建筑电气照明节能设计要点探讨

　　能源一直都是各国发展中必不可少的元素，面对目前能源紧张的局面，节能设计理念已成为我国建筑节能工程中的一个重要环节，本文将对建筑中电气照明的节能设计要点进行探讨。

　　《电气时代》(月刊)创刊于1981年，由中国机械工业联合会主管，机械工业信息研究院主办，为中国期刊方阵双效期刊之一。以电气自动化领域的人、企业、技术、产品为视点，跟踪报道电气自动化领域的先进技术及管理理念，全面反映电气产业链的新技术、新产品、主流应用和产业动向。

　　前言

　　我国作为用电大国，建筑节能已成为我国日益关注和重视的问题，在建筑电能消耗中，建筑电气照明用电是建筑电气中的重要负荷之一，因此建筑电气照明节能设计已成为建筑电气设计的主要任务之一。而在建筑电气照明的设计中，如何有效地降低电气照明的能耗，提高能源利用率已成为电气设计人员的重要任务之一。

　　1.针对建筑电气照明的能耗分析

　　节能减排是我国可持续发展中必须认真面对的问题，已成为政府部门和人民群众关注的焦点问题。从古到今，我国都是幅员辽阔，在很多人的眼中就是地大物博，所以他们也认为我国肯定会有很丰富的自然资源，而且肯定是用之不竭取之不竭的，可是有一点很重要却被忽略掉了，我国有13亿人口，把我国所有的资源平均分配下来就显得极为匮乏了，和很多国家相比只有他们的几分之一甚至是几十分之一。

　　中国目前还是发展中国家，而且处在一个非常重要的阶段，要在2020年实现全面小康，这中间就必须得保持经济快速增长，所以建筑这方面消耗也非常大。国家在这方面做了些调查，相比有些同等的发展中国国家我国在建筑这方面的消耗就高出了好几倍。据调查，我国在民用建筑能耗中，空调机组等设备的用电所占比例最大，达到了40%-50%左右，水泵等设备用电占比10%-15%左右，而建筑电气照明的用电差不多占建筑能耗中的15%-25%左右，从调查资料可以看出，照明设备在能耗上所占比例也是很大的，因此想要在建筑这方面节能，电气照明是很值得研究的一部分。在建筑工程中，电气照明主要有照明的光源，灯具设备，照明的方式，还有就是电线会有一定的消耗，这几方面节能的效果是十分不错的。所以，只要做好这几方面，不仅可以节能还可以增加经济效益。

　　2.建筑电气照明节能的设计原则

　　2.1绿色环保原则

　　这是建筑电气照明节能设计过程中应该遵循的最基本原则。要遵循这个原则，必须做到以下两个方面：第一，在满足人们日常生活、生产的需求的前提下，最大程度的减少电能的耗费量，从而节约社会用电总量，减小社会发展过程中的能源消耗，保护环境，促进社会持续发展。第二，电气照明的设计方式要提高人们感知上的舒适度，从而营造一个更加良好的生活、工作学习等氛围。比如合理的控制暖色光和冷色光的设计比例，以及色温、显色指数等，从而在保证基本照明功能的同时，提高人们的身心健康。但需要注意的是，电气照明节能是建立在技术成熟的基础上的，不能够纯粹了为了节能了加大投资，从而浪费其它能源，或者是能够保证这部分投资可以在日后的建筑使用过程中回收过来。

　　2.2经济实用原则

　　在进行建筑电气照明设计时，需要结合建筑的具体特点以及实际的工作、生活需要，不能够照搬以往的设计模式。首先，要最大程度的满足建筑功能。注重光的物理特性，并同时考虑到照度水平以及灯具的布置，还有最终的视觉效果和使用寿命。比如在进行民居照明设计时，需要充分尊重业主的建议，因为个人喜好和生活方式不同，对照明的需求也不同。其次，电气照明节能设计比普通的照明设计更加复杂，前期需要投入的成本也比较多，但是仍然要考虑到其经济性，将前期投资和后期回报做一个具体的分析，从而保证设计方法的合理性。最后，尽量保持设计的简易性，即以实用为主，减少复杂设计环节。因为很多设计师为了彰显自身能力，特意将建筑内部的照明系统设计得非常华丽，虽然这提高了美观性，但是也加大了后期实际使用过程中的维护和检修难度。

