图1 照明能量转换示意图
要提高照明系统能效，除选用高效光源外，灯具也是不可忽视的一环。从照明能量转换示意图（见图1）看，人工照明从电能转换为作业面接受的有效光，经过光源、灯具两个环节，决定能效转换效率有三个因素：一是光源光效
，二是灯具效率
，三是从
到有效光通量
，由与房间室形指数，室内各表面反射比以及灯具配光有关的系数。后两者综合起来就是利用系数UF（UF=
）。
要提高利用系数UF，就要选用灯具效率（ηL）高、配光适合房间室形条件的产品。一般说，房间的室形指数（RI）大，即大而低矮的房间，应选用宽配光灯具；而RI小，即小而高的房间，应选用窄配光灯具。
4.3 镇流器选择
镇流器是一个耗能器件，同时对照明质量和电能质量有很大影响，因此，应给予关注。
（1）选用要求：
1）运行可靠，使用寿命长；
2）自身功能低；
3）频闪小，噪声低；
4）谐波含量小，电磁兼容性符合要求；
5）性价比高。
（2）镇流器的类型：几十年来气体放电灯多配用电感镇流器，性能较好，但功耗大。为了降低功能，近二十多年研制了两种类型的镇流器：一是高效节能型电感镇流器，是对原产品材料、工艺的改进；另一种是用半导体电路制成的电子镇流器。两者都有节能的优点，但仍有很多其他性能的差异。
（3）直管荧光灯镇流器的选用
以T8型36W为例，将传统电感型、节能电感型和电子型（又分H级、L级）的主要性能比较列于表2。
按新国标，不应选用传统电感镇流器，应按不同条件选用电子或节能电感型，两者各有其优点，但从发展看，电子镇流器以更好的能效、无频闪、无噪声、功率因数高等优势而获得更广的应用。选用电子镇流器，宜用谐波含量低的L级产品，并且应对谐波含量，特别是三次谐波含量提出具体限值。
表2 直管荧光灯（T8、36W为例）几类镇流器性能比较
镇流器
类型
镇流器功耗(W)
灯管光效比(%)
系统能耗比(%)
重量比(%)
谐波含量比(%)
功率
因数
频闪
噪声
调光
使用寿命
(年)
价格
传统电感型
9
100
100
100
＜10
0.5
有
有
不可
15～20
低
节能电感型
4.5～5.5
100
92
150
＜10
0.5
有
小
不可
15～20
中
电子式(H级)
3.5～4
110
80
30～40
＜40
＞0.9
无
无
可
4～5
中
电子式(L级)
3.5～4
110
80
40～50
＜30
＞0.95
无
无
可
8～10
高
（4）自镇流荧光灯（紧凑型）镇流器选用：这种灯系自带镇流器，小功率(＜25W）灯居多。目前我国产品绝大多数配套的是电子镇流器，几乎没有选择余地。但应注意，由于GB17625.1-2003标准对25W以下产品的谐波限值很宽（规定3次谐波不超86%），选用时务必注意。果真达到这么大的3次谐波，使用量大时，必将对中性线产生很大危害。
（5）金卤灯和高压钠灯镇流器选用：这两种灯同样开发了节能电感型和电子镇流器，其性能比较，和前述直管荧光灯镇流器比较差不多，不过有些金卤灯电子镇流器并不是高频电流，有的仅几百赫兹频率，仍存在频闪。
这两类灯一般功率较大，电子镇流器制造难度大，还要有一个稳定提高过程，需要在试用中总结经验，目前还以应用节能电感镇流器为主。
5 照明配电及控制这部分是大家熟知的，仅简述以下三个问题。
5.1 关于灯具的接地
关于灯具的接地要求，设计规范缺乏明确规定，有的规范规定灯具离地面高度小于2.4m时应接地。实际上绝大多数灯具都没有接地。
