建筑工程中建筑照明电气节能设计

在建筑工程的整体能耗中，照明系统能耗占据着相当比例，传统照明设计存在能源浪费严重、效率低下等问题，不仅增加了建筑运营成本，也与可持续发展理念相悖。现代建筑工程中，建筑照明电气节能设计，属于实现建筑节能的关键环节，其重要性不言而喻。通过科学合理的节能设计，不仅能够有效降低建筑照明的能源消耗，减少运营成本，还能提高能源利用效率，促进能源的合理分配，为建筑使用者提供更舒适、高效的照明环境。

1 建筑工程中建筑照明电气节能设计原则

1.1 实用性

建筑照明的根本目的是为人们提供适宜的光照环境，保障各项活动的正常开展，因此节能设计必须建立在满足这一基本需求的基础之上[1]。一般来说，不同类型的建筑以及同一建筑内不同功能区域的照明需求存在显著差异，设计时需根据具体情况进行针对性调整。例如，商用建筑需要充足且舒适的照明，以提高工作效率和商业活动的质量。居住建筑则要适当降低照明亮度，注重营造温馨舒适的氛围，确保设计方案具有可靠的实用性。

1.2 节能性

选择高效节能的照明器具是实现节能性的重要途径，如 LED 灯具相比传统的荧光灯和白炽灯，具有更高的光效和更低的能耗，在相同光通量下，LED 灯的功率明显低于传统灯具，能大幅减少电能消耗。同时，还需考虑灯具的使用寿命，选择寿命较长的灯具可减少更换频率，降低运营成本。此外，通过优化照明系统设计，如合理配置灯具、应用智能照明控制系统、充分利用自然采光等，实现节能目标，推动建筑工程的可持续发展。

1.3 合理性

合理性包括建筑的空间结构、功能分区、自然采光条件等，确保设计方案科学合理，既能满足照明需求，又能实现节能效果。在光源选择方面，需根据不同区域的照明需求和使用场景，合理选择光源类型。例如，办公区域需要较高的照度和良好的显色性，可选择荧光灯或LED 灯；走廊、楼梯间等区域对照度要求较低，可选择功率较小的LED 灯。

2 建筑工程中建筑照明电气节能设计要点

2.1 科学布置照明线路

照明线路是照明系统的重要组成部分，在设计过程中需提前做好详细的规划与勘察，充分考虑建筑的规模、用电负荷、功能分区等因素，优化管线路由设计 [2]。其中，应尽量缩短照明导线的长度，避免线路迂回绕行，以减少线路电阻损耗。选择电阻率较低的导线材料，如铜芯导线，可降低线路的电能损耗，并根据照明负荷的大小，合理选择导线的截面规格，确保导线能够安全承载负荷，避免因过载导致的能耗增加和安全隐患。另外，在管线布设时，还需考虑与其他管线的协调配合，避免相互干扰，提高管线布置的合理性和经济性，从而提升照明系统的节能效果。

2.2 高功率因素变压器

通常而言，高功率因素变压器能够有效减少无功损耗，提高电能利用效率，带动更多照明电气设备稳定运行，从而实现节能目标。在选择高功率因素变压器时，需综合考虑变压器的型号、容量、空载损耗率、价格等因素。

根据建筑照明的实际负荷情况，选择合适容量的变压器，避免“大马拉小车”现象造成的能源浪费。同时，要注重变压器的经济性和后期运维便利性，选择质量可靠、运维成本低的产品。对于照明电气数量较少的区域，也可选择低能耗变压器，以满足节能要求，降低建筑照明电气的整体能耗。

2.3 灯具及附件的选择

在灯具选择上需考虑灯具的光效、光通量、流明维持率等参数，其中，光效越高，表明灯具将电能转化为光能的效率越高，节能效果越好。比如，开敞式灯具的光照效率可达75%，相比棱镜磨砂灯具更具节能优势，同时光通量反映了灯具的照明能力，需根据不同场景和空间墙壁的反光率合理配置，如图1 所示。

灯光布局图

另外，流明维持率则关系到灯具在使用寿命内的照明效果稳定性，应选择流明维持率较高的灯具，通常要求在 2000 小时内流明维持率不低于 78%，符合国际标准的灯具更应优先考虑。灯具附件也是不容忽视的关键内容，如镇流器、传感器等的选择，也将直接关系到建筑照明系统节能效果。

