建筑电气照明设计中的节能措施

发布时间：2024-12-25 21:13

LED照明、智能控制系统也是节能建筑中常见的节能措施。 #生活知识# #节约生活# #节能建筑#

照明设计

节能措施

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和重视。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。以下就建筑照明中如何节约电能使用问题作些初步探讨。

1、合理确定照明设计方案

1.1

合理选择照明方案

(1)建筑艺术照明的设计，应讲究实效、避免片面追求形式。

(2)当条件允许时，在有空调的房间应采用照明空调组合系统。

(3)分区设置一般照明和混合照明。

(4)在需要有高照度或有改善光色要求的场所，宜采用2种以上光源组成的混光照明。

(5)室内顶棚、墙面、地面宜采用较浅颜色的建筑材料，以便能更有效地利用光能。

(6)严格控制照明用电指标，优选光通利用系数较高的照明设计方案，不允许采取降低推荐照度的方式来节能。

1.2

合理选择照度标准

按照GB50034-2004《建筑照明设计标准》等规范要求，不同的建筑类型和工作区域均有相适宜的照度标准值与照明功率密度值，不同房间或场所的照度标准值仅给出1个，设计人员可根据所设计的工程，参照标准值进行设计；若有必要时，也可在标准值的基础上适当加以调整，但不能盲目提高照度标准，以免造成不必要的能源浪费。

1.3

合理确定照明方式

工作场所为达到整个场所的照明要求，除旅馆客房外，通常均应设一般照明；同一场所的不同区域有不同的照度要求时，为节约能源，根据照度该高则高和该低则低的原则，应采用分区一般照明；对于部分作业面照明要求高，但作业面密度又不大的场所应采用混合照明，通过增加局部照明的方式来提高作业面照度。

2、推广使用高光效光源

根据GB50034-2004《建筑照明设计标准》，建议按以下几个方面选择光源：

(1)

灯具安装高度较低的场所选用荧光灯。荧光灯包括直管荧光灯和紧凑型荧光灯，它们都具有光效高、寿命长、显色性较好等优点，但前者比后者光效更高、寿命更长、光通维持效率高、性价比更优。因此，除有装饰性要求的场所外，一般情况下，都应选用直管荧光灯，并推荐采用T5、T8细管。

(2)

灯具安装高度较高的场所宜选用金卤灯，也可用中显色高压钠灯。对于显色性要求高的场所，可以采用陶瓷金卤灯；对于没有显色性要求的工业场所，可以采用光效更高、寿命更长的高压钠灯。

(3)

安装高度高且不易维护的场所，如高大厅堂等，宜选用高频无极荧光灯。其重要特点是：使用寿命长（达5~6万小时），光效高（60~70

lm/W），显色性好（Ra达80），起点快捷、可靠。

(4)

一般场所不宜采用荧光高压汞灯，不应选用自镇流荧光高压汞灯。金卤灯是在汞灯的基础上发展起来的，其光效比汞灯约提高60%（400W为例），显色指数高，寿命更长。

(5)

限制热辐射光源（普通照明用白炽灯、卤钨灯）的应用。热辐射光源的优点是显色性好、起点快速、便于调光。但由于光效低、寿命不长，所以要限制使用。除要求调光、开关频繁和短暂工作以及特殊装饰要求等场所外，不应使用。

3、采用高效率节能灯具

以上各类光源是很少单独使用的，光源必须配备各种灯具，才能真正体现其实用价值。因此，在照明设计中，应注意选择控光效果好、效率高的灯具，还应注意灯具的配光曲线。灯具的效率对节能的影响很大。灯具选择不当、效率太低，将使能量损失高达30%~40%，这是用其他方法都无法补救的；反之，灯具效率高，可使单位面积耗电量下降，降低投资和运行费用，从而节能。

荧光灯灯具和高强度气体放电灯灯具的最低效率值应符合表2、3的规定。

表2

荧光灯灯具的效率

灯具出光口形式

开敞式

保护罩(玻璃或塑料)

格栅

透明

磨砂棱镜

灯具效率

75%

65%

55%

60%

表3

高强度气体放电灯灯具的效率

灯具出光口形式

开敞式

格栅或透光罩

灯具效率

75%

60%

在进行照明设计时，应针对不同面积和高度的房间，先计算室空间比RCR，然后根据计算得出的RCR值来确定选用宽或中窄光束的照明灯具，再根据房间中天花板、墙面以及地面的反射系数，求出所选用灯具在该房间的利用系数，这才是较为科学的照明设计的方式，才能达到节能的效果。

