工业建筑电气照明节能设计

工业建筑电气照明节能设计

摘要：电气照明设计的原则是安全、适用、经济及美观。随着绿色照明、节能照明的推广以及越来越多的工业、企业重视自己的企业形象，如何做好工业建筑的照明设计对设计人员提出了更高的要求。合理的照明设计不但节省了建设投资，而且又为安全生产、节能及管理维护提供方便。本文首先分析了工业建筑电气照明节能设计的原则，然后从照明光源、照明系统和智能控制等方面阐述了工业建筑电气照明节能措施。

关键词：工业建筑；电气节能；设计原则；照明光源；智能控制中图分类号：f407.6 文献标识码：a 文章编号：

引言

现代工业厂房建筑要求舒适、安全、节能、高效。工业厂房建筑电气的发展也随着时代的进步不断发展。作为二次能源的电能，如何降低损耗、高效利用，如何将节能技术合理运用到工程项目当中，已成为工业厂房建筑电气设计的焦

点。照明节能设计就是在保证不降低照明质量的要求下尽量减少照明回路中的能量损失，从而达到能量利用的最大化。如何达到照明节能效果，本文将从以下几个方面进行阐述。

一、工业建筑电气照明节能设计原则

(一)节能需满足建筑物的功能

首先要保证建筑物用电安全性、人们生活的舒适性和工作效率。所以应满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温

度及新风量，；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；，满足特殊工艺要求，如体育场馆、酒店、餐饮娱乐场所一些必需的电气设施用电，展厅、多功能厅等的工艺照明及电力用电等。

(二)节能需满足建筑物的实际经济效益

节能应考虑国情以及实际经济效益，不能因为追求节能而过高地消耗投资，增加运行费用，电气工程师在设计时应该通过比较分析，合理选用节能设备及材料，使增加的节能方面的投资，能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。

(三)节能需减少无谓的能量消耗

设计时首先找出哪些方面的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如传输电能线路上的有功损耗，变压器的功率损耗、电能传输线路上的有功损耗，都是无用的能量损耗；又如量大面广的照明容量，宜采用先进的调光技术、控制技术使其能耗降低。

(四)节能需满足环境保护的先进性原则

以提高能源利用率和综合效益为主要途径，根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定设计方案。通过正确的计算，合理选择电气设备及其控制方式，尽量在不增加或少增加投资的前提下取得较显著的节电效果。

二、照明光源

(一)天然光

从照明节能方式选择光源，首选无需置疑肯定是天然光。天然光

是取之不尽，用之不竭能源，充分利用天然光是最绿色环保节能的照明方式。随着人们对能源和环境保护的日益关注，工业建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视。工业建筑物中露天的装置区及大面积的厂房，天然光都应当充分加以利用，设计中将采光和照明有机地结合起来。白天尽可能地利用天然光源，使建筑物内获得稳定的光照条件。同时，室内引入阳光，既能大大节约照明能耗，亦有助于提高室内温度，对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。如何在设计中尽可能的利用天然光，尽量考虑天然光与人工照明的充分结合，以达到节省照明电能的目的，有如下措施可采取：导光管法、采光搁板、反射高窗、棱镜窗等，此几种措施都可以充分利用各种导光和反光装置将天然光引入室内

进行照明，这需要同建筑专业紧密配合，以达到建筑物照度要求，这是节约照明耗能的重要方式之一。如在大型化工仓库中，在棚顶设计中采用透光板，充分利用自然光。

(二)合理选择人造光源

工业建筑较民用建筑复杂，需注意环境温度、湿度、振动、污秽、尘埃、腐蚀、有爆炸和火灾危险介质等情况需综合考虑灯具及其光效、色温、显色指数、光源寿命和价格等因素。在设计中，根据工程的性质，使用的场所，人员的视觉要求等，选择不同的光源。如：高度较低的室内场所(如办公室、会议室等)，应采用细管径直管形荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯等光源；高度较高的室内场所(如工业厂房等)，应采用金属卤化物灯或高压钠灯。也

可采用大功率细管径荧光灯；室外场所，应选用高压钠灯等使用时间较长的气体光源以及利用太阳能作为能源。选择的光源必须结合适合的灯具使用，在设计中，应注意选择控光效果好，效率高的节能灯具。保护罩，格栅等等都直接影响到照明的效率，会间接提高电能的损耗。

此外，公共场所如厂区路灯等夜间照明采用的是白炽灯、水银灯，应改造成为紧凑型荧光灯，可节电50%左右。办公楼、操作间照明的老式灯具应改造成带电子镇流器和细管径灯管的节能型荧光灯，节电15%以上，还能延长灯管的使用寿命约60%，光效高达50%，还具有消除频闪效应及噪声等优点。

(三)推广使用新型光源

积极推广使用新型光源，发光二极管(led灯)被称为绿色光源。其寿命长，光利用率高、耐振、温升低、低电压、显色性好、节电等特点，led灯较同等亮度的白炽灯耗电量减少约80%，节能潜力巨大。led灯目前在显示技术领域、标志灯和带色彩的装饰照中占有举足轻重的地位。

三、照明系统

照明线路的损耗约占输入电能的4%左右，影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线材质、长度及截面积。大多数照明电压为220v。照明系统可由单相二线、两相三线、三相四线三种方式供电。三相四线式供电比其他供电方式线路损耗小得多。因此。照明系统应采用三相四线制供电。且尽量保持三相平衡，满足最大不平衡相

负荷不超过三相平均负荷的15%；最小相负荷不小于三相负荷平均值的85%。供电电源的质量也会影响照明灯具的性能，因此工业建筑设计中做到不与冲击性电力负荷及工艺负荷合用变压器，以有效地控制照明灯具的端电压。此外，导线材质、长度及截面积也应在设计中优化考虑。

四、智能控制

采用智能灯光控制，合理的照明控制方式对照明节能同样起重要的作用。照明控制方式主要有：集中控制，分区、分组控制，就地控制，调光控制，声控开关控制，人体感应控制，楼字智能控制等。由于工业建筑的特殊性，人类的活动性特点不象民用建筑那么突出，所以在诸多的照明控制方式中，应做好切合实际的选择，既要做到方便，又要达到节能的效果。集中控制如智能灯光控制系统利用时光控制器可以对室外公共建筑灯光系统进行智能化的、灵活的控制，在保证照度的同时尽可能地使灯光系统更节能，更具有更艺术化的表现能力。具体包括：自动定时开闭灯光；根据照度自动开闭；根据照度自动调光；变换预设的场景亮灯模式。其他控制如楼梯间、走道灯(应急照明除外)采用节能自熄开关等等；这些措施都能对节能起到很好的效果。

结束语：

建筑电气节能是一个系统工程，逐渐向着自动化、节能化、信息化和智能化方向发展。建筑电气节能设计的措施还有很多，如提高电网功率因数、采用智能化系统、采用新型节能机电产品等。电气