王晶平
摘 要:在現代建筑工程中,照明能源的消耗日益增加,在照明設計中,不僅要選擇科學合理的節能產品材料,還應該結合建筑本身量身設計自然采光、智能控制,達到節能的目的。文章對建筑工程的照明節能技術的應用進行了分析和探討。
關鍵詞:建筑電氣;照明節能
改革開放以來,建筑業一直是我國國民經濟重要組成之一,近幾年更是成為國家經濟發展的強力助推器。然而,隨著經濟和社會的飛速發展,能源問題也日益成為制約國家發展層面的關鍵問題,我國建筑能源的低利用率顯得尤為突出。
在黨和國家的大力支持下,建筑工程領域正逐步執行最新建筑節能標準,采用新型材料和節能新技術、新產品,將節能減排政策落到實處,在建筑物新建、使用過程中合理使用能源。建筑電氣作為建筑領域的重要組成部分,綠色照明節能技術的升級和完善能夠在建筑工程領域起到積極有效的節能作用。
1 建筑電氣照明設計的發展現狀
在建筑領域的電能消耗中,照明部分的用電量占15%~15%。近幾年來,我國將節約電器能源作為節能減排的關鍵內容之一,相繼施行最新設計規范、圖集。在國家高要求高標準下,我國建筑電氣照明節能技術得到了有效的改進和實施,不僅在配電材料、光源、燈具等硬件設備上得到了很大的突破,而且在燈具控制方式(尤其是智能照明的發展)方面得到了長遠的進步。
2 建筑電氣照明節能技術的利用
2.1 科學合理的選擇配電線路和節能材料設備。
2.1.1 合理選擇配電箱位置和導線規格。一般情況下,需要考慮將照明配電箱設置于照明負荷中心處位置。例如對于一層面積超過2000㎡的辦公樓,如果只設置一個末端設備照明配電箱在強電井,考慮到照明插座回路至少超過70個回路,每個回路的電線長度和使用損耗都將是一個不小的數字。這種情況下,我們可以考慮根據辦公卡座的分布設置兩個或兩個以上的照明配電箱,讓配電箱處于辦公卡座中心位置(需考慮二次裝飾美觀處理和管理)。電力負荷計算中,對于動力負荷和照明負荷都要準確精細,以便于合理的選擇導線規格類型。如果選擇導線截面過大,則造成材料浪費;如果選擇導線截面過小,長久使用或者負荷過大的情況下會引起導線發熱受損,還會引起意外的消防安全、觸電隱患。此外,在經過可靠計算后,照明設計可以適當的加大配電線路導體截面,降低線路損耗,在若干年后也能收回額外投資成本,這也是節能設計的一個方法?,F在建筑裝飾考慮墻面美觀以及觸電安全等因素,照明線路一般采用暗敷,不容易準確的查找更換維修。所以前期照明設計更要準確合理的選擇配電線路,達到使用方便穩定、節能經濟的目的。
2.1.2 科學合理選擇高效光源?!督ㄖ彰髟O計標準》節能篇規定一般照明在滿足照度均勻度條件下,宜選擇單燈功率較大、光效較高的光源。因此,照明設計應根據建筑布局和功能選擇高效光源。首先要嚴格限制(甚至禁止)使用白熾燈。傳統的白熾燈采用鎢絲發光,當電流通過鎢絲時產生熱量,足夠的熱量才能使燈絲發亮。白熾燈固然有很多優點,顯色性好,起點簡單快捷,調光方便等,但是光效太低,不適應當前節能減排的政策方針,逐步淘汰白熾燈,是必然趨勢。國家相關部門作過大概估算,如全國有30%的電感式熒光燈改為T5熒光燈,將會形成終端節電220億度,節能減排效果顯著。而現在主流產品T5熒光燈,相對T8熒光燈省電率達40%以上。因此,使T5和其他節能光源成為市場主導光源產品乃大勢所趨。除了熒光燈,白光發光二極管(LED)也慢慢的廣泛應用于室內外照明領域。LED具有壽命長,顏色豐富,起點快捷,可調光,耐震動,耐氣候性能好,使用安全等優點和特點,其應用前景十分廣闊。