费/元·年－1
[**************]80+81720
331191－178226
备注
地下车库1年内灯常
LED灯亮，在日光灯、
寿命期内，无需更换灯具
目前，一个单管LED灯具的功率在0．03W～0．06W，单管驱
动下电压为1．5V～3．5V，电流为15mA～18mA，反应速度快，可以承受高频操作。而在同样照明效果下如果采用荧光灯，则需要2倍的耗电量；采用白炽灯需要8倍的耗电量。日本的设计师们曾做过这样一个估计，如果将日本一般的白炽灯和荧光灯替换
那么每年可节约相当于60亿L原油。为高能效的LED灯具，
由表1比较可以得出，使用LED日光灯不到几个月即可收回
相对成本。而且LED灯具5万h免维护，每个LED灯只需前期的5万h要更换10次一次投资（100元）；而荧光灯5000h免维护，
每个荧光灯全部投资要200元。再加上考虑到未来电费及灯管，
LED的经济效益将更加显著。人工费上涨的因素，
2．4灯具寿命
LED灯体积小、重量轻，并且可以承受高强度的震动和撞击，
再加上其发热量低，光衰减慢，一个普通的LED灯具的平均使用
寿命可达5万h，可以使用5年～10年。而一个传统的T8型荧光两者相差将近10倍。灯寿命大概只有5000h，
3．2常州某住宅建筑照明设计
2．5环境污染
12-16收稿日期：2014-作者简介：郭邵卿（1990-），女，硕士，助理工程师
1）初期投资。以某建筑面积25万m2的高层住宅小区为
例，统计后得出公共部位的吸顶灯约为3000套，采用T8圆形吸
·130·
第41卷第6期2015年2月
SHANXI
山西
AＲCHITECTUＲE
建筑
Vol．41No．6Feb．2015
·道路·铁路·
文章编号：1009-6825（2015）06-0130-03
地铁运行对周边建筑物振动噪声影响研究
欧阳昭
（同济大学铁道与城市轨道交通研究院，上海201804）
要：基于实际地铁线路地下区间的实测数据，对建筑物楼板三向振动和室内噪声在时域和频域内作了初步分析，总结归纳了
振动传播规律，并采用相干函数详细分析了楼板各向振动与对应点噪声之间的频域特征和相干关系，辨别出产生建筑物二次辐射摘
噪声的主要振动方向及其频谱分布特点。
1/3倍频程，关键词：地铁，振动，二次辐射噪声，频谱分析，相干分析
中图分类号：U270．16文献标识码：A
DOI:10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2015.06.072近年来，地铁在我国得到了迅猛发展，成为了许多城市公共交通的主干力量，但其在给市民的出行带来诸多方便的同时，也
其中最为突出的不可避免地给沿线居民的生活造成了许多困扰，
便是振动问题和噪声问题。与传统的地铁高架线路相比，地铁地下线路周边建筑物内的噪声主要由线路地下结构振动导致的地面建筑物二次振动引发，其声源更加复杂和分散，传播的过程难以得到控制，后期治理难度大。
目前，国内外对地铁运行引起周边环境振动噪声问题进行了顶荧光灯（22W/套），每套70元，灯具投资210000元，合计功率75kW（含3W/套的电子镇流器）。
LED圆形吸顶灯，10W/套，灯具单价100元/套，灯具总投资300000元，合计功率30kW。2）运行费用比较分析。荧光灯照每年电耗：75kW×24h/d×365d/年=657000kWh/年。考虑自熄式开关控制，需要系数取0．15，电耗为657000×0．15=98550kWh/年。常州居民用电价格（0．55元/kWh），共计98550kWh×0．55元/kWh=54202．5元。
LED灯照每年电耗：30kW×24h/d×365d/年=262800kWh/年。考虑自熄式开关控制，需要系数取0．15，电耗为262800×0．15=39420kWh/年。常州居民用电价格（0．55元/kWh），共计39420kWh×0．55元/kWh=21681元。
3）使用LED灯与荧光灯的经济性比较见表2。
表2
产品LED吸顶灯T8吸顶灯
LED灯具增加/减少投资
较为广泛的理论和实测研究，其中振动问题多集中于振动在土体
［1，2］
，中的传播方面对建筑物内部的实测分析较为有限。此外，目常前国内对于建筑物振动和二次噪声相关性的讨论还有所欠缺，
见的研究方法是在最大Z振级与最大声级散点图的基础上拟合得到两者的线性关系面也没有细致讨论。
［3］
，此法忽略了横纵两向的影响，在频域方
本文在以上研究的基础上，分析了地铁周围建筑物振动噪声
的特性和传播规律，并根据相干函数在频域内的分布特点及峰值命超过荧光灯管近10倍的优势，经济效益将更加显著，而且对于绿色环境的保护更为有益。
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4结语
在我国，由于能源和环境问题日益突出，节能减排已经越来
保护环境角度提出越成为重中之重。绿色照明就是从节约能源、
的，实施绿色照明不仅能够节省电力，而且能够减缓能源消耗，提
高资源利用率。当然绿色照明尤其是LED灯具的推广，不仅需要依靠一线的设计人员，更需要政府对LED绿色照明的投入与推广，以及建立健全LED照明质量认证标准体系，进一步加大产学LED照明必将引导研合作力度和降低LED成本。在不久的将来，照明产业的主导方向，成为未来照明的主体。参考文献：［1］刘明祖．LED照明技术与灯具设计［M］．北京：机械工业出
2011．版社，
LED灯与荧光灯的经济性比较（二）
费用
初期投资/元
[1**********]0+90000
电费/元·年－1
21681
54202－32521
备注
［2］中华人民共和国住房和城乡建设部．建筑照明设计标准
［M］．北京：中国建筑工业出版社，2014．［3］魏学业．绿色环保LED应用技术［M］．北京：机械工业出版
2011．社，［4］王国强．LED照明灯具应用案例［J］．上海节能，2013（6）：39-40．
由表2比较可以得出，使用LED灯不到3年即可收回相对成本。考虑到未来电费及人工费上涨的因素以及LED灯的使用寿
OnapplicationofLEDlightsingreenlightingdesignofcivilbuildings
GuoShaoqing
（ChangzhouPlanningDesignInstitute，Changzhou213000，China）
Abstract：ThepapercomparesandanalyzesthedifferencesbetweenLEDlightsandtraditionalT8fluorescentlampsintheaspectsofluminoussupplyefficiency，lampliftspan，andenvironmentalpollution，combiningwithengineeringexample，comparesmoney-savingefficiency，power-featureofthetwosortsoflampsfromtheinitialinvestment，andoperationcost，soastoprovidesomereferenceforelectronicdesign．Keywords：LED，greenlighting，civilbuilding，efficiency，money-saving
12-04收稿日期：2014-作者简介：欧阳昭（1991-），女，在读硕士