建筑电气照明系统节能优化设计研究

建筑电气照明系统节能优化设计研究

王生根

身份证号码： 44162419851007****

摘要：文章分析了建筑电气照明系统能耗的关键影响因素，探讨了建筑电气照明系统的节能设计方法，如选择适合的节能灯具和高效的照明配件、确定照度标准、控制开关的使用，以及提高照明电气的功率因数等。并从实际出发，研究了建筑电气照明系统的节能管理措施，包括采用新型电子节能镇流器、改善照明系统的节能管理模式、采用高光效光源等。

关键词：建筑电气；照明系统；节能优化；设计

0引言

现阶段，我国绿色照明工程的开展已进入如火如荼的阶段，建筑电气照明系统的节能设计成了许多人关注的内容。根据有关统计数据显示，广泛采用电气照明节能系统，能在很大程度上节约能源、降低损耗，进而产生巨大的经济效益。针对建筑电气照明系统节能设计展开全面分析和研究，具有十分重要的意义。

1建筑电气照明系统能耗的影响因素

从总体上看，建筑电气照明系统的能源消耗受许多因素的影响，应从多个角度出发综合思考。

（1）在现代化建筑中，电气照明系统的光源是最主要的耗能部件，不同类型的光源，其额定功率、综合能耗、光效、色温等指标存在很大差别。在实际运用的过程中，建筑空间会因功能的不同而呈现差异化的指标设计需求，光源及空间照明需求的适配性会在很大程度上对能源利用率产生影响。

（2）现阶段，相关技术已取得了较大的进步，电气照明系统的控制途径越来越多样化。不同场景应用不同的控制方法。科学的控制方法能尽可能缩短无效照明时长，继而达到降低消耗的目的。

（3）当光源条件一致时，照明系统的布局设计也会对具体的照度造成影响。对墙面反射及室型指数等多种客观条件的考量，也会或多或少地影响实际照度。

由此可见，必须挑选恰当的光源，使用合理的控制方法，并在此基础上充分利用环境条件，妥善布置光源，在减少能耗的前提下实现同样的照度，并节约成本。

2建筑电气照明系统的节能设计方法

要保证建筑电气照明系统设计达到节能目标，则应在设计过程中全面融入并展现节能降耗理念，提高能源的实际利用率，让能源转换为更大的经济效益。为此，相关人员必须采用科学的照明设计方法，使建筑照明在真正意义上满足节能需求，并改善建筑内部的空间环境。

2.1选择适合的节能灯具

（1）从如今的社会发展情况看，应以更加新型的光源替代传统的普通白炽灯，如细管直管型三基色荧光灯、小功率的陶瓷金属卤化物灯等。节能荧光灯的平均寿命可达3000h，发光效率为40～120lm/W，换言之，9W的节能灯便可代替传统40W的自炽灯泡。

（2）可将非光强气体放电灯用于室外道路或高大空间照明，如高压钠灯、高频大功率细管直管荧光灯、金属卤化物灯等。

（3）传统的电感镇流器具有耗能较大的特点，可以采用电子镇流器替代。也可将节能电感镇流器用于气体放飞灯，需注意，电感性的荧光灯及气体放电灯均需要装置电存器，以达到补偿无功损耗的效果。

（4）节能照明灯具应采用高纯电化铝反射器，以更好地提升反射率，节约能耗。

（5）尽可能地使用波长大小一致、使用寿命长、发光均匀的节能型LED光源[1]。

2.2选择高效的照明配件和装置

要充分体现照明节能功效，镇流器不可或缺。应挑选节能效果显著、品质有保障、安全性较强的镇流器，如今电子镇流器就是运用最广泛的产品。以40W的荧光灯为例，若采用常规的电感型镇流器，则耗电量为8W左右，是荧光灯耗电量的1/5；若采用新型低损耗或节能型镇流器，那么耗电量仅有4W，是荧光灯耗电量的1/10；若使用电子镇流器，耗电量能达到更低的程度。对荧光灯使用电感镇流器，若不加补偿电容，则功率因数仅为0.5，但若加补偿电容，其功率因数就能超过0.9。

