浅谈建筑照明电气节能设计在民用建筑工程中的应用
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作者: 毕德宁 张强
摘 要： 能源问题已成为全球共同关注的问题，能源短缺成为制约经济发展的重要因素。作为建筑第二大能耗项目的照明，除了自身消耗的电能外，照明灯具产生热量又是建筑第一大能耗项目“采暖、空调”的主要热源之一。因此，照明电气节能是建筑节能的重要组成部分，照明电气节能设计已逐步受到人们的重视。
关键词： 照明电气； 节能； 设计
中图分类号： TU201.5 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2011）01-0033-01
一、建筑照明电气节能设计的原则
①满足建筑物的功能。②考虑实际经济效益。③节省无谓消耗的能量。因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
二、建筑照明电气节能设计的主要措施
实施照明电气节能，首先要了解“照明”的含义，它包含“天然采光”和“人工照明”，太阳能取之不尽，用之不竭，所谓的“照明节能”是指节约“人工照明”。因此，不需要“人工照明”的照明最节能。于是就有了太阳能灯具的出现，即白天把太阳能吸收储存起来，晚上再把储存的能量转化为光能，用于照明。由此可见：太阳能灯具最节能。但是到目前为止尚未得到大面积推广，原因是其初始投资相对较高，是否值得，还需要经过一番经济技术比较。因此，节能还需要有经济性。“人工照明”节能设计的主要措施有以下几种：
（一）选择合理的照明方式
根据照明不同需求，可将照明方式分为：一般照明、局部照明和混合照明。一般照明是指为照亮整个场所而设置的均匀照明；局部照明是指特定视觉工作用的、为照亮某个局部而设置的照明；混合照明就是以上两者的结合，当一般照明或局部照明都无法满足某些特殊场所的需要时，可以采取这种照明方式。
（二）合理选择光源
光源的选择主要考虑光效、色温、显色指数、光源寿命、启动点燃和再启动时间等光电特性指标，以及价格和安装场所等要素。
①选用直管荧光灯。办公室主张采用T8或T5稀土三基色直管荧光灯管。这是由于T8或T5灯管具有更高的显色指数和光效，光衰小、寿命长、用汞量少，更符合节能、环保要求。门厅、走廊等场所采用紧凑型荧光灯替代以往的白炽灯，达到节约能源的目的。
②具安装高度较高的场所宜选用金卤灯，也可选用中显色高压钠灯。
③热敷设光源由于光效低，寿命短，所以要限制使用。
④疏散指示灯、出口标志灯等的光源应优先选用场致发光板及发光二级管（LED）。
（三）高效节能照明灯具的选用
灯具按光通量在上下空间分布比例分为五类：直接型、半直接型、全漫射型、半间接型和间接型。①灯具的结构应便于安装、维护和更换光源。一般办公区优先选用直接式灯具，在有吊顶的办公场所优先选用高光效格栅灯具。②合理选择灯具的配光。
（四）高效节能电器附件的选用
①使用节能电感镇流器和电子镇流器
推广使用低能耗性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等。一般电感式镇流器自身能耗为光源的10%-15%，而电子镇流器本身能耗极低，并且有恒功率输出的特点。对于一体化节能灯和单端小功率荧光灯（功率不大于25W），由于对它们的谐波要求、异常保护功能以及预热要求均比较低，应优选电子镇流器。对于25W~65W的直管荧光灯，优选节能型电感镇流器。
②实行单灯电容补偿
灯具单灯补偿就是在每套灯具上并联一个电容器进行补偿，将荧光灯、气体放射灯功率因数均提高到0.9以上，这样既能减少电路无功功率，又能降低线损和电压损耗，同时由于线路电流的降低，还可以减小导线的截面面积。
三、其它建筑照明电气节能设计措施
1.充分利用自然光，节省照明用电是照明节能的重要途径之一。
2. 合理确定照度及功率密度值。进行照明设计之前应先了解工程概况，根据工程性质、功能、环境、规模，确定主要房间及场所的标准照度值和功率密度值（LPD）,以判断照明设计是否满足要求的标准依据。
3. 选择合理的照明控制方式。在照明设计中，照明的控制方式对照明节能同样起到了重要作用。照明控制应根据建筑物的建筑特点、建筑功能、使用要求等具体情况，对照明系统进行合理有效的控制。
①每个照明开关所控光源数不宜太多。每个房间的灯开关数不宜少于2个（只设置1只光源的除外）。
②房间或场所装设有两列或多列灯具时，宜按下列方式分组控制：所控灯列与侧窗平行分组；生产场所按车间、工段或工序分组；电化教室、会议室、多功能厅、报告厅等场所，按靠近或远离讲台分组。
③居住建筑有天然采光的楼梯间、走道的照明宜采用节能自熄开关。
④公共建筑和工业建筑的走廊、楼梯间、门厅等公共场所的照明，宜采用集中控制，并按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制措施。
⑤旅馆每间（套）客房应设置节能控制型总开关；旅馆的门厅、电梯大堂和客房层走廊等场所，采用夜间定时降低照度的自动调光装置。
⑥医院病房走道夜间应能关掉部分灯具。
4. 合理设计照明线路，减少供电线路上的损耗。影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。大多数照明电压为220V，供电方式有单相两线、两相三线、三相四线等几种方式。三相四线式供电比其它方式线路损耗小得多，因此，照明系统应尽可能采用三相四线制供电。另外，照明配电箱应设在靠近照明负荷中心且便于维护的位置。
5. 提高照明系统的功率因数。建筑照明系统中的部分用电设备，如变压器、气体放电光源中的镇流器等会产生无功功率，影响电能的有效利用，可以采取提高设备的功率因数的方法降低。荧光灯采用电子或电感镇流器；气体放电灯宜单灯安装补偿电容器；变压器低压侧采用集中电容器补偿。这些方法能使设备和线路上的无功功率传输减少，达到节能的目的。
四、结语
通过以上分析，可以发现加大建筑照明电气工程的节能设计与应用在现实生活中是很必要的。我们每个设计人员，都应努力学习新技术、新方法，依靠自身掌握的先进科技知识，让建筑照明电气节能在建筑工程施工与设计中得到更广泛的应用。
参考文献：
[1] 建筑照明设计标准.GB50034-2001.
[2] 北京照明学会照明设计专业专业委员会编.照明设计手册（第二版）[M].中国电力出版社.
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