绿色照明理念设计

绿色照明理念设计（精选10篇）

绿色照明理念设计 篇1

0 引言

能源作为现代社会赖以生存和发展的基础,与国民经济可持续发展密切相关。随着中国经济高速发展,能源消耗量逐步增加,高效利用能源、节能减排、寻求低碳发展模式已成为必然。在中国,照明用电量约占全国总用电量的13%,在此背景下,照明节电无论是近期、还是今后相当长一段时间,都将是中国节电工作的一项重点内容。照明的质量和水平已成为衡量社会现代化程度的一个重要标志。

“绿色照明”概念起源于20世纪90年代的美国,是国际上对采用节约电能、保护环境照明系统的形象说法,主要是采用科学的照明设计和照明控制方法,选择高效节能照明器具替代传统低效照明器具,以提高照明用电效率和照明质量[1]。绿色照明的“绿”主要体现在能大幅度节约照明用电,减少环境污染,促进以提高照明质量、节能降耗、环境保护为目的的照明电器新型产业发展。

1 照明常用术语

1.1 照度

照度表示被照面上光线强弱的光度指标,即被照面上的光通量密度,光通量是表示光源发出能量的多少[2]。

1.2 显色指数

显色指数是评价识别物体显色性的数量指标。它是被测光源照明物体的心理物理色与参比标准光源照明同一物体的心理物理色符合程度的度量。在照明工程中,常应用一般显色指数Ra。Ra值越大,光源显色性越好。

1.3 统一眩光值

统一眩光值(UGR)是评价室内照明不舒适眩光的量化指标。它是度量处于视觉环境中的照明装置发出的光对人眼引起不舒适感主观反应的心理参量。在中国标准中多数采用25、22、19的UGR值。

1.4 色温

色温是热辐射光源的色表指标。当某一种光源的色品与某一温度下的完全辐射体的色品完全相同时,完全辐射体的温度即该光源的色温。色温在3 300 K以下的光源,颜色偏红,给人温暖的感觉;色温超过5 300K时,颜色偏蓝,给人清冷的感觉。

2 绿色照明常用光源的原理介绍

2.1 金属卤化物灯

金属卤化物灯是一种高效的高压气体放电灯,当外加足够高的直流电压,电压加在2个主电极之间,由于主电极电极间距离太远,不能发生放电,然而同样的电压也加在辅助电极和相邻主电极间,由于它们之间距离很近,所以有很强的电场,足以击穿气体,产生辉光放电。其灯光的频谱十分接近太阳光频谱,是替代自然光最理想的电光源。金属卤化物灯与其它高强度放电灯类似,金卤灯具有负增量阻抗的电气特性,在电网与灯之间需要插入1个镇流器限制电流才能稳定工作。

2.2 高压钠灯

高压钠灯是绿色照明工程推荐的一种电光源。高压钠灯一般采用陶瓷作为电弧管材料,是由于陶瓷不仅可承受很高的温度,且可抵抗高温钠的腐蚀;高压钠灯的电弧管呈细长形,是为了减少光辐射的自吸收损失。高压钠灯利用10 000 Pa高压钠蒸汽放电发光,其光谱集中在人眼较为敏感的区域,发光效率高,使用寿命长。特别是在雾天,其黄色光线穿透性很好,广泛应用于各地道路照明。

2.3 LED光源

LED(发光二极管)是一种半导体光源,其基本结构是1个半导体的P—N结。当外加足够高的直流电压,且P型材料接正极、N型材料接负极时,电子和空穴将克服P—N结处的势垒,分别流向P区和N区,在P—N结处,电子与空穴相遇、复合,产生发光。它是由超导发光晶体产生超高强度的光,发出的热量很少,体积小、功耗低、寿命长。

2.4 无极灯

无极灯是利用高频电磁场激发放电腔内的低压汞蒸汽和惰性气体放电产生紫外线,紫外线再激发放电腔内壁上的荧光粉而发出可见光,这种灯的基本发光机制与荧光灯相似,但无极灯放电腔内不需要电极,可瞬时启动,关灯后可立即重新启动。无极灯的寿命主要取决于高频电路的寿命,因此无极灯的寿命很长。

2.5 光导照明

光导照明主要是通过采集太阳光,通过光反射达到利用太阳光的目的。光导照明设备主要由三部分组成:采光装置、导光装置、漫射装置。导光装置是一种远程传光系统,且可用来传输大的光通量,导光管内表面涂以金属反射层,用以产生境面反射,入射光线经过管道不断地被反射,直到很远。光导照明装置完全为清洁能源,采用太阳光,不耗电能。

3 绿色照明技术的研究

3.1 普通光源与高效光源性能比较

普通光源主要以白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯为代表,特点是光效低、寿命短等缺点,其与高效光源比较见表1。

3.2 普通光源与高效光源的应用比较

选择光源时,需要考虑使用场所、建筑性质、视觉要求、照明光源性能。各种电光源的适用场所及其对灯的要求见表2。

4 绿色照明技术的设计

目前照明节能评价指标采用照明功率密度(LPD)衡量,实际计算的照明功率密度值应符合GB 50034—2013建筑照明设计标准要求,绿色照明技术的设计应符合以下要求。

4.1 选用高效率配光合理的照明灯具

灯具是能透光、分配和改变光源的器具,其特性通常以光强分布、遮光角、灯具效率三项指标表示。灯具选择通常遵循以下几个原则:a)选择配光合理的灯具,室空间与灯具配光选择见表3;b)选择高效率灯具;c)选择光利用系数高的灯具;d)选择高光通量维持率的灯具;e)尽可能选择不带光学附件的灯具;f)采用空调和照明一体化灯具。

4.2 科学合理的照明节能设计

照明节能设计通常考虑以下几个方面:a)设定合理的照度值。照度是照明的数量指标,考虑到照明设计的布灯需要、光源功率和光通量变化非连续的实际情况,根据中国实际情况规定设计照度值与照度标准值有10%的偏差;b)采用合理、综合的照明方式。采用综合照明加局部照明的混合照明方式满足空间各部位对不同照度的要求,充分利用自然光,改善建筑采光和照明环境,节约人工照明用电;c)采用合理的照明控制。每个开关控制的灯数宜少一些,有利于节能,也便于维护。一般情况,较小空间每开关可控1套~2套灯具,中等空间每开关可控3套~4套灯具,大空间每开关可控5套~6套灯具。

5 结语

绿色照明是中国贯彻落实科学发展观,建设节约型社会的一项重要措施。发展和推广高效照明器具,建立优质高效的工作环境,以满足人们日益增长的对照明质量、照明环境的要求,绿色照明技术作为日常生活、生产中的重要部分,将会有很大推广价值。

参考文献

[1]刘虹.中国绿色照明工程实施展望[J].照明工程学报,2004(3):30-33

[2]贾振航,翟志俊.节能减排培训教材[M].北京:中国环境科学出版社,2008.

绿色照明理念设计 篇2

现代社会中，人们对于物质需求获得满足的同时开始更多的重视精神需求，这也就要求设计师既要满足人们健康舒适的居住条件，还要了解人与生态相结合的协调关系。目前一些设计师们对于绿色设计理念的理解和把握还不够。加上有些企业设计师往往要在利用现有的建筑材料以及技术和优化当前设计构想之间做取舍，也就常常导致设计师不得不面对现实而做出退让。另外有些设计人员墨守成规不愿意投入研究也造成了绿色设计建筑师群体的缺乏。

2.建筑材料不够节能环保

目前市场上还有一些大量的耗能和破坏生态的建筑材料，这些建筑以及装修材料含有对人体有害的元素并且消耗大量的能源，起不到循环再利用的效果。究其原因，主要就是因为一些企业考虑到经济效益为了节省成本而去购买高能耗高污染的建筑装饰材料。此外，还有一些业主滥用建筑装饰材料，例如大量使用高耗能的人工照明等。

3.对设计风格过分的追求奢华气派

论室内设计的绿色设计理念 篇3

关键词：室内设计；绿色设计理念；可持续发展

随着社会的发展，人类利用自然和改造自然的能力不断增强，对自然环境的利用和影响也不断加大。这一方面为人们带来了舒适的环境和生活条件，另一方面也产生了一系列的环境问题。

室内设计发展至今，已经完全由过去的一味追求舒适，发展成追求健康、生态和可持续发展。而生态、环境和可持续发展，正是当今社会倡导的绿色设计理念。绿色设计理念考虑人与自然和谐共处，尽可能地减少人类设计行为对环境所产生的污染和破坏，对室内设计领域产生了很大的影响。在绿色设计理念的影响下，室内设计已经由单纯地追求舒适、个性化向循环利用和科学性转变。

1 中国室内设计的现状

中国的室内设计经历了漫长的发展历程。早在原始社会，我们的祖先就开始对自己所居住的空间环境进行必要的装饰和分割。从已知的出土文物来看，原始人所居住的洞穴中已经有各种装饰性图案，并会铺设石灰材质的地面。随着社会生产力的发展，历史上出现了许许多多装饰相当精细华丽的建筑，如秦代阿房宫，汉代未央宫，元代永乐宫，明清的故宫、颐和园等。

