绿色建筑电气照明节能技术与措施

绿色建筑电气照明节能技术与措施节能设计的重要性•近些年来，有关节能、生态、环境保护和可持续发展等问题已越来越成为全社会关注的焦点，也引发了人类对于日益严重的生态环境问题的反思。•针对我国的能耗状况，建筑节能已成为我国一系列应对措施中的一个重要环节，国家与地方相继出台了一大批有关建筑节能的规范与标准，而建筑节能设计则是实现建筑节能目标的第一步，一项完善的建筑节能设计，将为建筑长期的低能耗运行打下良好的基础。•由于影响到建筑能耗的因素繁多，稍有不慎，就易产生设计的疏漏。因此对节能设计应足够重视。•建筑项目的功能类型、使用需求及其所处的地理环境、自然条件等千变万化，建筑设计通常会采用各不相同的对策。•节能设计时，设计人员应根据各自项目的特点，依照节能设计的相关步骤，从前期设计阶段就开始入手进行建筑节能方面的研究，确定建筑、设备等的节能方案，并在设计的各个阶段循序渐进地进行各项建筑节能的计算及相关的系统和构造设计。•主要就电气照明方面的节能技术措施作交流，同时还会讲一些上海的节能审查要求、节能技术措施等。建筑电气节能的原则•在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下，减少能源消耗，提高能源利用率，而不是简化建筑物的功能要求，降低其功能标准。节能的途径之一是合理配置建筑设备，并对其进行有效、科学的控制与管理。•建筑电气专业的设计人员应根据建筑物的使用功能和设计标准等综合要求，合理进行供配电、电气照明、建筑设备及系统的控制设计，确保安全可靠、经济合理、高效节能。•随着科技的迅速发展，节能技术、设备也将不断提高和发展，在工程设计中要不断总结经验，把握成熟的节能新技术、新设备信息，逐步加以推广应用。照明节能的重要性•照明节能是建筑节能中一个重要组成部分•2005年全国总用电量约为24000亿度，照明用电量约为3000亿度，且每年以13~14%的速度增长•预计2010年照明总用电量将超过5000亿度•照明节能非常重要电气照明的节能内容包括电气照明设计中需要遵循的节能要点、确定的照明指标和选择节能光源、灯具、附件的方法，以及典型建筑物的电气照明节能设计措施等照明节能要点照明设计时,除了正确采用照明方式,照明种类,满足照明质量要求外,还应充分重视照明的节能。•照明设计中,应从以下几方面考虑照明的节能措施•应根据国家规定的照度标准来合理选定各工作和活动场所的照度。•应根据不同的使用场合来选择合适的照明光源,在满足照明质量的前提下,尽可能选择高光效的光源。•选用配光合理、效率高的灯具,在满足眩光限制的条件下,应优先选用开启式直接照明灯具(效率不低于75%),一般室内的灯具效率不宜低于70%,并要求灯具的反射罩具有较高的反射比。•合理利用局部照明。对同一大房间中有局部小范围高照度要求的,应优先采用局部照明来满足。•选择镇流器时，应选择电子镇流器或节能型高功率因数电感镇流器，并应采用能效等级高的产品。•室内照明配电线路应选用铜芯，配电线路导体截面的选择应合理，并可适当加大，以降低线路阻抗。•照明节能设计时应遵循下列原则：–在能保证有足够的照明数量及质量的前提下，应尽可能地做到节约照明用电。–照明的节能应能提高整个照明系统的效率，而不应在损失主要照明质量的情况下，片面地强调节能。照明的客观评价指标及其实施•照明设计时，应从照度标准、照明均匀度、统一眩光值、光色、照明功率密度值（简称LPD）、能效指标等来客观综合评价。•民用建筑（含居住建筑、公共建筑）的照度标准、照明均匀度、统一眩光值、光色、照明功率密度值（简称LPD）等应符合《建筑照明设计标准》GB50034—2004所对应的相关标准值要求。在民用建筑中实施的照度标准值，可以根据照明要求的档次高低来选择照度标准值。档次要求高的允许提高一级，档次要求低的允许降低一级，以利照明的节能。