建筑电气照明节能设计的研究马向久

建筑电气照明节能设计的研究马向久

马向久

关键词：建筑电气照明；节能设计

引言

随着人类对能源的不断开采和消耗，世界所能利用的能源也在逐年减少，能源缺乏成为制约生产力发展的关键因素。科学合理的使用能源，能减少一定的能源消耗。在能源消耗中，有很大一部分来源于照明消耗。因此，需要对建筑电气照明进行节能设计，以减少能源的浪费。

一、建筑电气照明节能设计的原则

1.1节约原则

每个建筑物都有不同用途，也有着不同的照明需求。如居民住宅楼和工厂车间，两者在显色指数、色温、照度方面都有很大差别，因此不能一味强调节能。设计人员需要考虑好照明节能的基本原则，并保证在每个方面都要做好光能的节约，提高用电效率。

1.2节能原则

节能原则就是节省不需要消耗的电能。在建筑施工阶段，许多消耗掉的电能和建筑安全运行没有关系。因此要将这些不必要的损耗都去掉。不必要的电能消耗，会对变压器、传输线路造成损耗，而且一旦用的时间长，电能消耗也会增加。在不会影响建筑电气照明正常工作的情况下，可采取先进的技术控制好电能损耗。

1.3考虑经济效益

节能设计要考虑好投资和收益的关系，倘若过度的强调节能，则会增加节能设备费用。用户很难在短时间内收回原本投资的成本，而且很难得到收益。节能设计的目的就是减少以后使用时能源和资金的消耗，而投资节能设备过高，虽然节约了能源消耗，但让设计者无法获得想要的收益。如果强调的程度过小，也达不到节能的效果。因此在设计阶段，设计者需要反复比对每个设计方案所带来的经济效益。如果照明消耗的能源相同，就综合比较照明费用、年电费及年维护费，再从中选择经济效益和节能效益最优的设计方案。

二、照明设计要考虑节能的因素

2.1合理选择导线截面和材料

通常情况下，电力负荷计算中较重视动力荷载，照明负荷则是粗略估算。实际上对照明线路设计，照明负荷要较为准确地算出，以便于合理选购导线，如果导线截面过大，则浪费材料；如果截面偏小，负荷过大，引起照明线路受损，会产生导线漏电。现在照明线路一般采用暗敷，不容易查找更换，造成不能正常使用和电能损失。线路电阻大，线路损耗高，所以要准确选择导线截面，并采用阻燃性PVC管作导线保护套管，而且钢度要高，防止导线因破损而漏电。

2.2设计多回路控制和多地（联）控制线路

如楼梯间即便没有人行走，但由于控制开关的原因不能得以关闭，现在一些变电站的监控室、保护屏室、专工室、资料室、给水泵房，从灯光艺术效果和造型设计高度出发，采用多灯组合，或某一区域内较大面积上“星星点灯”式的组合，设计时往往考虑线路上简易，采用单路控制多只灯，甚至数十只灯，使用时不管是否需要，一律全部开启，造成很大的电能浪费。在过道、门厅、楼梯口等走动大场合，要设计多地（联）控制线路，人走到哪儿都可以控制灯，以免无人亮灯，无法关闭，造成电能的浪费。照明支路和插座支路分开，插座支路上临时性负荷较多，移动照明动力和热电负载较多，照明支路负荷较为固定，为了避开影响，采用二支路分开，保证照明支路工作的可靠性。照明支路要设置带有一定保护功能的高分断力空气开关，控制漏电现象的产生，节约电能，保证线路的正常运行。

三、节能设计措施

3.1合理选择光源

3.1.1荧光灯。1）荧光灯具有光效高、寿命长、显色性好等优点。直管荧光灯适用于高度较低的房间，如资料室、专工室等场所，紧凑型荧光灯适用于监控室、保护屏室、给水泵房、楼梯间、给水泵房等场所。2）T5荧光灯管作为新兴灯管，与传统的26mm荧光灯管相比较，直径为16mm，减小了40%，既节省材料，又节省仓储和运输成本。3）过去在使用荧光灯的场所，普遍都是采用40W的灯管，光通量一般只有2200lm，而现在选用只有28W的T5荧光灯，光通量却达到2600lm。从40W减少为28W，约节约30%的电能，光通量却提高20%。

3.1.2高强度气体放电灯（HID）。以钠灯、金属卤化物灯为代表的高强度气体放电灯具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不锈蚀等优点，广泛应用于道路、高速公路、机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培。高显色钠灯主要应用于体育馆、展览厅、娱乐场、百货商店和宾馆等场所照明。

3.2合理选择照明装置配件

镇流器也是照明耗能的一部分，而品质优良、可靠性好、效率高、能耗低于传统电感型镇流器的电子镇流器已成为首选产品。在采用电子镇流器时，应重视高次谐波对供配电系统的影响，并应采取相应措施。电子镇流器的使用使电网中高次谐波的含量大量增加，对供配电系统造成危害。因此，我们要采取相应的措施来防范和抑制高次谐波。具体措施有：选用符合国家电磁兼容标准的产品；采用带有△接线变压器，减少3次及其倍数的谐波对电源的干扰；对谐波源设置隔离变压器；采用无源和有源电力滤波器；适当增加导体截面等措施。

3.3合理选择灯具

光源必须配备各种灯具，才能真正体现其实用价值。灯具选择不当，将使能量损失高达30%～40%，反之，灯具效率高，可使单位面积耗电量下降，降低投资和运行费用。在进行照明设计时，应针对不同面积和高度的房间，计算确定选用宽或中窄光束的照明灯具，再由天花板、墙面以及地面的反射系数，求出灯具的利用系数，这是较为科学的设计方式。一般不宜采用效率低于70%的灯具，采用非对称光分布灯具，它具有减弱工作区反射眩光的特点，能大大改善视觉条件。

3.4合理选择控制方案

1）每个照明开关所控光源数不宜太多；房间或场所装设有两列或多列灯具时，宜按有关规范要求分组控制。2）民用建筑的走廊、楼梯间、门厅等公共场所的照明，宜采用集中控制。3）体育馆、影剧院、候机厅、候车厅等公共场所应采用集中控制。4）旅馆的每间（套）客房应设置节能控制型总开关。5）居住建筑有天然采光的楼梯间、走道的照明，宜采用节能自熄开关。6）对建筑物的夜景照明，要设计平时、节假日、庆典等多种模式的控制方式。7）在建设标准较高、规模较大、功能较复杂的工程中，电气设计人员要建议建设方采用智能照明控制系统。

结束语

建筑电气照明节能是个复杂的问题，在建筑电气照明节能设计过程中，一定要按照节能标准，选用先进的设计技术，研究并推广创新技术和产品，科学合理的选择高效率的节能设备，减少变压器损耗，为居民提供安全舒适的生活环境，并高效率地利用电能，最大限度节约电能，建设绿色生态的工程。

参考文献

[1]李晗，陈海乐.浅谈建筑电气照明的节能[J].黑龙江科技信息，2011（28）.

[2]陈旭平.办公楼电气照明节能设计方法探索[J].价值工程，2011，30（8）.