进入现代，改革开放以后尤其是进入20世纪90年代，中国经济发展迅猛，国民经济显著增长，人们的生活水平明显提高。与此同时，人们对室内生活环境的要求越来越高。室内设计所使用的材料，也从原来简单的木材、石材，发展成涉及钢铁、玻璃、陶瓷、塑料、纺织、化工、有色金属等众多领域。可以说，现代的室内设计在广泛运用各种建筑材料和设计手法的同时，确实极大地满足了人类的审美需求和个性化生活的愿望，在创造舒适的室内环境方面作出了突出的贡献。然而，这些都是以牺牲地球能源为代价的，现代的室内设计对地球生态环境的破坏在与日俱增，这也是工业化时代人类社会面临的一个突出矛盾。从中国室内设计的现状来看，主要存在以下几个突出问题：

第一，过度追求豪华气派，导致对材料的过分使用。在当今的室内设计行业，为了显示气派，追求外观美感，很多设计师在室内装饰设计中使用大量的不锈钢、大理石、玻璃、木材等材料，很多公共建筑甚至私人住所的内墙装饰中全部使用大理石，一些立柱上也会出现大量不锈钢包裹，从而消耗了大量不可再生材料，对能源是一种过度的消费。

第二，过度追求色彩上的冲击，导致对化学材料的过分使用。为了达到色彩上的效果，很多室内设计使用了大量的化学材料，这些材料大部分都对人体有害。现代人很多出现过敏反应等病症，有些人甚至患上白血病等恶性肿瘤，这与室内设计内环境装饰中使用的大量有毒化学物质有一定关系。

第三，过度追求设计效果，导致人与自然的隔离。有些室内设计过度关注设计效果，追求装饰材料之间的符号、色彩和构成，却忽视了室内设计本身所应该关注的部分。为了设计形式，抛弃自然光、自然通风以及绿色景观的使用，导致人逐渐远离自然，背离了室内设计的初衷。

2 绿色设计理念在中国室内设计领域的应用

虽然中国室内设计存在一定的问题，但是世界范围内生态平衡和自然环境的破坏导致全球环境问题已经引起了人们的重视，一些城市中的居民开始向往自然的生活方式，无论是在日常生活消费还是在思维方式上，都开始回归自然，这种绿色生活理念也开始影响到中国室内设计领域。

绿色设计理念的核心在于保护生态环境。在室内设计中引入绿色设计理念，能够为人们提供环保、节能、健康、安全和舒适的生活空间。在中国室内设计中引入绿色设计理念，不仅是整个设计理念的革新，还有绿色环保材料的使用以及采光、照明和温度的选择。绿色设计理念应用于中国室内设计领域后，将在以下几个方面体现优势：

第一，在室内设计中融入绿色设计理念，可以有效地减少能源消耗，减少环境污染。在室内设计中强调自然光，除了可以创造一定的空间氛围，增强室内空间的自然效果，还可以满足照明，从而减少室内人工照明，减少对能源的使用。同时，利用建筑物的原有面貌，充分考虑自然通风，最大程度减少对地球能源的使用和消耗，可以从根本上节约能源的使用。

第二，在室内设计中融入绿色设计理念，可以有效地进行资源再利用。设计师如果能够在室内设计中将一些废旧物品融入建筑物的本身，往往能够取得很好的效果。现代社会中，一些文化创意产业园区往往是由旧厂房改造而成，在内部装饰过程中，使用一些废旧家具、不锈钢废旧零件等来点缀空间，不仅节约了室内设计的材料成本，对资源进行了再利用，还能够进一步契合建筑物本身的气质，符合消费者的审美感受。

第三，在室内设计中融入绿色设计理念，可以体现“以人为本”的人文关怀。“以人为本”应该是室内设计追求的目标，任何脱离了人的需求的室内设计都是没有意义的。只有在室内设计过程中，始终强调与人的感受密切相连，同时引入可持续发展的绿色设计理念，才能创造出真正符合人的需求的室内设计空间。

3 中国室内设计未来的发展趋势

当今，全世界都在追求可持续发展，在中国的室内设计中，绿色生态环保也是未来发展的主旋律。作为全世界人口最多的国家，中国在能源使用上有更大的危机。中国政府已经认识到环境治理的迫切性，制定了许多节能减排的措施和政策。我们一定要从生态环境保护入手，在室内设计中立足绿色设计理念，走可持续发展的道路，同时利用先进的科技手段，减少能源消耗，减少有毒有害材料的使用，使用节能材料。只有这样，才能设计出真正符合人类生存和发展需要的环境空间。

绿色照明在电厂的设计及实现 篇4

1 绿色照明的定义和基本要求

绿色照明是保护环境、节约能源、有益于提高人们工作和生活质量、保障人身心健康的照明。也就是指通过科学的照明设计,采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品(包括光源,电器附件,灯具,配线器材,调光控制设备及光控器材),最终建成环保、高效、舒适、安全、经济,有利于环境和提高人们工作、学习和生活质量的照明系统。

绿色照明的基本要求:

1)采用发光效率高、节能的灯具。应优先采用高压钠灯、金属卤化物灯、节能荧光灯等气体放电灯以及LED新光源等类型的灯具。对于HID灯,还要提高其功率因数,降低镇流器损耗。

2)不能对电网造成谐波污染。避免采用闸管移相降压节能和谐波含量超出5%的电子镇流器。

3)没有光污染。

4)合理布置灯具,按照实际运行情况进行灯具功率的优化设计[2]。

2 绿色照明在电厂设计中的具体应用

根据绿色照明的定义,在电厂照明设计中应重点考虑节能及提高照明质量两个主要方面。根据以往工程的设计经验,一般工程中工作场所的照度往往不满足要求,有部分电厂反映照度偏低或偏高。因此,在照明设计时应对设计场所进行照度计算,这也是绿色照明设计所需要的。

2.1 照度计算

常用的照度计算方法有利用系数法和逐点计算法(包括平方反比法、等照度曲线法、方位系数法等)等。由于利用系数法简便易行,计算结果一般可以满足工程需要,所以一般采用此方法进行计算,下面对此方法进行简单的介绍。

在考虑环境造成的衰减等因素后,工作面上实际平均照度为:

式中:nΦ为灯泡总光通量,n是安装灯泡的数量,Φ为每个灯泡的光通量(lm);U为利用系数,根据房间的室空间比(RCR),表面反射系数和灯具型式等(查厂家样本可以查到);M为减光损失系数,受使用期间光源本身光通量衰减程度、灯具及环境污染程度的影响,一般取值为0.7;A为房间受照面面积,m2。

灯具的利用系数取决于光视效能、灯具的型式和配光曲线。灯具悬挂越高,反射光通量越多,利用系数也越高。灯具的光视效能越高,光通越集中,利用系数越高。此外灯具的利用系数还与房间的面积及形状有关[3]。

2.2 节能措施

2.2.1 采用高效率的照明灯具

绿色照明应采用高效优质照明灯具,灯具的最小效率应满足表1及表2的要求。

对于特别潮湿的场所,应采用防潮灯具或带防水灯头的开启式灯具。对有尘埃的场所,应按照防尘的相应的防护等级选择适宜的灯具。同时应根据不同的环境条件选择具有不同配光曲线的灯具,以使工作平面具有更加平均的照度,使眩光等问题最小化。为了使光通量的利用率高,在厂房和车间应首先选用直接型和半直接型灯具。

下面以华电某电厂一期的设计应用为例来说明照明灯具的选择:

在汽机房零米层、6.9米层及除氧器层选择板块灯,配金属卤化物灯光源。该灯具反射器采用双块板结构,灯具效率为77%,为宽配光,最大距高比为1.8,保护角为24°;可吸壁安装在柱上或管吊在楼板下。考虑金属卤化物灯的显色指数能满足要求,在汽机房运转层采用窄配光板块灯,光源采用ZJD400。

在具有防水、防尘、防腐等防护要求的场所,如锅炉房、锅炉本体、输煤系统、煤仓层、灰库等,采用可以匹配高强度气体放电灯或卤钨灯的三防灯。该灯采用具有高功率因数补偿电容的电感型镇流器,光输出比例可达0.7,功率因数可达0.95以上。该灯具可以采用吸顶、管吊、吸壁等多种安装方式。

2.2.2 采用高效率、长寿命的电光源

高效率、长寿命的电光源在以往的电厂设计中早已开始采用,如高压钠灯金属卤化物灯在室外、主厂房、高大厂房中的广泛应用,荧光灯在各种建筑中的应用。用荧光灯代替白炽灯的节电效果是非常明显的,如表3所示。但同时也应看到一些不足,如仍采用T12粗管荧光灯,在走廊、楼梯间、门厅等场所仍在采用白炽灯光源等。

通过比较可发现,高效率的荧光灯比普通白炽灯的节电效果非常明显,在工程设计中应尽量采用。

2.2.3 采用节能的灯用电器附件

镇流器的能耗一般占整个灯具能耗的20%~30%,因此我们应着重考虑镇流器的选用。目前镇流器主要向两个途径发展:一是节能型电感镇流器,自身功耗减小,可靠性高,无电磁污染;二是高频电子镇流器,功耗更小,可提高光源光效,发光稳定,无频闪,无噪声,有利节能和改善视觉效果,将在进一步降低谐波量和电磁幅射、提高可靠性方面改进,逐步成为荧光灯的主要配套产品[4]。不同镇流器所消耗的功率有很大的区别,如表4所示。

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通过比较可知,在工程设计中应使用节能型的电感镇流器和电子镇流器代替传统电感镇流器。

