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摘 要：本文在简单介绍绿色照明意义与重要作用的基础上，从照度标准选择、布灯与照明控制、光源选择三方面深入论述建筑照明节能设计，提出设计要点、方法与建议，为实际的设计工作提供参考借鉴。
关键词：绿色照明；建筑照明；节能设计
中图分类号：TU113 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）20-0315-02
如今，绿色建筑成为建筑行业发展主流，绿色照明是绿色建筑重要组成，在节能环保中意义重大，同时在建筑照明设计过程中，需要切实做好节能工作，采取合理可行的节能措施。
1 绿色照明
绿色照明实际上就是在满足照明要求，保证质量的同时，节省电能，进而减少发电造成的废气废物排放，实现环保目标。目前，我国的资源节约与环境保护工作已经收获明显成效，尤其是在照明方面。在这种局势下，建筑照明设计必须重视做好节能，将节能作为一项重要的标准，从多方面和多角度入手，采用先进可行、切实有效的节能措施[1]。
2 建筑照明节能设计
2.1 照度标准合理选择
在照明设计工作中，照度标准需要从节能方面考虑，根据实际要求选择合适的标准。对于民用建筑，可以建筑等级与照明要求为依据，确定标准，档次较高的提高一个等级，而档次较低的则降低一个等级，但要以符合现行标准为基础。现行标准指出，办公楼、商业楼、酒店、医疗场所、教育场所与工业建筑，其照明方面的功率密度必须达到强制规定。对于照明功率密度，它是房间或者场所的照明功率密度最大允许值，在设计工作中，该值的计算结果不能超出规定。在照明设计过程中，应对逐个房间或者是场所根据使用条件选择适宜的照度标准，并据此配置光源和灯具，选出最佳方案，对平均照度进行计算，确保其满足标准。以照明方案为依据，对确定的照明功率密度值对应的灯具及其所有附属装置电量进行计算，若计算结果超出要求，则要对照明方案进行调整，到达到标准为止。
建筑的照明节能设计关键在于提高系统整体效率，在满足照明要求的基础上，尽可能减少用电量。想要减小照明功率密度值，最有效的做法为保证光源效率，如减小镇流器实际功耗、配置配光曲线和场所良好适应，且效率与利用系数均较高的合适灯具、有效提高墙壁与顶棚等的反射比、确定适宜的照度标准等。
2.2 保证布灯与照明控制的合理性
2.2.1 建筑照明设计
照明设计工作中，电气设计人员必须充分考虑节能基本要求。对于综合体育场，其照明以混合照明为宜，应有至少两套容量有所不同的灯具，以区块功能要求为依据进行均匀且混合的布置，进而实现分时控制与分级控制，以及各个区域中的分区控制。在大型场馆中，特别是超过400W的放电灯，应进行单灯控制设计。
2.2.2 公共场所照明设计
（1）对于功能性要求相对较高的公共场所，应以智能集中控制形式为主。为满足各种环境与气氛的实际要求，需要针对场景来进行照明控制设计，同时设置调光系统，以便管理人员进行操作，在节省电能的同时，为管理提供方便。
（2）对于存在一定自然采光区的公共场所，应以恒照度控制为主，与外窗距离较近的灯具，应能根据自然光进行自动启闭，确保室内照明保持稳定与均匀。
（3）对于特殊柜台，宜采用一般照明充分结合重点照明的方法。在平日里只使用一般照明，在特殊情况下，开启聚光灯。
（4）对于公共建筑的门厅、走廊与楼梯间，应以智能集中控制形式为主，同时根据建筑的等级与使用条件，设置必需的分区控制或分组控制。
（5）对于住宅建筑的走道与楼梯间，应布置光控与移动探测开关，在无人通过时自动熄灭，当有人通过时，自动亮起。此外，对于应急照明，需要有在应急情况下可以强制亮起的措施方法。
（6）道路照明方面主要为LED光源。LED光源为典型冷光源，光效高、照明质量好、能耗低、寿命长、易于控制、结构简单、紧凑，能适应多种供电电压。在LED灯具的基础上，配置相应的蓄电池与太阳能电池板，以此进一步减少能耗。据预测，通过这样的设置，能减少近30%的能耗。
