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医院净化手术室和病房LED照明设计如何做到节能又美观

发布者:lwyl 发布时间:2015-12-15

    为了探索LED照明灯在医院内的应用,选择某三甲综合医院作为研究对象,对该医院门诊

大楼、外科大楼的楼道、护士站等区域分别采用LED照明灯和传统照明灯,按照国家标准

计算2种灯的照度情况。经过数据收集,得出LED照明灯的功率密度为 1W\㎡时,对门诊

大厅光照的贡献为32.0-34.5lx,对外科大楼楼道环境的贡献为30.7lx;而节能灯对门

诊大厅光照的贡献仅为11.0-15.0lx,荧光灯对外科大楼的光照贡献接近9.0lx;LED照

明灯3个月功耗可以使医院试验区域的用电量减少1.3万kWh。
在医院照明设计中,既要考虑各种治疗所需的照明要求,又要考虑病患对照明的适应性

,要尽量避免病人因照明设计不当引起的反感和不适,尽可能为医院营造温馨和谐的就

医环境。 照明不但要满足人们的视觉功能,更应让广大医务工作者在适宜的视觉环境下

正常工作。作为建筑照明,通常还要考虑绿色和环保因素。为有利于医院医疗工作的正

常、高效完成,国家对具体的照度值标准规定见表1。
标准适用于传统光源。LED作为一种新型的照明技术,在耗能、使用寿命和环保方面具有

良好的市场前景,有潜力替代传统照明,但目前国内尚无LED照明在医院室内应用的相关

标准出台。医院室内照明分为医疗专用照明(如无影灯、医用头灯、医疗检查灯、紫外

消毒灯等)和医院室内的通用照明(如楼道、办公室等处使用的节能荧光灯或荧光灯,

以及应急照明使用的储能灯、外墙装饰用霓虹灯、指示灯、白炽灯等)。本研究主要针

对医院内用LED照明灯的功率密度值,该值主要通过国家标准规定的传统灯具的测试数据

推导出来,同时探讨LED照明灯的舒适度和节能性及有待改进之处。

设计思路
1、总体思路
为得出客观可靠的关于LED照明灯在节能、舒适度和照明功率密度值方面的具体结果,有

必要选择具有代表性的、能够满足灯具布局和对比环境基本一致的地方。楼道、电梯、

护士站、候诊室及各种过道灯区域,是医院中照明时间长、患者密集之处。候诊室的照

明设计应主要考虑患者心理因素,给患者一种宽敞、明亮、安心的感觉,医院为给患者

提供温馨和谐的就医环境,需要采用暖色调的灯光作为主色调,不宜选择过冷的色调作

为光源;护士站主要是护理人员工作及为患者提供服务的区域,因此照明应该是楼层中

比较醒目的,灯光设计既要满足照度300lx,还要符合低能耗、不刺眼、温柔和高亮度的

要求,为护理人员提供良好的视觉工作环境,减少护理人员视觉疲劳。
2、具体操作
我们选择某三甲综合医院作为研究对象,门诊大厅每层楼的面积在700㎡以上,通道面积

约260㎡,每层楼使用400盏灯,楼间照明采用节能灯与LED照明灯相互对应;外科大楼每

层采用400盏灯,楼间照明采用节能灯与LED照明灯互相对应。
在试验设计时,应当考虑LED照明灯在光效方面达到节能灯和荧光灯的1.5倍,且LED照明

灯具有定向发光等特点,灯具中光损少、反射小,据此推断LED照明灯光源的功率应该是

原光源的0.5。为节约成本,同时达到实验设计所要求的灯照要求,采用替换光源的办法

代替整灯替换门诊大厅采用的是飞利浦13W双U横插节能灯,外科大楼主要采用的是飞利

浦18W0.6m日光灯,在本次试验中,将门诊大厅的灯具换成7WLED横插筒灯,色温在

5700K ,显色指数>80;外科大楼的灯具换成9W0.6m的LED日光灯,色温与门诊大厅同,

也是5700K ,显色指数与门诊大厅相同,均>80。所有LED灯具的面罩为了防止眩光的影

响均添加扩散剂对眩光进行处理。

试验测量方法和结果
1、门诊大厅照度分析

在门诊大厅,研究采用隔1.6m确定一个测试点,测试点横纵方向和间距相同,共选择照

度测试点81个。门诊大楼1~4楼的照度测试情况如表2所示。

2、外科大楼照度分析
外科大楼主要选取楼道和护士站作为试验照度测试点选择区。因为楼道和护士站相对空

间狭窄,因此对该区域的选择间距在1~5m,共选择测试点30个,具体情况也见表2。

总结

1、节能性好

从试验结果来看,LED照明灯的功率密度为1W\㎡时,该LED照明灯对门诊大厅光照的贡献

为32.0~34.5lx ,对外科大楼楼道环境的贡献为30.7lx;而节能灯对门诊大厅光照的贡

献仅在11~15lx,荧光灯对外科大楼的光照贡献接近9lx。

在照明环境中,多个光源对同一点照射的照度值是可以叠加在一起的。如果在相同的环

境下,功率密度值的改变会影响照度值的改变,照度值随功率密度值的变化而呈现线性

变化,因此本试验总结国标要求的室内公共区域照明为200lx的要求,同时在医院门诊大

厅的具体光照设计时考虑5~7 W\㎡的功率密度,在具体实施时,推荐使用6.2 W\㎡为最

佳值在楼道和过道设计时,综合各种因素,建议使用6.5 W\㎡。试验得出的数据低于国

家标准的要求,真正体现了LED照明灯在节能方面的优势。
2、灯具选择
LED照明灯选择时,符合患者心情的色温和显色指数的选择很重要。LED照明灯具较传统

的灯具光色偏暖,显色指数较高,通过对200例患者和医院医务工作者的问卷调查,其中

认为LED照明灯光照区域较传统灯具较亮的占到总调查人数的99%;认为LED照明灯的使用

使患者肌肤显得色泽红润的占96%;认为LED照明灯的使用有助于开展医务工作的占调查

对象的82%;LED照明灯使用总体提高了医院环境舒适度的占93%。通过问卷调查的数据,

可以看出,LED照明灯具有节能、光照亮度值高、广泛接受的特点。LED照明灯采用LED灯

珠作为发光源,通过光源侧发光将整个光通量均匀地分布于受亮区域,整体灯的厚度约

为传统灯厚度的0.33,LED照明灯采用全密封结构设计,不易进入灰尘,照明灯表面平整

清洁。

3、灯具功耗低、寿命长、无污染

研究显示,相同的照明效果下,LED照明灯的功耗是传统灯具的0.5。经过3个月的测试和

试验,该医院直接用电量较之前减少1.3万kWh,再次体现了LED照明灯在节约用电方面的

优势。同时通过表2可以看出,LED照明灯的光衰与传统照明灯相比较要小于传统光源的

光衰,这反映了LED照明灯具有使用寿命长的优势。具体来说:试验使用寿命为1*105h 。

如果每天24h使用,正常情况下,理论上可以使用10年而无需更换灯源。同时,传统荧光

灯和节能灯等灯具均含有汞,而LED照明灯无此弊端,直接用固态发光,对环境污染小。

LED照明灯的显示指数为95,日光的显色指数是100,所以LED照明灯可以反映事物自然颜

色,人眼看到的颜色就较为本真。因此,LED照明灯在绿色、环保、节能、使用寿命方面

均较传统的光源更有优势。随着LED技术的日臻成熟和完善,价格也将逐渐降低,使LED

在大面积、广范围内应用成为可能。

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