建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)的探討

趙斌　胡立業(yè)

摘要：隨著國(guó)家對(duì)建設(shè)經(jīng)濟(jì)環(huán)保型和能源節(jié)約型社會(huì)的倡導(dǎo)，走能源節(jié)約的可持續(xù)發(fā)展之路將是我國(guó)未來的主要發(fā)展趨勢(shì)。照明消耗是建筑能源消耗中所占比重較大的一種，倘若在保證系統(tǒng)基本功能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，能采用一些方式、方法有效降低照明消耗，實(shí)現(xiàn)建筑電氣照明節(jié)能，這樣以來既符合我國(guó)的發(fā)展理念，又會(huì)大大降低建筑的總體能耗。

關(guān)鍵詞：建筑；電氣；節(jié)能設(shè)計(jì)；原則

前言

隨著建設(shè)節(jié)能環(huán)保型社會(huì)理念在我國(guó)的不斷滲透，走資源節(jié)約的可持續(xù)發(fā)展之路成為我國(guó)未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。我國(guó)幅員遼闊，資源豐富，但同時(shí)人口壓力大，資源人均持有量較少，對(duì)各種能源仍有很大的需求。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)改革的不斷深化和社會(huì)的發(fā)展，人民的生活水平極大改善，對(duì)能源的需求指數(shù)也在不斷攀升，人民對(duì)能源的需求量與能源供給量之間的差距日益拉大。尋求能源節(jié)約型道路，成為社會(huì)的的普遍共識(shí)。在建筑能耗中，建筑照明節(jié)能已經(jīng)成為降低建筑總體耗能的不容忽視一部分。據(jù)統(tǒng)計(jì)，照明用電消耗在建筑領(lǐng)域的所有電能消耗中占15%～25%，而這部分的電能一部分用于照明消耗，另一部分則損失在了整個(gè)照明系統(tǒng)的其它方面，我們將這部分的電能損失稱為電能逸損。那么，在用電高需求的情況下，如何做到最大限度的電能節(jié)約就尤為重要。

一、建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)的原則

1.滿足建筑的功能要求

建筑工程照明系統(tǒng)首先要滿足建筑物空間、通道照明照度等建筑所需要的照度，為這些空間和通道的照度提供可靠保證。另外，照明系統(tǒng)照度必須結(jié)合特殊建筑的特征，滿足這些建筑對(duì)照明照度的要求。比如娛樂場(chǎng)所用電負(fù)荷量很大，要考慮其電氣設(shè)施的用電負(fù)荷情況，餐廳對(duì)照明照度的要求很高，可根據(jù)餐廳空間范圍對(duì)照明亮度做出調(diào)整。

2.綠色照明原則

綠色照明是建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)的最為重要的環(huán)節(jié)。在滿足居民日常生活、工作需要的光照前提下，實(shí)現(xiàn)照明能耗的最小化即綠色照明。綠色照明的實(shí)現(xiàn)同時(shí)還要考慮到建筑的經(jīng)濟(jì)性，不能為了追求節(jié)約能源就一味的擴(kuò)大工程成本。與此同時(shí)，建筑的綠色照明必須符合居民對(duì)光照強(qiáng)度的基本需求，不能影響居民的日常生活。同時(shí)，照明燈的布置應(yīng)當(dāng)符合一定的美學(xué)原則和科學(xué)原則，在照明燈數(shù)量不變的前提下，實(shí)現(xiàn)最好的光照效果。

3.設(shè)計(jì)必須考慮節(jié)省無謂的能源消耗

通過對(duì)建筑物功能的深入研究，找到無關(guān)建筑功能發(fā)揮的能源消耗，采取一定措施有效降低照明電氣的能源消耗。比如傳輸電能線路上的有功損耗以及變壓器的功率損耗都與建筑功能的發(fā)揮沒有關(guān)系，是無用能量，設(shè)計(jì)中可充分將這些因素考慮進(jìn)去，節(jié)省無謂的能源損耗，最大限度節(jié)能降耗。

4.合理選擇照明標(biāo)準(zhǔn)

降低建筑總體消耗的另一有效措施是合理布局電氣照明系統(tǒng)，一般來說，對(duì)電氣系統(tǒng)合理布局能降低建筑總消耗量的4%上下。為減少輸電線路上的電能消耗，可以采用電阻率較低的導(dǎo)線，并且通過合理的布局線路來減小導(dǎo)線的總體長(zhǎng)度。燈具的開關(guān)也會(huì)消耗一定的電能，做好開關(guān)的調(diào)節(jié)也有利于減少能源的消耗。例如，對(duì)于臥室的燈具就可以采用調(diào)節(jié)式的開關(guān)，而過道走廊的開關(guān)則可以采用聲控、燈控開關(guān)，有效減少能源的浪費(fèi)。照明方式的選擇應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑的自然采光情況及照明的需求進(jìn)行選擇。常用的照明方式有一般照明、局部照明和混合照明這三種方式。此外，在建筑中還應(yīng)該有效利用自然光，可以通過現(xiàn)代的科技手段加大對(duì)自然光的利用程度，最終實(shí)現(xiàn)建筑采光的節(jié)能性。

二、提高建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)的措施

1.對(duì)供配電線路進(jìn)行合理優(yōu)化

配電線路是連接供配電系統(tǒng)與負(fù)荷中心的橋梁，線路消耗是供配電系統(tǒng)的電能損耗的重要部分，所以，縮短變配電所與負(fù)荷中心的距離，選擇最優(yōu)線路分配方案，減少線路能源損耗。優(yōu)化供配電系統(tǒng)的線路，主要有以下幾種措施：