4、优选气体放电光源启动设备

荧光灯用电感镇流器一般功耗为荧光灯额定功率的20%，高强度气体放电灯的镇流器功耗为额定功率的15%

~16%。而电子镇流器与电感镇流器相比较，节电10%，其本身功耗也比电感镇流器降低50%

~75%，节电效益显著。因此，气体放电光源宜配用电子镇流器、节能型电感镇流器。但是，在采用电子镇流器时，应重视高次谐波对供配电系统的影响，并应采取相应的措施来防范和抑制高次谐波，使得谐波含量达到国家标准的要求。主要采取的措施有：选用符合国家电磁兼容标准的产品；采用带有△接线变压器，减少3次及其倍数的谐波对电源的干扰；对谐波源设置隔离变压器；采用无源和有源电力滤波器；适当增加导体截面等措施。

5、合理确定灯具控制方案

在照明设计中，照明的控制方式对于照明节能同样起到了重要的作用。现有的照明控制方式很多，有单灯控制、多灯控制、双控开关控制、楼宇自控系统控制、智能控制(总线控制)、其他控制方式(采用探测器控制)等。在众多的控制方式中，如何在照明设计中做到切合实际，是每位设计人员应十分注意的问题，既要做到方便，又要达到节能的目的。

《建筑照明设计标准》中列出了多条照明控制的条文，如第7.

5条指出，每个照明开关所控光源数不宜太多；第7.

6条指出，房间或场所装设有两列或多列灯具时，宜分组控制；在有天然采光的场所，近窗和远窗处灯具可分别开关。这告诉我们，照明设计要考虑当仅有少数人工作时，可按需要开一部分灯，而不必点亮更多灯，以免造成不必要的能源浪费。

因此，民用建筑的走廊、楼梯间、门厅等公共场所的照明，宜采用集中控制，并按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制措施；体育馆、影剧院、候机厅、候车厅等公共场所应采用集中控制，并按需要采取调光或降低照度的控制措施；旅馆的每间(套)客房应设置节能控制型总开关；居住建筑有天然采光的楼梯间、走道的照明，除应急照明外，宜采用节能自熄开关；每个照明开关所控光源数不宜太多；房间或场所装设有两列或多列灯具时，宜按有关规范要求分组控制。

对于建筑物的夜间景观照明，尤其是重点建筑，要设计平日、一般节日、重大节日（庆典）等多种模式的控制方式。既要满足夜景照明所要营造的最佳光环境，又要注重节能。在建设标准较高、规模较大、功能较复杂的工程中，电气设计人员要建议建设方采用智能照明控制系统，该系统能有效地使照明在节能状态下运行，对照明节能起着十分重要的作用。

6、减少照明线路上的能量损耗

由于照明线路上存在电阻，电流流过时会产生损耗。应选用电阻率较小的材质做导线，铜芯最佳，但又要贯彻节约用铜的原则。减少线路的损耗应从以下几方面入手：

(1)

减小导线长度。第一、线路尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度；第二、低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失；第三、变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离；第四、在高层建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给每个竖井的干线，不至于产生支线沿着干线倒送的现象。

(2)

增大导线截面。首先，对于比较长的线路，除满足载流量、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，所增加的费用为M，由于节约能耗而减少的年运行费用为m，则M

/m为回收年限，若回收年限为几个月或一、二年，则应加大一级导线截面。一般而言，导线截面小于70

mm2线路长度超过100

m的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。其次，利用某些季节性负荷的线路，这些用户不用时，可提供给常期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻。例如：将空调风机、风机盘管与照明、电开水等计费相同的负荷，集中在一起采用同一干线供电，既可便于用一个火警命令切除非消防用电，又可在春秋两季空调不用时，使同样大的干线截面传输较小的电流，从而减小了线路损耗，这就相当于充分利用了季节负荷的线路。

7、提高照明系统的功率因数

建筑照明系统中的部分用电设备，如变压器、气体放电光源中的镇流器等因具有电感元件，会产生无功功率，影响电能的有效利用。这部分无功功率可以采取提高设备功率因数的方法降低，如：荧光灯采用电子镇流器；采用电感镇流器的气体放电灯单灯安装补偿电容器；变压器低压侧采用电容器组集中补偿等。这些方法均能使设备和线路上的无功功率传输减少，达到节能的目的。补偿基本无功功率的电容器组，宜在配变电所内集中补偿；对于容量较大、负载稳定且长期运行的用电设备的无功功率宜单独就地补偿。

参考文献：

[1]

付继铭.建筑电气设计中的节能措施[

J].福建建设科技,2005,27:

29-50.

[2]

GB50034-2004《建筑照明设计标准》北京:中国建筑工业出版社,2004.

[3]

GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》北京:中国建筑工业出版社,2005.

[4]《全国民用建筑工程设计技术措施电气节能专篇》北京:中国计划出版社,2007.

网址：建筑电气照明设计中的节能措施 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/566497

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