2.2.3 灯具布置与控制要求
在天然采光较好的建筑场所，灯列需要和侧窗或者是采光屋面保持平行，这一场所的控制应根据要求的照度进行，采用自动开关灯。对于报告厅、会议室与多功能厅，需要根据讲台的位置进行分组布灯。
在高达空间区域以及生产加工公共场所，需要在设置一般照明的基础上布置局部照明。当工作位置密集度与工作性质有所不同时，可将工序、车间或者是工段作为依据进行分组，实施分区照明，如果工作区要求较高，则用高照度，相反，如果工作区要求较低，则用低照度，而要注意，上述兩者照度比应控制在3：1以内。
当灯具的安装高度及美观性都能满足要求时，需尽量降低灯具实际安装高度，并考虑眩光控制方面的要求。除此之外，在灯具布置过程中，应注意和构件安装施工之间的良好配合。
2.3 选择满足环境与功能要求的光源
在选择电光源时，应将绿色照明思想作为核心。在不断推进绿色照明的过程中，需要结合具体使用场所，确定适宜的光源。目前常用的节能电光源特点为：①普通荧光灯，光效在70lm/W以上，显色指数为70，平均寿命为10000h；②三基色荧光灯，光效在90lm/W以上，显色指数为80～98，平均寿命为12000h；③紧凑型荧光灯，光效在60lm/W以上，显色指数为85，平均寿命为8000h；④金属卤化物灯，光效在75lm/W以上，显色指数为65～92，平均寿命在6000～20000h范围内；⑤高压钠灯，光效在120lm/W以上，显色指数为23/60/85，平均寿命为24000h；⑥低压钠灯，光效在200lm/W以上，色温为1750K，平均寿命为28000h；⑦高频无极灯，光效在60lm/W以上，显色指数为85，色温在3000～4000K范围内，平均寿命在40000～80000h范围内；⑧LED灯，光效为90～150lm/W，超长寿命达到100000h以上。 2.3.1 白炽灯
在照明设计过程中，需要减少使用白炽灯。通常，无论是室内外照明，都是不允许使用白炽灯的。对于白炽灯，它是第一代光源，其光效相对较低，且寿命很短，但这不代表可以完全取消，因为它无电磁干扰，调节方面，可频繁开关，在信号指示、局部照明、投光照明与事故照明中仍可使用。如果确需配置白炽灯，则可用其它产品予以代替，如卤钨灯，其光效与寿命均远大于普通白炽灯。特别是在对显色性有较高要求的场合，可使用不同类型的卤钨灯对白炽灯予以替代，以此起到节能和保证照明质量的作用。
2.3.2 荧光灯
荧光灯是当前应用最为广泛且使用量最大的气体放电光源，具有较高的光效，其结构简单，使用寿命长，是可优先考虑节能光源。建议由紧凑型荧光灯对白炽灯予以取代。紧凑型白炽灯能与镇流器直接相连，形成整体型灯。集合荧光灯与白炽灯所有优点，主要包括：光效较高，相同条件下的光通量可以达到白炽灯3倍；使用寿命长，可达白炽灯10倍以上；显色指数高达80；具有良好的节能效果；在使用上较为方便，能直接替换传统的白炽灯，还能和现有灯具良好配合，得到不同类型的灯，满足家庭与酒店等使用要求。
對于管型荧光灯，其大多为直管型，在两端分别布置灯头。按不同的灯管径，预热式直管荧光灯有T5和T8两种类型，分别采用电子镇流器与电感式镇流器。荧光灯适用于层高不超过4.5m的房间。在条件允许的情况下，以直管稀土三基色细管径荧光灯为首选，进而提高光效，延长使用寿命，保证显色性。
2.3.3 高强度气体放电灯
主要包括金属卤化物灯和高压钠灯。对于金属卤化物灯与高压钠灯，其因为有较高的光效和较长的使用寿命，所以在较高的场所中得到广泛应用。此外，金属卤化物等还有良好的显色性，可达到较高照度要求。在商业场所中，重点照明建议以陶瓷金属卤化物灯为主，相较于其它金属卤化物等，它有着更好的光效、使用寿命与显色性。在一般的照明场所当中，通常不配置荧光高压钠灯，确需配置时，可用金属卤化物灯予以代替，从而在保证照明质量的基础上，提高节能效果。