2.3 提高照明质量的措施

2.3.1 照度水平的确定

照度水平主要包括照度标准、照度均匀度和空间照度等内容。在确定工程照度标准时应综合考虑视觉功效、舒适的视觉环境、技术经济和节能等因素。根据《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》DL/T 5390-2007的规定,工程主要场所的推荐照度如下:汽机房除运转层外各层,100lx;汽机房运转层,200lx;锅炉房及本体各层,100lx;集中控制室,300lx;继电器室及配电室,300lx;生产办公楼,300lx;厂区道路照明,5lx。

照度均匀度是表述在参考平面上照度变化的量,一般是参考平面上最小照度与平均照度之比。工程中照度均匀度可以按室内大于0.7、室外道路大于0.4考虑。

在满足照度标准的同时,还应注意房间照度的合理分布,合理的照度分布有利于视觉工作。

2.3.2 限制眩光,提高照明舒适度

眩光是指由于视野中的亮度分布或亮度范围的不适宜,或存在极端的对比,以致引起不舒适感觉或降低观察细部或目标的能力的视觉现象。眩光可分为:直接眩光、反射眩光、失能眩光、不舒适眩光、光幕反射。在厂房照明设计中重点要解决的是直接眩光。解决直接眩光的办法首先是在选灯具时要考虑灯具最小遮光角。厂房的直接眩光质量等级按D级考虑,规程要求的最小遮光角是20°,设计时采用的板块灯的遮光角为24°,能满足限制直接眩光的要求。解决直接眩光的第二种办法是限制灯具的最低悬挂高度。最低悬挂高度取决于采用的光源种类和灯具形式。一般厂房内采用的板块灯带有反射罩,不带格栅,采用的光源为金属卤化物灯或高显色高压钠灯,功率为150~250W,根据照明规程要求,其最低悬挂高度为5.5m。工程板块灯的悬挂高度定为5.5~6m,能满足限制直接眩光的要求。

2.3.3 采用照明控制系统

民用建筑中所采用的智能照明系统多采用欧洲安装总线技术,是以自动控制为主、人工控制为辅的系统,能自动实现开关和调光控制功能。电厂中的照明控制系统除具备调光功能外,最主要的功能是:在厂用电源消失后,可以切掉一部分不重要的照明负荷以减少加载在柴油发电机上的照明负荷。目前AP1000核电厂设计中采用了照明控制系统。该系统由主盘、从盘、连接网络组成,网络采用MODBUS通讯协议,使用RS232和RS485进行接线。主盘内有控制器,可以直接控制主盘和从盘内的断路器。控制器接受主控室的远程控制,可以手动切除一部分回路或闭合一部分回路。当厂用电源失去后,此系统可以自动切除一部分回路以减轻柴油发电机的负荷。根据本系统控制的要求,一定区域内的照明灯具应该分几个回路进行供电且错列布置,以保证某回路故障时不会导致整个区域内照明失去。

采用照明控制系统后,可以有效地提高照明合理性,降低能耗,实现绿色照明的目标。

3 结论

绿色照明是一项造福人类的系统工程。自1993年我国启动“中国绿色照明工程”以来,电力行业相继在一些项目中开始实施,得到了社会各界的普遍重视。随着灯具制造业的发展,绿色照明在技术上的可行性已经成为现实,而且在经济上能够取得良好的经济效益。在今后的工程设计中,应着重加强绿色照明的应用。

摘要：对绿色照明进行了介绍,通过具体实例对如何在发电厂设计中实现绿色照明进行了研究,并简要介绍了照明控制系统在核电厂中的应用。

关键词：绿色照明,节能措施,照明质量,照明控制系统

参考文献

[1]孙竞瑜.绿色照明在发电厂的推广和应用[J].工程建设与设计,2008(12):65-68.

[2]涂金龙.绿色照明与智能照明节能控制系统[J].电气时代,2007(9).

[3]李运江,彭惠明,徐波.几种照度计算方法的比较及研究[J].三峡大学学报(自然科学版),2003,25(1):30-32.

公共设施绿色设计理念研究论文 篇5

与主要考虑顾客需求的传统设计理念不同的是，绿色设计理念强调设计应从整个产品的生命周期出发，考虑产品在各个生命周期中周边自然环境的影响，特别是在产品的生命周期终止后，主要考虑产品如何再生与循环利用，以期把产品对环境的负面影响降低到最小。绿色设计理念对于城市公共设施也有着重要的影响，绿色化的公共设施会使人们感到更加舒适，与城市环境也更加相融。

二、绿色设计理念对城市公共设施设计的影响

保护自然生态环境、最大化的减少对环境的负面影响是绿色设计理念的核心内涵。因此我们在进行城市公共设施中，应该使公共设施在设计、制造、流通等各个环节中都要达到生态化、绿色化与经济化。在设计理念上应把对于自然环境的影响放在第一位，强调人与自然的和谐相融，同时还要考虑公共设施原材料的可再生性和循环利用率，使材料源于自然又能回归于自然，从而实现可持续发展。

1、在进行城市公共设施设计时，应尽可能选择绿色生态、可循环利用的材料，避免选用损害自然、有害人体的工业材料。选材时应注重选择能够降低能源消耗、提高能量效率的材料，可以达到节能的目的。还要注重材料的可循化利用率，能够使产品在生命周期结束后，材料可以重新处理并可以作为另一种新产品的原材料使用。材料还应具备一定的结构稳定性，确保材料在使用时不会发生意外的断裂等情况，以保障使用者的人身安全，同时还应具有一定的化学稳定性，材料可以在生命周期内通过抑制其在使用环境中的自然化学降解来实现其稳定性。生物安全性也是不可忽略的选择因素，要确保材料在使用过程中不会对动植物及自然生态环境产生不利因素，不会导致人体过敏发炎等，具有很高的生物安全性。材料还要满足一定的人体舒适性，能为人们提供一定的舒适感，还要易于清理与管理，为人们提供舒适和方便。

2、城市公共设施要尽量减小整体体积与重量，以达到节约材料的目的，来避免材料的浪费。同时还要求设施具有一定的可拆卸性，可以方便快速的拆卸与组装。在设计时应注重公共设施零件的标准化、简单化和可循环利用，不仅能够可以在设施之间互相交换使用，还能减少产品的零件总数，易于后期的使用和维护，并能使废弃后的零部件循环利用。

3、在进行城市公共设施工艺设计时，要注重提高整个工艺流程的工作效率。应选用最生态化的材料与最先进的科技手段，来减少废水、废气的排放，减少加工工艺流程，提高加工工艺效率和设备使用效率，也是绿色设计理念的一个重要方面。

4、在城市公共设施的使用功能要注重高效率和节能，在生命周期上要尽量延长使用寿命。公共设施的使用与驱动尽可能使用风能、太阳能等可再生性能源，这些能源取之不竭、用之不尽，能够很好的达到节约电能等目的，从而减少对周围环境的消耗与污染。

三、结语

基于绿色照明设计的照度计算探讨 篇6

1“绿色照明”的科学定义

绿色照明是指通过科学的照明设计,采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品(电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材,以及调光控制调和控光器件)改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境并充分体现现代文明的照明。

为了实施绿色照明工程,进行必要的照度计算是不可少的,同时必须用光能传播的科学理论来指导。

2 光能传播的基本概念

2.1 光通量Ψ

光源表面的客观辐射通量对人眼所引起的视觉强度,等于辐射通量与视见函数的乘积,单位为流明(lm)。

2.2 发光强度I

光源在某一特定方向上单位立体角内辐射的光通量为光源在该方向上的发光强度,其随方向而异,单位为坎德拉(cd)。

2.3 照度E

照度是表征受照面被照明程度的物理量。把单位被照面面积上的光通量称为照度,单位为勒克斯(lx)。

2.4 亮度L

亮度是表征发光面发光强弱并与发光表面特性有关的物理量。把光源在给定方向的单位投影面上的发光强度称为亮度,单位为坎德拉每平方米(cd/m2)。

因为在大多数情况下,物体不是自己发光的,所以照明设计中,照度计算有重要意义,必须满足国家标准规定的最低照度值。

3 绿色照明设计中照度的要求

我国的照度标准是既根据视觉功能的试验资料又进行了大量的实测、调查和咨询,并结合我国电力工业的生产水平和消费水平选定最低照度值。其范围值有高、中、低三档,设计人员按建筑等级、功能要求和使用条件参考选取。选择照度标准时须考虑以下因素:

1)需要区别物品的尺寸愈小,工作表面的照度标准应愈高。2)背景与工件亮度之差与背景亮度的比值愈大,视看条件就愈好,则可以选择较小的照度。3)应用高光效、显色差的光源时,照度应该选择较高些,同时在人数较多或年龄大者较集中的场合,也可考虑选择较高的照度。

4 绿色照明设计中照度的计算

在绿色照明设计时通过计算求出必要的照度其实并不难,而在空间上一味的考虑如何设计出令人满意的神秘的影子的想法,在某种程度上反而会更难。但是,照度计算作为数量性的设计方法,在大多数场合都是不可缺少的。因此,除了照度计算的重要性之外,即使是简单的方法,也必须首先能够计算出来。

照度的计算点可能选择在水平面、垂直面、倾斜面上。不管在何种表面,照度总是由其直射分量和反射分量叠成,直射分量取决于灯具的光强分布及其对所需计算表面的相对位置。反射分量取决于灯具投射于反射表面的光通比例、反射表面的反射性能、被照空间的几何尺寸等。在绿色照度计算方法中,应用最多的有光通量法和照度逐点计算法。

