建筑電氣節能在城市亮化設計中的應用

劉柳玲

摘 要： 新時期城市亮化是體現城市景觀設計的主題， 發展城市夜空里的“燈光文化”則是城市亮化設計的亮點。由于城市生活的節奏變幻， 晝夜運轉的格調使得城市“燈光文化”因此產生。然而這一“燈光文化”對電力的需求是十分巨大的，這就要求城市建造者在注重美觀的同時也要關注能源的節約。

關鍵詞：建筑電氣節能;城市;亮化設計

引言：現代城市功能的多元化， 都市人生活素質的提高， 科技發展的廣闊前景， 美麗都市夜空下， 這種“ 燈光文化” 就產生了。而此時，能源節能又成為了是一個不可忽視的重要問題，新世紀都市正朝著晝夜運轉的方向發展， 市井中人不再遵循：“舊出而作， 日落而息” 的生活模式。一天的忙碌終于有了空閑，是廣場休閑散步， 還是步行街購物?？偠灾?， 這種燈光下的活動，成了調節都市人生活的主題曲。為了應對能源供應不能持續滿足我國經濟發展的狀況，我國已把節能減排作為重要的大事列入對各級政府的考核要求?？茖W技術的進步使電能利用得到了大幅的提高，但我們更應該注意并認識到由此而產生的相應問題。

一、“ 燈光文化”的建設現狀

近年來，全國各地的城市燈光夜景建設的成就是明顯的、發展是快速的，這是主流應該予以肯定。但是，正由于在普遍落后面貌的基礎上突然遍地開花大干快上，現此同時在各地城市燈光夜景建設大發展潮流中已出現種種誤解或考慮不周之處，值得我們現在就必須予以重視并提出適當的“預警”和必要的措施。這樣做看起來似乎有點“潑冷水”之嫌，實際上確實是我國城市燈光夜景建設事業可持續發展所必需的。

當前， 我國大多數城區， 尤其是中小城區， 尚未形成良好燈光環境， 詳細分析我國當前城市夜空的建設， 主要表現在兩方面。第一、客觀方面， 即就城市物質環境建設和技術手段而言、處在單體局部照明和亮化階段， 基本表現為夜晚的天空下， 或黑或暗， 或強光耀眼， 或喧鬧一片，或雜亂，或稀散有些城市新城區過渡的鋪張浪費老城區“孤獨難耐” 無人間津， 城郊邊區有甚似“風燭殘年”。無鮮明的城區“夜空文化”特色，有些城市草率的大搞夜景規劃或亮化設計，沒有充分考慮自己的特性、文化、歷史、資源，基本表現為或盲目崇洋千城一面， 或沒有恰當的“文化定位”， 或過于嫵媚或過于冷淡， 缺乏協調不論不類。各照明手段單一和光源方式矛盾重重， 概括起來基本為建筑照明，交通照明，庭院樓宇內透光及廣告亮化等光源點， 各自為政， 競相紛爭， 缺乏統一規劃和協調組織。不僅造成一定的能源浪費， 還存有諸多的安全隱患。

二、建筑電氣設計中的建筑節能措施

1.1 建筑物照明部分的節能設計

建筑照明的需求比較大，基本上建筑物的各個角落都需要照明，所以照明能耗也是建筑電氣的一大能耗之一，也是建筑節能設計中的重要部分。我國照明用電量約占總發電量的10%左右，而建筑照明用電占建筑耗電的20%～30%，且現有照明裝置以低效照明為主，節電潛力巨大。實施照明節能，一是選擇高效光源。光源的效率與電力消耗最為密切，常用各類光源中高壓鈉燈的光效為最高，而熒光燈和金屬鹵化物燈次之，高壓汞燈不高，白熾燈為最低。二是充分利用天然光源建筑物盡量利用自然采光，靠近室外部分的建筑面積，應將門窗開大，采用透光率較好的玻璃門窗，以達到充分利用自然光的目的。三是充分利用間接光源。采用提高室內反射面的反射光量來提高照度，可以利用墻面、頂棚、地面的反射來增加照度，如設置全反射的鏡面，采用反射系數高的墻面裝飾材料，使用這些反射面成為間接光源，提高電能的利用率。四是采用合理的控制方式。對于手動控制，可適當增加照明開關點，以達到分區控制燈光的目的。建筑照明的節能設計著手點包括很多，其中主要的且經濟可行的設計如下：

