建筑电气绿色照明设计探讨

建筑电气绿色照明设计探讨

张术超

河南邦昊建设工程有限公司河南林州456550

摘要：人口、资源和环境是世界各国普遍关注的重大问题，它对人类经济社会的可持续发展有深远的影响。绿色照明的宗旨是提高照明质量，节约资源，保护生态环境，以获得显著的经济效益、社会效益和环境效益。绿色照明是指通过提高照明电器和系统的效率，节约能源；减少发电排放的大气污染物和温室气体，保护环境；改善生活质量，提高工作效率，营造体现现代文明的光文化。本文简单的谈论一下“绿色照明”以及照明设计中的一些节能措施。

关键词：建筑电气；绿色照明；照明设计；节能

1“绿色照明”的起源

20世纪70-80年代，全球面临能源危机及全球环境保护浪潮的兴起，节约能源，保护全球环境即成为全人类的共识。

1991年1月美国环保局(EPA)首先提出实施“绿色照明(GreenLights)”和推进“绿色照明工程(GreenLightsProgram)”的概念，很快得到联合国的支持和许多发达国家和发展中国家的重视，并积极采取相应的政策和技术措施，推进绿色照明工程的实施和发展。1993年11月我国国家经贸委开始启动中国绿色照明工程，并于1996年正式列入国家计划。

2“绿色照明”的科学定义

绿色建筑是新城市建设下的产物，在建筑学上来说拥有一个广泛的概念，绿色建筑并不是指建筑中的绿化，而是指充分利用自然资源并且对环境无害、尊重生态平衡下的建筑，又称可持续发展建筑、节能环保建筑等，其涵盖了经济、节能、安全、舒适等基本要求。

（1）绿色照明工程要求人们不要简单地认为只是节能，而要从更高层次去认识，提高到节约能源、保护环境的高度对待，因为绿色照明工程提出的宗旨不只是个经济效益问题，而更主要是着眼于资源的利用和环境保护的大课题。通过照明节电，从而减少发电量，即降低燃煤量（目前我国70%以上的发电量还是依赖燃煤获得），以减少S02，C02以及氮氧化合物等有害气体的排放，对于世界面临环境与发展的课题，都有深远的意义。

（2）绿色照明工程要求照明节能，已经不完全是传统意义的节能，这在我国“绿色照明工程实施方案”中提出的宗旨已经有清楚的描述，就是要满足对照明质量和视觉环境条件的更高要求，因此不能靠降低照明标准来实现节能，而是要充分运用现代科技手段提高照明工程设计水平和方泣，提高照明器材效率来实现。

（3）实施绿色照明工程，不能简单地理解为提供高效节能照明器材，高效的器材是重耍的物质基础，但是还应有正确合理的照明工程设计。设计是统管全局的，对能否实施绿色照明要求起着决定作用；此外，运行维护管理也有不少忽视的作用，没有这一因素，照明节能的实施也不完整。

3优化设计，实现绿色照明

《建筑照明设计标准》的实施，为设计人员领会绿色照明的要求和掌握国家有关照明设计规范提供了指引。根据笔者工程实践经验，在进行照明设计时，应通过以下几个方面实现绿色照明：

（1）从照明大系统的观念优化照明设计

从理论上讲，照明用电量(L)可用下式表示：

L=W×T×Eav×A/(η×Ф×M×U)，其中：

W―每一盏灯具消耗的电功率/(W?盏-1)；

T―灯具电燃时间／h；

Eav―平均设计照度；

A―地板面积／m2；

Ф―每盏灯具电光源的总光通量；

M―维护系数；

U―利用系数；

η―灯具效率。

因此，要降低照明电耗，必须设法使用高效灯泡，提高灯具的维修率，或者减少开灯时间，保持适当的照度和尽量采用局部照明等。但是，照明节能的原则是在保证足够的照度和质量的前提下节约能源。所以，在照明设计中将选择合理照度（E）以及提高电光源的光通量（Ф）与灯具的利用系数，加强运行管理等综合考虑，才是真正落实绿色照明的理念。

