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        試析建筑電氣照明節(jié)能設計

        2016-10-18 03:16:32王志海中元廈門工程設計研究院有限公司
        低碳世界 2016年26期
        關鍵詞:建筑設備設計

        王志海(中元(廈門)工程設計研究院有限公司)

        試析建筑電氣照明節(jié)能設計

        王志海(中元(廈門)工程設計研究院有限公司)

        由于人們的過度開發(fā)與消耗,當前世界上的能源正不斷減少,環(huán)境破壞問題也越來越嚴重,因此節(jié)能環(huán)保開始成為當前世界各國關心和重視的問題。電氣照明是建筑中非常重要的設備,同時電氣照明也是建筑中主要的能耗設備,因此設計時必須有效降低電氣照明能耗,達到國家的規(guī)定標準?;诖耍疚膹牟煌嵌葘ㄖ姎庹彰鞴?jié)能設計進行了分析。

        建筑;電氣照明;節(jié)能設計

        當前全球能源儲量正日減少,環(huán)境破壞問題也越來越嚴重,世界各國均對建筑節(jié)能提出了較高要求。電氣照明是建筑工程中都會用到一項基本設施,也是建筑中的主要耗能設備,因此,將建筑電氣照明節(jié)能設計做好可以有效降低建筑的總能耗,最終達到綠色設計與建設的要求。節(jié)約資源、保護環(huán)境是新時期很多國家的戰(zhàn)略性發(fā)展策略,同時也是我國長期堅持的一項發(fā)展目標,深入落實該項仿真,要求政府與企業(yè)一同將生產與管理節(jié)能減排工作做好。

        1 電氣照明節(jié)能設計的原則

        1.1滿足建筑功能需求

        在建筑照明節(jié)能設計過程中,首先應考慮好是否可以滿足建筑需要,不能過于重視外觀及形式而忽略了實際效果。然后,不同地區(qū)應選用有顏色區(qū)分的照明方式,這樣有利于更好的區(qū)分不同場所,此外,還要充分滿足國家相關要求與規(guī)范,在設計方面達到規(guī)范的照明系數(shù),例如,室內應利用淺顏色裝飾墻面,以達到較好的照明效果。

        1.2滿足經(jīng)濟整體布局

        通常建筑物的投入都比較大,因此在建筑設計過程中也應該充分考慮其經(jīng)濟成本,要想吸引投資者,就必須利用投入的資金為他們創(chuàng)造較高的經(jīng)濟效益,這樣才能利于投資者接受。因此,在電氣照明設計過程中應對經(jīng)濟成本加以考慮,這是建筑設計中非常重要的一環(huán),如果電氣照明經(jīng)濟浪費嚴重,這種照明設計必然是不適于人們生活需求的,因此體現(xiàn)照明設計的經(jīng)濟化是經(jīng)濟布局中非常重要的一部分。

        1.3減少無意義能源消耗

        如果在建筑物中設置過多照明設備,電氣照明設計不合理、在不需要安裝的地方設置了照明設備,將會消耗很多不必要的能源。雖然建筑物對能源的消耗看起來很少,但是將城市所有建筑消耗的能源加起來就會是一個非常龐大的數(shù)字,經(jīng)過漫長的積累,這些浪費的能源也是非常多的,對城市、國家經(jīng)濟發(fā)展極為不利。因此,在電氣照明設計過程中,必須減少這些無意義的能源消耗。

        2 建筑電氣照明設計節(jié)能措施

        2.1科學制定照明設計方案

        科學的設計方案有助于照明節(jié)能要求的實現(xiàn),為了優(yōu)化照明設計方案,在照明設計過程中應該注意以下幾方面問題:①照明設計過程中首先應考慮實用性,不能過分重視形式與外觀上的新穎,而忽略了建筑的實際照明需求。例如空調房中,應選擇一些局部照明、混合照明及一般照明結合的照明方式,而采光較好的房建應充分利用自然光來達到節(jié)能減排目的。②照明設計應符合國家相關法律法規(guī),與相關行業(yè)標準相結合,以《建筑照明設計標準》為主要參考依據(jù)。注意建筑照明設計必須在符合以上標準的基礎上,按照建筑功能特點制定出合理的設計方案。

