王志海（中元（廈門）工程設計研究院有限公司）

試析建筑電氣照明節(jié)能設計

王志海（中元（廈門）工程設計研究院有限公司）

由于人們的過度開發(fā)與消耗，當前世界上的能源正不斷減少，環(huán)境破壞問題也越來越嚴重，因此節(jié)能環(huán)保開始成為當前世界各國關心和重視的問題。電氣照明是建筑中非常重要的設備，同時電氣照明也是建筑中主要的能耗設備，因此設計時必須有效降低電氣照明能耗，達到國家的規(guī)定標準?；诖耍疚膹牟煌嵌葘ㄖ姎庹彰鞴?jié)能設計進行了分析。

建筑；電氣照明；節(jié)能設計

當前全球能源儲量正日減少，環(huán)境破壞問題也越來越嚴重，世界各國均對建筑節(jié)能提出了較高要求。電氣照明是建筑工程中都會用到一項基本設施，也是建筑中的主要耗能設備，因此，將建筑電氣照明節(jié)能設計做好可以有效降低建筑的總能耗，最終達到綠色設計與建設的要求。節(jié)約資源、保護環(huán)境是新時期很多國家的戰(zhàn)略性發(fā)展策略，同時也是我國長期堅持的一項發(fā)展目標，深入落實該項仿真，要求政府與企業(yè)一同將生產與管理節(jié)能減排工作做好。

1　電氣照明節(jié)能設計的原則

1.1滿足建筑功能需求

在建筑照明節(jié)能設計過程中，首先應考慮好是否可以滿足建筑需要，不能過于重視外觀及形式而忽略了實際效果。然后，不同地區(qū)應選用有顏色區(qū)分的照明方式，這樣有利于更好的區(qū)分不同場所，此外，還要充分滿足國家相關要求與規(guī)范，在設計方面達到規(guī)范的照明系數(shù)，例如，室內應利用淺顏色裝飾墻面，以達到較好的照明效果。

1.2滿足經(jīng)濟整體布局

通常建筑物的投入都比較大，因此在建筑設計過程中也應該充分考慮其經(jīng)濟成本，要想吸引投資者，就必須利用投入的資金為他們創(chuàng)造較高的經(jīng)濟效益，這樣才能利于投資者接受。因此，在電氣照明設計過程中應對經(jīng)濟成本加以考慮，這是建筑設計中非常重要的一環(huán)，如果電氣照明經(jīng)濟浪費嚴重，這種照明設計必然是不適于人們生活需求的，因此體現(xiàn)照明設計的經(jīng)濟化是經(jīng)濟布局中非常重要的一部分。

1.3減少無意義能源消耗

如果在建筑物中設置過多照明設備，電氣照明設計不合理、在不需要安裝的地方設置了照明設備，將會消耗很多不必要的能源。雖然建筑物對能源的消耗看起來很少，但是將城市所有建筑消耗的能源加起來就會是一個非常龐大的數(shù)字，經(jīng)過漫長的積累，這些浪費的能源也是非常多的，對城市、國家經(jīng)濟發(fā)展極為不利。因此，在電氣照明設計過程中，必須減少這些無意義的能源消耗。

2　建筑電氣照明設計節(jié)能措施

2.1科學制定照明設計方案

科學的設計方案有助于照明節(jié)能要求的實現(xiàn)，為了優(yōu)化照明設計方案，在照明設計過程中應該注意以下幾方面問題：①照明設計過程中首先應考慮實用性，不能過分重視形式與外觀上的新穎，而忽略了建筑的實際照明需求。例如空調房中，應選擇一些局部照明、混合照明及一般照明結合的照明方式，而采光較好的房建應充分利用自然光來達到節(jié)能減排目的。②照明設計應符合國家相關法律法規(guī)，與相關行業(yè)標準相結合，以《建筑照明設計標準》為主要參考依據(jù)。注意建筑照明設計必須在符合以上標準的基礎上，按照建筑功能特點制定出合理的設計方案。

2.2合理選擇電源啟動設備

通常情況下，而高強度氣體放電燈鎮(zhèn)流器其額定功率為15%，熒光燈電感鎮(zhèn)流器其功率為熒光燈功率的20%，電子鎮(zhèn)流感器耗能僅為10%。因此，從以上數(shù)據(jù)中可以看出，在建筑電氣照明節(jié)能技術應用構成中，將電子鎮(zhèn)流器與氣體放電光源結合起來，可以達到最優(yōu)的節(jié)能效果。

2.3提升照明系統(tǒng)功率因數(shù)

照明系統(tǒng)中會用到變壓器、發(fā)電機等用電設備，這些用電設備在使用過程中會產生無功功率，產生很多不必要的能源消耗，這種情況下，為了減少產生無功功率，通常會利用提升用電設備功率因數(shù)的方法，例如將一定的電子鎮(zhèn)流器設置在熒光燈具上，將電容器增設到變壓器上，這種手段的應用往往可以起到很好的提高功率因數(shù)的效果，從而有效實現(xiàn)用電器節(jié)能的目標。此外，對于那些電容比較大同時使用功率并不高的用電設備來說，可以利用單獨處理方式實現(xiàn)無功功率補償。

2.4推廣高光效燈具的使用

在建筑照明設計過程中，使用合理的燈具可以有效減少能源消耗，具體來說，燈具選擇應該按照建筑實際照明需求、采光效果進行選擇，不僅要滿足光照效果，同時還要發(fā)揮出節(jié)能減排的效果，同時，燈具的使用年限、質量及操作性等也要有保障。在選擇燈具的過程中，通?？梢詮囊韵聨追矫孢M行考慮：①高度較低的建筑中可以利用熒光燈，不僅可以充分利用自然光，同時利用熒光燈也可以充分滿足室內照明需求；②高度較高的建筑中可以選用發(fā)光二極管，發(fā)光二極管不僅照明效果好，同時穩(wěn)定性也比較高、使用壽命較長，當前在很多室外建筑中得到了廣泛應用。

