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摘要:改革开放以来,随着我国经济的高速发展,建筑工程项目呈爆炸式的增长,电气照明系统的节能设计是当今社会构建低碳、环保、节能生活的必然趋势,其对于设计人员提出了较高的要求。设计人员不仅需要满足建筑电气照明的要求,还要降低照明系统的能耗,尽可能达到节能降耗的目的。
关键词:建筑;电气照明;节能设计
引言
我国城市化建设发展速度不断加快,有效推动了我国建筑产业的快速发展的同时,可持续发展和节约型社会的建设成为目前人们所需要处理的难题。我国的发电总量中,照明占据了10%~12%左右,并且大多数的照明都为低效照明,照明节能具有极大的发展空间。照明节能不仅具备节能和优化环境的功能,而且能有效减缓用电高峰与用电供需冲突的问题。
1建筑电气照明节能设计的重要性
在建筑电气施工中,照明是建筑物中重要的基础设施之一,为了保障照明工程在实际施工的有效建成,需要提高照明的设计能力,根据建筑物电气设备要求做出相应的调整。同时,照明的电机设备不仅仅是用来采光,而是提升整个设计风格。部分建筑物在电气节能设计过程中,采用的设计方法是无论白天还是夜晚,都是通过照明来调节整个室内外的氛围,但在独特的设计过程中,可能会对电力资源造成大量消耗,不合理的电气照明节能要求影响整个节能环保的有效实施。为了合理地运用建筑电气设备,避免长时间的能源消耗,需要对设计人员加强节能环保的理念认知,从而在电气照明设备的使用过程中,能够对节能照明设备进行充分的利用。
2建筑电气照明节能设计措施
2.1注重变压器的合理选择
在电路当中,变压器属于基本组成元件,作用较大,可以说,选择变压器这一方面工作对系统照明整体质量可以产生直接影响。在设计实践中,为了将节能方面的要求凸显出来,应当先对变压器实际运动方式予以充分了解,确保在实际工作当中尽量减少由于型号方面问题所致电能损耗情况出现的问题。变压器损耗电能原因,通常与电路内部存在着冲击性的负荷有着密切关系,极易导致电能损耗较大。那么,为达到良好节能效果,设计者在设计该变压器时,就应当确保它处于电路内部能够实现自由投切操作,为电路系统安全稳定地运行提供保障,不但可保证照明质量,还可达到良好节能效果。为确保变压器的损耗能够降低,若容量相对较大,变压器应设多个,并且合理分配,将变压器实际数量减少,选定较大容量的变压器。
2.2进行合理的照明控制
不同类别的建筑对照明功能的需求是大不相同的,要想从照明控制上达到节能的效果,在建筑电气照明节能设计中,应从照明的功能着手,形成合理的照明控制系统,对功能细分,形成标准化的工作模式。比如:在电影院、商场等公共场所利用集中控制的模式进行照明,在部分建筑楼道中安装声控照明系统,对光源更好的控制,有效实现节能照明,在合理范围内减少电气照明能源的不必要消耗,同时,对于建筑物的不同分类,要结合建筑物的自身特点,按照建筑物的功能性对照明控制进行合理化的分区,考虑分区照明的形式分类,进而选择合适的控制手段,多数的建筑物都采用分区照明、集中照明、局部照明等多种照明方式,充分发挥照明的基本功能和特性,致力于打造完整的照明系统。
2.3优先选用高效节能灯具
第一,在高度较低的建筑物当中能够利用荧光灯,充分将自然光的作用发挥出来,进而满足室内的光照需要。第二,在高度较高的建筑物当中,能够利用金属卤化物灯。
