建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)探究

彭 晶 甘肅省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司工程師

照明是人類生活不可或缺的需求，同時(shí)，照明系統(tǒng)是建筑物的主要組成部分。隨著建筑行業(yè)的迅猛崛起，建筑的結(jié)構(gòu)和功能逐漸繁雜，對(duì)照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高。如果建筑照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)消耗大量的能源，只有將節(jié)能理念貫徹始終，才能最大限度地降低能源的消耗，為人類打造一個(gè)綠色、環(huán)保的生活環(huán)境，有利于建筑行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

1 建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

1.1 契合建筑自身特點(diǎn)

在設(shè)計(jì)建筑電氣照明節(jié)能系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)基于建筑物本身的狀況，以建筑特征、功能和布局為前提，比如中國(guó)的南北方地形和氣候存在明顯的差異，且建筑形式也存在巨大的差異，所以必須以當(dāng)?shù)亟ㄖ?gòu)造的差異為依據(jù)進(jìn)行電氣照明的節(jié)能設(shè)計(jì)，保證其科學(xué)、合理。在北方，冬天的溫度較低，且冬季時(shí)間較長(zhǎng)，晝短夜長(zhǎng)現(xiàn)象嚴(yán)重，人們對(duì)照明的需求較大，在進(jìn)行建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，要選用長(zhǎng)時(shí)間、低耗能的設(shè)計(jì)，在選擇電氣照明材料以及進(jìn)行布局時(shí)，也要根據(jù)建筑本身的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的[1]。

1.2 符合建筑企業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益

在進(jìn)行建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，要進(jìn)行綜合分析，將諸多因素考慮在內(nèi)，要從高效、節(jié)能和整體經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，倘若一味地追求高效節(jié)能，導(dǎo)致照明布局極其復(fù)雜，就會(huì)造成建筑設(shè)計(jì)的預(yù)算超支，無(wú)法達(dá)到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。如果在進(jìn)行建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有將節(jié)能和實(shí)際情況相結(jié)合，就會(huì)降低建筑企業(yè)的整體效益。例如，在普通民用建筑中采用成本較高的高端節(jié)能電氣照明設(shè)備，雖然能滿足高效、節(jié)能的設(shè)計(jì)理念，但是沒(méi)有考慮整體經(jīng)濟(jì)效益的原則，普通的民用建筑無(wú)法承擔(dān)電氣照明設(shè)備的成本，說(shuō)明設(shè)計(jì)方案不切實(shí)際，建筑企業(yè)也不會(huì)采納。若一味地壓縮成本，采用低價(jià)、劣質(zhì)的電氣照明設(shè)備，雖會(huì)降低前期投入成本，但是卻增加了后期維修成本和能耗成本。因此，在進(jìn)行建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，要從實(shí)際出發(fā)，同時(shí)滿足高效、節(jié)能和整體經(jīng)濟(jì)效益兩大原則，促進(jìn)建筑行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展[2]。

1.3 綠色照明的原則

近年來(lái)國(guó)家不斷倡導(dǎo)綠色設(shè)計(jì)理念，對(duì)建筑的綠色節(jié)能方面要求愈加嚴(yán)格。在公共建筑的能耗中照明系統(tǒng)的能耗所占比重較高，因此，綠色照明勢(shì)在必行。在進(jìn)行綠色照明設(shè)計(jì)時(shí)，要以其運(yùn)用效率為根據(jù)，不但要滿足建筑空間的照明訴求，還要降低能耗。一方面，在設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)從建筑物的內(nèi)部空間出發(fā)，在滿足基本照明的前提下，最大限度地降低照明設(shè)備的數(shù)量。另一方面，在選擇照明設(shè)備時(shí)，要選擇損耗低、高效能的照明設(shè)備，將照明系統(tǒng)的電能消耗量降到最低。如果照明設(shè)計(jì)方案科學(xué)、合理，并且能夠科學(xué)布置照明設(shè)備，便可以實(shí)現(xiàn)節(jié)省能源的目標(biāo)，推動(dòng)建筑事業(yè)的長(zhǎng)效發(fā)展。

2 建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)劃

對(duì)于建筑物電氣系統(tǒng)而言，照明系統(tǒng)是不可缺少的組成部分，在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作時(shí)，要充分將節(jié)能思想落實(shí)到設(shè)計(jì)中，加大節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用力度，使用盡可能多的節(jié)能設(shè)施減少建筑總體能源消耗，在滿足人們生活方面訴求的基礎(chǔ)上，為人們打造低能耗的優(yōu)良環(huán)境[3]。

