基于建筑照明的節(jié)能問題分析與探索

【關(guān)鍵詞】電氣節(jié)能是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，對電氣節(jié)能提出來越高的要求。在可持續(xù)發(fā)展的方針指導(dǎo)下環(huán)保措施也日益重要。本文首先論述了照明節(jié)能的意義，然后從選擇優(yōu)質(zhì)電光源、合理選擇照明燈具、合理地照明設(shè)計、合理選擇照明控制方式等多個方面分析研究了建筑照明設(shè)計的節(jié)能策略，以供同行工程師參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】照明節(jié)能； 燈具；鎮(zhèn)流器；照明方式；

前言

隨著社會的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，照明與人們的生活越來越密不可分。面臨我國資源和能源消耗的現(xiàn)狀，實施照明節(jié)能技術(shù)，不僅有利于普通百姓的生活，給百姓帶來實惠，它更關(guān)乎國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。因此，廣大工程技術(shù)人員應(yīng)努力學(xué)習(xí)先進(jìn)節(jié)能技術(shù)，結(jié)合方案比較，優(yōu)先采用經(jīng)濟(jì)性良好的照明方案。從技術(shù)上保障業(yè)主的利益，力爭獲得業(yè)主的支持，這樣才能使照明節(jié)能方案得到有效實施，達(dá)到綠色、環(huán)保的目的。

1 要合理選擇照明燈具

節(jié)能照明光源原則：高度較低房間，如辦公室、教室、會議室及儀表、電子等生產(chǎn)車間宜采用細(xì)管徑直管形熒光燈；商店營業(yè)廳宜采用細(xì)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；高度較高的工業(yè)廠房，應(yīng)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(xì)管徑熒光燈；一般照明場所不宜采用熒光高壓汞燈，不應(yīng)采用自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈；一般情況下，室內(nèi)外照明不應(yīng)采用普通照明白熾燈，在特殊情況下需采用時，其額定功率不應(yīng)超過100W。 選擇燈具時，除考慮環(huán)境光分布和限制眩光的要求外，還應(yīng)該考慮燈具的效率，選擇高光效燈具。例如學(xué)校教室最早采用的雙端直管型熒光燈梯形控罩式燈具，是鐵皮涂白色油漆制成，其配光不合理，燈下桌面照度高，二燈中間桌面上照度低，燈具效率約為70％左右。當(dāng)改進(jìn)后，選用拋光氧化鋁制作的雙曲面燈具，使光分配成為蝙蝠翼型配光，該材料反射系數(shù)提高了，燈具效率提高后可達(dá)到82％。根據(jù)燈具特征，吸頂式燈具和懸吊式燈具相比嵌入式和壁式燈具的光利用率較高。所以采用良好的燈具也是一種節(jié)能辦法。

2 推廣節(jié)能型鎮(zhèn)流器

通常電感鎮(zhèn)流器雖然可起到鎮(zhèn)流作用，但消耗的電能相當(dāng)于匹配的熒光燈功率的20%，且功率因數(shù)低（cosФ=0.4~0.6）、噪音大、頻閃嚴(yán)重。電子鎮(zhèn)流器可使系統(tǒng)光效提高15%，節(jié)電20%以上，功率因數(shù)可達(dá)0.9以上，線路損耗會相應(yīng)減少。由于利用高頻點火，使其兼有啟動速度快、無噪音、無頻閃的優(yōu)點。每只電子鎮(zhèn)流器功耗約2.5W。1000只普通型40W熒光燈使用電子鎮(zhèn)流器全年至少可節(jié)電：ΔP=1000×（40×20%-2.5）×365×6×10-3=12045（kW/h）由上述分析得出結(jié)論：采用新型電子鎮(zhèn)流器與新型高效熒光燈管配套可大面積地節(jié)約電能。

3 要合理選擇照明控制方式

體育館、影劇院、候車廳、報告廳等公共場所可以采取分組開關(guān)方式或調(diào)光方式控制，按需要調(diào)整照度，有利于節(jié)能。公共建筑和工業(yè)建筑的走廊、樓梯間、門廳等公共場所，宜采用集中控制，或按建筑使用條件和天然采光狀況采用分區(qū)、分組控制。例如工廠車間高大設(shè)備較多，燈具布置時，應(yīng)當(dāng)考慮高大設(shè)備對照明的影響，燈具布置應(yīng)躲開高大設(shè)備，車間生產(chǎn)線一般要求有較高的照度。功能復(fù)雜類廠房宜采用廠房一般照明與通道、設(shè)備或生產(chǎn)線局部照明相結(jié)合的混合照明方式。屋面采用金屬鹵化物燈具，通道、設(shè)備或生產(chǎn)線局部照明燈具采用節(jié)能型熒光燈。廠房內(nèi)應(yīng)按車間、工段或生產(chǎn)線工藝流程進(jìn)行照明分區(qū)控制，適當(dāng)增加照明開關(guān)，每個照明開關(guān)控制燈具不宜太多，控制箱要設(shè)置在便于工作人員操作的通道上。警衛(wèi)照明回路單獨(dú)集中控制。旅館的每間客房應(yīng)設(shè)置鑰匙或門卡鎖式節(jié)能控制總開關(guān)，控制客房全部照明用電。居住建筑樓梯間、走道的照明，宜采用節(jié)能自熄開關(guān)（應(yīng)急照明除外）。天然采光良好的場所，按該場所照度自動關(guān)燈或調(diào)光；個人使用的辦公室采用人體感應(yīng)式或動靜感應(yīng)等方式自動開關(guān)燈；旅館門廳、電梯大廳和客房層走廊等場所，采用夜間定時降低照度的自動調(diào)光裝置。每個照明開關(guān)控制燈的數(shù)量不要過多，以便管理和節(jié)能。

