工业建筑的照明系统节能技术设计

(中昊(大连)化工研究设计院有限公司，辽宁大连 116023)

近年来，我国城乡建设发展迅速，对电能的需求日益增加，为有效地缓解电力需求矛盾，必须提高电能的利用效率，而通过对照明系统进行节能设计，是电能节约利用的一个重要方面。在工业建筑领域中，节能技术、设备更新发展不断，工程设计人员在照明设计的过程中，应该严格遵守国家标准规范的相关要求，在符合工业建筑相关照明功能要求、标准的前提条件下，将较为成熟的节能新技术、新设备应用到其中，提高电能的利用效率，降低电能的消耗，实施绿色照明，促进节能降耗技术在工业建筑照明系统领域大面积推广。

1 基本原则

工业建筑的照明系统节能技术设计原则，主要遵循以下几个方面：

1)实用原则

在工业建筑的照明系统节能设计中，首先要满足工艺专业所提出的功能要求，设计人员应结合工业建筑所处的区域、环境等具体条件进行务实的设计，确保工艺流程运转的正常，这是工业建筑照明系统节能设计的第一前提。

2)安全可靠原则

节能技术及节能设备的安全性、可靠性，是照明系统节能设计的重要原则。在节能方案的选择以及节能设备的选型过程中，工程设计人员应选用较为成熟的节能技术或节能设备，以保证使用过程的安全可靠。

3)经济合理原则

节能技术及节能设备所涉及的工程造价，应控制在合理范围内，切忌为了节能的最大化，进行无节制的工程照明节能设计，工程设计人员应综合考虑节能技术的经济效果及寿命，对节能设备的物理寿命、经济寿命应予以重点考虑。

4)绿色环保原则

传统照明灯具能耗一般较高，红外线辐射也比较严重，时常出现频闪等消极现象，工程设计人员应通过实施绿色照明节能设计，在满足照度要求的前提下，尽可能地按照降低对电力能源消耗的原则进行设计，进而减少二氧化碳等温室气体和大气污染物的排放，对环境的保护具有深远意义。

2 照明节能设计

2.1 选择合理的照度水平

所谓照度，指入射在已包含该点的面元上所有的光通量(dφ)，除以此面元相应的面积(dA)，所得之商即称为照度，单位为勒克斯(lx)，平均照度公式如下：

通常情况下，实际照度水平与照度标准值可以有上下百分之十的误差，选择过高的照度水平，将是对能源的一种浪费；选择过低的照度水平，也会达不到功能要求。在工程设计中，设计人员一定要根据不同的条件，严格按照现行国家规范标准的要求，选择合理的照度水平。

2.2 选择高效光源

现实生活中，市场上充斥着各种各样效率高低不同的照明灯具，而低效率照明灯具的使用则是对能源的一种巨大的浪费。工程设计中，设计人员应该严格按照现行国家规范标准的要求，在符合照明功能需求的前提下，尽可能的选用高效率的直接型照明灯具，不宜选用带透射比低的漫射类型照明灯具，同时，照明灯具的配光曲线应满足以下要求：

表1 照明灯具的配光曲线要求

在满足照明功能需求的前提下，尽量扩大使用LED照明灯具，减少白炽灯的使用量。LED照明灯具具有使用寿命更长，起动性能佳，效率高等多种优势，已经广泛应用到各种照明场所，但LED照明灯具应满足以下要求：

表2 LED照明灯具要求

对于开敞式的荧光灯具，其效率不宜低于0.75，带有遮光格栅的荧光灯具，其效率不宜低于0.6；对于开敞式的高强度气体放电灯具，其效率不宜低于0.75，带有遮光格栅的高强度气体放电灯具，其效率不宜低于0.6。

2.3 确定合理的照明方式

照明方式分为一般照明、分区一般照明、混合照明三种。工业建筑中，对于照度要求高的场合，只使用一般照明的方式将会严重增加照明灯具的安装功率，因此可以采取混合照明的方式，通过提高局部区域的照度水平，以达到节约能源的目的。

2.4 严格控制LPD值

照明功率密度(LPD)，指单位面积上的一般照明安装功率。工程设计人员在设计过程中，应严格以《建筑照明设计标准》GB 50034-2013中所列出的LPD值为上限，尽可能的小于该LPD值，在工程设计层面达到绿色建筑的标准，节约能源。

2.5 选择合理的控制方式

不同的照明控制方式，对于节约能源有较大的影响。在工业建筑的照明系统中，宜多采用集中控制，走廊、楼梯间等可根据建筑物的使用条件和自然采光情况等进行分区控制；厂区道路照明系统可采用光控等自动控制措施，选择双光源时，在“半夜”应能够关闭其中的一个光源，以达到节约能源的目的。

2.6 天然光的利用

在满足工业建筑照明功能的前提下，应该尽可能的合理利用天然光，以节约能源的使用。主要有以下措施：

1)室内的采光系数、采光窗面积，应符合现行国家规范标准的要求；

2)条件允许情况下，随着天然光的不断变化，自动控制调节室内照明的照度水平；

3)建筑室内可以多采用不同的导光、反光等材料，利用天然光进行室内照明；

4)可以利用太阳能LED灯作为一般照明光源；

5)提高建筑物室内的表面反射比，从而提高对光的利用效率。

3 结 语

伴随着化石能源的日益枯竭和环保问题的严峻形势，节能环保已成为全社会势在必行、行之必果的一项重要任务。在工业建筑中，电气照明系统节能潜力巨大，工程设计人员应严格按照现行国家规范标准的要求，科学地进行工业建筑照明系统的设计，选择最优的照明设计方案，以及安全可靠高效的节能灯具，从而合理有效地减少对能源的消耗，提高能源利用效率，对于促进经济社会的可持续发展具有重要意义。