工業(yè)建筑的照明系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)

(中昊(大連)化工研究設(shè)計(jì)院有限公司，遼寧大連 116023)

近年來，我國城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展迅速，對電能的需求日益增加，為有效地緩解電力需求矛盾，必須提高電能的利用效率，而通過對照明系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，是電能節(jié)約利用的一個(gè)重要方面。在工業(yè)建筑領(lǐng)域中，節(jié)能技術(shù)、設(shè)備更新發(fā)展不斷，工程設(shè)計(jì)人員在照明設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該嚴(yán)格遵守國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的相關(guān)要求，在符合工業(yè)建筑相關(guān)照明功能要求、標(biāo)準(zhǔn)的前提條件下，將較為成熟的節(jié)能新技術(shù)、新設(shè)備應(yīng)用到其中，提高電能的利用效率，降低電能的消耗，實(shí)施綠色照明，促進(jìn)節(jié)能降耗技術(shù)在工業(yè)建筑照明系統(tǒng)領(lǐng)域大面積推廣。

1 基本原則

工業(yè)建筑的照明系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)原則，主要遵循以下幾個(gè)方面：

1)實(shí)用原則

在工業(yè)建筑的照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中，首先要滿足工藝專業(yè)所提出的功能要求，設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合工業(yè)建筑所處的區(qū)域、環(huán)境等具體條件進(jìn)行務(wù)實(shí)的設(shè)計(jì)，確保工藝流程運(yùn)轉(zhuǎn)的正常，這是工業(yè)建筑照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的第一前提。

2)安全可靠原則

節(jié)能技術(shù)及節(jié)能設(shè)備的安全性、可靠性，是照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的重要原則。在節(jié)能方案的選擇以及節(jié)能設(shè)備的選型過程中，工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)選用較為成熟的節(jié)能技術(shù)或節(jié)能設(shè)備，以保證使用過程的安全可靠。

3)經(jīng)濟(jì)合理原則

節(jié)能技術(shù)及節(jié)能設(shè)備所涉及的工程造價(jià)，應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)，切忌為了節(jié)能的最大化，進(jìn)行無節(jié)制的工程照明節(jié)能設(shè)計(jì)，工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)綜合考慮節(jié)能技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效果及壽命，對節(jié)能設(shè)備的物理壽命、經(jīng)濟(jì)壽命應(yīng)予以重點(diǎn)考慮。

4)綠色環(huán)保原則

傳統(tǒng)照明燈具能耗一般較高，紅外線輻射也比較嚴(yán)重，時(shí)常出現(xiàn)頻閃等消極現(xiàn)象，工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)通過實(shí)施綠色照明節(jié)能設(shè)計(jì)，在滿足照度要求的前提下，盡可能地按照降低對電力能源消耗的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，進(jìn)而減少二氧化碳等溫室氣體和大氣污染物的排放，對環(huán)境的保護(hù)具有深遠(yuǎn)意義。

2 照明節(jié)能設(shè)計(jì)

2.1 選擇合理的照度水平

所謂照度，指入射在已包含該點(diǎn)的面元上所有的光通量(dφ)，除以此面元相應(yīng)的面積(dA)，所得之商即稱為照度，單位為勒克斯(lx)，平均照度公式如下：

通常情況下，實(shí)際照度水平與照度標(biāo)準(zhǔn)值可以有上下百分之十的誤差，選擇過高的照度水平，將是對能源的一種浪費(fèi)；選擇過低的照度水平，也會(huì)達(dá)不到功能要求。在工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員一定要根據(jù)不同的條件，嚴(yán)格按照現(xiàn)行國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，選擇合理的照度水平。

2.2 選擇高效光源

現(xiàn)實(shí)生活中，市場上充斥著各種各樣效率高低不同的照明燈具，而低效率照明燈具的使用則是對能源的一種巨大的浪費(fèi)。工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該嚴(yán)格按照現(xiàn)行國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，在符合照明功能需求的前提下，盡可能的選用高效率的直接型照明燈具，不宜選用帶透射比低的漫射類型照明燈具，同時(shí)，照明燈具的配光曲線應(yīng)滿足以下要求：

表1 照明燈具的配光曲線要求

在滿足照明功能需求的前提下，盡量擴(kuò)大使用LED照明燈具，減少白熾燈的使用量。LED照明燈具具有使用壽命更長，起動(dòng)性能佳，效率高等多種優(yōu)勢，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各種照明場所，但LED照明燈具應(yīng)滿足以下要求：

表2 LED照明燈具要求

對于開敞式的熒光燈具，其效率不宜低于0.75，帶有遮光格柵的熒光燈具，其效率不宜低于0.6；對于開敞式的高強(qiáng)度氣體放電燈具，其效率不宜低于0.75，帶有遮光格柵的高強(qiáng)度氣體放電燈具，其效率不宜低于0.6。

2.3 確定合理的照明方式

照明方式分為一般照明、分區(qū)一般照明、混合照明三種。工業(yè)建筑中，對于照度要求高的場合，只使用一般照明的方式將會(huì)嚴(yán)重增加照明燈具的安裝功率，因此可以采取混合照明的方式，通過提高局部區(qū)域的照度水平，以達(dá)到節(jié)約能源的目的。

2.4 嚴(yán)格控制LPD值

照明功率密度(LPD)，指單位面積上的一般照明安裝功率。工程設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)嚴(yán)格以《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50034-2013中所列出的LPD值為上限，盡可能的小于該LPD值，在工程設(shè)計(jì)層面達(dá)到綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)約能源。

2.5 選擇合理的控制方式

不同的照明控制方式，對于節(jié)約能源有較大的影響。在工業(yè)建筑的照明系統(tǒng)中，宜多采用集中控制，走廊、樓梯間等可根據(jù)建筑物的使用條件和自然采光情況等進(jìn)行分區(qū)控制；廠區(qū)道路照明系統(tǒng)可采用光控等自動(dòng)控制措施，選擇雙光源時(shí)，在“半夜”應(yīng)能夠關(guān)閉其中的一個(gè)光源，以達(dá)到節(jié)約能源的目的。

2.6 天然光的利用

在滿足工業(yè)建筑照明功能的前提下，應(yīng)該盡可能的合理利用天然光，以節(jié)約能源的使用。主要有以下措施：

1)室內(nèi)的采光系數(shù)、采光窗面積，應(yīng)符合現(xiàn)行國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求；

2)條件允許情況下，隨著天然光的不斷變化，自動(dòng)控制調(diào)節(jié)室內(nèi)照明的照度水平；

3)建筑室內(nèi)可以多采用不同的導(dǎo)光、反光等材料，利用天然光進(jìn)行室內(nèi)照明；

4)可以利用太陽能LED燈作為一般照明光源；

5)提高建筑物室內(nèi)的表面反射比，從而提高對光的利用效率。

3 結(jié) 語

伴隨著化石能源的日益枯竭和環(huán)保問題的嚴(yán)峻形勢，節(jié)能環(huán)保已成為全社會(huì)勢在必行、行之必果的一項(xiàng)重要任務(wù)。在工業(yè)建筑中，電氣照明系統(tǒng)節(jié)能潛力巨大，工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格按照現(xiàn)行國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，科學(xué)地進(jìn)行工業(yè)建筑照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，選擇最優(yōu)的照明設(shè)計(jì)方案，以及安全可靠高效的節(jié)能燈具，從而合理有效地減少對能源的消耗，提高能源利用效率，對于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。