摘要：在民用建筑设计中，照明用电设备是必不可少的用电设备，也是建筑设计中的主要耗能设备，在能源储备量日益减少的今天，降低能耗，绿色照明成为国家的重中之重，本文通过对照明用电进行分析，以忻州西既有生产生活设施整治工程和贵州威宁经济开发区物流园农特产品批发市场项目为参考阐述了影响照明设备耗能的因素，并分别从设计方案，降低配电线路与开关设备的损耗，降低灯具自身损耗提出建筑电气照明设计节能的措施，为提高建筑电气照明系统设计提供一定的参考。
关键词：电气设计；照明系统；节能措施
0引言
随着生产力的飞速发展，人民的生活水平日益提高，建筑物的功能越来越完善，据统计，民用建筑中，电能的消耗越来越大，大致比例为：空调用电量占40%~50%，电机设备用电量占10%~15%，其他设备用电量占10%~15%左右，而照明用电量占15%~25%，是重要的耗能设备，建筑照明设备用量大而且面积广，在照明方面节能潜力巨大，因此绿色照明，照明节能成为了提高国家资源的利用率，降低建筑物的能耗的一个重要方面。
本文从影响照明能耗产生的因素进行阐述，提出改善照明系统的节能措施，为建筑电气照明系统设计做出一定的参考。
1影响照明设施能耗产生因素
与电气照明设施的耗电有关的因素，如式所示：
P=T（Pr+Pt+Ps）（1）
又有Ps=F/N （2）
式中：F为光通量；N为发光效率。（3）
由光通量公式可知： F=EKSZ/PN
从公式（1）、（2）、（3）可以看出，照明设备的耗电量与T，Pr，Pt，E，K，S，Z，N，P这些因素有关，所以可以从这些因素入手分析，以此达到节能的目的。
2.电气照明节能设计的措施
照明节能设计是实现绿色照明，即保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，节约能源、保护环境、有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量，保护身心健康的照明。
2.1 合理确定照明设计方案
2.1.1 选择合理的照明方案
不同的建筑物选择不同的照明方案，在遵循行业标准的前提下，针对实际情况进行调整，对于一些公共场所而言，可以采用一般照明，对于不同场所可以根据色温的不同选择灯具。
对于特殊场合，为了达到预期效果，也为了能够达到节能效果，宜使用两种以上的大光源组成混合照明。
2.1.2 确定照明质量，合理选择照明标准值
照明设计应重视清晰度，消除阴影，减少热辐射，限制眩光。建筑物中合理选用照度值将有利于控制能源的消耗量，提高照明质量。照度值的选用时应按照一定的标准和依据，根据建筑的功能来确定，照度值过高或者过低都会影响建筑物的使用，影响人类在建筑物里工作生活的舒适度，对于资源的消耗也是一种不利的因素。根据GB50034-2013等规范要求，电气设计人员可以根据工程，参照照度标准值设计。以贵州威宁经济开发区物流园农特产品批发市场企业交易中心西栋项目办公室为例。
长期工作的场所不仅要合理选用照度值，还应该充分考虑统一眩光值和显色指数。
统一眩光值计算参数示意图如图1所示。
图1 统一眩光值计算参数示意图
1—灯具发光部分；2—观察者眼睛方向；
（a）灯具顺着窗户的方向摆放
（b）灯具与其他房间摆放方向一致
图2 售饭间灯具不同方向的摆放
图2所示是忻州西既有生产生活设施整治工程食堂及多功能室项目的售饭间灯具放置，图2（a）中显示的是灯具顺着窗户的方向摆放，图2（b）中灯具与其他房间摆放方向一致，售饭间中人站立的位置是面向窗口售饭，图1的统一眩光值计算参数示意图可知，灯具与其他房间摆放方向一致时会产生不舒适感觉并且降低了观察细部或目标的能力。因此正确的摆放方向应为灯具顺着窗户方向摆放。