        2.2合理選擇電源啟動設備

        通常情況下,而高強度氣體放電燈鎮(zhèn)流器其額定功率為15%,熒光燈電感鎮(zhèn)流器其功率為熒光燈功率的20%,電子鎮(zhèn)流感器耗能僅為10%。因此,從以上數(shù)據(jù)中可以看出,在建筑電氣照明節(jié)能技術應用構成中,將電子鎮(zhèn)流器與氣體放電光源結合起來,可以達到最優(yōu)的節(jié)能效果。

        2.3提升照明系統(tǒng)功率因數(shù)

        照明系統(tǒng)中會用到變壓器、發(fā)電機等用電設備,這些用電設備在使用過程中會產生無功功率,產生很多不必要的能源消耗,這種情況下,為了減少產生無功功率,通常會利用提升用電設備功率因數(shù)的方法,例如將一定的電子鎮(zhèn)流器設置在熒光燈具上,將電容器增設到變壓器上,這種手段的應用往往可以起到很好的提高功率因數(shù)的效果,從而有效實現(xiàn)用電器節(jié)能的目標。此外,對于那些電容比較大同時使用功率并不高的用電設備來說,可以利用單獨處理方式實現(xiàn)無功功率補償。

        2.4推廣高光效燈具的使用

        在建筑照明設計過程中,使用合理的燈具可以有效減少能源消耗,具體來說,燈具選擇應該按照建筑實際照明需求、采光效果進行選擇,不僅要滿足光照效果,同時還要發(fā)揮出節(jié)能減排的效果,同時,燈具的使用年限、質量及操作性等也要有保障。在選擇燈具的過程中,通??梢詮囊韵聨追矫孢M行考慮:①高度較低的建筑中可以利用熒光燈,不僅可以充分利用自然光,同時利用熒光燈也可以充分滿足室內照明需求;②高度較高的建筑中可以選用發(fā)光二極管,發(fā)光二極管不僅照明效果好,同時穩(wěn)定性也比較高、使用壽命較長,當前在很多室外建筑中得到了廣泛應用。

        表1 作業(yè)面相鄰周圍照度

        2.5照明設計控制

        現(xiàn)階段建筑照明系統(tǒng)的自動控制有兩種形式:①采用專業(yè)的分布式總線型智能照明控制系統(tǒng),這種控制方式具有控制功能強、結構簡單、可靠性與可擴展性好等特點,因此應用更為廣泛。②將照明系統(tǒng)和建筑物內空調系統(tǒng),給排水系統(tǒng)等設備包含在一起,這種控制形式采用直接數(shù)字控制器(DDC)進行監(jiān)控,直接數(shù)字控制器通過控制供電回路中接觸器的分合,從而控制供電回路的通斷,實現(xiàn)燈具開關控制。DDC控制方式屬于集中控制方式,這種控制方式功能簡單、可靠性較低,無法實現(xiàn)調光控制。

        超高層建筑樓層多、建筑面積大、各項功能復雜,因此,需要可靠性高的照明控制。智能照明通過設置定時器與人體移動感應器控制,以自動控制為主,手動控制為輔,不僅能讓建筑物照明管理和設備維護變得更簡單,也更加節(jié)能環(huán)保。

        2.6照明設計的功率密度值限制

        當前一些高層超高層辦公樓及商業(yè)樓照明設計中,經(jīng)常存在無法同時滿足照度標準和功率密度值要求的問題。為了解決這些問題,有必要進行照明設計仿真計算,以達到節(jié)約能源的目的。通常商業(yè)樓照明設計需要按照 《建筑照明設計規(guī)范》進行,該表達混對建筑節(jié)能的規(guī)定重點體現(xiàn)在了LPD值要求上,下表為室內照明設計中作業(yè)面相鄰周圍照度,合理運用作業(yè)面臨近周圍照度進行節(jié)能設計,對于提高視覺舒適度具有重要意義。

