【半月分享】建筑照明光源的选择与控制探讨

作  者：

广东呈斯意特建筑设计有限公司  王文艳

摘  要：节能是建筑照明中引起人们重视的要素之一。在建筑照明中，光源的选择与控制十分重要。论文阐述了建筑照明光源主要包含的类型，如白炽灯、卤钨灯、放电灯、日光灯、LED灯等，分析了各个种类的特点及优势，深入论述了选择建筑照明光源的方法策略，详细提出有效控制建筑照明光源的措施，以期对建筑照明光源正确的选择与控制提供浅见。

关键词：建筑  照明光源  选择  控制

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引言

时代快速发展，建筑产业也在不断革新，在国家高度重视节能这一项目的情况下，建筑照明光源的正确选择及合理控制是建筑照明设计中的一个重要环节。针对不同的建筑及不同的环境，应该结合实际情况，根据市场产品与自身建筑特点的关联性，正确选择照明光源，并强化有效控制。同时，节能是环保与发展的核心，处理好建筑的照明光源问题，能合格地完成国家节能指标，促进国家的可持续发展。

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照明光源类别

2.1  白炽灯

白炽灯是使用历史悠久的电光源，有极为广泛的应用。白炽灯主要是由外部玻璃泡、灯头以及内部灯丝组成，有价格便宜、结构简单、显色性较好，而且使用方便等优势。但是其缺点也十分明显，不仅寿命较短，而且发热量较大，受到震动容易损坏。在各类建筑中，白炽灯均被广泛地用作照明光源。

2.2  卤钨灯

卤钨灯是一种热辐射光源，点燃时，灯丝会蒸发出卤元素和钨，两者在汇壁区反应，形成挥发性卤钨化合物。卤钨灯的压强比白炽灯高，强度更高。由于灯泡壳体积较小，钨受热挥发的速度较慢，使得卤钨灯的寿命相对较长。

2.3  放电灯

该灯具的运作模式是封闭在灯泡里的气体，通过正、负两极同时放电的方式，使其发光。由于电弧会影响放电灯的基本性能，因此需要加装安全镇流器，以限制电弧。放电灯主要有以下四种：高压钠灯，被广泛用于交通照明的一种新型光源；高压水银灯，也称作高压汞灯，常用在施工工地、广场和道路；金属卤化物灯，类似高压汞灯，是在高压汞灯的基础上开发出来的，发光效率更高，显色性更好，辐射更少，但寿命比高压汞灯短；氙灯，氙灯是采用长弧氙气放电产生强白光的光源，显色性好，功率高，发光效率高，一般用于机场、港口等面积较大的地方。

2.4  日光灯

日光灯可以分为紧凑型和普通型两种，都属于低压汞蒸气弧光灯。日光灯的优点是寿命长、能效好以及光效高；缺点是附件多，且功率因素低。

2.5  LED灯

LED灯是全新的照明光源，其在能耗、亮度等方面表现出了良好的性能。LED灯从性质上说是发光二极管，能够将电能转化为可见光。就实际使用说来，LED灯不论是安装还是使用，其表现出的性能都超过了其他灯具，因此其运用也在不断扩展，业界对LED灯的研究也在不断加深。

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建筑照明光源选择的策略

3.1  经济成本

根据市场实际情况，结合研究数据表明，在同样照明效果的情况下，不同灯具所需的数量不同。由于不同灯具的单价不一样，所需数量不一样，这就导致在达到设计照明标准的情况下，不同灯具的成本存在较大区别，如表1所示。

从表1数据可以看出，在直接成本对比中36W的T8荧光灯性价比排第1，排名第2的则是100W白炽灯，40W的LED灯位居第3，80W荧光高压汞灯、90W低压钠灯和100W高频无极灯分列4、5、6位，而200W卤钨灯排在最后。由此可见，在同样照明效果下，使用T8荧光灯的直接成本最低，白炽灯和LED灯位列2、3[1]。因此，选择照明光源时需要加强对经济成本的考虑。

3.2  节能性能

在建筑照明系统设计和灯具选择中，节能性能是非常值得关注的一个指标，尤其是在绿色建筑理念不断发展的背景下，强化建筑照明的节能性能不仅对建筑工程整体性能质量具有极其重要的作用，还可以缩减成本投入，提升建筑工程的经济效益。表2所示分别为不同照明灯具在满足照明设计标准基础上，每一个小时所耗费的电能。

数据显示，90W低压钠灯单位时间耗电量最少，排名第1，T8荧光灯第2，40W的LED灯第3，100W高频无极灯第4，而80W荧光高压汞灯排在倒数第3，200W卤钨灯排在倒数第2，100W白炽灯排在了最后。根据上述数据对比分析，在达到同样照明效果的情况下，低压钠灯所需耗费的电能最少，节能效果最为显著，高庄钠灯紧随其后[2]。因此，在选择照明光源时就需要加强节能性能的考量。

