試論建筑照明節(jié)能設(shè)計(jì)中的措施

黃金穗

（廣州市弘基市政建筑設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 廣州 511400）

試論建筑照明節(jié)能設(shè)計(jì)中的措施

黃金穗

（廣州市弘基市政建筑設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 廣州 511400）

筆者從建筑照明節(jié)能重要性和建筑節(jié)能的原則出發(fā)，對(duì)建筑照明節(jié)能設(shè)計(jì)中采用高效節(jié)能光源、照明方式的選擇、改善照明器的控制方式、選擇節(jié)電的照明電器配件、合理選擇照度值、提高照明系統(tǒng)的功率因數(shù)、合理利用太陽能等方面措施進(jìn)行了闡述。

照明節(jié)能設(shè)計(jì)；原則；措施

建筑照明節(jié)能是節(jié)能領(lǐng)域工作中不可缺少的一部分。照明用電是日常生活和工作中最為基本的電力需求，照明質(zhì)量對(duì)人們的生活、工作和勞動(dòng)衛(wèi)生有直接的影響。照明節(jié)能是在保證照度的前提下，推廣高效節(jié)能照明器具，調(diào)高電能利用率和減少用電量。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電能作為能源顯得越來越重要。

1 建筑照明節(jié)能的原則

建筑電氣照明節(jié)能的設(shè)計(jì)原則是在提高人民生產(chǎn)生活，利于發(fā)展以及不降低原來的照明功能的基礎(chǔ)上，盡可能的減少?zèng)]有必要的消耗，而不是一味的追求形式上的節(jié)能，加入大量的投資。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從多方面考慮，既要滿足建筑的功能，也要滿足照明的需求，在此基礎(chǔ)上根據(jù)經(jīng)濟(jì)、舒適、節(jié)能的基本原則設(shè)計(jì)符合多方要求的建筑照明方案。即照明節(jié)能所應(yīng)遵循的原則是：盡可能節(jié)約照明用電應(yīng)建立在保證有足夠的照明數(shù)量和質(zhì)量的基礎(chǔ)上，不能片面追求節(jié)能，忽視照明數(shù)量和質(zhì)量。

1.1 滿足建筑物的功能

照明系統(tǒng)應(yīng)滿足建筑的照度，滿足上下、左右的運(yùn)輸通道暢通無阻，滿足特殊工藝要求，如娛樂場所的一些電氣設(shè)施的用電、展廳的工藝照明及電力用電等。

1.2 考慮實(shí)際效益

節(jié)能應(yīng)按國情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)楣?jié)能而過高地消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用，而是應(yīng)該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時(shí)間內(nèi)以節(jié)約的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。

1.3 節(jié)省無謂消耗的能量

首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的，再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗、傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，宜采用先進(jìn)技術(shù)使其能耗降低。

2 建筑照明節(jié)能設(shè)計(jì)中的措施

2.1 采用高效節(jié)能光源

選擇高效電光源是照明節(jié)電的首要工作。光源選擇的原則是：發(fā)光效率高，壽命長，顯色指數(shù)滿足要求，性能價(jià)格比優(yōu)。

按電光源發(fā)光原理分類，電光源分為熱輻射電光源（如白熾燈、鹵鎢燈等）和氣體放電光源（如汞燈、氮燈、金屬鹵化物燈等）。高壓鈉燈光效是白熾燈的8～10倍，壽命長，特性穩(wěn)定。熒光燈比白熾燈節(jié)電70%，適用于辦公室、宿舍及頂棚高度低于5 m的車間等室內(nèi)照明。

在燈具懸掛較高的場所，照明燈具一般宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈，除特殊情況外，不宜采用管形鹵鎢燈和大功率的白熾燈。

2.2 照明方式的選擇

（1）一般照明：即均勻照明，是為整個(gè)工作場所設(shè)置，而不考慮局部特殊需要的照明，如辦公室、會(huì)議室等場所。同一場所內(nèi)的不同區(qū)域有不同照度要求時(shí)，應(yīng)采用分區(qū)一般照明。

（2）局部照明：是為滿足某些部位的特殊需要而設(shè)置的照明，如車床的工作燈、黑板照明、商店櫥窗的射燈等。

（3）混合照明：指由一般照明和局部照明共同組成的照明。對(duì)于部分作業(yè)面照度要求較高，只采用一般照明不合理的場所，宜采用混合照明。在混合照明中，一般照明的照度應(yīng)不低于混合照明總照度的5%～10%，且其最低照度值應(yīng)不低于20 1x。

2.3 改善照明器的控制方式

照明器的控制方式應(yīng)按照各房間的使用特點(diǎn)和要求來確定。面積較小的房間宜采用一燈一控或者兩燈一控的方式，面積較大的房間采用多燈一控的方式，但是每個(gè)開關(guān)控制的燈數(shù)不宜過多，同時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)數(shù)量的單控等。建筑內(nèi)的樓梯間、走廊等公共通道，照明器宜采用自熄開關(guān)控制系統(tǒng)，使用者需要時(shí)才開啟，盡可能減少不必要的開燈時(shí)間、數(shù)量和過高的照度，以有利于照明的節(jié)能。對(duì)于建筑物電梯前室，由于其對(duì)于保證人員疏散的重要意義，所以此處只能采用翹板開關(guān)。對(duì)于天然采光不足、遠(yuǎn)離側(cè)窗的區(qū)域內(nèi)的電氣照明，宜采用光電控制的自動(dòng)調(diào)光裝置，通過天然光的變化而自動(dòng)地調(diào)節(jié)電器照明的強(qiáng)弱，保證室內(nèi)照明的穩(wěn)定。室外照明宜采用光電自動(dòng)開關(guān)或光電定時(shí)開關(guān)控制。