表1　作業(yè)面相鄰周圍照度

2.5照明設計控制

現(xiàn)階段建筑照明系統(tǒng)的自動控制有兩種形式：①采用專業(yè)的分布式總線型智能照明控制系統(tǒng)，這種控制方式具有控制功能強、結構簡單、可靠性與可擴展性好等特點，因此應用更為廣泛。②將照明系統(tǒng)和建筑物內空調系統(tǒng)，給排水系統(tǒng)等設備包含在一起，這種控制形式采用直接數(shù)字控制器（DDC）進行監(jiān)控，直接數(shù)字控制器通過控制供電回路中接觸器的分合，從而控制供電回路的通斷，實現(xiàn)燈具開關控制。DDC控制方式屬于集中控制方式，這種控制方式功能簡單、可靠性較低，無法實現(xiàn)調光控制。

超高層建筑樓層多、建筑面積大、各項功能復雜，因此，需要可靠性高的照明控制。智能照明通過設置定時器與人體移動感應器控制，以自動控制為主，手動控制為輔，不僅能讓建筑物照明管理和設備維護變得更簡單，也更加節(jié)能環(huán)保。

2.6照明設計的功率密度值限制

當前一些高層超高層辦公樓及商業(yè)樓照明設計中，經(jīng)常存在無法同時滿足照度標準和功率密度值要求的問題。為了解決這些問題，有必要進行照明設計仿真計算，以達到節(jié)約能源的目的。通常商業(yè)樓照明設計需要按照 《建筑照明設計規(guī)范》進行，該表達混對建筑節(jié)能的規(guī)定重點體現(xiàn)在了LPD值要求上，下表為室內照明設計中作業(yè)面相鄰周圍照度，合理運用作業(yè)面臨近周圍照度進行節(jié)能設計，對于提高視覺舒適度具有重要意義。

3　電氣照明節(jié)能在實際工程中的應用

本人在設計五緣灣2013P03地塊時，有在建筑物四周或者在綠化帶上布置光導，地下室平時采光可利用光導，照明節(jié)能效果不錯，下面對其建筑電氣照明節(jié)能設計進行分析。

3.1光源選擇

燈光源發(fā)出的光為全色光。所謂全色光，即光譜連續(xù)分布在人眼可見范圍內，視覺不易疲勞。燈光光譜成分中沒有紫外光和紅外光。長期過多接受紫外線，容易引起角膜炎，對晶狀體、視網(wǎng)膜、脈絡膜等造成傷害。紅外線極易被水吸收，過多的紅外線經(jīng)過人眼晶狀體聚集時即被大量吸收，時間過長會引起眼球晶狀體發(fā)生變性，從而導致白內障。故而需要光的色溫貼近自然光。而色溫是用溫度表示光顏色的一種量化指標，人們長期在自然光下生活，人眼對自然光適應性強，視覺效果好。試驗證明：自然光條件下視覺靈敏度高于人工光5～20%以上。普通日光燈的供電頻率為50Hz，表示發(fā)光時每秒亮暗100次，屬于低頻率的頻閃光，會使人眼的調節(jié)器官，如睫狀肌、瞳孔括約肌等處于緊張的調節(jié)狀態(tài)，導致視覺疲勞，從而加速青少年近視。如果發(fā)光時的供電頻率提高到數(shù)百赫茲以上，或成直流供電，人眼即不會有頻閃感覺，也不會造成視力傷害，這種光稱為無頻閃光。節(jié)能燈、LED、射燈、筒燈、亮化工程、路燈等節(jié)能燈產品均為本工程可選擇的光源照明產品。

3.2照明燈具選擇

選擇照明燈具時必須保證在安全的條件下進行，同時還要將防火、防爆及防觸電等相關處理工作做好，以保證不會對人員帶來危險。同時，還要盡量提升照明燈具的節(jié)能效率，本工程在注重場所環(huán)境與配光相協(xié)調的條件下選擇高效節(jié)能燈具，綜合考慮的燈具的經(jīng)濟性、能源使用及裝飾性等內容，景觀照明、道路照明及庭院照明等分別利用細管徑熒光燈、金屬鹵化物燈具及緊湊型熒光燈，立面外觀利用金屬鹵化物燈或高壓鈉等照明，立面利用細管熒光燈照明，輪廓利用發(fā)光二極管或燈帶照明。

3.3效果

該工程在電氣照明節(jié)能設計中，嚴格結合相關規(guī)定，按照有效方法整合工程與電氣照明系統(tǒng)，不僅充分保證了建筑工程與用電設備的安全性，同時電能節(jié)約目標也得到了實現(xiàn)。

4　結語

綜上所述，隨著高科技的快速發(fā)展，從當前的社會發(fā)展形勢來看，如果繼續(xù)大量開發(fā)和利用能源，很快現(xiàn)有的能源就會消失殆盡，因此我們必須意識到采用節(jié)能技術的重要性，大力提倡節(jié)能減排，這樣才能推動我國各方面事業(yè)不斷發(fā)展。然而當前建筑電氣照明節(jié)能效果并不好，從整體上來看，我國建筑節(jié)能尚處于發(fā)展初期，這種情況下，在建筑電氣節(jié)能設計中必須科學選擇節(jié)能設備，利用先進的設計技術，嚴格按照節(jié)能標準進行設計，為人們營造出安全、健康、舒適的工作、居住空間。

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2016-8-30