民用建筑工程电气照明的节能研究

民用建筑工程电气照明的节能研究　周志程　（Ｆ－州港工程设计院有限公司，广东广州５１００００）　摘要：近些年来，随着经济的飞速发展，越来越多的环境和能源问题暴露在人们面前。而随着人们环保意识和资源节约意识的越来越　强，节能、生态、环保成为全社会关注的焦点。建筑节能已成为我国总节能措施中重要的一个组成部分，国家与地方相继出台了一大批　有关建筑节能的法律法规，而要实现建筑节能目标首先要从电气节能设计方面着手，尤其是完善的电气照明节能设计，将为建筑长期的　低能耗运行打下良好的基础。通过介绍照明节能的原则，详细分析了家庭照明节能措施，运用ＤＩＡＬｏｘ软件对室内篮球馆的照明方案进　行设计，为民用建筑节能提供参考。　关键词：民用建筑；电气节能；照明节能；ＬＥＤ节能灯　Ｏ引言　由于人口的增加，工业的发展，生活水平的提高，能源的消　耗也就急剧增加，能源危机迫在眉睫。因此，各行各业提出了节　能的要求，民用建筑的节能也不例外。民用建筑节能设计涵盖　了综合供配电系统设计、电气照明设计以及电气设备设计等一　系列的内容。本文从以上电气节能和照明节能两个方面进行分　析，提出民用建筑节能设计的具体实现方法和措施。　１照明节能　１．１照明节能的原则　在能保证有足够的照明数量及质量的前提下，应尽可能地　做到节约照明用电；照明的节能应能提高整个照明系统的效　率，而不应在损失主要照明质量的情况下，片面地强调节能。　１．２相关民用建筑照明节能的规范标准　民用建筑（含居住建筑、公共建筑）的照度标准、照明均匀　度、统一眩光值、光色、照明功率密度值（简称ＬＰＤ）等应符合　《建筑照明设计标准》ＧＢ５００３４—２００４所对应的相关标准值要　求。在民用建筑中实施的照度标准值，可以根据照明要求的档　次高低来选择照度标准值。档次要求高的允许提高一级，档次　要求低的允许降低一级，以利照明的节能。　ｌ－３照明系统的节能措施　现代民用建筑的照明系统在满足基本照明功能的同时，也　适应了灵活多变以及个性化的需要，增加了建筑物的舒适感，　对居住环境也有一定的美化作用，在设计的时候，要根据不同　房间不同的使用功能，对环境美化与照明要求进行协调。　１．３．１天然光的利用　当采用天然光导光或反光系统时，其人工照明部分宜采用　照明控制系统，利用光敏元件（亮度传感器）进行自动控制，有　条件的可采用智能照明控制系统对人工照明进行调光控制。根　据实时天气光照情况，当天然光对室内照明达不到照度要求　时，控制系统自动开启人工照明，满足照度要求。　１．３．２客厅的照明　客厅是家人娱乐和休闲的场所，也是家人滞留时间最长的　场所，所以要根据家具的位置以及功能对照明器具进行布置。　对照明器采用分组的控制，根据不同的情况对照明器进行同时　开启或者是部分开启。客厅的照明开关也适宜采用双控或者是　多控的方式，在客厅入口、卧室出口或者是沙发处等多处控制，　也可以采用遥控控制的方式，做到既方便又节能。　１．３．３书房的照明　书房的照明要满足阅读的需要，所以要有较强的局部照　明，可以采用荧光灯或者是台灯等局部照明的方式。　１．３．４卧室的照明　卧室的灯光应柔和，还应该设置脚灯或者是床头台灯。为　了阅读或者是起夜方便，主灯开关也应在床头和门口进行双　控，或者是采用遥控开关进行控制。　１．３．５厨房以及餐厅照明　由于厨房的烟雾较大，所以应该采用带有保护罩的防潮型　荧光灯具，并且容易擦洗且具有较高的照明度。而餐厅的照明　应柔和明亮，能够正确的反应食品的色香味，促进人进食的欲　望。　１．３．６卫生间及公共走廊的照明　卫生间的照明要充分地考虑器具的防潮，卫生间的外侧可　设脚灯便于夜间上厕所。而对于公共走廊和楼梯间的照明灯　具，适宜安装声光控制或者是带指示灯的双控延时控制。　２空调系统的节能措施　空调系统的耗能占电气总耗能的一半左右，所以空调系统　的节能设计对民用建筑电气节能设计有着非常重要的作用。在　民用建筑设计时，要尽量将建筑结构设计得宽敞并且避免过多　的凹凸。从建筑外形结构来说，要尽可能的采用外表较小的圆　形或者是方形的建筑。同时还要严格地控制门窗的数量，在满　足室内照明的前提下，尽量减小窗户的面积，从而减少空调的　制冷负荷。在减少建筑物外表面面积和以及窗墙比的前提下，　要采用合适的建筑材料来降低维护结构的传热性能，能够进一　步的降低空调的耗能。另外，设置合理的室内参数对于空调系　统的节能也是非常重要的。　３动力设备的节能措施　有效的降低电动机的电能损耗的主要途径就是提高电动　机的工作效率，或者是减少电动机的使用频率。在建筑结构中，　主要的动力设备就是电梯、水泵以及风机等以电动机拖动的电　气设备，其产生的费用占总电费的１／３左右，所以应该积极地采　用变频起动方式或者节能型电动机，比如高效电动机要比普通　电动机节能３％左右，但还要根据建筑的结构特点，合理的选择　电动机的荷载和容量。　