建筑电气中照明节能设计探究

摘要：建筑节能设计作为一项系统复杂的工作，对电气设计以及绿色环保具有重要影响。因此，在实际工作中，必须明确照明需求以及建筑功能，根据国家具体要求以及经济基础，选用最科学的照明节能设计策略。在实际工作中，必须尽量减小照明系统能源损耗，在优化资源利用的过程中，为居民生活提供更好的服务。本文对建筑电气中照明节能设计原则、方法及设备选择进行了分析和探讨。

关键词：建筑 电气 照明 节能 设计

中图分类号：TS958文献标识码： A

节能降耗作为建筑设计的重要思想，倡导建筑照明节能，不是降低照明质量以及视觉要求，这样只会影响生产率，不仅不会满足照明节能要求，还会影响整个建筑结构的视觉效果。在建筑照明节能设计中，绿色照明作为确保“资源节约型、环境友好型”的重要举措。 绿色照明不是单纯的照明节能，而是以保障居民生产、工作效益、生活质量、学习成果为基础，在身心健康的同时达到环境保护、能源节约的目标；它是在高效、优质的照明环境中，进行能源节约。在照明设计中，应该最大程度的满足建筑功能。一套完善的照明工程，不只要注重物理特性，还必须考虑物理特征、照明效果、视觉因素等。因此，在建筑物照明设计中，必须结合建筑部位、场所对气温、照度以及显色指数进行调整。

1建筑电气中照明节能设计原则

在建筑中的各类电能消耗中，建筑物照明作为最大的部分，在电能消耗中占有很大比重。 因此在建筑照明节能设计中，必须遵循相关节能原则，选用恰当的技能措施以及照明灯具。首先，照明节能满足建筑物自身功能，在满足运输通道正常的情况下，根据经济、节能、舒适等要求，进行工艺设计；如：娱乐场所的展厅照明、电气用电以及电力系统用电等。其次，必须考虑经济效益问题，在建筑照明节能设计中，必须考虑经济效益情况，不能盲目追求节能效果而一味扩大投资，增加不必要的节能措施；而是应该让增加的成本投资，在适当的周期内以节省运行资金的形式进行利润回收。同时，必须降低无谓的能量损耗。在建筑照明节能设计前，应该明确哪些区域和建筑群体没有直接联系，再考虑使用哪种措施进行节能处理。 例如：在建筑照明节能设计中，线路传输电中的有功损耗、变压器空载损耗等无谓的电能损耗；对于体量大、面积大的建筑照明，可使用先进的单位能耗更小的新产品，尽量减小电能损耗。

2建筑电气中照明节能设计措施

2.1 充分利用自然光

在建筑照明节能设计中， 怎样充分利用自然光节约建筑照明用电，已经成为国内外建筑照明设计人员高度重视的课题。 由于自然光对室内的投射受到太阳朝升夕落影响，直接利用自然光照明易受外界太阳轨迹影响。特别在距离外窗较远，自然光不够充足的地方，应该进行辅助照明。常用的方法有：导光管法，通过导光管，将集光器收集的光线传输给内部采光区域，并调节相应区域的照度。还可采用光导纤维、棱镜反射、平面反射等方法。

2.2 光源以及附件选择

2.2.1 光源选择要求

在建筑物照明节能设计中，为了让光源选择尽量科学化、合理化，发光效率必须达到要求，拥有良好的照明效果，寿命相对较长，显色指数满足特定指标，起点快捷方便，性价比好。选用高效的照明电源作为建筑节能照明的重要内容，根据电源发光原理可以分成：卤钨灯、白炽灯的热辐射电光源，汞灯、金属卤化灯等气体光源。一般白炽灯光效只有高压钠灯的 1/10 到 1/8，高压钠灯特性相对稳定、寿命长，但显色性差；而荧光灯相较普通的白炽灯在产生同等流明的光通量时只需消耗1/4 到 1/5电能，且显色性好。一般用于宿舍、办公室、顶棚高度在 5 米之内的车间。［1］ 而对于悬挂相对较高的区域，一般使用金属卤化灯或者高压钠灯；特殊情况时，使用大功率白炽灯和管形卤钨灯。对于有调光要求、开关频繁、有特殊要求的区域，或者商场照明，一般使用卤素灯进行建筑照明。