通过对高压钠灯的研究可知，其发光特性主要和钠蒸汽的实际气压存在关联。对于标准高压钠灯，其光效相对较高，但显色性很差，在对显色性没有特殊要求的房间使用；而在显色性要求相对较高的房间，建议使用改进以后的高压钠灯。此外，高压钠灯能实现调光，比如将实际光输出调到正常值的一半时，可减少近65%的功耗。
2.3.4 LED灯
建筑照明还可采用LED灯，LED灯能耗只有白炽灯10%，一般情况下的使用寿命可以达到100000h，对于普通家庭，采用LED灯基本可以实现“一劳永逸”；可在高速状态下工作，普通节能灯频繁开关其灯丝容易发黑，提前损坏；LED灯固态封装，为冷光源，便于运输和安装，适应振动的能力较强；LED技术正处快速发展阶段，光效取得快速突破，而且价格也在不断降低；无汞等有害物质，组装部件易于拆装，无需厂家回收；透镜和灯罩可以实现一体化设计，透镜具有防护和聚光两种功效，防止光的重复浪费；节能效果显著，在超高亮大功率光源的基础上配以高效率电源，相较于普通白炽灯，可节省80%以上的电能，而且在相同功率条件下，亮度可达普通白炽灯的10倍。
3 结束语
综上所述，节能与环保是现在建筑照明核心内容，充分体现以人为本，并保证环境的舒适健康，是设计重要指导思想。制定经济技术指标满足要求的方案，需要相关技术人员认真做好设计、分析、计算与比对。
参考文献
[1]陈 渊.关于绿色照明与建筑照明节能设计探究[J].低碳世界，2018（1）：202～203.
[2]孙 静.大型商业办公建筑绿色照明节能设计分析[J].城市建设理论研究：电子版，2015（25）：21～22.
[3]徐 珺，姜乾锋.绿色照明与建筑照明节能设计[J].城市建筑，2016（21）：147.
[4]魏晓惠.论体现绿色照明的节能设计[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（28）：21～23.
[5]王慧敏.建筑照明节能设计初探[J].建筑工程技术与设计，2014（10）：21～22.
[6]曹学林.建筑照明节能设计分析[J].电器与能效管理技术，2008（2）：32～36.
收稿日期：2018-6-11
作者简介：葛 俊，男，汉族，高级工程师，大学本科，从事电气、照明设计工作。
关键词：绿色照明；建筑照明；节能设计
中图分类号：TU113 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）20-0315-02
如今，绿色建筑成为建筑行业发展主流，绿色照明是绿色建筑重要组成，在节能环保中意义重大，同时在建筑照明设计过程中，需要切实做好节能工作，采取合理可行的节能措施。
1 绿色照明
绿色照明实际上就是在满足照明要求，保证质量的同时，节省电能，进而减少发电造成的废气废物排放，实现环保目标。目前，我国的资源节约与环境保护工作已经收获明显成效，尤其是在照明方面。在这种局势下，建筑照明设计必须重视做好节能，将节能作为一项重要的标准，从多方面和多角度入手，采用先进可行、切实有效的节能措施[1]。
2 建筑照明节能设计
2.1 照度标准合理选择
在照明设计工作中，照度标准需要从节能方面考虑，根据实际要求选择合适的标准。对于民用建筑，可以建筑等级与照明要求为依据，确定标准，档次较高的提高一个等级，而档次较低的则降低一个等级，但要以符合现行标准为基础。现行标准指出，办公楼、商业楼、酒店、医疗场所、教育场所与工业建筑，其照明方面的功率密度必须达到强制规定。对于照明功率密度，它是房间或者场所的照明功率密度最大允许值，在设计工作中，该值的计算结果不能超出规定。在照明设计过程中，应对逐个房间或者是场所根据使用条件选择适宜的照度标准，并据此配置光源和灯具，选出最佳方案，对平均照度进行计算，确保其满足标准。以照明方案为依据，对确定的照明功率密度值对应的灯具及其所有附属装置电量进行计算，若计算结果超出要求，则要对照明方案进行调整，到达到标准为止。
