建筑夜景照明电气节能设计优化

建筑夜景照明电气节能设计优化

王和兵

龙腾照明集团股份有限公司 江苏高邮 225600

摘要：近年来，我国的建筑工程建设有了很大进展，在建筑工程中，夜景照明是非常重要的组成部分。夜景照明是利用各种灯光来塑造城市夜间景观形象的照明，通过合理规划，能够形成和谐美丽的夜景画面，但夜景照明需要使用大量的照明设备，带来巨大的能耗，不符合节能减排的要求。同时夜景照明还是一项系统工程，其照明的实现需要考虑光源、线路设计、照明方式等因素。因此，如何兼顾美观性和生态建设需求成为城市夜景照明研究的核心问题。基于此，本文首先分析了城市夜景照明的常见类型，其次探讨了城市建筑夜景照明电气节能设计，以供参考。

关键词：城市夜景照明；电气节能；设计方法

引言

目前城市建设的重点项目是创建美丽的城市夜景，打造舒适且美观的城市夜间景色。结合当前设计成果来看，已基本满足晚间出行的要求，但在平衡美观性和环保性的研究中仍有可提升的空间，因此要深度研究电气设计节能的方法，结合安全用电的要求，设计夜景照明系统，从而提升此工程的经济效益，契合人们的生活需求。

1城市夜景照明的常见类型

随着景观亮化市场的迅猛发展，近几年我国景观照明规模呈现出逐年提升的趋势。2009年景观照明规模仅占比10%左右。截至2013年，占比规模已提甚至30%，截至2016年景观照明规模提升至40%左右，截至2017年，景观照明规模占比已超过50%。现阶段城市夜景照明应用类型包括4种。1）泛光照明。是指借助泛光灯设施将场景的光照亮度提升至高于周围环境的亮度。2）轮廓照明。此照明类型包括剪影照明与灯光勾勒轮廓照明2种形式。3）动感照明。主要是借助霓虹灯、LED灯带照明，照明期间利用色彩与图案的不断变换达到动态照明的目的。4）声光照明。此照明类型特点体现为声光结合形式，借助不同表演形式来提升照明效果。

2城市建筑夜景照明电气节能设计

2.1设计要求和内容

目前我国城市照明系统建设具有设计方案开展困难和设计难度增大的特点，困扰着广大设计人员，而在城市夜景照明工程中要坚持以人为本的大方向，针对电源、配电装置、照明装置、控制装置、照明线路和测量保护装置均要设计节能内容，结合照明的功能，提升电能供给、能量转换的效率，保证控制装置可在不同场景发挥出不同的作用效果，提升整个系统的安全性能，保证此项工程建设的效率和质量。

2.2三相电路负荷分配配置

在夜景照明工程中，针对电气节能设计的开展，其既定标准为三相电路负荷分配。所以，必须在电气节能设计期间保持三相线路分配的均衡性，降低线路损耗，提升线路利用率，达到节能照明的目的。基于三相负荷平均值，最大相负荷电流、最小相负荷电流分别为115%与85%，其相电压偏差会受到均衡现象的直接影响，进而导致线路损耗的加大。因此，控制三相线路负荷分配达到预期平衡要求，对照明设备节能效果的提升至关重要。以昆明市某大道为例，针对景观照明的电气设计，规定设备供电半径最大为500m，控制设备电压保持在0.23kV/0.4kV，照明灯具电压需控制在额度电压的±5%。规定照明工程设计需设计为独立配电回路，分支线各单相回路需控制其电流值最大保持在20A，严控三相负荷不平衡控制在±10%。

2.3城市建筑夜景照明电气设计优化

供配电设计进行完之后，为了进一步削减电能因线路阻抗所产生的消耗，首先需要完善配电箱的设计区域，再采取下列措施来降低线路所具有的阻抗：（1）导线长度越长，通常线路对应的阻抗也就越大，故而需要合理设定供电距离；（2）导线电阻率越高，阻抗也就越大，故而应当合理选择线路的材质，一般选取铜线较为适宜；（2）横截面积越小，导线阻抗就越大，因此可以选取横截面积较为适当的导线进行电能的传输，降低电能的损耗。

2.4确定配电箱位置

可遵从居中的原则，找准负荷中心，将配电箱设置在相应的位置，准确计算管线的长度，节约干线的用量，有助于控制电能损耗，保证电压的利用效果，避免因传输电能损耗电能。结合实际设计内容，应从线路损耗和照明损耗两个角度考量，分别计算照明负载和自损损耗，二者的加和称之为有功功率损耗，将电路中的电流和电阻带入公式准确求出最终值。为解决损耗问题，要从控制电流的角度出发，在每个独立的照明工程中完成配电设计后，应当确定电流大小，尽可能降低线路阻抗，将导线横截面积和长度带入公式中即可求出对应的阻值。从公式分析可以看出若降低导线电阻率将有效控制电能损耗，而导线电阻率与材料有关，结合资料内容能够得到铜线比铝线的作用效果更好，因此应大范围使用铜线。其次，从配电箱的位置来看，要尽可能缩短供电距离，降低回供问题发生的几率；最后，从横截面的角度考虑，要想达到阻值减小的目标，应当增大横截面积，保证载流量，定期校检及电压损失和热稳定损失，考虑配合保护设备，在情况允许的前提下，使用截面积大一级的电线。结合上述内容的分析可知，要提升配电箱位置设定的重视程度，从位置、线路布置两方面考量，精准计算能量损耗，充分满足节能的要求，提升电压质量，避免因电路导线发热制约使用效果的情况发生。

2.5选择合理的灯具

现在对于节能环保的提倡越来越高，因此在对道路照明工程中灯具的选择时可以选择一些节能的灯具，例如说现在通常使用的LED节能灯，这种灯具有着明显的优势，不仅仅具有较长的使用寿命，同时还能够做到低耗能，在绿色环保的提倡下可以多使用这种灯具。还有高压钠灯，这种灯具在道路照明中也有着广泛的应用，它具有高光效性，不管是什么样的天气都可以有较高的穿透性，应用范围比较广。除此以外，还有金卤灯，这样的灯具使用寿命比较长，发光率较高，显色性能强，因此也有着较为广泛的应用。

2.6计量电能

感控电能的水平已经成为衡量国家发达与否的标准，在电气化转型的当下，设计人员要提升对电能计量工作的重视程度，满足电力系统变革的要求。电能计量要满足多个经济指标要求，细化发电量、煤耗和线损等之间的关系，解决用电高峰期和低谷期用电差所带来的负荷起落问题，积极应用经济杠杆，不断促使低谷期用电量增加，并制定高峰用电的限制办法，缩窄峰值与低谷之间的差距。采用分时段计电的方式，为每个时段设定不同的收费标准，提升调控水平。有些城市已开始使用多功能计量表，作用于监控系统中，将数据实时上传，充分结合能源管理系统的计量办法，统计和分析分项计量的数据，提升资源的利用率。

结语

综上所述，从设计构想着手进行城市夜景照明系统的节能改良，遵从于国家法律规范进行设计方案的构建，通过广泛搜集居民现实需求与环境风俗影响，对原有构想进行充分完善，形成有助于城市现代化发展的设计方案。积极采用新型技术与工艺，确保设计方案得到较好的实现。这需要从业者有着精湛的设计能力，施工人员有着较高的技术水平，能够采用信息技术手段对照明情况进行分析，确定各类型灯具的照明效果，以达到最佳的灯具使用效果；进一步推动整个建筑业的可持续发展。

参考文献

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