照明設(shè)計與節(jié)能分析

楊力群

（北京美盛沃利工程技術(shù)有限公司 300201）

1、選擇合適的照度標準

照明設(shè)計時，建筑照度標準值應(yīng)從節(jié)能上考慮，按實際需求來選擇照度標準值。民用建筑可以根據(jù)建筑物的等級及照明要求的檔次來選擇照度標準值，檔次要求高的容許提高一級，檔次要求低的容許降低一級，同時應(yīng)滿足GB 50034-2004《建筑照明設(shè)計標準》所對應(yīng)的照度標準、照明均勻度、統(tǒng)一眩光值、光色、照明功率密度值、能效指標等相關(guān)標準值的綜合要求。GB 50034-2004《建筑照明設(shè)計標準》第6章照明功率密度值規(guī)定，辦公樓、商業(yè)場所、旅館、醫(yī)院、學(xué)校和工業(yè)建筑照明的功率密度值條文為強制性條文，必須嚴格執(zhí)行。照明設(shè)計時，應(yīng)逐個房間或場所按使用條件確定照度標準，選擇合適的光源、燈具，確定最優(yōu)的照明方案，計算平均照度，使之符合規(guī)定的照度標準值(允許±10%的偏差)。

2、充分利用天然光

在建筑設(shè)計中，利用天然采光相對靜態(tài)的人工照明來說，更具活力，因為在日常生活中，人們一天的生產(chǎn)以及辦公活動大部分時間在白天進行，室內(nèi)照明充分利用天然光，是照明節(jié)能的重要方面。

在《建筑照明設(shè)計標準》（GB 50034-2004）中，提到利用自然光實現(xiàn)照明節(jié)能的幾個方面，利用自然光可以通過建筑物的采光設(shè)計來實現(xiàn)。如采用反射擋光板的采光窗，陽光凹井采光窗待；實現(xiàn)自然光充分照入，可采用各種導(dǎo)光裝置，如導(dǎo)光管、光導(dǎo)纖維等，將光引入室內(nèi)照明；或采用各種反光裝置，如利用安裝在窗上的反光板和棱鏡等使光折射向房間深處，從而使得室內(nèi)天然采光隨著室外天然光的強弱變化，達到自動調(diào)解室內(nèi)人工照明照度，節(jié)約能源。

另外，在建筑設(shè)計中，宜利用太陽能做為照明電源，太陽能是取之不盡、用之不竭的能源，維護及運行費用很低，且符合節(jié)能和環(huán)保要求。

其次，建筑設(shè)計時，項棚、墻面、地面環(huán)境色彩應(yīng)采用性能高明亮度，明亮度與反射率相對應(yīng)，明亮度高的色彩其反射率也高，對于光的利用就更有效。如果將室內(nèi)表面裝飾的明亮，則增加反射光，無論是天然光還是人工光，均可提高照度，而且光質(zhì)量好。因此應(yīng)盡量采用淺色的頂棚、地面和墻面。

3、選用高光效光源

高光效的光源主要指氣體放電燈，低壓氣體放電燈以熒光燈為代表，高壓氣體放電燈主要為高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。功能不同的建筑物，應(yīng)進行綜合經(jīng)濟分析，從高效、長壽命、運行維護費用低、節(jié)能等幾個方面考慮。一般的房間，當(dāng)層高不大于4.5米，如辦公室、商店、教室、圖書館等公共場所的照明，應(yīng)優(yōu)先選用熒光燈，熒光燈已由普通型發(fā)展到第二代高光效型熒光燈。例如飛利浦公司的H形和雙U形緊湊型熒光燈、TLD細管熒光燈和各種三基色稀土熒光燈。這些都稱為綠色光源，其光效較普通型燈具提高30%～80%。一般室內(nèi)空間高度大于5米且對顯色性有一定要求時宜采用金屬鹵化物燈，它們具有光效高，壽命長等優(yōu)點。

4、選用高效燈具及其附屬裝置

對于提高照明系統(tǒng)的效率及達到照明節(jié)能的目的，不僅要合理選用高效光源，同時也要選用高效燈具。所謂燈具的效率，也稱燈具光輸出比，是指燈具發(fā)出的總光通量與燈具內(nèi)所有光源發(fā)生的總光通量之比。燈具反射面的反射比越高，反射面設(shè)計越合理，燈具的效率也越高，采用設(shè)計不合理的照明器，將會造成不舒適眩光，影響光質(zhì)量，降低照度及燈具的使用效率。燈具的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：燈具高掛時宜采用開敞式結(jié)構(gòu)燈具，而低吊的燈具可采用封閉結(jié)構(gòu)，除裝飾需要外，應(yīng)優(yōu)先選用直射光通比例高、控光性能合理的高效燈具。燈具的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)應(yīng)易于維護清潔和更換光源，除建筑裝飾外，室內(nèi)用燈具效率不宜低于0.75，裝有遮光格柵時不低于0.6。

