引言


有數據顯示，我國建筑能耗是世界上同緯度國家的3倍，占全國一次能源消耗總量的27.8%；其次，照明、空調及其他電器設備，占全國建筑總能耗的46%，我國建筑能耗高于發達國家主要表現在建筑物保溫與制冷、供熱系統狀況差。


隨著房地產的快速發展，與之配套的照明產品的需求量也在大幅增長。在電能消耗上，照明產品成為繼空調、采暖電器之后的第二能耗大戶。照明能耗占到整個建筑電量能耗的25%～35%，占全國電力總消耗量的13%。而建筑照明在使用的過程中，除了燈源自身消耗的電能之外，其燈具也會產生相應的熱量，這部分熱量又是構成建筑第一能耗大戶“空調、采暖”的主要熱源之一。因此，照明節電已成為節能的重要方面。目前的照明節能潛力很大，一般節能方案均能達到節約20%～35%，保守按20%的計算，全國節約的電能價值可觀，可想而知在國民經濟中起到很大的作用。在相關手冊中已經對照明節能給出了準確的定義，提倡照明節能，不等于降低對視覺作業的要求和降低照明質量，照明節能是在保證照度標準和照明質量的前提下，保證不降低工作場所的視覺要求，力求減少照明系統中的能量損失，最有效地利用電能。照明規范中提出，以單位照度及單位面積所需用電量(W/m2.lx)作為照明節能指標，力求提高照度而降低用電量。以下對照明節能多個技術方案進行分析。


2科學的節能照明設計


(1)合理的照明線路：照明線路的損耗約占輸入電能的4%，影響照明線路損耗的主要因素是供電方式和導線截面積。大多數照明電壓為220V，照明系統可由單相二線、兩相三線、三相四線三種方式供電。三相四線式供電比其他供電方式線路損耗小得多。因此，照明系統應盡可能采用三相四線制供電。


(2)合適的開關控制方式和充分利用自然光：自然光是免費的光源，充分利用自然光，是照明節能的重要途徑之一，因此就要合理的設計照明開關，比如采取靠窗的燈具單獨控制等措施。充分利用自然光，正確選擇自然采光，也能改善工作環境，使人感到舒適，有利于健康。充分利用室內受光面的反射性，也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%，同樣能起到節電的作用。


(3)照明方式的選擇：在滿足標準度的條件下，為節約電力，應恰當地選用一般照明、局部照明和混合照明三種方式。例如工廠高大的機械加工車間，只用一般照明的方式，用很多燈也很難達到精細視覺作業所要求的照度值，如果每個車床上安裝一個局部照明光源，用電很少就可以達到很高的照度。


(4)不同照度值的選擇：選擇照度是照明設計的重要問題。照度太低，會損害工作人員的視力，影響產品質量和生產效率。不合理的高照度則會浪費電力。選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應。設計照明可按國家頒布的照明設計標準來選擇照度，合理的照度值和優良的照明質量形成的光環境可以提高工作效率、改善使用者的心情，也提高了我們所處空間的舒適度。

 

3對于光源、燈具、電器元件的選擇


在建筑行業，無論是照明需求、氛圍渲染等空間效果的制造方面，都離不開照明設備。因此關于節能，在照明產品的選擇上，也變得非常重要。


(1)常用的電光源有：①熱致發光電光源(如白熾燈、鹵鎢燈等)；②氣體放電發光電光源(如熒光燈、汞燈、鈉燈、金屬鹵化物燈等)；③固體發光電光源(如LED和場致發光器件等)。在這三類電光源中，各種電光源的發光效率有較大差別，熱致發光電光源如白熾燈，物體溫度越高，它輻射出的能量越大。利用熱致發光原理制成的電光源制作簡單和成本低，但是發光效率低，其余的能量則以熱的形式消耗掉。而氣體放電發光器件，如熒光燈(Florescent)、金鹵燈(Halide)、高強度放電燈(HID)等氣體放電發光器件的發光效率比熱輻射電光源就要高很多，它們的發光效率為普通白熾燈的數十倍，一般情況下，可以逐步用發光效率高的氣體放電電光源替代熱輻射電光源。熒光燈比白熾燈節電70%，適用于在辦公室、宿舍及頂棚高度低于5m的車間等室內照明場合應用。緊湊型熒光燈發光效率比普通熒光燈高5%，細管型熒光燈比普通熒光燈節電10%，因此，緊湊型和細管型熒光燈是當今“綠色照明工程”實施方案中推出的高效節能電光源。


