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摘要：我国的经济在突飞猛进的发展中，现在中国的耗能巨大，同时也带来了不必要的浪费，在建筑中电气的耗能是巨大的，照明耗能又是电气能耗中比重较大的。因此，建筑照明节能势在必行要充分满足节能、节约、实用等需求。本文主要针对建筑照明的节能设计进行探析。
关键词：照明；节能设计；选择
1、建筑电气照明节能设计的重要性
建筑电气照明是所有建筑中必须具备的设施之一，是建筑工程的重要组成部分，并且建筑电气照明设备不仅仅是用于简单的照明，而是提升建筑格调的重要设备。随着我国国民经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，人们对生活舒适度的要也越来越高。随着科技与经济的快速发展，现代化的电气照明设备种类繁多，照明效果也不尽相同。在部分高端的建筑物中，不管是阳光充足的白天，还是黑暗的夜里，为了营造良好的氛围都会在室内使用各种各样的灯光等照明设备，这样就会造成消耗能源增加，不符合建筑电气照明节能的要求。为了合理应用建筑电气照明设备，避免长时间使用消耗大量能源，就需要将节能理念应用于建筑电气照明设备设计中。做好建筑电气照明节能设计，可以充分提高电能的利用率，不仅可以有效推动建筑电气照明设备的发展，而且还可以充分实现节能环保的目的，科学、合理的将建筑电能的成本投入降低，有利于建筑行业实现可持续发展战略。因此，进行建筑电气照明节能设计，为我国社会经济的发展构建节约型社会奠定了技术基础。
2、充分利用天然光源
天然光源是取之不尽、用之不竭的天然能源，同时也是没有污染的洁净能源。在有条件的情况下利用天然光源作为建筑照明能源，便是最大的节能。因此，在条件许可的情况下，应尽可能积极利用天然光源作为建筑的照明能源。一般天然光源的利用分为直接利用和间接利用两种。其中直接利用天然光源是指与土建专业密切配合，通过优化建筑的开窗方式，把室外天然光源引入室内作为照明光源的方法，常见的开窗采光方式主要有侧窗采光和天窗采光; 间接利用天然光源是指利用集光、传光和散光等设备与配套的控制系统将天然光源传送到建筑所需照明部位作为照明光源的采光方法。目前主要有镜面反射采光法、导光管导光采光法、光纤导光采光法、棱镜组多次反射采光法、光电效应间接采光法等。
3、选用合理的照明方式
民用建筑中各个空间的使用功能不尽相同，对照度的要求也不会一样，如果设计中都采用相同的标准和做法进行照明布置，是不能满足建筑本身的照明需求的，同时会出现电力能源的浪费。因此，根据建筑空间不同的使用功能选取合理的照明方式对建筑照明节能就起着至关重要的作用。常见的照明方式和适用场所主要有以下几种。
1) 一般照明: 为照亮整个场所而设置的均匀照明。对于一般使用功能单一的场所，如办公区照明、工业厂房的同工段( 或工序) 车间照明、商业的一般营业厅照明等，类似这种只要求均匀照亮整个场所，不存在局部照要求不同的场所常采用一般照明。
2) 分区一般照明: 为照亮工作场所中某一特定区域而设置的均匀照明。有些场所按使用功能可以细分若干小区域，但都同属一个大空间，不同的小区域对照度的要求又不同，这种情况下如果都按细分小区域中照度较高值对整个大空间布置照明，就会出现照度要求较低区域的照度值超标，对应的功率密度值也会超出照明规范规定值，造成电力能源的浪费，是不可取的; 反过来，都按细分小区域中照度较低值统一布置整个大空间照明，又会出现照度值要求较高区域的照度不足，影响区域的使用功能，同样是不可取的。对于这种情况，唯一合理的就是将大空间细分为若干小区域区分别对待，各个细分小区域分别按照各自的照度要求布置一般照明，这样既满足了各个细分小区域的照度要求，又节省了部分电力能源。如工业厂房的不同工段( 或工序) 的车间照明，商场营业厅不同产品区域的照明都属于此类。还有如大空间办公室照明，对工作区、通道和休息区等根据不同的功能采用分区一般照明，对节能也具有较大的经济意义。
