姜伟华

摘 要 随着社会的进步和发展，对电能的需求量不断增加，电能作为一种高效能源，其需求和供给之间存在缺口，节能很有必要。办公楼、住宅楼等建筑电气照明是能耗较高的工程，电气照明与节能应优化设计方案，选用高效节能设备和器材，采用合理和先进的照明控制方式，来提高电能利用效率。

关键词 电气照明；节能；设计方案；高效节能；照明控制方式

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）08-0161-01

建筑电气照明可分为以天然采光为主的自然照明和以电光源为主的人工照明。能靠自然光照明时候就采用自然光，自然光线不足时，必须用人工照明进行补充。电气照明因为光线稳定，便于调控，安全经济，可靠有效，得到了广泛应用。

建筑电气照明系统也叫照明工程，由电气系统和照明系统组成。不管是工业建筑或民用建筑都离不开照明工程。随着社会的发展和生活水平的提高，用电设备增多，电能的需求和供给之间存在较大缺口，节能很有必要。

建筑电气照明与节能应遵循的基本原则为：在保证有足够的照度、亮度和照明质量的前提下，尽量利用自然光照明，科学设计照明供电线路，使用高效的电光源，提高灯具效率，优化照明控制方式等。

1 照明工程电气系统节能措施

电气系统主要包括电源、导线、控制保护设备、用电设备等。

1）保证电源质量。我国的三相交流电源容量足够大，只在夏季炎热时存在短暂不够用的情况，需要部分地区拉闸限电，绝大部分情况下都能满足需求。个别地方可能存在电压波动较大的情况，为保证正常照明供电质量，必须对电压偏移做一些限制和完善措施。可考虑用稳压器保证电压稳定，也可以给气体放电的灯具进行电容补偿，合理提高线路的功率因数。照明三相配电干线的各相照明负荷应尽量分配均匀。

2）合理选择绝缘导线或电缆。照明系统中，用来输送和分配电能的线路，称作导线或电线。电线根据结构组成不同，可以分为架空裸导线，绝缘导线，电缆共三大类。照明工程上常采用铜或铝材料作为照明导线或电缆的线芯。裸导线没有保护结构，常用作架空输配电线路，如钢芯铝绞线。电气照明通常用绝缘导线来作为输电线路。绝缘导线按线芯材料与绝缘材料可分为：橡胶（橡皮）绝缘铜芯和橡胶（橡皮）绝缘铝芯，塑料铜芯和塑料铝芯两类四种。在配电箱或线杆往室内引入线路时，常采用电缆。

照明导线的选择会影响到用户消耗电线的数量和投资，影响到照明线路的安全、经济运行和照明供电质量。选择导线应该考虑三个要素：按照线路的允许载流量来选择导线的截面；按照线路的允许电压损失来选择导线截面，按照线路敷设时候导线承受的机械强度选择最小截面。综合上述三个要素，选择最大截面，按经济电流密度来合理选择导线的规格型号，降低能耗和运行费用，保证线路满足用电需求。

3）优化照明节能控制方式。应根据建筑物内照明灯具的数量、布置方式，分设多组开关，可以根据照明需要来分区间照明，分组照明。在楼道、卫生间等地方可采用声控灯具，减少电能的耗用。 也可以采用智能照明控制系统。

2 照明系统节能措施

照明系统由各种电光源与灯具、室内外空间，各种工作面与表面的反射条件等部分组成。

1）合理选择电光源。常用的电光源有： 热辐射电光源、气体放电光源、固体电光源。

热辐射电光源利用电流热效应将钨丝通电加热，至白炽状态而辐射发光。电能大部分都转化为热能和辐射能，只有10%左右转化为光能。光效低，代表产品有白炽灯和卤钨灯。

气体放电光源是利用气体通电后，以原子辐射的形式产生光辐射而发光的，根据光源内气体压力大小不同，可分为低压气体放电光源和高压气体放电光源。低压气体光源主要是低压汞灯，即普通荧光灯。荧光灯通电后镇流器产生自感电压，使得汞蒸气电力产生的紫外线激发灯管内壁上的荧光粉发光。代表产品有直管型荧光灯。发光效率高，寿命长，光线柔和，灯管表面温度低，光通量均匀，经济价值比高。但维修费用大，电压波动影响明显，有频闪效应，启动时间长。根据发光管不同，还有如U形和环形，H形，D形等荧光灯。

