建筑电气照明设计节能措施研究论文

建筑电气照明设计的节能措施研究
摘要：建筑节能作为低碳社会的重要组成部分而得到了足够的重视。

照明能耗作为建筑能耗中很大的一部分对其进行节能设计尤为关键。

本文介绍了建筑电气节能应坚持几个原则，探讨了建筑电气照明设计的节能措施。

关键词：建筑电气原则照明设计节能措施
中图分类号：f407.6 文献标识码：a 文章编号：
节能是一个非常复杂的问题, 我国的建筑节能工作还处于发展初期, 有关建筑节能工作的政策、法律、法规不断颁布和出台, 说明国家对于建筑节能十分关注重视。

建筑电气照明节能设计应充分考虑选择高效率的节能设备, 应用先进的设计技术, 按照节能标准进行设计, 为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动空间。

同时在建筑的全生命周期中实现高效率地利用能源, 最低限度地影响环境, 使建筑成为生态的、可持续的绿色建筑。

一、建筑电气节能应坚持几个原则
1、满足建筑物功能的原则
即要满足建筑物照明的照度、色温及显色指数；满足空调舒适性的温度及新风量，也就是舒适、卫生、健康的要求；满足上下左右运输通道的畅通无阻；满足特殊工艺的要求，如满足娱乐场所的一些电气设施用电，满足展厅的工艺照明及电力用电等。

2、考虑经济效益的原则
节能应结合我国国情，充分考虑实际经济效益，不能为了节能而
过高地增加投资，增加运营费用，而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内以通过节能减少运营费用的方式进行回收。

3、减少能量无谓消耗的原则
节能的着眼点应是减少能量的无谓消耗，因此，先找出与发挥建筑物功能无关的能量消耗.再考虑应该采取的有效节能措施。

如，变压器的功率损耗、传输电能线路上的有功损耗等都是无用的能量损耗；又如，针对量大面广的照明要求，应采用先进技术的产品以降低能耗。

4、选择低损耗的节能型变压器
变压器是电压变换设备，广泛应用于电力系统，特别是10k v和35k v电压等级的变压器在电力和配电系统中普遍使用且数量巨大。

选择高效节能产品，不但对节约能源具有重要意义，同时还可以大大降低变压器的运营成本，是改善经济效益的重要途径。

因此，选择变压器时，应选用低损耗节能型变压器。

对于高层建筑、地下建筑、化工等单位及对消防要求较高场所，宜采用低损耗节能型干式电力变压器(s g10、s g11、s c6等系列)。

对电网电压波动较大，为改善电能质量，采用有载调压电力变压器。

在变压器设计中，降低变压器的环境温度、平衡三相负荷、合理选择变压器接线方式等也是节约能源的有效途径。

5、降低线路的损耗
当电网输送电能时，在网络中就产生功率损耗，其与线路参数和负荷大小密切相关。

提高电网的功率因数、减少电网的无功功率及
导线中的电阻等均能降低电网中的线损。

具体途径如下：
（1）合理选择线路路径。

为减小导线长度，线路尽可能走直线，不走或少走回头线；
（2）合理确定电气功能用房的位置。

变压器尽量接近负荷中心，以减少供电半径；在高层建筑中，低压配电室应靠近竖井，且低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送，尽可能减少回头输送电能的支线；
（3）增大导线截面，利用季节性负荷线路。

按满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面；将某些季节性负荷的线路，用作常年使用的供电线路，以减少线路和电阻。

二、建筑电气照明设计的节能措施
据估计, 我国照明用电量约占总发电量的10%左右, 而建筑照明用电, 占建筑耗电的20% ~ 30% ,且现有照明装置以低效照明为主, 节电潜力巨大。

照明节能设计主要可从以下几个方面着手。

1、选择合理的照度标准和照明方式
作为照明节能的一个重要环节, 照明设计应根据工作面的分布
情况选取合理的照度标准值, 正确考虑照度标准的高、中、低3档的照度值; 根据视觉作业特点, 选择合适的照明式, 尽量少用一
般照明,可考虑非均匀照明、混光照明以及其他灵活的照明系统, 如设置照度梯度, 使灯光物尽其用, 达到节能的目的。

