李金桐 王想紅
摘 要:目前,世界各國都格外關注建筑能耗和建筑節能技術的研發及應用,在我國,建筑能耗隨著建筑產業的迅速發展而相應增多,其中電氣照明能耗是一個重要的能耗點,其能耗值占到了14%。因此,我國建筑產業想要開發出真正低碳、綠色的現代化建筑,充分應用建筑電氣照明節能技術是非常重要的一個途徑。為此,本文在全面掌握建筑電氣照明節能技術原理的基礎上,對建筑電氣照明節能設計原則及技術措施進行了分析與探討。
關鍵詞:電氣照明;節能技術;措施
近年來,我國陸續出臺了多項建筑節能標準,針對建筑節能設計也提出了非常明確的規定。在確保相同室內環境參數的情況下,和未采取節能措施相比,全年的采暖、通風空氣調節及照明的總能耗大約降低了50%。節能目標的基準主要是以20世紀80年代作為能耗比較的前提條件,這一目標主要由改善建筑維護結構的熱工性能及提升空調采暖設備的效率來實現。開展好電氣節能工作是非常重要的。隨著社會的不斷發展,電力能源的應用愈加廣泛,成為能源消耗的主要組成部分。因此為了提升資源利用效率,節約能源的使用,在建筑工程中應用節能照明設備,能夠有效降低建筑物的能源消耗。對建筑照明設備進行優化設計,能夠達到對線路能耗的減少,促進系統的合理、高效的運行,發揮照明設備節能的功效,因此建筑照明設計意義重大。
1 建筑電氣照明節能技術原理
因為電氣照明技術涉及到的學科知識很多、很多,包括生理學、光學、建筑學、電學等,所以該技術的基礎性很強,對各類學科、技術的綜合應用也很多。眾多的學科的原理、概念有一定的出入,相關人員想要達到照明節能設計的目的,就需要對電氣照明技術涉及到的學科的基礎概念進行了解、分析,對其中的原理進行深入的研究。相關人員在進行建筑電氣節能設計時,需要注重幾點內容:第一,電光源。通過能量轉換原理我們可知道,光能可以通過其他能量轉換而來,而將這一原理應用于照明設計中,便被稱為電光源。隨著科學技術的不斷發展,電光源已經得到了一定的發展,出現了很多類型的電光源。不僅能夠滿足建筑電氣照明的需求,還能提高照明的安全性、使用壽命。正因為電光源的不斷開發應用,建筑電氣照明節能設計的工作才能順利開展,這對我國建筑電氣照明節能設計的發展具有一定的重要意義。第二,燈具。燈具主要是對電源路線和電光源進行固定與保護。除此之外,燈具還可以用來改變光源的分布,進行光源的分配及透光。對電光源耗能進行分析可知,電光源對使用壽命和光效的要求很高,因為高光效能夠對電光源的能量轉化效率起到一定促進作用,當發光效率上升時,電光源的能量轉換效率也會相應提高。
2 建筑電氣照明節能設計原則
1)完善建筑功能原則。因為照明設備的不斷發展應用,所以照明設備的功能用途也逐漸多樣化。相關人員在進行建筑物的照明系統設計時,應該根據建筑的功能進行合理規劃。比如說,一些娛樂場所在進行照明系統設計時,應該選擇照明效果比較醒目的照明設備作為設計的內容。可以選擇一些照明面積很大的設備作為此類建筑物的照明系統設計內容,確保建筑物的功能能夠發揮出來。而在進行住宅設計時,應該選擇一些柔和的或者溫暖的照明設備,使用戶能夠感受到溫馨的氛圍。在實際建筑電氣照明設計中,應該對建筑物的功能進行綜合考慮,以此為基礎進行節能設計。既要確保建筑功能完善,還要盡量達到節能的目的。
2)經濟性原則。當前照明市場中的電氣設備種類很多,相關人員在進行照明設備選擇時應該選擇性價比較高的照明設備。既要滿足客戶的需求,還要能夠確保使用效率與低成本投入。
3)綠色節能原則。在進行建筑電氣照明節能設計時需要從用戶的現實生活出發,確保設計的照明系統不會影響到人們的正常生活。且需要注重對照明系統的綜合設計,減少無謂的能源消耗,真正達到綠色節能的目的。
3 建筑電氣照明節能技術措施