灯具的接地要求，应按灯具产品防触电分类来确定。本文4.2节引述了国标GB7000.1-2002的分类，和IEC60598-1∶2003最新标准取消O类灯具后，只有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类灯具的新规定，其接地要求如下：
（1）Ⅰ类灯具的外露导电部分应接地：这是Ⅰ类灯具的附加安全措施要求所决定的；如果不作接地，就等于退回到O类灯具，安全无有效保证。
（2）Ⅱ类灯具不需要接地：因为他的附加安全措施不是靠接地，而是靠双层绝缘或加强绝缘来保证。
（3）Ⅲ类灯具不允许接地：因为他是用安全超低电压（SELV），低电压应使用隔离变压器与高电压隔离，并不应接地。
在新修订的国标GB7000.1-200X实施后，从立法上取消了O类灯具；而实际应用的灯具，大多数是Ⅰ类，所以应作接地。对设计说是一个很大的变化。
5.2 关于照明配电线路的中性线
现在绝大多数使用气体放电灯，存在谐波电流，尤其是配用电子镇流器，谐波含量可能会比较大。特别是3次谐波和3的奇次倍数谐波电流，在中性线上叠加，使其电流增加很多。应按国标GB16895.15-2002的附录规定的方法计算和选择导体截面。
5.3 关于照明控制
为了方便使用，为了节能，应重视照明控制设计。不单是注重自动化系统、自动控制一类的大课题，而且要注重那些很小的开关，那些最常见的、几乎应用到每个房间的开关。应该按以下要求设计照明自动控制和手动开关：
（1）有利于利用天然光：如办公室、教室、生产车间等接近窗和远离窗分组开关；走廊、楼梯间、厕所等按天然光有无或强弱分组就地开关或远控。
（2）有利于无人时自动关灯：如旅馆客房、住宅楼梯间等，有条件时，延伸到个人办公室。
（3）便于管理，集中或自动定时开关灯：如侯机、侯车、商场、体育场馆、剧场、展厅等公共建筑，办公楼、旅馆的公用场所。
（4）大房间应便于部分人或区段工作时能分组开关灯。
（5）有利于按工作需要合理分组开关灯：如报告厅、多功能厅、电化教室等应满足靠近讲台暗光或关灯的要求。
6 严格限制照明功率密度（LPD）值，提高照明能效
6.1 意义
新标准规定了七类建筑的最常用、量大面广的房间或场所的LPD最大限值，并作为强制性条文（不包括住宅的LPD值）发布，对建筑照明领域内提高能效、节约能源有很重大的意义。
我国能源不足，电力供应紧张，节能是一个重要方针，必须坚决贯彻。过几年，电力供应也许会宽松一些，乃至富余，那时仍然需要节能，因为这是长远方针，关系到降低有害物质的排放、保护环境的大事。
有人提出规定LPD限值，给设计增加难度，有些场所难以达到。这个规定要求限制能耗，肯定要增加一些困难，但是只要积极采取措施，优化方案，完全可以达到规定的要求。就是某些场所难以达到，也应从技术上想办法，调整装饰要求，以服从节能的大局。
6.2 LPD值的计算
LPD限值是规定一个房间或场所的照明功率密度最大允许值，设计中实际计算的LPD值不应超过标准规定值。计算式如下：
W/m2（1）
式中，P —— 单个光源的输入功率（含配套镇流器或变压器功耗），W；
PL—— 单个光源的额定功率，W；
PB—— 光源配套镇流器（或变压器）的功耗，W；
S —— 房间或场所的面积，m2。
6.3 设计程序和应用
照明设计时，应逐个房间或场所按使用条件确定照度标准，初选光源、灯具、镇流器的类型、规格，计算平均照度，使之符合规定的照度标准值，并使计算照度偏差不超过-10%或+10%；再按式（1）计算LPD值，和规定的LPD值（现行值）对比，不超过规定即符合要求。如果超过规定，应调整方案，至达到规定为止。
本文关键字：建筑 电工文摘，电工技术 - 电工文摘
上一篇：智能小区的安防系统研究