4.1 光通量法

光通量法主要是在等间距配置照明灯具的空间里,计算平均照度时使用,除在办公室和工厂等明视空间使用之外,在饭店餐馆住宅等需要提高氛围的空间里,为了确定大概的照度,采用这种照度计算方法很方便。

首先,在说明光通量计算法之前,先看一看下面的计算式:

E=F/A(1)

其中,E为平均照度,lx;F为每一盏灯的光束,lm;A为面积,m2。

例如,安装2 000 lm的100 W裸灯泡时,假定有30%的灯光束要均匀地直接照射在地面上,那么地面上的直射平均照度,就可以用下式计算:

E=2 000×0.3/10=60 lx。

除照射在地面上的光束之外,其他光束就照亮了顶棚和墙面。如果顶棚和墙面的反射率较高,该放射光还会加入到地面的直接照度上,所以实际得到的照度在60 lx以上。

从以上的实例可以看出,要用式(1)计算出平均照度,就必须假定出有多少光束照射到想要计算出照度的面上(照明效率)。于是,如果有从房间大小和内装修材料的反射率,以及从照明灯具的配光特性计算出来的照明利用率表,就可以用式(2)进行简单计算:

E=F×N×U×M/A(2)

其中,N为灯的盏数;U为照明利用率(与灯光束相比,照明利用率是从灯具直接放射出来的光束和通过室内的反射照射在作业面上的光束比。基础照明用的筒灯照明和萤光灯灯具,一般都是把照明利用率表登在生产厂家的产品样本上);M为维护率(随着时间的延长,造成灯光束的减少和由于污染造成照明灯具的效率降低,由于室内的反射率下降造成照度减退等)。

基础照明用的灯具,大部分是直接式配光的筒灯照明和萤光灯的嵌入式或直接安装式的灯具,除此之外,还有发光槽照明等顶棚间接照明直接式配光的照度计算,越是受到顶棚墙面反射率影响少的灯具越需配光,即使房间反射率的设定多少有些不同,平均照度的误差也会很小。但是,如果有较高的隔墙和家具等,产生阴影的部分其计算结果就偏离了。另外,顶棚的间接照明,不仅要受到顶棚面的影响,而且还要受到墙面反射率的很大影响,甚至像发光灯槽那样的建筑化照明,由于开口部位的大小和光源与到达顶棚的距离不同,照明利用率也会有变化,所以很难做到无误差地计算。为了尽可能计算出正确的照度,最好通过试验和实例获取各种间接照明的照度数据。

另外,在不太宽敞的房间里,如果是氛围比照度更加重要的空间,一般是不用光通量法进行照度计算,而是用粗略的计算方法进行大致的计算。例如住宅,如果需要有大致100 lx左右的照度,那么,白炽灯为20 W/m2～30 W/m2,萤光灯为10 W/m2左右。

4.2 照度逐点计算法

照度逐点计算法是在计算局部照明的作业面和重点展示部分所需要的照度时使用,在计算空间的照度分布时,也可以使用。

由于采用的是悬垂装饰照明和射灯的局部照明,在计算某一特定点的直射水平面强度或垂直面照度时,可以采用照度逐点计算法,基本计算公式有式(3),式(4),式(5)三种。根据图示,把光源当作点光源看待时:

垂直照度P=I0/h2(平方反比定律)(3)

水平面照度P1=Iθ/h2cos3θ或Iθ/I2cosθ(余弦定律)(4)

垂直面照度P2=I0/h2sinθcos2θ(5)

同时局部照明的亮度,只要已知配光数据,不仅能计算出水平面的强度,垂直面的直射强度也能简单的计算出来。尤其是在绘制没有相互反射的室外道路和广场,外墙照明的照度分布图上,适合采用照度逐点计算法。但是,在要计算出复数灯合成的照度分布时,计算的数字就要增多,用手工计算非常麻烦,大部分是用计算机进行处理,绘制照度分布图,比计算平均照度更能详细地了解照明状况,也容易判断出照明效果的好与坏。

5 结语

在绿色照明设计中要根据实际情况,按照照度要求,选择合适的计算方法,对照度进行计算。照度计算合适,会使照明设计更加合理,既节约能源和设备又能达到良好照明,又为生产和生活带来便利。

摘要：阐述了绿色照明的科学定义及光能传播的基本概念,结合绿色照明设计中照度的要求,详细地介绍了绿色照明设计中照度的计算,以使照明设计更加合理,更好地为生产和生活服务。

关键词：绿色照明,设计,照度计算,光

参考文献

[1]张帆.医院建筑的照明设计[J].山西建筑,2007,33(5):181-182.

[2]陈元丽.现代建筑电气设计实用指南[M].北京:中国水利水电出版社,2000.

现代居室照明设计理念与应用 篇7

室内设计包括许多方面, 根据1973年版的《世界百科全书》的解释, 室内设计是“一种使房间生动和舒适的艺术, 当选择和安排妥当的时候, 可以产生美观实用和独特性的效果”。在现代的居室空间的设计中, 材料和色彩的设计、家具陈设的设计、照明设计等都受到人们的关注。其中, 照明设计在现代居室设计中越来越受到人们的关注。

传统的室内设计的照明设计, 最常见的是以空间划分为主, 主要就是一个空间放置一盏灯。但是, 人们现在的室内设计观念已有所改变, 通常是以人的喜恶和生活习惯为主, 更加强调生活和工作的需要, 以及生活的性质等等来设计灯光照明。所以, 灯光的设计是多变的。

作为一名现代室内设计师, 对灯光的设计是不能忽视的, 不仅要对传统的室内设计中的灯光设计加以研究和发展, 更要从其应用探索出一些规律, 用正确的理论去诠释它, 树立科学的室内照明理念, 并且付诸于实际设计工作之中。

1 居室设计中灯光的设计理念

1.1 自然光与人工光源互补的理念

居室灯光的规划设计方面, 尤其对于整体隔间的分配和关口的设计, 都要联系到很广泛的灯光知识。例如, 采光的需要、开窗的位置、灯光的强弱等等都十分重要。家庭灯光的设计中, 不要把自然光与人工光分开思考, 要注意同时进行思考, 要树立自然光与人工光源互补的理念, 并且要把握适度的原则, 在自然光不充足的情况下, 用人工光加以辅助。

1.2 多元光源搭配的理念

居室灯光设计的规则应该是多元化的, 要树立多元光源搭配的理念。因为居室设计是以居住者的喜恶和爱好为第一位, 并没有强制的硬性的规定。所以, 家庭的照明灯具应该是各种各样的光源相互搭配着使用, 各种样式、规格及照度的灯光配合使用, 这样的灯光设计才能满足不同喜恶的房屋主人的需要, 才可以配得上形形色色的性格不一样的居住者。而且, 值得注意的是, 要针对居住者的工作性质来进行不一样的灯光设计 (见图1) 。

1.3 营造气氛和创造效果的理念

空间的骨架不同, 灯光的设计自然就不同。要有独特的灯光设计来突出其独特的特点, 给人眼前一亮的感觉, 让人印象深刻。而且, 色彩和照明也有着密切的关系, 不同色彩和不同亮度的灯光, 照射出来的感觉也是不一样的, 效果自然也就大不相同了。灯光设计的重要性就在于它所营造出来的效果不同, 给空间也能增添不同的层次和感觉。

所以, 不能只是利用单一的灯光, 要树立营造气氛和创造效果的理念, 要选取相应的配件配合使用, 这样营造出来的气氛和效果才能更好 (见图2) 。

1.4 满足生活需求的理念

对于直接照明来说, 多数是为了生活的需求来设计的。因此, 要树立满足生活需求的理念。明度高的灯光多用于客厅、厨房、餐厅、书房、卫生间等公共空间, 这些空间往往需要较强的灯光 (见图3) 。相对来说, 卧室是人们进行身心休憩的地方, 不进行细致的工作, 卧室所需要的照明强度并不是很强, 这就要根据居住者的生活习惯和其对光的敏感度以及喜恶度来具体进行设计。卧室通常不需要过亮的灯光设计, 过亮的灯光反而会影响使用者的正常休息, 因此, 卧室的灯光设计通常是以桌灯, 壁灯等区域性的光源来进行设计布置的。

1.5 使用便利性的理念

照明开关的安置位置, 或者可以微调的控制面板, 这些一般容易被忽视的设计其实对于室内灯光设计也有重要的意义。不管是灯光的开关、调制器, 还是控制面板等等这些控制装配, 都是灯光设计中很重要的环节, 与使用者的使用效果有着密切的联系, 不科学的设置会给使用者造成生活不便利。所以, 要树立使用便利性的理念, 从生活舒适方便的角度来考虑, 合理安排双切、三切的设置, 并根据使用者的用光性质和生活习惯, 设计某些照明光源可以调光。

2 居室照明灯光的设计应用

2.1 玄关照明应该按用途来区分设计

一打开房门, 立即映入眼帘的就是所谓的玄关。对于玄关的设计, 近来越来越受到重视。当然这也从居住者对于玄关的使用来分。有的喜欢将玄关设计偏向于收纳用途, 这样, 就应该采用普照式的照明。有的喜欢将玄关主要作为走道, 只是简简单单地起到一个过渡美感的作用。这样, 就可以将玄关灯光采取背景式的照明设计, 例如夜灯类型的立灯、壁灯, 不仅节约能源, 而且更可以增添装饰效果, 给人以美感。