　　3.建筑电气照明节能设计的要点措施

　　3.1选择合理的照明方案

　　在设计照明方案时，要考虑到以下几点因素：第一，讲究实用，避免追求形式。选择利用系数较高的设计方案，但是能够为了节能而影响日常生活的舒适度，比如降低照度。遵循相关的建筑照明设计规范，根据不同的建筑类型和工作生活区域选择相匹配的照度标准以及照明功率的密度值。在条件允许的情况下，采用照明空调组合系统。第二，将一般照明和混合照明分开设置。如果是在同一个场所的不同区域存在不同的照度要求，那么为了节约能源，可以采用控制光源高低的方式，而不用另外设计照明方案。而对于部分作业面照明要求高，但是作业面密度又比较小的场所，可以采取混合照明模式，即增加局部照度。第三，提高对自然光线的利用率建筑的电气照明节能设计要提供对自然光线的利用率，而不能仅仅局限在减少照明设备或者降低工作的方式上。比如在靠近室外的建筑区域，可以加大玻璃门窗的透光度以及面积，这样在白天就能够减少开灯的时间。第四，如果某些区域需要高照度或者改善光色等需求，可以采用两种以上的光源组成混合光线。

　　3.2合理选择光源和灯具

　　灯具的合理使用也能有效的降低建筑电气照明系统的能源消耗。灯具也要考虑多方面的因素然后进行选择，既要达到建筑照明的需求，也要满足优良光照效果和自然采光，而且还必须做到节能减排。当然灯具的质量、操作是否方便、能否更加经济也是要满足要求的。在选择灯具时，下面几点可供参考：低建筑物可以选取荧光灯，这种灯具足以满足室内的照明效果。金属卤化物灯比较适用于高大的建筑物，这种灯具经久耐用、也很经济、照明的效果也是相当好的，最主要的是很节能，完全符合国家长远发展。

　　3.3选择合理的照明线路

　　通过调查表明，照明线路上所产生的电能损耗量大概占到总输入电能的4%左右，这个指数虽然不大，但是在长期的使用过程中，还是会产生很多不必要的能源浪费。因此，在进行照明线路设计时要根据实际情况尽可能的减少配电线路。线路要尽可能的走直线，减少不必要的线路弯折，从而降低线路总长。在低压线路上，不走或者少走回头线，以减少电能损耗。当变压器接近负荷中心是，能够减少供电距离，如果每层建筑物的平面面积在一万立方米左右，则至少需要设置两个变压器，以减少主干线的长度。同时，采用三相供电系统作为照明电源的主线路，能够将电能损失降到最低。

　　3.4照明控制系统的选择

　　现在的照明控制系统和传统的控制系统相比优势还是很明显的，第一，现代智能控制系统随时对所有灯具进行着监控和管理的，它能调节照明时间和照明的强度，这样和传统的相比是很节能的。第二，智能控制系统根据感光探头可以测到自然光的变化，这样它会自动调节光的强弱，这也能有效的降低能源消耗。第三，智能控制系统和传统人工控制相比它更加集中，避免了很多不必要的麻烦，既省力又节能。

　　3.5选择合理的控制开关

　　根据照明特征选择分区域控制灯光能够提高节约性，并结合不同的位置选择有差别的开关控制系统，提高开关控制的灵活性和稳定性。对于面积较小的建筑，尽量采用一灯一控或者二灯一控的方式，在有条件的情况下可以选用变光节能控制。在楼道中选用声控开关，卧室中安装床头灯的时候选择可以调节灯光的开关，在大型公共场所采取自动和手动开光结合的设计方式，能够方便管理人员进行监管或者专管。随着现代科学技术的进步，很多智能建筑中开始采用计算机灯光控制系统，这极大的降低了电能的浪费率。

　　3.6降低传输线路的损耗

　　功率的计算公式W=I2R，由公式我们可以知道在传输路线上肯定会有能量损失的，这种损失暂时是无法避免的，我们只有想办法让损失降到最低，所以我们可以选取电阻率较小的材质做导线、在导线长度上采取措施、增加导线截面积也能降低损失。

　　3.7提高照明系统功率因素

　　在建筑照明系统中，有些设备会产生无功功率，造成不必要的电能损耗，比如变压器、气体放电光源中的镇流器等，它们自身具备电感原件，会造成大量的无功功率。在这种情况下，可以采取以下措施来提高功率设备功率因数：荧光灯采用电子镇流器：采用电感镇流器的气体放电等单灯安装补偿电容器，变压器低压侧采用集中电容器进行补偿。

　　4.结语

　　面临我国的能源现状，我们必须要大力提倡节能减排，在建筑电气照明设计中，我们必须在原有的照明方案上进行优化，合理进行建筑电气照明设计，为中国节能减排做到带头作用。