(2)高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈等都是氣體放電燈，其伏安特性都是電流增大時燈電壓不是升高而是下降，必須串聯一具有正的伏安特性的元件來平衡這種負特性，具有這種特性的元件稱為限流器或鎮流器。優質電感鎮流器具備阻抗穩定性和伏安性好，功率因數高，功率損耗低等特點。這樣才能穩定燈泡工作電流，延長燈泡使用壽命。降低鎮流器的功率損耗也是節能工作不容忽視的一個方面。如250W鈉燈鎮流器質量好的功率損耗只有20W～25W，而質量差的功率損耗可達40W左右。


(3)燈具的主要作用是把光源的光通量分配到需要的方向，以提高光的利用率和避免眩光。一般效率較高的燈具都采用高反射率的材料和先進的工藝制作，如電化拋光的高純鋁板;透光性能好的防護罩，如透光玻璃或有機玻璃;再就是密封性能要好，能防水防塵，盡可能地減少光的損失。燈具的效率是指其對光源光通量的利用率。任何材料制成的燈具對于光源幅射的光通量在經過反射和透射時，其效率總是小于1。假設同一功率的光源，一只配用效率較高的燈具，其光通量的70%～80%得到利用，另一只配用效率較低的燈具，光通量只有40%～50%得到利用。兩者比較，效率低的燈具其光源所消耗的功率將近30%白白浪費了，未能發揮其作用，這—點往往被忽視。因此，選擇燈具時應盡量選擇配光曲線好、效率較高的燈具。目前，一些燈具廠家已經研發生產出反射率可以達到95%的燈具，在實際照度值計算時，相對于普通燈具，減少了一定的數量，既節約了成本，又降低了照明總用電量。


另外，燈具在使用過程中不可避免地受到污染，如反光器的鋁氧化，防護罩里外積塵生垢等，勢必造成光的損失，如不定期維護保養，則和上述道理相同，光源所消耗的功率大部分就浪費掉了。所以，選擇燈具時要選擇密封性能達到IP55以上的燈具，以減少維護工作量。


4照明節電的管理


良好的維護管理可以節約用電和保護視力，加強照明用電管理是照明節電的重要方面。照明節電管理主要以節電宣傳教育和建立實施照明節電制度為主，使人們養成隨手關燈的習慣;按戶安裝電表，實行計度收費；對集體宿舍安裝電力定量器，限制用電，這些都能有效地降低照明用電量。當燈泡積污時，其光通量可能降到正常光通量的50%以下。燈泡、燈具、玻璃、墻壁不清潔時，其反射率和透光率也會大大降低。為了保證燈的發光效果，應根據照明環境定期清潔燈泡、燈具和墻壁。當燈要閃動或已出現閃動時，要及時更換，因為氣體放電源在啟動時耗電最高，比平時用電大得多，可有效的做到節能。


5城市照明節能


城市照明節電決不是靠降低照明標準來實現的，應在確保各級道路符合相應的照明標準的前提下講節能。因此，每一項道路照明設計施工時，我們應充分利用光能，使被照明環境達到照明標準要求。首先，確定道路照明等級，按照主干道、次干道、住宅小區等不同的照明場所進行合理設計，以便最大限度地利用光能。通常可做出幾種方案進行分析比較，從中選取既經濟合理又節能的方案。以道路照明來講，一般采用較大的安裝高度與間距和大功率的光源，比采用較小的安裝高度與間距和小功率的光源更為經濟合理和節能。


6總結


照明節能是一項綜合性的工作，牽涉的方面較多。在維持應有的照明水平前提下，實現節能是完全可行的，照明節能的潛力是很大的，只有經過不斷的探索、實踐，從大處著眼，小處著手，才能找到真正達到照明節能效果的方法，使照明成本得以降低，使有限的電能發揮更大的效益。