4 合理地照明設(shè)計分析

合理地選用照明線路。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(dǎo)線截面積。大多數(shù)照明電壓為220V，照明系統(tǒng)可由單相二線、兩相三線、三相四線三種方式供電。把單相改為兩相三線或三相四線制，線損可以比原來下降75%~80%。因此，照明系統(tǒng)應(yīng)盡可能采用三相四線制供電。合理選擇照度和照明方式。為特定的用途選擇適當(dāng)?shù)恼斩龋饕紤]的因素是：視覺功效、視覺滿意度、經(jīng)濟(jì)水平和能源的有效利用。照明方式的選擇：①工作場所通常設(shè)置一般照明；②同一場所的不同區(qū)域有不同照度要求時，應(yīng)采用分區(qū)照明；③對部分作業(yè)面照度要求較高，但作業(yè)面密度又不大的場所，如只裝設(shè)一般照明，會大大增加安裝功率，應(yīng)采用混合照明方式，通過增加局部照明的方式來提高作業(yè)面照度，以節(jié)約能源。例如，在無吊頂天棚的布燈，這種情況多以規(guī)則與不規(guī)則“井”字梁居多，梁高約0.5m左右，通常的措施是在梁空中安吊燈，但問題在于若采用枝型白熾吊燈，電能消耗較大，且光色也不夠理想。若采用可變枝型節(jié)能熒光燈為光源的管吊式花燈，使用后照明效果很好，與白熾燈相比節(jié)電效果顯著（這種燈可根據(jù)受照面積的大小及建筑標(biāo)準(zhǔn)的高低而適當(dāng)增減枝數(shù)，以滿足不同的照度要求）。充分利用天然光。天然光線高顯色性與明亮的優(yōu)點仍是人工光源難以取代的，要充分的利用，因此就要合理地設(shè)計照明開關(guān)。例如學(xué)校的教室或?qū)懽謽堑霓k公室等場所，在靠近窗處就要充分的利用天然光，在遠(yuǎn)離窗戶的地方不要一開燈就全部的開關(guān)都動作，隨需要而開燈從而節(jié)約電能。另外，充分利用室內(nèi)受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率。有效采用照明節(jié)能配電措施。照明配電箱設(shè)置在靠近照明負(fù)荷中心，以減少分支線路長度；氣體放電燈配電感鎮(zhèn)流器時，應(yīng)設(shè)置電容補(bǔ)償，提高效率因數(shù)達(dá)到0.9以上；降低照明線路電流值，以降低線路能耗和電壓損失。在配電線路的設(shè)計上，適當(dāng)加大電纜截面，不僅可以減少因線路較長引起的電壓降，同時由于壓降小，線路損耗也小，系統(tǒng)穩(wěn)定性提高，既延長了整個系統(tǒng)的壽命，同時還節(jié)約了電能。

5 其他照明節(jié)電措施分析

分戶計量。居住建筑應(yīng)按戶設(shè)置電能表；工廠在有條件時宜按車間設(shè)置電能表；辦公樓宜按租戶或單位設(shè)置電能表。嚴(yán)格控制用電指標(biāo)。按選定的照度標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行照明設(shè)計時，各類建筑照明密度值應(yīng)符合《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》有關(guān)規(guī)定。建立照明運(yùn)行維護(hù)和管理制度。有專人負(fù)責(zé)，按照規(guī)定清掃光源和燈具，按設(shè)計的光源參數(shù)定期更換。通過上述分析討論，可以看出，選擇合理的技術(shù)措施及照明設(shè)備，是優(yōu)化照明設(shè)計，實現(xiàn)建筑照明節(jié)能的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)引起設(shè)計者的關(guān)注。

6 結(jié)語

降低建筑能耗，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，是當(dāng)前的惟一可行之路。建筑能耗包括采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、照明、炊事和家用電器等方面，而照明節(jié)能是建筑節(jié)能的重要組成部分。節(jié)能是當(dāng)今人類面臨生存的與可持續(xù)發(fā)展重大問題的大環(huán)境下世界建筑發(fā)展的基本趨向。建筑能耗中照明節(jié)能是技術(shù)進(jìn)步的一個重大標(biāo)志，也是建筑界實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在我國，照明用電量大約占發(fā)電量的10%左右，并且主要以低效照明為主，照明終端節(jié)能具有很大的潛力。同時照明用電大都屬于高峰用電，照明節(jié)能燈具有節(jié)約能源和緩解高峰用電的雙重作用。

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