照明節能設計

綠色照明是節約能源、保護環境,有益于提高人們生產、工作、學習效率和生活質量,保護身心健康的照明。也即在滿足建筑照度要求的前提下又要節能環保。所以,在建筑照明設計中,必須遵循國家相應的法律法規,實施綠色照明。

國標《建筑照明設計標準》GB50034-2004中“照明節能評價”一節規定了以照明功率密度值作為照明節能的評價指標,這個指標是指單位面積上的照明安裝功率(包括光源、鎮流器或變壓器)來計算,單位是W/O。

在進行照明設計時,所選照明方案除滿足照度要求時,還需校核功率密度值的要求。照明節能設計和應用可以從以下多方面入手:

1、充分利用天然光和合理的選擇電氣控制開關

太陽能是取之不盡、用之不竭的能源。充分利用太陽能可節能和環保。

1.1 首先房間的采光系數或采光窗的面積比應符合《建筑采光設計標準》,同時充分利用室內受光面的反射性,能有效地提高光的利用率,如白色的墻面的反射系數可達70～80%,能起到節能的作用。

1.2 在電氣控制上也宜充分利用自然光,光線強時,可以關掉靠窗的一部分燈具。

1.3 技術經濟條件允許的條件下,采用各種導光裝置,將天然光導入室內,或將太陽能作為照明電源,有利于節能。

2、選擇符合環境功能的節能光源

在照明設計時,應根據不同的使用場合,選用不同的節能高效的光源。以下簡要介紹幾種主要光源的選用原則及適用范圍。

2.1 白熾燈

照明設計時,應盡量減少白熾燈的使用量。一般情況下,室內外照明不應采用普通白熾燈。但不能完全取消,這是因為白熾燈沒有電磁干擾,便于調節,適合頻繁開關,對于要求瞬時啟動和連續調光的場所、防止電磁干擾要求嚴格的場所及照明時間較短的場所是可以選用的光源。

2.2 熒光燈

熒光燈是應用最廣泛、用量最大的氣體放電光源。它具有結構簡單、光效高、發光柔和、壽命長等優點,是首選的高效節能光源。

2.2.1 緊湊型熒光燈。推薦采用緊湊型熒光燈取代普通白熾燈。緊湊型熒光燈可以和鎮流器(電子式)連接在一起,組成一體化的整體型燈。它集中了白熾燈和熒光燈的優點,具有光效高,壽命長,顯色性好,節能,使用方便,可以與普通白熾燈直接替換,適用于家庭、賓館、營業廳等。

2.2.2 管型熒光燈。推薦采用三基色細管徑熒光燈,如:直徑為26mm的T8型和直徑為16mm的T5型等。熒光燈主要用于層高4m以下的房問,如辦公室、商場、教室、公共場所等。三基色細管徑熒光燈具有光效高、壽命長、顯色性好的特點。

2.2.3 無極熒光燈。高效、節能、無頻閃,護眼環保,可調光,功率因數高,壽命長,是一種較為理想的節能環保光源。適應各類工廠和民用設施照明。

2.3 高強度氣體放電燈

金屬鹵化物燈、高壓鈉燈同屬高強度氣體放電燈。各種規格的金屬鹵化物燈和高壓鈉燈由于具有光效高、壽命長的特點,應用于高度大于4.5m的各種場所,如機場、港口、道路、體育場館、大型工業車間、地鐵站等。金屬鹵化物燈顯色性相對較高,更適宜于對照明質量、照度水平有較高要求的場所,如體育館、比賽場地等。高壓鈉燈光效較高,價格較低,顯色性較差,適用于對顯色性要求不高的場所。

3、選擇符合規范要求的節能燈具及鎮流器

3.1 高效的燈具

既要合理選用高效光源,同時也要選用高效燈具。燈具的選用應符合下列規定:

