照明設計與節能分析

楊力群

（北京美盛沃利工程技術有限公司 300201）

1、選擇合適的照度標準

照明設計時，建筑照度標準值應從節能上考慮，按實際需求來選擇照度標準值。民用建筑可以根據建筑物的等級及照明要求的檔次來選擇照度標準值，檔次要求高的容許提高一級，檔次要求低的容許降低一級，同時應滿足GB 50034-2004《建筑照明設計標準》所對應的照度標準、照明均勻度、統一眩光值、光色、照明功率密度值、能效指標等相關標準值的綜合要求。GB 50034-2004《建筑照明設計標準》第6章照明功率密度值規定，辦公樓、商業場所、旅館、醫院、學校和工業建筑照明的功率密度值條文為強制性條文，必須嚴格執行。照明設計時，應逐個房間或場所按使用條件確定照度標準，選擇合適的光源、燈具，確定最優的照明方案，計算平均照度，使之符合規定的照度標準值(允許±10%的偏差)。

2、充分利用天然光

在建筑設計中，利用天然采光相對靜態的人工照明來說，更具活力，因為在日常生活中，人們一天的生產以及辦公活動大部分時間在白天進行，室內照明充分利用天然光，是照明節能的重要方面。

在《建筑照明設計標準》（GB 50034-2004）中，提到利用自然光實現照明節能的幾個方面，利用自然光可以通過建筑物的采光設計來實現。如采用反射擋光板的采光窗，陽光凹井采光窗待；實現自然光充分照入，可采用各種導光裝置，如導光管、光導纖維等，將光引入室內照明；或采用各種反光裝置，如利用安裝在窗上的反光板和棱鏡等使光折射向房間深處，從而使得室內天然采光隨著室外天然光的強弱變化，達到自動調解室內人工照明照度，節約能源。

另外，在建筑設計中，宜利用太陽能做為照明電源，太陽能是取之不盡、用之不竭的能源，維護及運行費用很低，且符合節能和環保要求。

其次，建筑設計時，項棚、墻面、地面環境色彩應采用性能高明亮度，明亮度與反射率相對應，明亮度高的色彩其反射率也高，對于光的利用就更有效。如果將室內表面裝飾的明亮，則增加反射光，無論是天然光還是人工光，均可提高照度，而且光質量好。因此應盡量采用淺色的頂棚、地面和墻面。

3、選用高光效光源

高光效的光源主要指氣體放電燈，低壓氣體放電燈以熒光燈為代表，高壓氣體放電燈主要為高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。功能不同的建筑物，應進行綜合經濟分析，從高效、長壽命、運行維護費用低、節能等幾個方面考慮。一般的房間，當層高不大于4.5米，如辦公室、商店、教室、圖書館等公共場所的照明，應優先選用熒光燈，熒光燈已由普通型發展到第二代高光效型熒光燈。例如飛利浦公司的H形和雙U形緊湊型熒光燈、TLD細管熒光燈和各種三基色稀土熒光燈。這些都稱為綠色光源，其光效較普通型燈具提高30%～80%。一般室內空間高度大于5米且對顯色性有一定要求時宜采用金屬鹵化物燈，它們具有光效高，壽命長等優點。

4、選用高效燈具及其附屬裝置

對于提高照明系統的效率及達到照明節能的目的，不僅要合理選用高效光源，同時也要選用高效燈具。所謂燈具的效率，也稱燈具光輸出比，是指燈具發出的總光通量與燈具內所有光源發生的總光通量之比。燈具反射面的反射比越高，反射面設計越合理，燈具的效率也越高，采用設計不合理的照明器，將會造成不舒適眩光，影響光質量，降低照度及燈具的使用效率。燈具的選擇應符合下列規定：燈具高掛時宜采用開敞式結構燈具，而低吊的燈具可采用封閉結構，除裝飾需要外，應優先選用直射光通比例高、控光性能合理的高效燈具。燈具的結構及材質應易于維護清潔和更換光源，除建筑裝飾外，室內用燈具效率不宜低于0.75，裝有遮光格柵時不低于0.6。

