关于建筑电气照明系统的节能设计浅析

摘要：在国家大力提倡节能环保的背景下，节能环保已成为建筑电气设计未来发展的趋势。如何站在科学合理的展观角度，运用科学合理的思维与对策规划电能，对建筑节能照明进行设计，越来越引起人们的重视，更是电气设计人员应该思考与解决的重要问题。本文将针对这些问题，展开研究，希望能为节约电能工作作出应有的贡献。

关键词：建筑节能；照明设计；

中图分类号： TE08 文献标识码： A

引言：

近年来，国家及相关部门已经深切认识到节能问题的重要性和紧迫性，建筑节能工作已经全面展开并不断深化，建筑节能技术不断进步，建筑节能的设计标准也在不断的完善。而且随着社会的发展和进步，公众节能的意识不断增强，节能的理念也越来越为更多的人所接受。如今，建筑电气照明系统已经成为关系着我国民经济迅速发展的最重要的一环，意义重大。

一、建筑电气节能的原则性设计

能源高效的照明设计是实现建筑照明节能的关键环节，通过高质量的照明设计可以创造高效、舒适、节能的建筑照明空间。因此在设计节能系统问题上也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。

1、适用性原则

所谓的适用性原则就是在满足为建筑物内的良好的人工环境提供必要的能源，为建筑设备提供必须的动力，为用电设施提供可靠的负荷容量等条件的情况下，优化供配电设计，从而促进电能的合理化运用。也就是说不能因为节能而影响建筑物的整体功能。要保证建筑物照明的照度、色度及显色指数；要满足建筑物舒适卫生的良好环境；满足各处运输通道的畅通无阻等等。

2、经济型原则

是指在电气节能设计中要充分考虑到实际的经济效益，考虑基本国情，不能因为节能而过高的消耗投资，增加运行费用，反而得不偿失。而是要科学合理的选用节能设备和材料，争取实现用较低的投资得到最大的经济效益，使因节能而增加的投资可以在最短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。

3、节能性原则

所谓节能性原则就是要节省无谓消耗的能量。首先要找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物的功能无关的，再考虑采取什么措施节约能源。如着眼于电气设备自身的电能消耗、变压器的功能损耗、传输线上的电能损耗等方面，节能设计应该把握“满足功能、经济合理、技术先进的原则”。

4、先进性原则

所谓先进性原则就是在原有材料上保持技术、设备的先进性，提高原料的充分利用性。并以综合效益为目的，以技术先进、安全使用、保护环境为根据，设计出最有效的实施方案。在者我们还要更新试验设备，保证设备质量，确保在技术无误情况下尽量减少因设备问题产生的电能损耗，而且尽量保持在不增加原有投资情况下取得显著的节电效果。

二、建筑电气照明系统的节能设计措施

1、选择节能光源

选择光源时, 在满足显色、启动时间等要求下,应优先选用高光效光源节能灯。按不同的工作场所条件, 采用不同种类的高效光源, 可降低电能消耗、节约能源。

1.1节能荧光灯

1.1.1冷阴极T8 细管径( [ 26mm) 直管节能荧光灯: 适合于灯具悬挂高度较低的场所, 如学校、办公楼等。商店照明可用细管径代替粗管径、以紧凑型荧光灯( 俗称节能灯) 代替白炽灯等。

1.1.2 稀土( 三基色) 节能荧光灯: 它含有稀土类荧光物质, 与其他荧光灯相比, 不仅亮度增强, 光色也大为改善, 且显色指数可达80% 以上, 使人对颜色感觉清晰、明亮。用这种灯代替一般的荧光灯, 具有光效高、色度好、功效高等特点。

1.1.3近来, 国外已研制出了一种1cm 厚的平板型不含汞的荧光灯, 它使用电子控制系统, 将工作频率提高到3 ~ 6 万Hz, 可节电30%, 灯寿命延长50% , 还消除了闪烁现象。

1.2金属卤化物灯(HID)

