试论建筑照明节能设计

试论建筑照明节能设计

【摘 要】降低建筑能耗，实现可持续发展，是当前建筑设计的主导思想。提倡照明节能，不等于降低对视觉作业的要求和降低照明质量，因为这样会降低劳动生产率，非但不能达到照明节能的目的，反而影响工作人员的视觉要求，在保证照度标准和照明质量的前提下，力求减少照明系统中的能量损失，最有效地利用电能。本文从自然光的利用、合理选用光源、灯具及附件、采用合理的照明控制系统等方面，概述了建筑照明节能设计的方法。

标签 建筑照明；节能；设计；控制 引言

节能是个广泛的话题，建筑照明节能是节能的重要组成部分。早在20世纪90年代初，美国就首先推出了“绿色照明计划”，旨在使照明达到高效、节能、环保、舒适。目前，中国政府也正在致力于“绿色照明工程”，来缓解国内电力供需矛盾。绿色照明是指通过科学的照明设计，采用高效节能的照明产品，达到节电、保护环境和提高照明质量的统称，是国际发展趋势和国家现代化的标志之一。绿色照明是照明节电、减少对环境的污染、保护生态环境的系统工程，包括推广使用高效节能电光源、推广使用高性价比节电照明电器附件、采用高效节能灯具、控制生产和使用中产生的污染、采用先进的照明设计、组织制定有关政策法规标准、培育技术和市场、促进推广应用等。“绿色照明工程”已经被中国列为重点推广项目和节能产业跨世纪战略。

下面从自然光的利用、合理选用光源、灯具及附件、采用合理的照明控制系统四个方面详细介绍照明节能设计。

1充分利用自然光采光

建筑物尽量利用自然采光，靠近室外部分的建筑房间，应将门开大，采用透光率较好的玻璃门窗，以达到充分利用自然光的目的。

1.1有条件时，宜随室外自然光的变化自动调节人工照明照度；

1.2有条件时，宜利用各种导光和反光装置将自然光引入室内进行照明； 1.3有条件时，宜利用太阳能作为照明能源。 2合理选用光源、灯具及附件 2.1节能照明光源的选用原则：

1.高度较低的房间，如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间宜采用细管径直管荧光灯；商店营业厅宜采用细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯。

2.高度较高的工业厂房，应按照生产使用要求，采用金属卤化物灯或高压钠灯，也可采用大功率细管径荧光灯；

3.一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯。 4.一般情况下，室内外照明不应采用普通照明白炽灯，在特殊情况下需要时，其额定功率不应超过100W。

2.2荧光灯和白炽灯的选用：

荧光灯主要使用于层高不高的房间（4.5m以下）如办公区、商店、教室、公共场所等。荧光灯应以直管荧光灯为主，直管荧光灯应选用细管径型（≤26mm），有条件时应选用直管稀土三基色细管荧光灯，以达到光效高、寿命长、显色性好的要求。

在照度相同的条件下可采用紧凑型荧光灯取代白炽灯，以节约能源。在选择光源时，应尽量减少白炽灯的使用量，但在下列场所可采用白炽灯。它包括要求瞬时启动和连续调光的场所，使用其它光源技术经济不合理时；对防止電磁干扰要求严格的场所；开关灯频繁的场所；照度要求不高，且照明时间较短的场所和对装饰有特殊要求的场所。

2.3金属卤化物灯的选用：

一般室内空间高度大于5m且对显色性有一定要求时宜采用金属卤化物灯；一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯，可用金属卤化物灯来代替荧光高压汞灯；金属卤化物灯的光效和寿命与其工作位置有关，应根据工作时水平和垂直位置，选择合适的工作位置类型。

2.4高压钠灯的选用：

高压钠灯的发光特性与灯内的钠蒸气压有关，标准高压钠灯光效高，显色性较差，适用于显色性无要求的场所；对显色性要求不高的场所，宜选用显色性改进型高压钠灯；有调光要求时，高压钠灯可进行调光，光输出可以调至正常值一半，系统的功耗减少到正常值的65%。

