建筑电气照明节能技术探究

近年来，随着我国建筑行业的快速发展及城市建筑群规模的不断扩大，建筑能耗问题愈来愈突出，受到了普遍关注。在建筑能耗当中，电气照明能耗是重要能耗点之一。相关研究表明，建筑电气照明能耗在建筑整体能耗中占比约为15%，是建筑能耗大户。如果能降低建筑电气照明能耗，无疑能够减少建筑能源浪费，对于实现建筑节能减排具有积极的意义。基于此，本文对建筑电气照明节能技术进行了综合性阐述，提出了相关观点，以供参考。

关键词：建筑；电气照明；节能技术

中图分类号：TU85 文献标志码：A

1 我国建筑电气照明节能发展概述

从我国建筑能耗整个体情况来看，尽管城镇地区住宅总面积要少于农村地区，但电能消耗量却极大，为农村电能消耗的8～10倍。在城市化建设快速发展背景下，建筑能耗依然具备一定的上升空间，实现建筑电气照明节能将成为必然。与欧美发达国家相比，我国建筑电气照明节能发展起步较晚，但近年来发展步伐明显加快。2004年我国颁布了《建筑照明设计标准》（GB50034—2004），标志着我国第一部关于照明节能设计标准的出台，对整个建筑行业节能设计进行了规范。近几年，我国先后颁布了普通照明用自镇流荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等灯具能效标准，分别制定了各自能效限定值及能效等级标准，进一步规范了整个市场。与此同时，建筑照明工程也从单一性光源转变成了多元化电光源，光效有了大幅度提升。在照明控制方面，也由传统控制方式逐渐朝着智能照明控制发展，进一步促进了建筑电气照明技能。总体上来看，我国建筑电气照明节能已经取得了一系列成果，但依然具有较大的发展空间，相关技术需要不断完善，才能从真正意义上达到绿色节能建筑要求。

2 建筑电气照明节能技术分析

2.1 合理筛选优质光源及节能灯具

要让建筑电气照明系统获得良好的节能效果，需要根据建筑实际功能及环境筛选优质光源及节能灯具，利用高效光源来达到节能目标。通常情况下，电光源光效愈高，使用寿命愈长，其综合能效也就愈高，能够获得更好的节能效果。以往建筑当中多使用白炽灯作为主要光源，节能效果并不理想。将白炽灯换为白光 LED 灯、紧凑型荧光灯可有效降低电能消耗。与紧凑型荧光等相比，尽管白光LED等前期购置成本略高，但在整个使用寿命周期中能耗最低，花费最少，是普通建筑照明节能的首选光源。在电光源筛选过程中，除了考虑灯具类型外，还需要充分考虑建筑内部环境照明需求，如照度、色温、显色性等。例如，白光LED灯主要适用于家居照明、餐厅、旅馆等照明场所；高效直管荧光（三基色荧光灯）综合能效较高，主要适用于室内空间较低的场所如商场、普通办公室、会议室等；在民用建筑场所、工业产房、仓库、运动场等场所可使用高压钠灯。高压钠灯尽管综合能效高、使用寿命长，但显色性相对较差，而大功率金属卤化灯则具备了较优的色温及显色指数，可作为高压钠灯的良好补充，在高大建筑空间当中具有较好的适用性。在普通建筑当中，若无特殊要求，应该尽量使用开敞式灯具及直接配光灯具。开敞式灯具由于无遮挡，所发出光能较多，效率较高；直接配光灯具出射光通量可最大限度地落于工作面，效率高，也更为节能。为进一步提升灯具效率，可在电光源外部加上适宜形状的反射灯罩。借助优质的反射灯罩可提升光能的反射能力，从而降低灯罩对光能的吸收量。

