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①在設(shè)計時,要高度重視照明質(zhì)量,遵循節(jié)能的要求,不可因提倡節(jié)能而降低建筑照明質(zhì)量。要嚴格遵守GB50034—2004《建筑照明電氣設(shè)計標準》中的規(guī)定,保證電氣設(shè)計的安全性和節(jié)能性,進而實現(xiàn)電氣照明綠色化設(shè)計。要通過綠色化電氣設(shè)計提高建筑使用者的生活質(zhì)量,并在此基礎(chǔ)上減少能源的消耗量。例如,在設(shè)計照明水平時,應(yīng)將視覺工作的需要作為參考指標,在使用高光效建筑光源時,應(yīng)考慮光源的顯色性要求,盡量避免使用可能會產(chǎn)生眩光效應(yīng)的節(jié)能燈具。另外,在電氣設(shè)計中,要將人工照明與自然采光等有效結(jié)合起來。
②要保證照明電氣設(shè)計的經(jīng)濟性。建筑照明節(jié)能設(shè)計方案具有經(jīng)濟適用、節(jié)約成本的特點,它能夠合理控制電氣照明系統(tǒng)的耗能情況,避免浪費。此外,在設(shè)計照明電氣系統(tǒng)時,應(yīng)堅持“節(jié)約能源、保護環(huán)境、以人為本”的原則,不可因節(jié)能而過度追加投資,要保證在短時間內(nèi)通過照明節(jié)能回收電氣設(shè)計中增加的投資。
2建筑照明電氣節(jié)能設(shè)計分析
2.1照明配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計
在設(shè)計建筑照明的配電系統(tǒng)時,可以從變壓器的節(jié)能設(shè)計和線路導(dǎo)體選擇2方面入手。
2.1.1變壓器的參數(shù)設(shè)計
①選擇節(jié)能式變壓器,減少空載損耗和負載損耗。
②根據(jù)照明要求,適當加大變壓器的實際容量,減小負載率(Sj/S)。要將負載率控制在0.60~0.75之間,避免因為負載率太小而增加變壓器成本,或因負載率過大而增大電能損耗。此外,還應(yīng)適當提高變壓器的功率因數(shù),避免計算負荷變大和運行時間增加。一般情況下,應(yīng)保證功率因數(shù)>0.9.
2.1.2選擇照明電氣線路導(dǎo)體
電氣線路導(dǎo)體材料和截面是影響電能損耗的重要因素。為了實現(xiàn)照明節(jié)能,對于室內(nèi)照明的電氣線路,可以選擇電阻率較低的銅導(dǎo)體。在導(dǎo)體截面方面,可以根據(jù)建筑電氣安全設(shè)計的要求,適當增大導(dǎo)體的截面。在此過程中,應(yīng)保證電纜和導(dǎo)線載流量比照明線路計算電流大,各段線路的電壓損失總和應(yīng)比允許值小,同時,要確保照明燈具端的電壓符合建筑照明規(guī)定值。此外,應(yīng)適量提升線路功率因數(shù),以便降低能耗,實現(xiàn)節(jié)能。
2.2合理選擇鎮(zhèn)流器
在建筑照明系統(tǒng)中,鎮(zhèn)流器會影響到照明能效和照明質(zhì)量,因此,合理選擇照明鎮(zhèn)流器也是照明電氣設(shè)計中的重要內(nèi)容。在選擇鎮(zhèn)流器時,盡量避免選用大功耗普通電感型鎮(zhèn)流器。對于金鹵燈和高壓鈉燈,可以采用節(jié)能電感型鎮(zhèn)流器實現(xiàn)照明控制,而對于直管型熒光燈,則應(yīng)采用電子型鎮(zhèn)流器。對于建筑照明中常用的熒光燈,在選擇照明鎮(zhèn)流器時,應(yīng)控制好能效值。電子型鎮(zhèn)流器在向燈管供給高頻電流時,高頻電流一般為幾十千赫,燈管光效比工頻高10%左右。同時,因為電子型鎮(zhèn)流器的自身功率較小,所以,在進行電氣節(jié)能設(shè)計的過程中,可以優(yōu)先考慮選用電子型鎮(zhèn)流器。