2、照明的艺术效果与节能相结合
目前, 有些照明设计一唯偏向于艺术效果, 追求场面宏大, 在灯具的选用和布局上不太注重用电和节约电能问题。

所以, 必须摒弃一些奢华的设计思路, 在灯具的艺术造型和布局型式选择上能充分考虑节能的因素, 以客观实际需求为前提, 最大限度地考虑节能的前提下精心设计达到一定的艺术效果。

3、进行精确的照度计算
建筑电气照明设计中, 往往对照度计算过于粗略, 凭经验估算, 仅凭经验估算是不可能把照度值控制在照明标准规定的误差范围内, 会造成实际效果与要求不符, 或浪费能源, 所以, 要获得精确的照度,必须通过较为精确的计算。

4、选择高效光源
光源的效率与电力消耗最为密切, 常用各类光源中高压钠灯的光效为最高, 而荧光灯和金属卤化物灯次之, 高压汞灯不高, 而白炽灯为最低。

按不同的工作场所, 选择相适应的高效光源, 可以降低电能消耗, 节约能源。

故在设计中, 应严格控制使用白炽灯(除了特别需要场所) , 尽量减少高压汞灯的使用量; 推广使用细管径荧光灯和紧凑型荧光灯; 大力推广高效、寿命长的高压钠灯和金属卤化物灯。

5、合理选用灯具
灯具节能应主要体现在高效率上, 若效率过低,则很难用其他方法补救其节能效果。

在gb 50034- 20045建筑照明设计标准6中已明确规定, 室内外灯具效率分别高于50%和70%, 在所有灯具中,
直接型灯具效率最高; 带格栅式和带保护罩的灯具效率最低。

故在满足眩光限制和其他特殊要求下, 应选择前者。

同时, 根据使用现场不同, 采用控光合理、光通量维持率高、光利用系数高、照明与空调一体化的灯具等, 以达到节能目的。

6、优选启动设备
照明节能不应忽视启动设备的耗电问题, 节能光源只有配有节能型启动设备才能使照明节能。

节能型启动设备自身的能耗低、功率因素高、谐波分量低。

7、充分利用天然光源
在工程设计中, 电气设计人员应与建筑专业配合, 从建筑结构方面充分获取天然光, 如开大面积的顶部天窗, 利用天井空间与利用屋顶采光, 有条件的, 可采用光导纤维、棱镜组反射及导光管等新技术进行采光, 提高对自然光的利用。

8、充分利用间接光源
采用提高室内反射面的反射光量来提高照度,在一些场所, 可以利用墙面、顶棚、地面的反射来增加照度, 如设置全反射的镜面, 采用反射系数高的墙面装饰材料, 使用这些反射面成为间接光源, 提高电能的利用率。

9、采用合理的控制方式
灯具的控制方式可分为手动控制与自动控制两种: 对于手动控制, 一是可适当增加照明开关点, 以达到分区控制灯光的目的; 二是可采用各种类型的节电开关, 如调光开关、定时开关、节电控
制器等, 都有显著的节能效果。

而自动控制, 则包括红外遥控开关、光电照明控制、中央控制系统及智能照明控制系统等方式, 可结合具体的工程实际, 选用以节约用电。

10、积极推广使用新型光源
发光二极管( led ) 被称为“绿色光源”, 白光led理论发光光效可达200 lm /w, 目前实验室里已经达到100 lm /w, 50 lm /w 的产品已进入市场, 其较同等亮度的白炽灯耗电减少约80% , 节能潜力巨大; 随着led的迅速发展, 发光光纤得以广泛应用,与led 光源结合, 发光光纤现已在建筑物立面装饰、室内装饰及水下装饰广泛使用; 室外照明可选用太阳能灯具。

11、加强日常照明维护
加强对灯具与光源的清洁与维护工作, 因为灯具与光源严重积尘后, 会使照度明显降低, 导致电能浪费。

总之，建筑电气照明的节能设计潜力很大，在技术指标满足功能需求的前提下，电气设计人员要及时将节能技术和措施应用到建筑电气照明设计中，精心考虑，反复斟酌，真正达到提高照明效率，节约能源，保护环境之目的。

参考文献：
[1] 建筑照明设计标准.gb50034 —2004.
[2] 公共建筑节能设计标准.gb50189 —2005.
[3] 黄宝胜.建筑电气照明节能的优化设计[j]. 电气技术. 2012(04)
[4] 张金虎.浅析民用建筑电气工程中的照明设计[j]. 科技风. 2012(03)。