1凡符合下列条件之一时，参考平面或作业面的照度值允许按照度标准值分级提高一级：当眼睛至识别对象的距离大于500mm时；连续长时间紧张的视觉作业，对视觉器官有影响时；识别对象在活动面上，识别时间短促而辨认困难时；•视觉作业对操作安全有特殊要求时•建筑水准要求较高时2凡符合下列条件之一时，参考面或作业面的照度值允许按照度标准值分级降低一级；•进行临时工作时；•当工作精度和识别速度无关紧要时；•当反射比或亮度对比特别高时；•建筑水准低时；•建筑照度标准值应从节能上考虑，贯彻按实际需求选择照度标准值的高低，不宜追求或攀比高照度水平。•照明设计时，应合理选择好合适的照明方式：•当照明场所要求高照度时，应选混合照明的方式。•当工作位置密集时，则可采用单独的一般照明方式，但照度不宜太高，一般最高不宜超过500lx。•当工作位置的密集程度不同，或者为某一区域时，可采用分区一般照明的方式，要求高的工作区可采用较高的照度，而非工作区可采用较低的照度，但两者的照度比不应大于5：1。•照明节能指标的确定•应采用房间或场所一般照明的照明功率密度值（LPD）作为照明节能的评价指标。•不同种类的建筑及场所有不同的照明功率密度对应值，计算房间或场所一般照明的照明功率密度值时，应计入灯具光源及附属装置的全部用电量。•不同种类的建筑所对应的照明功率密度对应值•居住建筑：•办公建筑•商业建筑•旅馆建筑•医院建筑•学校建筑•主要站房•当房间或场所的照度值高于或低于规定的对应照度值时，其照明功率密度值应按比例提高或折减。高效节能光源、附件及其选择高效光源的选用1各种节能光源的光效率•照明设计时，对照明光源的选择应符合国家现行相关标准的规定。•根据不同的使用场合来选用合适的照明光源，所选用的照明光源应具有尽可能高的光效，以达到照明节能的效果。2各种节能光源的选用1）荧光灯的选用•荧光灯主要适用于层高不高的房间（4.5m以下）如办公、商店、教室、图书馆、公共场所等。•荧光灯应以直管荧光灯为主，直管荧光灯应选用细管径型（≦26mm），有条件时应优先选用直管稀土三基色细管径荧光灯（T5），以达到光效高、寿命长、显色性好的品质要求。光源名称普通荧光灯三基色荧光灯紧凑型荧光灯金属卤化物灯高压钠灯低压钠灯高频无极灯额定功率范围（W）6～1256～1256～125400～1000250～40010~20010~200光效（lm/W）70936070～11070~13070~15060~80平均寿命（h）100001200080006000~20000240002000010000~60000一般显色指数Ra7080~988565~9220~2520~2580色温全系列全系列全系列3000/4500/56001950/2200/250017502700～6500启动稳定时间1～3s1～3s1～3s4～8min4～8min7~15min瞬时再启动时间瞬时瞬时瞬时5～15min10～20min50min以上瞬时功率因数cosφ0.33～0.70.33～0.70.33～0.70.4～0.610.440.060.98频闪效应明显无表面亮度小小小大较大不大大电压变化对光通的影响较大较大较大较大大大小环境温度对光通的影响大大大较小较小小小耐振性能较好较好较好好较好较好好所需附件镇流器启辉器镇流器启辉器镇流器启辉器镇流器镇流器镇流器高频功率发生器触发器各种常用节能电光源的技术指标2）金属卤化物灯的选用•一般室内空间高度大于5m且对显色性有一定要求时，宜采用金属卤化物灯。•体育场馆的比赛场地因其对照明质量、照度水平及光效有较高的要求时，宜采用金属卤化物灯。•一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯，可用金属卤化物灯来替代荧光高压汞灯。3）高压钠灯•标准高压钠灯光效高，显色性较差,适用于显色性无要求的场所；对显色性要求不高的场所，宜选用显色性改进型高压纳灯。•有调光要求时，高压钠灯可进行调光，光输出可以调至正常值一半，系统的功耗减少到正常值的65%。4）发光二极管LED发光二极管LED,目前光通量尚不高，白光LED约在50~60lm/W，价格相对较高，尚未作为普通照明光源推广，但其单色性好，启动时间短，寿命长达10万小时，适用于各种场合的动态照明及颜色变化。