LEED室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量指南下的可持續(xù)照明選擇

與能源法規(guī)一樣，美國綠色建筑委員會LEED（能源與環(huán)境設(shè)計先鋒）積分隨著每個版本的推出而發(fā)展成為更具挑戰(zhàn)性的目標(biāo)。雖然LEED認(rèn)證并不是一個新概念，但對于那些沒有直接接觸過它的人來說，它在潛在設(shè)計的各個方面的影響可能并不熟悉。室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量(IEQ)要求在LEED v4.1:室內(nèi)照明中有明確的概述。

對于照明設(shè)計師和規(guī)范制定者來說，首先要了解 LEED 是否是項目的目標(biāo)。這可能是業(yè)主指令、擬議的設(shè)計目標(biāo)或能源法規(guī)合規(guī)路徑，尤其是當(dāng)某些司法管轄區(qū)要求項目滿足 LEED 認(rèn)證要求以符合法規(guī)要求時。

在尋求 LEED 認(rèn)證時，重要的是與項目團(tuán)隊的可持續(xù)發(fā)展顧問確認(rèn)將針對哪些積分，并在原理圖設(shè)計階段的早期開始討論它們?nèi)绾斡绊懻彰髟O(shè)計。回溯和更新已完成的設(shè)計以滿足 LEED 合規(guī)性要困難得多。

在新建筑的 IEQ 部分下，室內(nèi)照明可能有兩個要點(diǎn)。旨在通過提供高質(zhì)量的照明來提高居住者的生產(chǎn)力、舒適度和幸福感。為了滿足要求，項目必須滿足一個策略才能獲得一個積分，并且總共滿足三個策略才能獲得兩個積分。概述的策略是眩光控制、顯色性、照明控制和表面反射率。

圖 1：典型辦公室環(huán)境中眩光的視覺表示。LEED 的目標(biāo)之一是減少因眩光而給居住者帶來的不適。圖片來源：Smith Seckman Reid Inc.

了解室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量 (IEQ) 定義

色彩保真度指數(shù)：定性測量光源與太陽相比準(zhǔn)確呈現(xiàn) 99 種特定顏色的能力。

顯色指數(shù) (CRI)：定性測量光源與太陽相比準(zhǔn)確呈現(xiàn)八種特定顏色的能力。

色域指數(shù)：在特定光源下色彩強(qiáng)度或飽和度的定性測量。

眩光：因高亮度（特別是在照明中）引起的視力干擾或下降。

燈具：完整的電燈裝置，也稱為燈具。

亮度：光源發(fā)出的光的強(qiáng)度，以坎德拉每平方米 (cd/m²) 為單位。

天底：從燈具中心向下投射的垂直線。

統(tǒng)一眩光等級 (UGR)：一種行業(yè)開發(fā)方法，為眩光賦予可測量值。它考慮背景亮度、觀察者視線內(nèi)的燈具亮度、燈具發(fā)光部分在觀察者眼中的角度以及燈具與視線的位移。在照明計算軟件中建模時，可以針對單個燈具（同時進(jìn)行假設(shè)）或完整設(shè)計計算 UGR。

詳細(xì)解讀 LEED 照明認(rèn)證

LEED 官方語言中提到的兩種眩光控制方法可能看起來令人望而生畏，聽起來好像需要用計算器計算，但情況并非總是如此。對于這兩種選擇，燈具制造商已經(jīng)完成了工作，并且能夠提供單獨(dú)的燈具信息。

燈具的亮度數(shù)據(jù)可以在照明工程學(xué)會 (IES)燈具文件中找到，或由制造商在規(guī)格表上提供。IES 文件包含給定燈具的光度數(shù)據(jù)。這些文件通常用于照明計算軟件，在計算設(shè)計的 UGR 時需要用到。影響燈具亮度的主要因素是燈具的流明輸出和燈具的光圈大小。隨著給定燈具的流明封裝增加，亮度也會增加。在比較光圈大小時，與相同品牌、型號和流明輸出的 2x2 凹槽相比，2x4 凹槽的亮度可能會高得多。

如果滿足亮度要求不是一種可行的方法，眩光控制的替代選擇是滿足設(shè)計的 UGR 小于 19。設(shè)計的 UGR 數(shù)值對應(yīng)于居住者因經(jīng)歷的眩光量而產(chǎn)生的不適感。典型的評級在 10-30 范圍內(nèi)。UGR 數(shù)值越高，經(jīng)歷的眩光越多，從而導(dǎo)致不適。

單個燈具都有制造商提供的 UGR 數(shù)據(jù)，但 LEED 策略要求項目使用設(shè)計照明的軟件建模計算。換句話說，確定 LEED 認(rèn)證的 UGR 分?jǐn)?shù)必須專門來自軟件建模計算。