3.3  安全性

建筑照明光源除了要考虑经济性问题以外，安全性也十分重要。例如，在某商场修建地下车库的设施工过程中，施工单位运用了高压钠灯、荧光灯、卤素灯这几种光源，并依据不同区域的实质特点，安装了对应的光源。然而在整个施工的过程中，出现了一个问题。即当每天开工了以后，把照明回路一合闸，就出现漏电开关动作这种情况。经电工对各路的电缆进行检查后，发现电缆绝缘性都很好，没有找到出现这种情况的原因，只能强行合闸送电。经过多次的开关动作和强行合闸送电以后，漏电开关动作的现象终于没有出现了，但是第二天早上开工时，又会反复出现这种情况。当管理人员收到报告，得知这个情况后，马上组织电工以及施工员，迅速对各回路电缆的绝缘性、开关处的绝缘性、开关性能、灯具绝缘性以及各配电箱进行检测，发现并没有问题，都符合各项要求。在仔细查阅记录后得知，发生漏电开关动作的地方基本都有卤素灯和高压钠灯，而使用荧光灯的回路却未出现过漏电开关动作的情况。在使用过程中，高压钠灯和卤素灯都会产生较大热量，而修建停车库的工程往往在地下，环境比较潮湿，空气湿度大。每天收工关闭灯具以后，所有灯具都会有一个冷却的过程。这时，就会有少量水珠积聚在灯具内，到第二天再次打开灯具的时候，由于受热，灯具便会产生水蒸气，致使接线处发生短路，造成漏电开关动作。经管理人员详细研究后，决定拆除所有的卤素灯和高压钠灯，转而全部使用荧光灯，之后再没出现漏电开关动作的情况。

结合具体建筑及施工情况，对照明光源的选择要仔细慎重，像地下照明光源合适、理想及安全的就是荧光灯。

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控制建筑照明光源策略

目前常用的照明光源控制方法有两种：一是采用BAS建筑设备监控系统；二是设置智能照明控制系统[3]。通过比对后其各有优缺点，可根据建筑物应用功能以及建筑物面积等因素来综合评定后选择最佳方案。

4.1  BAS建筑设备监控系统

该系统可以对建筑照明系统的电气触点进行监控，以此实现对照明系统的中央控制、定时通断和区域控制等功能。从适用范围来说，BAS监控系统比较适合区域面积大、回路数量少的场合，其控制功能比较单一，灵活度不够。

4.2  智能照明控制系统

该系统近年来发展迅速，在建筑照明控制中运用较多。其运作方式是针对不同功能、不同亮度、不同时段的分布，进行某一区域或多个区域的自动调节及控制。智能照明控制系统通过对照度的调节、控制以及实施定时控制等方式，实现控制与管理集中，摒除传统控制方式中布线繁琐、照度单一、人员杂乱、控制点分散等问题。该系统具有环保节能、照度易调节、优化管理质量、降低成本等优点，使控制效率得以提高。在照明控制上，该系统可以实现自动调光，即根据室外光线强弱，对室内照明强度进行自动调节，确保室内外光照协调。

若是在建筑照明中使用荧光灯，那么使用智能照明系统可以发挥出更大怍用。这是因为智能照明系统采用了有源滤波技术，其中的可调光电子镇流器能够对荧光灯进行控制调光，降低其含有的谐波量，提升荧光灯的功率因素[4]。不仅如此，还可以降低灯具的无功损耗，消除频闪现象，弱化启辉器亮度不稳的问题，较大程度提升照明效果和灯光环境。

此外，由于建筑照明涉及灯具较多，若是电源系统的供电电压升高，会导致能耗增加。智能照明控制系统具有软关断和软启动技术，能够实现轭流滤波和限定电压的作用，可以有效控制照明能耗。

结语

照明光源的合理选择及有效控制是建筑行业中不可忽视的一个重要部分，节能、环保、经济、安全是正确选择照明光源的几个要点。而采取智能的照明控制系统则是有效控制照明光源的关键所在，结合国外进口智能照明控制系统，大力研发自主品牌是我国实行智能照明控制系统化的主要任务。只有选择优质且合适的照明光源，并通过智能有效的控制管理，才能使建筑照明质量得到较大化提升。

参考文献

[1]廖建炜.地下建筑临电照明光源的选择分析[J].建筑船督检测与造价,2015,01:65-68.

[2]刘海峰.住宅区道路照明光源选择的比较分析[A].太原市中小企业工程技术人才发展促进会.工程技术发展论文集[C].太原市中小企业上程技术人才发展促进会,2015:1.

[3]闰展坤.智能照明控制系统研究[D].浙江大学,2013.

[4]张岳军.智能照明系统的研究与开发[D].浙江大学,2006.

作者简介

王文艳，女，内蒙古呼和浩特市人，中级工程师，从事建筑电气设计工作