刘洋

摘要: 现如今，经济发展的越来越快，人们的生活水平也越来越高，城镇化建设的脚步在迅速加快中。随之建筑物的能耗也受到影响而迅速增长，我们的重要任务就是节能降耗以保持经济的可持续发展和人民生活质量的提升。本文在此阐述了传统的靠窗采光方式被电气照明中先进的天然采光系统代替,节约能源。

关键词: 天然采光 照明 节能 建筑电气

Abstract: nowadays, economic development by more and more quickly, the life of people more and more is also high level, the urbanization construction steps in rapidly accelerate. Then the energy consumption of the building also is affected and rapid growth, our important task is to keep the energy saving sustainable development of the economy and improve the quality of people's lives. In this article expounds the traditional window lighting electrical lighting in ways were advanced natural lighting system in place, to save energy.

Keywords: natural lighting illumination energy conservation building electric

中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：

资料显示,在民用建筑中,照明用电占15%～25%,在这方面提出节能措施,可以收到很好的效果。

1.天然光源

天然光是大自然赐予人类的宝贵财富,可以说是取之不盡、用之不竭的,相比其他能源具有清洁、安全的特点,充分利用天然光可节省大量照明用电,是一种绿色天然照明方法。充分利用天然光,为人们提供舒适、健康的天然光环境,传统的采光手段已无法满足要求。比如：传统的侧窗采光,随着与窗距离的增加室内照度显著降低,窗口处的照度值与房间最深处的照度值之比大于5∶1,视野内过大的照度对比容易引起不舒适眩光。并且可以通过日光跟踪系统的使用,最大限度地捕捉太阳光,在一定的时间内保持室内较高的照度值,解决天然光的稳定性问题。

白天尽可能地利用天然光源,使建筑物内获得稳定的光照条件。同时,室内引入阳光,既能大大节约照明能耗,亦有助于提高室内温度,节省空调这种能源消耗大,污染大的电器。对于降低建筑能耗具有重要的现实意义。目前新的采光技术可以说层出不穷,它们往往利用光的反射、折射或衍射等特性,将天然光引入,并且传输到需要的地方。以下介绍四种先进的采光系统:导光管、反射高窗、采光搁板、导光棱镜窗。

导光管法：通过采光罩采集自然光导入系统内,再经导光管的传输,由系统底部的漫射器将自然光射到需要照明的地方,在建筑设计中可以给导光管装有人工光源作为后备光源。与导光管切换使用。承办2008年北京奥运会赛事之一的北京科技大学体育馆,就是采用可调光式导光管照明系统。因为北京地区年平均日照时数达到2800小时左右,日照资源丰富。在奥运会期闻,由于对照明要求很高,单独采用这种照明方式无法满足高要求的照明系统。因此,导光管照明系统主要作为赛会准备期内的日常工作照明和比赛前的清扫照明,其照明标准为75Ix～150Ix。正式比赛前导光管照明系统关闭,开启人工照明,以保障比赛时各项照明指标达到要求且保持稳定不变。初步估算北京科技大学体育馆导光管系统每年节电42420kWh,在导光管的整个生命周期(25年)可以节电106万kWh。在日常生活中,不需要这么高标准的照明,则可以在夜间或阴天切换人工照明,达到节能的目的。

反射高窗：它是在窗的顶部安装一组镜面反射装置,阳光照射到反射面上经过一次反射,到达房间内部的天花板,再利用天花板的漫反射作用,反射到房间内部,使整个房间内部均匀受光。

采光搁板：采光搁板是在侧窗上部安装一组反射装置,使窗口附近的直射阳光经过一次或多次反射进入室内,以提高房间内部照度的采光系统。房间进深不大时,采光搁板的结构可以十分简单,仅是在窗户上部安装一个或一组反射面,使窗口附近的直射阳光,经过一次反射,到达房间内部的天花板,利用天花板的漫反射作用,使整个房间的照度和照度均匀度均有所提高。当房间进深较大时,采光搁板的结构就会变得复杂。这种采光搁板能在一年中的大多数时间为进深小于9m的房间提供充足均匀的光照。