影響設(shè)計 UGR 的條件包括燈具選擇、房間大小和布局。流明封裝更高和/或分布更廣的燈具可能會導(dǎo)致更高的 UGR。更大的房間可能需要更多的燈具或燈具之間的距離更遠(yuǎn)。這會導(dǎo)致居住者的視野范圍內(nèi)出現(xiàn)更多光源，并可能導(dǎo)致更高的 UGR。較低的天花板或燈具安裝高度也起著一定的作用。燈具離觀察者的視線越近，UGR 就越高。在進(jìn)行設(shè)計和燈具選擇之前了解每個標(biāo)準(zhǔn)如何影響 UGR，有助于更順利地實(shí)踐和實(shí)施此 LEED 策略。

值得注意的是，眩光控制路徑的例外情況包括使用洗墻燈、間接燈和特定燈的應(yīng)用。如果操作正確，這些應(yīng)用可以消除居住者直接看到光源的可能性。這大大降低了眩光的可能性。因此，使用任何這些方法都將有助于實(shí)現(xiàn)最大允許亮度或 UGR。

照明制造商如何幫助滿足這些積分要求？

制造商提供了一些關(guān)鍵變化，以幫助照明設(shè)計師和指定人員選擇符合眩光控制部分的燈具。首先，他們讓亮度數(shù)據(jù)和 UGR 等級在所有規(guī)格表上都易于查找。雖然這需要一段時間才能在所有燈具和制造商中實(shí)現(xiàn)，但正在取得進(jìn)展。

重要的是要明白，單個燈具的 UGR 并不能說明全部情況。它們是使用一組特定的假設(shè)（包括常見的房間形狀、表面反射率和觀察者位置）計算得出的，以提供平均或預(yù)期的 UGR。因此，雖然提供的數(shù)字不能簡單地應(yīng)用于任何設(shè)計，但它們可用于在計算整體 UGR 之前幫助指導(dǎo)設(shè)計的燈具選擇。

圖 2：典型辦公環(huán)境中統(tǒng)一眩光等級 (UGR) 的視覺表示。隨著光源與觀察者視線之間的角度增加，觀察者的視覺舒適度增加，UGR 降低。圖片來源：Smith Seckman Reid Inc.

其次，許多制造商都在燈具上使用擋板，通過減少眩光來提高視覺舒適度。擋板是設(shè)計師用來最大限度地減少觀察者直接看到光源的能力的工具，而不會顯著影響燈具的光輸出和分布。一個常見的例子是老式熒光燈槽上的蛋箱擋板。擋板選項正變得越來越普遍，這將有可能使獲得這些積分變得更加可行，而無需徹底改變常用的設(shè)計和燈具類型。

色彩渲染

照明規(guī)范制定者在選擇過程中需要保持謹(jǐn)慎，以利用具有 90 CRI 選項的燈具。在某些情況下，這似乎是一個限制因素，但隨著技術(shù)的進(jìn)步，90 CRI 正在成為許多 LED 燈具的標(biāo)準(zhǔn)選項。未來，ANSI/IES TM-30評估可能會開始取代燈具選擇中的 CRI 標(biāo)準(zhǔn)。

照明控制

商業(yè)設(shè)計界的大多數(shù)設(shè)計師和規(guī)范制定者都熟悉如何設(shè)計符合此信用要求的照明控制系統(tǒng)，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)能源法規(guī)要求在大多數(shù)有人居住的空間中實(shí)現(xiàn)這種級別的控制。規(guī)范這一部分的關(guān)鍵詞是“經(jīng)常有人居住的空間”，人們會在這里消磨時間、工作和執(zhí)行任務(wù)。業(yè)主和居住者通常更喜歡調(diào)光選項，以獲得增強(qiáng)的控制水平。

幸運(yùn)的是，設(shè)計師和指定人員在尋找具有調(diào)光選項的燈具和控制套件時不會遇到任何問題。設(shè)計師和指定人員需要與業(yè)主和用戶合作，確定最適合他們的解決方案，無論是調(diào)光、多個預(yù)設(shè)調(diào)光級別還是選項組合。

表面反射率

一般來說，這種策略屬于建筑師或室內(nèi)設(shè)計師的職責(zé)范圍，對照明設(shè)計和規(guī)范的影響不大。照明設(shè)計師和規(guī)范制定者應(yīng)與設(shè)計團(tuán)隊的其他成員合作，了解整個空間中選擇的不同表面反射率，以正確計算設(shè)計的 UGR。

本文作者：KATHERINE CLARK，PE

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