2.2 落地灯、台灯应辅助客厅的照明

玄关通过之后, 映入我们视野的就是对于室内居住很重要的客厅。客厅是整个房屋设计的重要空间, 因为它代表着整个房屋的门脸, 是待客的重要场所, 也是休息活动最多的场所。对于客厅的灯光设计有很多方式, 与玄关设计相似的是, 客厅的灯光设计同样需要确定它的主要用途, 再配合相应的灯光设计, 例如坐在沙发上看电视, 阅读杂志或者报纸的频率是很高的, 所以就应该配合以落地灯或者可以调节的立灯来辅助活动时候的需要, 不仅美观大方, 更可以节能, 使用舒适 (见图4) 。

对于客厅灯光颜色的设计, 应该是以休憩气氛最为理想, 因为客厅本身就是一个身心愉悦的舒心的场所, 所以客厅的灯光应该选用黄色的光搭配着白色的光来使用, 这样可以制造出来一种交错光影的效果, 既不是给人视觉刺激的白色, 也不是昏昏欲睡的黄色, 而是互相辉映, 融洽而且独立的混合色 (见图5) 。

2.3 卧室以床头灯为主, 顶灯为辅

玄关和客厅之后, 自然而然应该考虑的就是卧室了。而卧室相对于前面两个来说, 功能就比较单一了。它是我们进行休息的场所, 卧室的灯光设计要以舒适度为主要考虑因素, 光线不要求太亮, 太亮反而影响人们的休息。所以, 卧室的灯光设计应该是以顶灯为辅助照明, 直接和间接照明都可以, 主要依据使用者的要求而定。应该以床头灯或者床边灯的照明为主要照明。

2.4 儿童房以普照式照明为主

首先, 卧室中最应该特别注意的就是儿童房的设计, 这对于儿童的健康成长和身心愉悦是非常重要的。对于儿童房的灯光设计可以以普照式为主, 并且建议加强顶灯的设计, 这样是为了让儿童可以进行更加全面的空间活动。其次, 要在个别的、不同的地方添加不同的照明方式, 来满足儿童不同活动的需要。例如, 写字桌的台灯, 以及个别功能的集中照明。也可以利用立灯照明来增添艺术和快乐的气氛 (如图6所示) 。

2.5 餐厅主要考虑照明亮度

餐厅, 顾名思义, 就是吃饭的地方。所以它的照明设计以餐桌为主即可。对于餐桌的照明, 主要考虑餐桌上面吊灯的高度问题, 一般来说, 在餐桌上方62 cm左右是最佳照明, 用吊灯照明, 光线要集中在餐桌的范围, 要使得用餐的人视野清晰, 但不可以让光源直接刺激用餐人的眼睛。

2.6 厨房照明要强调安全性

最后一个要强调的照明空间是厨房。厨房是主要用来工作的场所, 所以厨房的照明就是以工作性质为主的日光型的照明设计, 也是主要集中在工作台面上。而且厨房的照明设计可以省掉装饰灯光的设计, 因为考虑到工作性质和清理方便程度, 还是以外形简单, 容易清理的灯具为主 (见图7) 。

现在居室的照明设计, 越来越多的人们对它进行了关注和重视, 也反映出灯光设计对居室设计的决定性的作用。从单纯的照明设备到现在的兼具了照明、装饰、节能、调节身心等多项功能的灯光设计, 它的发展是有目共睹的。在很多情况下, 它是人们和屋子的媒介, 是光和影的制造者, 它把感动和美好带给了人们, 将冰冷的空间温暖化, 又将我们的感情带给空间, 它给我们的已经远远超出了视觉, 更多的是身和心的交流。可以说, 没有光就没有颜色, 万物都将失去其美好。所以, 光更是一个创造者, 而对于居室中光的设计, 更要根据它所处的环境加以琢磨和研究, 才能做出最舒适最有感染力的设计。

摘要：对室内设计中灯光环境的规划和设计进行了研究, 提出了现代居室照明的设计理念, 并对现代居室进行照明设计的方法作了论述, 针对不同室内空间, 提出了室内灯光设计与应用的具体方法, 达到了合理应用灯光的效果, 解决了传统居室设计中灯光应用混乱的问题。

关键词：居室,照明,设计

参考文献

[1]霍维国, 霍光.中国室内设计史[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003:23-38.

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[7][美]露西·马丁.室内设计师专用灯光设计手册[M].上海:上海人民美术出版社, 2012:134-157.

绿色照明理念设计 篇8

为贯彻落实国家和行业节能减排与环境保护相关政策,住建部大力推进绿色建筑,提倡从设计、施工到运行管理全生命周期内,均采用绿色设计理念和技术,全面实行绿色施工,并在长期的运行阶段采取绿色管理手段,降低资源消耗、减少对环境的影响,达到节能、环保、高效和人性化的管理,促进可持续发展。

在实施绿色建筑的过程中,住建部颁布了GB/T50378-2006《绿色建筑评价标准》,规定按照控制项、一般项和优选项进行评价,并分为居住建筑和公共建筑两种类型,且按照不同的条文进行评审。从阶段上分为设计标识和运行标识评审,申报运行标识的建筑必须竣工运行一年后方可申报,而设计标识在设计完成后即可申报。针对绿色建筑评价实行数年后的实际情况,经修订颁布了新版GB/T50378-2014《绿色建筑评价标准》。在新版的评价标准中,除了控制项评价采取是否达标的评价方式外,其他方面均采用评分方式,根据所申报的绿色建筑的星级(分为一星、二星和三星,三星级最高)对评分项逐条进行评审,居住建筑与公共建筑均按照相同的条文进行评审。

在住建部颁布新版《绿色建筑评价标准》后,全国许多省市也相继颁布了相应的地方《绿色建筑评价标准》,北京市率先规定,所有新设计的建筑必须满足一星级标准,部分省市也随后开始效仿。

1 评审中常见问题

笔者就绿色建筑设计标识评审中电气专业遇到的一些共性问题提出几点建议。

1)评价标准中的第5.1.1建筑设计应符合国家现行有关建筑节能设计标准中强制性条文的规定。

这是节能设计中任何情况下都必须遵循的。作为强制性条文,这是一条不能逾越的红线。在电气专业有关节能设计标准的强制性条文中,主要体现在照明设计的功率密度值。住房城乡建设部关于发布国家标准《建筑照明设计标准》的公告中明确:“现批准《建筑照明设计标准》为国家标准,编号为GB 50034-2013,自2014年6月1日起实施。其中,第6.3.3、6.3.4、6.3.5、6.3.6、6.3.7、6.3.9、6.3.10、6.3.11、6.3.12、6.3.13、6.3.14、6.3.15条为强制性条文,必须严格执行”。《建筑照明设计标准》第6章是照明节能,对于该章中的强制性条文,也是从节能的角度考虑,必须严格执行。建筑照明是电气节能中有量化标准的内容,主要执行的条文是:GB 50034-2013《建筑照明设计标准》中第6章6.3.3~6.3.7、6.3.9~6.3.15。在设计中强制性条文的违反重点体现在功率密度值超标。建设主管部门对此加大了管理力度,若在施工图审查后才发现违反强制性条文的,将对施工图审查单位进行批评,甚至更严厉的处罚。

值得注意的是居住建筑,尽管GB 50034-2013《建筑照明设计标准》第6.3.1条规定“住宅建筑每户照明功率密度限值不在强制性范围”,但居住建筑的公共部分则在强制性的规定范围之内。

2)GB/T 50378-2014《绿色建筑评价标准》第5.1.4条规定“各房间或场所的照明功率密度值不得高于现行国家标准《建筑照明设计标准》GB50034中的现行值规定”。然而在实际评审过程中仍发现有些工程项目出现了照度和功率密度值超标的现象,主要有以下具体表现:

(1)计算功率未考虑镇流器,当计入镇流器功率后,导致LPD值超标。

(2)照度确定不合适,导致功率密度值过高。

(3)同一层建筑平面中的各类房间照度要求不同,设计说明、光源选择等均符合要求,各类房间照度值也定位准确,但在照明平面图中灯具的布置千篇一律,导致有的房间布置灯具过多,照度值、LPD值超标。

(4)照明计算时,部分参数(如利用系数、维护系数、光源、附件技术参数等)取值不对。

(5)对规范4.1.2、4.1.3、4.1.7等条文规范中提到的“允许有误差”理解不正确。

2问题分析

1)计算功率未考虑镇流器;当计入镇流器功率后,导致LPD值超标。

当选用气体放电灯时需要配备镇流器。对于镇流器的功率取值,应注意所选用的镇流器的类别和等级。表1是当采用36W直管型荧光灯管,并配备相当于欧标A2、A3、B1、B2能效等级的镇流器时所对应的功率值。

表1中的功耗情况仅针对36W的T8荧光灯管,对于T5灯管,功耗情况是不一样的。因为T8灯管可以采用电子镇流器,也可以采用电感式镇流器;而T5灯管只可采用电子式镇流器,所以对于28W的T5灯管,镇流器的功耗需按照4W考虑(28+4=32W)。

根据表1的功耗统计情况,应注意在设计采用的灯管光源时一定要以文字方式说明所配备的镇流器类型,计算灯管的功耗时应考虑计入镇流器的功率。

此外,当采用电子镇流器时,有许多人考虑到了谐波的影响,因此在设计中要求电子镇流器是H级或L级,这样的做法在过去是对的,但近年来此类级别已被取消,并统一按照GB 17625-2003《电磁兼容限值谐波电流发射限值》中的设备分类C规定照明设备的谐波电流限值。

