民用建筑照明設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)應(yīng)用思考

祁勇

（南京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210000）

1 合理利用光源節(jié)能分析

在傳統(tǒng)民用建筑照明設(shè)計(jì)的具體實(shí)踐中，白熾燈扮演著十分重要的角色。對(duì)于白熾燈而言，它具有價(jià)格便宜、安裝簡(jiǎn)單以及維護(hù)方面等內(nèi)在優(yōu)勢(shì)，但是，其整體的發(fā)光率相對(duì)較低，因此目前正在面臨時(shí)代的淘汰和遺棄。當(dāng)前，民用建筑照明光源已經(jīng)逐漸多元化。對(duì)于高壓鈉燈和低壓鈉燈而言，它們的發(fā)光率相對(duì)較高，但是，其光色偏向于暖色調(diào)，同時(shí)色溫也相對(duì)較低，顏色的失真率相對(duì)較大，因此目前僅僅被用于廣場(chǎng)照明和路燈照明的工作實(shí)踐中。對(duì)于顯色指數(shù)在60以上的高顯色性鈉燈而言，它經(jīng)常與汞燈組成混合等，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于體育館和大型工廠的照明設(shè)計(jì)中。對(duì)于金屬鹵化物燈和三基色熒光燈而言，它們具有良好的光色選擇性，其顯色指數(shù)可以達(dá)到80～95，色溫可以達(dá)到3200～4000K，顏色的失真度相對(duì)較小，因此被廣泛應(yīng)用于展廳、商場(chǎng)、候車室、候機(jī)室以及舞臺(tái)等場(chǎng)所的照明設(shè)計(jì)中。對(duì)于稀土金屬熒光燈以及一般熒光燈而言，它們主要被應(yīng)用于住宅和寫字樓的照明之中。工作人員在開展民用建筑照明設(shè)計(jì)的工作實(shí)踐中，要根據(jù)建筑的具體類型，選擇適宜的節(jié)能光源，營(yíng)造有利于人們生活工作學(xué)習(xí)的環(huán)境，同時(shí)也達(dá)到了環(huán)保節(jié)能的根本目的。

2 改善照明器的控制手段分析

在開展民用建筑照明設(shè)計(jì)的具體實(shí)踐中，工作人員要根據(jù)不同房間的要求和特點(diǎn)，選擇適宜的照明器控制手段。對(duì)于整體面積較小的房間而言，一般會(huì)采用一燈一控或者二燈一控的方式，如果在設(shè)計(jì)預(yù)算較為寬裕，設(shè)計(jì)人員也可以通過變光開關(guān)的方式達(dá)到控制照明器的根本目的。一般情況下，多燈一控往往被應(yīng)用于整體面積較大的房間，隔一控一往往被應(yīng)用于整個(gè)房間對(duì)照度均勻性有較高要求的情況，適宜數(shù)量單控?zé)舴謪^(qū)控制往往被應(yīng)用于整個(gè)房間對(duì)照度均勻性無過高要求的情況。在民用建筑的樓梯間以及走廊等公共場(chǎng)所民用照明設(shè)計(jì)的工作實(shí)踐中，設(shè)計(jì)人員往往會(huì)通過定時(shí)控制的方式對(duì)照明器進(jìn)行有效控制。如果該區(qū)域遠(yuǎn)離側(cè)窗且天然采光嚴(yán)重不足，設(shè)計(jì)人員往往會(huì)應(yīng)用光電控制的自動(dòng)調(diào)光裝置，從而根據(jù)天然光的強(qiáng)弱對(duì)照明裝置進(jìn)行自主調(diào)節(jié)，使得室內(nèi)照明燈穩(wěn)定性得到進(jìn)一步優(yōu)化。對(duì)于室外區(qū)域而言，設(shè)計(jì)人員一般會(huì)通過光電定時(shí)開關(guān)和光電自動(dòng)開關(guān)的控制手段，使得照明器能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)間和預(yù)設(shè)的照度，進(jìn)行電源的自主接通和自主斷開。