2.5 LED的选用：

与传统的照明技术相比，LED最大的区别是结构和材料的不同，它是一种能够将电能转化为可见光的半导体，发光效率并不高，但它的光谱全部集中于可见光频段，效率可达80%-90%，同等光效的白炽灯可见光效仅为10%-20%，单体LED的功率一般在0.05-1W，并且具备高效节能、绿色环保、长寿命、调节方便等优点。

2.6灯具及附件的选用

灯具的选择应符合下列规定：灯具高挂时宜采用开敞式结构灯具；而低吊的灯具可采用封闭式结构；除装饰需要外，应优先选用直射光通比例高、控光性能合理的高效灯具。灯具的结构和材质应易于维护清洁和更换光源；除建筑装饰灯具外，室内用灯具效率不宜低于0.7，装有遮光格栅时不低于0.6，室外用灯具效率不宜低于0.5，室外投光灯灯具效率不宜低于0.6；在可能的情况下，有吊顶的办公室应将照明灯具与空调风口结合设置，以保证最佳的光通量输出。

3选择合理的照度标准

我国1990年5月发布了《民用建筑照明设计标准》，由于我国幅员辽阔，各地区经济条件差别较大，民族习惯不同，因此在选用照度标准时应在规范推荐的高中低值中确定合理的标准。对标准值的确定应掌握适度，例如办公建筑中办公室，会议室照度值分别为100LX、150LX、200LX，是指0.75米水平面的照度值；设计室、绘图室照度值分别为200LX、300LX、500LX是指实际工作面的照度值。也就是说对于设计室、绘图室从节能的角度照明设计应考虑二种照明：一般照明和局部照明，它们的照度之和满足标准要求。

例如智能建筑设计标准，它主要适用于办公建筑。在环境一章中规定视觉照明环境的水平面照度，甲、乙、丙级标准应分别不小于500LX、400LX、300LX；因为是智能建筑中并不是所有用房都有这么高的视觉要求，应根据不同用途确定照度标准，且500LX、400LX、300LX应是指实际工作面的照度值。

4 采用智能照明控制系统

采用智能照明控制系统的主要目的是节约能源，智能照明控制系统借助各种不同的”预设置”控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，根据不同场合、不同的人流量，进行时间段、工作模式的细分，

关掉不必要的照明，在需要时自动开启，实现节能。这种自动调节照度的方式，充分利用室外的自然光，只有当必需时才把灯点亮或点到要求的亮度，利用最少的能源保证所要求的照度水平，节电效果十分明显，一般可达30%以上。

照明智能控制应考虑以下几个因素：照明控制系统的可靠性：照明控制系统的可靠性是系统的基本条件，系统可靠性涉及到系统结构、控制器和系统的容错措施等方面的内容。控制器的关键器件、电路设计和保护措施的质量可靠与否，将直接影响照明灯运行的安全性和稳定性。同时整个控制系统能够保持可靠稳定运行采取一些预防性措施来进一步提高系统的可靠性。照明控制系统作为建筑物的自动化系统中是一个子系统，应与保安、火警、配电照明等等各个子系统纳入智能建筑的大楼自动控制或管理系统的范畴。这就意味着照明控制系统应有统一标准的接口，使不同厂商的产品可以互连，而具有互操作性；照明控制系统的实用性：照明控制系统应根据需要确定其控制功能，选择切实可行的要求，节省设备投资。这些功能包括：控制器能根据需要调光不同类型的光源灯，而且有良好的性能；能有满足现场操作控制的各种控制界面；有与其他设备进行互连的各种输入/输出接口；方便直观的调试/监测软件。

结语

随着社会的进步，经济的发展，照明与人们的生活越来越密不可分。面临我国资源和能源消耗的现状，实施照明节能技术，不仅有利于普通百姓的生活，给百姓带来实惠，它更关乎国家的可持续发展战略。因此，广大工程技术人员应努力学习先进节能技术，结合方案比较，优先采用经济性良好的照明方案。从技术上保障业主的利益，力争获得业主的支持，这样才能使照明节能方案得到有效实施，达到绿色、环保的目的。

参考文献：

[1]机械工业出版社 赵德申 主编 《建筑电气照明技术》 [2]中华人民共和国国家标准 《公共建筑照明节能设计标准》GB50189-2005 [3]高晋峰.论民用建筑工程照明设计中的节能；智能建筑电气技术，2010（4）.