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①在設(shè)計(jì)時(shí),要高度重視照明質(zhì)量,遵循節(jié)能的要求,不可因提倡節(jié)能而降低建筑照明質(zhì)量。要嚴(yán)格遵守GB50034—2004《建筑照明電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定,保證電氣設(shè)計(jì)的安全性和節(jié)能性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電氣照明綠色化設(shè)計(jì)。要通過綠色化電氣設(shè)計(jì)提高建筑使用者的生活質(zhì)量,并在此基礎(chǔ)上減少能源的消耗量。例如,在設(shè)計(jì)照明水平時(shí),應(yīng)將視覺工作的需要作為參考指標(biāo),在使用高光效建筑光源時(shí),應(yīng)考慮光源的顯色性要求,盡量避免使用可能會產(chǎn)生眩光效應(yīng)的節(jié)能燈具。另外,在電氣設(shè)計(jì)中,要將人工照明與自然采光等有效結(jié)合起來。
②要保證照明電氣設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。建筑照明節(jié)能設(shè)計(jì)方案具有經(jīng)濟(jì)適用、節(jié)約成本的特點(diǎn),它能夠合理控制電氣照明系統(tǒng)的耗能情況,避免浪費(fèi)。此外,在設(shè)計(jì)照明電氣系統(tǒng)時(shí),應(yīng)堅(jiān)持“節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、以人為本”的原則,不可因節(jié)能而過度追加投資,要保證在短時(shí)間內(nèi)通過照明節(jié)能回收電氣設(shè)計(jì)中增加的投資。
2建筑照明電氣節(jié)能設(shè)計(jì)分析
2.1照明配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)建筑照明的配電系統(tǒng)時(shí),可以從變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)和線路導(dǎo)體選擇2方面入手。
2.1.1變壓器的參數(shù)設(shè)計(jì)
①選擇節(jié)能式變壓器,減少空載損耗和負(fù)載損耗。
②根據(jù)照明要求,適當(dāng)加大變壓器的實(shí)際容量,減小負(fù)載率(Sj/S)。要將負(fù)載率控制在0.60~0.75之間,避免因?yàn)樨?fù)載率太小而增加變壓器成本,或因負(fù)載率過大而增大電能損耗。此外,還應(yīng)適當(dāng)提高變壓器的功率因數(shù),避免計(jì)算負(fù)荷變大和運(yùn)行時(shí)間增加。一般情況下,應(yīng)保證功率因數(shù)>0.9.
2.1.2選擇照明電氣線路導(dǎo)體
電氣線路導(dǎo)體材料和截面是影響電能損耗的重要因素。為了實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能,對于室內(nèi)照明的電氣線路,可以選擇電阻率較低的銅導(dǎo)體。在導(dǎo)體截面方面,可以根據(jù)建筑電氣安全設(shè)計(jì)的要求,適當(dāng)增大導(dǎo)體的截面。在此過程中,應(yīng)保證電纜和導(dǎo)線載流量比照明線路計(jì)算電流大,各段線路的電壓損失總和應(yīng)比允許值小,同時(shí),要確保照明燈具端的電壓符合建筑照明規(guī)定值。此外,應(yīng)適量提升線路功率因數(shù),以便降低能耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
2.2合理選擇鎮(zhèn)流器
在建筑照明系統(tǒng)中,鎮(zhèn)流器會影響到照明能效和照明質(zhì)量,因此,合理選擇照明鎮(zhèn)流器也是照明電氣設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。在選擇鎮(zhèn)流器時(shí),盡量避免選用大功耗普通電感型鎮(zhèn)流器。對于金鹵燈和高壓鈉燈,可以采用節(jié)能電感型鎮(zhèn)流器實(shí)現(xiàn)照明控制,而對于直管型熒光燈,則應(yīng)采用電子型鎮(zhèn)流器。對于建筑照明中常用的熒光燈,在選擇照明鎮(zhèn)流器時(shí),應(yīng)控制好能效值。電子型鎮(zhèn)流器在向燈管供給高頻電流時(shí),高頻電流一般為幾十千赫,燈管光效比工頻高10%左右。