辽宁宏城建筑规划设计院 124000
摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的建筑电气行业的发展也有了改善。据产业信息网统计,2018年我国建筑节能行业产值突破1675亿元,建筑节能材料、建筑新能源在我国建筑节能产品结构中分别占比63.83%和3.26%。通常民用建筑的照明用电量约占总用电量的15%~25%,仅次于空调用电,因此应秉持环保理念推进建筑电气照明系统的节能设计,实现节能降耗目标。
关键词:建筑电气照明;节能设计;研究
引言
伴随国内社会经济的飞速增长,国民在建筑供电量方面的需求量也日益提升。通过推广应用电力能源,极大地方便了人类的工程建设与日常生活,明显改善了在使用建筑过程中的整体舒适感。但是,这样却会消耗更多的电量,而有悖于当前国内大力倡导的可持续发展政策方针。所以,针对建筑工程,很有必要进行节能优化设计,如电气、照明等方面的优化改善,以此来满足当今社会在环保节能方面提出的要求。基于此,本文主要围绕着建筑电气的节能设计与照明节能化设计开展深入研究,期望能够为今后此方面的设计实践工作提供一定的借鉴与指导。
1电气照明概述
电气照明技术是一门基础性较强的综合技术,设计了多项学科知识,其中包含了光学、电学、建筑学、生理学等,同时还包括了一部分不同的基础观点和原理。为了能够有效落实建筑电气照明节能的设计,促进电气照明节能效果的发展,设计人员应该对电气照明的基础概念开展具体分析,并且对其原理进行深入研究,这样才可以真正达到节能降耗的目标。在进行电气照明节能设计的过程中,应该对以下各种因素进行充分考虑:
1.1电光源
结合能量转换原理,光能主要是通过其他形式的能量转换形成的,同时使用这项原理的装置达到的照明效果的设备成为光源。在此其中,光源通常是将电能转化为光能的形式,使其能够满足人们的照明需求,这种光源被叫作电光源。由于科学技术的迅猛发展,电光源的种类也在不断增加,建筑照明的需求不能获得良好满足,同时在安全性、应用寿命等方面都具有极大提升,这对节能环保事业的发展具有重要意义。为此,针对电光源进行研究,寻找更好的节能电气光源,可以有效地促进建筑电气照明节能技术的进程。
1.2灯具
灯具的主要功能是保护和固定所有的电光源元件和电源连接的线路附件,并且灯具还拥有透光、分布光源和改变光源分布的功能,为此,开展有关灯具选择与灯具特点的研究同样极其重要。
1.3电力光源综合能效评价方式
从能耗层面来说,电力光源对光效和使用寿命具有更严格的要求。高光效可以提高电光源的能量转换效率,这主要是因为发光效率行程的影响,而发光效率和电光源的能量转换作用形成正比。但是光效越高,通常使用寿命越短,在应用时必须不断更换,才能确保照明需求获得满足。为此,在对电光源进行综合能效评价的过程中,不但要提高光效,并且还应该考虑电光源的使用寿命,才能有效提高电光源的节能降耗效果。
2建筑电气照明节能设计的研究
2.1照明方案设计
基于《建筑照明设计标准》(GB50034—2013)进行照明方案的设计,结合建筑结构特征、功能设计要求,保障照明节能设计符合相关行业标准与建筑实际情况。同时,照明方案的设计应坚持实用性原则,切实满足建筑的实际照明需要。以不同房间类型作为照明方案设计标准,针对安装有空调的房间,应采用一般照明+局部照明+混合照明模式,既保障空调的运行效能,同时也满足室内照明要求;针对采光效果良好、室内装修用色较浅的房间,则应注重实现自然光的充分利用,配合局部照明等模式,起到节能减排作用。
在照度标准设计上,同样应以《建筑照明设计标准》(GB50034—2013)作为参考依据,结合建筑类型、工作区域用途的差异进行照度标准值、照明功率密度值的设计,并根据工程实际情况作出适当调整、实现电气照明合理布局,最大限度减少能源浪费问题。以该建筑项目为例,建筑一层服务大厅面积为160m2,选用10盏单管20W四管T8型LED灯,功率密度值的计算结果为5W每平方米;二层办公区域面积为60m2,选用9盏格栅灯(内置单管20W双管T8型LED灯),功率密度值的计算结果为6W每平方米;二层高档卫生间面积为25m2,选用3只功率为20W的防水T8型LED灯,功率密度值的计算结果为2.4W每平方米。
2.2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LED灯散热上,应优先选取散热效率高的材料,减小光衰,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,应尽量减小变压器、发电机运行过程中产生的无功功率,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LED灯,选用新材料的灯珠。额定功耗控制在7%左右,荧光灯在镇流器选取上,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。
2.3重视电动机的节能优化
在建筑物内部,电动机发挥着十分重要的作用。所以,在电气节能化设计当中,电动机应当属于主要设备。电动机的合理化选用,对于建筑内部电气节能化整体设计效果可起到积极作用。针对小功率灯具,应当着重研究该电动机实际运行效果。那么,对于民用类建筑,风机与水泵式电动机,属于整体系统运行当中核心动力负荷,节能潜力及空间相对较大。水泵式电动锯,应当结合运行过程中可能会出现最大的负荷,进行配置容量选择,保障水泵运行特性为转速、流量成正比,轴功率及转速的立方呈正比、转速与扬程的平方呈正比。流量在减少一半后,需要以调速法将电动机实际转速降至一半,而此时电动机轴功率为额定功率1/8,针对所需变流量的运行水泵,应当借助调速处理技术,将能耗降低。变频调速,属于现阶段高效能调速措施之一,能够在维持正常的转差率情况下,达到无级调速运行效果。而在低速运行期间,电动机所输出的最大转矩恒定不变,可达到良好节能降耗设计效果。同时,对电动机实施节能优化,也可从软起动装置的选用方面着手。软起动装置基本特点:针对晶闸管的导通角条件,其主要是依据起动的实现实施有效调节,属于电压调控最佳手段,可保证线路平稳启动,为后期运行安全提供保障。其中的软起动装置,具备测速反馈的功能,可对反馈信息数据执行相应的控制操作,在负载变化的条件下合理调整转速,这在电压较高稳定性要求场合当中,节能效果较为显著。
结语
综上所述,中国属于资源紧缺国家,政府机构在倡导节约型社会,拯救经济的发展的过程中,节能电气照明、电气设计是极其重要的发展潜力。专业设计人士应该重视绿色照明节的重要性和将来的发展空间,利用一些节能策略与优秀的设计开展电气照明节能设计工作,在建筑工程中有效应用节能理念,促进资源的使用效率,以此来获得自身的可持续发展。
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