刘彦
北京清美道合规划设计院有限公司 北京 100192
摘要:当今社会,建筑节能环保已经成为必然趋势,对于建筑节能设计而言,电气照明系统节能设计十分必要,其不仅可以降低照明系统能耗,同时也能够减少建筑整体能耗。基于此,本文就建筑电气照明系统节能设计展开研究,首先阐述了节能设计的必要性,其次对总结了节能设计原则,最后提出来一些措施,以期能够为建筑节能设计工作提供有价值的参考。
关键词:建筑电气;照明系统;节能设计
随着社会经济的发展,城镇化速度加快,人类生产生活对电能资源越发依赖。当前,我国经济发展速度,人口众多,对于能源资源的消耗量巨大,但是我国的能源资源比较短缺,能源资源在利用时普遍存在严重的浪费现象,同时利用率较低。作为当前主要的能源资源,电气能源在社会生产生活各方面都有广泛的应用,要想实现能源节约目的,需要对电气能源进行节能设计,尤其是建筑电气系统。作为建筑电气系统的重要组成部分,电气照明系统节能设计十分重要。
一、建筑电气照明系统节能设计必要性
(一)满足建筑照明需求
照明系统是建筑物的基本功能,其为建筑的所有功能运行提供了坚实的基础,照明系统能够使建筑运输通道保持畅通。同时,有些建筑的照明系统可以作为工艺要求使用,也是一种外在艺术,例如娱乐场所等,都需要利用电气照明系统营造艺术氛围,吸引更多的观众。这些建筑的电气照明系统都需要进行节能设计,使建筑电气照明系统能够持续为其提供充足高效的电力照明需求[1]。
(二)节约能源消耗
建筑照明节能设计时,设计人员需要明确建筑内部照明系统与建筑物功能之间的关系,通过高效的节能设计改进、删除与建筑物功能发挥无关的照明系统,例如变压器损耗等。通过对整个建筑物电气系统综合全面考虑降低不必要的能源浪费,这样能够减少大量的能源损耗问题,实现节约能源消耗的目的。
(三)提高经济效益
我国是能源消耗大国,对能源的需求量巨大,这就导致其在建筑照明系统节能设计方面的需求也更加迫切,要求也更高,高效的节能设计可以提高企业的经济效益,迅速回收由于过高的节能投资导致的成本损失。
二、建筑电气照明系统节能设计原则
(一)适用性
建筑电气照明系统的适用性较好,这是由于其能够满足人的主体使用需求。给予用电设施有效负荷容量满足的基础上,通过对供配电方案的优化可以合理利用电能。同时,可以在做好节能时不会对照明系统整体功能产生影响。就当前电气照明系统节能设计而言,其不仅需要确保照明亮度、色度以及显色性,同时还需要确保建筑照明环境舒适。
(二)节能性
在节能方案设计过程中,先要明确建筑物具体的能量消耗和建筑物实际使用之间的关系,之后在此基础上制定好节能措施,例如可以降低电气设备本身的能耗、变电器能耗等。节能设计时,可以应用先进调光技术来减少电耗,在经济合理和功能齐全的情况下能够实现全面发展。
(三)经济性
在资源节约型社会要求下,当前的建筑电气照明系统设计要符合经济性原则,其不仅可以保证能源节约,同时也能够降低能耗,进而实现可持续发展。但是,在设计照明系统时,不仅要考虑投资成本,也需要考虑长远利益。因此,需要科学选择节能设备以及节能材料,尽量能够在最少投资的基础上获取更多收益。节能设计时,由于节能设计会导致投资成本增加,但是可以通过后期节能实现收益回本,甚至获得更大的收益[2]。
(四)重点性
建筑电气照明系统设计本身比较复杂,其需要遵循要求的标准和原则,根据建筑物特征、功能和经济利益需求要尽量避免出现无作用的能耗,确定建筑电气照明系统在设计中的重点,进而针对重点工作进行一系列的节能设计和相关工作。若是特殊场合,例如公共场所、娱乐场所等对于建筑物照明系统的要求更高,需要根据场所要求进行节能设计,围绕建筑物的重点要求进行节能设计,例如住宅需要避免过度光亮,在保证节能的同时要确保光源温暖[3-6]。
