建筑电气照明节能的优化设计解析

发表时间:2021/3/25   来源:《中国电业》2021年1期   作者:敖祎典
[导读] 在社会不断进步和发展的背景下,节能减排是中国能源发展的基本国策
        敖祎典
        武汉和创建筑工程设计有限公司 湖北省武汉市430075
        
        摘要:在社会不断进步和发展的背景下,节能减排是中国能源发展的基本国策。制约我国长期发展的重要瓶颈表现在资源和环境的压力上,而重要的解决之道表现在需求侧的节能降耗。因此,作为电气工程设计师,应准确把握建筑电气照明系统技术要点,全面提升建筑电气照明系统节能。
        关键词:建筑电气照明系统;节能优化设计;技术要点
        引言
        在城市化进程不断延伸的背景下,我国能源资源的消耗量始终处于不断增长的状态,这一问题对生态环境建设产生了不利的影响,难以从根本上提升我国的社会经济水平。在建筑工程项目实施过程中,存在最大电能消耗的就是电气照明,针对这一现象,设计者必须秉承节能设计理念,科学设计建筑工程项目电气照明,在满足照明需求的同时,有效缓解供电方面的压力,顺利实现建筑工程项目建设中的绿色发展目标,从根本上减少能源和资源的消耗。
        1建筑电气照明概念
        电气照明是一种人工照明,自身的优势具体体现在安全经济、容易调节控制、灯光照明光度稳定等方面,也是目前现代人工照明之中运用最为宽泛的一类照明方式。建筑电气照明系统主要涉及光源显色性、光源显色指数、照度、亮度、光强与光通量等。依据实际情况选择适宜的照明方式,显著改善照明质量、提升经济效益、能源节约。在选择照明方式时主要遵照以下原则:(1)在不适宜装设局部照明或者是混合照明不科学的情况下,适宜使用普通照明。(2)若某一个工作区域要求普通照明度,可以选择运用分区普通照明。(3)针对照明标准相对较高、工位密度不大,且单独装设普通照明不科学的位置,适宜采用混合照明。(4)在一个工作区域内不能仅装设局部照明。
        2建筑电气照明系统节能设计中的问题
        (1)电压波动导致较大损耗。如系统的平均电压升压超过4%,则荧光灯的寿命就会缩短一半左右。所以,建筑照明系统如产生明显的电压波动,则会缩短系统寿命,且电压波动还会增加供电线路运行中的电能损耗。若想解决上述问题,就需合理选择灯具。(2)系统运行功率因数较低。荧光灯和金属卤化物灯具会降低照明系统的功率因数,使线路上产生较大的损耗。设计人员为有效解决该类问题,需要在系统中合理设置无功补偿功率,但是该处理方式也会增大建筑照明系统的建设和使用成本。
        3建筑电气照明节能设计
        3.1合理选择照明设计方案
        针对工程而言,必须严格按照建筑电气照明节能设计的相关标准选择合理的设计方案,确保所选择的照明设计方案具有较强的经济性,符合本工程的项目实际。例如,通过规划不同的证明类型,选择合理的照明组合系统,严格控制用电照明指标。通过不同的光源,实现建筑对照明度的需要。另外,在工程室内屋顶及墙面装饰中,所选择的建筑材料建议为浅色系,如此可以对自然光线形成反射性的作用,合理利用自然光源。如果对照明没有较高的需求,则应调整照明度。
        3.2优先选用节能灯具,合理选择高效光源
        节能灯具的优化选用是开展建筑照明节能设计的要点之一,设计人员在进行实际设计的过程中谨慎考虑,针对不同的功能间配置相应的节能灯,并在整体的照明方案设计中纳入节能的内容,以此有效防止由于灯具选择不合理而产生能耗过多的问题,达到优化建筑照明节能设计的效果。随着照明技术的技术不断发展,LED灯(发光二极管)以其高光效、故障较少等优点逐渐成为市场的主流产品。

