浅析建筑电气照明系统节能优化设计技术

1、浅析建筑电气照明系统节能优化设计技术【摘要】中国政府高度重视能源问题，明确提出“十一五”期间我国建设节约型社会、发展循环经济的目标，到2010年，已经实现万元GDP能耗比2005年下降20%左右。节能减排不是某个人或者某个部门的事情，而是全社会共同的责任和使命。作为三大能源之一的电能，虽然在一次能源中所占的比例不高，但它是一次能源消耗的主道者，二次能源的霸主，其用户之广遥遥领先于一次能源，抓好了电能的消耗，就抓住了节能减排的主要矛盾。建筑电气照明是节能优化减排的一个重要方面，因此必须引起多方注意。【关键词】建筑电气；照明系统；优化节能设计据中国电能质量网报道，随着社会的进步、国民经济的发展，电

2、网中的冲击性、非线性负载的不断增多，使得谐波、电压波动、闪变、三相不平衡等传统电能质量问题更加恶化；同时，大量基于计算机系统的控制设备和电子装置等一类敏感负荷的出现又使暂时过电压和瞬态过电压、电压凹陷等一些以前未被人们所重视电能质量问题所造成的经济损失也在不断增加。另外，根据目前国内用电情况的调查，企业、宾馆、办公楼、政府机关的电能管理历来处于无法有效管理的状态，导致电能效率降低、用电安全隐患增加、设备寿命缩短、产品质量不稳定、维护成本节节上升，用电成本居高不下。上述二方面的问题，都给电能的供应带来了很大的威胁，浪费了可贵的能源；另一方面，增加了电力需求侧的用电成本，使其承担了因电能质量问题引

3、起的损失。因此，照明系统节能优化设计，已成为建筑电气节能设计中重要内容，必须在实际设计工作中高度重视。1、建筑照明系统现存主要问题收到我国现在技术水平和成本投资的限制，在我国绝大多数的建筑照明系统中大量使用荧光灯、金属卤化物灯等气体放电光源，这些高耗能的灯具就造成了建筑照明体系电能大量浪费的现实问题。主要表现在以下几个方面：1.1输电设备本身存在问题导致能源浪费。变压器的实际使用的负载率偏低，剩余容量偏大；变压器的配电能力没有充分的发挥，主要是考虑到公司的满负荷和后续的生产能力的发展；如果选择合适的变压器运行方式，将变压器的自耗和无功消耗大大减少，降低基本容量电费，节电率超过3%；谐波污染严重

4、。使得变压器的额外电磁损耗和线路损耗加大，造成电能浪费。节电空间在2%；电压偏高。使得用电设备和传输线路多消耗电能，同时使用电设备绝缘性能提前下降。节电空间在5%；存在零线电流。主要原因是三相负载不平衡，造成一部分电能浪费。1.2电压波动造成的灯具寿命减少和电能浪费供电电压不稳定使得工业输变电网系统负荷大、分布广，用电高峰期和低谷期分布时段非常明显，因此在用电高峰和低谷时段电压波动很大，都会在很大程度上浪费电能，同时会恶化用电品质，不但增加了电耗，也影响到用电设备的使用寿命和用电安全。瞬变电压和浪涌电流也会对电能造成影响，工业企业用电设备数量多、启动频繁、负荷变化大，容易对电网产生冲击，引起瞬

5、变电压和浪涌电流情况严重，严重威胁和影响其它设备的正常运行，导致节能灯具的温升和电表转速加快而浪费电能，系统用电效率下降。2、建筑电气照明系统节能优化设计原则2.1满足建筑物基本照明功能建筑照明系统节能优化设计，是在满足照明场所照度、色温、显色指数等技术指标要求的基础上，通过采取合适的技术措施达到节能降耗的效果。2.2考虑系统的实用经济效益建筑照明系统节能优化设计，并不是简单为了降低系统能耗为节能，不能因为要节能而造成成本投资增加，增加系统运行维护费用，而是要通过方案优化设计，让增加的成本投资，能够在近几年或较短时间内用系统所获的节能效果来进行回收。3、建筑电气照明系统节能优化设计技术要点3.

