建筑電氣照明節能設計的探討

姜虹羽

摘要：發展電氣節能產業是應對電力能源緊張的重要手段。文章討論了建筑電氣照明節能設計應該遵循的原則，提出建筑照明節能設計的有效措施。

關鍵詞：建筑照明；節能設計；原則；措施

中圖分類號：TM923 文獻標識碼：A

0引言

改革開放以來，我國能源產業發展迅猛，但伴隨著電力能源需求的持續快速增長，國內煤、電、油、氣、運緊張局面反復出現，各地頻繁出現電荒現象?？梢?，在大力發展新能源產業、提高電力供應的同時，如何發展電氣節能產業也是應對電力能源緊張的重要手段。

在民用建筑中, 電力能源的消耗比例大致是:空調設備為45% ~ 55% , 水泵等基礎設備占12% ~ 18% , 其他設備用電占13% ~ 20%左右, 而建筑照明用電占18% ~ 28% , 建筑照明的用電量是僅次于制冷空調的重要負荷。

因此，討論建筑照明節能設計對節省電力資源有重大意義。建筑照明設備數量大, 照明中燈具、光源、照明方式啟動設備及其控制的選用，減少線路上的能量損耗，提高照明系統功率因數等環節, 都有很大的電力節約空間, 不僅能緩解電力供需之間的矛盾，還能節約電力能源、改善生活環境【1】。在建筑電氣的設計領域，如何設計出既實用、舒適、美觀的照明效果，又兼顧節能環保的經濟效益成為電氣照明設計師考慮的重要問題。

1建筑照明節能設計應該遵循的幾點原則

照明設計中倡導“綠色照明”，要求不僅是節約電力能源，更是要建立一種以人為本的舒適、易于高效的工作和學習，同時能夠滿足長期發展需要環保的居室環境。

但是不能單純的為了照明節能而過多的增加了其它方面的投資, 要有效的利用無謂消耗能源, 在保證不降低正常視覺需要的條件下,達到節約能源、提高照明效果的目的。因此, 在照明設計時, 最大限度地滿足建筑的使用功能, 既注重光的物理特性, 也考慮照度水平、燈具布置, 考慮視覺環境及照明效果【2】。

2建筑電氣照明節能設計的措施

2.1合理的照明設計方案

2.1.1照明方案

( 1) 分開區域設置混合照明和一般照明。

( 2) 建議選擇空調和照明相互組合的系統。

( 3) 建筑藝術照明設計，應避免單純追求形式美觀，注重實效。

( 4) 優先選用利用系數高的照明設計方案，控制用電指標，節能不能采取降低推薦照度的方式。

( 5) 有效利用光能，室內墻面、頂棚、地面采用淺顏色的建筑材料。

2. 1. 2照度標準

根據規范《建筑照明設計標準》的要求, 不同的建筑使用功能有不同的照明功率值, 設計工作人員依據標準值進行設計。允許在此基礎上適當調整, 但照度標準不允許隨意提高, 避免能源的浪費【3,4】。

2. 1. 3照明方式

根據不同的需要和條件，照明方式可分為滿足工作區域照明要求的一般照明方式和特殊區域照明要求的特殊照明方式，同時在建筑電氣設計中同一區域的不同場所有著有不相同的照度要求，為節約能源,根據的高需高配，低需低配的原則，對照明要求不高的區域采用普通照明; 對于照明要求高, 但作業面密度小的場所,可以采用混合照明的方式, 對于照明要求高作業面密度大的場所,采用特殊集中照明的方式。建筑中靠近室外部分的建筑面積，這樣白天減少可以開燈的時間，達到充分利用自然光的目的。對于建筑物夜景照明的設計, 要遵從于城市景觀規劃的要求, 既體現建筑的總體風格, 又能達到節能減排的效果。

2. 2 采用高光效光源和高效率的節能設備

如何選擇光源, 要根據工程性質、使用場所、視覺要求、照明數量和質量來確定。要在滿足顯色性等要求條件下, 從效率高、顯色性、壽命長、性價比高等方面選擇光源【3,4】。

從光源角度，我國《建筑照明設計標準》GB50034- 2004中建議按以下幾個方面選擇光源:

2.2.1熒光燈燈具要考慮安裝高度較低的場所。一般情況下, 推薦采用T5, T8直管細管熒光燈；

2.2.2金鹵燈燈具、中顯色高壓鈉燈具應安裝高度較高的場所。

2.2.3普通照明用白熾燈、鹵鎢燈等，考慮在要求調光、開關頻繁和短暫工作環境中使用。2. 3 采用高效率節能燈具

在照明設計中, 如何選擇搭配要光源，同時調高燈具的效率對節能的影響很大。燈具選擇不合適，能量的損失可能高達45%。照明設計過程中, 應根據計算室內占空比RCR值來確定燈具的寬窄, 再根據房間中天棚、墻面、地面的反射系數, 求利用系數, 這是正確的照明設計的方式, 可以達到節能的效果。

2. 3減少能量損耗

由于在照明線路中各個環節存在電阻，電力能源會產生損耗。比如變壓器的損耗、線路中的損耗、照明設備中的損耗等。有效的減小電力損耗，也是節能減排的重要手段。

在變壓器環節主要包括鐵損和銅損，選擇節能型變壓器，減小變壓器鐵芯的渦流損耗及漏磁損耗，可以減少鐵損，同時宜選用阻值較低的銅芯變壓器，減小變壓器損耗。

在輸電線路環節，應選用電阻率較小的銅材質做導線，在實際應用中考慮如何減小導線長度，在控制好回收年限的前提下盡量增大導線截面，以減少電力損耗。

還要盡量設計變壓器貼近用電負荷中心, 以減少電纜距離等。

2. 4 提高電氣功率因數

建筑照明系統中不是所有電力能源都轉化成照明為我們所用，其中有一部分具有電感元件性質的設備會產生無功功率影響電能利用。如變壓器、鎮流器等。在設計中，要考慮提高設備功率因數的方法降低無功功率, 比如熒光燈可以使用電子鎮流器，氣體放電燈宜單燈安裝補償電容器等，變壓器低壓側采用集中電容器補償。

目前的民用建筑電氣設計中, 往往為了不受供電管理部門的處罰，采用低壓側集中補償方式提高用戶處的功率因數，但無功仍由變壓器低壓母線經傳輸線路輸送到各用戶點, 低壓線路上的無功傳輸并沒有減少,達不到節能的目的。所以無功補償裝置必須實行就地補償。

3 結束語

我國的建筑電氣照明節能設計還處在起步階段，照明節能研究有很大潛力，建筑電氣照明節能設計的優劣對電力資源有效利用率有很大影響。因此，應選擇高效率的節能設備, 應用先進的設計技術, 按照節能標準進行設計。同時在建筑的全生命周期中實現最高效率地利用能源, 最低限度地影響環境, 使建筑成為綠色建筑。

參考文獻:

[ 1] 文桂萍.建筑電氣照明節能設計的探討[ J] . 四川建筑科學研究,2007, 33（6）: 218-221.

[ 2] 付繼銘. 建筑電氣設計中的節能措施[ J] . 福建建設科技,2005, 27: 29-50.

[ 3] GB50034 - 2004 建筑照明設計標準[ S] . 北京: 中國建筑工業出版社, 2004.

[ 4] GB50189 - 2005 公共建筑節能設計標準[ S ] . 北京: 中國建筑工業出版社, 2005.