浅析办公楼电气节能设计方法

摘要：办公楼等公共建筑中电气照明是能耗较高的工程。在建筑电气照明工程设计阶段采用一系列节能设计措施，是降低办公建筑照明能耗有效方法之一。电气照明节能设计就是在工程设计阶段采用优化设计方案、选用节能设备和器材、采用一些合理和先进的照明设备控制方式来降低办公建筑照明工程运行使用中的能耗。

关键词：办公楼；电气照明；节能；设计

引言：从目前情况分析，建筑的围护结构、采暖空调系统，以及照明方面，共有节约能源50%的潜力。因此“电气照明节能”是一个众人关注的课题，并且这一课题贯穿于电气照明工程建设的设计、施工、运行、管理全过程。显然，对于电气照明系统节能控制，应在系统构成的初始阶段即工程设计阶段，就要充分考虑节能技术的应用，在设计方法上要以节能降耗作为工程设计的一个重要目标和终旨。在工程设计中做好电气照明设计方案的优化，正确选用节能设备和器材，对照明设备采用节能控制方式，从而达到电气照明工程的节能目标。

1电气照明设计优化方案

当前电气照明节能设计所遵循的原则是，在保证电气照明质量的前提下，尽可能节约照明用电。照明节能主要是通过采用高效节能照明产品、提高质量、优化照明设计等手段达到受益的目的，即节能但不牺牲质量。在建筑电气照明设计时，首先要根据各种建筑物的不同功能来确定相应的照明方案，一般分为光照设计和配电设计两部分，而光照设计又分为数量化设计和质量化设计，数量化设计就是根据照明场所的功能和活动要求，在充分利用自然光照的基础上，进行人工光照设计。在设计过程中应进行方案比较，从技术、经济和节能等多方面进行综合考虑，通过不断优化设计方案来减少电能损耗。

1.1、 天然光的应用

据统计，我国白天照明用电占总照明用电的50%以上。利用天然光照明，不仅能节约电能，而且在自然光下工作，人们不易疲劳，可提高工作效率，也能保证工作人员的健康，是未来办公环境的一种发展趋势。有条件时，宜利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明。这种系统也称光导采光系统，它主要是由采光区域，光导管和漫射区域组成。白天以天然采光为主，当天然光不够时，辅以恒定的人工照明，使窗户射入的天然光和室内的人工照明适当合理地协调，形成良好的照明环境，大大地节约能源。

人工光照设计就是确定照明方式和照明种类，按照现行的建筑照明设计标准所规定的功率密度值的要求进行数据化处理计算。根据视觉作业要求确定合理的照度标准，不同场所应有目的地进行照明。同一房间内可分为工作区、交通区、非重要区等，以便在选择照度时区别对待。写字楼内设众多办公室，其中许多是大进深、大开间的办公室。一般情况下，应充分利用自然光，避免片面追求形式和不适当选取照度标准以及照明方式，坚持在不降低照明质量的前提下，有效控制照明功率密度值，优先采用分区一般照明方式。

1.3 照明配电系统

照明配电系统中同一电压等级配电级数不宜超过两级。变电所应靠近用电负荷中心，略偏向电源侧，以缩短线路供电距离，减少线路损耗。电力设备无大功率冲击性负荷时，照明和电力宜共用变压器；照明安装功率较大时，宜采用照明专用变压器。应选择低损耗配电变压器。系统除了电能总计量外，还应设置低压分项计量装置。办公楼宜按租户或单位设置电能表。分用户计算电量，有利于节约电能。合理提高线路的功率因数。供给气体放电灯的配电线路宜在线路或灯具内设置电容补偿，功率因数不应低于0.9。照明三相配电干线的各相负荷应尽量分配平衡，三相负荷不平衡度超过一定值，不仅会使各相电压偏差过大，还会使线路电压损失加大，增加电能损耗。合理选择电力电缆、导线截面。在满足发热、电压损失、机械强度的条件下，应按经济电流密度来选择其截面，从而达到降低能耗和运行费用的目的。

2节能设备和器材选用方法

2.1 高效节能光源的应用

应根据不同工程的使用要求，合理选用高效节能型光源。一般情况下室内外照明不应采用普通照明白炽灯。白炽灯虽有很多优点，如显色性好，起点简单快捷，调光方便等，但其发光效率太低，不适应节能减排的要求，工程应用中限制并逐步淘汰白炽灯是必然趋势。

2.1.1 荧光灯的选用

荧光灯按类型分为直管形、紧凑型和环形等。高度较低房间，如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间宜采用细管径直管形荧光灯。直管形荧光灯选用管径小于或等于26mm的细管径灯管，细管径荧光灯光效更高，更节能、节材，环保。必须选用稀土三基色荧光灯，其光效更高，显色性好（显色指数Ra>80），寿命更长。选用功率较大的灯管，功能性照明场所应选用不小于约1200mm长灯管。

LED是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。其主要特点是：寿命长，有的可大于100000h；光效高，有的可超过150lm/W；无辐射，低功耗，颜色丰富，起点快捷，可调光，耐震动，耐气候性能好，使用安全。目前外型与一般传统灯泡一样的LED灯泡已研制成功，这种可调亮度的灯泡只需要6W的电力，就可取代60W的传统灯泡。大功率LED光源在写字楼等公共建筑中的应用，还限于建筑内楼梯间、走道标志灯、应急疏散标志灯和要求装饰性的厅堂照明等处。LED是一种发展迅速的光源，随着研发的推进，将会在室内外照明中广泛应用。

2.2 灯具及其附属装置选择

在满足眩光限制和配光要求条件下，应选用高效节能灯具，并多选用直接照射型灯具。一般办公室可选用格栅式荧光灯灯具，有防水要求的房间可选用带防水保护罩荧光灯灯具，设备间等场所可选用开敞式荧光灯灯具。开敞式荧光灯灯具的效率不应低于75%，保护罩的不应低于65%，格栅式的不应低于60%。镇流器是气体放电灯不可或缺的电器附件，照明工程镇流器的类型和技术参数选择，对照明系统的节能和质量均有重大影响。国标GB50034-2004第3.3.5条规定：直管型荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器。电子镇流器的能效高，使荧光灯起动可靠，可调光；噪声小，大大降低灯的频闪效应。但功率小于或等于25W的放电灯用电子镇流器时，在设计中应充分考虑谐波的影响。

3照明设备节能控制方式

3.1 照明手动控制

4. 结论

电气照明系统是建筑物内的能耗大户，在工程设计阶段就应采用一系列节能设计措施，采用优化设计方案、选用节能设备和器材、采用一些合理和先进的照明设备控制方式来降低办公建筑照明工程运行使用中的能耗。这些措施在诸多的工程案例中都得到验证，这充分说明电气照明系统的节能在工程设计阶段就要重视，并采取行之有效的节能设计措施是可以达到预期的节能目标的。