本文以節(jié)能為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)對(duì)照明設(shè)計(jì)中光源、燈具選擇、合理設(shè)計(jì)照明方案等方面的闡述，分析照明節(jié)能的措施和可行性方法，從而為以后的照明設(shè)計(jì)提供更多有效的技術(shù)參考。

1、引言

有數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)建筑能耗是世界上同緯度國(guó)家的3倍，占全國(guó)一次能源消耗總量的27.8%；其次，照明、空調(diào)及其他電器設(shè)備，占全國(guó)建筑總能耗的46%，我國(guó)建筑能耗高于發(fā)達(dá)國(guó)家主要表現(xiàn)在建筑物保溫與制冷、供熱系統(tǒng)狀況差。

隨著房地產(chǎn)的快速發(fā)展，與之配套的照明產(chǎn)品的需求量也在大幅增長(zhǎng)。在電能消耗上，照明產(chǎn)品成為繼空調(diào)、采暖電器之后的第二能耗大戶。照明能耗占到整個(gè)建筑電量能耗的25%～35%，占全國(guó)電力總消耗量的13%。而建筑照明在使用的過(guò)程中，除了燈源自身消耗的電能之外，其燈具也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的熱量，這部分熱量又是構(gòu)成建筑第一能耗大戶“空調(diào)、采暖”的主要熱源之一。因此，照明節(jié)電已成為節(jié)能的重要方面。目前的照明節(jié)能潛力很大，一般節(jié)能方案均能達(dá)到節(jié)約20%～35%，保守按20%的計(jì)算，全國(guó)節(jié)約的電能價(jià)值可觀，可想而知在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起到很大的作用。在相關(guān)手冊(cè)中已經(jīng)對(duì)照明節(jié)能給出了準(zhǔn)確的定義，提倡照明節(jié)能，不等于降低對(duì)視覺(jué)作業(yè)的要求和降低照明質(zhì)量，照明節(jié)能是在保證照度標(biāo)準(zhǔn)和照明質(zhì)量的前提下，保證不降低工作場(chǎng)所的視覺(jué)要求，力求減少照明系統(tǒng)中的能量損失，最有效地利用電能。照明規(guī)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(jié)能指標(biāo)，力求提高照度而降低用電量。以下對(duì)照明節(jié)能多個(gè)技術(shù)方案進(jìn)行分析。

2、科學(xué)的節(jié)能照明設(shè)計(jì)

(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(dǎo)線截面積。大多數(shù)照明電壓為220V，照明系統(tǒng)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(tǒng)應(yīng)盡可能采用三相四線制供電。

(2)合適的開(kāi)關(guān)控制方式和充分利用自然光：自然光是免費(fèi)的光源，充分利用自然光，是照明節(jié)能的重要途徑之一，因此就要合理的設(shè)計(jì)照明開(kāi)關(guān)，比如采取靠窗的燈具單獨(dú)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(huán)境，使人感到舒適，有利于健康。充分利用室內(nèi)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(shù)可達(dá)70%～80%，同樣能起到節(jié)電的作用。

(3)照明方式的選擇：在滿足標(biāo)準(zhǔn)度的條件下，為節(jié)約電力，應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x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(jī)械加工車間，只用一般照明的方式，用很多燈也很難達(dá)到精細(xì)視覺(jué)作業(yè)所要求的照度值，如果每個(gè)車床上安裝一個(gè)局部照明光源，用電很少就可以達(dá)到很高的照度。

(4)不同照度值的選擇：選擇照度是照明設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題。照度太低，會(huì)損害工作人員的視力，影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。不合理的高照度則會(huì)浪費(fèi)電力。選擇照度必須與所進(jìn)行的視覺(jué)工作相適應(yīng)。設(shè)計(jì)照明可按國(guó)家頒布的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇照度，合理的照度值和優(yōu)良的照明質(zhì)量形成的光環(huán)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(duì)于光源、燈具、電器元件的選擇

在建筑行業(yè)，無(wú)論是照明需求、氛圍渲染等空間效果的制造方面，都離不開(kāi)照明設(shè)備。因此關(guān)于節(jié)能，在照明產(chǎn)品的選擇上，也變得非常重要。

