论现代建筑照明节能设计

陈文林 张巧玲

摘要: 目前,正处于我国建筑电气照明节能技术普及推广的关键时期,对建筑领域的节能效果有较大影响。当然,一个经济技术指标良好的照明节能设计和方案只是具备了节能的基础,是否真正节能关键还要取决于日常的使用者。本文笔者从建筑照明节能技术研发本身入手,在研发和推广节能技术基础上，谈谈建筑电气照明设计。

关键词:电气照明;节能设计

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

前言

由于人口的增加,工业的发展,人们生活水平的提高,能源的消耗也就急剧增加,能源危机迫在眉睫。因此,各行各业提出了节能的要求。建设资源节约型、环境友好型社会众所皆知。建筑电气节能更是建筑节能的重要组成部分,越来越受到人们的重视。

1、建筑照明设计节能的原则

1)满足建筑物的功能要求,不能因为节电而降低标准,即应满足照明的照度、色温、显色指数;满足建筑物的一些特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施用电、展厅的工艺照明及电力用电等。

2)考虑实际经济效益,节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。应该让增加的投资,能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。

3)节省无谓消耗的能量,节能的着眼点应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关或影响较小的,甚至在整个系统中可以近似忽略的,再考虑采取什么措施节能。

2、建筑照明节能技术方法

2.1充分利用天然采光

天然采光相对静态的人工照明来说,更具活力,人们的生产、办公活动在白天最为频繁,充分利用天然光,是照明节能的一个重要内容。在GB 50034-2004建筑照明设计标准中,特别提到利用自然光实现照明节能的几个方面,利用天然光,可以通过建筑物的采光设计来实现,如反射挡光板的采光窗、阳光凹井采光窗等。也可利用先进的导光方法和导光材料,如反射法、导光管法、光导纤维法、高空聚光法等,这也是众多建筑采光设计者近年来重点研究的方向之一。其次,也是现在逐步推广应用的一点,就是通过照明控制系统,根据室外天然光的变化,自动调节人工照明照度。建筑设计时,应尽量采用浅色的墙面、地面和顶棚,以便有效利用光能。

2.2采用高效光源

光效是指每单位功率所发出光通量的多少,由于照明电能几乎是由照明灯消耗的,因此,光效的好坏对节电影响很大。例如白炽灯过去使用最广泛,因为它便宜,安装维护简单,但致命的弱点是发光效率太低,因此目前常被各种发光效率高,光色好,显色性能优异的新光源取代。比如LED 光源,其寿命长,没有意外几乎不需要换灯泡,一次施工,数年使用。功耗低、无需因亮化、美化而付出高额电费。当然,在选用时还应考虑电光源的寿命、显色性、启动及再启动等主要性能。

2.3照明节能灯具设计及选用

将一个或多个光源的光重新分布,或改变其光色的装置称作灯具。照明灯具的选择对于发挥照明光源的最大潜力起着至关重要的作用。

灯具的种类繁多,常用的有控照型(或开敞型)和带保护罩的格栅式、透明式、棱镜式、磨砂式等等。它们的效率是不同的。磨砂或棱镜保护罩式反射率只有55%,格栅式为60%,透明式为65%,控照式(或开敞式)为75%。同一种形式的灯具反射板采用不同的材料其反射效率也是不一样的。

高效节能照明灯具主要性能特点(与普通灯具比较)如下:

1)提高了照明质量,照度提高1倍～3倍;

2)高效节能,节电率37.5%～50%;

3)使用寿命是普通灯具的2倍以上;

4)光污染低,紫光和紫外线的反射率只有5%,是普通灯具的1/8;

5)光衰减少,长期使用反射率仅降低3%～8%,远低于普通灯具。

显而易见,通过照明灯具的设计及合理的选用来实现照明节能也是一个很有效的手段。

2.4采用高效节能的灯用电器附件

气体放电灯工作时需要附加镇流器、启动器等附件,因此电器附件对照明节能有很大的影响,其中气体放电灯的镇流器影响最大。例如,直管荧光灯的电感镇流器自身功耗约为灯管功率的23%～25%,提高镇流器的质量和效率,对照明节能很有意义。

可见用节能型电感镇流器和电子镇流器取代传统的高能耗电感镇流器是简便易行的节能措施。

2.5选择合理的照明控制方式

随着电子技术的发展,照明控制技术也在不断地发展。照明控制技术由传统的单一机械式开关向电子多功能开关发展,安装方式由明装式向暗装式和隐藏式发展。现代照明控制技术的发展是将照明控制技术和计算机智能控制、智能建筑联系在一起,开发智能照明控制产品,使计算机技术在照明控制方面得到广泛应用。选择合理的照明控制方式,可以取得很好的节能效果,比如:运用电子技术来自动控制照明的照明控制系统产品已较成熟,其特点是:将需要作自动控制的照明灯按设定的控制要求进行编组,相同控制要求的灯具接在同一控制的线路上;设照明控制器和若干个照明控制开关设备,照明控制器至各照明控制开关设备用通信传输线连接起来(一般采用4芯总线制传输线)。该系统可用照明控制开关设备人工控制开灯,按预先设定的控制程序开灯、调控灯光,并可接入照度、红外、微波、时控传感器来实现照明系统的自动控制。照明控制系统可以为独立的系统,也可通过系统集成组成为建筑设备管理系统(BAS)的照明控制子系统。

3、其他照明节电措施

据有关统计,线路损耗约占输入电能的4%左右,因而设计也宜考虑线路节能。线路损耗主要与电流和导线截面有关。通常电流分为有功分量和无功分量。无功电流越大则线路损耗越大,应尽可能提高用户端的功率因数,减小无功电流,从而减少线路损耗。导线截面在可能的情况下宜适当加大。

4、结语

综上所述，通过对建筑照明系统节能原则以及节能技术方法的介绍,结合照明行业的现状,分析了照明节能要达到目标,需要从电气照明技术研发、推广和人们节能观念意识改变等方面采取相应的节能措施,以形成节能技术的良性循环。

总之， 建筑电气的节能设计潜力很大，广大电气设计人员在设计中应精心考虑，并从安全性、可靠性及经济性等多方面反复比较设计方案，拿出一套符合各种技术指标，满足功能需求的，行之有效的而又最节能的方案，从而达到真正节约电能的目的。

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