对于普通的商店营业厅， 一般使用细管的 T5 或者 T8 荧光灯、功率相对较小的卤化灯。 在使用直管荧光灯时，为了保障建筑照明节能要求，一是选用管径在 26 毫米内的灯管，让 T5、T8 替换 T12，管径越细发光效率越高；二是选用荧光粉为稀土三基色的，拥有寿命长、显色好、光效高等特征；三是尽量选用长度较长功率相对较大的灯管，除了外部装饰性要求外，一般选用长度近似 1200 毫米的灯管，也就是 28W 的 T5、36W 的 T8，拥有更好的光效。 如果照明场所使用 600毫米的灯管，从表面看似乎和天花板更为协调，其实 600毫米的灯管光效差，且附带镇流器消耗容量更大，这是典型的不恰当设计。还要注意使用适当色温灯管，色温根据不同的照度确立，当大于 750lx 照度时，一般使用冷色温；当其为 200 到 750lx 的中等照度时，使用中色温；冷色温在建筑设计中通常会让人感到阴冷、压抑、昏暗。 大部分建筑设计照度在 200到 750lx 中，使用中色温的光源；与此同时，低、中色温的荧光灯比高色温的荧光灯视觉效果更好，对节能具有很大作用。

2.2.2 LED 应用

在建筑照明设计中，LED 就有颜色丰富、 耐震、 使用周期长等特点。 自成功用于交通信号灯具以来，在园林、广告牌以及建筑景观照明、机场标志、建筑标记中都得到了广泛应用。LED是冷光源，半导体照明自身对环境没有任何污染，与白炽灯、荧光灯相比，节电效率可以达到90%以上。在同样亮度下，耗电量仅为普通白炽灯的1/10，荧光灯管的1/2。如果用LED取代我们目前传统照明的50%，但是 ，LED光的显色性差，白光光谱较窄，如果对光谱要求较高的场合不适用。散热也是问题，主要利用的是被动的风冷散热方式；等亮度的情况下，节能灯的效率大致在1W1元的水平，而LED节能灯基本上保持在1W5~10元的水平上。随着社会科技发展，LED在照明工程中的应用会越来越普及。

2.2.3 灯具选择

在建筑灯具实施准则中明确规定了灯具最低效率， 它和 GB50034-2013 基本一致，虽然不是最优值，但也是从节能角度出发的底线。 因此，在建筑照明设计中，应该尽量选用高效率的灯具。 在灯具配光中，科学的配光对增强光源利用程度具有重要作用。 常用的选择方式又：RCR（空间比）；当房间相对较大，RCR 值小的区域，选用较宽的灯具；当 RCR 相对较大时，使用较窄的灯具。 另外，在灯具利用中，还必须正确处理灯具节能与美观之间的关系，对于公共建筑，必须根据建筑要求，与建筑整体达成一致。

2.2.4 镇流器选择

在建筑照明节能设计中，照明能效、质量与镇流器好坏有直接关系。在镇流器选型中，对于直管荧光灯，一般选用节能型或者电子镇流器；金卤灯、高压钠灯必须配置节能型镇流器 。衡量镇流器优劣的能效因数BEF，须经过换算才能得到结果，在计算的过程中，判别能效高低。在直管荧光灯与节能型镇流器比较中，由于电子镇流器拥有几千赫高频电流，所以它能比工频提高 10%的光效；［2］由于自身功耗相对较小，所以比节能型镇流器拥有更好的能效。从两种镇流器功率、谐波因素比较来看，电感镇流器要比电子镇流器的谐波小很多。 由于电感镇流器的功率因素相对较低，超过 25W 的灯配镇流器，拥有很高的功率因素，甚至可以达到 0.95。 从其他性能来看：电子类镇流器相对较轻，钢材与铜消耗较少，在高频使用中，具有噪声低、频闪小、调光好等优点；而电感类镇流器的优点是性价比好，使用周期长。随着荧光灯应用越来越广泛，电子类镇流器也拥有了更好的发展前景。

2.2.5灯控设计

从整个建筑设计来看，各种场合的节能策略可以归纳成：公共场所照明系统，主体上使用集中控制，再利用分组、分区控制进行辅导；对于体育馆、博物馆、候车厅、剧院等大型场所，则根据需求设置多种灯光场景模式，根据照度传感器和红外传感器来测定自然光的强度和人流密度，来开启相应的场景模式，以节约用电；对于楼梯、走廊和门厅照明，应采用声控开关和延时开关相结合，或采用红外感应器的方式，做到人来灯亮，人走灯灭；对于客房旅馆，一般以节能钥匙为主，前台开启钥匙后，客房进入迎宾模式，以较低的照度迎接等待客人开门，客人进入房间后，客房灯具逐渐明亮。 当客人离开后，进入离开模式，低照度持续一定时间后全部熄灭，达到节能目的。

3结语

作为设计人员，在建筑电气的照明节能设计中，应遵循建筑电气节能的基本原则和满足功能需求的基础上，反复比较和论证各种设计方案，制定出切实可行且高效经济的节能措施，从而达到真正节约电能的目的。为了建筑节能设计达到相关要求，在建筑设计中必须熟悉节能效果，在比较各种设计方案的同时，选用最佳方案，为可持续发展提供更好的服务。

【参考文献】

［1］何林.建筑照明节能设计[J].低温建筑技术,2010,32(6).

［2］赵宇.建筑照明节能设计浅谈[J].科技与生活,2012(6).