建筑節能照明設計與智能控制

摘 要：建筑行業作為工序繁瑣、工程量大的典型代表，逐漸成為了能源消耗的重要領域，據不完全統計，我國能源消耗，三成以上都與建筑行業有關，這一數據在世界范圍內遠遠超出其他國家，是致使我國成為能源消耗大國的主要原因之一。在民用建筑中，電能的消耗占主要的比重，照明作為貫穿整個施工全過程的主要功能，成為電能的主要消耗點。照明工程中，包括光源、燈具、啟動設備、照明方式和控制系統在內，各個環節的選用和處理如果得到改善，在原有控制系統的基礎上，增加智能的現代化因素，在減少消耗和提高功率方面就能夠做出積極的影響，這項技術均蘊含著巨大的節能潛力，解決了供需矛盾，不僅能夠達到節能環保的目的，而且有著顯著的經濟效益。本文在闡述建筑照明節能設計原則的基礎上對于建筑節能照明設計的主要措施和建筑照明的智能控制進行了淺要的分析。

關鍵詞：建筑節能；照明；設計；智能控制

1 建筑節能照明節能設計的基本原則

建筑的節能設計不能只是單一的考量建筑節能，在能夠提高人們生產、工作和學習效率的基礎上，盡可能的節約能源，即在照明、色溫、色度和顯色指數等各方面照明質量指標均達到標準的情況下，盡量選取合適的手段、措施和道具，使得不必要的能源消耗得到最有效的控制，主要遵循的基本原則是：滿足建筑物的使用功能、切實考慮實際的經濟效益、最大程度上控制無謂的能源消耗與浪費。

2 建筑照明節能設計的主要措施

2.1 合理的制定照明設計方案

建筑照明和普通的照明不同，其方案的好壞直接關系到用電效率和經濟利益，因此合理的選擇照明方案成為了設計中重要的組成部分。合理的照明設計方案包含的內容很多，首先在總體的原則上，應該講究實效性，避免由于單個方面的追求形式影響整個照明工程的整體質量。在條件允許的條件之下應該和空調工程配合完成，形成照明的空調的組合系統，這樣的設計能夠很好的兼顧兩個方面的能源節約。其次，在照明的選擇方面應該設置分區，各分區之間選用普通照明和混合照明相互協調的方式，如果在某個分區需要高度照明或者需要改善光色，應該根據需求組合兩種以上的光源，形成有效的混合照明，常用的幾種混合照明方式有白熾燈與熒光汞燈組合、高壓鈉等和熒光汞燈組合、高壓鈉燈與金屬鹵化物燈、高壓鈉燈和鈧系金屬鹵化物燈，幾種高壓鈉燈和鈧系金屬鹵化物燈在色溫、顯色指數和效率方面都是最為出色的，但相應的造價也比較高。然后就是在建筑材料顏色的選擇方面要與照明工程相得益彰，在室內墻壁、頂棚和地面應該盡量選擇淺顏色的建筑材料，這樣能夠更加有效的利用光能。最后應該研究照度標準，詳細參照《建筑照明標準》GB50034-2004，等相關的規范和準則，在功能不同的建筑類型、工作區域和分區，找出最為適宜的照度標準和照明功率密度值，設計人員根據得到的數據進行設計。再根據實際情況進行適當的調整，但是不能盲目的提高照明度的標準，要綜合考量，避免不必要的浪費。

2.2 合理的選擇照明方式

按照工作場所照明要求而言，除了特殊情況之外，通常均應該以一般照明處理，這也是最為常見的照明方式。在同一場地內若存在兩種或者兩種以上的照明度要求，應該以節約能源作為基本原則，該高則高，該低則低，采取分區一般照明。部分特殊作業區對于照明強度要求比較高，但是作業空間相對有限的區域，應根據實際情況采取混合照明方式，運用增加局部照明的方式來提高照明度。另外，在選擇照明方式的時候，還應該考慮方式方法，節約照明的用電量不僅是減少照明工具數量或者降低功率就能夠實現的，自然光的應用也是十分主要的環節。在光照比較好的環境之下，靠近室外的部分的建筑，可以考慮采用透光性能比較好的窗體材料，這樣在白天日照充足的情況下，就可以用自然光代替照明。所有利用自然光照明的部分，其衡量和監測的標準也不能開后門，嚴苛按照要求進行調整，光照不足時，要及時進行燈光照明。