①需嚴格遵循建筑物的照度標準，不同的建筑物根據其實際情況參照相應的建筑照明設計標準，選取最合適的設計和施工方案，并且對于那些照度要求較高的地方，設計混合的照明的方式，滿足重要部分的照度需求，對于其它不需要較高照度的地方，可減少不必要的能源消耗。

②節能照明燈具的選擇。在建筑物中選用效率較高的節能燈具作為光源，例如T5或T8的直觀熒光燈或者是功率較小的陶瓷金屬鹵化物燈等。

③應根據建筑物的不同使用功能，合理選擇燈具。且燈具通常情況下是選用那些易于清潔且更換方便的。

④設計中應充分利用自然光源，減少不必要的能源消耗。這也是建筑節能設計中很重要的一點，最大限度的使用自然光源可以大幅度的提高能源的經濟效益。不僅如此，在節能的同時還實現了環保的特點。

⑤合理利用周邊照明環境。可結合光學原理和建筑物的實際情況進行節能設計。例如，顏色比較淺且表面光滑的墻體，其光的反射率是很高的，可利用這個特點減少室內照明強度，從而減小能源消耗，達到節能的目的。

2.2充分利用太陽能光伏發電系統

太陽能是取之不盡用之不竭的可再生清潔新型能源。太陽光伏發電系統主要包括太陽能電池板、控制器、蓄電池和逆變器。在能源日益短缺的今天，充分利用太陽能是一條前景廣闊的道路，它可緩解目前的能源危機。太陽能光伏發電系統尚沒有得到普遍的應用，目前的應用范圍還相對較小，主要用于部分建筑物的用電設備上、環境照明、道路照明以及體育場照明等。在對太陽能發電系統的進行設計的時候，需要考慮一下幾個因素：

①用電負荷的性質以及用電的大小和每天多需要的時間，從這三個方面選擇最合適的設計方案，減少不必要的能源消耗。

②系統輸出時，電壓的等級設計。

③保證在陰雨天氣情況下，系統處于正常的持續的工作。

④建筑所在地的日照時間和日照強度。

2.3建筑物的供配電系統節能設計

供配電系統的節能設計方案必須合理可行，且不能影響用戶的正常使用。

①首先保證用電負荷的計算準確可靠，并符合實際情況，選用具有合適的負載率的變壓器，目的是為了降低在電壓器的容量從而降低其所消耗的能量，此外，變壓器選用合理還能延長其壽命。

②運用集中式以及分散式的方案進行無功補償，在一定程度上提高低壓側功率的因數，使其處于高于0.9的工作狀態，目的是為了將變壓器的損耗和發生在能源傳輸線路上的損耗降低至最小。

③對配電系統的位置的選擇。保證高壓盡可能的深入用電負荷中心，目的是減少了在線路上損耗的電能，同時也節省了傳輸電線。

④對于非線性的用電設備，設計時要對其進行控制，促使它們在工作狀態下產生的高次諧波合理化。

⑤對用電高峰期和低谷期采取措施，控制能量，減少不必要的能源的損耗。

三、結束語：

呼吁重視城市燈光夜景建設應非常重視節能、環境、生態問題不是杞人憂天，確實已到了不得不重視的地步。古語說：“久入芝蘭之室不聞其香”，城市燈光夜景建設不是越多越好、越亮越花哨就越有水平！ 把城市燈光夜景建設與節能、環境、生態問題的關系和影響作為核心問題放在規劃、設計、建造者面前，以期引起鄭重關切。在能源危機日益凸顯的今天，節能降耗更是勢在必行，它也符合世界可持續發展的戰略要求，作為能源一大消耗的建筑，其節能設計也愈發重要。

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