1、引言
随着人们对建筑节能越来越重视，各种节能产品被运用在建筑上。照明系统是能耗大户，其节能潜力较大，于是光控照明作为节约照明能耗的一个产品便应运而生，但光控照明的节能效果如何，还有待研究。
光控照明顾名思义就是利用自然采光节能，而自然采光就是利用窗户或透明幕墙进行采光。窗墙面积比越大能耗就越低？一方面，窗墙面积比越大，采光效果越好，光控节能越大。另一方面，窗墙面积比越大太阳辐射的热量和外界与房间的传热量越大，这对建筑冷负荷造成一定影响，对热负荷更是双重影响。因此，窗墙面积比与建筑综合能耗的关系复杂，所以研究窗墙面积比对光控照明系统建筑的综合能耗影响也很有必要。
2、分析目的
本文主要分析在不同窗墙面积比下，设置光控照明的节能率及其与光控照明节能率间的关系。
3、分析方法
本文采用eQUEST3-64建筑能耗模拟软件，气象数据采用杭州CTYW典型气象年的数据，该气象数据是最接近现实情况的。研究时考虑设置20%、30%、40%、45%、50%、55%、60%不同窗墙面积比，分析其对光控照明节能率的影响。
由于光控照明节能与光控点的布置有很大关系，本次采用Ecotect软件作辅助分析，得到主要空间的自然采光照度场。在自然采光照度最小的区域设置光控点，这样就可以使整个空间照度达到控制要求。
4、分析过程
4.1参数设定
本文选取Ⅳ类光气候区的某建筑为研究对象，总建筑面积为22269.5m2，屋顶结构标高为80m，主要是办公空间，房间的进深约为8m，未设置遮阳措施。建筑基础信息如表1所示，外围结构如表2所示，建筑模型效果如图1所示。
表1 建筑基础信息
表2 外围结构参数
图1 模型效果图
1、引言
随着人们对建筑节能越来越重视，各种节能产品被运用在建筑上。照明系统是能耗大户，其节能潜力较大，于是光控照明作为节约照明能耗的一个产品便应运而生，但光控照明的节能效果如何，还有待研究。
光控照明顾名思义就是利用自然采光节能，而自然采光就是利用窗户或透明幕墙进行采光。窗墙面积比越大能耗就越低？一方面，窗墙面积比越大，采光效果越好，光控节能越大。另一方面，窗墙面积比越大太阳辐射的热量和外界与房间的传热量越大，这对建筑冷负荷造成一定影响，对热负荷更是双重影响。因此，窗墙面积比与建筑综合能耗的关系复杂，所以研究窗墙面积比对光控照明系统建筑的综合能耗影响也很有必要。
2、分析目的
本文主要分析在不同窗墙面积比下，设置光控照明的节能率及其与光控照明节能率间的关系。
3、分析方法
本文采用eQUEST3-64建筑能耗模拟软件，气象数据采用杭州CTYW典型气象年的数据，该气象数据是最接近现实情况的。研究时考虑设置20%、30%、40%、45%、50%、55%、60%不同窗墙面积比，分析其对光控照明节能率的影响。
由于光控照明节能与光控点的布置有很大关系，本次采用Ecotect软件作辅助分析，得到主要空间的自然采光照度场。在自然采光照度最小的区域设置光控点，这样就可以使整个空间照度达到控制要求。
4、分析过程
4.1参数设定
本文选取Ⅳ类光气候区的某建筑为研究对象，总建筑面积为22269.5m2，屋顶结构标高为80m，主要是办公空间，房间的进深约为8m，未设置遮阳措施。建筑基础信息如表1所示，外围结构如表2所示，建筑模型效果如图1所示。
表1 建筑基础信息
表2 外围结构参数
图1 模型效果图
4.1.1室内参数
室内设计参数如表3所示，照明功率度、设备功率密度、人员密度及运行时间表参考《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005内设置的要求。