合理布局照明灯的数量和结构，在同等面积建筑中，在保证有效照明强度和统一眩光值下，减少灯具数量，控制了照明设备成本，实现经济型原则，但在面积比较大的房间内，照度值已达到，但还需考虑照度均匀度，照度均匀度=最小照度值/平均照度值，其值越接近1越好，这样说明光线分布均匀，反之会增加视觉疲劳。以贵州威宁经济开发区物流园农特产品批发市场企业交易中心西栋项目办公室为例。
（a）达到照度值照度均匀度值较小
（b）达到照度值照度均匀度值接近1
图3 照度均匀度值不一样的图纸设计对比
图3（a）中显示虽然达到照度值标准，房间面积大，两个灯具的距离为6米，造成在两个灯具中间的位置会十分显暗，当办公桌在中间位置时会产生不能工作的现象，但图3（b）就很好的解决了这个问题，同样达到照度值，但光线均匀，不会造成人员办公时产生不舒适感，并且不会降低视觉对象的可见度。
因此在建筑电气照明系统设计时，综合考虑照度值，统一眩光度，照度均匀值，可以更好的确定照明系统方案，更能在确保照明质量的同时，达到节能的效果。
2.1.3 合理确定照明方式
不同的建筑物应当根据实际功能考虑其照明方式，分为一般照明，混合照明，局部照明，对于实验室，不同功能的实验对光照的要求不一样，对一些对光照有较高要求的部分，可以另加局部照明，这样不仅可以达到高效的照明度，减少电能的使用，还可以提高光照的利用率。
2.2 降低配电线路与开关设备的损耗
2.2.1 科学提升功率因数
在照明系统中，变压器，发电机等设备一定会使用，使用过程中将会产生一些无功功率，增加了不必要的能源消耗，可以采用提升无功功率的方式减少资源的消耗，例如在变压器上增加电容器，实现节能的目的。
2.2.2 减少照明线路上的能量损耗
照明系统中一部分的能量损耗消耗在线路上，当电流通过线路时，线路上的能量损失为，为了减少这部分损耗，从以下几个方面入手：1.减少导线长度，变压器，配电室位置靠近用电负荷，并且线路少走弯路。2.降低导线材料电阻，银的电阻率最低，其次是铜线，但银的成本太高，线路上可以用铜线。3.根据季节的不同，负荷用电量不同，将空调风机、风机盘管与照明、电开水等计费相同的负荷采用同一干线供电，使得不同季节用同一干线传输不同电流，既充分利用季节负荷的线路，又减少了线路损耗。
2.3 减少由灯具产生的损耗
2.3.1 采用高光效光源和高效节能的用电设备
选用光源时，应在满足显色性、启动时间等要求条件下，根据光源、灯具及镇流器等的效率、寿命和价格在综合分析比较后确定。通过分析传统灯具和节能型灯具可知，节能型灯具比传统型灯具更加可靠，功率因数更高，寿命更长，从节能性，经济性都更加适合。
2.3.2 合理利用自然光，太阳能
当前建筑物利用自然光的方式方法就是在高层建筑物处设置一定玻璃窗的数量或者设置一定光能转化设备，在贵州威宁经济开发区物流园农特产品批发市场项目中，一层商铺就是利用玻璃窗，白天利用自然光避免灯具的开启，柱廊处设置光控LED等，晚上室内灯光满足照度要求时可以节省室外的灯光资源浪费，加大研发照明设备新产品也成为一项任务，目前有光纤照明，光纤照明就是利用室外设备采集太阳光，通过光纤传输到室内照明灯具上，达到能够发挥照明作用的同时节省能源的目的。
3结语
在节能方面，我国还处于一个初期阶段，电气照明系统设计要综合建筑物的功能，标准，使用要求，把最合理的系统方案，最有效的节能措施，先进技术产品融入到电气设计中，最大限度的利用自然资源，最大程度的节约资源，减少环境污染，实现社会经济的高速发展。
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论文作者:雷丽充
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
标签：照度论文; 节能论文; 灯具论文; 建筑电气论文; 眩光论文; 建筑物论文; 用电量论文; 《电力设备》2018年第33期论文;