建筑电气的照明设计节能
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摘 要：本文阐述了建筑领域中照明设计节能的重要性。通过分析我国电气照明与建筑节能的现状，提出了目前广泛存在于我国照明设计与建筑市场上的一些问题，提倡人们加强建筑照明方面的节能观念，并对在电气照明节能方面可采取的一些措施进行了简单的探讨。
中图分类号：TU113.6+4 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）05-（页码）-页数
当前建筑节能标准发展迅猛，民用建筑节能设计标准的施行与2005年7月1日实施的《公共建筑节能设计标准》为建筑节能设计提供了有力依据。1996年颁布了民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分），2001年颁布了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》，这些规范和标准的颁布，也反应了我国建筑节能的发展轨迹：即由北向南，由居住建筑到公共建筑。但由于种种原因，这些规范的条款未被列入国家强制性条文范围内，各地方政府主管部门也未政府令加以强调，所以执行力度并未达到应有的效果。但2005年7月1日颁布实施的《公共建筑节能设计标准》中有许多条款被列入国家的强制性条文内，对于建筑设计单位，建筑的节能设计已经提升到一个新的高度，并进入了一个全新的时期。
一、建筑电气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。应该让为节能增加的投资，能在较短的时间内用节能节省下来的运行费用收回。
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，甚至在整个系统中可以近似忽略的无谓消耗能量，然后再针对该项无谓的能量消耗，考虑采取什么节能措施。
二、建筑照明节能技术方法
1、充分利用天然采光
房屋建筑设计时应尽可能增加采光面积，如将临近室外的门窗开大，采用透光率较好的玻璃门窗等，以充分利用自然光这一无成本、绿色的能源。有些建筑物顶部有大量的玻璃，白天自然光透过玻璃可以获得充足的照度而无需人工照明。
对室内凡是可以利用自然光的这部分的照明，可采用按照度标准检测现场照度，进行灯光自动调节。如智能照明控制系统，采用亮度传感器，能对大多数灯具进行智能调光，随时针对环境自然光的照度自动调节灯光强弱，达到节能效果。其光线感应开关通过测定工作面的照度，与设定值比较，来控制照明灯具的开关或灯光的强弱，当白天自然光照度较大时，可自动将灯光调弱，如出现阴天自然光照度较小时，又可自动将灯光调强，从而保证最大限度的利用自然光。公共建筑的走廊、门厅、楼梯间等公共场所，宜尽量采用集中控制，以便能利用自然采光时，可以适当地关闭一部分照明，有利于节约能源。
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，是光源利用电能效率的一种量度。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，且安装维护简单，但致命的弱点是发光效率太低下，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。目前常被使用代替白炽灯的高效光源主要有节能灯、电磁感应灯、LED光源、白光LED灯等新兴产品。其中紧凑型节能灯是目前替代白炽灯最适宜的光源。国外最近研制产品的紧凑性节能灯与白炽灯相比，可节能80%，功率范围5w-23w，寿命长达10000小时，有效降低维护和替换费用。这种光源使用烯土三基色荧光粉，使被照物体更真实、更自然、光色从暖色到冷色，满足不同应用需要，还可以用于可调光电路。现已广泛被国内的重点工程采用。当然，在选新型高效光源时还应考虑光源的寿命、显色性、启动及再启动等主要性能。
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，节电率达到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。
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。
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过程中。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的应用。选择合理的照明控制方式，可以取得很好的节能效果。例如：运用电子技术来自动控制照明的照明控制系统产品已经比较成熟，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，设置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。例如：在某酒店的施工过程中，为了节电，业主方将全部走廊灯换为5W节能灯，以减少能耗，但带来的问题是节能灯光照舒适度很差，照度降低，使饭店档次降低。后来在施工单位的建议下，采用了移动传感器控制。当人进入传感器感应区域后渐升光，当人走出感应区域后灯光渐渐减低或熄灭，使一些走廊、楼道的"长明灯"得到控制，达到节能的目的。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（BA）的照明控制子系统。
三、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，因而在建筑照明设计也应考虑到线路的节能。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，多以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。
四、结语
只有全社会具有良好节能意识，养成良好的节能习惯，技术性节能措施才能有效发挥作用。从以上的分析和探讨中可知建筑电气照明节能问题无疑是一个系统性工程的问题，我们不但要从建筑照明节能技术研发本身入手，研发和推广节能技术。同时建筑电气照明节能工程还需要全社会意识观念的改变。
建筑电气照明的节能设计潜力较大，在技术指标满足功能需求的前提下，电气设计人员要及时将节能技术与措施应用到建筑电气照明设计中，精心考虑，反复斟酌，真正达到提高照明效率、节约能源、保护环境的目的。
参考文献
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