2.4 選擇節(jié)電的照明電器配件

各種電光源中均需要有電器配件，鎮(zhèn)流器是一個(gè)高能耗器件。《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50034－2004）中對(duì)照明設(shè)計(jì)的鎮(zhèn)流器選擇原則做出了明確的規(guī)定：電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的能效優(yōu)于普通電感鎮(zhèn)流器，電子鎮(zhèn)流器對(duì)提高照明系統(tǒng)能效和質(zhì)量有明顯優(yōu)勢(shì)。

自鎮(zhèn)流熒光燈應(yīng)采用電子鎮(zhèn)流器，直管型熒光燈應(yīng)采用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。公共建筑場所內(nèi)的熒光燈宜采用帶有無功率的燈具，緊湊型熒光燈應(yīng)選用電子鎮(zhèn)流器，氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器。

2.5 合理選擇照度值

照明設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了各種場所的照度標(biāo)準(zhǔn)、照明功率密度值等，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)和照明功率密度值來設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)，要有效地控制單位面積燈具安裝功率，選擇照度是照明設(shè)計(jì)需要考慮的重要問題。照度太低，會(huì)損害工作人員的視力，影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率；不合理的高照度則會(huì)浪費(fèi)電力。選擇照度必須與所進(jìn)行的視覺工作相適應(yīng)。

電氣照明設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)和能效指標(biāo)。照度標(biāo)準(zhǔn)的選擇應(yīng)從節(jié)能角度考慮，貫徹按實(shí)際需求來選擇照度標(biāo)準(zhǔn)的高低，不應(yīng)追求或攀比高照度水平在民用建筑中，可以根據(jù)照明要求的檔次來選擇照度標(biāo)準(zhǔn)，檔次高的允許提高一檔，檔次要求低的允許降低一級(jí)，以利節(jié)能。

2.6 提高照明系統(tǒng)的功率因數(shù)

建筑照明系統(tǒng)中的部分用電設(shè)備，如變壓器、氣體放電光源中的鎮(zhèn)流器等因具有電感元件，會(huì)產(chǎn)生無功功率，影響電能的有效利用。這部分無功功率可以采取提高設(shè)備功率因數(shù)的方法降低，熒光燈應(yīng)采用電子鎮(zhèn)流器；采用電感鎮(zhèn)流器的氣體放電燈宜單燈安裝補(bǔ)償電容器；變壓器低壓側(cè)采用集中電容器補(bǔ)償。這些方法能使設(shè)備和線路上的無功功率傳輸減少，達(dá)到節(jié)能目的。但目前的民用建筑電氣設(shè)計(jì)中，許多設(shè)計(jì)僅采用變壓器低壓側(cè)集中補(bǔ)償?shù)姆绞剑@種做法僅減少了區(qū)域變電站至用戶處的高壓線路上的無功傳輸，提高了用戶處的功率因數(shù)，可以不受或少受電業(yè)局的罰款，而對(duì)用戶，無功仍由變壓器低壓母線經(jīng)傳輸線路輸送到各用戶點(diǎn)，低壓線路上的無功傳輸并沒有減少，那么無功補(bǔ)償也就達(dá)不到節(jié)能的目的。

2.7 合理利用太陽能

太陽能是無處不有、取之不盡、用之不竭的清潔能源。太陽能照明技術(shù)的開發(fā)利用，可節(jié)省資源，減少廢氣排放，減少對(duì)地球資源的使用和破壞，保護(hù)地球環(huán)境。科學(xué)合理地利用太陽能照明在節(jié)能、環(huán)保方面具有重大的意義。太陽能作為最環(huán)保又節(jié)電的能源，利用其代替電能可節(jié)約大量的能源。太陽能照明技術(shù)通常利用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，將入射的太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能，提供給照明負(fù)荷。

3 智能建筑照明控制的節(jié)能措施

根據(jù)《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50314－2006），利用建筑智能控制技術(shù)對(duì)建筑物內(nèi)的建筑設(shè)備實(shí)施監(jiān)控管理可達(dá)到節(jié)能的目的。建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)能對(duì)建筑中的各類機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全方位的控制，在滿足建筑使用功能要求的前提下，各類設(shè)備均能達(dá)到最佳工作狀態(tài)。近年來，隨著專業(yè)化智能建筑控制技術(shù)的快速發(fā)展，針對(duì)照明系統(tǒng)的控制，推出智能照明控制系統(tǒng)，這些專業(yè)化的控制系統(tǒng)為建筑照明節(jié)能提供了具體可行且十分有效的智能控制技術(shù)和手段。

4 結(jié)束語

我國建筑領(lǐng)域的節(jié)能工作剛剛起步，政策法律法規(guī)也相繼出臺(tái)，建筑照明節(jié)能領(lǐng)域的發(fā)展空間很大，相關(guān)人員應(yīng)從硬件設(shè)備、設(shè)計(jì)手段與技術(shù)等方面考慮節(jié)能，在滿足照明系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提下，充分考慮環(huán)境的需求，采取積極的有效的措施，創(chuàng)建一個(gè)適合節(jié)能的人居環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人類與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

Discussion on the Measures of Architectural Lighting Energy-saving Design

Huang Jinsui

The author begins from the importance and principle of architectural lighting energy－saving, analyzes the measures to be taken from some aspects of architectural lighting energy－saving design, such as using efficient energy－saving lighting, choosing lighting method,improving control device of lighting, selecting energy－saving lighting electrical accessories, reasonably choosing illumination value,improving the power factor of lighting system, rationally using solar energy, etc.

energy-saving design for lighting; principle; measure

TU113.6

A

1000－8136（2011）03－0157－02