综合以上分析可以看出，就单个数值而言，照明装置或配件设计并不能起到十分明显的照明节能作用，但在大批量的照明设计中，其便能发挥可观的节能功效[2]。

2.3科学确定照度标准

照度标准的选择应根据实际场地空间的大小、构造及服务对象确定，以保障照明场所具备理想的视觉环境。在我国最新发布的《建筑照明设计标准》（GB50034—2013）中，适当调整了部分场所（如住宅车库）的照明功率密度值，还完善了关于图书馆、科技馆、会展、博览及金融建筑等的照明功率密度限制。相关人员需要切实掌握新标准，与时俱进。另外还要注意的是，当建筑等级与功能方面要求较低或作业精度与速度重要性不强时，可适当降低作业面和参考面的照度。在设计特定建筑物的照明时，需要全面考量不同空间的照度需求。以医院建筑的照明为例，化验室需达500lx，诊疗室需达300lx，而病房在检查与阅读期间达200lx即可，由于病房可以改用局部照明满足需求，因此平时应控制在100lx左右。

2.4控制开关的使用

若场所或固定房间里有很多灯具同时存在，就要对其进行合理控制。在天然采光充足的情况下，远窗和近窗都应安装开关。因此，在设计室内照明的过程中，要全面考虑使用的人数，人数较少时只需要使用一小部分灯具，其他灯具保持关闭状态，在一定程度上可以减少资源浪费。在设计民用场所的客厅和过道照明时，需要采取统一的开关控制方法，还要适当考虑场所采光条件和使用要求，进行合理的分组控制。在设计影院的照明控制时，也需要统一管理和控制照明设备，还要根据影院内部标准和要求控制照光强度。就旅馆而言，所有房间都应该设置节能控制开关，可以使用天然采光的楼梯和走廊，并安装应急的照明灯具和节能控制开关，在采光充足的情况下，节能控制开关可以自动熄灭。

3建筑电气照明系统的节能管理措施

3.1采用新型电子节能镇流器

镇流器是节能灯具必备的，虽然传统的镇流器也能在一定程度上起到镇流作用，但是其实际效果差强人意，并不能充分满足当前需求，耗能也较大。新型电子镇流器具备噪声小、频闪污染少、消耗的功能低等多种优势，同时还大幅度减少了线损率，提升了电网质量水平。因此，必须高度重视电子节能镇流器，并将其妥善运用于节能设计中，以达到良好的节能降耗效果[3]。

3.2改善照明系统的节能管理模式

（1）对于小型的个人或集体用房，以及其他类似的照明场所，如普通住宅，可使用一灯一控的模式。若有较好的条件，还可考虑使用可变光节能控制。

（2）针对一些较大的建筑，可运用多灯一控模式，如果整个场所对照度有均匀性强的需求，那么可以使用隔一控一的方式，反之则可使用分区或分组控制模式。与此同时，还可设计一定数量的照明子系统，让其发挥辅助功能[4,5]。

（3）针对一部分受天然采光条件影响的场所，要考虑其具体情况。如果是具备天然采光优势的场所，应充分利用其采光优势，切实带动建筑电气照明系统整体节能降耗水平的提升。有的照明场所离侧窗较远，无法获得充足的天然采光，对此就应设置带有光电智能控制功能的自动化光控器，弥补其天然采光的不足，也能降低能耗。如对建筑走廊、过道之类的场所，可以利用定时开关达到照明控制的目的。

3.3采用高光效光源

不同的建筑物对功能的使用需求不同，使用的光源也不一样。在挑选合适的建筑物光源时，一定要满足其需要的功率需求，在这个基础上选择合适、高效的光源，以节约能源，减少资源浪费。在选择照明光源和附件时，要全面考虑多种影响因素，包括色温、价格和光源的使用时间等。

节能灯有很多使用优势，如发光效率高，显色好，比之前使用的白炽灯更能节约电量等，也因此逐渐在千家万户中普及。荧光灯就是一种典型的节能灯，其节能效果非常明显，性价比高，在消耗同等电能的情况下可以产生更高效的照明效果，尤其是T5荧光灯，照明效果极其明显，可以显著降低电能消耗，达到节能的效果。

4结束语

建筑电气照明系统的能耗受多种因素的影响，如硬件、环境利用、控制形式等。要实现建筑电气照明系统的节能设计，就应采用科学的方法，选择适合的节能灯具、高效的照明配件和装置，确定照度标准。同时，还要运用先进的节能管理措施，缓解能源供给压力，达到节能降耗的效果。

参考文献

[1]陈小林.建筑电气照明系统节能优化设计技术要点分析[J].中国设备工程,2021(13):215-216.

[2]殷小石.建筑电气照明系统节能优化设计技术要点[J].绿色环保建材,2020(12):45-46.

[3]张凯.建筑电气照明系统的节能设计探讨[J].居舍,2020(09):88.

[4]蒋小玲.建筑电气照明系统的节能设计[J].中国新技术新产品,2020(06):106-107.