（1）優(yōu)化線路材質(zhì)選擇。由于電阻率直接影響著線路損耗，所以通常選用電阻率較小的銅芯導(dǎo)線作傳輸介質(zhì)。

（2）降低傳輸路徑。線路的傳輸距離是影響線路損耗的又一大因素，距離越長(zhǎng)，線路的損耗越大，因此，在進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，盡量將供配電系統(tǒng)與負(fù)荷中心相鄰，有效的縮短路徑長(zhǎng)度。

（3）限制電機(jī)的空載運(yùn)轉(zhuǎn)。在我們的供配電系統(tǒng)中，通常會(huì)采用功率因數(shù)較高的同步電機(jī)取代異步電機(jī)，以避免電動(dòng)機(jī)或者其他電力設(shè)備工作會(huì)出現(xiàn)空載運(yùn)轉(zhuǎn)的情況，而導(dǎo)致電能無法得到有效利用，造成線路過多電能損耗。

2.設(shè)置合理的光源控制方式

通過開關(guān)來控制光源的使用與關(guān)閉即為光源的控制，手動(dòng)控制、聲音控制、光線控制、電腦操控等都屬于光源控制方式。這些控制方式都是為了在不同的場(chǎng)合，不同的時(shí)間下，方便用戶操作，并且達(dá)到節(jié)能的目的。

在單人間、辦公室等建筑面積較小的地方，采用一對(duì)一開關(guān)控制光源或者一對(duì)多開關(guān)控制光源的方式控制照明設(shè)備，方便、簡(jiǎn)單、省時(shí)省力。

不同于建筑面積較小的場(chǎng)合，當(dāng)建筑面積較大時(shí)，光源控制也發(fā)生了變化，通常采取分組控制的方式。這種場(chǎng)合，根據(jù)窗戶的位置，合理分配燈具的布局，在靠近窗戶的位置，可以少設(shè)置一些照明設(shè)別，在離窗戶較遠(yuǎn)，自然光照射不足的地方，可適當(dāng)多布置一些照明設(shè)備，這樣使人工照明和自然光結(jié)合起來滿足照明需求，達(dá)到節(jié)能的目的。在有條件的情況下，可以采取更先進(jìn)的方式，利用光線傳感器，感應(yīng)室內(nèi)光線的變化，自動(dòng)調(diào)整照明強(qiáng)度，充分利用自然光，并且還能使室內(nèi)照明更穩(wěn)定。

使用光電自動(dòng)開關(guān)或者定時(shí)開關(guān)來進(jìn)行控制是室外照明的常用方式。例如路燈的開關(guān)，到了一定時(shí)間自動(dòng)打開，使用一段時(shí)間之后再自動(dòng)關(guān)閉。

當(dāng)在走廊、廁所等不需要長(zhǎng)時(shí)間照明的特殊場(chǎng)合時(shí)，可以使用聲光控開關(guān)，有人時(shí)通過聲音來控制燈具的開關(guān)，沒人就自動(dòng)關(guān)閉。

3.照明節(jié)能燈具設(shè)計(jì)及選用

我們通常所說的燈具包括兩種，一是能夠改變光源光線的設(shè)備，二是能夠改變光色的設(shè)備。燈具的選取與使用對(duì)于提高照明效果具有非常顯著的作用，受到了廣大用戶的好評(píng)。當(dāng)前，燈具的種類多種多樣，常見的有帶保護(hù)罩的格柵式、透明式、棱鏡式、磨砂式等等。它們的效率是不同的。磨砂或棱鏡保護(hù)罩式反射率只有55%，格柵式為60%，透明式為65%，控照式（或開敞式）為75%。即使是形狀一樣的燈具，當(dāng)使用不同的材料制造時(shí)其對(duì)光線產(chǎn)生的作用也具有相當(dāng)大的差異性。節(jié)能燈具有以下幾個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)：其一，增強(qiáng)了照明效果。其二，提高了電能的利用率，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目的。其三，能夠更加長(zhǎng)久的使用，比白熾燈具有更長(zhǎng)的壽命。其四，降低了光污染，減輕紫外線等不可見光對(duì)人體的危害。綜上所述，使用燈具可以大大的提高照明效果，節(jié)省了能源，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

三、結(jié)束語

綜上所述，電氣照明節(jié)能是人類社會(huì)走可持續(xù)發(fā)展道路的必然選擇，與此同時(shí)它可以有效推動(dòng)我國(guó)建筑企業(yè)的發(fā)展與營(yíng)利。建筑電氣照明的節(jié)能設(shè)計(jì)是必需的，也是具有一定挑戰(zhàn)性的。應(yīng)全面考慮高效率和低成本，選用較為先進(jìn)的節(jié)能環(huán)保電器設(shè)備，并采用優(yōu)質(zhì)的低碳理念，將電氣照明的節(jié)能切實(shí)的應(yīng)用于設(shè)計(jì)和施工中，真正實(shí)現(xiàn)全社會(huì)的節(jié)能減排。當(dāng)然，我們還應(yīng)進(jìn)一步深入挖掘可再生資源，擴(kuò)大電力供應(yīng)的能源范圍，取自于自然，回歸于自然，從而大大提高綠色建筑的開發(fā)與可持續(xù)性發(fā)展。

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