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摘要:電氣照明能耗是建筑能耗的重要組成部分之一,為了能夠有效地降低建筑能耗,就應當優化建筑電氣照明節能設計。因此,分析建筑電氣照明節能設計的原則,探討電氣照明節能設計的有效措施,具有現實的理論意義和實踐價值。
關鍵詞:電氣照明;節能;設計
近年來,建筑能耗不斷增加,進一步激化了能源緊張和能源需求高漲的矛盾,這一矛盾凸顯了建筑節能的重要性。隨著綠色照明工程的推廣,綠色照明理念逐漸深入人心,越來越多的建設單位開始重視建筑電氣照明節能設計。
1 建筑電氣照明節能設計原則
合理的電氣照明節能設計是降低建筑能耗的重要途徑。而為了確保建筑電氣照明節能設計的科學性、合理性,就必須遵循一定的節能設計原則。首先,開展建筑電氣照明節能設計必須遵循相應的節能設計規范和用能標準,例如,《照明設備合理用電》、《建筑照明設計標準》和《公共建筑節能設計標準》等相關標準規定。其次,倡導綠色照明,建筑電氣照明節能設計綠色化。綠色照明不但有利于電氣照明節能,還有利于提高人們的生活、學習、工作質量,有益于人們的身心健康。第三,開展建筑電氣照明節能設計工作時,需要充分考慮建筑工程的實際情況和經濟效益。在設計工作中,不應當為了單純地實現節能目的而盲目增大投資,加大工程造價,提高運營管理費用。電氣照明節能設計所需的工程成本費用,應當能夠通過電氣照明節能設備的運行逐步回收,真正發揮電氣照明節能設計的經濟效益。最后,降低無謂的能量消耗是建筑電氣照明節能設計的重點內容。在電氣照明節能設計時,應當首先診斷出對建筑實際功能影響小或是與建筑實際功能無關的能量消耗,接著采取相應的節能設計措施,降低此部分的能量消耗。
2 建筑電氣照明節能優化設計
2.1選擇恰當的光源
滿足電氣照明設施的需求,例如建筑照明的起動時間、色溫、照度、顯色性等,是建筑電氣照明設計的基礎。根據建筑電氣照明的環境特點,例如建筑的空調使用情況、供電電壓波動、建筑內部溫度等,綜合考慮光源設備的投資成本與運行費用,選用恰當的光源。表1顯示了不同光源的平均壽命、色溫、光效、顯色指數等技術指標。
表1 不同光源的多種技術指標比較
光源種類平均使用壽命(h)色溫(K)光效(Lm/W)顯色(Ra)
普通直管型熒光燈6000-8000全系列60-7060-70
普通照明白熾燈1000-20002400-290017-2496-99
鹵鎢燈1500-20002800-330014-3095-99
三基色熒光燈12000-15000全系列92-10080-95
緊湊熒光燈5000-8000全系列43-8680-85
熒光高壓泵燈5000-100003300-430032-5035-40
高頻無極燈40000-800003000-400065-14080-85
高壓鈉燈12000-230001950-250023/65/8565-130
金屬鹵化物燈5000-100003500-550050-13065-90
由上表可知,不同種類的光源有著不同的技術指標差異,因此不同的建筑場所應當根據實際的使用需求選擇恰當的類型的光源。例如,教室、會議室、辦公室等內部應當選用三基色的直管型熒光燈。如果燈具的布置高度相對較低,就應當選用功率較小的熒光燈;如果燈具的布置高度相對較高,就應當選用功率較大的管型鹵鎢燈或金屬鹵化物燈。布置燈具時,應當才用低能耗的鎮流器;供給氣體放電燈的配電線路宜在線路或燈具內設置電容補償,實現節約電能的目的。
2.2選用高效燈具
除裝飾需要外,應優先選用直射光通比例高、控光性能合理、反射或透射系數高、配光特性穩定的高效燈具;采用非對稱光分布燈具,由于它具有減弱工作區反射眩光的特點,在一定的照度下,能夠大大改善視覺條件,因此可獲得較高的效能;選用變質速度較慢的材料制成的燈具,如玻璃燈罩、搪瓷反射罩等,以減少光能衰減率;室內燈具效率不應低于70%(裝有遮光柵格時,不應低于55%),室外燈具效率不應低于40%(室外投光燈不應低于55%)。
2.3選用合理的照明方式
恰當地選用一般照明、局部照明和混合照明三種方式,當一種光源不能滿足照度等要求時,可采用兩種以上光源混合照明的方式,這樣既提高了光效,又改善了照明質量。在一般工作區域,如果其作業面密度不大,可采用在作業面裝設局部照明的方式,減少大面積的增加照明燈具帶來的浪費;利用高強度氣體放電燈的光通量大的特點采用間接照明的方式,這樣避免了照度不均和眩光的問題,又提高了照明質量做到了節能的效果。
2.4合理選擇照度標準值
照明設計時,應根據工作、學習等需求確定照度。根據建筑物的級別和每個房間的使用功能不同來合理的確定照度值;根據照明場所的功能要求確定照明功率密度值,并應符合現行國家標準《建筑照明設計標準》GB50034-2004 的規定。
2.5選擇合理的照明控制方式
建筑電氣照明控制方式設計是電氣照明節能設計的重要內容。合理的照明控制不但能夠通過光環境的控制有效地劃分空間,而且能夠提升照明環境的舒適性與節能性。例如在需要使用照明的情況下,才開啟照明燈具,有效地減少了無謂的開燈時間、燈具數量和照度,從而實現節能的目的。在開展電氣照明控制方式設計時,設計人員應當做好工作。首先,在樓梯、公共走道等公共場所安裝自動熄滅開關燈具,減少不必要的能源消耗。其次,有效利用自然光源,根據自然光的射入范圍和照度變化等情況,確定照明的方位。根據電氣照明的特點,合理地布設分區控制與照明開關點。第三,對于生產車間、商場、會議廳等場所,可以進行照明配電箱集中控制。需要分散控制的場所,可以適當增設開關點。最后,根據不同的時間、不同的環境,設計室外電氣照明。在重大節日或節假日,可以布設多種燈光場景,在考慮照明節能的前提下靈活選用燈具。平時需要控制景觀照明燈具的開關時間,前半夜開設景觀燈,后半夜關閉景觀燈,保留照明燈具正常運行即可。不但滿足了人們對電氣照明的需求,而且有效地節約能源消耗。
2.6其他照明節能措施
用電子式鎮流器代替電感式鎮流器,因為電子式鎮流器自身功耗很低,約為燈具效率的15%左右,功率因數也可達到95%,所以在節能設計中必不可少;另外在配電時盡量做到使負荷三相平衡。
3 結語
綜上所述,由于能源供應的日益緊張,建筑節能成為了公眾普遍關注的事情。建筑電氣照明節能設計是建筑節能的重要途徑。在建筑工程實踐中,為了提供建筑電氣節能設計的科學性、合理性,就應當充分考慮工程項目的具體情況,遵循一定的原則,采用恰當的方法進行電氣照明節能設計。通過對光源、燈具、電氣設備的優化設計,降低建筑電氣照明設備的運行能耗,節約能源消耗,提高能源利用率,真正實現綠色照明。
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