殷小石

南京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司

1 前言

如今，能源緊張已升級(jí)為全球性問(wèn)題。建筑行業(yè)發(fā)展中，建筑電氣照明系統(tǒng)節(jié)能的水平關(guān)乎我國(guó)能源利用率。照明系統(tǒng)功率因數(shù)低、電壓波動(dòng)大會(huì)引起較大的電能損耗。所以，務(wù)必認(rèn)真研究建筑電氣照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)。

2 建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)的作用

當(dāng)前，我國(guó)建筑能耗的總量在總能耗的30%左右，為同緯度國(guó)家的三倍。技術(shù)人員也采取多種措施嚴(yán)格把控建筑能耗，以促進(jìn)建筑行業(yè)的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。二次能源電能中的照明系統(tǒng)的能耗僅次于空調(diào)系統(tǒng)的用電負(fù)荷。因此設(shè)計(jì)者要在工作中不斷優(yōu)化建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)。

3 建筑電氣照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

我國(guó)傳統(tǒng)建筑照明系統(tǒng)中，主要采用白熾燈、熒光燈、金屬鹵化物等多種氣體放電光源，而上述光源會(huì)引發(fā)嚴(yán)重地電能資源浪費(fèi)問(wèn)題。

3.1 系統(tǒng)運(yùn)行功率因數(shù)較低

熒光燈和金屬鹵化物燈具會(huì)降低照明系統(tǒng)的功率因數(shù)，使線路上產(chǎn)生較大的損耗。設(shè)計(jì)人員為有效解決該類(lèi)問(wèn)題，需要在系統(tǒng)中合理設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償功率，但是該處理方式也會(huì)增大建筑照明系統(tǒng)的建設(shè)和使用成本。

3.2 電壓波動(dòng)導(dǎo)致較大損耗

如系統(tǒng)的平均電壓升壓超過(guò)4%，則熒光燈的壽命就會(huì)縮短一半左右。所以，建筑照明系統(tǒng)如產(chǎn)生明顯的電壓波動(dòng)，則會(huì)縮短系統(tǒng)壽命，且電壓波動(dòng)還會(huì)增加供電線路運(yùn)行中的電能損耗。若想解決上述問(wèn)題，就需合理選擇燈具。

4 建筑電氣照明系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

建筑電氣照明系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)是當(dāng)前建筑照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，為改善系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平，設(shè)計(jì)人員應(yīng)準(zhǔn)確把握設(shè)計(jì)的主要原則和技術(shù)要點(diǎn)，推動(dòng)建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。

4.1 電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)的主要原則

（1）電氣照明需滿足建筑功能要求。以辦公室設(shè)計(jì)為例，以下房間應(yīng)滿足《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50034—2013）的照度要求，同時(shí)，不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的功率密度值。

表1

（2）順應(yīng)經(jīng)濟(jì)布局。在建筑設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)者深度考量工程的成本投入，以增大工程的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)

4.2.1 照明光源與燈具

根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51348—2019）規(guī)定，有頻繁開(kāi)關(guān)燈要求和需要調(diào)光的室內(nèi)場(chǎng)所，宜優(yōu)先選用發(fā)光二極管燈（LED）作為主要照明光源?，F(xiàn)階段，LED光源被廣泛使用，在商場(chǎng)、汽車(chē)4S店、禮堂、大型會(huì)議室等的設(shè)計(jì)中，使用大功率的LED 光源，燈具能效能達(dá)到97.5lm/W，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50034—2013）的基本要求--70lm/W。表2 是常用燈具數(shù)據(jù)對(duì)比。

表2

LED光源數(shù)據(jù)參數(shù)。

圖1

在家居、商場(chǎng)、辦公、酒店等，使用嵌入式筒燈，LED光源，燈具效能達(dá)88lm/W。對(duì)比原T8 熒光燈，一般效能67.5lm/W,LED的效能明顯優(yōu)于熒光燈。立足性價(jià)比和光通量，設(shè)計(jì)人員需以LED光源為首選。根據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50034—2013）第3.2.2條規(guī)定，照明設(shè)計(jì)不應(yīng)采用普通照明白熾燈，對(duì)電磁干擾有嚴(yán)格要求的，且其他光源無(wú)法滿足的特殊場(chǎng)所除外?？梢?jiàn)，白熾燈已被大時(shí)代拋棄，也是被節(jié)能所拋棄。

4.2.2 照明供電

對(duì)于照明節(jié)能而言，從源頭節(jié)能就是照明供電節(jié)能。由《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51348—2019）規(guī)定，影響供電節(jié)能的主要因素如表3。

表3

三相不平衡對(duì)線路產(chǎn)生的危害，會(huì)產(chǎn)生附加損耗，增大線路損耗，還會(huì)增大對(duì)通信系統(tǒng)的干擾，影響正常通信質(zhì)量。對(duì)計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備，在低壓三相四線制系統(tǒng)中，三相不平衡會(huì)在中性導(dǎo)體上產(chǎn)生不平衡電流，產(chǎn)生零電位飄移，進(jìn)而產(chǎn)生影響計(jì)算機(jī)的電噪聲干擾。

因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行照明配電設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將不對(duì)稱負(fù)荷合理分布在三相中，使各相負(fù)荷盡可能平衡。對(duì)于低壓配電系統(tǒng)，有地區(qū)公共低壓電網(wǎng)供電的220V 負(fù)荷，線路電流不大于60A時(shí)，可采用220V單相供電；大于60A時(shí)，宜采用220/380V三相四線制供電。

4.2.3 照明的控制

（1）為有效加強(qiáng)對(duì)照明系統(tǒng)節(jié)能的效果，設(shè)計(jì)人員要在設(shè)計(jì)中秉承合理地控制方式，以下列舉幾項(xiàng)常用的方式供參考。

表4

另外，合理利用智能照明，智能照明控制系統(tǒng)能夠監(jiān)控和管理照明設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間和利用概況，也可結(jié)合實(shí)際調(diào)整照明強(qiáng)度，可更為精準(zhǔn)及時(shí)地感應(yīng)光線變化，從而有效增大自然光線的利用率。

（2）設(shè)計(jì)實(shí)例。①在多媒體教室、會(huì)議室、多功能廳、報(bào)告廳等場(chǎng)所，按照靠近或遠(yuǎn)離講臺(tái)分組控制燈具。②樓梯、走道、地下車(chē)庫(kù)等場(chǎng)所，設(shè)置紅外或微波傳感器實(shí)現(xiàn)照明自動(dòng)點(diǎn)亮、延時(shí)關(guān)閉或降低照度的控制。③門(mén)廳、大堂、電梯廳等場(chǎng)所，宜采用夜間定時(shí)降低照度的自動(dòng)控制裝置。④大型圖書(shū)閱覽室、大空間辦公室的工作區(qū)域，按座位使用需求自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈或調(diào)光。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在建筑電氣照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員必須結(jié)合技術(shù)規(guī)程、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)以及工程建設(shè)和施工的要求概況，采取多種措施完善建筑電氣照明設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)中要首選高效節(jié)能燈，設(shè)置合理地照明控制系統(tǒng)，以滿足節(jié)能設(shè)計(jì)的需求，依據(jù)綠色建筑節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，開(kāi)展建筑照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)，推動(dòng)綠色生態(tài)建筑理念的發(fā)展與應(yīng)用，加快環(huán)保型城市的前進(jìn)步伐。