楊力群
(北京美盛沃利工程技術有限公司 300201)
照明設計時,建筑照度標準值應從節(jié)能上考慮,按實際需求來選擇照度標準值。民用建筑可以根據(jù)建筑物的等級及照明要求的檔次來選擇照度標準值,檔次要求高的容許提高一級,檔次要求低的容許降低一級,同時應滿足GB 50034-2004《建筑照明設計標準》所對應的照度標準、照明均勻度、統(tǒng)一眩光值、光色、照明功率密度值、能效指標等相關標準值的綜合要求。GB 50034-2004《建筑照明設計標準》第6章照明功率密度值規(guī)定,辦公樓、商業(yè)場所、旅館、醫(yī)院、學校和工業(yè)建筑照明的功率密度值條文為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。照明設計時,應逐個房間或場所按使用條件確定照度標準,選擇合適的光源、燈具,確定最優(yōu)的照明方案,計算平均照度,使之符合規(guī)定的照度標準值(允許±10%的偏差)。
在建筑設計中,利用天然采光相對靜態(tài)的人工照明來說,更具活力,因為在日常生活中,人們一天的生產(chǎn)以及辦公活動大部分時間在白天進行,室內照明充分利用天然光,是照明節(jié)能的重要方面。
在《建筑照明設計標準》(GB 50034-2004)中,提到利用自然光實現(xiàn)照明節(jié)能的幾個方面,利用自然光可以通過建筑物的采光設計來實現(xiàn)。如采用反射擋光板的采光窗,陽光凹井采光窗待;實現(xiàn)自然光充分照入,可采用各種導光裝置,如導光管、光導纖維等,將光引入室內照明;或采用各種反光裝置,如利用安裝在窗上的反光板和棱鏡等使光折射向房間深處,從而使得室內天然采光隨著室外天然光的強弱變化,達到自動調解室內人工照明照度,節(jié)約能源。
另外,在建筑設計中,宜利用太陽能做為照明電源,太陽能是取之不盡、用之不竭的能源,維護及運行費用很低,且符合節(jié)能和環(huán)保要求。
其次,建筑設計時,項棚、墻面、地面環(huán)境色彩應采用性能高明亮度,明亮度與反射率相對應,明亮度高的色彩其反射率也高,對于光的利用就更有效。如果將室內表面裝飾的明亮,則增加反射光,無論是天然光還是人工光,均可提高照度,而且光質量好。因此應盡量采用淺色的頂棚、地面和墻面。
高光效的光源主要指氣體放電燈,低壓氣體放電燈以熒光燈為代表,高壓氣體放電燈主要為高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。功能不同的建筑物,應進行綜合經(jīng)濟分析,從高效、長壽命、運行維護費用低、節(jié)能等幾個方面考慮。一般的房間,當層高不大于4.5米,如辦公室、商店、教室、圖書館等公共場所的照明,應優(yōu)先選用熒光燈,熒光燈已由普通型發(fā)展到第二代高光效型熒光燈。例如飛利浦公司的H形和雙U形緊湊型熒光燈、TLD細管熒光燈和各種三基色稀土熒光燈。這些都稱為綠色光源,其光效較普通型燈具提高30%~80%。一般室內空間高度大于5米且對顯色性有一定要求時宜采用金屬鹵化物燈,它們具有光效高,壽命長等優(yōu)點。
對于提高照明系統(tǒng)的效率及達到照明節(jié)能的目的,不僅要合理選用高效光源,同時也要選用高效燈具。所謂燈具的效率,也稱燈具光輸出比,是指燈具發(fā)出的總光通量與燈具內所有光源發(fā)生的總光通量之比。燈具反射面的反射比越高,反射面設計越合理,燈具的效率也越高,采用設計不合理的照明器,將會造成不舒適眩光,影響光質量,降低照度及燈具的使用效率。燈具的選擇應符合下列規(guī)定:燈具高掛時宜采用開敞式結構燈具,而低吊的燈具可采用封閉結構,除裝飾需要外,應優(yōu)先選用直射光通比例高、控光性能合理的高效燈具。燈具的結構及材質應易于維護清潔和更換光源,除建筑裝飾外,室內用燈具效率不宜低于0.75,裝有遮光格柵時不低于0.6。