同時(shí),因?yàn)殡娮有玩?zhèn)流器的自身功率較小,所以,在進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中,可以優(yōu)先考慮選用電子型鎮(zhèn)流器。在選擇照明鎮(zhèn)流器時(shí),還要考慮功率因數(shù)、諧波和性能因素。電子型鎮(zhèn)流器所產(chǎn)生的電流諧波一般高于電感型鎮(zhèn)流器,對于諧波限值,在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格遵守GBN17625.1—2003中的規(guī)定。例如,對于建筑工程中的C類照明設(shè)備,其允許諧波限值如下:當(dāng)諧波次數(shù)為2時(shí),基波頻率允許的最大諧波電流源與輸入電流的百分比應(yīng)為2%;如果諧波次數(shù)為5,則其相對應(yīng)的百分比為10%;如果基波次數(shù)為9,則其相對應(yīng)的百分比為5%;當(dāng)諧波次數(shù)為11~39時(shí),其相對應(yīng)的百分比為3%.在功率因數(shù)方面,如果燈具的功率在25W以上,則電子型鎮(zhèn)流器的功率因數(shù)>0.95;如果燈具功率<25W,則電子型鎮(zhèn)流器功率因數(shù)一般僅為0.55~0.60.在設(shè)計(jì)時(shí),如果需采用電子型鎮(zhèn)流器,則應(yīng)保證燈具功率>25W。此外,在經(jīng)濟(jì)性能和使用性能方面,電感型鎮(zhèn)流器價(jià)格相對較低,并且使用壽命長,但是,它無法調(diào)光,并且在高頻狀態(tài)下頻閃效應(yīng)較大;而電子型鎮(zhèn)流器能夠調(diào)光,并且在高頻狀態(tài)下的頻閃效應(yīng)較小。綜上所述,在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí),可以根據(jù)實(shí)際情況選擇照明鎮(zhèn)流器。
2.3照明光源的節(jié)能設(shè)計(jì)
我國建筑的照明節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足基本的設(shè)計(jì)原則。首先,要滿足建筑照明系統(tǒng)的自身需求,滿足照度、功率密度值等基本要求;其次,要滿足經(jīng)濟(jì)適用的原則,照明節(jié)能設(shè)計(jì)要根據(jù)實(shí)際情況,考慮實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益,不能盲目的追求節(jié)能效果增加不必要的投資及投入成本,保證高投資在較短的時(shí)間得到較好的收益,并且可以通過節(jié)能減少照明費(fèi)用的方式進(jìn)行成本回收。照度是指入射在包含該點(diǎn)的面元上的光通量除以該面元面積所得之商。照明功率密度值LPD是指單位面積上一般照明的安裝功率(包括光源、鎮(zhèn)流器、或變壓器等附屬用電器件),照明設(shè)計(jì)應(yīng)滿足建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50034-2013中照明功率密度值的要求。以上兩個(gè)參數(shù)是照明節(jié)能設(shè)計(jì)過程中首先參考的設(shè)計(jì)根據(jù),只有將照度及照明功率密度進(jìn)行量化,并且作為節(jié)能設(shè)計(jì)的依據(jù),才能科學(xué)的進(jìn)行照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)工作。
2我國建筑照明節(jié)能設(shè)計(jì)措施
2.1采用高效節(jié)能燈具及附屬用電器件
根據(jù)建筑物功能,工程性質(zhì),視覺要求,照明質(zhì)量及數(shù)量等合理的選擇建筑照明光源,在滿足照度、啟動時(shí)間、LPD、眩光值及顯色指數(shù)的條件下,選擇高效,壽命長、性價(jià)比高的光源。根據(jù)電源的發(fā)光原理,分出了鹵鎢燈、白熾燈等熱輻射光源、金屬鹵化物燈、高壓熒光汞燈等氣體光源燈及LED電致發(fā)光半導(dǎo)體材料芯片燈源等三類。在所有的照明燈具中,鹵鎢燈、白熾燈的效率是最低的。它所消耗的電能只有約2%可轉(zhuǎn)化為光能,而其余部分都以熱能的形式散失了。在照明時(shí)間方面,這種電燈的使用壽命通常不會超過1000小時(shí)。在建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50034-2013中,限制了對鹵鎢燈的使用。