对建筑照明节能问题的思考与分析

张晨

摘要：随着经济高速发展,如何节约能源是保证可持续发展的必要条件,建筑节能特别是照明节能是非常重要的组成部分.本文主要从建筑照明中所涉及的光源应用、灯具选型、配置种类、照明控制设计与电气设计为出发点提出了优化建筑照明节能的一些对策,很大程度的节约了电能在照明上的应用。从而达成了照明节能的效果。本文提出了一些个人的见解，可为同行业提供一定的参考价值。

关键词： 照明节能； 建筑照明； 优化措施； 绿色照明；

Abstract: with the rapid economic development, how to save energy is to guarantee the sustainable development of the necessary conditions for energy conservation of the building especially the illumination energy conservation is very important part. This article mainly involved in building lighting from the light source of application, lamps, configuration type, type selection lighting control design and electrical design as the starting point puts forward optimum building lighting energy saving some countermeasure, to a great degree of the energy can be saved in the lighting applications. Thus reached the illumination energy conservation effect. This paper puts forward some personal opinions, but for the industry to provide the certain reference value.

Key words: the illumination energy conservation; Building lighting; Optimization measures; Green lighting;

中图分类号：TK01+8 文献标识码：A文章编号：

前言

随着人民生活水平的提高，建筑能耗增长迅猛。然而我国的能源形势是相当严峻的，目前我国已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国。所以降低建筑能耗，实现可持续发展，是唯一可行之路。建筑能耗指建筑使用能耗，包括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器等方面的能耗，而照明节能是建筑节能的重要组成部分。因此，对于照明节能应该给予充分的重视。

一、光源选择问题分析

1、自然光的充分利用。自然光是值得珍惜和充分利用的能源。自然光有两个组成部分：一个是日光；另一个就是天空的散光。日光就是由太阳直接照射出来的光束；天空的散光就是空气中的微粒对阳光的散射。所以自然光是取之不尽，用之不竭的。当自然光进入建筑物内部空间时，电光源便可以作为补充光源使用。这样合理利用自然光便能减少对电光源的需要从而降低对照明能源的消耗。因此，在建筑设计时要尽可能地增加采光窗和注意开窗方向来增加采光面积。同时还可以利用光纤照明和太阳采光系统来将自然光引入室内。

2、反射光的充分利用。充分利用环境的反射光就是充分利用室内受光面的反射性，能有效地增加室内的亮度从而提高光的的利用率。为了改善室内采光效果，天花板的反射率应该尽可能高，因为天花板的反射率对光线在室内的均匀分布十分重要。而墙壁的反射率应稍低于天花板。家具可以采用和墙壁类似的反射率。至于地板的反射率则不宜过高，因为太高会影响工作视线。

二、灯具的选择与安装问题分析

1、类型选择。采用高效节能新灯具和照明系数高的灯具。人工光源为热辐射光源与气体放电光源。热辐射光源包括白炽灯与卤钨灯，其发光原理是白炽状态下的钨丝的热辐射。由于外部输入能量等于辐射，传导和对流损失的能量的总和，所以输入的能量即电能大部分转化为热能和不可见光，发光效率很低。气体放电光源的工作原理是气体放电辐射，种类主要有荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等。比如，气体放电光源在住宅内主要使用荧光灯，其原理是水银蒸汽所辐射的紫外光线去激励灯管内壁上的荧光物质而间接发光。荧光灯的温度很低，热损失很小，所以发光效率高，一般为白炽灯的 3～4 倍。因此，除非特殊需要，比如，书写台灯应该尽量采用荧光灯。而荧光灯的类型主要有直管型荧光灯和紧凑型荧光灯。目前大量使用的是预热启动式荧光灯，种类有T-12、T-8、T-5。T-12型粗管荧光灯的标称直径为38 mm，管壁内涂以卤磷酸盐荧光粉。T-8 型细管荧光灯的标称直径为26 mm，管壁内涂以三基色荧光粉，能够更好地把紫外线转换为更多的可见光。而 T-5 荧光灯全部采用三基色固汞，显色性好，高效环保,更节能省电。在住宅内主要使用的是紧凑型荧光灯。紧凑型荧光灯的寿命长达 8 000～10 000 h，而且光效比白炽灯高很多，能耗仅为输出相同光通量的白炽灯的1/4，所以使用紧凑型荧光灯可以显著地节约能源。紧凑型荧光灯的灯管是可拆离的，需要配以装有镇流器的灯具来使用。

