试谈建筑照明设计中的节能措施

来源：职称驿站所属分类：光电技术论文发布时间：2011-07-20 08:00:32浏览：次

　　摘要：建筑电气照明设计是我国实施建筑节能与绿色建筑工程的重要组成部分。根据建设部确立的建筑节能要求的具体措施与发展方向，建筑的节能工作已在全国大范围启动、实施。能否降低建筑电气照明能源标准，提高建筑电气照明的能源利用率，是建筑电气照明设计中十分重要的一环。
　　关键词：照明设计；节能措施；建筑工程
　　节能能源、保护环境是我国长期的重大方针，是保证国家经济可持续发展的重要举措，也是全世界所关注的重要课题。电能的节约，尤其是建筑电气照明的节能更是电气设计人员必须重视的问题。建筑照明设计既要独具特色，又要与建筑融为一体，建筑设计与照明设计关系匪浅，怎样的照明设计能让建筑更节能？下面笔者就此谈谈自己的一点看法。
　　一、建筑电气照明节能的重要性
　　跨入新世纪以来，我国城乡建设迅猛发展，无论在建筑规模、建筑形式及新型建筑材料的推广、应用等方面都发生着日新月异的变化。建设周期在规划、设计、施工、监理等各阶段中都有所缩短。在与国际接轨这一方向的指导下，建筑电气技术亦随之发展成为一个独立的学科并形成了完整的理论体系——以电能、电气设备和电气技术为手段，创造、维护与改善居住空间和环境的一门学问。但就目前我国的国情来讲，建筑电气技术仍处于发展中。因建筑电气设计方式和维护管理工作不善而导致工业与民用建筑等场所的电气照明的功效不良，如照度水平该高的地方不高，该低的地方反而很亮，耗电多，达到的照度水平低，照明质量差，既不利于人们劳动或其他活动的视觉工作，而且造成了电气照明能量的严重浪费。我国幅员广阔，天然光资源丰富而没有得到充分利用，不少场所白天不得不开灯工作，以致造成电能的大量消耗。能源短缺严重影响我国现代化建设的发展。节能在各行各业中均已得到充分重视。建筑电气设计工作者亦不例外，在进行建筑电气设计时，应充分考虑照明设施的维护管理问题，用户在使用过程中加强维护管理工作、建立制度、按时检修、定期清扫，充分发挥电气照明设施的能效。为国家节约每一度电，为现代化建设作贡献，是每一位建筑电气设计工作者责无旁贷的职责与义务。
　　二、建筑电气照明的节能措施
　　1.照明设计要遵守标准规范，做好照明节能设计工作
　　近年来我国的照明设计标准已经逐步完善，现行的主要国家标准、部级标准有：《建筑采光设计标准》GB/T50033—2001；《建筑照明设计标准》GB50034—2004；《城市道路照明设计标准》CJJ45－2006；《城市夜景照明设计规范》JGJ/T163－2008。这些新标准适应我国经济发展水平和城市建设的需要，基本与国际相关标准接轨，并且特别关注环保和节能，增加了照明功率密度限值（LPD—W/m2）和防止光污染的条款，其中照明功率密度限值规定为强制性条款。
　　评价照明工程设计的优劣，至少应考虑以下五个要素。
　　第一，安全：主要是防电击、防火安全。
　　第二，适用：满足使用要求，包括必要的照度水平和良好的照明质量，满意的视觉环境。
　　第三，节能、环保：提高照明系统能效，要求照明器材的环保性能良好，减少对环境的污染和干扰。
　　第四，经济：合理的初建费用和运行维护费用，良好的性价比。
　　第五，美观：特别是对于高等级公共建筑、景观照明更有重要的地位。
　　这五个要素，是一个系统的、完整的概念，缺一不可，必须有机结合。根据不同场所和条件，其着重点可以不同，但是安全是基本保证，适用是通常应满足的要求，节能、环保则是当今以至永久的重要方针。
　　此外，照明环境要考虑到人的视觉习惯以及视觉的自然规律，设计首先有节能理念，并且遵守标准。目前城市室外景观和路灯亮度大量超标，互相攀比，与照明节能的方针背道而驰是需要特别关注的问题。
　　2.充分利用天然光
　　天然光是无偿的，在一定意义上是无限的。但是我们国家天然采光的设计和研究比较落后，与国外同期发展水平相比有不小的差距。我国的照明设计师教育背景五花八门，出身建筑设计的很少，有些设计师可能对采光一无所知。虽然有建筑采光设计标准，但是重视不够。美国的绿色建筑标准对采光要求很高，从室内环境质量，到能源利用场地规划都有明确规定。
　　3.选择能效比较高的光源和灯具
　　灯具对照明系统能效有重要影响，为此，应合理选择灯具：第一是选择灯具效率高的灯具，在满足限制眩光条件下，尽量选用不带遮光附件的直接型灯具。第二是选择光通维护率高的灯具。第三是按室形指数合理选择灯具配光，例如，室形指数较大时，应选择宽配光灯具，以提高光的利用系数。第四是争取良好的建筑条件，如墙壁、顶棚、地面应有较高反射比。
　　光源发展至今有三代：第一代是白炽灯。白炽灯使用寿命短，光效低，但价格便宜、显色性能好。第二代是气体放电灯，包括荧光灯、低压钠灯、荧光高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯、陶瓷金属卤化物灯等。其中荧光灯是当前用量最大的气体放电光源。它具有结构简单、光效高、发光柔和、寿命长等优点。第三代是固态光源，主要产品是LED和OLED。固态光源的前景很好，光效相对较高，寿命长，不含汞，比较环保。从上世纪90年代中期以后发展很快，从红绿两色到红、绿、蓝三色，从白光到五颜六色。目前白光LED大都是由蓝光或近紫外光透过黄色荧光粉发出白光，因此光色不太理想。LED技术正处于快速成长期目前还有三个重要的问题没有很好的解决：一是光效和颜色的不一致性，市场产品没有统一的规格标准；二是不确定性，使用一段时间之后是否会变色，光效、寿命下降幅度难以确定；三是价格太高，如果要替代别的光源，价格必须降下来，要考虑到民用市场的接受能力。此外，虽然LED不含汞，但是专家对其发出的紫外短波辐射是否有害存在疑虑，美国和欧洲都在研究之中。
　　另外，OLED显示技术正逐渐被业内人士所看好。OLED采用非常薄的有机材料涂层和基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。OLED表面亮度低，发光面大，灯具可以做得很轻很薄，成本大大降低，并且也能够显著节省电能。由此看来，OLED是LED潜在的强大竞争对手。
　　