1、引言

　　隨著人們對建筑節能越來越重視，各種節能產品被運用在建筑上。照明系統是能耗大戶，其節能潛力較大，于是光控照明作為節約照明能耗的一個產品便應運而生，但光控照明的節能效果如何，還有待研究。

　　光控照明顧名思義就是利用自然采光節能，而自然采光就是利用窗戶或透明幕墻進行采光。窗墻面積比越大能耗就越低？一方面，窗墻面積比越大，采光效果越好，光控節能越大。另一方面，窗墻面積比越大太陽輻射的熱量和外界與房間的傳熱量越大，這對建筑冷負荷造成一定影響，對熱負荷更是雙重影響。因此，窗墻面積比與建筑綜合能耗的關系復雜，所以研究窗墻面積比對光控照明系統建筑的綜合能耗影響也很有必要。

　　2、分析目的

　　本文主要分析在不同窗墻面積比下，設置光控照明的節能率及其與光控照明節能率間的關系。

　　3、分析方法

　　本文采用eQUEST3-64建筑能耗模擬軟件，氣象數據采用杭州CTYW典型氣象年的數據，該氣象數據是最接近現實情況的。研究時考慮設置20%、30%、40%、45%、50%、55%、60%不同窗墻面積比，分析其對光控照明節能率的影響。

　　由于光控照明節能與光控點的布置有很大關系，本次采用Ecotect軟件作輔助分析，得到主要空間的自然采光照度場。在自然采光照度最小的區域設置光控點，這樣就可以使整個空間照度達到控制要求。

　　4、分析過程

　　4.1參數設定

　　本文選取Ⅳ類光氣候區的某建筑為研究對象，總建筑面積為22269.5m2，屋頂結構標高為80m，主要是辦公空間，房間的進深約為8m，未設置遮陽措施。建筑基礎信息如表1所示，外圍結構如表2所示，建筑模型效果如圖1所示。

　　表1 建筑基礎信息

　　表2 外圍結構參數

　　圖1 模型效果圖

 　　 1、引言

　　隨著人們對建筑節能越來越重視，各種節能產品被運用在建筑上。照明系統是能耗大戶，其節能潛力較大，于是光控照明作為節約照明能耗的一個產品便應運而生，但光控照明的節能效果如何，還有待研究。

　　光控照明顧名思義就是利用自然采光節能，而自然采光就是利用窗戶或透明幕墻進行采光。窗墻面積比越大能耗就越低？一方面，窗墻面積比越大，采光效果越好，光控節能越大。另一方面，窗墻面積比越大太陽輻射的熱量和外界與房間的傳熱量越大，這對建筑冷負荷造成一定影響，對熱負荷更是雙重影響。因此，窗墻面積比與建筑綜合能耗的關系復雜，所以研究窗墻面積比對光控照明系統建筑的綜合能耗影響也很有必要。

　　2、分析目的

　　本文主要分析在不同窗墻面積比下，設置光控照明的節能率及其與光控照明節能率間的關系。

　　3、分析方法

　　本文采用eQUEST3-64建筑能耗模擬軟件，氣象數據采用杭州CTYW典型氣象年的數據，該氣象數據是最接近現實情況的。研究時考慮設置20%、30%、40%、45%、50%、55%、60%不同窗墻面積比，分析其對光控照明節能率的影響。

　　由于光控照明節能與光控點的布置有很大關系，本次采用Ecotect軟件作輔助分析，得到主要空間的自然采光照度場。在自然采光照度最小的區域設置光控點，這樣就可以使整個空間照度達到控制要求。

　　4、分析過程

　　4.1參數設定

　　本文選取Ⅳ類光氣候區的某建筑為研究對象，總建筑面積為22269.5m2，屋頂結構標高為80m，主要是辦公空間，房間的進深約為8m，未設置遮陽措施。建筑基礎信息如表1所示，外圍結構如表2所示，建筑模型效果如圖1所示。

　　表1 建筑基礎信息

　　表2 外圍結構參數

　　圖1 模型效果圖

　　4.1.1室內參數

　　室內設計參數如表3所示，照明功率度、設備功率密度、人員密度及運行時間表參考《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005內設置的要求。