此种灯具具备良好的照明效果、使用时间久、具有较高的稳定性,还广泛使用到一部分的室外建筑当中,在较大的场地中、较高的建筑物当中起到比较好的照明效果。第三,在高度较高、维护难度大的建筑物当中,通常利用无极荧光灯来照明。尤其需要关注的是,荧光高压灯与热辐射灯会消耗非常大的能源,在建筑照明当中要尽量不使用。同时,还可以针对照明灯具的反射面进行优化设计。结合大量的实验案例可知,就普通的节能灯而言,其反射面的效率越高,其节能效率也就越高。如果普通节能灯的反射面效率可以提高10K,则灯具整体的使用效果也会得到大幅提升。此外,还可以根据照明系统的使用场所选择合适的灯具。针对照明要求较高的场所进行设计时,可以选择一些材质为高压钠的照明灯具,这类灯具不仅造价相对较低,同时光面反射效果也相对较好。
2.4照明配电系统设计
在照明配电系统设计上,应选取照明负荷中心靠近电源侧位置进行照明配电箱的布设与安装,能够有效降低线路损耗。在变压器设置上,应优先选取铜芯变压器,其绕组的阻值较小,并在负荷较大的情况下尽量选取多台小容量变压器布设,实现负荷的合理分配。在功率因数设计上,应关注变压器、发电机运行过程中产生的无功功率,选取电子镇流器增设在灯具处、选取电容器增设在变压器上,通过提高设备的功率因数实现节能目标。其中在镇流器选取上,对于荧光灯应将其电子镇流器的功耗控制在灯具额定功耗的10%左右,对于高强度气体放电灯则需将镇流器功耗控制在额定功率的10%左右,配合有效措施抑制高次谐波,起到有效节电效果;针对气体放电灯进行补偿电容设计时,应将补偿后灯具的功率因数控制在0.9以上;针对功率大于1500W的高强度气体放电灯,通常其额定电压应为380V,而照明光源的电源电压应为220V,因此倘若发现电压偏差较大时,还应增设自动稳压装置。在电流控制上,应将各照明单相分支回路电流控制在16A以内,确保连接光源数量不超过25个,且不能将照明灯与电源插座接到同一分支回路上,在使用I类灯具时还需保障其外漏可导电部位实现可靠接地。
2.5减少线路损耗,选用智能控制技术
通常,建筑物电气照明系统线路繁多,电缆交错在一起,必然会使功率消耗增加,因此,必须采取相应的技术措施减少线路的损耗。在分析及计算建筑物照明系统负荷容量的基础上,明确供电的距离及分布,根据建筑物内设备的用电特点合理设置供配电系统,使整个线路系统简单可靠、操作方便。在变配电所的设计上,应当使其尽量靠近用电负荷的中心,这样可以有效缩短配电半径,减少线路的损耗。在整个照明系统中,通过充分运用智能照明系统,能够对光源进行相应的控制。在节能控制开关的选择上,利用智能控制技术,可以实现节能降耗的目的,例如智能控制型、声控型、红外感应型、光感应型等,通过不同的开关控制方式而达到节能效果。智能控制系统作为一项综合性系统,将网络技术与数字控制系统有机结合,包含了多个模块。运用智能控制技术可以对照明进行有效的控制,有助于照明系统维护工作的开展,从而节约电能与成本。
2.6完善光源配置
首先应该最大程度使用天然光源。在建筑照明中,有两种使用自然光的方法:①经过和土木工程的合作,完善建筑门窗设计,将自然光源引进室内照明,如:普通天窗照明、侧窗照明等;②利用有关的控制体系,把自然光源通过反射和折射后,传送到需要照明的地方。其次,光源应合理配置。建筑工程具有结构多样化特点,空间分布也具有一定不同,进行电气照明节能设计时,应该保证光源合理配置,并且对其颜色、亮度、大小等进行充分考虑,并且应该考虑到使用的环境温度、电压波动、空调状况、投资运行费用等各项因素。
结语
节能是未来电气照明系统长期把握的一项长远举措,在建筑电气照明系统的节能设计上,通过把握设计原则,选择合理的照明方式、先进的设计技术等手段,可以最大限度地节约电能,构建绿色生态工程。
参考文献
[1]贺伟.建筑电气照明系统的节能设计分析[J].居业,2019(12):62-63.
[2]张梦娇.建筑电气节能设计及照明节能设计[J].住宅与房地产,2019(22):75.