关键词:建筑电气照明;节能设计
引言
随着人类对能源的不断开采和消耗,世界所能利用的能源也在逐年减少,能源缺乏成为制约生产力发展的关键因素。科学合理的使用能源,能减少一定的能源消耗。在能源消耗中,有很大一部分来源于照明消耗。因此,需要对建筑电气照明进行节能设计,以减少能源的浪费。
一、建筑电气照明节能设计的原则
1.1节约原则
每个建筑物都有不同用途,也有着不同的照明需求。如居民住宅楼和工厂车间,两者在显色指数、色温、照度方面都有很大差别,因此不能一味强调节能。设计人员需要考虑好照明节能的基本原则,并保证在每个方面都要做好光能的节约,提高用电效率。
1.2节能原则
节能原则就是节省不需要消耗的电能。在建筑施工阶段,许多消耗掉的电能和建筑安全运行没有关系。因此要将这些不必要的损耗都去掉。不必要的电能消耗,会对变压器、传输线路造成损耗,而且一旦用的时间长,电能消耗也会增加。在不会影响建筑电气照明正常工作的情况下,可采取先进的技术控制好电能损耗。
1.3考虑经济效益
节能设计要考虑好投资和收益的关系,倘若过度的强调节能,则会增加节能设备费用。用户很难在短时间内收回原本投资的成本,而且很难得到收益。节能设计的目的就是减少以后使用时能源和资金的消耗,而投资节能设备过高,虽然节约了能源消耗,但让设计者无法获得想要的收益。如果强调的程度过小,也达不到节能的效果。因此在设计阶段,设计者需要反复比对每个设计方案所带来的经济效益。如果照明消耗的能源相同,就综合比较照明费用、年电费及年维护费,再从中选择经济效益和节能效益最优的设计方案。
二、照明设计要考虑节能的因素
2.1合理选择导线截面和材料
通常情况下,电力负荷计算中较重视动力荷载,照明负荷则是粗略估算。实际上对照明线路设计,照明负荷要较为准确地算出,以便于合理选购导线,如果导线截面过大,则浪费材料;如果截面偏小,负荷过大,引起照明线路受损,会产生导线漏电。现在照明线路一般采用暗敷,不容易查找更换,造成不能正常使用和电能损失。线路电阻大,线路损耗高,所以要准确选择导线截面,并采用阻燃性PVC管作导线保护套管,而且钢度要高,防止导线因破损而漏电。
2.2设计多回路控制和多地(联)控制线路
如楼梯间即便没有人行走,但由于控制开关的原因不能得以关闭,现在一些变电站的监控室、保护屏室、专工室、资料室、给水泵房,从灯光艺术效果和造型设计高度出发,采用多灯组合,或某一区域内较大面积上“星星点灯”式的组合,设计时往往考虑线路上简易,采用单路控制多只灯,甚至数十只灯,使用时不管是否需要,一律全部开启,造成很大的电能浪费。在过道、门厅、楼梯口等走动大场合,要设计多地(联)控制线路,人走到哪儿都可以控制灯,以免无人亮灯,无法关闭,造成电能的浪费。照明支路和插座支路分开,插座支路上临时性负荷较多,移动照明动力和热电负载较多,照明支路负荷较为固定,为了避开影响,采用二支路分开,保证照明支路工作的可靠性。照明支路要设置带有一定保护功能的高分断力空气开关,控制漏电现象的产生,节约电能,保证线路的正常运行。
三、节能设计措施
3.1合理选择光源
3.1.1荧光灯。1)荧光灯具有光效高、寿命长、显色性好等优点。直管荧光灯适用于高度较低的房间,如资料室、专工室等场所,紧凑型荧光灯适用于监控室、保护屏室、给水泵房、楼梯间、给水泵房等场所。2)T5荧光灯管作为新兴灯管,与传统的26mm荧光灯管相比较,直径为16mm,减小了40%,既节省材料,又节省仓储和运输成本。3)过去在使用荧光灯的场所,普遍都是采用40W的灯管,光通量一般只有2200lm,而现在选用只有28W的T5荧光灯,光通量却达到2600lm。从40W减少为28W,约节约30%的电能,光通量却提高20%。
3.1.2高强度气体放电灯(HID)。以钠灯、金属卤化物灯为代表的高强度气体放电灯具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不锈蚀等优点,广泛应用于道路、高速公路、机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培。高显色钠灯主要应用于体育馆、展览厅、娱乐场、百货商店和宾馆等场所照明。
3.2合理选择照明装置配件
镇流器也是照明耗能的一部分,而品质优良、可靠性好、效率高、能耗低于传统电感型镇流器的电子镇流器已成为首选产品。在采用电子镇流器时,应重视高次谐波对供配电系统的影响,并应采取相应措施。电子镇流器的使用使电网中高次谐波的含量大量增加,对供配电系统造成危害。因此,我们要采取相应的措施来防范和抑制高次谐波。具体措施有:选用符合国家电磁兼容标准的产品;采用带有△接线变压器,减少3次及其倍数的谐波对电源的干扰;对谐波源设置隔离变压器;采用无源和有源电力滤波器;适当增加导体截面等措施。
3.3合理选择灯具
光源必须配备各种灯具,才能真正体现其实用价值。灯具选择不当,将使能量损失高达30%~40%,反之,灯具效率高,可使单位面积耗电量下降,降低投资和运行费用。在进行照明设计时,应针对不同面积和高度的房间,计算确定选用宽或中窄光束的照明灯具,再由天花板、墙面以及地面的反射系数,求出灯具的利用系数,这是较为科学的设计方式。一般不宜采用效率低于70%的灯具,采用非对称光分布灯具,它具有减弱工作区反射眩光的特点,能大大改善视觉条件。
3.4合理选择控制方案
1)每个照明开关所控光源数不宜太多;房间或场所装设有两列或多列灯具时,宜按有关规范要求分组控制。2)民用建筑的走廊、楼梯间、门厅等公共场所的照明,宜采用集中控制。3)体育馆、影剧院、候机厅、候车厅等公共场所应采用集中控制。4)旅馆的每间(套)客房应设置节能控制型总开关。5)居住建筑有天然采光的楼梯间、走道的照明,宜采用节能自熄开关。6)对建筑物的夜景照明,要设计平时、节假日、庆典等多种模式的控制方式。7)在建设标准较高、规模较大、功能较复杂的工程中,电气设计人员要建议建设方采用智能照明控制系统。
结束语
建筑电气照明节能是个复杂的问题,在建筑电气照明节能设计过程中,一定要按照节能标准,选用先进的设计技术,研究并推广创新技术和产品,科学合理的选择高效率的节能设备,减少变压器损耗,为居民提供安全舒适的生活环境,并高效率地利用电能,最大限度节约电能,建设绿色生态的工程。
参考文献
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[2]陈旭平.办公楼电气照明节能设计方法探索[J].价值工程,2011,30(8).