2.1 科學(xué)合理制定照明計(jì)劃，達(dá)成總體節(jié)能目標(biāo)

在設(shè)計(jì)照明節(jié)能系統(tǒng)時(shí)，為確?？傮w的節(jié)能成效，必須保證照明方案的科學(xué)、合理，如果沒(méi)有一個(gè)科學(xué)、合理的照明方案，就無(wú)法保障照明的節(jié)能效果。照明系統(tǒng)作為建筑電氣系統(tǒng)的重要組成部分，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要從全局出發(fā)，做到統(tǒng)籌管理，將建筑物的空間架構(gòu)與光照時(shí)間都考慮在內(nèi)。建筑物內(nèi)部實(shí)際照明需要各有差異，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要考慮多方需求。例如，在建筑物的公共長(zhǎng)廊，選擇聲控?zé)簦跊](méi)有人的時(shí)候燈會(huì)處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)有人通行時(shí)，可以利用聲控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。此外，在設(shè)計(jì)建筑電氣照明節(jié)能系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)綜合考量建筑物內(nèi)部的色調(diào)與裝飾，照明環(huán)境會(huì)在很大程度上受建筑物內(nèi)部裝修色調(diào)的影響，若建筑物內(nèi)部色調(diào)較淺，可使用功率低的照明設(shè)施。為此，以能源節(jié)省為基礎(chǔ)，建筑物內(nèi)部色調(diào)應(yīng)當(dāng)以淺色為主。

2.2 合理增大建筑物采光面積，科學(xué)運(yùn)用導(dǎo)光系統(tǒng)

在設(shè)計(jì)建筑物內(nèi)部節(jié)能照明系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)從根源考慮，盡可能地減少人們對(duì)電氣照明的需求，充分利用太陽(yáng)光照，減少照明設(shè)備的使用范圍和運(yùn)用時(shí)長(zhǎng)，從總體層面改進(jìn)照明體系。一方面，在設(shè)計(jì)建筑物節(jié)能照明系統(tǒng)時(shí)，門(mén)、窗戶與公共范圍的設(shè)計(jì)要做到科學(xué)、合理，通過(guò)科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)盡可能增大建筑物采光面積，確保陽(yáng)光直接照進(jìn)建筑物內(nèi)。例如，在選取玻璃的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)使用透光性優(yōu)良的玻璃材料，在確保玻璃隔熱功能達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，盡可能增多建筑物內(nèi)的采光時(shí)間。另一方面，在進(jìn)行建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能壓縮運(yùn)用電能設(shè)施的時(shí)長(zhǎng)，在總體上提高建筑物內(nèi)的光照成效，可依托外部設(shè)施比如導(dǎo)光系統(tǒng)。當(dāng)建筑物因?yàn)榈乩硪蛩氐貌坏疥?yáng)光直射時(shí)，可以考慮使用導(dǎo)光系統(tǒng)，通過(guò)反射與折射將光導(dǎo)進(jìn)建筑物內(nèi)部，提高總體的采光成效[4]。

2.3 合理運(yùn)用節(jié)能型燈具與高效光源

照明是人類生活、工作最基本的需求，建筑內(nèi)人們對(duì)照明設(shè)備的需求量往往較大。照明設(shè)備功效受照明設(shè)備性能、設(shè)備規(guī)格、設(shè)備材料的影響，所以在選擇燈具時(shí)，應(yīng)該選擇節(jié)能效果較好的照明設(shè)備，在保證國(guó)家規(guī)范要求的照度和照明功率密度值的前提下，選擇能源消耗較低的照明設(shè)施，以取得理想的照明成效。一方面，在選取照明設(shè)施的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)低碳、低能耗的準(zhǔn)則，市場(chǎng)上照明設(shè)備的種類較多且比較復(fù)雜，每種照明設(shè)施均有適合的場(chǎng)所。在設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)從全局出發(fā)，選擇性能優(yōu)良的照明設(shè)備，由于對(duì)照明設(shè)備的需求量較大，為了最大限度地降低照明設(shè)備的成本，可以選用固定供應(yīng)商，這樣就能保證照明設(shè)備的售后。另一方面，在進(jìn)行建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，需要選擇高效的光源。例如，辦公建筑內(nèi)燈具可選用稀土三基色熒光燈具配電子鎮(zhèn)流器，商業(yè)建筑內(nèi)可選LED燈具，室外亮化和景觀照明采用LED燈具。

