建筑夜景照明電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方法研究

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720064

摘要：作為我國城市建筑夜景照明電氣設(shè)計(jì)的主要發(fā)展趨勢和必然要求，節(jié)約能源資源越來越多地受到了建筑設(shè)計(jì)人員的關(guān)注。然而，從現(xiàn)階段的實(shí)際情況來看，我國建筑夜景照明電氣設(shè)備在節(jié)能設(shè)計(jì)方面仍然存在很多問題，因而需要從電能計(jì)量方式優(yōu)化設(shè)計(jì)、夜景照明控制方式的選擇、保持三相線路符合平均分配、配電箱位置合理選擇等方面出發(fā)進(jìn)行綜合考慮，從而獲得最佳的照明節(jié)能效果。本文就對建筑夜景照明電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：建筑夜景；照明電氣；節(jié)能設(shè)計(jì)

隨著我國城市現(xiàn)代化發(fā)展步伐的加快、人民生活水平的日漸提高以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們?nèi)粘９ぷ骱蜕顚τ谀茉促Y源的需求量也明顯增大，由此所導(dǎo)致的能源供需矛盾問題日漸加重。在建筑行業(yè)的各項(xiàng)電力資源消耗中，部分電能并非完全使用在照明上，而更多地是用于照明系統(tǒng)的維持和運(yùn)行過程中。隨著近年來用電效率過低、電力資源供應(yīng)不足等問題的日漸加重，要求建筑設(shè)計(jì)人員以電氣節(jié)能設(shè)計(jì)原則為基礎(chǔ)，通過最為合理、科學(xué)的方法，提高電力資源的使用效率。

1 優(yōu)化電能計(jì)量方式

電能計(jì)量方式的準(zhǔn)確性會(huì)對電力供應(yīng)和使用雙方的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生直接的影響，所以，建議建筑物內(nèi)部設(shè)置電能計(jì)量管理信息系統(tǒng)，這一系統(tǒng)應(yīng)具備下述基本功能：第一，電力計(jì)量結(jié)果的打印。第二，系統(tǒng)維護(hù)功能，即電能用戶可以刪除、修改和創(chuàng)建系統(tǒng)所需的各項(xiàng)原始信息。第三，統(tǒng)計(jì)報(bào)表和數(shù)據(jù)查詢功能，即計(jì)量工作人員能夠?qū)﹄娔苄畔?shù)據(jù)進(jìn)行查詢。第四，遠(yuǎn)程監(jiān)控電能表，即電能計(jì)量管理信息系統(tǒng)應(yīng)該能夠進(jìn)行操作權(quán)限的設(shè)定，從而方便用戶的管理和操作。第五，對計(jì)量人員的基本信息和建筑夜景照明區(qū)域電能表的信息化管理[1]。

2 恰當(dāng)夜景照明控制方式的選擇

目前，我國城市建筑夜景照明控制方式主要為手動(dòng)控制、自動(dòng)控制和職能控制三種，其中，手動(dòng)控制主要包括兩種主要模式，一是在配電箱內(nèi)安裝開關(guān)，經(jīng)手動(dòng)方式來對城市建筑夜景照明系統(tǒng)的開關(guān)進(jìn)行控制，二是在配電箱內(nèi)安裝交流接觸器。智能控制指的是科學(xué)組合城市建筑夜間景觀照明區(qū)域需要控制的內(nèi)容，并通過現(xiàn)代化的軟硬件設(shè)施，整合通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)，以遙控整個(gè)城市建筑夜間景觀照明系統(tǒng)[2]。而最基本的模式則是自動(dòng)控制模式，指的是在普通控制系統(tǒng)上安裝時(shí)間繼電器。在未來城市建筑夜景照明系統(tǒng)中，智能控制仍將成為應(yīng)用率最高的控制方式，這一控制方式具有更高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。但對城市夜景照明系統(tǒng)的故障難以及時(shí)控制，響應(yīng)較慢。智能控制方式則能夠通過它的信息化特點(diǎn)解決這一問題。另一方面，智能控制方式還可以設(shè)定為多種控制方式的組合，例如，光度控制與時(shí)間控制的組合，能夠?qū)Σ煌瑫r(shí)間段和不同季節(jié)的照明亮度進(jìn)行設(shè)定，以增強(qiáng)夜景照明的觀賞性[3]。

