高校建筑電氣照明節能設計

欒笛

摘要

隨著國家高等教育事業的發展，國家對高等學校的投入不斷增加，興建了大量的教學、科研等建筑。電氣照明節能設計就是在不降低照明質量的前提下，保證作業面視覺要求，辦求減少照明系統的光能損失，最大程度的利用光能，從而達到節省電能的目的。

【關鍵詞】電氣照明節能 照度標準值 照明功率密度 照明控制方式

隨著國家高等教育事業的發展，國家對高等學校的投入不斷增加，興建了大量的教學、科研等建筑。這些建筑中照明設備單個功率不大，但由于數量眾多，使用頻率高、時間長，電能消耗量約占學校總用電量的40%以上。照明設備在擔負教學、科研任務的同時，由于設計、使用、管理等方面的原因，也是造成大量電能消耗、浪費的主要因素。為了建設資源節約型校園，走綠色低碳、可持續發展道路，降低學校運行成本，電氣照明的節能設計顯得尤為必要。

通常電氣照明節能設計的措施主要有以下幾種：

1 電氣照明照度標準值的確定

照度是指單位面積上所接受可見光的能量，單位勒克斯（Lx），用于指示光照的強弱和物體表面積被照明程度的量。在一般情況下，設計照度值與照度標準值相比較，可有-10%-+10%的偏差。照度均勻度、照度值在一定程度上與照明的節能設計有關系，可以使用照明設計軟件DIALux通過建模詳細地計算出室內各位置的照度值及均勻度。

2 電氣照明功率密度值的確定

照明功率密度（LPD）是指單位面積上的照明安裝功率（包括光源、鎮流器或變壓器），單位為瓦特每平方米（ W/m2）。根據國家規范的規定，通過相關計算在滿足照度要求和照明質量的情況下，采用照明功率密度值作為照明節能的評價指標。LPD限值是國家依據節能方針從宏觀角度作出的最高限值。因此在照明設計中要求經計算后的實際LPD值，在滿足照度標準偏差的前提下，應小于或等于標準規定的LPD最大限值。教室、閱覽室、實驗室的LPD限值≤19.0W/m2。

3 充分利用自然光源采光照明

自然光源照明適合人類的自然本性，可以提高工作效率、豐富室內光環境、對人類的心理和生理的健康非常重要，同時自然光源采光照明也是電氣照明節能的一個重要途徑。自然光源采光照明的實施需要電氣專業與建筑專業的設計人員在項目設計中相互配合、密切溝通，采用各種設計方式，盡可能引入更多的自然光源，做到室內人工照明與自然光源有機地結合，在滿足相關照明指標的前提下，節約照明電能。

4 照明燈具及相關配件的選擇

教室、閱覽室、實驗室宜采用光效高、壽命長、顯色性較好的細管徑直管形三基色熒光燈或LED燈。應該采用色表分組II、色表特征中間、色溫3300K-5300K的照明燈具。

選用效率或效能高的燈具，在滿足配光要求和眩光限制條件下，采用開敞式燈具。其中雙端熒光燈應采用燈具效率≥75%、緊湊型熒光燈應采用燈具效率≥55%、LED燈應采用燈具效能≥80%，色溫不高于4000K、Ra≥80的各種燈具。為提高能效，電子鎮流器、節能電感鎮流器、LED電子控制器的諧波、電磁兼容應符合相關國家標準的規定。選用照明燈具及相關配件應滿足能效標準的節能評價值。

5 合理選擇照明控制方式

高校建筑的教室、閱覽室等場所的照明，可以采用集中控制方式，并按建筑使用條件和自然采光狀況采取分區、分組控制措施。在白天自然光較強，或在深夜人員很少時，可以采用手動或自動方式關閉一部分或大部分照明，有利于節省電能。分組控制的目的，是為了將同一場所中天然采光充足或不充足的區域分別開關。走廓、衛生間等公共場所的照明，應采用聲光控制、延時自動熄滅、自動降低照度等節能措施。

高校大型公共建筑面積大、功能復雜、人流量高，采用智能照明控制系統通過采用時間控制、調光控制、移動感應控制、光線感應控制、場景控制、集中控制等控制方式，加強系統對各類不同需求的適應能力，做到實時控制，可以有效地對照明系統進行合理控制，即可為教學樓內師生提供更加舒適的光照，促使照明設備管理更加科學化和智能化、又可大幅度減少燈具使用時間和能源消耗量，在保證正常教學、科研的前提下，自動開啟或關閉照明設備，大幅度降低照明系統的運行維護成本。通常合理良好的智能照明控制系統節能可達30%左右。

6 供配電系統節能措施

影響照明線路損耗的主要因素包括供電方式、導線截面積、系統功率因數。

照明系統應盡可能采用三相四線制供電。三相配電干線的各相負荷宜分配平衡，并使配電系統中性點電流不大于相繞組額定電流的10%。控制供電系統中的電壓不對稱性在可接受的范圍內，同時盡量降低因中性線電流造成的電能損耗。合理設置配電箱位置，使配電箱盡可能靠近負荷中心，縮短低壓配電線路長度，降低線路損耗。

當照明設備諧波含量較大時，疊加效應通常會導致中性線電流增加。因此適當加大配電線路導體截面，可以降低線路損耗。

由于氣體放電照明燈具其功率因數很低，為了提高功率因數以降低線路能耗和電壓損失，應設置電容補償。為滿足供電系統對功率因數的要求，宜在配電系統中設置集中補償裝置進行補充。

建筑電氣照明節能設計做為建筑節能設計的一部分，從電氣照明節能設計的角度出發，通過對多種照明設計方案綜合對比、全面分析，將經濟合理，節省能源，技術先進的最佳方案選擇出來，達到節省電能、提高照明質量的目的，是社會、高校可持續發展的重要部分，具有重大的社會和技術經濟意義。

參考文獻

[1]李卓昆.淺談建筑電氣照明系統的節能設計[J].山西建筑，2008.