2)照度确定不合适,导致功率密度值过高。

根据GB 50034-2013《建筑照明设计标准》第5章照明标准值中对绝大多数各类房间或场所的照明照度值均有规定。由于设计时计算所得到的照度值与规范有出入,尤其是一些面积较小的房间,要达到所选择的照度值需要比大面积房间或场所照明功率还要高。但要满足规定的照度值,其功率密度值也要随之增加。新版标准6.3.14“当房间或场所的室形指数值等于或小于1时,其照明功率密度限值应增加,但增加值不应超过限值的20%”。

在绿色建筑评审中,常见一些设计人员对一些区域或场所的照度值确定不合理,例如针对地下车库的照度值,新标准规定居住建筑地下停车场的照度为30lx,公共建筑地下停车场的照度为50lx。而有的设计人员仍沿用旧标准规定的75lx,有的甚至自作主张定为100lx。这样成倍增加照度值会导致功率密度值超标。

需注意,《建筑照明设计标准》第6.3.15“当房间或场所的照度标准值提高或降低一级时,其照明功率密度限值应按比例提高或折减”中提到的“按比例提高或折减”,是针对《建筑照明设计标准》中第4.1.2和4.1.3条所规定的情况,而不是设计后得出的照度值与标准中照度值的差值。如普通办公室照明设计中,标准中的照度值是300lx,现行的功率密度值为9W/m2,而实际的设计结果是照度达到345lx,功率密度值达到9.2W/m2。不能认为345lx的照度高出了标准值15%,相应的功率密度值也应按比例提高15%,达到10.35W/m2。

针对此例,有几点需要说明:首先,功率密度值达到9.2W/m2已经违反了强制性条文规定;其次,照度值超出了标准规定的10%已属于不合格的设计。对此,有的设计人员和绿色建筑咨询人员采用了一种折算的方式,即9.2W/m2的功率密度值对应的是345lx照度,那么300lx时的功率密度值折算为8W/m2,不仅没有突破强制性条文的指标,而且还达到了目标值的要求。但这是完全不对的,这种玩数学游戏的方式是不可取的。只有遇到4.1.2和4.1.3条的情况,确实需要提高或降低一级照度值时,功率密度值可随着照度值的比例变化对应增减。

在标准4.1.2条文中规定“符合下列一项或多项条件,作业面或参考平面的照度标准值可按本标准第4.1.1条的分级提高一级:

1 视觉要求高的精细作业场所,眼睛至识别对象的距离大于500mm;

2 连续长时间紧张的视觉作业,对视觉器官有不良影响;

3 识别移动对象,要求识别时间短促而辨认困难;

4 视觉作业对操作安全有重要影响;

5 识别对象与背景辨认困难;

6 作业精度要求高,且产生差错会造成很大损失;

7 视觉能力显著低于正常能力;

8 建筑等级和功能要求高。”

照明照度值的确定,应按照GB 50034-2013《建筑照明设计标准》第5章的要求选择,并根据上述条款进行改变。

由于标准中规定的房间或场所的照度值不是一个范围,而是一个确定的值,只是少量的场所或房间有普通或高档之分,如普通/高档办公室、一般/高档商店营业厅、一般/高档超市营业厅。

3)同一层建筑平面中的各类房间照度要求不同,设计说明、光源选择等均符合要求,各类房间照度值也定位准确,但在照明平面图中灯具的布置千篇一律,导致有的房间布置灯具过多,照度值、LPD值超标。

如有的建筑中办公室、资料室及相应的库房等在同一层,对于各类房间或场所的照度,设计时都有所考虑,在设计说明中也按照规范规定的照度值和功率密度值提出了准确的要求。但在平面灯具布置时,一拷贝粘贴,显示不出有任何区别了,导致照度要求低的房间照度和功率密度值超标。

4)照明计算时,有的参数取值不对,如利用系数、维护系数、光源、附件技术参数等。

规定利用系数的确定是先通过计算室形指数,再根据所选择灯具的配光曲线在查表时选择相应的天花板、墙面、地面的反射系数。但就目前的情况来说,有许多灯具制造厂家无法提供较好样的配光曲线,更有甚者直接抄袭别的厂家的参数。

一般来说对于荧光灯槽的利用系数,一般在0.38左右;格栅荧光灯利用系数一般为0.55~0.6;荧光灯带的利用系数一般为0.5左右;开启式荧光灯的利用系数则一般较高,约为0.65甚至还要高些。如教室、阅览室一般采用蝙蝠翼式配光曲线的灯具,利用系数可高达0.7。而现在使用的LED灯,有的利用系数接近甚至大于1。主要是LED灯的光线投射集中,而荧光灯要通过灯具的反光罩控制光线的投射方向,并在控制光线的过程中造成光的衰减,从而降低了利用系数。

参照相应的标准条文,灯具的维护系数也是影响照度计算的因素之一。

一般来说,房间或场所的照度计算可由式(1)求出:

式中,lx为照度;lm为每个灯管输出流明;N为总的灯管数量;Cu为灯具的利用系数;M为灯具的维护系数;A为房间面积。

灯具数量N的确定,可由照度计算公式经简单数学变换求出,见式(2):

从式(2)中可以看出,当房间或场所的照度值确定后,lx就可看作为一个不变的常数,lm、Cu和M越大,所需的灯具数量越小。

作为照明节能,许多设计人员在设计说明中都会写上采用高效光源、高效灯具和高效节能的灯具附件(镇流器),但怎样才算高效呢?在绿色建筑评审中经常会遇到一些情况,说是高效,但效率并不高。例如大部分的公共建筑采用的直管荧光灯中,选择18W而非36W的T8灯管、14W而非28W的T5灯管、选用普通的而非三基色的荧光灯。从耗能的角度分析,同一种类型的灯,大功率的比小功率的更节能;从定量方面分析,约有20%的差异。一般大功率的光源,例如T8-36W灯,其光效能达到92lm/W,有的甚至更高;而T8-18W灯,其光效一般在80lm/W左右,加上镇流器的功耗,总体上小功率的光源光效低、整流器功耗所占光源功率的比例大。

T8-18W灯管与T8-36W灯管相比,要达到同等的照度会多耗电31%(采用电子镇流器)~45%(采用节能型电感镇流器),而建设费用要增加30~40%;T5-28W灯管与T5-35W灯管相比,前者光效一般在90lm/W左右,后者光效可达104 lm/W。

光源的选择主要考虑以下几个要素:光效、色温、显色指数、光源寿命和价格,这是在照明设计中做到切合实际应用很重要的要素。

采用高效光源是照明节能的关键。在一般无特殊装饰要求场所应采用直管型荧光灯,尽量不用紧凑型荧光灯。对于直管型荧光灯,在选用过程中应考虑以下四项原则:三基色、细管径、大功率、中色温(表4.4.1)。

《建筑照明设计标准》3.2.2规定中,照明设计应按下列条件选择光源:

1灯具安装高度较低的房间宜采用细管直管形三基色荧光灯;

2商店营业厅的一般照明宜采用细管直管形三基色荧光灯、小功率陶瓷金属卤化物灯;重点照明宜采用小功率陶瓷金属卤化物灯、发光二极管灯;

3灯具安装高度较高的场所,应按使用要求,采用金属卤化物灯、高压钠灯或高频大功率细管直管荧光灯;

4旅馆建筑的客房宜采用发光二极管灯或紧凑型荧光灯;

5照明设计不应采用普通照明白炽灯,对电磁干扰有严格要求,且其他光源无法满足的特殊场所除外。

通过在绿色建筑评审中查看照明功率密度值和照度计算书发现,有的设计计算书中选用的光源技术参数不合理,例如T5荧光灯的光通量为3 000lm,有的甚至套用T8灯管的参数;有的选择又过低,导致与实际照度相差较大。现有部分光源制造厂家,在35℃时能将28W的T5灯光通量达到2 900lm。

“照度及功率密度值计算表”中应列出本工程在规范中对应建筑类别强制性条文列出的房间(场所),以及在本类建筑中规范强制性条文虽没有列出但可参照其他类别建筑强制性条文规定的标准相当﹑功能类似的房间(场所)。对于强制性条文未规定而在工程中有代表性的房间(场所)也需列入计算表中。

5)对如4.1.2、4.1.3、4.1.7等条文规范中提到的“允许有误差”理解不正确。

在规范4.1.7条文中“设计照度与照度标准值的偏差不应超过±10%”。

在一般情况下,设计照度值域照度标准值相比较,可有不超过-10%~+10%的偏差。但是要注意条文说明,其适用的情况。

考虑到照明设计时布灯的需要和实际光源功率及光通量的变化不是连续的,根据我国国情,规定设计照度值与照度标值可有不超过-10%~+10%的偏差,即此偏差只适用于装10盏灯具及以上的照明场所;当小于10盏灯具时,允许适当超过此偏差。

在4.1.7条中,关于照度值的偏差,是否也允许功率密度值也出现相应的偏差?