2.2 充分利用节能型镇流器

镇流器是气体放电灯控制启动及限流的器件，主要分为电感镇流器与电子镇流器两大类。相对于电感镇流器，电子镇流器在具有显著的节能优势。电子镇流器自身功耗相对较小，较电感镇流器节能幅度可达20%～30%。同时，电子镇流器功率因素较高，能够降低无功功率，进而降低系统整体工作电流。电子镇流器并无频闪及噪声，能够获得较为安静的工作环境。另外，电子镇流器自带保护功能，具有更高的安全性，能够保证灯具安全、稳定工作。相对于普通型电子镇流器，节能型电子镇流器功率损耗更低，能够进一步提升节能效果。

2.3 提升照明利用率

通过提升建筑内部照明利用率，能够在一定程度上降低照明设备运行时间，从而达到节能的目的。在建筑照明系统设计过程中，可充分利用自然采光，来降低电光源使用频率，以获得节能环保的效果。相关研究表明，在自然光环境下人们工作的视觉功效较人工照明要高出5%～20%。也就是说，充足的自然光照能够在一定程度上提升工作效率，营造更为舒适的工作环境。借助导光系统及采光窗，能够让建筑物充分利用自然光：

（1）导光系统

导光系统主要分为3部分，即采光罩、光导管以及漫射器。采光罩表明经过特殊处理，具有较高的透光率，并且具有良好的自洁功能，可避免灰尘覆盖。光导管内壁附有反射率较高的材料，且能够随意弯曲，能够根据实际需求将自然光导入房间深处，漫射器底能够让光线漫反射，有利于光线均匀分布，也可降低眩光。导光系统结构简单，应用范围十分广泛，在大型公共建筑内部、步行通道、停车库、地下商场等均能够获得较好的效果。导光系统不仅能够有效降低电光源能耗，也能够获得更为清爽的自然灯照明效果，有利于降低建筑整体运营成本。

（2）采光窗

采光窗主要分为侧窗采光及垂直采光。侧窗采光结构简单，造价相对低廉，但在房间的纵向光照均匀度并不理想。天窗采光能够在房间或大厅顶部开窗，能够将自然光直接引入室内，在公共建筑及工业建筑中较为常见。天窗采光可获得较好的照度均匀度，能够有效解决侧窗采光时房间深处照度较低的问题，采光效果及节能效果较好。

2.4 完善配电系统

在建筑电气照明系统当中，通过完善配电系统，能够进一步提升节能效果，在降低线路损耗的同时，也能保证供电质量。导线方面应该尽可能选择铜芯导线。铜芯导线柔性较高，允许弯度半径小，即便是反复折弯也不容易出现断裂，机械强度较高。铜芯导线的抗氧化性及耐腐蚀性均要优于铝芯导线，且具备良好的阻燃性，具有更高的安全性。铜电阻率仅为0.0188Ω·mm2/m，铝电阻率为0.0317Ω·mm2/m，在导线截面积相同的情况下，铜芯导线的载流量较铝芯导线高出30%。在相同电流条件下工作，铜芯导线损耗及发热量更低，电压损失也更小。在线路布置时，走线尽量呈直线态，尽可能地避免线路迂回。常用灯具可采取沿顶或沿吊顶的方式铺设，尽可能地缩短供电线路长度，有利于降低线路损耗，发挥节能作用。供电方面，尽可能做到三相负荷平衡，保证电能稳定输送。

3 建筑电气照明节能技术展望

在城市建筑群数量不断增长的情况下，未来建筑电气照明节能技术将具备更大的应用空间。在利用高效电光源的同时，加入配套的智能照明控制系统，可进一步提升技能效果，降低建筑整体能耗。在配光设计过程中，需要结合不同功能间、不同照明区域、不同时间段及不同季节的照明需求，将普通照明、局部照明、装饰照明灯充分结合起来，并匹配符合特性的电光源，形成综合性的照明节能体系。对于部分大型公共建筑，要进一步开发自然采光，将自然光作为辅助光源，并不断优化、普及自然光照明技术，达到绿色、节能、环保的要求。

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