建筑照明節能策略的分析與研究

【摘要】本文首先分析了建筑照明節能的意義，然后從選擇優質電光源、合理選擇照明燈具、合理地照明設計、合理選擇照明控制方式等多個方面介紹了建筑照明設計的節能措施，本文提出了自己的觀點和一些建議，望對同行有所幫助。

【關鍵詞】照明節能；燈具；鎮流器；照明方式

前言

提倡照明節能，不等于降低對視覺作業的要求和降低照明質量，因為這樣會降低勞動生產率，非但不能達到照明節能的目的，反而影響工作人員的視力。照明節能基本原則是保證不降低工作場所的視覺要求，而且還有所提高，在保證照度標準和照明質量的前提下，力求減少照明系統中的能量損失，最有效地利用電能。

一、優質電光源選擇問題分析

節能的電光源發光效率更高。白熾燈泡發光效率一般為7～20lm/W，其壽命一般為1000h。單端的緊湊型熒光燈 （俗稱節能燈） 其光通量一般為50lm/W。另外白熾燈所消耗的電能大部分都被浪費在發熱上，真正用于照明的部分卻非常少。使用三基色熒光粉，顯色性好；其光效是白熾燈5～7倍；壽命是白熾燈的5倍。假設某個商場需1000只100W白熾燈，改用20W單端節能燈，根據二者的當量關系，假定每天用6h，一年可節電：

ΔPx=（100-20）×1000×10-3×6×365=175200（kW/h）

所以，除非在特殊情況下，室內外照明應盡量減少白熾燈的使用量。特別是盡量采用發光效率高的高電功率光源，可使照明器具間的安裝距離拉大。

通過對知名品牌T8熒光燈的技術數據分析比較，三基色熒光燈管要比鹵粉熒光燈管節電13%左右，顯色指數也高于后者。三基色熒光燈管無論從光源的光效、色溫、顯色指數、壽命都更符合《建筑照明設計標準》的要求。因此在辦公室、教室、會議室等電子生產場所，熒光燈均應優先采用。根據金屬鹵化燈光效高、顯色性好、功率大、壽命長等優點，適用于有顯色要求的高空間廠房及劇院等大面積照明場所。而對于辨色要求不高的場所，如煉鐵車間、成品庫、廣場等則選用高壓鈉燈更為合理。如工廠廠房一般無特殊要求時，應優選金屬鹵化物燈為代表的高強度氣體放電燈（HID），單層廠房高度一般為5～8m，常采用250W、400W兩種光源。裝飾照明、建筑夜景照明、標志或廣告照明、應急照明及交通信號燈等宜采用LED （發光二極管）。LED具有壽命長、耐震、光利用率高、無熱輻射、低電壓等優點。LED的廣泛應用成為實施“綠色照明工程”的重要步驟之一。

二、照明燈具的合理選擇問題分析

選擇燈具時，除考慮環境光分布和限制眩光的要求外，還應該考慮燈具的效率，選擇高光效燈具。例如學校教室最早采用的雙端直管型熒光燈梯形控罩式燈具，是鐵皮涂白色油漆制成，其配光不合理，燈下桌面照度高，二燈中間桌面上照度低，燈具效率約為70%左右。當改進后，選用拋光氧化鋁制作的雙曲面燈具，使光分配成為蝙蝠翼型配光，該材料反射系數提高了，燈具效率提高后可達到82%。根據燈具特征，吸頂式燈具和懸吊式燈具相比嵌入式和壁式燈具的光利用率較高。所以采用良好的燈具也是一種節能辦法。