导光棱镜窗：利用棱镜的折射作用改变入射光的方向,使太阳光照射到房间深处。棱镜窗的一面是平的,一面带有平行的棱镜,它可以有效地减少窗户附近直射光引起的眩光,提高室内照度的均匀度。同时由于棱镜窗的折射作用,可以在建筑间距较小时,获得更多的阳光。德国国会大厦执政党厅就使用了导光棱镜窗作为天窗,室内光线均匀柔和。

不可避免的阳光在带来光明的同时也带了热量,据统计,在平均天空条件下,天然光每提供150lm的照度,就会带入1w的热量。因此在夏季室外温度高的地区,白天太阳辐射强度高,且超出舒适范围的时间,可以装设遮阳板或遮阳卷帘。这样既能防止夏季阳光直射而使室内温度过高,同时又能满足室内自然光度的要求。

自然光源固然很好,但在实际应用中,有时不可能单一的使用,应与人工照明结合使用,充分发挥各自的优缺点。在照明设计时,应从照明方式的选择,照明指标的合理确定,光源的选择入手,进行合理化设计达到节约能源的目标,又不影响实际的生产生活。

2.节能灯具的选择

根据工作场所的条件和使用要求,选择不同类型的高效光源和节能灯具,既可降低电能消耗,又能达到较高的光照效果。

（1）一般室内场所照明,优先选用卤钨灯、荧光灯或小功率的高压钠灯等高效光源取代普通照明白炽灯。只有在开关频繁或特殊需要的场合方可使用白炽灯,且宜选用双螺旋白炽灯。白炽灯泡的发光效率为7～20lm/W,平均寿命为1000h。节能荧光灯的发光效率为40～120lm/W,平均寿命为2000～3000h,一盏9W的节能灯可以替代40W的白炽灯泡。

（2）高大空间和室外场所的一般照明、道路照明,应采用金属卤化物灯、高压钠灯等高光强气体放电灯。

（3）气体放电灯应采用节能电感镇流器或电子镇流器取代传统的高耗能电感镇流器,且电感性负载的荧光灯和气体放电灯必须安装电容器,补偿无功损耗。

（4）选用高反射率高纯电化铝制底反射器的高效节能照明灯具。

（5）推广应用发光均匀、波长一致、平均寿命长的节能型LED光源。

（6）采用光传感器、热辐射传感器、超声波传感器、直接或遥控调光等照明节能的控制设备或器件。

3.照明装置和配件的选择

镇流器也是照明耗能的一部分,而品质优良、可靠性好、效率高、能耗低于传统电感型镇流器的电子镇流器已成为首选产品。40W荧光灯的普通电感型镇流器耗电量相当于荧光灯耗电量的20%，约为8W。如选用新型低损耗或节能型镇流器只有4W；若选用电子镇流器则耗电更低。荧光灯采用电感镇流器若不加电容补偿,功率因数只有0.5,加装补偿电容后功率因数可达0.9以上。综上所述，照明装置或配件设计虽然在单个数值上对照明节能起到的作用不是很明显，但是在大批量的照明设计当中，起到的节能效果还是很可观的。

为了保证工作场所良好的视觉条件,应根据建筑物的规模、空间尺寸、服务对象和设计标准。我国2004年6月发布了最新《建筑照明设计标准》(GB50034-2004),要把握好标准值。但要注意在建筑等级和功能要求较低,或是作业精度或速度无关紧要时,作业面或参考面的照度可以降低一级。同时我们在考虑作业面邻近周围的照度时,可低于作业面的照度。另外,对特定的建筑物设计其照明时,要考虑不同房间的照度需求。如医院建筑照明,化验室为500lx,诊疗室的照度只需为300lx,而病房只有在检查和阅读时可提高到200lx,也可用局部照明实现,所以我们的标准定为100lx。

2结语：

构成建筑空间环境的重要因素就是照明。节约照明用电可间接减少自然资源的消耗及有害气体的排放。而能源和环境矛盾的日益突现,促使以人为本、节能环保、可持续发展这个观念的提出。至此,天然采光引起了建筑师的重视，从而为人们创造一个健康、舒适，节能的天然光环境。

参考文献

[1]黄敏明,黄沙.民用建筑电气节能设计探讨[J].建筑节能,2009,2.

[2]刘锦华.电气设计的节能探索[J].甘肃科技,2009,25(22):84～86.

[3]王爱英,时刚.天然采光技术新进展[J].绿色建筑.