江俊楠
深圳市建筑設計研究總院有限公司合肥分院 安徽 合肥 230000
隨著經濟的發展,城市化的進程逐步加快,環保與節能的要求也逐步得到深化,在民用建筑設計中電氣設備是否節能,成為評判設計合理性的主要評判標準之一,本文將對于照明節能技術在民用建筑電氣設計的方法進行分析和探討,以解決現階段在民用照明節能領域中的問題,并提出設計方面的改進建議及措施。
根據統計來看,我國城市的面積總體要小于農村的面積,但是總的耗電量卻是農業用電量的7~8倍。隨著經濟的發展,城市化的腳步還在加快,那么城市用電耗電量的肯定會繼續攀升加大,對于民用建筑的電氣節能技術的研究迫在眉睫,尤其是日常使用中最常見的照明節能技術的研究。整體來看,與傳統的發達國家相比,我國的照明節能技術發展起步較晚,最近幾年內發展較快。我國于2004年正式提出建筑照明設計標準,這也是我國第一次對于照明節能技術的設計方面做出了明確的規范,之后幾年內,我國連續的發布了各種普通照明材質的設計標準,如:自鎮流熒光燈、高壓鈉燈以及金屬鹵化物燈等等。雖然現階段我國對于民用建筑的照明節能技術的設計標準已經很完備了,先關技術的設計也取得了較大的發展,但是從整體來看節能照明的發展還有很大的進步空間,相關技術的研究還需要投入更多地精力,才能達到綠色環保低功耗的民用建筑的節能照明理念[1]。
首先對于現階段的節能照明技術的技術完備性還有待加強,現階段我國國內的民用照明技術相比于國外的技術水平相差不大,但是實際所達到的照明結果卻差強人意,究其原因不難發現,同樣的技術工藝但是在產品和性能的優化上,國內的企業做得比較一般,照明優化應該遵循合理、正確、正規的原理,尤其是對于民用照明上,需要在設計整體上考慮到使用場景和使用環境,而非追求更低的功效或者更高的照明亮度。
其次對于照明電氣設計時,需要的是更加專業的工程師。照明電器優化的專業性主要來源于設計者對于照明電器設計的經驗,而我國相對起步較晚,對于照明電器優化的人才儲備較少,導致在企業生產優化照明電器時,需要投放大量的人力和財力,而且出來的優化效果還是相對低質量。
最后是對于照明電氣節能性的技術考慮,一般能耗的降低主要來源于對照明技術以及算法的優化和創新,需要設計者對于照明電器的發光原理和發光結構優化進行重新規劃,從而達到低功效且照明效果滿足使用的目的[2]。
隨著電氣技術在照明方面的發展,出現了功能豐富的照明節電器,這些照明節電器的出現,可以有效地降低照明電器的功耗,提升照明效果,實現環保節能照明的理念。常見的照明節電器功能包括:動態檢測、輸出、輸入、電壓檢測、電流檢測以及功率異常保護等功能,對于控制輸入電壓和電流的檢測和控制,可以延長照明電器的使用壽命。
另外對于氣體放電燈的節能研究,常常是對鎮流器裝置的優化,以達到節能的目的。鎮流器裝置使用目的在于控制照明設備的開斷和保證電流穩定。相比于傳統氣體放電燈的電感鎮流器,使用自身功耗更低的電子鎮流器可以降低照明設備20%~30%的功耗。
照明設計的目的在于補充自然光照的不足,以使照明區域內的光照強度和亮度到達生產和生活的標準,那么,對于節能照明部分的研究和設計,就不得不考慮對于自然光照的充分利用,從建筑的設計方面入手,需要充分的考慮確定建筑的朝向、位置、地里環境以及使用功能等多方面因素,以達到自然光照被充分利用的目的。對于民用建筑的設計,主要的自然光采光來源是窗戶,那對對于窗戶的設計,如面積、材質的透光性、橫幅寬窄等因素都需要考慮在內,以保證最佳的光照采集效果。
常見的照明提升裝置是導光系統,其中包括了采光罩、光導管和漫射器。采光罩可以起到采集光線的作用,其表面光滑并且經過特殊工藝處理,具有較高的透光率,并且有很好的自潔作用。光線通過采光罩后進入光導管,光導管起到折射和傳遞光照的作用,可以將采集到的光照傳遞至較遠沒有光照的房間。最后通過漫射器將光線漫反射在房間內,以達到光學照明的目的。導光系統的結構比較簡單,應用也很廣泛,常見的使用環境是大型公共場所、停車場、步行通道、地下商場等大型的密閉空間。引入導光系統可以有效地降低這些大型公共空間的電照明需求,有利于降低民用建筑的整體光照功效,降低運營成本。
在工業建筑中常見的提升照明利用率的裝置是采光窗,采光窗分為側采光窗和天窗兩種,在工業建筑中主要采用的是天窗的設計。其利用的原理是在房屋和建筑的房頂開設較大面積的天窗,將屋頂的光照得到利用,以提升建筑內的光照效果。天窗采集的自然光光照度更為均勻,光照度較好,克服了側采光窗采光深度較低的缺點,較低了電能照明的需求,使建筑物的整體能耗降低。
為了降低民用建筑的電照明的功耗,就需要研發出更加低功耗的照明設備,采用先進的照明技術。而且在設計整個照明電氣工程方面,應該循序的整體性、安全性、保證照明效果的情況下進行低功耗設計。例如在設計合理考慮電線長度及界面,降低功耗。另外在設計建筑時應該充分考慮到建筑物自然光利用的效果,可以考慮設置玻璃面板等材料,以增加照明的反射度,降低功耗。利用新科技和新材料,以提升照明的效果,降低照明功效,達到節能環保的目的[3]。
隨著時代發展,城市化進程的加快,民用建筑的節能照明的要求越來越高,在設計方面,我們需要考慮照明系統的合理性、經濟性和協調性,盡量利用自然采光的基礎上,利用新科技技術降低功耗,以達到環保節能照明的目的。