　　表3 室內設計參數

　　4.1.2空調系統

　　室內空調系統按原設計方案進行布置。主要空調房間采用風機盤管及獨立新風的系統形式。采用新風熱回收裝置，熱回收效率大于60%。空調冷熱源采用兩臺地源熱泵系統和一臺螺桿式冷水機組。

　　4.2分析方案

　　（1）通過Ecotect采光軟件分析20%、30%、40%、45%、50%、55%、60%窗墻面積比的自然采光。結果如圖2～圖８所示。

　　圖2窗墻面積比為20%照度場

　　圖3窗墻面積比為30%照度場

　　圖4窗墻面積比為40%照度場

　　圖5窗墻面積比為45%照度場

　　圖6窗墻面積比為50%照度場

　　圖7窗墻面積比為55%照度場

　　圖8窗墻面積比為60%照度場

　　根據上述結果顯示，區域1、區域2、區域3、區域4、區域5、區域6、區域7照度是最低的，如果將光控點設置在這些區域則可保證整個房間的照度達到光控點的照度。

　　（2）用eQUEST進行分析，設置光控照明和未設置光控照明的同一建筑在各種窗墻面積比下的能耗，光控點設置在區域1、區域2、區域3、區域4、區域5、區域6、區域7內，根據《建筑照明設計標準》GB50034-2004中高檔辦公室的要求，光控點照度要求設置為500lx。

　　4.3結果處理

　　4.3.1數據匯總

　　根據本文擬定的分析方案，采用eQUEST進行計算，匯總結果如表4～表6所示，能耗與窗墻面積比關系如圖9～圖11所示。

　　圖9窗墻面積比與年耗電量之間關系（設置光控）

　　圖10窗墻面積比與年耗電量之間關系（無光控）

　　圖11光控照明節能潛力與窗墻面積比的關系

　　表4不同窗墻面積比下未設置光控照明各項能耗結果（單位：kWh）

　　表5不同窗墻面積比下設置光控照明各項能耗結果（單位：kWh）

　　表6不同窗墻面積比下的節能率

　　(注：節能率=1-設置光控建筑能耗/未設置光控建筑能耗)

　　4.3.2數據分析

　　（1）未設置光控照明時，建筑綜合能耗

　　與窗墻面積比的關系為線性關系。設置光控照明后，建筑綜合能耗與窗墻面積比的關系為：當窗墻面積比處于20%～40%時，綜合能耗隨窗墻面積比的增大而減小；當窗墻面積比處于40%～60%時，能耗隨窗墻面積比的增大而變大；當窗墻面積比處于30%～40%時，整體能耗最低，原因如下：當窗墻面積比處于30%以下時，室內的自然采光受窗墻面積比的影響較大，室內照度隨窗墻面積比的變大而急劇增大。所以在這一階段，光控節能量提升很大，但太陽輻射的熱量和室外傳熱量變化很小，導致室內負荷提升很小，光控節能的提升量超過空調耗能的提升量，所以綜合能耗在這一階段呈下降趨勢。

　　當窗墻面積比達到40%以上時，室內自然采光已經變化很慢，室內照度基本達到光控點的照度要求，所以光控照明節能量提升緩慢。但此時太陽輻射的熱量和室外傳熱量變化較大，導致空調能耗急劇增大，從而使空調耗能的提升超過了光控節能的提升，所以綜合能耗在這一階段呈上升趨勢。

　　（2）設置光控照明建筑的綜合能耗節能率隨窗墻面積比的增加而變大，當窗墻面積比為20%～40%時，節能率提升較快，當窗墻面積比為40%～60%時，節能率提升緩慢。

　　5、結束語

　　本文主要考慮設置不同窗墻面積比，分析其對設置光控照明后的建筑綜合能耗的影響，通過對比分析，得出如下結論：

　　（1）在辦公類型建筑中，當窗墻面積比設置為30%～40%時，全年能耗最低，且較為合理。

　　（2）在辦公類型建筑中，設置光控照明后，節約照明能耗37.9%～40.8%，建筑綜合能耗節約8.9%～9.5%，節能潛力較大。