2.4 采取智能控制技术

智能控制技术的应用是提升建筑照明节能水平的重要手段，能够实现照明系统的自动调节和精准控制，大幅降低照明能耗[3]。相较于传统照明系统来说，智能照明控制系统可根据照明环境、使用时间、人员活动等因素，自动调整照明亮度和开关状态。例如，在会议室、办公室等场所安装人体传感器，当检测到无人时自动关闭照明；对于走廊、楼梯间等使用时间相对固定的区域，可设置定时开关模式。

通过这些控制策略，智能照明系统通常可将节电效率提升 20%-40%。此外，还可根据不同的使用场景设置多种照明模式，如会议模式、办公模式、节能模式等，通过智能控制系统实现模式的自动切换，既能满足不同的照明需求，又能最大限度地节约能源。

3 建筑工程中建筑照明电气节能设计应用

3.1 工程概况

以某地区一栋办公大楼建筑工程项目为例，该项目由三栋大楼组成，总建筑面积约为250000m²，其中地上部分为 20000m² ，地下部分为 50000m² 。该办公大楼主要用于企业办公、会议、档案存储等功能，对照明环境的舒适度、稳定性和节能性有较高要求。为响应节能环保理念，降低建筑照明能耗，提升建筑的可持续性，在该项目中引入了建筑照明电气节能设计方案。

3.2 方案设计

3.2.1 前期准备工作。

在项目照明系统节能设计前，开展详细的勘察与调研工作，制定针对性的调研方案。比如，全面了解大楼各区域的照明需求、日常运行情况、人员流动规律等信息，为后续设计提供可靠依据。同时，组建专业的设计团队，团队成员具备丰富的照明电气节能设计经验，结合项目实际情况制定科学合理的设计方案。

3.2.2 负荷计算

采用多种计算方法对工程负荷进行精细化计算，包括系数确定法、利用系数法、需求系数法等，根据不同区域的功能特点进行分区计算。例如，对于办公区域，采用需求系数法统计各照明设备的需求系数，掌握设备的工作效率和线路损耗情况，为选择合适的断路器、导线等设备提供了依据，确保照明电气设备稳定运行，降低能耗。

3.2.3 照明系统设计

在光源选择上，综合考虑节能要求和照明效果，该项目大量采用 LED 灯具。与传统的白炽灯（12-20 1m/W ）、卤钨灯（12-24 1m/W ）相比，LED 灯的发光效率可达 110-250 1m/W ，能在同等功率下提供更高的照度，大幅减少电能消耗。在灯具配置上，根据不同区域的照度需求和空间特点，合理配置灯具的数量、位置和角度。在办公区域采用格栅式灯具，保证照度均匀；在走廊采用吸顶式LED 灯，减少眩光。

在智能控制系统应用上，在项目中安装智能照明控制系统，结合人体传感器、光照传感器和定时控制模块，实现照明的自动调节。例如，会议室根据人员情况自动开关灯并调节亮度；走廊和楼梯间设置定时开关和人体感应双重控制，确保无人时及时关灯。在自然采光利用方面，在建筑设计中增加采光窗的面积，采用透明玻璃材料，同时在部分区域应用导光管系统，将自然光引入室内以减少对电气照明的依赖。

3.3 效果分析

该项目在应用照明电气节能设计方案后，取得了显著的节能效果和良好的照明质量。从能耗方面来看，与传统照明设计相比，该项目的照明能耗降低了 30%-40% ，电能消耗大幅降低，实现了运营成本的有效控制。在照明质量上，各区域的平均照度、功率密度均符合国家相关标准和设计要求，满足了办公、会议等功能的照明需求，且提升了使用舒适度，具体效果如表1 所示。

此外，智能照明控制系统的应用提高了照明管理的便捷性和智能化水平，减少了人为操作带来的能源浪费。自然采光的充分利用不仅节约了能源，还为室内环境增添了自然光线，提升了人员的工作舒适度和健康度。

4 结语

综上所述，建筑照明电气节能设计不仅能够有效降低建筑照明能耗，还能推动建筑行业向绿色、可持续方向发展。在设计过程中，需遵循实用性、节能性、合理性原则，把握科学布置照明线路、选用高功率因素变压器、合理选择灯具及附件、应用智能控制技术等要点，为实现建筑行业的可持续发展贡献力量，不断优化设计方案，确保节能设计的科学性和可行性。

参考文献：

[1] 邓 永 茂 . 基 于 照 明 节 能 技 术 的 民 用 建 筑 电 气 设 计 [J]. 工 程 建 设 与 设计 ,2024(18):28-30.

[2] 贺迅 . 建筑电气与照明节能设计研究 [J]. 光源与照明 ,2024(7):210-212.

[3] 林珍全 . 建筑装饰工程中的照明设计与节能策略研究 [J]. 中国建筑装饰装修 ,2024(17):100-102.