3) 局部照明: 特定视觉工作用的、为照亮某个局部而设置的照明。对物体的局部需要较高照度且对照射方向有特殊要求时，常采用局部照明，如案头使用的台灯照明。
4) 混合照明: 由一般照明与局部照明组成的照明。对于有的场所大部分空间的照度要求不高，仅有其中少部分区域照度要求比较高，少部分照度要求较高的作业面又不是很集中，没有比较明显的边界，对于这种情况采用上述几种照明方式就都不大妥当，不是出现电力能源浪费就是出现部分区域照度不足，这时候采用混合照明就比较合理。如图书阅览室阅读书桌上方采用一般照明，阅读书桌设置局部照明就属于此类。类似的还有作业面密度不大的生产车间，在车间采用一般照明，仅在车床处设置局部照明。对于这种类似场所采用混合照明可以大大减少电力能源的消耗，达到节能效果。
5) 重点照明: 为提高指定区域或目标的照度，使其比周围区域突出的照明，如博物馆展示台常采用重点照明。
4、选用高效率节能灯具
灯具效率是指在规定使用条件下，灯具发出的总光通量与灯具内所有光源发出的光通量之比，也称灯具光输出比。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从节能角度看，尽量提高所选灯具的效率，才能够大幅降低建筑照明的能源消耗。
1) 选用高效率灯具: 在满足眩光限制和配光要求条件下，应选用高效率的灯具，并应符合 GB50034－2013《建筑照明设计标准》第 3. 3. 2 条的规定。
2) 选用灯具应控光合理: 不同控光类型的灯具适合不同的照明场所，照明设计时应结合照明场所实际特点选用与之相匹配的控光类型灯具，避免光通量浪费在不是很必要的区域。如采用块板式高效灯具、蝙蝠翼式配光灯具等，可以达到节能效果。
3) 选用光通量维持率高的灯具: 如选用涂二氧化硅保护膜的灯具等。同时做好灯具的清洁维护工作，灯具擦洗次数不应低于 GB50034－2013《建筑照明设计标准》中第 4. 1. 6 条规定要求。
4) 采用光利用系数高的灯具: 从节能角度照明就是尽量利用最低的能耗满足工作面上照度要求。因此，使灯具发出的光通量最大限度地落在工作面上就是最有效的。利用系数值和灯具配光、灯具效率、室内空间比等因数都有很大关系，在照明设计中应综合考虑。
5) 所选用灯具尽量不带附件: 在条件许可的情况下，直接选取开敞式直接型灯具是效率比较高的。因为灯具所配带的附件，如格栅、玻璃罩、棱镜等都会引起光输出不同程度的下降，不利于节能。
6) 照明与空调一体化灯具( 也称空调灯盘) 可起节能作用: 空调灯盘兼作为回风口时，夏季空调制冷模式下可将灯所产生的热量排出约 50%～60%，减少空调制冷负荷可达20%; 空调灯盘兼作为送风口时，冬季空调供暖时，灯具所排出的热量可补充房间部分热量，同样可以降低供暖空调负荷，可节能10%左右。
5、光源的选择
