工业建筑电气照明节能设计

龙竹林

摘要：随着经济的迅速发展，人民生活水平的不断提高，对于能源的需求也日益增加。电能作为重要能源之一，需求量也在逐步增加，面对日益提升的需求量和有限的电力资源，电气的节能问题成为当前建筑设计中考虑的重要因素之一。文章对工业建筑电气照明节能设计进行了探讨。

关键词：工业建筑；电气照明；节能设计；建筑设计；能源消耗 文献标识码：A

中图分类号：TU855 文章编号：1009-2374（2016）25-0018-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.25.008

近年来，随着能源消耗问题的加剧，在现代建筑设计中，电气节能设计成为当前建筑行业发展的必然趋势及潮流。由于国民经济的快速发展，人们对电气资源的需求量日益增加，但当前的电力装置却无法满足快速增长的电气资源需求，很多大中型城市会在用电高峰期出现限电、停电情况。由此可见，电气节能问题迫在眉睫。在具体的建筑设计中，加强建筑的节能运行是现在很多建筑企业研究的重点。电气照明节能是建筑电气节能设计的内容之一，本文主要就工业建筑的电气照明节能设计进行简单的分析研究。

1 建筑电气照明节能设计的要求

建筑电气照明节能设计过程中应该遵循以下三点

原则：

1.1 绿色照明原则

工业建筑主要包括工业生产厂房、仓库、工人的生活用房等。绿色照明是工业建筑照明节能设计的关键环节。工业建筑绿色照明即在保证工业生产照明需求、厂房工人生活照明需求的前提下，尽可能降低照明能源的消耗。因此，绿色照明不能仅仅以降低照明能源消耗为唯一标准，还需要考虑工厂生产生活照明需求、建筑照明的成本、照明装置布局合理性等因素，在尽可能满足以上所有要求的基础上，保证照明效果最好。

1.2 经济适用原则

电气照明节能设计应该满足经济适用的需求，这就要求设计人员在照明装置布局过程中，能够合理地选择安装位置，尽可能减少照明装置的数量，在选择照明装置时，在保证质量的情况下，尽可能选择成本较低的装置。

1.3 使用节能灯具

节能灯具是电气照明节能的重要方法，相比于传统的白炽灯、日光灯，节能灯具的能源转换率大幅度提高，因此能源消耗量明显降低。普通的白炽灯在使用过程中，90%左右的电能都转换成为了热能，只有很少部分转换为了光能，而节能灯能够将半数以上的电能转换为光能。另外，一般的节能灯在正常使用的情况下，可以连续不间断地使用8000h以上，比普通的白炽灯要长许多。

2 工业建筑照明节能设计措施

为了更好地达到节能要求，在设计工业建筑的照明系统时可以从以下三个方面进行考虑：

2.1 合理选择照明光源

工业建筑的内部环境比较复杂，选择光源时要综合考虑厂房内的实际环境、工程的性质、使用场所等因素。

办公室、会议室等室内场所的高度较低，光源的照射区域相对较小，可以选择细管径的荧光灯、功率较小的金属卤化物光源，而在工业厂房等地方，高度较高，占据面积较大，可以选择高压钠灯、大功率细管荧光灯或者金属卤化灯等光源。如果是室外场所，比如说厂区内的路灯，使用时间比较长，应该充分利用太阳能作为能源，可以选择使用时间比较长的气体光源比如高压钠灯。此外，灯具与光源相结合，才能保证控光效果更好，节能效率更高。一般来说，保护罩、格栅等配套的灯具可以影响到照明的实际效果，损耗一定的电能。近年来，越来越多企业开始重视节能，各种节能光源也应运而生，比如带有电子镇流器及细管径灯管的节能型荧光灯、金属卤化灯、LED灯等，相对于普通的光源来说，它们的耗电量明显减少，使用寿命也比一般的白炽灯要长得多，另外，节能荧光灯还可以消除噪声、频闪效应，金属卤化灯具有发光效率高、色温高、显色性好等特点；LED灯具有低电压、耐振等优点，在工业建筑的节能设计中，相关设计人员可以根据建筑的实际功用结合各种节能光源的特点，合理配置，以保证建筑的电气节能效果，建筑照明中应该尽量避免使用能源消耗量较大的光源，比如荧光高压灯、热辐射灯等。

2.2 照明系统

降低照明系统的线路损耗也是建筑物电气节能的重要手段之一。导线的电阻率、照明系统的供电方式不同，照明系统的线路损耗都会有区别。现阶段，我国大多数的照明电压都为220V交流电压，一般来说，照明系统主要有单相二线、两相三线、三相四线等供电方式。当供电距离相同，导线的电阻率也相同时，如果说单向二线制的线路损耗为100%，那么两相三线制的线路损耗为56%，三相四线制的线路损耗则为28%，因此工业建筑的照明系最好选择三相四线制供电方式。此外，配电系统设计时出现三相负荷严重失衡，会产生高次谐波，影响电动机和变压器的安全运行，不仅会加大配电系统零线相线的损耗，严重时还会产生安全故障，因此三相负荷平衡十分重要。

2.3 智能控制

使用智能灯光控制系统也是工业建筑电气照明节能设计的方式之一。工业建筑与民用建筑存在着很大的区别，厂房内工作人员的活动十分不固定，为了保证工人生活工作的便捷，厂房内应该时刻保持照明条件良好，但这样一来就会造成极大的浪费，因此合理的照明控制方式十分重要。在工业建筑设计中，将信息技术、通信技术等现代化技术与建筑照明系统结合起来，对工业建筑内的照明设施进行监控管理，结合应用实际调节照明装置的照明时间、强度，可以有效地减少电气能源的消耗，此外，智能灯光控制系统还可以根据自然采光情况调节建筑内照明设施的强度，将自然光源与人工光源有效结合，程序化的管理模式、自动化的控制方式，有效弥补了传统照明控制设备的缺陷，不仅方便了工人的工作，节省了工业生产生活中使用的电气能源，而且减少了人工管理控制的成本，提高了设备控制管理的效率，对于工业建筑的电气节能十分有帮助。

3 工业建筑照明设计实例

电力行业是国民经济发展的基础行业，同时也是耗能大户。电厂建筑结构比较复杂，照明系统的合理优化设计不仅能满足建筑结构和设备的照度标准，还能在电厂的节电方面产生效益最大化。下面是选择金属卤化物高效节能灯具布置在锅炉房的照度计算。

3.1 灯具选择

灯具选择如表1所示：

4 结语

工业建筑是我国重要的建筑形式，照明节能设计是电气资源节能的有效方法。近年来，随着经济的不断发展，电气资源的消耗量越来越大，建筑电气节能设计对于节约电气资源十分有帮助。本文简单分析了工业建筑照明设计的原则，并从照明光源选择、照明系统设置、光源控制方式三个方面讨论了工业建筑照明设计的实际操作方法，希望能对工业建筑的节能设计有所帮助，能够促进工业建筑的节能化发展。

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（责任编辑：黄银芳）