對于氣體放電燈，電器附件的耗電量約占照明系統(tǒng)總耗電量的10%～20%，因此推廣使用低能耗的電器附件也是不可輕視的措施。熒光燈具和高強氣體放電燈燈具鎮(zhèn)流器質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響著燈具光源的光效和壽命。因此，必須選用與燈種、功率以及電源狀況相匹配的鎮(zhèn)流器。目前鎮(zhèn)流器主要從兩個途徑發(fā)展；一是低功耗電感鎮(zhèn)流器，自身功耗小，可靠性高，電磁污染??；二是高頻電子鎮(zhèn)流器，功耗更小，可提高光源光效，發(fā)光穩(wěn)定，無頻閃，無噪聲，啟動快捷可靠，有利節(jié)能和改善視覺效果，且體積小，重量輕，而且向著進一步降低電磁輻射、提高可靠性方面發(fā)展，現(xiàn)已成為熒光燈附近件的主流產(chǎn)品。

5、照明配電

選擇合理的照明供電系統(tǒng)，可以取得很好的節(jié)能效果。照明配電宜采用放射式和樹于式相結(jié)合的系統(tǒng)。照明配電箱宜設(shè)置在靠近照明負荷中心，便于操作維護的地方，照明配電干線的各相負荷宜分配平衡。一般照明光源采用220V電壓，對于大功率(1.5kW以上)的高強氣體放電燈有220V及380V兩種電壓，采用380V電壓可以使三相負荷平衡，降低損耗。減少配電分支線路的長度，以降低電壓損失。氣體放電燈配電感鎮(zhèn)流器時，設(shè)置電容補償，提高功率因素。降低照明線路電流值，則降低了線路損耗和電壓損失。按使用單位分別設(shè)置電能計量表，以實現(xiàn)分戶計量，單獨核算，以達到節(jié)約電能的目的。

6、照明控制方式的選擇

照明控制系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)需要確定控制功能，滿足各種現(xiàn)場操作的需要。照明控制方式包括就地開關(guān)式、照明箱集中開關(guān)式、調(diào)光式、自動與手動相組合式?？梢酝ㄟ^通過手動控制、自動控制及智能控制來實現(xiàn)。合理有效的照明控制系統(tǒng)，是照明節(jié)能的最大優(yōu)勢。例如，就地開關(guān)式控制，采用小范圍控制燈具，布置的燈具能隨必要的時間，必要的場所而控制，因天然光的利用而只需要關(guān)掉窗邊的燈具，可以通過就地開關(guān)得以實現(xiàn)小范圍關(guān)掉燈具；在公共場所的適當(dāng)位置，設(shè)置光接收器，采用光控調(diào)光自動控制器，通過天然光的強弱變化，自動開關(guān)室內(nèi)人工照明燈具，或者調(diào)節(jié)燈具功率和燈具投入使用的數(shù)量；采用紅外控制開關(guān)和超聲波控制開關(guān)，根據(jù)人員活動控制開啟或進行追蹤照明；在街燈、庭院燈和安全照明中，采用自動開關(guān)和時間開關(guān)進行控制，所有這些控制方式，都可以根據(jù)需要，把不需要的燈關(guān)上，可以避免不必要的電力損耗，達到節(jié)能的目的。

7、關(guān)于專業(yè)間的協(xié)作

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，社會的進步，照明與人們的生活越來越密不可分。面監(jiān)我國資源和能源消耗的現(xiàn)狀，實施照明節(jié)能技術(shù)，不僅有利于普通百姓的生活，給百姓帶來實惠，它更關(guān)乎國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。因此，廣大工程技術(shù)人員應(yīng)努力學(xué)習(xí)先進節(jié)能技術(shù)，結(jié)合方案比較，優(yōu)先采用經(jīng)濟性能良好的照明方案，這樣才能使照明節(jié)能方案得到有效實施，達到綠色、環(huán)保的目的。照明節(jié)能，同時也涉及到土建、暖通及其它相關(guān)專業(yè)，專業(yè)間的相互配合及協(xié)調(diào)一致，共同完成合理的節(jié)能，是實現(xiàn)照明節(jié)能的根本，也是我們的共同目標。

1.俞麗華等.電氣照明 上海：同濟大學(xué)出版社，1992

2.胡師銓 淺談?wù)彰骷夹g(shù)的節(jié)能與發(fā)展趨勢 建筑電氣化1995（3）

3.朱小清 照明技術(shù)手冊 北京：機械工業(yè)出版社1995

4.趙建軍 張紹綱 李景色 任元會場 中國的建筑照明節(jié)能標準 (J) 節(jié)能 2005(4)