2.3 推廣使用高效光源和節能燈具

在建筑工程的實際應用中，光源的選取應該綜合考量工程具體的性質、使用場景、視覺要求和照明數量等各方面的因素。在滿足顯色性、啟動時間和使用壽命等基礎條件的基礎上，應該優先選取發光效率高，啟動安全，方便快捷，具有一定性價比的高效光源。根據相關的標準規范，選擇高效光源的限制條件有很多。在燈具安裝條件優先，高度較低的場地上，應該選擇熒光燈，主要有直管熒光燈和緊湊型熒光燈兩種，和后者相比，前者的光效更高，壽命更長，光維持的效率和性價比也更優，因此除了一些特殊的裝飾性場合外，都會選用直管熒光燈。在燈具要求的安裝高度較高的場地應該選用金鹵燈或顯色高壓鈉燈，如果顯色要求和通常情況下相比要求更高，可以考慮陶瓷金鹵燈。由于高度問題不易維修的場合，高頻無極熒光燈的使用壽命優勢，使得它成為首選。以上各類光源很少單獨使用，要和燈具緊密的配合，才能體現出最高價值，因此注意選擇控光效果出色，效率高的技能燈具，對于節能的影響很大。燈具選取不當，不能符合配光曲線，能量損失高達百分之四十，這是通過其他方式很難補救。反之燈具效率高，不僅能使得單位面積的電量下降，還能減少投資和運營成本，從而達到節能的目的。

3 建筑照明的職能控制

現代建筑當中，智能控制系統逐漸成為照明控制的主流發展方向，它不僅能夠給人們的工作和生活提供良好、便捷的條件，滿足人們生理和心理的需求，還能為節能環保做出極大的貢獻。目前比較常見的照明職能控制系統，大多是通過總線式電路實現的，簡單來說，就是再控制總線上并聯一個開關來完成雙控，若需要進行多點的控制，那么依次并聯多個開關，選用五類線將其連接。控制過程中，采用低壓二次小信號控制，這種控制功能性強、方式多、范圍廣、自動化程度高，通過實現場景的預設置和記憶功能，通過簡單的按鍵就可啟動一個燈光場景，各照明回路隨即自動變換到供需狀態。智能照明控制的上述功能也可以通過其他界面得到實現，這樣的線路控制系統安全簡單，安全便捷。

照明智能控制系統具有強大節能作用，主要體現在以下幾個方面：首先，智能控制系統的集中管理措施能夠有效的減少浪費。在目前的建筑領域，人為的照明能源浪費現象十分普遍，經常事房間有人無人都會明燈常亮，照明控制系統既能分散控制，又能集中管理，管理人員通過監控就可實現對于無人房間照明的控制。其次，自動調光系統能夠把燈光和自然光最大程度的結合在一起，光電感應開關通過設定的照度與實際照度進行對比，控制照明開關可以最大程度上利用自然光，達到節能的目的，提供一個不受季節和氣候影響的穩定視覺環境。然后就是再線路方面，智能照明控制系統在安裝上便捷，節省光線電纜，大截面的負載電纜從輸出單元端就能夠直接與照明燈完成連接，無需在設置多余的開關及其他系統。最后，延長燈具壽命也是照明智能控制系統的優勢之一，燈具的破壞主要來源于電網過電壓，只有能夠控制電壓的穩定性，就能夠有效的延長光源的壽命。一般的照明控制系統都是采用軟件啟動的方式，對于沖擊電壓有著明顯的限制作用，避免燈絲受熱沖擊，從而延長燈具的工作時間。

4 結束語

隨著能源消耗和環境問題的日益突出，人們的節能環保意識也在不斷的加強，在照明消耗最為嚴重的建筑領域，能源問題也一直受到詬病，只有發揮現代化科學技術的優勢，在節能的各個細小環節進行細致的處理，才能有效的節約不必要的照明浪費。

參考文獻

[1]付繼明.建筑電氣設計中的節能措施[J].福建建設科技，2005，27；29-50.

[2]GB50034-2004.建筑照明設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2005.