它具有节能、发光效率高、光色好等特点。对灯具悬挂高度较低的场所, 如商场、超市, 可选用小功率金属卤化物灯; 对灯具悬挂高度较高的场所, 如体育场馆、广场、高大厂房, 可选用大功率金属卤化物灯。预计气体放电灯光效将普遍超过100lm/ W,HID 灯将更高。

1.3发光二极管( LED)

它是由电能转换成光的半导体器件, 是彩色照明中能效最高的一种节能光源, 并以其长寿命( 达10 万h) 、良好显色性( Ra 达75~ 85) 、无频闪、激励响应时间短( ns 级) 、耐震动、耐气候、使用安全等诸多优点进入绿色照明领域。由于它具有丰富多样的颜色光、方便选色和变色的优势, 可广泛应用在宾馆酒店、超市百货商场、建筑工程、商业空间、机场、地铁、医院等场所。

1.4太阳能照明

太阳能照明设备主要由照明灯具、光源和控制系统组成。灯具类型主要有太阳能草坪灯、庭院灯、景观灯和高杆灯等。这些灯具以太阳光为能源, 白天充电, 晚上使用, 无需进行复杂昂贵的管线铺设,而且可以任意调整灯具的布局。其光源一般采用LED 或直流节能灯, 使用寿命较长, 又为冷光源, 对植物生长无害, 是一种环保型的绿色能源。

1.5其他新型光源

主要有光纤灯、高频无极灯、场致发光等。目前世界上最先进的CCFL 节能面光源模组也正走向市场。

2、选择高效灯具

在选择灯具过程中，应根据不同的视觉条件要求，对灯具进行综合考虑。

2.1灯具效率

如果条件允许，应该优先选择直接开启式灯具。假如在室内悬挂灯具，像荧光灯、高强度的气体放电灯，对效率的要求应大于或等于75%。而对于有些装有遮光格栅的灯具，必须注意格栅对灯具效率造成的影响，像这种灯具的效率，应该达到大于或等于60%的使用率。

2.2灯具材质

在选择灯具的材质过程中，变质速度较慢的材料应是首选材料之一。例如：玻璃灯罩、搪瓷反射罩制成的灯具，就是比较好的选择，这些灯具可以减少光源的衰减率，增强光源的使用效果，达到节能目的。同时，对于灯具而言，应该注意其是否容易清洁，能否防静电，最好是不吸尘的材料，而灯具的光通量利用系数也应该相对较高。

3、不同场所的灯光控制

选择合适的照明控制方式，房间有多列灯具时，按与侧窗平行控制；生产场所按车间、工段、工序分组控制；电化教室、会议室、报告厅等场所，按靠近或远离讲台分组控制。建筑科技的飞速发展，让灯具的控制方式更加个性化、人性化、智能化，例如，人体感应或动静感应开关，智能化面板开关等新的控制方式逐步进入到我们的身边。

4、供配电系统及线路的设计

合理设计供配电系统及线路就要满足：

4.1减少变压器的功率损耗，合理选择变压器的负载率。

4.2减少线路能量损耗。在一个工程中，线路纵横交错，使用的导线及电缆不计其数，所以在线路上消耗的有功功率相当大， 必须减少线路能耗。根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠，操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器， 实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。

5、节电开关的设计

在建筑电气节电设计过程中，我们需考虑当忘记关灯或忘记关闭窗式空调时所产生的耗电情形，因为这种情形非常常见，为了减少因这种情况发生而造成的电量损失，相关设计人员提出了节电开关，他不仅可以节约电能，也可以避免电气火灾的发生。

6、充分利用天然采光

在照明设计中，如果能对天然采光进行充分利用，也将为设计方案增添色彩，所以设计人员应该采用不同的控制方式。常见的控制方式主要有分区控制灯光、自动控光调光等，这些也是经常用到的控制方式。

结束语

建筑电气照明节能是一项推动照明技术全面发展的系统工程，意义重大而深远，同时也成为建没“资源节约型”社会的迫切需要。因此，我们要及时将节能技术和措施应用到建筑电气照明设计中，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

[1]杨连军.建筑电气照明系统节能设计方案探讨，2012，1.

[2]金永航.建筑照明电气节能设计初探，2010.