建筑的照明节能设计关键在于提高系统整体效率，在满足照明要求的基础上，尽可能减少用电量。想要减小照明功率密度值，最有效的做法为保证光源效率，如减小镇流器实际功耗、配置配光曲线和场所良好适应，且效率与利用系数均较高的合适灯具、有效提高墙壁与顶棚等的反射比、确定适宜的照度标准等。
2.2 保证布灯与照明控制的合理性
2.2.1 建筑照明设计
照明设计工作中，电气设计人员必须充分考虑节能基本要求。对于综合体育场，其照明以混合照明为宜，应有至少两套容量有所不同的灯具，以区块功能要求为依据进行均匀且混合的布置，进而实现分时控制与分级控制，以及各个区域中的分区控制。在大型场馆中，特别是超过400W的放电灯，应进行单灯控制设计。
2.2.2 公共场所照明设计
（1）对于功能性要求相对较高的公共场所，应以智能集中控制形式为主。为满足各种环境与气氛的实际要求，需要针对场景来进行照明控制设计，同时设置调光系统，以便管理人员进行操作，在节省电能的同时，为管理提供方便。
（2）对于存在一定自然采光区的公共场所，应以恒照度控制为主，与外窗距离较近的灯具，应能根据自然光进行自动启闭，确保室内照明保持稳定与均匀。
（3）对于特殊柜台，宜采用一般照明充分结合重点照明的方法。在平日里只使用一般照明，在特殊情况下，开启聚光灯。
（4）对于公共建筑的门厅、走廊与楼梯间，应以智能集中控制形式为主，同时根据建筑的等级与使用条件，设置必需的分区控制或分组控制。
（5）对于住宅建筑的走道与楼梯间，应布置光控与移动探测开关，在无人通过时自动熄灭，当有人通过时，自动亮起。此外，对于应急照明，需要有在应急情况下可以强制亮起的措施方法。
（6）道路照明方面主要为LED光源。LED光源为典型冷光源，光效高、照明质量好、能耗低、寿命长、易于控制、结构简单、紧凑，能适应多种供电电压。在LED灯具的基础上，配置相应的蓄电池与太阳能电池板，以此进一步减少能耗。据预测，通过这样的设置，能减少近30%的能耗。
2.2.3 灯具布置与控制要求
在天然采光较好的建筑场所，灯列需要和侧窗或者是采光屋面保持平行，这一场所的控制应根据要求的照度进行，采用自动开关灯。对于报告厅、会议室与多功能厅，需要根据讲台的位置进行分组布灯。
在高达空间区域以及生产加工公共场所，需要在设置一般照明的基础上布置局部照明。当工作位置密集度与工作性质有所不同时，可将工序、车间或者是工段作为依据进行分组，实施分区照明，如果工作区要求较高，则用高照度，相反，如果工作区要求较低，则用低照度，而要注意，上述兩者照度比应控制在3：1以内。
当灯具的安装高度及美观性都能满足要求时，需尽量降低灯具实际安装高度，并考虑眩光控制方面的要求。除此之外，在灯具布置过程中，应注意和构件安装施工之间的良好配合。
2.3 选择满足环境与功能要求的光源
在选择电光源时，应将绿色照明思想作为核心。在不断推进绿色照明的过程中，需要结合具体使用场所，确定适宜的光源。目前常用的节能电光源特点为：①普通荧光灯，光效在70lm/W以上，显色指数为70，平均寿命为10000h；②三基色荧光灯，光效在90lm/W以上，显色指数为80～98，平均寿命为12000h；③紧凑型荧光灯，光效在60lm/W以上，显色指数为85，平均寿命为8000h；④金属卤化物灯，光效在75lm/W以上，显色指数为65～92，平均寿命在6000～20000h范围内；⑤高压钠灯，光效在120lm/W以上，显色指数为23/60/85，平均寿命为24000h；⑥低压钠灯，光效在200lm/W以上，色温为1750K，平均寿命为28000h；⑦高频无极灯，光效在60lm/W以上，显色指数为85，色温在3000～4000K范围内，平均寿命在40000～80000h范围内；⑧LED灯，光效为90～150lm/W，超长寿命达到100000h以上。 2.3.1 白炽灯
在照明设计过程中，需要减少使用白炽灯。通常，无论是室内外照明，都是不允许使用白炽灯的。对于白炽灯，它是第一代光源，其光效相对较低，且寿命很短，但这不代表可以完全取消，因为它无电磁干扰，调节方面，可频繁开关，在信号指示、局部照明、投光照明与事故照明中仍可使用。如果确需配置白炽灯，则可用其它产品予以代替，如卤钨灯，其光效与寿命均远大于普通白炽灯。特别是在对显色性有较高要求的场合，可使用不同类型的卤钨灯对白炽灯予以替代，以此起到节能和保证照明质量的作用。