2.4 優(yōu)化照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制

建筑物的使用功能不同，對(duì)照明的需求也不同，在進(jìn)行建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，只有形成綜合多樣化的照明控制系統(tǒng)，才能做到照明節(jié)能。例如，在大型商場(chǎng)（商場(chǎng)、電影院）對(duì)電能設(shè)備采取的是集中控制的形式，在建筑物的走道采取聲控系統(tǒng)，使每個(gè)光源開(kāi)關(guān)都能達(dá)到節(jié)能照明的目的，避免浪費(fèi)光源。應(yīng)該根據(jù)建筑物的不同進(jìn)行照明控制，控制形式包括集中照明、分區(qū)照明以及局部照明，形成一套完整的、科學(xué)的照明系統(tǒng)。在照明控制中，要發(fā)揮自然光的價(jià)值，充分利用綠色能源，科學(xué)、合理利用自然光。

在進(jìn)行建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證整體的照明效果，保證各類建筑能夠根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行自動(dòng)化控制以及自動(dòng)維護(hù)管理，應(yīng)將自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用其中。依據(jù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，根據(jù)建筑物內(nèi)部的實(shí)際需求調(diào)節(jié)照明效果，將電能消耗降到最低。例如，自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的傳感器能夠獲得照明條件，即照明控制系統(tǒng)捕捉到建筑室內(nèi)的照明條件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電能設(shè)備的自動(dòng)化控制，控制電能設(shè)備的關(guān)閉與開(kāi)啟。在進(jìn)行建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，需要選擇質(zhì)量較好的且科學(xué)、合理的啟動(dòng)設(shè)備，傳統(tǒng)的啟動(dòng)設(shè)備在使用過(guò)程中，具有電能消耗較大且噪聲污染較大的弊端。所以，為了降低啟動(dòng)設(shè)備的能耗，應(yīng)該引進(jìn)先進(jìn)的啟動(dòng)設(shè)備，既可以保證節(jié)能，又能降低噪聲污染。此外，還可以采用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，及時(shí)檢測(cè)到照明設(shè)備的安全故障問(wèn)題（漏電問(wèn)題等），延長(zhǎng)照明設(shè)備的使用壽命，降低更換照明設(shè)備的幾率[5]。

2.5 智能化照明系統(tǒng)

隨著建筑電氣照明系統(tǒng)功能的不斷發(fā)展，當(dāng)前很多電氣設(shè)備都可以和互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)進(jìn)行連接。如果在建筑照明系統(tǒng)中應(yīng)用智能控制系統(tǒng)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電氣設(shè)備的運(yùn)行控制，同時(shí)也可以監(jiān)控其運(yùn)行情況。此外，目前很多智能照明系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生炫光，其燈具發(fā)散出來(lái)的光線也比較柔和，且分布面積非常均勻，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的節(jié)能效果。舉例來(lái)說(shuō)，目前很多家庭裝修中都應(yīng)用了AISAC-8000智能控制系統(tǒng)，應(yīng)用該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)照明燈具的場(chǎng)景組合、定時(shí)控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。應(yīng)用智能控制系統(tǒng)還可以對(duì)家用電氣設(shè)備中的燈具進(jìn)行管理和控制，并根據(jù)氣候和時(shí)間的變化不斷對(duì)其進(jìn)行調(diào)整和控制，這樣可以有效節(jié)約電能。在智能控制系統(tǒng)的作用下可以借助傳感器設(shè)備來(lái)調(diào)節(jié)燈具光照強(qiáng)度，通過(guò)自然光強(qiáng)度對(duì)人工照明強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整，將智能控制系統(tǒng)應(yīng)用于建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)中，能自動(dòng)調(diào)節(jié)照明設(shè)備，無(wú)需浪費(fèi)大量的人力資源，從而有效降低人工成本。

3 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)的能源總消耗中，建筑能耗所占比例逐年增高，建筑行業(yè)從業(yè)人員應(yīng)積極響應(yīng)國(guó)家節(jié)約能源、降低能耗、綠色可持續(xù)發(fā)展的政策要求。建筑能耗中照明能耗所占比例將近30%，因此進(jìn)行照明節(jié)能設(shè)計(jì)十分有必要。本文分析了建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)的原則，并結(jié)合自身設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)提出了具體的設(shè)計(jì)方案，以供參考。