照明设计与节能分析

杨力群

（北京美盛沃利工程技术有限公司 300201）

1、选择合适的照度标准

照明设计时，建筑照度标准值应从节能上考虑，按实际需求来选择照度标准值。民用建筑可以根据建筑物的等级及照明要求的档次来选择照度标准值，档次要求高的容许提高一级，档次要求低的容许降低一级，同时应满足GB 50034-2004《建筑照明设计标准》所对应的照度标准、照明均匀度、统一眩光值、光色、照明功率密度值、能效指标等相关标准值的综合要求。GB 50034-2004《建筑照明设计标准》第6章照明功率密度值规定，办公楼、商业场所、旅馆、医院、学校和工业建筑照明的功率密度值条文为强制性条文，必须严格执行。照明设计时，应逐个房间或场所按使用条件确定照度标准，选择合适的光源、灯具，确定最优的照明方案，计算平均照度，使之符合规定的照度标准值(允许±10%的偏差)。

2、充分利用天然光

在建筑设计中，利用天然采光相对静态的人工照明来说，更具活力，因为在日常生活中，人们一天的生产以及办公活动大部分时间在白天进行，室内照明充分利用天然光，是照明节能的重要方面。

在《建筑照明设计标准》（GB 50034-2004）中，提到利用自然光实现照明节能的几个方面，利用自然光可以通过建筑物的采光设计来实现。如采用反射挡光板的采光窗，阳光凹井采光窗待；实现自然光充分照入，可采用各种导光装置，如导光管、光导纤维等，将光引入室内照明；或采用各种反光装置，如利用安装在窗上的反光板和棱镜等使光折射向房间深处，从而使得室内天然采光随着室外天然光的强弱变化，达到自动调解室内人工照明照度，节约能源。

另外，在建筑设计中，宜利用太阳能做为照明电源，太阳能是取之不尽、用之不竭的能源，维护及运行费用很低，且符合节能和环保要求。

其次，建筑设计时，项棚、墙面、地面环境色彩应采用性能高明亮度，明亮度与反射率相对应，明亮度高的色彩其反射率也高，对于光的利用就更有效。如果将室内表面装饰的明亮，则增加反射光，无论是天然光还是人工光，均可提高照度，而且光质量好。因此应尽量采用浅色的顶棚、地面和墙面。

3、选用高光效光源

高光效的光源主要指气体放电灯，低压气体放电灯以荧光灯为代表，高压气体放电灯主要为高压钠灯和金属卤化物灯。功能不同的建筑物，应进行综合经济分析，从高效、长寿命、运行维护费用低、节能等几个方面考虑。一般的房间，当层高不大于4.5米，如办公室、商店、教室、图书馆等公共场所的照明，应优先选用荧光灯，荧光灯已由普通型发展到第二代高光效型荧光灯。例如飞利浦公司的H形和双U形紧凑型荧光灯、TLD细管荧光灯和各种三基色稀土荧光灯。这些都称为绿色光源，其光效较普通型灯具提高30%～80%。一般室内空间高度大于5米且对显色性有一定要求时宜采用金属卤化物灯，它们具有光效高，寿命长等优点。

4、选用高效灯具及其附属装置

对于提高照明系统的效率及达到照明节能的目的，不仅要合理选用高效光源，同时也要选用高效灯具。所谓灯具的效率，也称灯具光输出比，是指灯具发出的总光通量与灯具内所有光源发生的总光通量之比。灯具反射面的反射比越高，反射面设计越合理，灯具的效率也越高，采用设计不合理的照明器，将会造成不舒适眩光，影响光质量，降低照度及灯具的使用效率。灯具的选择应符合下列规定：灯具高挂时宜采用开敞式结构灯具，而低吊的灯具可采用封闭结构，除装饰需要外，应优先选用直射光通比例高、控光性能合理的高效灯具。灯具的结构及材质应易于维护清洁和更换光源，除建筑装饰外，室内用灯具效率不宜低于0.75，装有遮光格栅时不低于0.6。

对于气体放电灯，电器附件的耗电量约占照明系统总耗电量的10%～20%，因此推广使用低能耗的电器附件也是不可轻视的措施。荧光灯具和高强气体放电灯灯具镇流器质量的优劣，直接影响着灯具光源的光效和寿命。因此，必须选用与灯种、功率以及电源状况相匹配的镇流器。目前镇流器主要从两个途径发展；一是低功耗电感镇流器，自身功耗小，可靠性高，电磁污染小；二是高频电子镇流器，功耗更小，可提高光源光效，发光稳定，无频闪，无噪声，启动快捷可靠，有利节能和改善视觉效果，且体积小，重量轻，而且向着进一步降低电磁辐射、提高可靠性方面发展，现已成为荧光灯附近件的主流产品。

5、照明配电

选择合理的照明供电系统，可以取得很好的节能效果。照明配电宜采用放射式和树于式相结合的系统。照明配电箱宜设置在靠近照明负荷中心，便于操作维护的地方，照明配电干线的各相负荷宜分配平衡。一般照明光源采用220V电压，对于大功率(1.5kW以上)的高强气体放电灯有220V及380V两种电压，采用380V电压可以使三相负荷平衡，降低损耗。减少配电分支线路的长度，以降低电压损失。气体放电灯配电感镇流器时，设置电容补偿，提高功率因素。降低照明线路电流值，则降低了线路损耗和电压损失。按使用单位分别设置电能计量表，以实现分户计量，单独核算，以达到节约电能的目的。

6、照明控制方式的选择

照明控制系统应根据需要确定控制功能，满足各种现场操作的需要。照明控制方式包括就地开关式、照明箱集中开关式、调光式、自动与手动相组合式。可以通过通过手动控制、自动控制及智能控制来实现。合理有效的照明控制系统，是照明节能的最大优势。例如，就地开关式控制，采用小范围控制灯具，布置的灯具能随必要的时间，必要的场所而控制，因天然光的利用而只需要关掉窗边的灯具，可以通过就地开关得以实现小范围关掉灯具；在公共场所的适当位置，设置光接收器，采用光控调光自动控制器，通过天然光的强弱变化，自动开关室内人工照明灯具，或者调节灯具功率和灯具投入使用的数量；采用红外控制开关和超声波控制开关，根据人员活动控制开启或进行追踪照明；在街灯、庭院灯和安全照明中，采用自动开关和时间开关进行控制，所有这些控制方式，都可以根据需要，把不需要的灯关上，可以避免不必要的电力损耗，达到节能的目的。

7、关于专业间的协作

随着科学技术的发展，社会的进步，照明与人们的生活越来越密不可分。面监我国资源和能源消耗的现状，实施照明节能技术，不仅有利于普通百姓的生活，给百姓带来实惠，它更关乎国家的可持续发展战略。因此，广大工程技术人员应努力学习先进节能技术，结合方案比较，优先采用经济性能良好的照明方案，这样才能使照明节能方案得到有效实施，达到绿色、环保的目的。照明节能，同时也涉及到土建、暖通及其它相关专业，专业间的相互配合及协调一致，共同完成合理的节能，是实现照明节能的根本，也是我们的共同目标。

1.俞丽华等.电气照明 上海：同济大学出版社，1992

2.胡师铨 浅谈照明技术的节能与发展趋势 建筑电气化1995（3）

3.朱小清 照明技术手册 北京：机械工业出版社1995

4.赵建军 张绍纲 李景色 任元会场 中国的建筑照明节能标准 (J) 节能 2005(4)