2.3.2 荧光灯
荧光灯是当前应用最为广泛且使用量最大的气体放电光源，具有较高的光效，其结构简单，使用寿命长，是可优先考虑节能光源。建议由紧凑型荧光灯对白炽灯予以取代。紧凑型白炽灯能与镇流器直接相连，形成整体型灯。集合荧光灯与白炽灯所有优点，主要包括：光效较高，相同条件下的光通量可以达到白炽灯3倍；使用寿命长，可达白炽灯10倍以上；显色指数高达80；具有良好的节能效果；在使用上较为方便，能直接替换传统的白炽灯，还能和现有灯具良好配合，得到不同类型的灯，满足家庭与酒店等使用要求。
對于管型荧光灯，其大多为直管型，在两端分别布置灯头。按不同的灯管径，预热式直管荧光灯有T5和T8两种类型，分别采用电子镇流器与电感式镇流器。荧光灯适用于层高不超过4.5m的房间。在条件允许的情况下，以直管稀土三基色细管径荧光灯为首选，进而提高光效，延长使用寿命，保证显色性。
2.3.3 高强度气体放电灯
主要包括金属卤化物灯和高压钠灯。对于金属卤化物灯与高压钠灯，其因为有较高的光效和较长的使用寿命，所以在较高的场所中得到广泛应用。此外，金属卤化物等还有良好的显色性，可达到较高照度要求。在商业场所中，重点照明建议以陶瓷金属卤化物灯为主，相较于其它金属卤化物等，它有着更好的光效、使用寿命与显色性。在一般的照明场所当中，通常不配置荧光高压钠灯，确需配置时，可用金属卤化物灯予以代替，从而在保证照明质量的基础上，提高节能效果。
通过对高压钠灯的研究可知，其发光特性主要和钠蒸汽的实际气压存在关联。对于标准高压钠灯，其光效相对较高，但显色性很差，在对显色性没有特殊要求的房间使用；而在显色性要求相对较高的房间，建议使用改进以后的高压钠灯。此外，高压钠灯能实现调光，比如将实际光输出调到正常值的一半时，可减少近65%的功耗。
2.3.4 LED灯
建筑照明还可采用LED灯，LED灯能耗只有白炽灯10%，一般情况下的使用寿命可以达到100000h，对于普通家庭，采用LED灯基本可以实现“一劳永逸”；可在高速状态下工作，普通节能灯频繁开关其灯丝容易发黑，提前损坏；LED灯固态封装，为冷光源，便于运输和安装，适应振动的能力较强；LED技术正处快速发展阶段，光效取得快速突破，而且价格也在不断降低；无汞等有害物质，组装部件易于拆装，无需厂家回收；透镜和灯罩可以实现一体化设计，透镜具有防护和聚光两种功效，防止光的重复浪费；节能效果显著，在超高亮大功率光源的基础上配以高效率电源，相较于普通白炽灯，可节省80%以上的电能，而且在相同功率条件下，亮度可达普通白炽灯的10倍。
3 结束语
综上所述，节能与环保是现在建筑照明核心内容，充分体现以人为本，并保证环境的舒适健康，是设计重要指导思想。制定经济技术指标满足要求的方案，需要相关技术人员认真做好设计、分析、计算与比对。
参考文献
[1]陈 渊.关于绿色照明与建筑照明节能设计探究[J].低碳世界，2018（1）：202～203.
[2]孙 静.大型商业办公建筑绿色照明节能设计分析[J].城市建设理论研究：电子版，2015（25）：21～22.
[3]徐 珺，姜乾锋.绿色照明与建筑照明节能设计[J].城市建筑，2016（21）：147.
[4]魏晓惠.论体现绿色照明的节能设计[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（28）：21～23.
[5]王慧敏.建筑照明节能设计初探[J].建筑工程技术与设计，2014（10）：21～22.
[6]曹学林.建筑照明节能设计分析[J].电器与能效管理技术，2008（2）：32～36.
收稿日期：2018-6-11
作者简介：葛 俊，男，汉族，高级工程师，大学本科，从事电气、照明设计工作。