普通居民建筑中電氣照明節(jié)能設(shè)計方法探究

【摘 要】電氣照明耗能對我國的能源消耗具有重要影響，所以，在電氣照明的設(shè)計中，要選擇合理的節(jié)能設(shè)計，在滿足居民建筑對照明需求的基礎(chǔ)上，盡最大可能的節(jié)約能源，這也使得建筑建設(shè)更具經(jīng)濟(jì)和理性。本文通過對目前普通居民建筑電氣照明耗能以及影響因素的分析，提出了普通居民建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計的方法與對策。

【關(guān)鍵詞】居民建筑；電氣照明；節(jié)能設(shè)計

一、普通居民建筑中電氣照明耗能分析

據(jù)統(tǒng)計，在我國的能源消耗中，建筑耗能占總量的將近30%，與世界上的同等國家相比，增加了三倍。而在普通居民建筑中，耗能的主要有空調(diào)、照明、電視等家用電器以及其他電器設(shè)備，其中，空調(diào)和照明的耗能占據(jù)大部分。在建筑耗能，建筑的照明面積，所選照明燈具、啟動設(shè)備、變壓器運(yùn)行以等緩解都有具有巨大的節(jié)能潛力，不僅能夠緩解電能供應(yīng)壓力，還對環(huán)境保護(hù)、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用。

二、影響普通居民建筑電氣照明節(jié)能的因素

在普通居民建筑的電氣照明節(jié)能設(shè)計中，要考慮一下幾個因素：

第一，選擇合理的導(dǎo)線截面和導(dǎo)線材料。在一般情況下，動力荷載是電力負(fù)荷計算的關(guān)鍵，照明負(fù)荷的計算是粗略的。但是，事實上，為了能夠合理的選擇導(dǎo)線，在設(shè)計照明線路時，照明負(fù)荷的計算結(jié)果要求更為準(zhǔn)確，如果導(dǎo)線截面大，會造成材料浪費(fèi)，反之，產(chǎn)生國大負(fù)荷，損壞照明線路。現(xiàn)在普通居民建筑的照明線路一般都是采用暗敷，損壞時不宜被及時查找更換，造成電能浪費(fèi)，同時，因為照明線路的電阻較大引起線路的高耗能，因此，在選擇導(dǎo)線截面時，可以運(yùn)用PVC管來保護(hù)導(dǎo)線，它的阻燃性能夠避免因為導(dǎo)線損壞而產(chǎn)生漏電現(xiàn)象。

第二，多回路控制和多地控制線路的使用。現(xiàn)實中總存在這樣一種現(xiàn)象，樓梯、大廳等地點為了達(dá)到較好的燈光藝術(shù)效果而采用多等組合，設(shè)計上為了達(dá)到簡化線路，幾十只燈的控制采用單路控制，所以，不論是否需要，只要開燈就會全部開啟，引起了電能的極大浪費(fèi)。而且，在樓梯、過道燈走動場合中，使用多地控制線路，人們可以在任意地點關(guān)閉電燈，避免無人亮燈的現(xiàn)象發(fā)生，浪費(fèi)電能資源。

三、普通居民建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計對策

第一，光源的選擇要具合理性。照明節(jié)能設(shè)計首先要保證光源的高效性，要積極推廣高效光源的應(yīng)用。在選用電源時，由于應(yīng)用場所的不同，主要有兩類高效光源。

一類是我們常見的熒光燈。與其他燈相比，熒光燈的燈效高、壽命長，而且燈管是直管在高度較低的房間得到了大范圍推廣；其中T5熒光燈管是新型燈管，其直徑與傳統(tǒng)的熒光燈管相比較縮小，不僅節(jié)省材料還減少了運(yùn)輸存儲等成本；而且現(xiàn)在選用的熒光燈，功率低而光通量卻很大，對照明節(jié)能具有重要作用。

另一類是高強(qiáng)度氣體放電燈。在這類燈中，鈉燈、金屬鹵化物燈是典型代表，它們具有高效率、低耗能、長壽命的特點，而且其霧透能力很強(qiáng)，不易被腐蝕，在公路、機(jī)場、碼頭、廣場、公園等公共場所得到了廣泛應(yīng)用。鈉燈由于具有顯色的特點，在體育館、娛樂場所以及賓館等地點廣泛使用，發(fā)揮著照明作用。

第二，燈具等照明器具選擇要科學(xué)合理。光源對每種燈具都必須具有配備性，只有這樣，才能夠真正體現(xiàn)它的價值。但是，如果燈具選擇不合理，也會造成能源的損失，損失量超過30%，相反，如果燈具具有較高的效率，會使得建筑單位面積的耗能量有所下降，進(jìn)而能源的投資和運(yùn)輸也會有所下降。因此，在設(shè)計電氣照明時，對面積不同、高度不同的房間，選擇合理的照明燈具，還要對天花板、墻面和地面的反射系數(shù)計算出對燈具的利用系數(shù)，這是目前電氣照明設(shè)計中較為科學(xué)的一種方式。一般情況下，效率在70%以下的燈具不宜使用，而對于非對稱光分布燈具來說，不僅能夠減弱反射眩光，還能夠?qū)σ曈X條件給以改善，為人們提供良好的視覺效果。