在選擇照明鎮(zhèn)流器時,還要考慮功率因數(shù)、諧波和性能因素。電子型鎮(zhèn)流器所產(chǎn)生的電流諧波一般高于電感型鎮(zhèn)流器,對于諧波限值,在設(shè)計時,應(yīng)嚴格遵守GBN17625.1—2003中的規(guī)定。例如,對于建筑工程中的C類照明設(shè)備,其允許諧波限值如下:當諧波次數(shù)為2時,基波頻率允許的最大諧波電流源與輸入電流的百分比應(yīng)為2%;如果諧波次數(shù)為5,則其相對應(yīng)的百分比為10%;如果基波次數(shù)為9,則其相對應(yīng)的百分比為5%;當諧波次數(shù)為11~39時,其相對應(yīng)的百分比為3%.在功率因數(shù)方面,如果燈具的功率在25W以上,則電子型鎮(zhèn)流器的功率因數(shù)>0.95;如果燈具功率<25W,則電子型鎮(zhèn)流器功率因數(shù)一般僅為0.55~0.60.在設(shè)計時,如果需采用電子型鎮(zhèn)流器,則應(yīng)保證燈具功率>25W。此外,在經(jīng)濟性能和使用性能方面,電感型鎮(zhèn)流器價格相對較低,并且使用壽命長,但是,它無法調(diào)光,并且在高頻狀態(tài)下頻閃效應(yīng)較大;而電子型鎮(zhèn)流器能夠調(diào)光,并且在高頻狀態(tài)下的頻閃效應(yīng)較小。綜上所述,在進行電氣設(shè)計時,可以根據(jù)實際情況選擇照明鎮(zhèn)流器。
2.3照明光源的節(jié)能設(shè)計
我國建筑的照明節(jié)能設(shè)計應(yīng)該滿足基本的設(shè)計原則。首先,要滿足建筑照明系統(tǒng)的自身需求,滿足照度、功率密度值等基本要求;其次,要滿足經(jīng)濟適用的原則,照明節(jié)能設(shè)計要根據(jù)實際情況,考慮實際的經(jīng)濟效益,不能盲目的追求節(jié)能效果增加不必要的投資及投入成本,保證高投資在較短的時間得到較好的收益,并且可以通過節(jié)能減少照明費用的方式進行成本回收。照度是指入射在包含該點的面元上的光通量除以該面元面積所得之商。照明功率密度值LPD是指單位面積上一般照明的安裝功率(包括光源、鎮(zhèn)流器、或變壓器等附屬用電器件),照明設(shè)計應(yīng)滿足建筑照明設(shè)計標準GB50034-2013中照明功率密度值的要求。以上兩個參數(shù)是照明節(jié)能設(shè)計過程中首先參考的設(shè)計根據(jù),只有將照度及照明功率密度進行量化,并且作為節(jié)能設(shè)計的依據(jù),才能科學(xué)的進行照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計工作。
2我國建筑照明節(jié)能設(shè)計措施
2.1采用高效節(jié)能燈具及附屬用電器件
根據(jù)建筑物功能,工程性質(zhì),視覺要求,照明質(zhì)量及數(shù)量等合理的選擇建筑照明光源,在滿足照度、啟動時間、LPD、眩光值及顯色指數(shù)的條件下,選擇高效,壽命長、性價比高的光源。根據(jù)電源的發(fā)光原理,分出了鹵鎢燈、白熾燈等熱輻射光源、金屬鹵化物燈、高壓熒光汞燈等氣體光源燈及LED電致發(fā)光半導(dǎo)體材料芯片燈源等三類。在所有的照明燈具中,鹵鎢燈、白熾燈的效率是最低的。它所消耗的電能只有約2%可轉(zhuǎn)化為光能,而其余部分都以熱能的形式散失了。在照明時間方面,這種電燈的使用壽命通常不會超過1000小時。在建筑照明設(shè)計標準GB50034-2013中,限制了對鹵鎢燈的使用。相對于熱輻射光源,氣體光源具有更加高效的節(jié)能性,絕大多數(shù)氣體光源都是氣體放電燈,它們需要鎮(zhèn)流器才能工作。普通電感式鎮(zhèn)流器功耗大、光閃爍嚴重。