⑴ 熒光燈:開敞式燈具效率不宜低于0.75,裝有遮光格柵的不低于0.6。

⑵ 高強度氣體放電燈:開敞式燈具效率不宜低于0.75,裝有遮光格柵的不低于0.6。

3.2 選擇正確的鎮流器

氣體放電燈的鎮流器主要分兩大類:電子式鎮流器和電感鎮流器。

3.2.1 采用電子鎮流器,使燈管在高頻條件下工作,可提高燈管光效和降低鎮流器自身損耗,有利于節能,并且發光穩定,消除了頻閃和噪聲,有利于提高燈管壽命。熒光燈采用電子鎮流器可使燈具的總輸入功率下降20%。以T5細管徑熒光燈配電子鎮流器代替原來的T12粗管徑熒光燈配普通電感式鎮流器,按每天使用8小時,一年可節電23度(不包含雙休日),節能效果非常可觀。

3.2.2 自鎮流熒光燈應配用電子鎮流器,T8細管徑熒光燈可配節能電感式鎮流器或電子鎮流器;T5細管徑熒光燈配電子鎮流器。

3.2.3 電感式鎮流器應選用節能型, 普通電感鎮流器自身功率的損耗約占燈功率的20%,采用節能型電感鎮流器可降低鎮流器功耗,使燈具的總輸入功率下降10%。

3.2.4 高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應配用節能型電感鎮流器。

4、選擇科學合理的照明配電系統

照明配電系統設計應結合日常節能的需要加以考慮。

4.1 一般照明光源的電源電壓應采用220V,1500W以上的高強度氣體放電燈宜用380V,以降低損耗:照明燈具的端電壓宜介于其額定電壓的95%和105%之間,有利于延長燈具壽命和降低能耗。

4.2 照明安裝功率不大時,電力設備又沒有大功率沖擊性負荷,共用變壓器比較經濟,但照明最好由獨立饋電線路供給,以獲得相對穩定的電源電壓;照明安裝功率大時,采用專用的變壓器,有利于保證照度的穩定和光源的使用壽命。

4.3 照明配電系統宜采用放射式和樹干式結合的系統,三相供電系統的各相負荷盡量平衡,最大相負荷不宜超過三相平均負荷的115%,最小相負荷不宜低于三相平均負荷的85%。照明配電箱宜置于照明負荷中心且方便操作的地方,減少各級照明線纜的長度,降低電壓損失和線路損耗。

4.4 熒光燈及其他氣體放電光源應在燈具內或近旁就地裝設補償電容器,使功率因數達0.9以上。以T8型36w單只熒光燈為例,由于配用節能電感鎮流器時,功率因數較低,僅為0.4,裝設電容補償器前電流約為0.450A,裝設之后為0.172A。這樣不但大大降低了照明線路電流,減少了線路損耗,而且各級配電線路、開關設備和保護設備均可相應降低,節能效果非常顯著。

4.5 對住宅、集體宿舍按戶設置電表,工廠按車間設置電表,辦公樓按租戶或單位設置電表,實行計度收費,這些都能有效地降低照明用電量。

4.6 照明配電干線和分支線,應采用銅芯絕緣電線或電纜,分支線截面不應小于1.5mm2,可降低線損;主要供給高強度氣體放電燈的三相配電線路,其中性線截面應滿足不平衡電流及諧波電流的要求,且不小于相線截面,保證供電可靠性。

5、選擇合理的照明控制方式

采用多種科學合理的照明控制方式可以有效的利用天然光及提高供電系統的節能效率。

5.1 公共建筑和工業建筑的照明,宜采用智能集中控制,并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區、分組控制。

5.2 旅館的每間客房應設置節能控制型總開關,保證旅客離開客房后能自動斷電。

5.3 居住建筑等的樓梯間、走道的正常照明,宜采用聲光控等自熄開關。

5.4 每個照明開關所控光源不宜太多,每個房間的開關數不宜少于2個,(只設置一個光源的除外)。

6、結束語

“節能”和“環保”仍是綠色照明的兩大主題,體現以人為本,注重舒適、健康的環境為照明設計的指導思想。要獲得經濟技術指標良好的照明節能方案,必須通過工程技術人員的精心設計,才會將美好的愿望變成現實。