相對于熱輻射光源,氣體光源具有更加高效的節(jié)能性,絕大多數(shù)氣體光源都是氣體放電燈,它們需要鎮(zhèn)流器才能工作。普通電感式鎮(zhèn)流器功耗大、光閃爍嚴(yán)重。目前已成功開發(fā)的節(jié)能鎮(zhèn)流器——節(jié)能型電感式鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器,都比原電感鎮(zhèn)流器的功耗減小一半以上。LED燈節(jié)能環(huán)保、壽命長、適用性好、因單顆LED的體積小,可以做成任何形狀、回應(yīng)時(shí)間短,是ns(納秒)級別的回應(yīng)時(shí)間,而普通燈具是ms(毫秒)級別的回應(yīng)時(shí)間、環(huán)保,無有害金屬,廢棄物容易回收,但缺點(diǎn)是價(jià)格較高,并且具有一定的發(fā)熱量,目前還不能完全取代傳統(tǒng)光源。白熾燈無論是從光效,顯色指數(shù)還是壽命上都較其他燈具有一定的劣勢。高壓鈉燈由于其高效以及較長時(shí)使用壽命廣泛的應(yīng)用于對顯色指數(shù)要求不高的道路,廣場,碼頭等。金屬鹵化物燈由于其發(fā)光效率高,相對較好的顯色性及壽命長等特點(diǎn)常應(yīng)用于各種廠房,車站照明,熒光燈有著較高的顯色指數(shù),通常應(yīng)用于辦公或者室內(nèi)照明。
2.2充分利用自然光
在我國建筑照明節(jié)能設(shè)計(jì)中,充分利用自然光源能夠有效的保證照明能耗的降低并充分利用電能。由于建筑物內(nèi)的自然光在不同時(shí)段的不穩(wěn)定性,很難單一利用,如果把室內(nèi)照明與自然光相結(jié)合,是實(shí)現(xiàn)節(jié)能有效性的重要措施。,一般常用導(dǎo)光管法在自然光充足的條件下進(jìn)行照明補(bǔ)充,即把光線通過導(dǎo)光管收集器收集并傳輸至室內(nèi)采光區(qū)。此外還有光導(dǎo)纖維、平面反射、光電效應(yīng)等方法。同時(shí)可以在屋頂、室內(nèi)墻面以及地面采用淺色建筑材料,這樣可以通過反射對太陽能和光源進(jìn)行充分的利用。
2.3減少配電線路上的損耗
由于線路電阻的存在,當(dāng)電流流過輸電線路時(shí)會有有功功率的產(chǎn)生,因此產(chǎn)生了不必要的能源損耗,在建筑工程中,縱橫交錯(cuò)的輸電線路難免會造成總有功功率的損失,但是線路上的有功功率是無法避免的,只能通過減小輸電線路電阻來減少損耗,同時(shí)由于電阻取決于電阻率、線路長度和線路的截面,所以應(yīng)該從這三面入手來減小電阻。
2.4優(yōu)化照明配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
對建筑物各個(gè)樓層的照明配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),包括對照明光源及燈具的選擇、線路布置方式、敷設(shè)方式的確定等,根據(jù)各個(gè)樓層的具體情況對照明系統(tǒng)圖進(jìn)行設(shè)計(jì);照明供配電設(shè)計(jì)需要符合安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的原則,同時(shí)需要處理好局部建筑物和工程總體設(shè)計(jì)的關(guān)系。
3結(jié)束語
我國處于發(fā)展中國家,這也導(dǎo)致建筑消耗非常巨大。根據(jù)調(diào)查,我國比西方同等發(fā)展中國家在建筑方面的消耗高出3倍不止。其中,民用建筑電能消耗比例中,空調(diào)用電占到百分之四十到百分之五十,水泵等設(shè)備占比例百分之十到百分之十五,而照明用電占了百分之十五到百分之二十五。從調(diào)查資料中可以發(fā)現(xiàn),照明用電是耗電量重要的一方面,所以,建站節(jié)能想要達(dá)到效果,照明用電節(jié)能是不可忽視的一部分。在建筑工程中,注重照明光源,燈具設(shè)備,照明方式,電線的消耗等方面,從其中尋找節(jié)能效果是十分明顯的,如此一來,不僅能達(dá)到節(jié)能的目的,同時(shí)也能提高經(jīng)濟(jì)效益。
2電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)的原則
2.1滿足建筑功能需求的原則。電氣照明首先要滿足建筑功能的需求,不同建筑物對照明的要求也大不相同。例如公共娛樂場所,這類地方對照明的要求需要明亮醒目,而商業(yè)區(qū)則需要足夠的照明面積,住宅區(qū)的建筑物多以溫馨為主。建筑物不同其功能也不相同,照明只有在滿足建筑物功能的基礎(chǔ)上才存在意義。因此,在電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)以首要滿足建筑功能需求為第一原則。