3 充分利用自然光

隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展以及人口數(shù)量的快速增長(zhǎng)，人類對(duì)地球資源的消耗速度明顯加快，部分能源資源已經(jīng)處于枯竭邊緣，能源危機(jī)已經(jīng)爆發(fā)，這對(duì)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展造成了巨大的阻礙。在這種時(shí)代背景下，各個(gè)國(guó)家均對(duì)節(jié)能環(huán)保給予了足夠的重視，同時(shí)節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策，切實(shí)加強(qiáng)對(duì)清潔能源的合理利用，有效減少對(duì)現(xiàn)有能源的消耗，已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的重要趨勢(shì)。自然光是一種清潔能源，它在民用建筑照明設(shè)計(jì)中的充分應(yīng)用，可以有效減少民用建筑照明系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有能源的消耗。在此過程中，工作人員應(yīng)根據(jù)民用建筑的整體構(gòu)造，盡可能地加大門窗設(shè)計(jì)，并采用具有良好透光性的玻璃門窗，從而使得自然光能夠得到充分的利用。除此之外，設(shè)計(jì)人員在開展照明節(jié)能設(shè)計(jì)的工作實(shí)踐中，還要在滿足光色、顯色指數(shù)以及照度的前提條件下，盡可能地采用高效燈具或者高效光源，并對(duì)能夠利用自然光部分的燈具進(jìn)行自動(dòng)控制，從而充分發(fā)揮其照明節(jié)能的實(shí)際效果。

4 減少電能在線路傳輸過程中的消耗

由于各種因素的影響，電能在線路傳輸?shù)倪^程中會(huì)出現(xiàn)不同程度的消耗，從而造成一定程度的電能浪費(fèi)。對(duì)于電能的線路傳輸而言，其線路上的電流是不能改變的，因此工作人員只能減小線路的電阻，從而達(dá)到降低線路傳輸過程中電能消耗的根本目的。針對(duì)這種情況，相關(guān)部門要根據(jù)電能線路傳輸?shù)膶?shí)際情況，切實(shí)做好以下幾方面的工作：（1）優(yōu)化導(dǎo)線的選擇。在選擇導(dǎo)線的過程中，應(yīng)盡可能選擇電導(dǎo)率較小的材質(zhì)，其中以銅導(dǎo)線為最最優(yōu)選擇。但是，由于當(dāng)前銅金屬的資源緊缺，因此各個(gè)地區(qū)都在全面落實(shí)節(jié)約用銅工作。因此實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)在滿足規(guī)范要求的前提下，合理采用銅芯或者鋁芯作為導(dǎo)線的材質(zhì)。（2）合理減小導(dǎo)線的長(zhǎng)度。在開展電能傳輸線路設(shè)計(jì)的具體實(shí)踐中，工作人員應(yīng)盡可能讓線路呈直線，其低壓路線應(yīng)少走或者不走回頭向，同時(shí)變壓器應(yīng)盡可能接近負(fù)荷中心，切實(shí)減少其供電距離，低壓配電室與豎井的位置應(yīng)盡可能接近，然后通過低壓配電室的作用，為每個(gè)豎井提供干線，從而切實(shí)降低支線沿著干線倒送等不良現(xiàn)象的發(fā)生概率。（3）在設(shè)置豎井與低壓配電室的位置時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)沿著線路向前布局，并在此過程中減少回頭豎向電能的支線，從而進(jìn)一步減少電能在線路傳輸過程中的損耗。

5 選用功率因數(shù)高的用電設(shè)備

自然功率因數(shù)主要是指在供配電系統(tǒng)未投入無功補(bǔ)償裝置的時(shí)候，其有功功率與視在功率之間的比值。在保證負(fù)荷有功功率不變的前提條件下，切實(shí)提高自然功率因數(shù)，實(shí)際上就是減少負(fù)荷的無功功率和負(fù)荷電流，從而有效減少電能在傳輸過程中的損耗。在開展民用建筑照明設(shè)計(jì)的具體實(shí)踐中，工作人員要切實(shí)提高自然功率因數(shù)，從而達(dá)到節(jié)能的根本目的。在此過程中，工作人員可以采用電子鎮(zhèn)流器的氣體放電燈、單燈安裝電容器燈，使得自然功率因數(shù)提高到一定程度，從而有效減少系統(tǒng)高壓線路和低壓線路傳輸?shù)某盁o功功率。對(duì)于節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器而言，它與傳統(tǒng)型電感鎮(zhèn)流器有著十分顯著的區(qū)別，節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器在自身光效比以及功率消耗上均優(yōu)于傳統(tǒng)電感鎮(zhèn)流器，同時(shí)，還具有電源電流諧波較小、開機(jī)浪涌電流低、使用壽命長(zhǎng)以及抗電源瞬時(shí)過電壓能力強(qiáng)等顯著優(yōu)勢(shì)。