白光LED无红外线及紫外线辐射，发光效率高，适用于较多的场所的应用。有一些顶级的发光效率可达100lm/W以上。且依据理论来推算，白光LED发光效率极大值可达199lm／W，未来仍有相当大进步空间。•有很多领域还是可以大量地应用LED照明灯。这些领域的应用可促进大功率白光LED的生产、促进技术的提高，并可降低生产成本。在LED照明设计、应用上也可获得更多的经验，有利于将来的推广。•这些应用领域都是用电大户，对节电能起到很大作用。通常有：a.城镇街道的路灯系统（包括太阳能路灯系统）；b.隧道及地下停车场（包括地下商场）；c.交通工具的照明（汽车、电车、轮船、飞机等的内部及部分外部照明灯）；d.大型公共场所的LED照明，例如：铁路旅客车站、城市轨道交通站、地铁站、民用机场、汽车客运站、大型超市、大型百货公司、大厦及医院等；•e.景观照明。•节能镇流器的选用1镇流器选用原则：•自镇流荧光灯应配用电子镇流器•直管形荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器•高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能型电感镇流器；在电压偏差较大的场所，宜配用恒功率镇流器；功率较小者可配用电子镇流器。•荧光灯和高强气体放电灯的镇流器分为电感镇流器和电子镇流器，选用时宜采用能效因数BEF：•BEF=100*(μ/P)•式中：BEF——镇流器能效因数（W-1)。•μ—镇流器流明系数值,是指基准灯与被测镇流器配套工作时的光通量与基准灯与基准镇流器配套工作时的光通量之比。•P——线路功率，（W）光源功率（W）镇流器自身消耗的功率（W）普通型电感节能型电感电子型≤208～104～62309～124.53408.8～105410015～20111015022.5～27181525035～45252540048～563620～40镇流器自身消耗占灯功率的百分比%镇流器自身消耗占灯功率的百分比%镇流器自身消耗占灯功率的百分比%100010～1185～10各种镇流器自身的功耗表标称功率W18202230323640BEF电感型3.1542.9522.7702.2322.1462.0301.992电子型4.7784.3703.9982.8702.6782.4022.270管型荧光灯镇流器能效限定值管型荧光灯镇流器节能评价值标称功率W18202230323640BEF电感型3.6863.4583.2482.5832.4612.2712.152电子型5.5185.0494.6193.2813.0432.6812.473型号品种自身功耗(W)重量比价格比光效比开机浪涌电流比电磁干扰EMI36W/40W普通电感镇流器9110.95～0.981.5无36W/40W节能电感镇流器4～51.50.61.02～1.051.5无36W/40W国产标准电子镇流器≤3.50.3～0.43～41.1010～15倍在允许范围内36W/40W进口电子镇流器≤3.50.4～0.54～71.108～10倍在允许范围内36W/40W国产H型电子镇流器≤3.50.2～0.41.3～1.81.1015～20倍有明显干扰、超标荧光灯用电子镇流器与电感镇流器比较性能表2镇流器的选用方式：1）宜按能效限定值和节能评价值选用管型荧光灯镇流器，选用要求参见《管形荧光灯镇流器能效限定值及节能评价值》GB17896－19992）高压钠灯镇流器选用•A．宜按能效限定值和节能评价值选用高压钠灯镇流器，选用要求参见《高压钠灯用镇流器能效限定值及节能评价值》GB19574－2004。•B．对于有调光要求的场所，如城市道路夜间照明，可采用双功率输出的节能型镇流器，配合定时器进行功率选择，以适应不同时段的照度要求。3）宜按能效等级选用金属卤化物灯镇流器：•DALI(DigitalAddressableLightingInterface)镇流器：•数字可寻址照明调光控制接口DALI为IEC929标准的一部分，是一种在