光源的选择应对显色性、启动时间、能效、寿命等进行综合技术经济分析比较后确定。从节能角度，选用高光效的光源可以降低建筑照明电力能源的消耗。因此，在适合场所使用的光源，同等条件下应优先选用能效高的光源。光源光效由高到低排序为低压钠灯、高压钠灯、金属卤化物灯、三基色荧光灯、普通荧光灯、紧凑型荧光灯、高压汞灯、卤钨灯、普通白炽灯。常见做法如下: ①当照明场所灯具安装高度较低时，宜选用细管直管形三基色荧光灯; ②有的场所空间高度较高，灯具的安装高度相应提高，则采用高压钠灯、金属卤化物灯、高频大功率细管直管荧光灯等较为适宜; ③商业建筑中营业厅的一般照明常常采用小功率陶瓷金属卤化物灯，细管直管形三基色荧灯; ④旅馆建筑的客房常选用紧凑型荧光灯或发光二极管灯; ⑤白炽灯由于发光效率低、温度高、能耗高等缺陷，部分电力能源浪费在发热状态上，因此，照明设计中一般不采用普通白炽灯，其他光源无法替代的情况下除外。
6、镇流器的选择
由于节能灯具的使用广泛，电子镇流器正逐步取代传统电感镇流器，节能方面起着较为突出的作用。电子镇流器与传统电感镇流器相比较有如下特点。
1) 电子镇流器功率因数高: 传统电感镇流器功率因数为0.5左右，电子镇流器为 0.92～0.99，其电能利用率比传统电感镇流器几乎提高了一倍。
2) 使用电子镇流器灯发光效率很高: 由于电子镇流器属于高频激励，与节能荧光灯配合，使得荧光灯的发光效率比使用传统电感镇流器时高出许多。
3) 电子镇流器节能效果显著: 例如一只 40W 的荧光灯，采用传统电感镇流器，由于电感镇流器自身的铁芯和线圈损耗约占总功率的 30%，其功率约8～9W。而电子镇流器自身功率损耗则约为 1～2W。可以大幅降低电能的消耗。
4) 电子镇流器相比传统镇流器除了上述几个节能优势外还有体积小、重量轻、无频闪、无噪声、启动可靠、允许电压偏差大、可调光等特点。
7、控制方式的选择
一个合理的照明控制方式，不仅能使建筑在投入使用时更加人性化，同时还可以节省不少电力能源的消耗，也是非常有效的节能措施，具有很高的经济价值意义。从优化照明控制方式达到节能效果常见措施如下。
1) 室内控制: 室内照明的控制应根据照明场所的使用功能、特点及所采用的照明方式灵活选用集中、分散相结合的控制方式。根据照明方式区分一般可以采用如下做法: 一般照明与局部照明分开控制，分区一般照明中细分的若干小区域照明分别控制，重点照明独立控制等。如图书阅览室中阅读书桌上方的一般照明与阅读书桌的局部照明分开控制; 生产厂房内的照明可按生产组织( 如不同车间、工段、工序等) 分组集中在分配电箱上控制，避免出现因部分工段、工序需要作业而必须打开所有照明的尴尬等; 除了按照明方式外，还可根据照明场所使用功能特性采取必要措施达到节能效果。如住宅楼梯间、楼梯间前室等只是偶尔有人经过的场所，照明可以采用感应控制，避免在无人时白白浪费电力能源。对于大型公共建筑等有条件可采用智能控制。除此之外一些细节也值得注意: 如除设置单个灯具的房间外，每个房间的照明控制开关不少于两个，根据具体灯具个数而定; 当房间或场所装设两列或多列灯具时，在有可能分隔的场所，按每个可能分隔的场所分组，如教室、会议室、报告厅等场所按靠近或远离讲台进行分组控制等。
2) 室外控制: 小区道路照明应根据建筑所在地区的季节变化和所处地理位置合理确定开关灯时间，采用时控和光控相结合的控制方式。还可在下半夜采取减半单灯光源数或隔盏关闭小区路灯等措施，以便节约部分能源。
8、结束语
节能可以缓解能源供需矛盾，又可提高企业经济效益，是当前减缓能源过度消耗行之有效的办法。设计人员在照明设计时应多方案比选、不断优化、择优选取方案，确保从设计源头开始做到尽可能的节能。
论文作者:陈慧来
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第7期
论文发表时间:2017/8/11
标签：灯具论文; 节能论文; 照度论文; 光源论文; 场所论文; 建筑论文; 能源论文; 《建筑学研究前沿》2017年第7期论文;