淺談綠色建筑當中的照明節(jié)能設計

經(jīng)常從事建筑照明設計的工程技術人員可能在做設計時多從以下方面考慮：如何滿足照度水平？如何合理進行亮度分布，從而達到宜人的光色和良好的顯色性？如何減少眩光干擾，選擇正確的投光方向以造型出室內(nèi)完美的立體感？但隨著“綠色照明”這一理念的應運而生，建筑照明的節(jié)能設計就逐漸被廣大用戶和建筑承建商所重視了。

綠色照明，通俗的講，就是節(jié)約能源，保護環(huán)境的照明。而實現(xiàn)這一目標的手段，就要靠選擇能效高、壽命長、安全穩(wěn)定的照明電器，或是利用可再生的資源（如太陽能、風能、地熱能等）提供光源的照明產(chǎn)品。通過科學的照明設計，采用效率高，壽命長，安全，性能穩(wěn)定的節(jié)能電器產(chǎn)品，以達到高效，舒適，安全，經(jīng)濟，有益環(huán)境和提高生活質(zhì)量，有益身心健康的現(xiàn)代文明的照明系統(tǒng)。美國環(huán)保署于1991年最先提出了綠色照明計劃（Green Lights Program），旨在通過提高照明效率，減少照明用電量，降低對空氣的污染。我國也在1996年開始實施中國綠色照明工程，越來越多的高效照明產(chǎn)品也應用于各行各業(yè)，取得了良好的節(jié)能效益和社會效益。

一、照明節(jié)能的原理

在《建筑照明設計標準》（GB50034-2004）里明確了照明節(jié)能的標準，即采用房間或場所一般照明的照明功率密度作為照明節(jié)能的評價指標。這里有必要說明一下這個概念，照明功率密度（Lighting Power Density，簡稱LPD），單位面積上的照明安裝功率（包括光源、鎮(zhèn)流器或變壓器），單位為瓦特每平方米（W/m2）。照明功率密度又分“現(xiàn)行值”和“目標值”，現(xiàn)行值為“能效限定指標”，具有強制性，是從該標準實施之日起開始執(zhí)行，它決定在照明節(jié)能設計方面是否“合格”或“達標”；而目標值則是“節(jié)能推薦指標”，它的執(zhí)行日期由主管部門決定，是評價優(yōu)秀節(jié)能設計的依據(jù)。

∑P ∑（PL+ PB）

LPD = = （單位：W/m2）

S S

其中，P ——單個光源的輸入功率（W）；

PL ——單個光源的額定功率（W）；

PB ——單個光源配套整流器的功率損耗（W）；

S ——房間或場所的面積（m2）。

在進行照明設計時，根據(jù)房間或場所的使用功能確定照明標準，選取光源、燈具、鎮(zhèn)流器類型，計算平均照度，使之符合規(guī)定的照度標準。再考慮當前設計的照明功率密度（LPD）是否符合現(xiàn)行值，從而能夠量化節(jié)能的數(shù)據(jù)。

此外，從理論上照明的用電量可更加直觀地找到節(jié)能的途徑：

照明用電量（P表示）可用下式表示：

E·S·E·S·T

P= ∑PM·T·=（單位：Kw·h）

F·K η·K

其中，PM ——每臺燈具消耗的電功率（W）；

T ——開燈時間（h）；

S ——房間或場所的面積（m2）。

E ——平均照度（lx）；

F ——每臺燈具的所用燈泡的光通量（lm）；

K ——維護系數(shù)（%）；

η——燈具的發(fā)光效能（lm/W）

因此，顯而易見，欲降低照明用電量就必須設法提高燈具的發(fā)光效能（增大η）、減少開燈時間（減小T）、采用局部照明（減小S）、選擇合理照度（減小E），因此在保證照明數(shù)量和質(zhì)量的基礎上，通過精心設計，不斷優(yōu)化方案，就能實現(xiàn)照明節(jié)能。

二、照明節(jié)能的方法

按照以上分析，我們可從以下幾方面入手：

①選擇優(yōu)質(zhì)的電光源

節(jié)能的電光源發(fā)光效率高，使得每瓦電發(fā)出更多光通量。節(jié)能燈的光通量一般為50Lm/W，代替白熾燈，更加綠色環(huán)保。例如高度較低的房間，如辦公室、教室、會議室，宜采用細管徑直管形熒光燈；高度較高的工業(yè)廠房，應按照生產(chǎn)使用要求，采用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈，亦可采用大功率細管徑熒光燈。商店營業(yè)廳宜采用細管徑直管形熒光燈、緊湊型熒光燈或小功率的金屬鹵化物燈。熒光燈應以直管熒光燈為主，直管熒光燈應選用細管徑型（≤26mm），以達到光效高、壽命長、顯色性好的要求。

②采用高效的節(jié)能燈用電器附件

在選用熒光燈的鎮(zhèn)流器時，宜選用功率因數(shù)高、發(fā)光效能好、無頻閃、能快速可靠啟動的電子鎮(zhèn)流器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電感式鎮(zhèn)流器。

③合理的選擇照明線路

照明線路的損耗約占輸入電能的4%左右，影響照明線路損耗的主要因素是供電方式和導線截面積，三相四線式供電比其他供電方式線路損耗小很多，應盡可能采取這種方式。

④合理的選擇照明方式

為了節(jié)約電力，結合實際需要，應恰當?shù)倪x用一般照明，局部照明和混合照明這三種方式。例如工廠的機械加工車間，只用一般照明很難達到精細視覺作業(yè)所要求的照度值，如果每個車床安裝一個局部照明光源，用電很少就可以滿足需求。

⑤合理的選擇照度值

選擇照度是照明設計的關鍵，不合理的高照度浪費電力，照度太低又會損害工作人員的視力，影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率?？砂磭翌C布的照明設計標準選擇合適的照度，優(yōu)良的照明質(zhì)量形成的光環(huán)境可以提供工作效率。

天然光是一種取之不盡、用之不竭的無污染的綠色潔凈能源，隨著科技的不斷進步，天然光的利用潛力勢必成為未來照明設計的趨勢。充分利用自然光，正確選擇自然采光，能改善工作環(huán)境，使人感到舒適，有利于健康。

結束語

綠色環(huán)保的節(jié)能設計，標志著一個新的照明時代的來臨，人們可以通過各種手段在滿足需要的前提下，提高資源的利用效率，這對于保護我們賴以生存的環(huán)境有著十分重要的意義。

參考文獻

[1]電氣節(jié)能設計的考慮照明技術設計 2007年第07期；

[2]芮靜康主編現(xiàn)代工業(yè)與民用供配電設計手冊中國水利水電出版社

[3]《建筑照明設計標準》（GB50034-2004）中華人民共和國建設部