不允许。在该标准审查会上已明确提出:照度值允许偏差,是由于在设计过程中会遇到灯具数量随房间调整的情况(例如计算时需要11盏灯,但布置时却需要12盏灯才能均匀设置)。另外小于10盏灯时的情况是由于房间面积较小,利用系数偏低的缘故,才允许适当超出±10%的偏差范围。故照度值可以有上述范围的偏差,但功率密度值不允许超标。

另外《绿色建筑评价标准》第5.2.10照明功率密度值达到现行国家标准《建筑照明设计标准》GB50034中的目标值规定。(8分)注:住宅建筑仅评价其公共部分。当主要功能房间满足要求只能得4分,当所有区域均满足要求时,才能获得8分。

以上问题,希望大家在照明设计时,稍微多花点时间,仔细看看规范,正确理解规范中的要求。

从节能的角度,选用高光效光源、高效灯具和高效节能的灯具附件时,需仔细复核所设计的照明图纸,并从节材的角度尽量选用小管径的光源。切记,不要用功率密度值反求灯具数量,这种做法往往导致照度值严重超标。

3结束语

按照《绿色建筑评价标准》,分为1~3星级,住宅建筑和公共建筑两大类型。这其中主要对照明提出了明确的量化标准。不应低于现行值,现行值是任何一项工程都必须达到的,达不到则是违反强制性条文;等于或低于目标值,这是我们在实施绿色建筑时所希望达到的,需要设计时下点功夫,仔细选择高效光源、灯具及其附属装置。

照明控制也是节能的有效方法和手段,GB50034-2013《建筑照明设计标准》第7.3节提出了多项节能控制的方法和要求,应认真研究执行。

值得提出的是《建筑照明设计标准》中的7.3.4条规定“住宅建筑共用部位的照明,应采用延时自动熄灭或自动降低照度等节能措施。当应急疏散照明采用节能自熄开关时,应采取消防时强制点亮的措施”。

在住宅建筑公共部位(如楼梯间、电梯间、走廊等处)设置的照明控制开关,部分采用声光控开关,这种方式正常时具有较好的节能效果,但在某些特殊场合,需要采用更适宜的节能设备。例如除夕至正月十五,全国许多地方按照民俗由燃放烟花爆竹的情况,上述公共区域的照明全都点亮了,造成大量电能的浪费。解决上述问题,可将声光控开关改为红外感应开关,声音对此不起作用,只有人到达现场等才点亮,真正达到照明节能的效果。

当房间或场所装设两列或多列灯具时,所控灯列可与侧窗平行,这在实际运行过程中具有明显的节能效果。大型公共建筑按使用需求采用智能照明控制系统,这也是实实在在为绿色建筑照明节能创造必备的条件。

总之,优秀的照明设计和照明控制,能为绿色建筑节能起到关键的作用。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB/T 50378-2014《绿色建筑评价标准》[S].中国建筑工业出版社.2014.

绿色设计理念辨识 篇9

随着当今社会科学技术和经济文化的发展,绿色已成为健康和谐,安全幸福的代名词,是人们生活质量的指标,是经济发展状态的量度表,是和谐社会的重要特征。可以说,绿色已成为现代人类文明的重要标志之一。进入21世纪以来,人与环境的关系日益恶化,自然灾害频频发生,致使人类的生命财产遭受巨大的损失。当人们逐渐认识到绿色对于人类生活的重要性,认识到设计对绿色理念的实践所具有的巨大助推力,一种新的设计理念就理所当然的成为人们关注的焦点。

2 绿色设计的内涵及发展

绿色设计是20世纪80年代末出现的一股国际设计潮流,是以绿色技术为前提的产品设计,广义来说就是从产品最初的设计到产品的制造过程,产品的市场流通,以及整个社会的消费文化,都要将保护生态环境作为最基本的原则。在满足环境目标要求的前提下,保证产品所应有的基本功能及质量等。

绿色设计源于人们对现代科技文化发展所引起的环境及生态破坏的反思,体现了设计师的道德和社会责任感的回归。在设计过程中,更注重人与自然的生态平衡关系,在设计的每一个环节,都充分考虑环境效益,把对环境的破坏降到最低点,其主要内容包括绿色产品设计的材料选择与管理。在产品的设计之初,要考虑使用无毒无害的材料,考虑材料的生命周期和分解性能,以保证产品或包装废弃后容易回收和分解处理,最大限度的减少对环境的污染。产品的可回收性与可拆卸性主要是以产品的回收再利用为前提的,注重产品的结构设计,易拆卸、易重组,以便循环利用达到节约资源的目的。绿色设计所追求的理念是节约资源、降低污染、保护环境,在满足当代社会经济文化发展需求的基础上最大限度的维持生态环境的整体平衡,以保证地球和子孙后代的持续发展。

自工业革命以来,工业生产经历了一次又一次的革新,在其不断为人类提供优良产品,创造美好生活环境的背后,人类所付出的是巨大的能源消耗,地球生态环境的极度恶化。尤其是近几十年来,人们在消费时更加注重产品外部的视觉效果,这更加剧了产品设计中无节制的浪费与重复。正是这样的粗放生产,与盲目消费,让工业产品越来越被人们所垢病。早在20世纪60年代,美国的设计理论家维克多·巴巴纳克就在其出版的《为真实世界而设计》一书中指出:设计的最大作用并不是商业价值,也不是包装与风格方面的竞争。而是一种适当的社会变革中的元素。他同时强调,设计应该注重有限地球资源的合理利用,并为地球生态环境的保护服务。这本书在当时引发了极大的争议,理解其观点的人少之又少,一直到后来的“能源危机”爆发,他所倡导的绿色设计理念才得到了社会越来越多的关注与认可。

3 绿色设计的运用

3.1 绿色设计现状

人口增长快,自然资源稀缺,环境污染严重,是当今社会所面临的三大问题。人类对自然资源的无度开发,导致人与自然的关系问题日渐突出,除了工农业生产所造成的破坏之外,人类所制造的大量的生活垃圾,也给生态环境造成极大的压力。随着经济的不断发展,人们生活水平有了很大提高。然而,随之而来的是大幅增加的物资消费,而这将耗费更多的资源,产生更多的废弃物。令人担心的是,绿色设计虽然已被人们普遍认可,但就目前的情况来看,其执行效果并不令人乐观。资源浪费随处可见,消费垃圾越来越多。一次性的木筷、白色的泡沫饭盒,到处飘扬的塑料袋,都在威胁着我们的生态环境。城市中有超过1/3的固体垃圾都是产品包装,这说明环境问题已越来越严重。

在当今社会,人类的消费观念,极度依赖视觉刺激,产品的包装设计也在这股强大的视觉风之下迅速发展。包装不再作为单纯的产品保护媒介,而成了产品质量的代言,亦或是商家一种变向的商业广告手段。不少设计师已经对绿色设计进行了较为深入的探索,在加大环境保护力度的同时,又创造了新的产品形象。绿色设计不仅成了企业一种全新的营销策略,更带动了整个人类社会环境保护意识的提高以及绿色生态文化的形成。

3.2 践行绿色设计理念应注意的问题

在设计领域,绿色设计不仅仅只是像以往一样风靡一时的设计风格,也不是某一个人的喜乐爱好,应该而且必须要成为一种设计理念的变革和社会观念的认同,因此应注意以下问题。

3.2.1 政府层面

政府在制定社会经济发展规划时要把节约资源、保护环境纳入其中,不仅要对现代人负责,也要对子孙后代负责。同时,要在整个社会倡导绿色理念,加大绿色设计理念的宣传教育。同时,政府要运用法律手段干预粗放的生产方式,提倡节约与实用,从客观上促进绿色设计的良性发展。

3.2.2 社会层面

社会上的民间环保组织应该把绿色设计的理念内化为组织内涵,利用自身人员广,操作灵活的特点,积极倡导绿色消费观念。此外应做好政府的帮手,为政府的决策献言献策。作为生产垃圾的“制造者兼使用者”同时也是受害者的消费者群体,更应该转变消费观念,不能一味的追逐潮流,注重外观,而要讲究实用,在日常生活中多使用绿色产品。这不仅促进绿色事业的发展,也是对自身生存环境以及身体健康负责。为了避免重复购买所带来的资源浪费与环境压力,生活中还要学会合理安排,循环利用。作为生产厂家,也要对自身的生产理念、生产模式进行转变与重新包装。要把探索绿色材料,运用绿色设计作为自己的责任。

3.2.3 设计层面

设计师不仅是时尚潮流的引领者,同时也是设计产品的缔造者。由于现代人的消费越来越注重视觉因素,对产品的更换速度也越来越快,而这恰恰是造成资源浪费与产品污染的重要原因,这就要求设计师要有高度的环境保护意识,并努力探索绿色材料的应用,通过自己的设计经验与技术创造出简洁、实用、环保的新式绿色设计。

4 结语

在世界范围内,部分国家在绿色设计领域以取得一定成就。如美国的“能源之星计划”,日本的“绿色行星计划”,加拿大的“环境清洁计划”及中国“科学发展观”的提出。这一切都说明绿色设计适合民心、顺应民意,合乎社会自然发展逻辑。随着绿色设计一步步应用与推广,相信在未来我们所面临的环境问提都将会得到妥善处理,而社会可持续发展的要求也必将给绿色设计带来新的发展空间。

参考文献

[1]柳冠中.工业设计史[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社, 1996.

[2]赵江洪.设计艺术的含义[M].长沙:湖南大学出版社,1999.

[3]尹定邦.设计学概论[M].长沙:湖南科学技术出版社,2006.

[4]柳沙.设计艺术心理学[M].北京:清华大学出版社,2006.