對于氣體放電燈，電器附件的耗電量約占照明系統總耗電量的10%～20%，因此推廣使用低能耗的電器附件也是不可輕視的措施。熒光燈具和高強氣體放電燈燈具鎮流器質量的優劣，直接影響著燈具光源的光效和壽命。因此，必須選用與燈種、功率以及電源狀況相匹配的鎮流器。目前鎮流器主要從兩個途徑發展；一是低功耗電感鎮流器，自身功耗小，可靠性高，電磁污染小；二是高頻電子鎮流器，功耗更小，可提高光源光效，發光穩定，無頻閃，無噪聲，啟動快捷可靠，有利節能和改善視覺效果，且體積小，重量輕，而且向著進一步降低電磁輻射、提高可靠性方面發展，現已成為熒光燈附近件的主流產品。

5、照明配電

選擇合理的照明供電系統，可以取得很好的節能效果。照明配電宜采用放射式和樹于式相結合的系統。照明配電箱宜設置在靠近照明負荷中心，便于操作維護的地方，照明配電干線的各相負荷宜分配平衡。一般照明光源采用220V電壓，對于大功率(1.5kW以上)的高強氣體放電燈有220V及380V兩種電壓，采用380V電壓可以使三相負荷平衡，降低損耗。減少配電分支線路的長度，以降低電壓損失。氣體放電燈配電感鎮流器時，設置電容補償，提高功率因素。降低照明線路電流值，則降低了線路損耗和電壓損失。按使用單位分別設置電能計量表，以實現分戶計量，單獨核算，以達到節約電能的目的。

6、照明控制方式的選擇

照明控制系統應根據需要確定控制功能，滿足各種現場操作的需要。照明控制方式包括就地開關式、照明箱集中開關式、調光式、自動與手動相組合式。可以通過通過手動控制、自動控制及智能控制來實現。合理有效的照明控制系統，是照明節能的最大優勢。例如，就地開關式控制，采用小范圍控制燈具，布置的燈具能隨必要的時間，必要的場所而控制，因天然光的利用而只需要關掉窗邊的燈具，可以通過就地開關得以實現小范圍關掉燈具；在公共場所的適當位置，設置光接收器，采用光控調光自動控制器，通過天然光的強弱變化，自動開關室內人工照明燈具，或者調節燈具功率和燈具投入使用的數量；采用紅外控制開關和超聲波控制開關，根據人員活動控制開啟或進行追蹤照明；在街燈、庭院燈和安全照明中，采用自動開關和時間開關進行控制，所有這些控制方式，都可以根據需要，把不需要的燈關上，可以避免不必要的電力損耗，達到節能的目的。

7、關于專業間的協作

隨著科學技術的發展，社會的進步，照明與人們的生活越來越密不可分。面監我國資源和能源消耗的現狀，實施照明節能技術，不僅有利于普通百姓的生活，給百姓帶來實惠，它更關乎國家的可持續發展戰略。因此，廣大工程技術人員應努力學習先進節能技術，結合方案比較，優先采用經濟性能良好的照明方案，這樣才能使照明節能方案得到有效實施，達到綠色、環保的目的。照明節能，同時也涉及到土建、暖通及其它相關專業，專業間的相互配合及協調一致，共同完成合理的節能，是實現照明節能的根本，也是我們的共同目標。

1.俞麗華等.電氣照明 上海：同濟大學出版社，1992

2.胡師銓 淺談照明技術的節能與發展趨勢 建筑電氣化1995（3）

3.朱小清 照明技術手冊 北京：機械工業出版社1995

4.趙建軍 張紹綱 李景色 任元會場 中國的建筑照明節能標準 (J) 節能 2005(4)