1、建筑电气照明节能的探讨摘要：我国是能源消耗大国，随着工业化进程的加快和人民生活水平的不断提高，工业用电量、生活用电量急剧增加， “节能降耗”的绿色生活亟待实现。从建筑电气照明节能的角度入手，阐述节能的原则，探讨了建筑电气照明节能措施，结合工程实例探讨了电气照明节能的具体应用，希望能够以此来引起广泛的关注，从而达到提高节能意识、增加节能效果的作用，实现建筑电气照明节能的最大化。 关键词：建筑电气照明节能原则措施 中图分类号：S210.4 文章标识码：A 文章编号： 电能是维持我们正常生产生活的关键因素。在建筑领域的电能消耗中，照明部分的用电量占 15%25%，而实际上，用于照明体系的电能并不是完
2、全的消耗在照明本身，有一部分则消耗在了照明系统运行的其它环节，我们称这种现象为电能逸损。照明能耗在建筑能耗中占的比例相当大,2004 年我国总用电量约在 21 000 亿 kWh,2005 年超过 22 000 亿kWh, 而照明用电约占总量的 12%,超过 500 亿 kWh。因此，建筑照明体统中蕴含着大量的节能潜力，在这种前提下，电气设计工作人员可以考虑，将节能环保的功能融入到建筑照明电气设计中来。 一、建筑电气照明节能的设计原则 1、以保证建筑的功能性为前提 每一栋建筑都有其自身的设计功能，作为民用、商用或是工业用等，也可以说是建筑用途。建筑的建设目的就是为了实现其功能性，尽管我们都明白
3、节能的重要性，但却不能够为了节能而折损建筑设计的功能性。整栋建筑在自然光照的条件下不能够达到功能要求的，可采用电气照明方式作为补充，各功能区必须符合光照度和显色指数的标准要求，对于具有特殊功能的建筑，还要满足建筑的特殊功能关照度指数，例如，展示厅、馆的设计需要的光照度要明显高于一般建筑，需要设计必要的辅助照明光源来应对展示的光照要求。 2、与实际经济效益相联系 建筑项目的设计方案要与实际经济效益紧密相连，节能一方面要尽可能的控制到最大限度，另一方面也要衡量节能设计投资额的多少，也就是采用节能设备所增加的节能投资是否能够为投资方所承受，不能够因为过度的节能而进行过大的追加投资。建筑所采用的节能方
4、案必须要能够达到最佳的节能效果，并在最短的时间内让节能节省下来的费用得以回收，实现经济效益的体现。 3、以不必要的消耗能量为节约目标 节能的关键并不是针对建筑所消耗的能源总量，而是主要针对那些不必要的电能消耗，采用必要的措施或技术来对这部分电能实施节约。通常在建筑投入使用的过程中，各个环节的耗电量可以形成横向比较数据，不难看出有些环节中能量消耗的情况比较严重，找到这些和建筑物主体功能不相关且对建筑物并无益处的能量消耗，从技术与设备并行的角度入手来解决建筑电能消耗问题。 二、建筑照明配电系统节能措施 1、供电系统节能措施 通常建筑照明供电按照建筑的功能分为 380V/220V，按照照明负荷的重要
5、性等级进行供电电压选择，在负荷供电末端可以采用双电源自动切换的方式来进行供电系统转换。当对照明电压有特殊要求时，可以切换至 380V 电压，常用状态时以 220V 照明供电系统为主。在进行供电系统设计时，要对三相照明回路分配平衡，最大相与最小相负荷电流均不可超过标准平均值上下 15%，每一单相照明分支回路电流值不超过 16A，照明终端不超过 25 个，单支回路插座数量不超过 10 组，以保证节能措施的有效性。 2、供电电压偏差与无功补偿 通常情况下，照明允许的电压偏差值为5%。考虑到输电线路的线损，远离变电所的小面积工作场所电压偏差可以扩大到 5%-10%，应急照明所采用的是安全特低压供电，允
6、许的电压值偏差也为5%。根据以上的电压偏差范围，对电路进行经济性计算，对选取的导线截面提供参考依据，从而达到既保证了电压质量，又实现了经济、节能的目的。此外，也可在适当的地方装设无功补偿装置。 三、建筑电气照明设备节能措施 1、天然采光是最好的照明光源 照明有天然光源与人工光源之分，我们常说的照明大多只的是人工照明，就是采用人工光源所提供的电源光。然而，实际上天然采光的合理运用，无论从电能消耗还是采光效果上都好于人工照明。首先，天然采光比人工照明更具有活力，人们在白天进行工作时，天才光照更能够使人们的视神经得到适应，并能够与人的生理感官想符合，与人们的生物钟结合得更加紧密。浅色的墙面、地面与室
7、内陈设可以提高光的折射效果，更好的使用光的能量。 2、采用高效光源 光效是衡量光源发光效率的一项重要指标，在一定单位的功率下，所能够发出的通量就是光效，光效的大小对节能的影响效果非常大。过去，白炽灯是最为常见的光源，但白炽灯最大的弱点是发光效率较低，即便它的使用成本也比较低，人们还是希望不断的研发新的高效光源来作为替代。目前，各类发光率高、色彩丰富、显色功能好的新光源比比皆是，因此，在高效光源的选择过程中，就需要对高效光源的节能效果进行评价，才能够做出正确的选择。 3、节能光源的使用 节能光源最为显著的一个特点就是提升了照明的质量，光照度得到了显著的提升，好的节能光源可以提升 50%的光照度，
