建筑電氣照明節能技術探究

張劍雄

摘 要：近年來，隨著我國建筑行業的快速發展及城市建筑群規模的不斷擴大，建筑能耗問題愈來愈突出，受到了普遍關注。在建筑能耗當中，電氣照明能耗是重要能耗點之一。相關研究表明，建筑電氣照明能耗在建筑整體能耗中占比約為15%，是建筑能耗大戶。如果能降低建筑電氣照明能耗，無疑能夠減少建筑能源浪費，對于實現建筑節能減排具有積極的意義?；诖耍疚膶ㄖ姎庹彰鞴澞芗夹g進行了綜合性闡述，提出了相關觀點，以供參考。

關鍵詞：建筑；電氣照明；節能技術

中圖分類號：TU85 文獻標志碼：A

1 我國建筑電氣照明節能發展概述

從我國建筑能耗整個體情況來看，盡管城鎮地區住宅總面積要少于農村地區，但電能消耗量卻極大，為農村電能消耗的8～10倍。在城市化建設快速發展背景下，建筑能耗依然具備一定的上升空間，實現建筑電氣照明節能將成為必然。與歐美發達國家相比，我國建筑電氣照明節能發展起步較晚，但近年來發展步伐明顯加快。2004年我國頒布了《建筑照明設計標準》（GB50034—2004），標志著我國第一部關于照明節能設計標準的出臺，對整個建筑行業節能設計進行了規范。近幾年，我國先后頒布了普通照明用自鎮流熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等燈具能效標準，分別制定了各自能效限定值及能效等級標準，進一步規范了整個市場。與此同時，建筑照明工程也從單一性光源轉變成了多元化電光源，光效有了大幅度提升。在照明控制方面，也由傳統控制方式逐漸朝著智能照明控制發展，進一步促進了建筑電氣照明技能?？傮w上來看，我國建筑電氣照明節能已經取得了一系列成果，但依然具有較大的發展空間，相關技術需要不斷完善，才能從真正意義上達到綠色節能建筑要求。

2 建筑電氣照明節能技術分析

2.1 合理篩選優質光源及節能燈具

要讓建筑電氣照明系統獲得良好的節能效果，需要根據建筑實際功能及環境篩選優質光源及節能燈具，利用高效光源來達到節能目標。通常情況下，電光源光效愈高，使用壽命愈長，其綜合能效也就愈高，能夠獲得更好的節能效果。以往建筑當中多使用白熾燈作為主要光源，節能效果并不理想。將白熾燈換為白光 LED 燈、緊湊型熒光燈可有效降低電能消耗。與緊湊型熒光等相比，盡管白光LED等前期購置成本略高，但在整個使用壽命周期中能耗最低，花費最少，是普通建筑照明節能的首選光源。在電光源篩選過程中，除了考慮燈具類型外，還需要充分考慮建筑內部環境照明需求，如照度、色溫、顯色性等。例如，白光LED燈主要適用于家居照明、餐廳、旅館等照明場所；高效直管熒光（三基色熒光燈）綜合能效較高，主要適用于室內空間較低的場所如商場、普通辦公室、會議室等；在民用建筑場所、工業產房、倉庫、運動場等場所可使用高壓鈉燈。高壓鈉燈盡管綜合能效高、使用壽命長，但顯色性相對較差，而大功率金屬鹵化燈則具備了較優的色溫及顯色指數，可作為高壓鈉燈的良好補充，在高大建筑空間當中具有較好的適用性。在普通建筑當中，若無特殊要求，應該盡量使用開敞式燈具及直接配光燈具。開敞式燈具由于無遮擋，所發出光能較多，效率較高；直接配光燈具出射光通量可最大限度地落于工作面，效率高，也更為節能。為進一步提升燈具效率，可在電光源外部加上適宜形狀的反射燈罩。借助優質的反射燈罩可提升光能的反射能力，從而降低燈罩對光能的吸收量。