（2）合理选用照明电气产品

绿色照明中的电气产品包含电光源、电器附件、灯具、配线器材，以及调光和控光器件等。合理选用电光源是选择电气产品的首要问题。当前，国内生产的电光源的发光效率、寿命、显色性能均在不断提高，节能电光源不断涌现，电光源按发光原理可分为两类。一类是热辐射电光源，如白炽灯、卤钨灯等。另一类是气体放电光源，如汞灯、钠灯、氙灯、金属卤化物灯等。各种电光源的发光效率有较大差异。气体放电光源比热辐射电光源高得多。一般情况下，可逐步用气体放电光源替代热辐射电光源，并尽可能选用光效高的气体放电光源。高压钠灯光效是白炽灯的8―10倍，寿命长、特性稳定、光通维持率高，适合于在显色性要求不高的道路、广场、码头和室内高大的厂房和仓库等场所照明。金属卤化物灯，具有光效高、显色性好、功率大的特点，适用于剧院、总装车间等大面积照明场所。荧光灯比白炽灯节电70％，适用于在办公室、宿舍及顶棚高度低于5米的车间等室内照明。紧凑型荧光灯发光效率比普通荧光灯高5％，细管型荧光灯比普通荧光灯节电10％，因此，紧凑型和细管型荧光灯是中国绿色照明工程实施方案中推出的高效节能电光源。

（3）选用高性能的附件

当光灯作为商场的主光源时，采用电子镇流器来取代电感镇流器是商场绿色照明工程的一个重要措施。电子镇流器的优点：

功率因数高；发光效率高；无频闪；无噪声；起动快速可靠；体积小、重量轻；节电效果显著。

由于电子镇流器提高了功率因数和节电，降低了发电量，减少废气烟尘的排放量，改善了环境污染。同时因不用电感镇流器，减少了矽钢片和铜线的消耗量，也就减少钢铁和铜的冶炼量，又可节约能源和消除冶炼过程中的废气烟尘的排放。

近年来，随着科学技术的飞速发展，一种新颖的荧光灯复合式镇流器也应运而生。它具有高功率因数、节电、一次性启动灯亮、工作电压波动范围大、价格低、延长灯管使用寿命、无噪声、无干扰波对电器产品影响等优点，越来越受到商场绿色照明的青睐。

（4）选择合理的照明配电系统

为确保照明灯具工作正常，安全可靠，还必须对有关的照明系统进行科学、合理的设计。当照明功率不大时，可以与其余电力设备共用电力变压器，但照明最好由独立馈电线供电，以保持相对稳定的电压。照明安装功率大，采用专用变压器，有利电压稳定，以保证照度的稳定和光源的使用寿命。照明配电系统的接线应保证三相负荷较为均衡，以使各相电压偏差不致差别太大。此外还应重视线路的连接。减少分支线路的长度，从而减少线路的接触电阻。这样就可进一步降低线路损耗和连接不良引起的能耗和起火危险，从而做到既节能、又安全。

（5）推广智能照明控制系统

目前国内的一些智能大厦大多采用楼宇自控(BA)系统来监控照明，这种系统是以电气触点来实现诸如区域控制、定时通断、中央监控等功能。由于照明控制系统在BA系统中并非独立，在BA系统出故障时，照明系统也受到影响，同时它的控制功能简单，现场无法干预照明状态，故使用上有一定的局限性。随着微电子技术与数字化技术的发展，一种智能化水平更高、专业化程度更强的智能化照明系统，应运而生。它有一套独立的控制协议，相对BA系统来说比较简单，完全能满足对照明控制的需求，价格也更有竞争力。因此，采用智能照明控制系统会使设计更简单、安装更快捷、使用更灵活、管理更方便。

结束语

绿色、环保、技能是未来可持续发展的主题，发展绿色建筑符合我国当前的国情现状，建筑电气作为绿色建筑的重要有机组成部分，其能够做到节能设计、能否做到环保运转，关系到整个绿色建筑的成败。因此电气设计人员应将绿色设计作为设计追求与原则，紧跟电力电子等相关科学技术的发展，针对建筑特点思考合理电气设计方案以达到绿色建筑的节能、低碳、环保的目的。

参考文献

[1]孔嵩.绿色建筑电气设计要点分析研究[J].智能建筑电气技术，2017（03）.

[2]李玮.绿色建筑中的电气设计[J].江苏建筑，2016（2）.

[3]俞明江.绿色建筑电气设计流程[J].现代建筑电气，2017（9）.