(1)常用的電光源有：①熱致發(fā)光電光源(如白熾燈、鹵鎢燈等)；②氣體放電發(fā)光電光源(如熒光燈、汞燈、鈉燈、金屬鹵化物燈等)；③固體發(fā)光電光源(如LED和場(chǎng)致發(fā)光器件等)。在這三類電光源中，各種電光源的發(fā)光效率有較大差別，熱致發(fā)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(fā)光原理制成的電光源制作簡(jiǎn)單和成本低，但是發(fā)光效率低，其余的能量則以熱的形式消耗掉。而氣體放電發(fā)光器件，如熒光燈(Florescent)、金鹵燈(Halide)、高強(qiáng)度放電燈(HID)等氣體放電發(fā)光器件的發(fā)光效率比熱輻射電光源就要高很多，它們的發(fā)光效率為普通白熾燈的數(shù)十倍，一般情況下，可以逐步用發(fā)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(jié)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(nèi)照明場(chǎng)合應(yīng)用。緊湊型熒光燈發(fā)光效率比普通熒光燈高5%，細(xì)管型熒光燈比普通熒光燈節(jié)電10%，因此，緊湊型和細(xì)管型熒光燈是當(dāng)今“綠色照明工程”實(shí)施方案中推出的高效節(jié)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(shí)燈電壓不是升高而是下降，必須串聯(lián)一具有正的伏安特性的元件來(lái)平衡這種負(fù)特性，具有這種特性的元件稱為限流器或鎮(zhèn)流器。優(yōu)質(zhì)電感鎮(zhèn)流器具備阻抗穩(wěn)定性和伏安性好，功率因數(shù)高，功率損耗低等特點(diǎn)。這樣才能穩(wěn)定燈泡工作電流，延長(zhǎng)燈泡使用壽命。降低鎮(zhèn)流器的功率損耗也是節(jié)能工作不容忽視的一個(gè)方面。如250W鈉燈鎮(zhèn)流器質(zhì)量好的功率損耗只有20W～25W，而質(zhì)量差的功率損耗可達(dá)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(jìn)的工藝制作，如電化拋光的高純鋁板；透光性能好的防護(hù)罩，如透光玻璃或有機(jī)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(duì)光源光通量的利用率。任何材料制成的燈具對(duì)于光源幅射的光通量在經(jīng)過(guò)反射和透射時(shí)，其效率總是小于1。假設(shè)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(fèi)了，未能發(fā)揮其作用，這—點(diǎn)往往被忽視。因此，選擇燈具時(shí)應(yīng)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(jīng)研發(fā)生產(chǎn)出反射率可以達(dá)到95%的燈具，在實(shí)際照度值計(jì)算時(shí)，相對(duì)于普通燈具，減少了一定的數(shù)量，既節(jié)約了成本，又降低了照明總用電量。

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

4、照明節(jié)電的管理

良好的維護(hù)管理可以節(jié)約用電和保護(hù)視力，加強(qiáng)照明用電管理是照明節(jié)電的重要方面。照明節(jié)電管理主要以節(jié)電宣傳教育和建立實(shí)施照明節(jié)電制度為主，使人們養(yǎng)成隨手關(guān)燈的習(xí)慣；按戶安裝電表，實(shí)行計(jì)度收費(fèi)；對(duì)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(dāng)燈泡積污時(shí)，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(shí)，其反射率和透光率也會(huì)大大降低。為了保證燈的發(fā)光效果，應(yīng)根據(jù)照明環(huán)境定期清潔燈泡、燈具和墻壁。當(dāng)燈要閃動(dòng)或已出現(xiàn)閃動(dòng)時(shí)，要及時(shí)更換，因?yàn)闅怏w放電源在啟動(dòng)時(shí)耗電最高，比平時(shí)用電大得多，可有效的做到節(jié)能。

5、城市照明節(jié)能

城市照明節(jié)電決不是靠降低照明標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，應(yīng)在確保各級(jí)道路符合相應(yīng)的照明標(biāo)準(zhǔn)的前提下講節(jié)能。因此，每一項(xiàng)道路照明設(shè)計(jì)施工時(shí)，我們應(yīng)充分利用光能，使被照明環(huán)境達(dá)到照明標(biāo)準(zhǔn)要求。首先，確定道路照明等級(jí)，按照主干道、次干道、住宅小區(qū)等不同的照明場(chǎng)所進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以便最大限度地利用光能。通常可做出幾種方案進(jìn)行分析比較，從中選取既經(jīng)濟(jì)合理又節(jié)能的方案。以道路照明來(lái)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(jīng)濟(jì)合理和節(jié)能。

6、總結(jié)

照明節(jié)能是一項(xiàng)綜合性的工作，牽涉的方面較多。在維持應(yīng)有的照明水平前提下，實(shí)現(xiàn)節(jié)能是完全可行的，照明節(jié)能的潛力是很大的，只有經(jīng)過(guò)不斷的探索、實(shí)踐，從大處著眼，小處著手，才能找到真正達(dá)到照明節(jié)能效果的方法，使照明成本得以降低，使有限的電能發(fā)揮更大的效益。