對于氣體放電燈,電器附件的耗電量約占照明系統(tǒng)總耗電量的10%~20%,因此推廣使用低能耗的電器附件也是不可輕視的措施。熒光燈具和高強氣體放電燈燈具鎮(zhèn)流器質量的優(yōu)劣,直接影響著燈具光源的光效和壽命。因此,必須選用與燈種、功率以及電源狀況相匹配的鎮(zhèn)流器。目前鎮(zhèn)流器主要從兩個途徑發(fā)展;一是低功耗電感鎮(zhèn)流器,自身功耗小,可靠性高,電磁污染?。欢歉哳l電子鎮(zhèn)流器,功耗更小,可提高光源光效,發(fā)光穩(wěn)定,無頻閃,無噪聲,啟動快捷可靠,有利節(jié)能和改善視覺效果,且體積小,重量輕,而且向著進一步降低電磁輻射、提高可靠性方面發(fā)展,現(xiàn)已成為熒光燈附近件的主流產(chǎn)品。
選擇合理的照明供電系統(tǒng),可以取得很好的節(jié)能效果。照明配電宜采用放射式和樹于式相結合的系統(tǒng)。照明配電箱宜設置在靠近照明負荷中心,便于操作維護的地方,照明配電干線的各相負荷宜分配平衡。一般照明光源采用220V電壓,對于大功率(1.5kW以上)的高強氣體放電燈有220V及380V兩種電壓,采用380V電壓可以使三相負荷平衡,降低損耗。減少配電分支線路的長度,以降低電壓損失。氣體放電燈配電感鎮(zhèn)流器時,設置電容補償,提高功率因素。降低照明線路電流值,則降低了線路損耗和電壓損失。按使用單位分別設置電能計量表,以實現(xiàn)分戶計量,單獨核算,以達到節(jié)約電能的目的。
照明控制系統(tǒng)應根據(jù)需要確定控制功能,滿足各種現(xiàn)場操作的需要。照明控制方式包括就地開關式、照明箱集中開關式、調光式、自動與手動相組合式??梢酝ㄟ^通過手動控制、自動控制及智能控制來實現(xiàn)。合理有效的照明控制系統(tǒng),是照明節(jié)能的最大優(yōu)勢。例如,就地開關式控制,采用小范圍控制燈具,布置的燈具能隨必要的時間,必要的場所而控制,因天然光的利用而只需要關掉窗邊的燈具,可以通過就地開關得以實現(xiàn)小范圍關掉燈具;在公共場所的適當位置,設置光接收器,采用光控調光自動控制器,通過天然光的強弱變化,自動開關室內人工照明燈具,或者調節(jié)燈具功率和燈具投入使用的數(shù)量;采用紅外控制開關和超聲波控制開關,根據(jù)人員活動控制開啟或進行追蹤照明;在街燈、庭院燈和安全照明中,采用自動開關和時間開關進行控制,所有這些控制方式,都可以根據(jù)需要,把不需要的燈關上,可以避免不必要的電力損耗,達到節(jié)能的目的。
隨著科學技術的發(fā)展,社會的進步,照明與人們的生活越來越密不可分。面監(jiān)我國資源和能源消耗的現(xiàn)狀,實施照明節(jié)能技術,不僅有利于普通百姓的生活,給百姓帶來實惠,它更關乎國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。因此,廣大工程技術人員應努力學習先進節(jié)能技術,結合方案比較,優(yōu)先采用經(jīng)濟性能良好的照明方案,這樣才能使照明節(jié)能方案得到有效實施,達到綠色、環(huán)保的目的。照明節(jié)能,同時也涉及到土建、暖通及其它相關專業(yè),專業(yè)間的相互配合及協(xié)調一致,共同完成合理的節(jié)能,是實現(xiàn)照明節(jié)能的根本,也是我們的共同目標。
1.俞麗華等.電氣照明 上海:同濟大學出版社,1992
2.胡師銓 淺談照明技術的節(jié)能與發(fā)展趨勢 建筑電氣化1995(3)
3.朱小清 照明技術手冊 北京:機械工業(yè)出版社1995
4.趙建軍 張紹綱 李景色 任元會場 中國的建筑照明節(jié)能標準 (J) 節(jié)能 2005(4)