1)合理選擇照明光源。工業建筑的內部環境比較復雜,選擇光源時要綜合考慮廠房內的實際環境、工程的性質、使用場所等因素。辦公室、會議室等室內場所的高度較低,光源的照射區域相對較小,可以選擇細管徑的熒光燈、功率較小的金屬鹵化物光源,而在工業廠房等地方,高度較高,占據面積較大,可以選擇高壓鈉燈、大功率細管熒光燈或者金屬鹵化燈等光源。如果是室外場所,比如說廠區內的路燈,使用時間比較長,應該充分利用太陽能作為能源,可以選擇使用時間比較長的氣體光源比如高壓鈉燈。此外,燈具與光源相結合,才能保證控光效果更好,節能效率更高。一般來說,保護罩、格柵等配套的燈具可以影響到照明的實際效果,損耗一定的電能。近年來,越來越多企業開始重視節能,各種節能光源也應運而生,比如帶有電子鎮流器及細管徑燈管的節能型熒光燈、金屬鹵化燈、LED燈等,相對于普通的光源來說,它們的耗電量明顯減少,使用壽命也比一般的白熾燈要長得多,另外,節能熒光燈還可以消除噪聲、頻閃效應,金屬鹵化燈具有發光效率高、色溫高、顯色性好等特點;LED燈具有低電壓、耐振等優點,在工業建筑的節能設計中,相關設計人員可以根據建筑的實際功用結合各種節能光源的特點,合理配置,以保證建筑的電氣節能效果,建筑照明中應該盡量避免使用能源消耗量較大的光源,比如熒光高壓燈、熱輻射燈等。
2)照明系統。降低照明系統的線路損耗也是建筑物電氣節能的重要手段之一。導線的電阻率、照明系統的供電方式不同,照明系統的線路損耗都會有區別。現階段,我國大多數的照明電壓都為220V交流電壓,一般來說,照明系統主要有單相二線、兩相三線、三相四線等供電方式。當供電距離相同,導線的電阻率也相同時,如果說單向二線制的線路損耗為100%,那么兩相三線制的線路損耗為56%,三相四線制的線路損耗則為28%,因此工業建筑的照明系最好選擇三相四線制供電方式。此外,配電系統設計時出現三相負荷嚴重失衡,會產生高次諧波,影響電動機和變壓器的安全運行,不僅會加大配電系統零線相線的損耗,嚴重時還會產生安全故障,因此三相負荷平衡十分重要。
3)智能控制。使用智能燈光控制系統也是工業建筑電氣照明節能設計的方式之一。工業建筑與民用建筑存在著很大的區別,廠房內工作人員的活動十分不固定,為了保證工人生活工作的便捷,廠房內應該時刻保持照明條件良好,但這樣一來就會造成極大的浪費,因此合理的照明控制方式十分重要。在工業建筑設計中,將信息技術、通信技術等現代化技術與建筑照明系統結合起來,對工業建筑內的照明設施進行監控管理,結合應用實際調節照明裝置的照明時間、強度,可以有效地減少電氣能源的消耗,此外,智能燈光控制系統還可以根據自然采光情況調節建筑內照明設施的強度,將自然光源與人工光源有效結合,程序化的管理模式、自動化的控制方式,有效彌補了傳統照明控制設備的缺陷,不僅方便了工人的工作,節省了工業生產生活中使用的電氣能源,而且減少了人工管理控制的成本,提高了設備控制管理的效率,對于工業建筑的電氣節能十分有幫助。
4 結束語
綜上所述,我國的電氣照明節能設計要想取得更大的突破,就需要設計人員們不斷地努力探索、創新,結合新科技進行深化、科學地研究。在日常工作中不斷地積累經驗,將實際與理論相結合,取長補短,吸收新的知識和技能的同時,融會貫通地建立一套適合我國建筑電氣照明節能的設計方案的體系,用研究成果推動產業的發展,為我國的經濟發展創造更多的社會價值。建筑電氣照明節能設計具有一定的系統性和復雜性,在具體設計中,要依據一定的節能標準和要求,選擇合理的設計技術,推廣新技術和新產品,選擇高效、節能的設備,減少能源消耗,為居民提供更加舒適和安全的環境,同時,要高效使用電能,最大程度的節約電能。
參考文獻
[1]狄東偉,孫殿華.淺談建筑電氣照明節能設計[J].中國戰略新興產業,2018(20).
[2]彭夢龍,舒彬,李二寶.建筑電氣照明節能設計分析[J].科技展望,2016(12).
[3]魏岸若.建筑電氣照明節能設計的探討[J].科技展望,2016(18).
[4]王志海.試析建筑電氣照明節能設計[J].低碳世界,2016(26).