照明节能设计

摘 要：通过研究规范等文献资料及根据具体设计中的应用,本文简述了照明节能设计的必要性、原则及技术措施.

关 键 词：照明节能；照度；光效高；天然光能

中图分类号：TB4文献标识码：B

文章编号：1009-0118（2012）09-0271-02

一、照明节能设计的必要性

节约能源：照明主要由电能转化为光能,而电能又大多来自化石燃料的燃烧.地球上石油、天然气和煤炭的可采年限有限,世界能源不容乐观.节约能源对地球资源的保持,实现人类的可持续发展具有重大意义.

我国照明用电量大约为总发电量的10%-12%,2005年我国发电量为24740亿kWh,照明用电为2474-2969亿kWh,比三峡电站总发电量还多.照明总用电量年年增长,可见用电量之大,节约能源任务之艰巨.

保护环境：化工燃料燃烧产生二氧化碳,二氧化硫,氮氧化合物等有害气体,造成地球臭氧层破坏.地球变暖,酸雨等问题.据美国的资料,每节约1kWh的电能,可减少大量大气污染物.由此可见,节约电能,对于环境保护的意义重大.

二、照明节能的原则

国际上认为,照明节能所遵循的原则是,必须在保证有足够的照明数量和质量的前提下,尽可能节约照明用电.照明节能主要通过采用高效技能照明产品,提高质量,优化照明设计等手段达到收益的目的.

为节约照明用电,一些发达国家相继提出了节能的原则及措施,其中包括：（一）根据视觉工作需要,决定照明水平；（二）得到所需照度的节能照明设计；（三）在考虑显色性的基础上采用高光效光源；（四）采用不生产眩光的高效率灯具；（五）室内表面采用高反射比的材料；（六）照明和空调系统的热结合；（七）设置不需要时能关灯或灭灯的可变装置；（八）不产生眩光和差异的人工照明同天然采光的综合利用；（九）定期清洁照明器具和室内表面,建立换灯和维修制度.

三、实施照明节能的技术措施

(一)正确选择照度标准值

目前美国、日本、俄罗斯等多家均采用照明功率密度（LPD）作为建筑照明节能评价的指标,其单位是W/m2.《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）也采用此评价标准,此设计标准规定了不同场所的照度标准,在设计时应该严格按照照度标准设计选型.

LPD限制是限定一个房间或场所的照明功率密度最大允许值,设计中实际计算的LPD值不应超过标准规定值.要降低LPD值应采取下列措施,首先提高光源的光效；其次降低镇流器功耗；第三提高利用系数,即选择效率高的灯具,以及与房间相适应的灯具配光；第四合理确定照度标准值,设计照度与标准值可有-10%—+10%的偏差.

1.合理选择照明方式.

2.为照亮整个场所,除旅馆客房外,均应设一般照明.

3、同一场所的不同区域有不同照度要求时,为节约能源,贯彻照度该高则高和该低则低的原则,应采用分区一般照明.

4、在高大的房间或场所可采用一般照明与加强照明相结合的方式,在上不设一般照明,在柱子或墙壁下部装壁灯照明,比单独采用一般照明更节能.

5、照明灯具也可以安装在设备或家具上,近距离照射,可提高照度,也是一种节能方式,还可采用高灯低挂的方式来节能.

(二)推广使用高光效照明光源

光源光效由高向低排序为低压钠灯、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.除光效外,还要考虑显色性、色温、使用寿命、性能比等技术参数指标合适的基础上选择光源.

细管径直管型荧光灯光效高、寿命长、显色性较好,适用于高度较低的房间,如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产场所.细管荧光灯比粗管荧光灯节电约10%.紧凑型荧光灯光效高、寿命长、显色性较好,代替白炽灯,可节约电能.

金属卤化物灯具有光效高、寿命长等优点,因而得到普遍应用,高压钠灯光效更高,寿命更长,较低,但是显色性差,可用于辨色要求不高的场所,如锻工车间、炼铁车间、材料库、成品库等.

白炽灯光效低,寿命短,一般为节约能源,一般情况不应采用普通白炽灯,如普通白炽灯或卤钨灯.与其他高强气体放电灯相比,荧光高压汞灯光效较低,寿命也不长,显色指数也不高,不宜采用.

目前我国已经制定了双端荧光灯、单端荧光灯、自镇流荧光灯、高压钠灯以及金属卤化物灯得能效标准,在选择标准光源时,应选用符合节能评价值的光源,以满足节能的要求.

四、照明灯具的选择

在满足眩光限制和配光要求条件下,荧光灯灯具效率不应低于：开敞式的为75%、带透明保护罩的为65%、带磨砂或棱镜保护罩的为55%、带格栅的为60%.高强度气体放电灯灯具效率不应低于：开敞式的为75%、格栅或透光罩的为60%、常规道路照明灯具不应低于70%、泛光灯具不应低于65%.

不同场合应采用相应的控光合理的灯具.如蝙蝠翼式配光灯具块板式高效灯具等.块板式灯具可提高灯具效率5%-20%.选用光通量维持率好及利用系数高的灯具,使灯具发射出来的光通量最大限度地落在工作面上.尽量采用不带附件的灯具,灯具所带的格栅、棱镜等附件引起光输出的下降,灯具效率降低约50%,电能消耗增加,不利用于节能,因此最好选用开敞式直接性灯具.

五、照明配电的节能

（一）过高及过低电压都会影响照明的质量,不利于节能.照明灯具的端电压不宜大于其额定电压的105%,不宜低于其额定电压的95%.

（二）三相配电干线的各相负荷宜分配平衡,最大相线负荷不宜超过三相负荷平均值的115%,最小相线负荷不宜小于平均值的85%.

(三)照明配电干线和分支线应采用铜芯,分支线截面不应小于1.5mm2,有利用用电安全,提高可靠性,同时降低线路电能损耗.

(四)有条件可以在灯具内装设补偿电容,以降低线路损耗和电压损失.

(五)公共及工厂建筑的公共场所,宜采用集中控制,为了节能,宜按建筑使用条件和天然光状况分区、分组控制.

(六)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.

(七)房间或场所装设两列或多列灯具时,所控灯列与侧窗平行；生产场所按车间、工段或工序分组.

六、建筑环境与节能

应尽可能积极利用天然光能,以节约电能：有条件可利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明；以利用太阳能作为能源；提高室内各表面的反射比,以提高照度,节约电能；房间的采光系数或采光窗地面积比应该符合《建筑采光设计标准》的规定.