４　ＬＥＤ灯在居民建筑节能中的使用　节能灯取代白炽灯被称为照明领域的第二次，同时　ＬＥＤ照明产品以更加优质的性能取代传统节能灯也是一种趋　势，被称为照明领域的第三次。　ＬＥＤ是取自Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ三个字的缩写，中文译为　“发光二极管”，顾名思义发光二极管是一种可以将电能转化为　广东科技２０１３．５第１０期９９　ＩＪ电力建设　光能的电子器件具有二极管的特性。　４．１　ＬＥＤ灯的优点　ＬＥＤ灯有很多优点，比如高效节能、超长寿命、健康、绿色环　保（没有汞等有害物质）、保护视力、光效率高、安全系数高等等。　４．２　ＬＥＤ灯的缺点　ＬＥＤ节能灯在交流电驱动下和普通白炽灯一样会有频闪　现象，而普通节能灯没有频闪现象；每个ＬＥＤ灯泡的光线过亮，　会强烈刺激眼睛，不可直视，哪怕短时间，而普通节能灯相对要　柔和些；照射角度有，一般只能照射１２０。，普通节能灯几乎　可照射３６０。，照射房间的亮度并不比节能灯出色，因为ＬＥＤ只　在直视的狭小角度内有高亮度，而偏离该角度后光线迅速减　弱。　４．３　ＬＥＤ灯与普通节能灯在民用建筑中的消费比较　分析　正常耗损和发光效果相同的前提下，可选择普通节能灯　（１５Ｗ）和等同于其发光效果的ＬＥＤ灯（５ｗ）进行比较。目前，一　盏１５Ｗ普通节能灯的售价约为ｌ５元，７ＷＬＥＤ灯的售价为３５　元。以５万ｈ（ＬＥＤ灯的使用寿命为５００００ｈ）工作时间和居民电　费（０．５５元／度）计算，计算结果如表１所示。　表１　ＬＥＤ灯与普通节能灯消费比较分析　普通节能灯　ＬＥＤ灯　单价　１５兀　３５元　灯具成本　ｌ５ｘ１０＝１５０　３５ｘ１＝３５　电费成本　（１５Ｗｘ５００００ｈ）／１０００ｘ０．５５元＝４１２．５元　（７Ｗｘ５００００ｈ）／１０００ｘ０．ｌ９２５５元＝　．５元　总消费成本　１５０元＋４１２．５元＝５６２．５元　３５＋１９２．５＝２２７．５元　由表１可以得出，在同时点燃５万ｈ后，普通节能灯共花　费５６２．５元，而ＬＥＤ灯则花费２２７．５元，由此看来，一盏ＬＥＤ灯　将比普通节能灯节约３３５元。将各房间的灯合计起来，所省的　费用将倍增。　５　ＤＩＡＬｕｘ设计软件的应用（以室内篮球馆为例）　ＤＩＡＬｕｘ是由Ｐｈｉｌｉｐｓ，ＢＥＧＡ，ＴＨＯＲＮ，ＥＲＣＯ，ＯＳＲＡＭ等多　家世界著名厂商支援研发的专业照明设计和计算软件。它通过　外挂各灯具生产厂商的参数程序，可以方便快速地计算出被照　面和空间任意平面、任意点的相关数据，以便于修正和完备设　计。　由于ＤＩＡＬｕｘ可以统合各种照明灯具，做精准的照明计算，　还具有虚拟实境的功能，让整个空间设计方案，不管是室内、室　外、建筑、展场的“照明设计规划”，都能以３Ｄ立体图的方式在　电脑中完美地呈现，而所有的照明数据，也都以图表化的方式　清楚地详列出来，加上操作介面相当简易、人性化，因此一推出　便立即在欧洲各国引起热烈的回响，也为业界建立起一个公认　的照明“标准”依据。　５．１计算模型　篮球馆场地长３６ｍ，宽２０ｍ，高８ｍ。　反射系数：顶棚０．７；墙壁０．５７；窗户０．２；门０．５５；地面０．３。　布灯形式：５行９列共４５只，满天星式。特点是照度均匀，　眩光小，耗电量少。比赛时全部开启，训练时隔灯开启，共２２　只。　比赛时用电量：１　１．２５ｋＷ，平均１５．６Ｗ／ｍ＝。　训练时用电量：５．５ｋＷ，平均７．６Ｗ／ｍｚ。　５．２计算结果　篇幅所限，只列出部分计算结果如图１、图２。　１００广东科技２０１３　５第１０期　图１比赛时水平照度（地面）　图２训练时水平照度（地面）　６结语　总之，民用建筑电气照明节能设计具有很大的发展空间，　建筑电气照明设计人员应该在工程的设计中对建筑物的功能、　实际的经济效益以及减少能源的消耗三个方面进行综合考虑。　首先要做好建筑的照明系统的节能措施，合理地安排布置照明　器具，采用分组控制的方式来达到节能的目的。其次还要做好　其它设备的节能措施，引用新型高效的节能产品，有效的减少　建筑总的电能消耗，从而促进能源以及经济双重的可持续发　展。　参考文献：　［１］郑华敏，徐轲，刘先福．高层建筑电气设计探讨——某小区高层综　合建筑设计实践［Ａ］．２０１　１建筑工程电气技术文集［ｃ］．２０１　１．　［２］王志刚．建筑节能及新能源应用研究［９３．西安建筑科技大学，２００５．　［３］沙曼．城市普通住宅电气设计浅谈［Ｊ］．安徽建筑，１９９９（２）．　作者简介：周志程（１９７８～），男，主管工程师，工学学士，现从事　电气工程设计工作。