3 配電箱位置的合理設(shè)置與規(guī)劃

城市建筑夜景照明電氣設(shè)計(jì)過程中，在完成供配電設(shè)計(jì)后，需要通過線路阻抗的降低來實(shí)現(xiàn)線路電能損耗的最大程度減少，也就是說，城市建筑夜景照明配電設(shè)計(jì)過程中需要對配電箱的位置等加以科學(xué)的設(shè)定，并從下述幾個(gè)措施出發(fā)來逐步降低線路的阻抗。首先，導(dǎo)線截面積與線路阻抗之間為反向相關(guān)關(guān)系，若供電距離相對較長，則需要加強(qiáng)截流量和保護(hù)配合等方面措施，如有需要可選擇具有較大截面積的導(dǎo)線，以避免線路阻抗的影響[4]。其次，導(dǎo)線電阻率與線路阻抗之間為正相關(guān)關(guān)系，所以，要選用電阻率較小的導(dǎo)線。最后，導(dǎo)線長度與線路阻抗之間為正相關(guān)關(guān)系，所以，要最大限度縮短導(dǎo)線的實(shí)際供電距離，在設(shè)計(jì)城市建筑夜景照明配電系統(tǒng)時(shí)，需要防止出現(xiàn)電路的回供現(xiàn)象[5]。

4 保持三相線路負(fù)荷分配平衡

首先，如果三相線負(fù)荷中出現(xiàn)一相負(fù)荷輕，而另外兩相負(fù)荷重的現(xiàn)象，則在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，三相負(fù)荷不平衡將會(huì)大大提高線路的損耗，且三相線負(fù)荷不平衡度β的提高，也會(huì)導(dǎo)致線路損耗的進(jìn)一步加大，而在極端情況下，線路損耗甚至能夠達(dá)到三相平衡狀態(tài)下的3倍以上。其次，如果三相線負(fù)荷中的兩相負(fù)荷輕，而另外一相負(fù)荷重，則在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，三相負(fù)荷不平衡所致的線路損耗能夠達(dá)到正常值的108%左右，而在極端情況下，線路損耗甚至能夠達(dá)到三相平衡狀態(tài)下的9倍以上。最后，如果三相線負(fù)荷中出現(xiàn)兩相分別為一輕、一重，而另外一相是平均負(fù)荷的現(xiàn)象，則在規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，三相負(fù)荷不平衡所致的線路損耗能夠達(dá)到正常值的111%左右，而在極端情況下，線路損耗甚至能夠達(dá)到三相平衡狀態(tài)下的3.67倍以上。

5 總結(jié)

綜上所述，城市建筑夜景照明電氣節(jié)能設(shè)計(jì)作為整個(gè)建筑設(shè)計(jì)工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是一項(xiàng)具有較高技術(shù)含量的工作，需要從建筑設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)、照明設(shè)計(jì)和電氣設(shè)計(jì)等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合考慮和分析。在我國目前的城市建筑夜景照明電氣節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，仍然存在一些顯著的無法避免的問題，包括照明設(shè)計(jì)人員兼職配電設(shè)計(jì)師所致的照明配電的安全隱患，以及照明效果偏差等等，而且，電氣設(shè)計(jì)工作通常是在整個(gè)照明系統(tǒng)完成后，才介入到夜景照明工程設(shè)計(jì)中的，而此時(shí)已經(jīng)錯(cuò)過了最佳的城市建筑夜景照明電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)間，因此，建筑設(shè)計(jì)人員需要對城市建筑夜景照明電氣節(jié)能設(shè)計(jì)問題進(jìn)行深入的分析和考慮，在保證照明效果的基礎(chǔ)上，最大限度實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)[6]。

參考文獻(xiàn)：

[1]高明.民用建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方法探討[J].沿海企業(yè)與科技，2012，2（5）：9192.

[2]李燦良，龍燕，張小琴，等.民用建筑中電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)方法探討[J].2011四直轄市照明科技論壇（天津）論文集，2011，1（1）：259260.

[3]鄒月華.建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方法及施工圖中的常見問題[J].現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)，2014，4（5）：5556.

[4]汪峰.城市夜景照明工程中電氣設(shè)計(jì)節(jié)能方法探索[J].設(shè)計(jì)與研發(fā)，2015，1（18）：1314.

[5]胡金良，齊海紅.邯鄲市夜景觀節(jié)能技術(shù)研究[J].山西建筑，2011，1（1）：3334.

[6]王平.解析建筑工程照明電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)[J].建筑工程，2013，1（8）：101102.

作者簡介：周如光（1984），男，江蘇省常州市人，本科，通信工程專業(yè)。