【摘 要】在分析了建筑照明系統節能研究現存主要問題后,對建筑照明節能降耗相關強制性條文進行了簡單介紹。最后,結合自我多年實踐工作經驗,對工程中常用的照明系統節能降耗技術措施進行了詳細分析研究。
【關鍵詞】綠色建筑;照明系統;節能降耗
隨著國民經濟的進一步發展和能源供需矛盾的日益惡化,建筑節能工程已成為國家節能工程的重要組成部分。在建筑節能工程中,電氣節能由于其節能潛力較大是綠色節能建筑研究的核心,而同時建筑照明系統的節能又是建筑電氣節能研究的重要內容。建筑照明系統節能工程是綠色節能建筑工程中的重要內容,是建筑電氣工作人員研究的重要組成。建筑照明系統作為電力消耗系統中的重要組成部分,據不完全統計,我國建筑照明用電量占全社會用電總量的10%以上,加上受當時建設技術水平和綜合投資資金等因素的制約,建筑照明系統節能降耗潛力相當大,節能研究具有非常大的工程實踐應用意義。
一、建筑照明系統節能研究現存主要問題
(1)照明系統節能降耗意識不足。建筑電力供應終端需求側的照明系統節能已成為建筑電氣系統節能的重點,住宅用戶的節能降耗使用意識的高低直接決定著建筑照明節能工程是否能夠高效順利的開展。再好的建筑照明系統節能規劃和設計工程,如果沒有良好的實際使用節能意識和習慣的支撐,也將收不到理想的節能效果。目前,我國很多住宅居民還沒有形成較強的節能意識和習慣,在節能、降耗、環保等方面的意識和習慣行為等方面,與國外先進的國家相比還存在較大的差距。(2)建筑照明系統節能工程研究技術力量較為匱乏。在建筑工程中,由于建筑電氣尤其是建筑照明專業屬于小專業、輔助專業,很多設計企業沒有專門配置專業的建筑照明設計人員,大多建筑照明設計人員均屬于其他專業人員通過“自學成才”兼任的,這在很大程度上虛弱了建筑照明系統設計的質量水平。(3)實際工程應用中相關政策法規執行力度不夠。在能源供需日趨緊張的當今,國家結合我國建筑工程的實際情況,先后出臺了《節約能源法》、《建筑照明設計標準》、《民用建筑電氣設計規范》等一系列政策法規和規范標準,在很大程度上提高了建筑照明系統節能設計質量水平。但由于受建設理念、監管意識等因素的制約,相關監管部門在實際建筑照明系統節能工作開展中,表現出一手硬一手軟等問題,建筑照明系統依然存在許多不規范問題,節能效果不太明顯。(4)節能產品市場較為混亂。在國家對節能減排工作的重視度不斷增加的背景下,一些照明企業為了追求短期的經濟利益,在沒有充分整合企業內部資源的同時,就盲目生產大量質量較低、節能效果較差的節能光源、節能燈具、以及各類配套節能設施,同時以較低價格搶占“市場”。如此“節能”市場環境中,其節能產品不但不能起到節能效果,而且在建筑照明系統技術升級改造過程中,還會造成大量投資資金浪費。
二、建筑照明節能降耗相關強制性條文簡介
2004年,建設部頒布了《建筑照明設計標準》(GB50034-2004),在設計標準規范中,首次明確規定了居住、辦公、商業、旅館、醫院、學校和工業等七類建筑中的108種常用房間或照明場所的室內照明節能設計標準值、照明功率密度(LPD)等技術指標,作為建筑照明系統節能設計和審核的重要節能經濟技術指,同時還規定能耗指標對應的照度值,為建筑電氣設計、施工、質量監督人員提供了一個系統完善的參數技術指標。GB50034-2004,要求通過合理的方案優化設計和較強的質量監管,用較少的電能,在確保照明場所具有較高照明質量水平的同時,達到滿足規范標準技術指標要求的照度要求,實現節約能源、保護環境、提高照明質量的節能降耗目的,努力推動建筑綠色照明工程的高效順利開展實施。
三、建筑照明系統節能降耗技術措施