目前已成功開發(fā)的節(jié)能鎮(zhèn)流器——節(jié)能型電感式鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器,都比原電感鎮(zhèn)流器的功耗減小一半以上。LED燈節(jié)能環(huán)保、壽命長、適用性好、因單顆LED的體積小,可以做成任何形狀、回應(yīng)時間短,是ns(納秒)級別的回應(yīng)時間,而普通燈具是ms(毫秒)級別的回應(yīng)時間、環(huán)保,無有害金屬,廢棄物容易回收,但缺點是價格較高,并且具有一定的發(fā)熱量,目前還不能完全取代傳統(tǒng)光源。白熾燈無論是從光效,顯色指數(shù)還是壽命上都較其他燈具有一定的劣勢。高壓鈉燈由于其高效以及較長時使用壽命廣泛的應(yīng)用于對顯色指數(shù)要求不高的道路,廣場,碼頭等。金屬鹵化物燈由于其發(fā)光效率高,相對較好的顯色性及壽命長等特點常應(yīng)用于各種廠房,車站照明,熒光燈有著較高的顯色指數(shù),通常應(yīng)用于辦公或者室內(nèi)照明。
2.2充分利用自然光
在我國建筑照明節(jié)能設(shè)計中,充分利用自然光源能夠有效的保證照明能耗的降低并充分利用電能。由于建筑物內(nèi)的自然光在不同時段的不穩(wěn)定性,很難單一利用,如果把室內(nèi)照明與自然光相結(jié)合,是實現(xiàn)節(jié)能有效性的重要措施。,一般常用導(dǎo)光管法在自然光充足的條件下進行照明補充,即把光線通過導(dǎo)光管收集器收集并傳輸至室內(nèi)采光區(qū)。此外還有光導(dǎo)纖維、平面反射、光電效應(yīng)等方法。同時可以在屋頂、室內(nèi)墻面以及地面采用淺色建筑材料,這樣可以通過反射對太陽能和光源進行充分的利用。
2.3減少配電線路上的損耗
由于線路電阻的存在,當電流流過輸電線路時會有有功功率的產(chǎn)生,因此產(chǎn)生了不必要的能源損耗,在建筑工程中,縱橫交錯的輸電線路難免會造成總有功功率的損失,但是線路上的有功功率是無法避免的,只能通過減小輸電線路電阻來減少損耗,同時由于電阻取決于電阻率、線路長度和線路的截面,所以應(yīng)該從這三面入手來減小電阻。
2.4優(yōu)化照明配電系統(tǒng)設(shè)計
對建筑物各個樓層的照明配電系統(tǒng)進行設(shè)計,包括對照明光源及燈具的選擇、線路布置方式、敷設(shè)方式的確定等,根據(jù)各個樓層的具體情況對照明系統(tǒng)圖進行設(shè)計;照明供配電設(shè)計需要符合安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的原則,同時需要處理好局部建筑物和工程總體設(shè)計的關(guān)系。
3結(jié)束語
我國處于發(fā)展中國家,這也導(dǎo)致建筑消耗非常巨大。根據(jù)調(diào)查,我國比西方同等發(fā)展中國家在建筑方面的消耗高出3倍不止。其中,民用建筑電能消耗比例中,空調(diào)用電占到百分之四十到百分之五十,水泵等設(shè)備占比例百分之十到百分之十五,而照明用電占了百分之十五到百分之二十五。從調(diào)查資料中可以發(fā)現(xiàn),照明用電是耗電量重要的一方面,所以,建站節(jié)能想要達到效果,照明用電節(jié)能是不可忽視的一部分。在建筑工程中,注重照明光源,燈具設(shè)備,照明方式,電線的消耗等方面,從其中尋找節(jié)能效果是十分明顯的,如此一來,不僅能達到節(jié)能的目的,同時也能提高經(jīng)濟效益。
2電氣照明節(jié)能設(shè)計的原則
2.1滿足建筑功能需求的原則。電氣照明首先要滿足建筑功能的需求,不同建筑物對照明的要求也大不相同。例如公共娛樂場所,這類地方對照明的要求需要明亮醒目,而商業(yè)區(qū)則需要足夠的照明面積,住宅區(qū)的建筑物多以溫馨為主。建筑物不同其功能也不相同,照明只有在滿足建筑物功能的基礎(chǔ)上才存在意義。因此,在電氣照明節(jié)能設(shè)計時,應(yīng)當以首要滿足建筑功能需求為第一原則。