高压气体放电光源是灯管内工作压强超过6at，依赖高压汞蒸气、高压钠蒸汽被热激发产生辐射发光。高压汞灯功率大，发光效率高，平均寿命长，成本相对低，但光源显色性差。其寿命会受到电源电压偏移过大，开关次数频繁，管壁黑化，电极上发射物质损耗等的影响。高压钠灯启动时间长，显色性不好，但工作温度范围广，从-40℃～100℃均可，耐震性强，光效高，寿命长。

固体电光源LED：工作可靠，寿命长，无辐射，能迅速切换，可编程，超薄节能。发光二极管灯目前主要应用在装饰灯具，交通指示灯、商业大屏幕等部分领域，由于其输入功率小，光通量不高，有眩光，显色性不好，在建筑电气照明中暂时没有大规模使用。

电光源的选择主要依据其性能指标：发光效率、平均寿命，显色性、启动与再启动时间来选择。高压钠灯、金属卤化物灯、低压荧光灯，发光效率较高；高压钠灯与高压汞灯，寿命相对长些；白炽灯、荧光灯、氙气灯显色性好，可瞬间点燃，但后两者启动稳定要1～3秒时间。电压波动、表面亮度、频闪效应、耐振性能都对光源的选择有一定的影响。也要考虑初始投资，日常运行及维护费用。

建筑电气照明一般选择白炽灯、荧光灯、卤钨灯、节能灯等电光源。若有防止电磁干扰和频闪效应的场所，慎用气体放电光源，必要时可混合照明。如机床加工车间：顶棚可采用卤钨灯，车床头部可采用白炽灯局部照明；对较高显色性要求的地方，如实验室、展览馆、字画店等，需选择显色指数高的光源；对于频繁开启的地方如楼梯声控灯等应选用热辐射光源。应急照明、持续照明的场所，不能采用气体光源，应采用瞬间点燃的热辐射光源。对于普通建筑住宅楼、办公楼、商店、超市等，可选用以直管型T8荧光灯代替普通T12型号荧光灯；将高压钠灯、金属卤化物灯等高强度气体放电灯，应用在体育馆、道路、高大厂房等地方。逐步淘汰能耗大的白炽灯。对于室外广告，室外装饰美化等地方可采用新型号光源如LED、微硫灯等；对高大厂房维护困难的地方，使用高效高寿命的光源，减少维护运行成本。

2）合理选择照明器具。照明器具有固定保护电光源，对光线重新分配，减轻电光源的亮度刺激，保护视力 美化装饰环境等作用。按照明器安装方式不同科分为悬挂式、吸顶式、壁式、嵌入式灯具。悬挂式照明器离工作面近，提高经济性能，主要用于建筑内的一般照明；吸顶式适用于顶棚较为逛街切房间不高的建筑物内，容易产生眩光，效率不高；壁式只能做辅助照明，应安装高度低易产生眩光，通常采用小功率电源，多采用白炽灯；嵌入式适用于低矮凡间，但效率不高。

按照明器具布置即照明范围划分，照明方式可分为一般照明、局部照明和混合照明。一般照明能满足整个工作场地需求，照度均匀。如会议室、阅览室、办公室、教室等。局部照明对照度和照射方向有一定要求，只照了某特定工作区域，开合应灵活可靠。如橱窗、舞台，T台等。混合照明适合于对工作位置需要较高照度并且对照射方向有特殊要求的场所，如机床操作台、写字台等。

建筑电气照明与节能是一项复杂的工程，既要满足照明需求，又要节能环保。必须根据建筑物的工作环境和要求，充分利用天然光，科学设计照明供电线路，采用高效和性能稳定的电光源，合理布置照明灯具，提高照明质量和工作效率，这样才能有效节约电能，保证照明需求。

参考文献

[1]瞿义勇主编.民用建筑电气设计规范[M].机械工业出版社.

[2]杨其富.建筑供配电系统安装[M].中国建筑工业出版社.

[3]孙志杰.建筑电气照明[M].中国建筑工业出版社.

[4]建筑照明设计标准[M].中国建筑工业出版社.endprint