建筑照明节能设计

1建筑照明节能设计基本原则

在全球能源消耗量日益巨大的背景下,如何采用节约能源的方式来满足人们日常生活的需要是一个在建筑设计中越来越受到重视的问题.在一系列的节能措施中,建筑物的照明节能是重要的组成部分.建筑物的照明耗能是最基本的,也是占比重很大的电力需求.为了在建筑照明设计中实现节能,应当遵循基本的设计原则,选择和使用节能的照明器具以及节能的控制方式.在建筑的照明节能设计中的基本原则一般有以下3点.

1）建筑照明节能设计应以满足正常需要为基本前提,从满足建筑功能正常发挥的角度看,足够的照度是照明设计的底线,不能因为有节能方面的需求就牺牲必要的照度要求.

2）经济性和可行性,从我国的具体情况来看,建筑照明节能的主要措施还是要依赖具有节能功能的照明器具.

3）考察建筑的原有设计,确定合理的节能设计切入点在做建筑照明节能设计时,要么是在建筑建成之初就做节能设计,要么是对已有建筑做照明节能设计.

2建筑照明节能设计要点

做建筑照明节能设计的基本依据是《公共建筑节能设计标准》以及准《建筑照明设计标准》.这是现行的建筑照明节能设计中可以参照的技术规范.在设计上,要实现建筑的照明节能设计,需要从两个方面进行,一是对建筑物内部环境照度的设计,二是在确定照度要求的基础上的灯具选型和设计.

1）建筑照度应满足规范提出的设计要求.在《建筑照明设计标准》规范中,对不同类型的建筑有不同照明标准参考值.如居住建筑的照度标准值在75lx~300lx、图书馆照度标准值在300lx~500lx、办公建筑物照度标准值在200lx~500lx、商业建筑照明标准值在300lx~500lx等等,其他建筑的照度标准值可参照规范.由于各类建筑形式的不同,对于照度的实现程度上允许有正负10%的允许误差.从设计的角度说,应当避免出现的情况是照度过低或是过大.这两种情况都会影响身心健康,而照度过大不但对视力不利,而且由于能耗过大不利于节能环保.

2）照明节能要求与灯具选择.类似的,规范也对建筑的节能要求做出了相应的规定.规范在建筑照明节能方面的指标是以照明功率密度值来衡量的,即以单位面积（平方米）上的瓦特数（W）：W/m2,并给出了相应的照度值.借助这一指标,就为在设计时依据特定的建筑照度要求和房间面积计算相应的照明灯具功率提供了依据.设房间面积为S,照明功率密度规范值为K,则从照明节能的角度计算出的房间照明灯具功率值为W等于S×K.这一设计功率值可作为照明节能设计的参考值,在此基础上再来进行具体灯具类型的选择.这样选择的灯具实际上的照度通常会略偏低要求的照度,因此还应以此为参考,适当提高功率,使得节能和照度都能满足要求.选择灯具时的细节问题主要包括：①选择节能光源：原则上不应选择白炽灯、高压汞灯、粗管荧光灯等损耗大且光效不高的灯源,而应当以光径为参考指标,选择管径较细的紧凑型荧光灯、高压钠灯等节能型灯具；②选择高效的灯具：根据规范要求,在选择光源时,除了应满足色性和启动时间等基本要求外,还应考虑光源的效率.例如开敞式荧光灯和开敞式高强度气体放电灯的效率应不低于75%、具带保护罩或栅格的荧光灯效率在55%~65%之间等等；③灯具镇流器的选择：因为传统镇流器存在着噪音较大、能耗较高的问题,因此选择节能灯具时应选择采用电子镇流器和具有节能功效的电感镇流器；④功率因素：功率因素这是针对电感原件而言的,因这类电气元件会产生大量的无功功率,造成电能的损耗.这在照明节能设计中也是应当注意的问题.为了降低无功功率的损耗,应选择功率因素较高的电气设备.如对荧光灯应配置电子镇流器、气体放电灯具应配置补偿电容器等；⑤不同场所选择不同的节能灯具：这方面的要求主要是针对特定工作环境下对灯具的保护而言的.如在潮湿场所应选择待防水装置的开敞式灯具、高温场所应采用散热性和耐高温的灯具等.

3利用自然光和太阳能节能

对照明的节能设计很大程度上是基于减少对电能消耗而言的,实际上,随着建筑设计理念的发展,充分利用自然光和利用太阳能供电也是建筑照明节能设计中的重要发展方向.利用太阳能这种清洁能源是较少碳排放和降低对化石能源的依赖的重要手段.在是设计者在建筑设计之初就要充分考虑的的问题.

4照明控制节能措施

照明控制节能措施是在硬件设计和选型的基础上的管理措施,对于节能来讲,管理环节同样是至关重要的.具体而言则是要通过对具体房间的照明要求,选择合适的照明控制方式.①在较小面积的房间应采用单灯+单控或者双灯+单控的形式；对面积稍大的房间,宜采用多灯+单控的形式.不过灯控形式都应当根据房间的具体情况（如面积、利用率等）来进行布置；②对公共通道（如走廊、楼梯间等）的灯具控制则应遵循需要时启动的原则,尽量减小灯具数量,保障基本的照度即可；③具有紧急疏散功能的场所应采用翘板开关,以保障紧急情况下的照明需要；④对于自然光采光不足的房间,最好采用光电控制的自动调节开关,通过自动调节室内的灯具照度来满足实际需求；⑤对于室外灯具,如路灯等,最理想的状况是根据自然光强度来设置自动开关,在光线不足时自动开启,光线充裕时自动关闭,从而达到节能的效果.

概括而言,对各类场合的照明控制方面的节能措施可总结为：①公共场所的照明,宜采用集中控制为主,辅以分区控制和分组控制相结合的方式；②对候机厅、体育馆、候车厅、剧院等场所应根据需要采取调光或降低照度的控制措施；③居民楼走到和楼梯间的照明灯具除了应急照明灯具外,都应以自熄开关为主；④旅馆客房等应推广节能钥匙开关,在客人离开房间后自动熄灭照明灯具以实现节能.

5结束语

建筑的照明节能设计是当前建筑电气设计中较为关注的问题.要做好建筑的照明节能设计,需要充分的了解建筑的功用和照明需求,以国家相关规范为标准,结合经济性条件,从而配置最合理的建筑照明节能设计方案.从根本上说,要更好的实现建筑照明节能设计,应在建筑本身设计阶段就介入照明的节能设计,让建筑充分采用自然光源作为照明手段,最好能利用太阳能等可再生能源作为建筑照明供电的能源,这也是未来的一个研究方向.