(1)光源的合理選擇利用。第一,自然光的合理利用。自然光是一種取之不盡、用之不竭的可再生能源。當自然光進入到建筑物內部空間時,可以補充人工照明光源的不足,降低照明系統電能消耗。充分利用自然光源,可以降低照明系統對照明能源的消耗量,在建筑結構、電氣系統優化設計過程中,要結合工程當地的氣象等條件,盡可能地通過方案優化比選,增加采光窗、合理設計開窗方向等來增加建筑物室內自然采光面積,達到節能降耗的目的。第二,反射光的合理利用。在建筑電氣系統優化設計過程中,合理利用室內反射光,即合理利用建筑物室內受光面的反射光能,可以有效增加照明場所的照明亮度從而達到提高光的綜合利用效率的效果,達到節能降耗的目的。為了改善室內照明系統的綜合采光效果,室內建筑物天花板的反射率應在滿足相應功能的基礎上,盡可能高,最好能夠通過優化規劃達到90%以上,這樣可以大大降低照明系統的能源消耗。對于墻壁,其反射率要比天花板低,通常應控制在65%以上。合理利用反射光能,可以大大降低照明系統的電能消耗。(2)照明配電系統的優化設計。在進行建筑照明配電系統優化設計過程中,除了要滿足《低壓配電設計規范》等相關技術規范標準外,還應從節能、降耗等方面進行照明系統節能優化設計。照明供電線路應盡可能采用三相供電模式,這樣可以降低配電線路的電壓損失,提高供電質量水平。在照明系統優化設計過程中,應盡量通過合理優化布設,使三相照明負荷基本處于平衡工況,以免三相不平衡產生諧波等影響照明光源的綜合發光效率。建筑物室內末端照明配電箱的出線回路,應根據照明系統實際需要,盡可能實現三相負荷平衡,要嚴格控制三相不平衡率,對于最大最小相負荷電流差宜控制在30%以內。當建筑照明系統工程的綜合造價控制不是太緊時,建議供電干線按照經濟電流密度來合理選擇供電導線的經濟截面積,這樣可以進一步降低供電線路上的電能損耗,達到節能降耗的目的。(3)合理進行照明系統優化設計。合理選擇照明場所的照度標準,要嚴格按照《建筑照明設計標準》GB50034-2004 等相關技術規范標準指標要求,結合不同功能類型的建筑結構和照明場所照度要求,合理進行照明系統優化設計。不宜為了偏面追求節能效果,隨意提高或降低建筑照明系統的照度水平。要嚴格按照《建筑照明設計標準》要求合理確定照明場所的照明功率密度值。(4)推薦采用高效節能光源。在進行照明光源優化選型設計過程中,應在滿足顯色性、啟動時間等相關技術要求的基礎上,合理選擇光源、燈具及鎮流器等型號,要從技術、經濟等多個方面進行優化比較分析,獲得最優的節能降耗方案。在建筑照明系統優化設計過程中,推薦采用細管熒光燈、緊湊型熒光燈等節能燈具。節能型燈具,不僅其光效較高、壽命長,同時較標準熒光燈其節能效果可以達到10%以上,其綜合使用壽命要長2~3倍。民用建筑照明光源優選過程中,在滿足眩光限制和配光技術要求的基礎上,應有限選擇直接型照明燈具,并根據照明場所的不同,合理選擇控光性能較好、使用壽命較長的照明燈具。(5)采用智能照明控制系統。采用智能照明控制系統,推動照明系統向綠色節能照明目標實現。采用智能節能調節控制的照明控制系統,雖然其照度設計技術指標存在偏高問題,但由于控制系統可以根據實際照明工況特性需求智能自動調節,確保其按照預先設置的標準亮度,在保證基本照明照度需求的基礎上,降低無謂電能資源浪費,實現節能經濟調節運行。
四、結語
實施建筑照明系統節能降耗技術,不僅可以提高照明系統綜合照明質量水平,同時還可以降低無謂電能資源浪費,達到節能降耗的效果。廣大工程技術人員在實際工作中,要不斷學習先進的節能降耗技術措施,結合方案技術、經濟等方面的優化比選,優選出節能經濟性的建筑照明方案,確保照明節能工程順利開展,實現建筑照明系統綠色、環保等節能降耗目的。
參 考 文 獻
[1]中國建筑科學研究院.建筑照明設計標準GB50034-2004[S].北京:中國建筑工業出版社,2004
[2]李宏毅,金磊.建筑工程電氣節能[M].北京:中國電力出版社,2004