6、1加强照明系统节能宣传建筑照明系统节能，要充分发挥政府在建筑照明系统节能降耗工作中的主导作用，即通过行政、经济等技术手段，在全社会范围内全面开展照明节能工作，增强居民的照明节能意识。在新建建筑和既有建筑技术改造工程中，要结合相关技术规范标准，把建筑照明节能工作同绿色建筑其他节能领域相互结合起来，推动建筑照明系统节能工作高效顺利开展。3.2合理确定建筑照明节能优化设计方案在进行建筑照明系统设计过程中，要严格按照GB50034-2004建筑照明设计标准、JGJ16-2008民用建筑电气设计规范等技术规范要求，结合建筑物功能和照明场所实际特性确定适宜的照度标准值，不应根据主管意愿随意提高或降低照度水

7、平。要合理确定照明系统的照明功率密度值、照明方式、控制系统等。建筑照明系统节能优化设计，应在满足建筑物不同场所、不同部位对照明照度、色温、显色指数等技术指标要求的前提下，设计出技术上可行、经济上合理的照明节能优化设计方案。3.3推广使用高光效节能光源灯具反射面的反射比越高，这该灯具反射面优化设计越合理，对应其照明光效也会越高。通过灯具反射面的优化设计，通常可以有效提高灯具效率达10%50%。照明系统设计过程中，如果选择开启式照明器具，其光效应在保证在0.75以上。选择荧光灯、高强度气体放电灯等灯具效率时，应满足GB50034-2004建筑照明设计标准中的第3.3.2条相关技术指标要求。对于低压

8、钠灯和高压钠灯，虽然其发光率较高，但由于存在色温低、光色偏暖等不足，其显色指数大多只有4060，同时颜色失真度较大，通常只使用在路灯或广场照明系统中使用；显色指数在60的高显色性钠灯在工程中通常与汞灯相互搭配组成混合灯使用，主要用于工厂及体育馆照明系统，此类灯具主要用于量大面广的照明系统；发光率非常高的金属卤化物灯、三基色荧光灯、以及稀土金属荧光灯，由于其色温范围较广（3200K4000K），运行中光色选择性较好，显色指数指标也较高（可以达到8095），同时颜色失真度较小，特别是金属卤化物灯其在使用过程中对人的皮肤显色性非常好。荧光灯从T12到T8，再到T5，其结构越来越紧凑，管径越来越小，同

9、时便于使用稀土三基色粉，这样其显色性能得到大大提高（Ra高达85），光效也可以提高约15%20%，光衰较小，综合使用寿命较长（高达12000h），另外用汞量也减少了80%，更加符合绿色建筑节能、环保等技术要求。3.4改善建筑照明系统控制方式通过对建筑照明系统控制方式的节能优化改进，根据使用场所不同功能特点和技术要求有区别进行对待，尽可能做到使用方便，且又为节电创造良好条件。采用格栅荧光灯与空调通风系统向配合时，应优选选用溴化锂制冷直燃机，这样可以用大容量集中式空调机组，可以有效防止大容量冷冻机组频繁起动对荧光灯运行带来影响，防止荧光灯发生光通减少和频闪等问题。应结合照明系统灯具布置等因素，多采

10、用光控、时控、感应等控制系统相互搭配，适时开断照明灯具。GB50034-2004建筑照明设计标准中明确列出多条有关照明系统优化节能控制的技术条文，如第7.4.5条中指出，每个照明开关控制光源数不宜太多；第7.4.6条中指出，当房间或照明场所内装设有两列或多列照明灯具时，宜采取分组控制方式；第8.3.7条中指出，在有天然采光条件的照明场所，宜在近窗和远窗部位分别设置开关。智能化照明是照明控制系统节能优化设计重点，采用智能技术与照明有机结合起来，可以在大幅度提高照明系统照明质量的基础上，使照明系统照明时间更加准确，有效提高电能综合利用效率。4、结束语建筑电气照明系统设计过程中，应根据相关技术规范标准，结合工程实际情况，充分考虑优化照明系统方案、选择高效节能灯具、设计智能照明控制系统等进行节能优化设计。按照绿色建筑节能标准进行照明系统节能优化设计，为用户提供一个健康、舒适、安全照明环境，有效提高用户生活休闲质量水平。另外，在设计过程中，要考虑建筑物全生命周期中的能源高效利用，在节约投资成本、运行维护成本、提高照明质量的基础上，优化设计方案，最低限度地降低照明系统