6 供配電系統(tǒng)節(jié)能

為了全面落實(shí)供配電系統(tǒng)節(jié)能，相關(guān)部門在開展民用建筑照明設(shè)計(jì)的具體過程中，要全面落實(shí)以下幾方面工作：（1）在開展供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)將簡(jiǎn)單可靠作為一項(xiàng)基本原則，并盡可能將同一電壓等級(jí)的配電級(jí)數(shù)高壓控制在兩級(jí)或者兩級(jí)以下，同一電壓等級(jí)的配電級(jí)數(shù)低壓應(yīng)盡可能控制在三級(jí)或者三級(jí)以下，同時(shí)其三級(jí)負(fù)荷應(yīng)盡可能控制在四級(jí)或者四級(jí)以下。（2）在三相電源分相單獨(dú)供電的過程中，其三相電的電流會(huì)出現(xiàn)一定程度的不平衡狀態(tài)，這種不平衡狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)中線電位升高、電網(wǎng)失調(diào)以及變壓器本體耗損增加等不良現(xiàn)象，這些不良現(xiàn)象不僅進(jìn)一步加劇了三相電電流的不平衡狀態(tài)，并且還明顯增加了其實(shí)際損耗。針對(duì)這種情況，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)三項(xiàng)配電干線的各項(xiàng)負(fù)荷進(jìn)行平衡分配，同時(shí)，其最小相負(fù)荷應(yīng)在三相負(fù)荷平均值的85%以上，其最大相負(fù)荷應(yīng)在在三相負(fù)荷平均值的115%以下。（3）工作人員在連接建筑組合燈具的具體實(shí)踐中，其光源數(shù)應(yīng)在60個(gè)以下，回路電流應(yīng)在25A以下，連接高強(qiáng)度氣體放電燈的單相分支回路的電流應(yīng)在30A以下，同時(shí)，每個(gè)照明單相分支回路的電流應(yīng)在16A以下，其所連接的光源數(shù)應(yīng)在25個(gè)以下。（4）提高計(jì)量裝置設(shè)計(jì)的合理性。在開展民用建筑照明設(shè)計(jì)的工作實(shí)踐中，相關(guān)部門的計(jì)量裝置應(yīng)切實(shí)遵循以下幾項(xiàng)基本原則進(jìn)行設(shè)置：①相關(guān)部門應(yīng)在民營(yíng)建筑的首層設(shè)置單元總配電箱，并在單元總配電箱的內(nèi)層設(shè)置總計(jì)量表，在層配電箱中設(shè)置分戶表，然后應(yīng)用樹干式配電的方式設(shè)置總配電箱到層配電箱，應(yīng)用放射性配電的方式設(shè)置層配電箱至各戶分戶箱。②分戶計(jì)量表應(yīng)全部集中在民用建筑的中間某層或者首層的電表間內(nèi)，然后以放射式配電的方式通過配電支線進(jìn)入戶內(nèi)。③相關(guān)部門在設(shè)置多層住宅照明計(jì)量的過程中，應(yīng)始終堅(jiān)持一戶一表的基本原則，單供電部門收費(fèi)到戶時(shí)，可以設(shè)置適宜的共用電度表。

7 結(jié)語

在開展民用建筑照明設(shè)計(jì)的具體實(shí)踐中，節(jié)約能源已經(jīng)成為其日常工作的主旋律。在這種時(shí)代背景下，設(shè)計(jì)人員不斷優(yōu)化光源節(jié)能和供配電系統(tǒng)節(jié)能，改善照明器的控制手段，充分利用地球上的自然光，減少電能在線路傳輸過程中的消耗，選用功率因數(shù)高的用電設(shè)備，這樣一來，就能夠確保民用建筑照明能夠發(fā)揮出更好的效用，并對(duì)能源的使用進(jìn)行有效的控制，從而為當(dāng)前能源資源的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。