第三，照明裝置配件選擇要合理。在居民建筑的照明耗能中，鎮(zhèn)流器是一重要部件，它對電氣照明節(jié)能也具有重要作用。所以，選擇好品質(zhì)，低耗能，高效率的鎮(zhèn)流器也能夠大大的節(jié)約電能的消耗，所以，目前電子鎮(zhèn)流器已經(jīng)代替了傳統(tǒng)觀的電感型鎮(zhèn)流器。在選擇電子鎮(zhèn)流器時，要對高次諧波對供配電系統(tǒng)的影響給以高度重視，因為高次諧波的含量較大，對系統(tǒng)危害就會增強(qiáng)，同時要積極采取措施以緩解高次諧波對供配電系統(tǒng)的危害。所以，我們要對高次諧波進(jìn)行防范和抑制。采取的措施如下：選擇的產(chǎn)品要符合國家電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)；選擇接線變壓器，減低高次諧波對供電系統(tǒng)的干擾；設(shè)置隔離變壓器隔離高次諧波；增加導(dǎo)體截面面積。

第四，電氣照明設(shè)計控制方案要合理。目前的電氣照明控制有很多方法，主要有單燈控制、多燈控制、雙控開關(guān)控制以及智能控制等。在電氣照明控制方案設(shè)計時，要滿足一下幾點要求：（1）照明開關(guān)控制的光源數(shù)不應(yīng)太多，如果房間內(nèi)裝設(shè)有兩列以上燈具，對它們應(yīng)該分組控制；（2）在普通居民建筑中，走廊、樓梯燈地點的照明控制要集中；（3）在套間、客房等地點的照明控制要設(shè)置總開關(guān)；（4）居民建筑的樓梯間要能夠天然采光，而且走廊、樓梯間的照明要采用感應(yīng)開關(guān)，以便沒人時能夠關(guān)閉節(jié)能；（5）如果居民建筑的標(biāo)準(zhǔn)較高、功能較為復(fù)雜，智能照明控制系統(tǒng)較為適宜。

第五，合理提高照明系統(tǒng)的功率因數(shù)。在建筑照明系統(tǒng)的各種配件中，都具有電感元件，它們會產(chǎn)生無功功率，減低了對電能的利用率。所以，我們要提高照明系統(tǒng)的功率因數(shù)減少無功功率，因此，在熒光燈應(yīng)用了電子鎮(zhèn)流器。目前，普通居民建筑的電氣照明中，大部分都是只運(yùn)用了變壓器低壓側(cè)集中補(bǔ)償?shù)姆绞剑沁@種方法值提高了用戶處的功率因數(shù)。

第六、充分利用天然光。在建筑的電氣照明中，我國有相關(guān)的節(jié)能法規(guī)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，要求實施綠色照明，采取各種方式將天然光引入建筑中滿足照明需求，就是我們所說的天然光導(dǎo)光系統(tǒng)。如果建筑對日光的要求較高，那么應(yīng)該運(yùn)用主動式導(dǎo)光系統(tǒng)，要求一般采用被動式導(dǎo)光系統(tǒng)即可。

天然導(dǎo)光系統(tǒng)，我們又稱它為陽光導(dǎo)入照明系統(tǒng)。在天然光導(dǎo)光照明系統(tǒng)的構(gòu)成中，主要有以下幾部分，即采光部分、道光部分、照明器和其他相應(yīng)的照明配件等。我們通過使用采光器，能夠外界自然光中的熱量和有害光線過濾后導(dǎo)入室內(nèi)，進(jìn)而減少白天電氣照明的使用，甚至完全取代白天的電氣照明，對天然光充分利用，不僅能夠極大的節(jié)約電能的小號，還能夠獲得自然的光照環(huán)境，提高人們的生活質(zhì)量，促進(jìn)身心健康。天然管導(dǎo)光照明系統(tǒng)的照明原理是通過采用采光罩將外界的自然光高效采集，然后再將采集的光線導(dǎo)入到照明系統(tǒng)進(jìn)行重新分配，并通過導(dǎo)光管運(yùn)輸和漫射器將采集光線均勻的分布在室內(nèi)各區(qū)域。因為天然光導(dǎo)光照明系統(tǒng)能夠取代其他電氣照明設(shè)施，還能夠解決以前無法做到的光照效果，所以，它在工業(yè)廠房、地下停車庫等地點被廣泛應(yīng)用，尤其是展覽中心、體育會館等對光照效果要求較高的場所。

在運(yùn)用天然光導(dǎo)光照明系統(tǒng)時，一般選擇照明控制系統(tǒng)對人工照明進(jìn)行自主控制，如果條件允許，也可以選擇智能控制方式對天然光照明進(jìn)行控制和調(diào)整。如果天然光不滿足居民對室內(nèi)光照要求時，可以通過控制系統(tǒng)啟動人工照明，知道滿足人們?nèi)粘Ｉ钚枰獮橹埂５牵貏e注意的是，天然光導(dǎo)光照明系統(tǒng)只能應(yīng)用于一般的室內(nèi)照明，對于應(yīng)急照明并不適用。