2.2滿足經(jīng)濟整體布局的原則。建筑物的存在需要經(jīng)濟投入,所以在對建筑進行設(shè)計時首先要考慮經(jīng)濟成本,要滿足經(jīng)濟投入所創(chuàng)造出的經(jīng)濟利益,否則無法被人們接受采納。在針對電氣照明設(shè)計時,需要明白它屬于經(jīng)濟控制的一環(huán),如果使用它會造成重大經(jīng)濟浪費,那么同樣它就不適用于人們生活需求。因此,合理布置照明設(shè)置是電氣照明節(jié)能設(shè)計中第二原則。
2.3減少無意義能源損耗的原則。在建筑物當中布置過多的照明設(shè)置或是在不需要的地方安放照明設(shè)備,或者設(shè)計方案不合理等等,都會導(dǎo)致能源浪費,使照明設(shè)備不能發(fā)揮更大的效率。雖然照明設(shè)備雖然造成的電能浪費有限,但是根據(jù)積少成多的原則,長年累月的堆積,將會造成大量的電能浪費,造成巨大的經(jīng)濟開銷成為社會沉重的負擔。因此避免無意義的能源損耗是電氣照明節(jié)能設(shè)計的最終目的。
3建筑電氣中照明節(jié)能設(shè)計探討
3.1采用高效率節(jié)能燈具。燈具效率是指在正常情況下燈具所發(fā)射的光通量與燈具內(nèi)所有光源發(fā)出的光通量的比值,它反映了燈具對光的利用效率。高效率的節(jié)能燈具在保證室內(nèi)光源的前提下同時也具備節(jié)能的特點。同時,在使用場所不同的情況下,應(yīng)該選擇控光合理的燈具,這樣可以降低電能不必要的消耗。效率低的燈具大大提高了耗電量,并且浪費運行費和投資費。
3.2優(yōu)化照明控制。在建筑電氣省電中照明控制占據(jù)了相應(yīng)的地位,合理的照明控制可以根據(jù)自然光的照明程度來決定照明亮度和范圍,大大節(jié)約了照明設(shè)備所用的電能。除此之外,對不需要照明或是只需要少量光源的地方設(shè)置增加更多的開關(guān)點,有效的控制照明同樣是建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計中應(yīng)當考慮的因素。例如在有些建筑物中,房間采光好或是開窗面積大時,可以選擇最大限度的運用自然光,減少照明設(shè)置。如果有些建筑物采光并不好,那就采用照明開關(guān)控制方式來達到照明控制的優(yōu)化。
3.3提高照明系統(tǒng)的功率因數(shù)。在建筑照明系統(tǒng)中,由于一些用電設(shè)備具備電感元件,就會在一定程度上產(chǎn)生無功功率,從而使電能無法得到有效的利用。對于這種無功功率可以采用提高設(shè)備功率因數(shù)的情況,來實現(xiàn)降低的目的,此外,還可以采用電子鎮(zhèn)流器,以此來補償電容器,使線路和設(shè)備上的無功功率傳輸相對減少,從而達到節(jié)能的目的。在一些建筑電氣中,采用變壓器低壓側(cè)集中補償?shù)姆绞?,雖然可以在一定程度上減少區(qū)域內(nèi)高壓線路上的無功傳輸,提高無功因數(shù),但是對于用戶來說,不能夠相對減少無功功率的傳輸,這樣就沒辦法達到節(jié)能的目的,因此,無功補償裝置應(yīng)該就地進行安裝,從而實現(xiàn)就地補償?shù)摹?/p>
3.4合理利用自然光節(jié)能降耗。自然光是值得珍惜和充分利用的能源,在建筑電氣中,照明設(shè)計應(yīng)該充分利用自然光實現(xiàn)節(jié)能降耗,并且利用自然光的變化,來有效的決定照明范圍,以此來發(fā)揮自然光的節(jié)能作用。自然光分為日光和天空的散光兩種部分,日光屬于由太陽直接照射出來的光束,天空的散光就是空氣中的微粒對陽光的散射。由此可見,自然光是大自然的能源,是取之不盡,用之不竭的,合理的利用自然光,當自然光進入建筑物的時候,就可以作為補充光源,以此來降低人們對照明能源的消耗。
4結(jié)束語