        3 電氣照明節(jié)能在實際工程中的應用

        本人在設計五緣灣2013P03地塊時,有在建筑物四周或者在綠化帶上布置光導,地下室平時采光可利用光導,照明節(jié)能效果不錯,下面對其建筑電氣照明節(jié)能設計進行分析。

        3.1光源選擇

        燈光源發(fā)出的光為全色光。所謂全色光,即光譜連續(xù)分布在人眼可見范圍內,視覺不易疲勞。燈光光譜成分中沒有紫外光和紅外光。長期過多接受紫外線,容易引起角膜炎,對晶狀體、視網(wǎng)膜、脈絡膜等造成傷害。紅外線極易被水吸收,過多的紅外線經(jīng)過人眼晶狀體聚集時即被大量吸收,時間過長會引起眼球晶狀體發(fā)生變性,從而導致白內障。故而需要光的色溫貼近自然光。而色溫是用溫度表示光顏色的一種量化指標,人們長期在自然光下生活,人眼對自然光適應性強,視覺效果好。試驗證明:自然光條件下視覺靈敏度高于人工光5~20%以上。普通日光燈的供電頻率為50Hz,表示發(fā)光時每秒亮暗100次,屬于低頻率的頻閃光,會使人眼的調節(jié)器官,如睫狀肌、瞳孔括約肌等處于緊張的調節(jié)狀態(tài),導致視覺疲勞,從而加速青少年近視。如果發(fā)光時的供電頻率提高到數(shù)百赫茲以上,或成直流供電,人眼即不會有頻閃感覺,也不會造成視力傷害,這種光稱為無頻閃光。節(jié)能燈、LED、射燈、筒燈、亮化工程、路燈等節(jié)能燈產品均為本工程可選擇的光源照明產品。

        3.2照明燈具選擇

        選擇照明燈具時必須保證在安全的條件下進行,同時還要將防火、防爆及防觸電等相關處理工作做好,以保證不會對人員帶來危險。同時,還要盡量提升照明燈具的節(jié)能效率,本工程在注重場所環(huán)境與配光相協(xié)調的條件下選擇高效節(jié)能燈具,綜合考慮的燈具的經(jīng)濟性、能源使用及裝飾性等內容,景觀照明、道路照明及庭院照明等分別利用細管徑熒光燈、金屬鹵化物燈具及緊湊型熒光燈,立面外觀利用金屬鹵化物燈或高壓鈉等照明,立面利用細管熒光燈照明,輪廓利用發(fā)光二極管或燈帶照明。

        3.3效果

        該工程在電氣照明節(jié)能設計中,嚴格結合相關規(guī)定,按照有效方法整合工程與電氣照明系統(tǒng),不僅充分保證了建筑工程與用電設備的安全性,同時電能節(jié)約目標也得到了實現(xiàn)。

        4 結語

        綜上所述,隨著高科技的快速發(fā)展,從當前的社會發(fā)展形勢來看,如果繼續(xù)大量開發(fā)和利用能源,很快現(xiàn)有的能源就會消失殆盡,因此我們必須意識到采用節(jié)能技術的重要性,大力提倡節(jié)能減排,這樣才能推動我國各方面事業(yè)不斷發(fā)展。然而當前建筑電氣照明節(jié)能效果并不好,從整體上來看,我國建筑節(jié)能尚處于發(fā)展初期,這種情況下,在建筑電氣節(jié)能設計中必須科學選擇節(jié)能設備,利用先進的設計技術,嚴格按照節(jié)能標準進行設計,為人們營造出安全、健康、舒適的工作、居住空間。

        [1]張文才,金麗萍,王建華.建筑電氣節(jié)能技術與方案若干問題的探討工程師與制造商伙伴們的觀點[J].電氣應用,2012,18:14~17.

        [2]楊 超.建筑電氣照明節(jié)能設計思路與具體實踐方案研究[J].低碳世界,2016,13:127~128.

        [3]《全國民用建筑工程設計技術措施》(電氣)(2009).

        [4]《民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ16-2008).

        [5]《建筑照明設計標準》(GB50034-2013).

        [6]照明設計手冊(第二版).

        TU113.6

        A

        2095-2066(2016)26-0193-02

        2016-8-30

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