公共建筑照明節(jié)能探討

談英穎

摘要：現(xiàn)階段智能照明控制系統(tǒng)推廣受制于國產(chǎn)化程度較低，大部分需要進口，產(chǎn)品價格高等諸多因素。在這里呼吁，國家有關(guān)部門需要象支持節(jié)能光源一樣，大力支持國產(chǎn)智能照明控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，把相對成熟的小型控制系統(tǒng)、無線控制系統(tǒng)作為突破口，加強產(chǎn)品可靠性的管理，形成產(chǎn)業(yè)化，降低生產(chǎn)成本。成熟一批，推廣一批，逐步完善，最終使得我國智能照明控制系統(tǒng)達到國際水平，打開影響我國公共建筑節(jié)能事業(yè)發(fā)展的瓶頸。本文對建筑能耗、常用照明光源和照明控制方式進行了簡單的分析，并提出了在今后的公共建筑照明的設(shè)計和使用過程中，應(yīng)盡量選用高效節(jié)能的照明光源和高效的燈具，選用經(jīng)濟合理的智能控制方式，采取切實有效的措施，爭取把公共建筑照明能耗降低到更合理水平。

關(guān)鍵詞：公共建筑;能耗;高效照明;光源節(jié)能

一、建筑能耗

照明在公共建筑能耗中舉足輕重，因此在節(jié)能方面具有很大的挖掘潛力。伴隨世界經(jīng)濟的發(fā)展，人們通常會新修道路、公共設(shè)施，擴展居民區(qū)，這些措施都會相應(yīng)帶來照明設(shè)施的增加，甚至從太空中也能看到燈光強度的增加。有些科學(xué)家通過對夜間燈光的衛(wèi)星數(shù)據(jù)與國內(nèi)生產(chǎn)總值統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行比較，找到夜間燈光強度與一個國家的國內(nèi)生產(chǎn)總值存在關(guān)聯(lián)，來評估某國國內(nèi)生產(chǎn)總值的方法。

建筑能耗（包括建造能耗和使用能耗等）約占全社會總能耗的30%，而這還僅僅是建筑物在建造和使用過程中所消耗的能源比例，如果再加上建材生產(chǎn)過程中耗掉的能源（占全社會總能耗的16.7%），建筑總能耗大約占到社會總能耗的46.7%。我國現(xiàn)階段公共建筑單位建筑面積的耗電量為住宅的5～15倍，是建筑能源消耗的高密度領(lǐng)域。公共建筑面積占不到城鎮(zhèn)建筑總量的4%，但是卻消耗了建筑能耗總量的22%。除了設(shè)計上的原因，相對來說普通個人住宅的節(jié)能意識比較強。公共建筑用能比較集中，設(shè)計比較復(fù)雜，片面追求形式。在使用過程中，公共建筑因為是公用的，管理不到位、節(jié)能意識差等各種原因，造成能源和資源的浪費。再好的建筑，如果使用不好，建筑能耗還是會很大。據(jù)統(tǒng)計，有些節(jié)能綠色建筑在長期的使用過程中節(jié)約的能源價值要遠遠超出其前期投入的費用。照明在建筑中必不可少，公共建筑一般照明標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置較高，照明設(shè)施使用時間長，照明在公共建筑使用能耗占能耗總量的15%。采用高效節(jié)能照明光源和高效的燈具，選取合理的智能控制方式，在建筑節(jié)能中是必須采取的有效措施。

二、常用光源

1.白熾燈

電流通過固體加熱到白熾狀態(tài)而發(fā)光。光效一般為10—151m/W，顯色指數(shù)接近100，可瞬間點燃，易于調(diào)控光，壽命較短，售價低。白熾燈已經(jīng)被歐洲多數(shù)國家淘汰，我國雖然沒有給出淘汰的時間表，但對于這種低光效光源，正在逐漸被其他光源替代。

2.熒光燈

真空玻璃管內(nèi)涂熒光粉，管內(nèi)封人汞蒸汽和稀有氣體。通過兩極間弧光放電，發(fā)出可見光和紫外線。紫外線又激發(fā)管內(nèi)壁的熒光粉而發(fā)光。光效一般為50～1001m/W左右。色溫為2500K～6500K，顯色指數(shù)可達60～96，功率范圍4—200W，壽命長、售價稍高。需要通過電感鎮(zhèn)流器或電子鎮(zhèn)流器短時間預(yù)熱點燃并運行。包括：直管熒光燈、環(huán)管熒光燈、緊湊型熒光燈等。高效能T5細管熒光燈和T8三基色熒光燈光效可達901m/W以上，是現(xiàn)階段比較理想的節(jié)能光源。雖然我們現(xiàn)在能夠?qū)5、T8熒光燈進行調(diào)光，但是調(diào)光會引起色溫變化和光源壽命降低，再加上調(diào)光電子鎮(zhèn)流器和調(diào)光控制設(shè)備一次性投資費用較高等因素，使用時還需要慎重考慮。緊湊型熒光燈光效一般為50—7Olm/w左右。個別高效能緊湊型熒光燈（節(jié)能燈）光效甚至達到801m/W，是現(xiàn)階段另外一個比較理想的節(jié)能光源。節(jié)能燈可以調(diào)光，但是調(diào)光會引起色溫較大變化，光源壽命急劇降低。再加上可調(diào)光節(jié)能燈和調(diào)光控制設(shè)備的高額費用，在工程使用較少。