例如現在的商業綜合體或者辦公樓一般都有地下2層或地下3層的地下車庫,照明設計采用LED雷達微波感應式節能日光燈技術,當人體或物體離開后,延時后燈自動熄滅或者微亮,不需觸動任何開關,方便又節能。同時,在沒有人、車或其它物體時,燈自動點亮30%,而當有人、車或其它物體進入感應區域時,燈點亮100%,離開感應區域,燈自動恢復到30%亮度。這就是LED燈和科學控制方式結合而來的高效節能照明設計。LED是一個發展很快、很有前景的新光源,同時LED也是一個半導體器件,需要解決很多技術難題。因此,照明行業應致力于研究、解決應用于照明領域的技術問題,不斷完善促進其發展。
2.1.3 合理選擇燈具,提高照明能效。燈具對照明系統能效有重要影響,在合理的選擇好光源后,相應的需要選擇合理高效的燈具,發揮其應用的效能。第一是選擇燈具效率高的燈具,在滿足限制眩光條件下,盡量選用不帶遮光附件的直接型燈具。第二是選擇光通維護率高的燈具。第三是按室形指數選擇配光,室形指數較大時,應選擇寬配光燈具。第四是建筑條件,如墻壁、頂棚、地面應有較高反射比。可見,燈具的選擇不但跟產品有關,照明設計經驗以及日程常使用統計也非常重要。選用恰當合理,將有效的降低投資和運行費用。
2.1.4 選用節能電感鎮流器和電子鎮流器。傳統電感鎮流器功耗大,尤其是小功率放電燈,所以要嚴格按照國家、行業標準規范來選型。采用節能電感鎮流器時,應提高功率因數,降低頻閃效應的影響。采用電子鎮流器時,應選用優質產品,保證使用壽命和可靠性,更應重視諧波的不良影響。
2.2 充分利用天然光源。通常將室內對自然光的利用,稱為“采光”。自然采光,可以節約能源,并且在視覺上更為習慣和舒適。《建筑照明設計標準》節能篇規定房間的采光系數或采光窗地面積比應符合現行國家標準《建筑采光設計標準》GB50033的有關規定。此規定明確建筑設計要與采光照明有機的結合起來,白天盡可能的利用天然光源,使建筑物內獲得穩定的光照條件。此外在有條件時,可以利用各種導光和反光裝置將天然光引入室內進行照明。不管是前期建筑與照明的設計結合,還是后期施工各種自然光引入裝置的使用,都需要電氣照明設計和建筑設計相互推敲,反復驗證,得到最佳方案。隨著設計經驗的豐富和新材料的不斷出現,在充分利用自然光源時,力求光與建筑構件的充分結合。這樣不但能源大大節約,更讓建筑的空間層次得到有力的表現。
2.3 智能照明控制系統的推廣使用?,F在辦公建筑、高檔酒店的照明是能源使用大戶,對此類建筑實施節能技術的推廣應用有著實際顯著的效果,智能照明則是不二的選擇。智能不僅要求能為人們的工作、學習、生活提供良好的視覺條件,而且還能實現管理智能化,來適應中照明布局和控制的要求,達到節能的目的。與傳統的照明控制方式相比較,可以節約電能20%以上。充分利用室外的自然光,利用最少的能源保證所要求的照度水平。只能照明控制系統中對熒光燈等進行調光控制,由于采用了有源濾波技術的可調光電子鎮流器,降低了諧波的含量,提高了功率因數,降低了無功損耗。例如在公共通道如走廊、電梯廳的燈光采用自動啟動移動感應器,有人走動時開啟燈光,人走開后自動關閉,達到節能的目的。
3 結語
在建筑長期使用的過程中,照明電能的消耗必然是巨大的。結合以上幾點,建筑電氣照明設計不但要在新材料、新產品上達到物理上的節能,更要用心設計,在采用自然光、照明控制方式上多加學習、推廣,在照明節能的設計上深入分析研究。
參考文獻
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