基于绿色设计理念的取暖装置设计 篇10

自20世纪60年代以来, 工业污染导致全球环境恶化达到了前所未有的程度[1]。而绿色设计是20世纪的最后几十年中兴起的设计思潮之一。

整个20世纪设计发展的脉络形形色色, 而绿色设计则属于理性主义设计中的一环。其思想起源与人们重新审视和批判西方工业社会价值的社会思潮相关联。从20世纪70年代起, 在欧美工业发达国家率先形成声势, 继而向世界各国延伸;经历80年代的活跃与发展之后, 逐渐与“人性化设计”、“健康设计”以及“非物质主义设计”等新主张相汇合[2]。

绿色设计的基本思想是:在产品的整个生命周期过程中, 充分利用现代科技成果, 在满足产品多应达到使用性能的同时, 积极、主动地做到高效率地利用自然资源和能源, 对于生态环境无污染或是少污染, 对于制造者和使用者要具有友善性和使用界面, 对于最后报废的产品要能够回收利用, 以达到珍惜宝贵的自然资源和保护生态环境的目的, 从而实现人类的可持续发展[3]。

1 基于绿色理念的产品设计方法

绿色设计是“可持续生产”设计, 是实现清洁化生产和生产出绿色产品的设计手段。

进入21世纪, 人类社会越来越关注自身生存的环境质量, 对产品的环境保护期望值和要求逐步提高, 市场期待并乐于接受绿色产品[4]。

1.1 绿色产品的设计内容

1.1.1 绿色产品设计的材料选择与管理

在产品的设计当中, 应当尽量使用无害材料, 在必须使用有害材料的同时, 也不能将有害材料与无害材料混合。在处理达到使用寿命的产品时, 应当充分回收再利用其中的材料, 在处理不可回收的材料时, 应当选择恰当的方法, 这样既节约了成本和材料, 又使其对环境的影响达到了最低。在产品使用的同时, 选用的材料本身应当不会对使用者产生危害, 且选用的材料使用寿命要尽量长久, 从而使产品具有更好的使用价值。

1.1.2 产品的可回收性

绿色产品是一件产品在其使用寿命完结时, 其部件可以翻新或者重新利用, 或能安全地把这些零件处理掉[5]。在使用的过程当中, 产品的各个部件应当便于更换和维修, 使得产品的实用性和回收性得到提升。

1.1.3 产品可拆卸性

在产品设计当中, 设计师要尽量使产品的各个部分易于拆卸, 以便于维修和使用寿命的延长, 同时, 在到达使用寿命时便于维修。在产品使用的过程当中, 若产品各个部分便于拆卸, 则可以达到便于携带以及便于更换维修的目的。

1.1.4 绿色产品的成本分析

在产品设计当中, 设计师需要考虑到该产品所需要的材料、结构等问题, 让产品本身达到使用需求的同时, 尽量减少原料的使用和维修费用。在产品生产的过程中, 需要注意使用的工艺, 从而可以使人工费用以及能源的消耗达到最低。而运输、维修等一系列的过程中, 也必须考虑产品的成本, 以及经济效益等问题, 从而使产品的利益最大化。

1.2 绿色产品的设计步骤

1.2.1 材料的选择

在选材时, 除满足材料的工程性质外, 还必须考虑:a) 产品的功能:1件产品从设计到使用等一系列的过程中, 产品的功能是最基本的一项, 产品的功能决定了产品的用途等一系列问题;b) 产品的结构:产品在设计、选材、生产等方面都取决与该产品的结构;c) 安全性:安全是最基本的因素。材料的选择应充分考虑各种可能遇见的危险;d) 抗腐蚀性:这是材料选择的1个重要准则, 因为它直接影响产品的外观合适用寿命及维护[6]。

1.2.2 产品的结构

在产品结构的设计时, 安全性是最基本的要求, 同时, 也要考虑到使用者在使用产品时的舒适度, 产品本身的特性等问题。1个好的结构可以减少产品的成本, 增加产品的使用寿命, 从而使该产品具有更强的竞争力。

1.2.3 产品的耗能

在产品的生产和使用过程中, 能不能减少对资源环境的消耗是检测产品好坏的一项重要指标, 而在资源环境矛盾越来越剧烈的今天, 该项指标的地位也日益上升。

1.2.4 产品的回收利用

十七大报告中强调“加强能源资源节约和生态环境保护, 增强可持续发展能力。”, 提出“必须将资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化战略的突出位置。”所以在产品设计时, 也必须考虑到回收利用这项问题。

2 应用实例

2.1 现有的取暖装置

市场上现有的暖手器大多为暖手鼠标垫, 暖手鼠标垫通过外接USB电源, 产生电热使鼠标垫保持恒定温度45℃, 保护手部不至于在冷环境下长期工作被冻伤。虽然这种暖手器可以保护手不被冻伤, 但是其本身存在着许多缺陷:a) 暖手鼠标垫依赖USB电源, 因此依赖性较强, 且会消耗一些能源, 不能说是真正的绿色产品;b) 暖手鼠标垫由于是全包围结构的, 在使用的过程中, 整个暖手鼠标垫会随着手的移动而移动, 从而导致使用者使用不适;c) 暖手鼠标垫由于是布制的, 所以容易脏, 但是其本身又不容易清洗, 所以使用一段时间后, 就会有污垢残留在上面, 给使用者带来不适。图1为市场上常见的USB鼠标垫。

2.2 基于绿色节能的鼠标键盘综和暖手器的设计

该产品是通过1个收集装置, 将笔记本电脑排出的热气收集起来, 通过导管将热气输送到键盘加热器和鼠标加热器, 从而达到暖手的目的。图2为鼠标键盘综合暖手器。

2.2.1 材料的选择

本产品选用的主要材料为工程塑料, 其优点是强度、模量和韧性等性能较高, 且具有较高的使用温度, 有较长的使用寿命, 可代替金属作结构材料使用的塑料。但在与笔记本出风口连接处的暖气收集区所选用的材料为弹性海绵, 其优点是海绵弹性好, 接口大小可以根据笔记本电脑的厚度而改变, 从而使整个装置更好地与笔记本啮合。而在暖气管道方面, 采用泡沫塑料, 以达到保温隔热与弯曲的效果。

2.2.2 产品的结构

本产品的整个结构可以分为暖气收集器、键盘加热器和鼠标加热器。在工作时, 暖气收集器 (见图3) 可以收集调整笔记本的热气通过弯管道进入暖气管道, 接着进入键盘暖气释放器 (见图4) , 该装置装有暖气释放方向的控制挡板可以调节键盘区域暖气方向, 同时在暖气出口处还装有暖气控制旋钮, 可以调节进入鼠标器的暖气量。暖气最后进入鼠标加热器 (见图5) 。鼠标加热器的骨架可以进行折叠, 从而减小体积, 鼠标加热器分成结构骨架和保暖隔热布两部分。结构骨架采用普通工程塑料, 缝合在保暖隔热布中, 为结构提供稳定性和坚固性。同时骨架可以进行折叠, 减小体积。保温隔热布采用棉质布料, 减少热量散发, 隔离外部冷空气进入装置中。在不影响笔记本散热的前提下为目的区域提供热量。另外整个装置可以进行拆卸, 方便修理和携带。

2.2.3 产品的耗能

本产品的唯一能量来源为笔记本所排出的热气, 所以该产品在耗能方面有如下优点:

a) 很好地利用了笔记本所排出的热气, 使资源利用达到最大化;b) 不消耗其它的能源, 可以有效地减少不可再生能源的利用;c) 在使用的过程中, 不产生有害物质, 对环境污染为零。

2.2.4 产品的回收利用

本产品的各个部件都是可以拆卸的, 所以在回收的时候可以将没有完全损坏的地方加以利用, 且由于产品本身的材料可以进行回收利用, 所以在产品的整个生命周期里, 大部分的材料都可以进行回收再利用。

3 结语

绿色设计与传统设计的根本区别, 在于将产品的环境性作为设计的主要目标之一[7]。鼠标键盘综合暖手器与现今市场上所销售的暖手器相比就具有一定的优势:很好地利用了笔记本所排出的热气, 达到了资源利用的最大化, 且对环境无污染, 整个装置耐用, 寿命长, 并且便于清洗, 使用简单, 容易上手。由于该装置时可以拆装的, 所以不会因为其中某一个部件的损坏而换了整个装置, 并且该装置所使用的工程塑料是可以进行回收利用的, 这也十分符合绿色设计的要求。但是也有一些不足:虽然整个装置是可以拆装的, 但是其整个装置还是较大, 不够便携, 在携带的过程中会有些不方便。

摘要：阐述了基于绿色理念的产品设计方法, 提出了绿色产品设计的关键步骤, 并以取暖装置为例, 对取暖装置的材料, 结构等问题进行了探讨, 结果表明该绿色产品设计步骤是可行的。

关键词：绿色设计,绿色产品,取暖装置

参考文献

[1]何祖顺.产品绿色设计理论及应用研究[D].昆明:昆明理工大学, 2006.

[2]王受之.现代设计史[M].北京:中国青年出版社, 2002.

[3]许平.绿色设计[M].南京:江苏美术出版社, 2001.

[4]阳尧端.绿色产品设计方法极其结构设计准则[N].教职与经济研究 (娄底职业技术学院学报) , 2009-03-30 (3) .

[5]刘飞.绿色制造的理论体系框架[J].中国机械工程, 2000 (09) :961-964.

[6]宋守许, 刘志峰, 刘光复.绿色产品设计的材料选择[J].机械工程与技术, 1996 (1) :40-44.