2、镇流器选择。镇流器是荧光灯用于启动和限流的控制器件。为了降低镇流器上的电力消耗，应该采用节电镇流器。确定节能型镇流器的重要参数是系统功率因素。比如电感镇流器的系统功率因素为0.45～0.55 之间，因此，照明供电线路的启动电流大、温度高。为此需要进行终端补偿，将系统的功率因素补偿到 0.85 以上，而供电线路损耗将降低 70%左右。镇流器的种类为普通电感镇流器、电子镇流器与节能型电感镇流器。其中电感镇流器技术成熟，质量稳定但自身功耗大，占灯具功率的 20%左右。而电子镇流器虽然自身功耗小，功率因素在0.9以上，但是性能不稳定、可靠性差、使命寿命短。节能型电感镇流器是在普通电感镇流器基础上，在材料、结构、制造工艺等方面改进出来的一种低损耗镇流器。不仅自身功耗小，占灯具功率的12%左右，可靠性高，寿命也与普通电感镇流器相同。因此，应该采用节能电感镇流器，在技术允许的情况下采用电子镇流器。

3、安装反射罩。高效能的反射罩可以使电灯发出的光有效的投射到需要的区域。灯具反射罩表面，以铝镜面反射率最高，达到84.2%；其次是白色喷涂面，反射率为83.2%；铝素材的反射率为 82.5%；铝研磨反射面的反射率为 79.7%；不锈钠的反射率为 57.5%。同时玻璃灯罩虽然可以使亮度柔和，但是大大降低了亮度。

4、安装高度。灯光照度与照射距离之间有极大的关系。当灯具安装的越高，受照面得到的照度就会越低。所以对于某个受照面，灯具安装的越高所需要的功率就会随之增大，从而造成了电能的浪费。因此，灯具距离工作面的高度应该合理，否则过高会造成光源的散失，过低会造成不安全的因素。同时应该尽量考虑局部照明，这样不仅能使光源更加接近工作面而且不会增加室内整体照明灯具的功率，从而节省了电能。

三、照明设计问题分析

1、照度值的合理选择。照明必须满足人们在各种活动时对光线的要求。照明质量的优劣直接影响着人们的视力健康，活动效率和舒适感等。照明计算包括照度计算、亮度计算和眩光计算。照度太低，会损害人们的视力还会影响生活和学习，而不合理的高照度值会导致电能的浪费所以选择照度值时必须与所进行的视觉工作相适应。合理的照度应根据国家规定的照度标准以及工作和活动场所决定。

2、局部照明的合理运用。并不是每个角落都需要均匀一致的照度。当局部区域有高照度的特殊要求时，而采取的局限于工作部位的固定或移动式照明为局部照明。它仅限于照亮一个有限的工作区的重点功能照明，是对环境光不足的补充手段。采用局部照明来满足小范围的高照度要求可以减少不必要的电能浪费，达到电能的合理利用。

3、控制电路的合理设计。住宅内照明的控制电路应该以区域为单位，按个人要求调整照明，分区分组控制。照明的控制开关应装设在便于操作的位置上，以便及时关灯。同时局部照明应该单独控制，以便使用时单独开关。对于客厅、卧室等不固定照明需要的区域照明可以选择调光灯，以避免不需要时过大照度所造成的浪费。走廊、过道等人们不会长时间停留的区域照明可以采用自动控制的开关，比如，红外线感应开关、触摸式电子延时开关等等，以保证当人离开时照明的自动关闭，以避免无人时照明造成的浪费。对于住宅庭院和门廊的照明可以采用光电自控装置，在黄昏时自动开启，在凌晨时自动关闭，有效地防止早晨由于人们的疏忽而造成的浪费。同时，智能化控制是未来照明节能控制发展的趋势。智能化照明是智能技术与照明的结合，可在大幅度提高照明质量的前提下，使照明的时间更准确，并提高能效。

4、供配电线路的合理设计。影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。我国照明供电一般采用380/220V 三相四线中性点直接接地的交流电网供电。照明系统有单相二线、两相三线、三相四线三种方式供电，其中三相四线式供电比其他供电方式线路损耗小得多。因此，照明系统应尽可能采用三相四线制供电。同时在供配电系统图中保证三相均衡，以免由于无功补偿造成的电能浪费。而且在照明供配电线路的设计上尽量选择最短的线路以便减少电能在线路由于传输造成的损耗。

四、结语

建筑电气照明节能设计应充分考虑选择高效率的节能设备，应用先进的设计技术，按照节能标准进行设计，为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动空间。同时在建筑的全生命周期中实现高效率地利用资源，最低限度地影响环境，使建筑成为生态的、可持续的绿色建筑。

参考文献：

[1]马志溪.供配电工程[M].北京:清华大学出版社,2009:331.