8、而电量节约也能够达到 35%以上到 50%之间。与普通的光源相比节能光源在电能节约方面能够实现 2 到 3 倍的节能效果。在光源的选择上，尽可能的采用节能光源，尽管节能光源的价格要高于普通光源，但从长远的节能经济效益方面，节能光源的长远效益要远高于普通光源，特别是节能光源的使用寿命要远远超过普通光源。 4、选择合理的照明控制方法 照明控制总体上可分为手动控制与自动控制两种，智能照明控制属于自动控制方法，是通过智能化的装置，来实现对照明系统的自动化控制，采用与计算机相结合的技术方式，自动开关照明区域或调解照明亮度。智能照明系统包括光感探头，主要用来对周围的光亮度进行监测，当光亮度低于所需值时，便
9、启动照明作为光亮度补偿，且可以将光亮度自动掉接到人眼最舒服的光感标准范围，当自然光照明充足时自动熄灭人工照明，从而节约照明系统的电能。 5、光伏照明设施的使用 太阳能是清洁能源同时也是电能的替代方式之一，光伏技术就是将太阳光转化为电能使用的技术。光伏照明可以在白天阳光充足时收集大量的太阳能作为能源储备，夜晚需要照明时将储存的太阳能转化为电能以照明的方式释放出来。目前，很多国家都采用了太阳能光伏发电技术，来缓解电能的紧张局面，我国的光伏照明尽管应用范围还有限，但已经在工业和民用上得到了认可，采用光伏设备可以大大的降低建筑照明能耗。 四、照明节能设计工程实例 1、工程概况 该工程为某大学新校区公共
10、教学楼, 为 4 幢单体构成的建筑, 建筑面积约 5. 1 万 m2, 建筑高度为 39. 7m。 2、照明计算及设备选型 现取其中一间典型教室做照度计算。教室基本参数: 长 9 m, 宽 6m, 高 3. 6 m, 黑板宽 4. 0m,高 1. 2m。 根据平均照度的计算公式: E = N UK /A （1） 式中 光源的光通量 N 灯具数 U灯具的利用系数 K维护系数 A教室面积 由式( 1)得 N = EA/( UK ) 根据 GB 500342004建筑照明设计规范,教室平均照度取 300 lx。墙面、地面的反射比分别为 0. 7、0. 5、0. 3, 粉具安装高度距课桌面 1. 8m
11、。查照明设计手册并计算, 灯具的利用系数为 0. 73, 维护系数为 0. 7。若选择 T8 ( 36W ) 三基色荧光灯管 , 配电子镇流器, 蝙幅翼式灯具, 每个光源的光通量为 3 250 lm, N = 9. 7(N 取 12)。若选择 T8( 36W )普通灯管, 配电子镇流器,蝙幅翼式灯具, 每个光源的光通量为 2 560 lm, 则利用式( 1), 得 N = 9. 7(N 取 15)。另外, 黑板照明选择 T8( 36W )三基色蝠翼式荧光灯 6 套, 黑板照明选用专用的非对称光强分布特性的双管专用灯具 3 套。 3、经济效益分析 （1）光源经济效益比较 若选用三基色荧光灯, 照
12、明总功率为 W = Wn +WH + Wz = 36 12+ 36 6 + 221 =690W 若选用普通荧光灯, 照明总功率为 W = Wn +WH + Wz = 36 15+ 36 6 + 2 21 =798W 由于是大学教学楼, 结合假期综合考虑, 每天按工作时间 7 h 计算, 一间教室一年省下的用电量是 275. 9 kW h, 近期电价按 0. 9 元/kWh 计算,年可节约电费支出 248 元。同时, 目前市场上正规企业生产的产品, 三基色荧光灯平均每只价格 17. 8 元/只, 普通荧光灯平均每只价格 7. 3 元, 基本上半年就可收回成本。 （2）镇流器经济效益比较 36W
13、荧光灯所配电子镇流器自身用电损耗约 5 W, 若配套电感镇流器, 其自身用电损耗约 15W。因此每盏灯采用电子镇流器后可降低损耗 10W。仅电子镇流器自身用电损耗节能约 66% 。按同样的考虑条件, 一间教室一年省下的用电量是 572. 3 kW h。近期电价按 0. 9 元/kWh 计算, 1 年可节约电费支出 515 元。目前市场上正规企业生产的产品, 电感镇流器平均每只价格 20 元, 电子镇流器平均每只价格 60 元, 两种产品价格相差 40 元。基本上 2 年就可收回成本。 总之，建筑电气照明节能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。 参考文献： 1 张军关于建筑电气节能设计措施的探讨；中国科技信息，2007(6) 2 程大章，王长庆等. 智能建筑节能的调试与分析A.港澳台智能建筑工程与新技术研讨会论文，2010. 3 张弋.浅谈建筑照明的设计与节能J. 中国西部科技. 2009(35) 4 张伟宁.建筑电气节能设计综述J. 科技致富向导. 2011(12)