2.2 充分利用節能型鎮流器

鎮流器是氣體放電燈控制啟動及限流的器件，主要分為電感鎮流器與電子鎮流器兩大類。相對于電感鎮流器，電子鎮流器在具有顯著的節能優勢。電子鎮流器自身功耗相對較小，較電感鎮流器節能幅度可達20%～30%。同時，電子鎮流器功率因素較高，能夠降低無功功率，進而降低系統整體工作電流。電子鎮流器并無頻閃及噪聲，能夠獲得較為安靜的工作環境。另外，電子鎮流器自帶保護功能，具有更高的安全性，能夠保證燈具安全、穩定工作。相對于普通型電子鎮流器，節能型電子鎮流器功率損耗更低，能夠進一步提升節能效果。

2.3 提升照明利用率

通過提升建筑內部照明利用率，能夠在一定程度上降低照明設備運行時間，從而達到節能的目的。在建筑照明系統設計過程中，可充分利用自然采光，來降低電光源使用頻率，以獲得節能環保的效果。相關研究表明，在自然光環境下人們工作的視覺功效較人工照明要高出5%～20%。也就是說，充足的自然光照能夠在一定程度上提升工作效率，營造更為舒適的工作環境。借助導光系統及采光窗，能夠讓建筑物充分利用自然光：

（1）導光系統

導光系統主要分為3部分，即采光罩、光導管以及漫射器。采光罩表明經過特殊處理，具有較高的透光率，并且具有良好的自潔功能，可避免灰塵覆蓋。光導管內壁附有反射率較高的材料，且能夠隨意彎曲，能夠根據實際需求將自然光導入房間深處，漫射器底能夠讓光線漫反射，有利于光線均勻分布，也可降低眩光。導光系統結構簡單，應用范圍十分廣泛，在大型公共建筑內部、步行通道、停車庫、地下商場等均能夠獲得較好的效果。導光系統不僅能夠有效降低電光源能耗，也能夠獲得更為清爽的自然燈照明效果，有利于降低建筑整體運營成本。

（2）采光窗

采光窗主要分為側窗采光及垂直采光。側窗采光結構簡單，造價相對低廉，但在房間的縱向光照均勻度并不理想。天窗采光能夠在房間或大廳頂部開窗，能夠將自然光直接引入室內，在公共建筑及工業建筑中較為常見。天窗采光可獲得較好的照度均勻度，能夠有效解決側窗采光時房間深處照度較低的問題，采光效果及節能效果較好。

2.4 完善配電系統

在建筑電氣照明系統當中，通過完善配電系統，能夠進一步提升節能效果，在降低線路損耗的同時，也能保證供電質量。導線方面應該盡可能選擇銅芯導線。銅芯導線柔性較高，允許彎度半徑小，即便是反復折彎也不容易出現斷裂，機械強度較高。銅芯導線的抗氧化性及耐腐蝕性均要優于鋁芯導線，且具備良好的阻燃性，具有更高的安全性。銅電阻率僅為0.0188Ω·mm2/m，鋁電阻率為0.0317Ω·mm2/m，在導線截面積相同的情況下，銅芯導線的載流量較鋁芯導線高出30%。在相同電流條件下工作，銅芯導線損耗及發熱量更低，電壓損失也更小。在線路布置時，走線盡量呈直線態，盡可能地避免線路迂回。常用燈具可采取沿頂或沿吊頂的方式鋪設，盡可能地縮短供電線路長度，有利于降低線路損耗，發揮節能作用。供電方面，盡可能做到三相負荷平衡，保證電能穩定輸送。

3 建筑電氣照明節能技術展望

在城市建筑群數量不斷增長的情況下，未來建筑電氣照明節能技術將具備更大的應用空間。在利用高效電光源的同時，加入配套的智能照明控制系統，可進一步提升技能效果，降低建筑整體能耗。在配光設計過程中，需要結合不同功能間、不同照明區域、不同時間段及不同季節的照明需求，將普通照明、局部照明、裝飾照明燈充分結合起來，并匹配符合特性的電光源，形成綜合性的照明節能體系。對于部分大型公共建筑，要進一步開發自然采光，將自然光作為輔助光源，并不斷優化、普及自然光照明技術，達到綠色、節能、環保的要求。

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