工業建筑電氣照明節能設計

龍竹林

摘要：隨著經濟的迅速發展，人民生活水平的不斷提高，對于能源的需求也日益增加。電能作為重要能源之一，需求量也在逐步增加，面對日益提升的需求量和有限的電力資源，電氣的節能問題成為當前建筑設計中考慮的重要因素之一。文章對工業建筑電氣照明節能設計進行了探討。

關鍵詞：工業建筑；電氣照明；節能設計；建筑設計；能源消耗 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU855 文章編號：1009-2374（2016）25-0018-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.25.008

近年來，隨著能源消耗問題的加劇，在現代建筑設計中，電氣節能設計成為當前建筑行業發展的必然趨勢及潮流。由于國民經濟的快速發展，人們對電氣資源的需求量日益增加，但當前的電力裝置卻無法滿足快速增長的電氣資源需求，很多大中型城市會在用電高峰期出現限電、停電情況。由此可見，電氣節能問題迫在眉睫。在具體的建筑設計中，加強建筑的節能運行是現在很多建筑企業研究的重點。電氣照明節能是建筑電氣節能設計的內容之一，本文主要就工業建筑的電氣照明節能設計進行簡單的分析研究。

1 建筑電氣照明節能設計的要求

建筑電氣照明節能設計過程中應該遵循以下三點

原則：

1.1 綠色照明原則

工業建筑主要包括工業生產廠房、倉庫、工人的生活用房等。綠色照明是工業建筑照明節能設計的關鍵環節。工業建筑綠色照明即在保證工業生產照明需求、廠房工人生活照明需求的前提下，盡可能降低照明能源的消耗。因此，綠色照明不能僅僅以降低照明能源消耗為唯一標準，還需要考慮工廠生產生活照明需求、建筑照明的成本、照明裝置布局合理性等因素，在盡可能滿足以上所有要求的基礎上，保證照明效果最好。

1.2 經濟適用原則

電氣照明節能設計應該滿足經濟適用的需求，這就要求設計人員在照明裝置布局過程中，能夠合理地選擇安裝位置，盡可能減少照明裝置的數量，在選擇照明裝置時，在保證質量的情況下，盡可能選擇成本較低的裝置。

1.3 使用節能燈具

節能燈具是電氣照明節能的重要方法，相比于傳統的白熾燈、日光燈，節能燈具的能源轉換率大幅度提高，因此能源消耗量明顯降低。普通的白熾燈在使用過程中，90%左右的電能都轉換成為了熱能，只有很少部分轉換為了光能，而節能燈能夠將半數以上的電能轉換為光能。另外，一般的節能燈在正常使用的情況下，可以連續不間斷地使用8000h以上，比普通的白熾燈要長許多。

2 工業建筑照明節能設計措施

為了更好地達到節能要求，在設計工業建筑的照明系統時可以從以下三個方面進行考慮：

2.1 合理選擇照明光源

工業建筑的內部環境比較復雜，選擇光源時要綜合考慮廠房內的實際環境、工程的性質、使用場所等因素。

辦公室、會議室等室內場所的高度較低，光源的照射區域相對較小，可以選擇細管徑的熒光燈、功率較小的金屬鹵化物光源，而在工業廠房等地方，高度較高，占據面積較大，可以選擇高壓鈉燈、大功率細管熒光燈或者金屬鹵化燈等光源。如果是室外場所，比如說廠區內的路燈，使用時間比較長，應該充分利用太陽能作為能源，可以選擇使用時間比較長的氣體光源比如高壓鈉燈。此外，燈具與光源相結合，才能保證控光效果更好，節能效率更高。一般來說，保護罩、格柵等配套的燈具可以影響到照明的實際效果，損耗一定的電能。近年來，越來越多企業開始重視節能，各種節能光源也應運而生，比如帶有電子鎮流器及細管徑燈管的節能型熒光燈、金屬鹵化燈、LED燈等，相對于普通的光源來說，它們的耗電量明顯減少，使用壽命也比一般的白熾燈要長得多，另外，節能熒光燈還可以消除噪聲、頻閃效應，金屬鹵化燈具有發光效率高、色溫高、顯色性好等特點；LED燈具有低電壓、耐振等優點，在工業建筑的節能設計中，相關設計人員可以根據建筑的實際功用結合各種節能光源的特點，合理配置，以保證建筑的電氣節能效果，建筑照明中應該盡量避免使用能源消耗量較大的光源，比如熒光高壓燈、熱輻射燈等。

2.2 照明系統

降低照明系統的線路損耗也是建筑物電氣節能的重要手段之一。導線的電阻率、照明系統的供電方式不同，照明系統的線路損耗都會有區別。現階段，我國大多數的照明電壓都為220V交流電壓，一般來說，照明系統主要有單相二線、兩相三線、三相四線等供電方式。當供電距離相同，導線的電阻率也相同時，如果說單向二線制的線路損耗為100%，那么兩相三線制的線路損耗為56%，三相四線制的線路損耗則為28%，因此工業建筑的照明系最好選擇三相四線制供電方式。此外，配電系統設計時出現三相負荷嚴重失衡，會產生高次諧波，影響電動機和變壓器的安全運行，不僅會加大配電系統零線相線的損耗，嚴重時還會產生安全故障，因此三相負荷平衡十分重要。

2.3 智能控制

使用智能燈光控制系統也是工業建筑電氣照明節能設計的方式之一。工業建筑與民用建筑存在著很大的區別，廠房內工作人員的活動十分不固定，為了保證工人生活工作的便捷，廠房內應該時刻保持照明條件良好，但這樣一來就會造成極大的浪費，因此合理的照明控制方式十分重要。在工業建筑設計中，將信息技術、通信技術等現代化技術與建筑照明系統結合起來，對工業建筑內的照明設施進行監控管理，結合應用實際調節照明裝置的照明時間、強度，可以有效地減少電氣能源的消耗，此外，智能燈光控制系統還可以根據自然采光情況調節建筑內照明設施的強度，將自然光源與人工光源有效結合，程序化的管理模式、自動化的控制方式，有效彌補了傳統照明控制設備的缺陷，不僅方便了工人的工作，節省了工業生產生活中使用的電氣能源，而且減少了人工管理控制的成本，提高了設備控制管理的效率，對于工業建筑的電氣節能十分有幫助。

3 工業建筑照明設計實例

電力行業是國民經濟發展的基礎行業，同時也是耗能大戶。電廠建筑結構比較復雜，照明系統的合理優化設計不僅能滿足建筑結構和設備的照度標準，還能在電廠的節電方面產生效益最大化。下面是選擇金屬鹵化物高效節能燈具布置在鍋爐房的照度計算。

3.1 燈具選擇

燈具選擇如表1所示：

4 結語

工業建筑是我國重要的建筑形式，照明節能設計是電氣資源節能的有效方法。近年來，隨著經濟的不斷發展，電氣資源的消耗量越來越大，建筑電氣節能設計對于節約電氣資源十分有幫助。本文簡單分析了工業建筑照明設計的原則，并從照明光源選擇、照明系統設置、光源控制方式三個方面討論了工業建筑照明設計的實際操作方法，希望能對工業建筑的節能設計有所幫助，能夠促進工業建筑的節能化發展。

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（責任編輯：黃銀芳）