李俊霞,齊亞南,譚茂鑫（煤炭工業(yè)濟(jì)南設(shè)計(jì)研究院有限公司,濟(jì)南　250031）

建筑照明節(jié)能設(shè)計(jì)分析

李俊霞,齊亞南,譚茂鑫
（煤炭工業(yè)濟(jì)南設(shè)計(jì)研究院有限公司,濟(jì)南250031）

摘要：近年來，節(jié)能減排成為我國發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵詞，如何在保證國內(nèi)生產(chǎn)總值持續(xù)增速的前提下提高對能源的利用率成為一個(gè)亟待解決的問題。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速，我國房屋建筑增多，在建筑用電中，照明用電作為一種基本的用電需求占有一定的比例，因此建筑照明節(jié)能有著巨大的潛力。建筑照明的節(jié)能設(shè)計(jì)就是在保證照明質(zhì)量的前提下，使用節(jié)能照明燈具及附件，充分利用自然光，減少配電線路中的能源損耗，并采用智能的控制方式及科學(xué)的管理方式。

關(guān)鍵詞：建筑照明；節(jié)能；照明設(shè)計(jì)；分析

對建筑能源的消耗量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，建筑照明的能耗占到能源消耗總量的20%[1],因此設(shè)計(jì)工作者在照明設(shè)計(jì)中，在遵守設(shè)計(jì)原則及保證照明功能的前提下，做到高效的利用能源，并盡量降低投入成本。

1　建筑照明節(jié)能設(shè)計(jì)原則

建筑的照明節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足基本的設(shè)計(jì)原則。首先，要滿足建筑照明系統(tǒng)的自身需求，滿足照度、功率密度值等基本要求；其次，要滿足經(jīng)濟(jì)適用的原則，照明節(jié)能設(shè)計(jì)要根據(jù)實(shí)際情況，考慮實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益，不能盲目的追求節(jié)能效果增加不必要的投資及投入成本，保證高投資在較短的時(shí)間得到較好的收益，并且可以通過節(jié)能減少照明費(fèi)用的方式進(jìn)行成本回收[2]。

照度是指入射在包含該點(diǎn)的面元上的光通量除以該面元面積所得之商。照明功率密度值LPD是指單位面積上一般照明的安裝功率（包括光源、鎮(zhèn)流器、或變壓器等附屬用電器件），照明設(shè)計(jì)應(yīng)滿足建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50034-2013中照明功率密度值的要求。

以上兩個(gè)參數(shù)是照明節(jié)能設(shè)計(jì)過程中首先參考的設(shè)計(jì)根據(jù)，只有將照度及照明功率密度進(jìn)行量化，并且作為節(jié)能設(shè)計(jì)的依據(jù)，才能科學(xué)的進(jìn)行照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)工作[3]。

2　建筑照明節(jié)能設(shè)計(jì)措施

2.1采用高效節(jié)能燈具及附屬用電器件

根據(jù)建筑物功能，工程性質(zhì)，視覺要求，照明質(zhì)量及數(shù)量等合理的選擇建筑照明光源，在滿足照度、啟動(dòng)時(shí)間、LPD、眩光值及顯色指數(shù)的條件下，選擇高效，壽命長、性價(jià)比高的光源。

根據(jù)電源的發(fā)光原理，分出了鹵鎢燈、白熾燈等熱輻射光源、金屬鹵化物燈、高壓熒光汞燈等氣體光源燈及LED電致發(fā)光半導(dǎo)體材料芯片燈源等三類。

在所有的照明燈具中，鹵鎢燈、白熾燈的效率是最低的。它所消耗的電能只有約2%可轉(zhuǎn)化為光能，而其余部分都以熱能的形式散失了。在照明時(shí)間方面，這種電燈的使用壽命通常不會(huì)超過1000小時(shí)。在建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50034-2013中，限制了對鹵鎢燈的使用。

相對于熱輻射光源，氣體光源具有更加高效的節(jié)能性，絕大多數(shù)氣體光源都是氣體放電燈，它們需要鎮(zhèn)流器才能工作。普通電感式鎮(zhèn)流器功耗大、光閃爍嚴(yán)重。目前已成功開發(fā)的節(jié)能鎮(zhèn)流器——節(jié)能型電感式鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器，都比原電感鎮(zhèn)流器的功耗減小一半以上[4]。