三、建筑电气照明系统节能设计措施
(一)选择高光效光源
建筑物中,各个区域所设置的照明设施都是根据其本身特点一级使用情况确定的。在选择光源时,要想达到节能目的,需要选择高光效光源,综合考虑光效、色温、显色指数、光源寿命以及价格等因素。其中,光效主要就是单位功率灯具发出的光的量。照明会消耗电能,为了降低能耗需要增强光效。当前,随着节能灯技术研究的深入,节能灯具发光效率提升,越来越多具有较好光色的节能灯进入市场中,逐渐代替白炽灯广泛使用,节省了大量电力能源[7-9]。
如表1所示,各种光源参数不同,不同场合选择的光源不同。例如,办公室、会议室、教室等场所可以选用T8、T5光源;生产车间、体育场等场所可以选用金属卤化物灯、高压钠灯等。若是室内空间比值小,可以选择宽配光灯具,若是室内空间比值大,则选择使用窄配光灯具,可以大大提高灯具的利用率,降低光损耗,充分利用电能。
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(二)合理布置光源点
照明系统节能设计时,需要高效利用自然光源。根据建筑物采光标准确定采光方式,将自然采光与照明结合起来,在室内引入自然光,使建筑物能够得到更多的自然光,这样能够降低照明电能消耗。选择光源时,可以使用细管、紧凑类的荧光灯。在大型商场等场所可以悬挂高压钠灯等[10]。布置光源时,在照明需求满足基础上合理布置光源点的数量。
电气照明节能设计时,根据各种建筑照度实际需求,通过公式计算,确保灯具布置科学,进而实现节能降耗目的。一般情况下,建筑工程的照度计算主要采用系数法和逐点计算法进行计算。通过计算照度,适当增加建筑窗体面积,或是采用钢化玻璃作为墙壁,安装太阳光能反射板等,引入室外自然光。
(三)改进灯控方式
根据照明特征在电路中加入切能型开关,分区控制灯光。使用调光开关控制卧室、客房等区域的床头灯。公共场所和室外可以选择程序控制、声控开关等控制灯具,也能够达到节能目的。例如,在商场等公共场所使用电子镇流器,其电能利用率较高,可以达到节电目的。另外,可以充分利用日光,按照光传感器检测日光亮,对靠窗照明灯具进行控制,自动调节亮度。同时,利用定时器对灯具开关和亮度调节进行控制。在对照明灯具需求量进行计算时,需要估算维修系数,进而了解光源和灯具由于各种原因导致的效率下降程度。对于大型商场的出售柜台亮度需求,可以采取局部照明方式改变亮度,增加商品色彩度。
(四)应用智控技术
一般情况下,建筑电气照明系统的线路比较多,电缆交错运行,导致功率消耗大大增加。对此,需要采取技术措施降低线路损耗。在对建筑物照明系统负荷容量进行分析计算时,需要确定供电距离和分布,按照建筑物设备用电特征对供配电系统进行合理设置,使线路整体操作更加便利。在设计变配电所时,需要尽量与用电负荷中心靠近,不仅能够缩短配电距离,也能够避免线路损耗。在照明系统中,利用智能照明系统可以控制光源,达到节能降耗目的[11]。智能控制系统是综合性系统,其将数字控制和网络技术结合起来,其中包括的模块较多,利用该系统能够有效控制照明,有利于开展照明系统维护保养工作,进而降低电能消耗和成本。
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图1 智能照明控制
结束语:
综上所述,建筑电气照明系统节能设计具有较大的发展潜力,随着科技的进步,节能技术会逐渐增多,而通过节能设计,我国的电力能源节约效果也十分显著。在开展节能设计时,需要遵循设计原则,引进先进的节能技术和灯具,选择科学的照明方式,节约更多电能,实现绿色建筑。
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