3.高壓鈉燈

在氧化鋁陶瓷放電管內(nèi)充鈉和氬，鎮(zhèn)流器接人電流，經(jīng)過預(yù)熱及鎮(zhèn)流器電路產(chǎn)生的反電勢使燈點燃，放電管內(nèi)的鈉蒸汽通過電極產(chǎn)生弧光放電，鈉原子激發(fā)后產(chǎn)生可見光。高效高壓鈉燈光效高達100～1401m/w，但是顯色指數(shù)約23～30。高顯色高壓鈉燈光效大約40～501m/W，顯色指數(shù)可高達80以上。對顯色沒有嚴(yán)格要求的空間，采用高效高壓鈉燈是很好的選擇。

4.高壓汞燈

采用透明石英玻璃做放電管，管內(nèi)充汞及氬氣，殼內(nèi)涂熒光粉。當(dāng)電流經(jīng)鎮(zhèn)流器與放電管接通后，使兩主電極間的弧光放電。汞原子激發(fā)后產(chǎn)生可見光和紫外線，紫外線照射熒光粉轉(zhuǎn)換為可見光。光效為30～501rrdW，顯色指數(shù)只有30～40。對比其他光源發(fā)展，高壓汞燈正在逐漸失去往日的風(fēng)采。7）光導(dǎo)照明系統(tǒng)主要由采光罩、光導(dǎo)管、漫射器三大部分組成。其工作原理是通過室外（一般在屋頂）的采光裝置捕獲室外的日光，并將其導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)部;然后經(jīng)過光導(dǎo)裝置強化并高效傳輸后，由漫射器將自然光均勻?qū)胧覂?nèi)需要光線的任何地方。它節(jié)約電力，但是受到屋頂防水工程復(fù)雜、占用空I司大，投資高等條件限制，無法大面積推廣。

5.光導(dǎo)照明系統(tǒng)

主要由采光罩、光導(dǎo)管、漫射器三大部分組成。其工作原理是通過室外（一般在屋頂）的采光裝置捕獲室外的日光，并將其導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)部;然后經(jīng)過光導(dǎo)裝置強化并高效傳輸后，由漫射器將自然光均勻?qū)胧覂?nèi)需要光線的任何地方。它節(jié)約電力，但是受到屋頂防水工程復(fù)雜、占用空I司大，投資高等條件限制，無法大面積推廣。

三、常用智能照明控制系統(tǒng)

智能照明控制系統(tǒng)是針對不同的時間、不同的亮度、不同的功能分布來對某一個區(qū)域或若干區(qū)域進行自動調(diào)節(jié)和控制的照明設(shè)備。通過定時控制、提供開啟保持和關(guān)閉延時功能、照度控制和調(diào)節(jié)，將照度控制在一定的范圍之內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)集中控制、統(tǒng)一管理和監(jiān)控的功能。它解決了傳統(tǒng)控制方式的布線復(fù)雜、場景照明單一、人工控制繁瑣、控制點分散、無法有效管理等問題。不但照度達到要求，舒適明亮，也實現(xiàn)了綠色節(jié)能。再結(jié)合科學(xué)的管理方式，能大量減少管理和維護人員，從而降低管理費用、提高工作效率和管理水平。

四、結(jié)束語

必須重視自然采光。外窗作為建筑的原始采光、通風(fēng)重要功能構(gòu)件，而后賦予了觀景的功能和建筑外立面景觀效果的功能。在一些公共建筑中，為追求華麗的外部及形式，外窗的功能已經(jīng)本末倒置。太陽散（漫）射光是最好的光線，太陽光直射照度高達幾萬1x，光線太強，甚至是眩光，在公共建筑中往往采用遮陽板和遮光簾的方式一“遮”了之。太陽光雖然存在從黎明、中午到黃昏;晴天、多云、陰天;東、西、高、低等等諸多變化，但它和公共建筑大部分使用時間段是吻合的，且量大面廣、無窮無盡。通過科技手段，把建筑外窗太陽直射光高效地轉(zhuǎn)換成太陽散射光，導(dǎo)入室內(nèi)需要光線的地方，并且把其他太陽散射光通過建筑外窗盡量多地導(dǎo)入室內(nèi)，是建筑照明節(jié)能最好和最廣闊的前景。