建筑照明節能設計分析

李俊霞,齊亞南,譚茂鑫（煤炭工業濟南設計研究院有限公司,濟南　250031）

建筑照明節能設計分析

李俊霞,齊亞南,譚茂鑫
（煤炭工業濟南設計研究院有限公司,濟南250031）

摘要：近年來，節能減排成為我國發展的一個關鍵詞，如何在保證國內生產總值持續增速的前提下提高對能源的利用率成為一個亟待解決的問題。隨著城鎮化進程的加速，我國房屋建筑增多，在建筑用電中，照明用電作為一種基本的用電需求占有一定的比例，因此建筑照明節能有著巨大的潛力。建筑照明的節能設計就是在保證照明質量的前提下，使用節能照明燈具及附件，充分利用自然光，減少配電線路中的能源損耗，并采用智能的控制方式及科學的管理方式。

關鍵詞：建筑照明；節能；照明設計；分析

對建筑能源的消耗量進行統計，建筑照明的能耗占到能源消耗總量的20%[1],因此設計工作者在照明設計中，在遵守設計原則及保證照明功能的前提下，做到高效的利用能源，并盡量降低投入成本。

1　建筑照明節能設計原則

建筑的照明節能設計應該滿足基本的設計原則。首先，要滿足建筑照明系統的自身需求，滿足照度、功率密度值等基本要求；其次，要滿足經濟適用的原則，照明節能設計要根據實際情況，考慮實際的經濟效益，不能盲目的追求節能效果增加不必要的投資及投入成本，保證高投資在較短的時間得到較好的收益，并且可以通過節能減少照明費用的方式進行成本回收[2]。

照度是指入射在包含該點的面元上的光通量除以該面元面積所得之商。照明功率密度值LPD是指單位面積上一般照明的安裝功率（包括光源、鎮流器、或變壓器等附屬用電器件），照明設計應滿足建筑照明設計標準GB50034-2013中照明功率密度值的要求。

以上兩個參數是照明節能設計過程中首先參考的設計根據，只有將照度及照明功率密度進行量化，并且作為節能設計的依據，才能科學的進行照明系統節能設計工作[3]。

2　建筑照明節能設計措施

2.1采用高效節能燈具及附屬用電器件

根據建筑物功能，工程性質，視覺要求，照明質量及數量等合理的選擇建筑照明光源，在滿足照度、啟動時間、LPD、眩光值及顯色指數的條件下，選擇高效，壽命長、性價比高的光源。

根據電源的發光原理，分出了鹵鎢燈、白熾燈等熱輻射光源、金屬鹵化物燈、高壓熒光汞燈等氣體光源燈及LED電致發光半導體材料芯片燈源等三類。

在所有的照明燈具中，鹵鎢燈、白熾燈的效率是最低的。它所消耗的電能只有約2%可轉化為光能，而其余部分都以熱能的形式散失了。在照明時間方面，這種電燈的使用壽命通常不會超過1000小時。在建筑照明設計標準GB50034-2013中，限制了對鹵鎢燈的使用。

相對于熱輻射光源，氣體光源具有更加高效的節能性，絕大多數氣體光源都是氣體放電燈，它們需要鎮流器才能工作。普通電感式鎮流器功耗大、光閃爍嚴重。目前已成功開發的節能鎮流器——節能型電感式鎮流器和電子鎮流器，都比原電感鎮流器的功耗減小一半以上[4]。

LED燈節能環保、壽命長、適用性好、因單顆LED的體積小，可以做成任何形狀、回應時間短，是ns（納秒）級別的回應時間，而普通燈具是ms（毫秒）級別的回應時間、環保，無有害金屬，廢棄物容易回收，但缺點是價格較高，并且具有一定的發熱量，目前還不能完全取代傳統光源。

白熾燈無論是從光效，顯色指數還是壽命上都較其他燈具有一定的劣勢。高壓鈉燈由于其高效以及較長時使用壽命廣泛的應用于對顯色指數要求不高的道路，廣場，碼頭等。金屬鹵化物燈由于其發光效率高，相對較好的顯色性及壽命長等特點常應用于各種廠房，車站照明，熒光燈有著較高的顯色指數，通常應用于辦公或者室內照明。

2.2充分利用自然光

在建筑照明節能設計中,充分利用自然光源能夠有效的保證照明能耗的降低并充分利用電能。由于建筑物內的自然光在不同時段的不穩定性,很難單一利用，如果把室內照明與自然光相結合,是實現節能有效性的重要措施。,一般常用導光管法在自然光充足的條件下進行照明補充,即把光線通過導光管收集器收集并傳輸至室內采光區。此外還有光導纖維、平面反射、光電效應等方法。同時可以在屋頂、室內墻面以及地面采用淺色建筑材料,這樣可以通過反射對太陽能和光源進行充分的利用。

2.3減少配電線路上的損耗

由于線路電阻的存在，當電流流過輸電線路時會有有功功率的產生，因此產生了不必要的能源損耗，在建筑工程中，縱橫交錯的輸電線路難免會造成總有功功率的損失，但是線路上的有功功率是無法避免的，只能通過減小輸電線路電阻來減少損耗，同時由于電阻取決于電阻率、線路長度和線路的截面，所以應該從這三面入手來減小電阻。

2.4優化照明配電系統設計

對建筑物各個樓層的照明配電系統進行設計，包括對照明光源及燈具的選擇、線路布置方式、敷設方式的確定等，根據各個樓層的具體情況對照明系統圖進行設計；照明供配電設計需要符合安全、可靠、優質、經濟的原則，同時需要處理好局部建筑物和工程總體設計的關系。

3　結束語

建筑照明的節能設計工作是一項比較復雜的工作，在這過程中要兼顧建筑的功能、照明質量以及能耗的降低，并且需按照國家的建筑照明設計標準進行設計，但是這一工程的實現對于節能降耗有著重大的現實意義。作為電氣設計工作人員，應根據具體工程的特殊性進行設計工作，將節能設計作為一種理念貫穿于整個設計之中，采取科學，可行的設計措施，為國家的節能工程貢獻自己的力量。

參考文獻:

[1]周蓓蓓.建筑電氣中照明節能設計分析[J].城市建筑，2014(02):143.

[2]呂永高，喻曉杰.建筑電氣節能設計與分析[J].科技經濟市場，2015(01):10.

[3]王征，鮑萬臣.司家營鐵礦井采照明系統優化[A].晉瓊粵川魯冀遼七省金屬（冶金）學會第二十一屆礦業學術交流會論文集[C]，中國陜西太原，2014:483.

[4]劉運武.建筑照明節能技術措施[J].電工技術雜志，2004(05):46-47.

作者簡介：李俊霞(1988-),女，山東德州人，助理工程師，2013年畢業于東北大學，碩士研究生學歷，主要從事電氣及熱控方向設計工作。