表3 室内设计参数
4.1.2空调系统
室内空调系统按原设计方案进行布置。主要空调房间采用风机盘管及独立新风的系统形式。采用新风热回收装置，热回收效率大于60%。空调冷热源采用两台地源热泵系统和一台螺杆式冷水机组。
4.2分析方案
（1）通过Ecotect采光软件分析20%、30%、40%、45%、50%、55%、60%窗墙面积比的自然采光。结果如图2～图８所示。
图2窗墙面积比为20%照度场
图3窗墙面积比为30%照度场
图4窗墙面积比为40%照度场
图5窗墙面积比为45%照度场
图6窗墙面积比为50%照度场
图7窗墙面积比为55%照度场
图8窗墙面积比为60%照度场
根据上述结果显示，区域1、区域2、区域3、区域4、区域5、区域6、区域7照度是最低的，如果将光控点设置在这些区域则可保证整个房间的照度达到光控点的照度。
（2）用eQUEST进行分析，设置光控照明和未设置光控照明的同一建筑在各种窗墙面积比下的能耗，光控点设置在区域1、区域2、区域3、区域4、区域5、区域6、区域7内，根据《建筑照明设计标准》GB50034-2004中高档办公室的要求，光控点照度要求设置为500lx。
4.3结果处理
4.3.1数据汇总
根据本文拟定的分析方案，采用eQUEST进行计算，汇总结果如表4～表6所示，能耗与窗墙面积比关系如图9～图11所示。
图9窗墙面积比与年耗电量之间关系（设置光控）
图10窗墙面积比与年耗电量之间关系（无光控）
图11光控照明节能潜力与窗墙面积比的关系
表4不同窗墙面积比下未设置光控照明各项能耗结果（单位：kWh）
表5不同窗墙面积比下设置光控照明各项能耗结果（单位：kWh）
表6不同窗墙面积比下的节能率
(注：节能率=1-设置光控建筑能耗/未设置光控建筑能耗)
4.3.2数据分析
（1）未设置光控照明时，建筑综合能耗
与窗墙面积比的关系为线性关系。设置光控照明后，建筑综合能耗与窗墙面积比的关系为：当窗墙面积比处于20%～40%时，综合能耗随窗墙面积比的增大而减小；当窗墙面积比处于40%～60%时，能耗随窗墙面积比的增大而变大；当窗墙面积比处于30%～40%时，整体能耗最低，原因如下：当窗墙面积比处于30%以下时，室内的自然采光受窗墙面积比的影响较大，室内照度随窗墙面积比的变大而急剧增大。所以在这一阶段，光控节能量提升很大，但太阳辐射的热量和室外传热量变化很小，导致室内负荷提升很小，光控节能的提升量超过空调耗能的提升量，所以综合能耗在这一阶段呈下降趋势。
当窗墙面积比达到40%以上时，室内自然采光已经变化很慢，室内照度基本达到光控点的照度要求，所以光控照明节能量提升缓慢。但此时太阳辐射的热量和室外传热量变化较大，导致空调能耗急剧增大，从而使空调耗能的提升超过了光控节能的提升，所以综合能耗在这一阶段呈上升趋势。
（2）设置光控照明建筑的综合能耗节能率随窗墙面积比的增加而变大，当窗墙面积比为20%～40%时，节能率提升较快，当窗墙面积比为40%～60%时，节能率提升缓慢。
5、结束语
本文主要考虑设置不同窗墙面积比，分析其对设置光控照明后的建筑综合能耗的影响，通过对比分析，得出如下结论：
（1）在办公类型建筑中，当窗墙面积比设置为30%～40%时，全年能耗最低，且较为合理。
（2）在办公类型建筑中，设置光控照明后，节约照明能耗37.9%～40.8%，建筑综合能耗节约8.9%～9.5%，节能潜力较大。
(审核编辑: Doris)