三、合理地照明設計問題分析

合理地選用照明線路。照明線路的損耗約占輸入電能的4%左右，影響照明線路損耗的主要因素是供電方式和導線截面積。大多數照明電壓為220V，照明系統可由單相二線、兩相三線、三相四線三種方式供電。把單相改為兩相三線或三相四線制，線損可以比原來下降75%～80%。因此，照明系統應盡可能采用三相四線制供電。合理選擇照度和照明方式。為特定的用途選擇適當的照度，主要考慮的因素是：視覺功效、視覺滿意度、經濟水平和能源的有效利用。照明方式的選擇：①工作場所通常設置一般照明；②同一場所的不同區域有不同照度要求時，應采用分區照明；③對部分作業面照度要求較高，但作業面密度又不大的場所，如只裝設一般照明，會大大增加安裝功率，應采用混合照明方式，通過增加局部照明的方式來提高作業面照度，以節約能源。例如，在無吊頂天棚的布燈，這種情況多以規則與不規則“井”字梁居多，梁高約0.5m左右，通常的措施是在梁空中安吊燈，但問題在于若采用枝型白熾吊燈，電能消耗較大，且光色也不夠理想。若采用可變枝型節能熒光燈為光源的管吊式花燈，使用后照明效果很好，與白熾燈相比節電效果顯著（這種燈可根據受照面積的大小及建筑標準的高低而適當增減枝數，以滿足不同的照度要求）。充分利用天然光。天然光線高顯色性與明亮的優點仍是人工光源難以取代的，要充分的利用，因此就要合理地設計照明開關。例如學校的教室或寫字樓的辦公室等場所，在靠近窗處就要充分的利用天然光，在遠離窗戶的地方不要一開燈就全部的開關都動作，隨需要而開燈從而節約電能。另外，充分利用室內受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率。有效采用照明節能配電措施。照明配電箱設置在靠近照明負荷中心，以減少分支線路長度；氣體放電燈配電感鎮流器時，應設置電容補償，提高效率因數達到0.9以上；降低照明線路電流值，以降低線路能耗和電壓損失。在配電線路的設計上，適當加大電纜截面，不僅可以減少因線路較長引起的電壓降，同時由于壓降小，線路損耗也小，系統穩定性提高，既延長了整個系統的壽命，同時還節約了電能。

四、合理選擇照明控制方式問題分析

體育館、影劇院、候車廳、報告廳等公共場所可以采取分組開關方式或調光方式控制，按需要調整照度，有利于節能。公共建筑和工業建筑的走廊、樓梯間、門廳等公共場所，宜采用集中控制，或按建筑使用條件和天然采光狀況采用分區、分組控制。例如工廠車間高大設備較多，燈具布置時，應當考慮高大設備對照明的影響，燈具布置應躲開高大設備，車間生產線一般要求有較高的照度。功能復雜類廠房宜采用廠房一般照明與通道、設備或生產線局部照明相結合的混合照明方式。屋面采用金屬鹵化物燈具，通道、設備或生產線局部照明燈具采用節能型熒光燈。廠房內應按車間、工段或生產線工藝流程進行照明分區控制，適當增加照明開關，每個照明開關控制燈具不宜太多，控制箱要設置在便于工作人員操作的通道上。警衛照明回路單獨集中控制。旅館的每間客房應設置鑰匙或門卡鎖式節能控制總開關，控制客房全部照明用電。居住建筑樓梯間、走道的照明，宜采用節能自熄開關（應急照明除外）。天然采光良好的場所，按該場所照度自動開關燈或調光；個人使用的辦公室采用人體感應式或動靜感應等方式自動開關燈；旅館門廳、電梯大廳和客房層走廊等場所，采用夜間定時降低照度的自動調光裝置。每個照明開關控制燈的數量不要過多，以便管理和節能。

五、結語

近年來，我國經濟高速增長，對能源需求也急劇加大。電能作為使用最廣泛的一種能源越發顯得重要和短缺，其中照明用電量在電力負荷中占有較大比例，一般為10%～30%，進行照明節能設計勢在必行。本文以上就談了談自己的一些觀點和看法。

參考文獻

[1]李蔚.電氣節能技術在工程設計中的應用[J].建筑電氣，2006

[2]建設部工程質量安全監督與行業發展司.全國民用建筑工程設計技術措施節能專篇- 電氣 [M]. 北京：中國計劃出版社，2007

[3]黃民德.建筑電氣技術基礎[M].天津：天津大學出版社，2006