LED燈節(jié)能環(huán)保、壽命長、適用性好、因單顆LED的體積小，可以做成任何形狀、回應(yīng)時(shí)間短，是ns（納秒）級(jí)別的回應(yīng)時(shí)間，而普通燈具是ms（毫秒）級(jí)別的回應(yīng)時(shí)間、環(huán)保，無有害金屬，廢棄物容易回收，但缺點(diǎn)是價(jià)格較高，并且具有一定的發(fā)熱量，目前還不能完全取代傳統(tǒng)光源。

白熾燈無論是從光效，顯色指數(shù)還是壽命上都較其他燈具有一定的劣勢。高壓鈉燈由于其高效以及較長時(shí)使用壽命廣泛的應(yīng)用于對顯色指數(shù)要求不高的道路，廣場，碼頭等。金屬鹵化物燈由于其發(fā)光效率高，相對較好的顯色性及壽命長等特點(diǎn)常應(yīng)用于各種廠房，車站照明，熒光燈有著較高的顯色指數(shù)，通常應(yīng)用于辦公或者室內(nèi)照明。

2.2充分利用自然光

在建筑照明節(jié)能設(shè)計(jì)中,充分利用自然光源能夠有效的保證照明能耗的降低并充分利用電能。由于建筑物內(nèi)的自然光在不同時(shí)段的不穩(wěn)定性,很難單一利用，如果把室內(nèi)照明與自然光相結(jié)合,是實(shí)現(xiàn)節(jié)能有效性的重要措施。,一般常用導(dǎo)光管法在自然光充足的條件下進(jìn)行照明補(bǔ)充,即把光線通過導(dǎo)光管收集器收集并傳輸至室內(nèi)采光區(qū)。此外還有光導(dǎo)纖維、平面反射、光電效應(yīng)等方法。同時(shí)可以在屋頂、室內(nèi)墻面以及地面采用淺色建筑材料,這樣可以通過反射對太陽能和光源進(jìn)行充分的利用。

2.3減少配電線路上的損耗

由于線路電阻的存在，當(dāng)電流流過輸電線路時(shí)會(huì)有有功功率的產(chǎn)生，因此產(chǎn)生了不必要的能源損耗，在建筑工程中，縱橫交錯(cuò)的輸電線路難免會(huì)造成總有功功率的損失，但是線路上的有功功率是無法避免的，只能通過減小輸電線路電阻來減少損耗，同時(shí)由于電阻取決于電阻率、線路長度和線路的截面，所以應(yīng)該從這三面入手來減小電阻。

2.4優(yōu)化照明配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對建筑物各個(gè)樓層的照明配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括對照明光源及燈具的選擇、線路布置方式、敷設(shè)方式的確定等，根據(jù)各個(gè)樓層的具體情況對照明系統(tǒng)圖進(jìn)行設(shè)計(jì)；照明供配電設(shè)計(jì)需要符合安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的原則，同時(shí)需要處理好局部建筑物和工程總體設(shè)計(jì)的關(guān)系。

3　結(jié)束語

建筑照明的節(jié)能設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作，在這過程中要兼顧建筑的功能、照明質(zhì)量以及能耗的降低，并且需按照國家的建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是這一工程的實(shí)現(xiàn)對于節(jié)能降耗有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。作為電氣設(shè)計(jì)工作人員，應(yīng)根據(jù)具體工程的特殊性進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，將節(jié)能設(shè)計(jì)作為一種理念貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)之中，采取科學(xué)，可行的設(shè)計(jì)措施，為國家的節(jié)能工程貢獻(xiàn)自己的力量。

參考文獻(xiàn):

[1]周蓓蓓.建筑電氣中照明節(jié)能設(shè)計(jì)分析[J].城市建筑，2014(02):143.

[2]呂永高，喻曉杰.建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)與分析[J].科技經(jīng)濟(jì)市場，2015(01):10.

[3]王征，鮑萬臣.司家營鐵礦井采照明系統(tǒng)優(yōu)化[A].晉瓊粵川魯冀遼七省金屬（冶金）學(xué)會(huì)第二十一屆礦業(yè)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C]，中國陜西太原，2014:483.

[4]劉運(yùn)武.建筑照明節(jié)能技術(shù)措施[J].電工技術(shù)雜志，2004(05):46-47.

作者簡介：李俊霞(1988-),女，山東德州人，助理工程師，2013年畢業(yè)于東北大學(xué)，碩士研究生學(xué)歷，主要從事電氣及熱控方向設(shè)計(jì)工作。