2.2滿足經(jīng)濟(jì)整體布局的原則。建筑物的存在需要經(jīng)濟(jì)投入,所以在對建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)首先要考慮經(jīng)濟(jì)成本,要滿足經(jīng)濟(jì)投入所創(chuàng)造出的經(jīng)濟(jì)利益,否則無法被人們接受采納。在針對電氣照明設(shè)計(jì)時(shí),需要明白它屬于經(jīng)濟(jì)控制的一環(huán),如果使用它會造成重大經(jīng)濟(jì)浪費(fèi),那么同樣它就不適用于人們生活需求。因此,合理布置照明設(shè)置是電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)中第二原則。
2.3減少無意義能源損耗的原則。在建筑物當(dāng)中布置過多的照明設(shè)置或是在不需要的地方安放照明設(shè)備,或者設(shè)計(jì)方案不合理等等,都會導(dǎo)致能源浪費(fèi),使照明設(shè)備不能發(fā)揮更大的效率。雖然照明設(shè)備雖然造成的電能浪費(fèi)有限,但是根據(jù)積少成多的原則,長年累月的堆積,將會造成大量的電能浪費(fèi),造成巨大的經(jīng)濟(jì)開銷成為社會沉重的負(fù)擔(dān)。因此避免無意義的能源損耗是電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)的最終目的。
3建筑電氣中照明節(jié)能設(shè)計(jì)探討
3.1采用高效率節(jié)能燈具。燈具效率是指在正常情況下燈具所發(fā)射的光通量與燈具內(nèi)所有光源發(fā)出的光通量的比值,它反映了燈具對光的利用效率。高效率的節(jié)能燈具在保證室內(nèi)光源的前提下同時(shí)也具備節(jié)能的特點(diǎn)。同時(shí),在使用場所不同的情況下,應(yīng)該選擇控光合理的燈具,這樣可以降低電能不必要的消耗。效率低的燈具大大提高了耗電量,并且浪費(fèi)運(yùn)行費(fèi)和投資費(fèi)。
3.2優(yōu)化照明控制。在建筑電氣省電中照明控制占據(jù)了相應(yīng)的地位,合理的照明控制可以根據(jù)自然光的照明程度來決定照明亮度和范圍,大大節(jié)約了照明設(shè)備所用的電能。除此之外,對不需要照明或是只需要少量光源的地方設(shè)置增加更多的開關(guān)點(diǎn),有效的控制照明同樣是建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮的因素。例如在有些建筑物中,房間采光好或是開窗面積大時(shí),可以選擇最大限度的運(yùn)用自然光,減少照明設(shè)置。如果有些建筑物采光并不好,那就采用照明開關(guān)控制方式來達(dá)到照明控制的優(yōu)化。
3.3提高照明系統(tǒng)的功率因數(shù)。在建筑照明系統(tǒng)中,由于一些用電設(shè)備具備電感元件,就會在一定程度上產(chǎn)生無功功率,從而使電能無法得到有效的利用。對于這種無功功率可以采用提高設(shè)備功率因數(shù)的情況,來實(shí)現(xiàn)降低的目的,此外,還可以采用電子鎮(zhèn)流器,以此來補(bǔ)償電容器,使線路和設(shè)備上的無功功率傳輸相對減少,從而達(dá)到節(jié)能的目的。在一些建筑電氣中,采用變壓器低壓側(cè)集中補(bǔ)償?shù)姆绞剑m然可以在一定程度上減少區(qū)域內(nèi)高壓線路上的無功傳輸,提高無功因數(shù),但是對于用戶來說,不能夠相對減少無功功率的傳輸,這樣就沒辦法達(dá)到節(jié)能的目的,因此,無功補(bǔ)償裝置應(yīng)該就地進(jìn)行安裝,從而實(shí)現(xiàn)就地補(bǔ)償?shù)摹?/p>
3.4合理利用自然光節(jié)能降耗。自然光是值得珍惜和充分利用的能源,在建筑電氣中,照明設(shè)計(jì)應(yīng)該充分利用自然光實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,并且利用自然光的變化,來有效的決定照明范圍,以此來發(fā)揮自然光的節(jié)能作用。自然光分為日光和天空的散光兩種部分,日光屬于由太陽直接照射出來的光束,天空的散光就是空氣中的微粒對陽光的散射。由此可見,自然光是大自然的能源,是取之不盡,用之不竭的,合理的利用自然光,當(dāng)自然光進(jìn)入建筑物的時(shí)候,就可以作為補(bǔ)充光源,以此來降低人們對照明能源的消耗。
4結(jié)束語