在我国各类型的建筑中,有着极大的照明需求,所以照明灯具的数量较多,若是能全部使用节能的灯具,便能够有效实现经济效益的提升。光源是照明系统中的重要组成部分,光源的质量与匹配度对于照明系统实际运行效果有直接的影响。因此设计人员在进行光源选择的过程中要对影响光源应用效果的各方面因素进行综合考虑,包括工程实际情况、用户照明需求以及光源使用场所等。设计人员在保障光源的启动时间以及照度要求外,要从性价比、运行质量以及使用年限等多方面内容入手,对于光源进行合理选择。在设计时若是需要照明的场所对于灯具形式没有特殊要求,同时有着较低的安装高度(小于6米),设计人员可以选择使用T5荧光灯或LED线形灯具。从目前来看,荧光灯本身具有诸多优势,包括性价比高以及寿命长等。在实际使用中应综合各方面情况来考虑采用何种灯具。
        3.3优选气体放电光源设备,减少损耗
        通过对灯控装置实际选择过程中电感镇流器与荧光灯高强气体放电等具体情况的分析,可知电子镇流器的最大优点是具有良好的节电性能,适用于建筑电气照明,可以有效降低照明设备的能耗。通常选用气体放电光源设备,在一定限度上可减少能源损耗,尤其在照明控制方法的选择上,要严格遵守建筑中不同场所的办公功能用电情况和照明用途的原则。照明控制方法:智能控制、单灯控制、双灯控制、多灯控制等。通常在居民楼采用智能控制,宾馆的房间采用单灯控制,汽车、火车候车室等人员密集场所采用多灯控制,保障公共场所的照明质量。
        3.4智能建筑照明工具节能设计
        建筑电气照明节能系统通过合理的应用智能化控制技术,可以有效创新控制管理系统,便利人们的生活,还可以严格落实建筑设计标准,对建筑电气照明设备进行全面的规划和科学的管理,确保这些设备可以在建筑电气照明中发挥重要作用,促进节能效果的稳步提升,有效满足人们对于建筑电气照明的设计需要。采用智能控制的方式对照明系统进行控制可以实现有效节能,在进行控制时,可以采用集中控制、分组控制等多种不同的控制方式。在很多照明控制方式中,应结合实际准确选择,才能提高使用的便利性,提升节能效果。集中控制,例如智能灯光控制系统,灵活性较强,在保证照明充足的同时,可以使灯光系统更具节能效果,性能也非常良好,其具体特点包括:可以以自动的方式对灯光进行定时的打开和关闭;根据照明度要求自动关闭;根据照明度对灯光进行调节并根据不同的场景对模式进行预设;对于楼梯间、走廊灯等都可以自动熄灭开关,这些措施都可以有效减少能源的消耗。
        4节能管理措施
        (1)实行分区照明控制。根据不同工段分区,结合生产需求,控制照明开关做到人在开灯,人走关灯。同一工作区由于进深较大,同一时间段内的自然光照度相差很大。针对这一情况,可在与外玻璃幕墙之间适当位置设置亮度传感器,以便根据同一时间内不同自然光照度控制相应灯具组由内向外逐行或逐个点亮,从而充分利用自然光源。办公室内靠近外窗与内侧灯具分开控制,靠近外窗的灯具可根据照度传感器控制调光。(2)实行分时照明控制。结合生产工艺需求和工作制制定,做到分时控制,如午休时保留低照度照明,夜间加班时提高亮度,以促进生产人员工作效率。(3)值班照明控制。下班后根据值班照明需求、清扫需求或生产监控需求,仅保留少量灯具照明。
        结语
        综上所述,在建筑电气照明系统设计中,设计人员必须结合技术规程、执行标准以及工程建设和施工的要求概况,采取多种措施完善建筑电气照明设计方案。在设计中要首选高效节能灯,设置合理地照明控制系统,以满足节能设计的需求,依据绿色建筑节能的标准和规范,开展建筑照明系统节能设计,推动绿色生态建筑理念的发展与应用,加快环保型城市的前进步伐。
        参考文献
        [1]陈晋康.建筑电气节能设计及照明节能设计方法初探[J].建筑工程技术与设计,2018,(16):4130.
        [2]张鹏.建筑电气照明系统的节能化设计分析[J].建材与装饰,2018,16(52):95-96.
        [3]王朋召.建筑电气节能设计及照明节能设计探讨[J].中国设备工程,2020,(2):237-238.
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