建筑电气照明节能设计的探讨

赵斌　胡立业

摘要：随着国家对建设经济环保型和能源节约型社会的倡导，走能源节约的可持续发展之路将是我国未来的主要发展趋势。照明消耗是建筑能源消耗中所占比重较大的一种，倘若在保证系统基本功能正常运转的前提下，能采用一些方式、方法有效降低照明消耗，实现建筑电气照明节能，这样以来既符合我国的发展理念，又会大大降低建筑的总体能耗。

关键词：建筑；电气；节能设计；原则

前言

随着建设节能环保型社会理念在我国的不断渗透，走资源节约的可持续发展之路成为我国未来发展的必然趋势。我国幅员辽阔，资源丰富，但同时人口压力大，资源人均持有量较少，对各种能源仍有很大的需求。随着市场经济改革的不断深化和社会的发展，人民的生活水平极大改善，对能源的需求指数也在不断攀升，人民对能源的需求量与能源供给量之间的差距日益拉大。寻求能源节约型道路，成为社会的的普遍共识。在建筑能耗中，建筑照明节能已经成为降低建筑总体耗能的不容忽视一部分。据统计，照明用电消耗在建筑领域的所有电能消耗中占15%～25%，而这部分的电能一部分用于照明消耗，另一部分则损失在了整个照明系统的其它方面，我们将这部分的电能损失称为电能逸损。那么，在用电高需求的情况下，如何做到最大限度的电能节约就尤为重要。

一、建筑电气照明节能设计的原则

1.满足建筑的功能要求

建筑工程照明系统首先要满足建筑物空间、通道照明照度等建筑所需要的照度，为这些空间和通道的照度提供可靠保证。另外，照明系统照度必须结合特殊建筑的特征，满足这些建筑对照明照度的要求。比如娱乐场所用电负荷量很大，要考虑其电气设施的用电负荷情况，餐厅对照明照度的要求很高，可根据餐厅空间范围对照明亮度做出调整。

2.绿色照明原则

绿色照明是建筑电气照明节能设计的最为重要的环节。在满足居民日常生活、工作需要的光照前提下，实现照明能耗的最小化即绿色照明。绿色照明的实现同时还要考虑到建筑的经济性，不能为了追求节约能源就一味的扩大工程成本。与此同时，建筑的绿色照明必须符合居民对光照强度的基本需求，不能影响居民的日常生活。同时，照明灯的布置应当符合一定的美学原则和科学原则，在照明灯数量不变的前提下，实现最好的光照效果。

3.设计必须考虑节省无谓的能源消耗

通过对建筑物功能的深入研究，找到无关建筑功能发挥的能源消耗，采取一定措施有效降低照明电气的能源消耗。比如传输电能线路上的有功损耗以及变压器的功率损耗都与建筑功能的发挥没有关系，是无用能量，设计中可充分将这些因素考虑进去，节省无谓的能源损耗，最大限度节能降耗。

4.合理选择照明标准

降低建筑总体消耗的另一有效措施是合理布局电气照明系统，一般来说，对电气系统合理布局能降低建筑总消耗量的4%上下。为减少输电线路上的电能消耗，可以采用电阻率较低的导线，并且通过合理的布局线路来减小导线的总体长度。灯具的开关也会消耗一定的电能，做好开关的调节也有利于减少能源的消耗。例如，对于卧室的灯具就可以采用调节式的开关，而过道走廊的开关则可以采用声控、灯控开关，有效减少能源的浪费。照明方式的选择应当根据建筑的自然采光情况及照明的需求进行选择。常用的照明方式有一般照明、局部照明和混合照明这三种方式。此外，在建筑中还应该有效利用自然光，可以通过现代的科技手段加大对自然光的利用程度，最终实现建筑采光的节能性。

二、提高建筑电气照明节能设计的措施

1.对供配电线路进行合理优化

配电线路是连接供配电系统与负荷中心的桥梁，线路消耗是供配电系统的电能损耗的重要部分，所以，缩短变配电所与负荷中心的距离，选择最优线路分配方案，减少线路能源损耗。优化供配电系统的线路，主要有以下几种措施：

（1）优化线路材质选择。由于电阻率直接影响着线路损耗，所以通常选用电阻率较小的铜芯导线作传输介质。

（2）降低传输路径。线路的传输距离是影响线路损耗的又一大因素，距离越长，线路的损耗越大，因此，在进行供配电系统设计时，尽量将供配电系统与负荷中心相邻，有效的缩短路径长度。

（3）限制电机的空载运转。在我们的供配电系统中，通常会采用功率因数较高的同步电机取代异步电机，以避免电动机或者其他电力设备工作会出现空载运转的情况，而导致电能无法得到有效利用，造成线路过多电能损耗。

2.设置合理的光源控制方式

通过开关来控制光源的使用与关闭即为光源的控制，手动控制、声音控制、光线控制、电脑操控等都属于光源控制方式。这些控制方式都是为了在不同的场合，不同的时间下，方便用户操作，并且达到节能的目的。

在单人间、办公室等建筑面积较小的地方，采用一对一开关控制光源或者一对多开关控制光源的方式控制照明设备，方便、简单、省时省力。

不同于建筑面积较小的场合，当建筑面积较大时，光源控制也发生了变化，通常采取分组控制的方式。这种场合，根据窗户的位置，合理分配灯具的布局，在靠近窗户的位置，可以少设置一些照明设别，在离窗户较远，自然光照射不足的地方，可适当多布置一些照明设备，这样使人工照明和自然光结合起来满足照明需求，达到节能的目的。在有条件的情况下，可以采取更先进的方式，利用光线传感器，感应室内光线的变化，自动调整照明强度，充分利用自然光，并且还能使室内照明更稳定。

使用光电自动开关或者定时开关来进行控制是室外照明的常用方式。例如路燈的开关，到了一定时间自动打开，使用一段时间之后再自动关闭。

当在走廊、厕所等不需要长时间照明的特殊场合时，可以使用声光控开关，有人时通过声音来控制灯具的开关，没人就自动关闭。

3.照明节能灯具设计及选用

我们通常所说的灯具包括两种，一是能够改变光源光线的设备，二是能够改变光色的设备。灯具的选取与使用对于提高照明效果具有非常显著的作用，受到了广大用户的好评。当前，灯具的种类多种多样，常见的有带保护罩的格栅式、透明式、棱镜式、磨砂式等等。它们的效率是不同的。磨砂或棱镜保护罩式反射率只有55%，格栅式为60%，透明式为65%，控照式（或开敞式）为75%。即使是形状一样的灯具，当使用不同的材料制造时其对光线产生的作用也具有相当大的差异性。节能灯具有以下几个突出优点：其一，增强了照明效果。其二，提高了电能的利用率，实现了节能的目的。其三，能够更加长久的使用，比白炽灯具有更长的寿命。其四，降低了光污染，减轻紫外线等不可见光对人体的危害。综上所述，使用灯具可以大大的提高照明效果，节省了能源，具有非常广阔的应用前景。

三、结束语

综上所述，电气照明节能是人类社会走可持续发展道路的必然选择，与此同时它可以有效推动我国建筑企业的发展与营利。建筑电气照明的节能设计是必需的，也是具有一定挑战性的。应全面考虑高效率和低成本，选用较为先进的节能环保电器设备，并采用优质的低碳理念，将电气照明的节能切实的应用于设计和施工中，真正实现全社会的节能减排。当然，我们还应进一步深入挖掘可再生资源，扩大电力供应的能源范围，取自于自然，回归于自然，从而大大提高绿色建筑的开发与可持续性发展。

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