建筑电气照明系统的节能设计分析

尹东航

摘    要：照明系统因灯具的必要性和广泛应用性，造成在电气损耗方面占有极大比重，本章首先从选用节能型灯具、合理选择高效光源、采用混合照明、合理选择照明系统的控制方式四个方面研究可采取的节能措施，依据这些措施，研究了可采取的节能方案，为广大设计者在照明系统的节能方面提供一些可行的思路。并且在灯具更多、能耗更大的车库区域，依据实际案例，通过两种节能方案的计算，产生的经济效益比对，体现出照明节能的重要性与必要性。

关键词：建筑电气;照明系统;节能设计

1  引言

随着人们生活水平的提高，居民对照明系统的要求越来越高，使照明系统从传统的单一提供照明光源发展为通过灯具的设计组合实现优质的功能性与体验性，营造温馨舒适的生活环境，从而使人们在其中得到放松，所以现代照明系统对灯具的要求与使用越来越多，其在建筑电能消耗中占有的比例越来越大。

2  建筑电气照明系统的节能设计要点

2.1  选用节能型灯具

在进行建筑照明电气节能设计的过程中，为了达到节能效果，设计人员要合理配置高效光源和节能灯，将节能设施融入到照明方案设计中，有效防止电能过多损耗，达到建筑照明电气节能设计的最终目的。

比如在一些楼宇建筑设计中，我们通过与某小区的物业合作，查阅统计其一年时间的运营记录，做如下简单的对比分析。普通节能灯按照15W/只，LED灯按照4w/只，按照一直灯平均一天开放10小时进行计算，那么一年的的电能消耗分别计算如下：

普通节能灯电耗：1只×15W/只×10小时/天×365天/年=54747W/小时=54.7度

LED节能灯电耗：1只×4w/只×10小时/天×365天/年 =14600w/小时=14.6度

一年电费计算如下：

普通节能灯电费：1只×54.7度×0.6元=32.82元

LED节能灯电费：1只×14.6度×0.6元=8.76元

如果将普通节能灯更换为LED节能灯，则一只灯一年可以节约电费32.82元-8.76元=24.06元。

从物业一年的运营成本角度来看，使用LED节能灯后，统计一年电费及故障更换费用与相同条件下普通节能灯产生费用的差额，高于采购LED节能灯的一次性投资费用，且稍有结余。由此可见，在小区建筑中，因照明灯具的数量是非常庞大的，如果我们能合理选择节能灯具，那么其所获得的经济效益是十分可观的。

2.2  合理选择高效光源

在整体照明系统中，光源的选择是基础，光源的适合与否直接决定了整体照明系统的运行效果，我们在选取光源时，首先要充分考虑到光源使用场所、用户的照度需求、工程实际情况等可能会影响光源材质性能的先决条件，在满足场所需求照度、光源启动时间等技术要求的前提下，优先选择综合使用寿命长、运行安全、性价比较高的优秀光源，下面我们详细论述：

（1）在灯具安装高度较低、没有特殊照度要求的場所优先选用荧光灯。目前，依据其造型的不同，最常见的荧光灯具有直管型星光灯和紧凑型荧光灯两种，荧光灯具有高光效性能、使用寿命长、性价比高等特点。在两种型号的荧光灯中，有调查数据显示：相比于紧凑型荧光灯，直管型荧光灯光在维持效率水平更为优越。因此，在没有特殊照明要求的场所中，比如在小区的地下车库部位，因其面积大、灯具需求数量多，与紧凑型荧光灯相比更应选用维持效率水平更高的直管型荧光灯，其中以综合效率较高的T5型荧光灯最优。

（2）在灯具安装高度较高、有一定照度需要的场所优先选用金卤灯。金属卤素灯因其电弧管泡壳材质的不同分为石英金卤灯和陶瓷金卤灯两种，金卤灯具有光效高、寿命长、显色性好、性能稳定等特点，是一种接近口光色的新型节能光源，可以广泛运用在小区的路灯照明或活动中心等位置。

（3）通过采用同系列灯具的新型换代产品，提高照明系统的光效、显色指数等技术指标。

2.3  采用混合照明

在建筑电气照明系统设计时，各类光源均很少单独使用，我国根据视觉作业观察对象尺寸大小的不同，对照度标准进行了详细的等级划分。一般而言，在同一照度等级中，当采用不同的照明方式时，照度标准也将相应改变。例如，混合照明方式的照度标准为750～1000～15001x，其中，混合照明中的一般照明照度常取混合照明方式照度的5%～15%。因此，在高照度应用场合，应尽量的运用混合照明，将各类光源以其自身特性的不同，相互组合搭配，使各类光源在实际工程应用中体现其最优照明效果，也使照明系统在发挥其应有的照明功能和照度效果的前提下，实现节能降耗的效果。

2.4  合理选择照明系统的控制方式

在以往的设计照明系统的控制方式时，我们经常简单采用固定模板式的控制方案，没有根据照明环境的功能特点和照明要求来设定其相对应的控制方式，当我们面对的是面积较小的照明场所时，应尽量采取一对一或二对一的控制方式;而当面对较大的照明场所，需要的灯具较多时，应依据使用需求进行照明区域划分，根据照明区域的不同，采取多对一的控制方式。在楼宇内部的楼梯间、公共走廊和入户大堂等公共区域照明设计时，宜采用定时控制、声光控制、红外感应的措施，对灯具进行联动开闭。对于小区室外路灯照明、景观照明等宜采用光电自动切换开关或光电定时控制开关进行控制调卫。

3  案例分析

在某住宅小区中，其车库照明系统采用智能控制系统，通过实际计算，与传统设计相比较，查看其数据对比与经济效益。

本项目车库面积49970平方米，共含车位1040个，共设计照明灯具848套，其中车位照明352套，车道照明496套，照明均采用28W单管T5直管型荧光灯。

设计方案：按使用频率按时段定时控制

根据车库使用频率，运用智能控制软件系统对车库灯具做分时段定时开闭，设置早9点至下午17点、凌晨0点至早6点两个低使用率时段交叉关闭车库内一半照明灯具，降低照度及能耗，在其余使用高峰期时间段将所有灯具全部点亮。对此方案计算其电能损耗及相关费用：

使用高峰期时段（早6点至上午9点、下午17点至次日凌晨0点）电量损耗为：

848盏×28W=23744W

23744W×l0h=237440Wh

低使用率时段（早9点至下午17点、凌晨0点至早6点）电量损耗为：

424盏×28W=11872W

11872W×14h=166208Wh

则车库照明系统一年估计电费为：

403.648kWh×0.8元（电费单价）=322.92元

322.92元×365天=11.79万元

经过计算对比，该小区如运用按使用频率分时段定时控制节能设计方案每年较“长明灯”状态可节约电费约4.81万元，采用智能控制软件约需增加投资8万元，则第二年即可收回成本，且结余约1.6万元。

4  结语

综上，如对照明系统采用先进的控制系统，初期看会加大投资，但是从长远看，产生的经济效益是巨大的，所以，在我们对照明系统的设计中，在满足设计规范要求的基础上，应对设计内容做充分分析计算，尽可能的运用节能措施，而不是只是通过单纯的运用节能灯具来设置节能方案。

参考文献：

[1] 杨永刚.建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术[J].节能，2019（6）：8～9.

[2] 张燚雯，王睿.住宅小区建筑电气的节能设计[J].住宅与房地产，2019（12）：60.