刍议建筑电气照明节能设计论文_丁均杰

刍议建筑电气照明节能设计论文_丁均杰

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摘要:社会主义经济的高速发展和科学技术的持续进步加大了能源的消耗,虽然我国是个地域辽阔的资源大国,但是相较于众多发达国家,我国的人均资源利用率仍处于较低的水平。电气照明要将电能转化为光能需要使用大量煤炭、是有天然气等不可再生资源,在能源日益短缺的背景下,过量的能源耗费对我国的资源总量储备十分不利。因此,在建筑中的电气照明节能化越来越成为人们关注的热点,人们对电气节能化的需求与日俱增。为了紧跟时代的步伐,实现可持续发展的目标,电气设计人员必须高度重视建筑电气照明节能设计,以此来减少能源的浪费,建设绿色型、环保型建筑,最终达成环境保护的目的。基于此,本文通过对建筑电气照明节能设计的重要性、原则入手,提出几点针对电气照明节能设计的措施。

关键词:建筑;电气照明;节能;设计

城市基础建设的日益完善,人民越来越追求高质量的生活水平,对能源的需求逐年上升,其中,用电量不断提高,电气照明技术的进一步发展,使得建筑电气照明能耗占国家总能耗的比重越来越高,约占全国总能耗的12%一20%。尤其是一些营业性楼房和商业大厦的照明负荷远超空调负荷排在首位,某些没有空调的楼房建筑的照明负荷甚至占建筑总耗电量的三分之二以上,与此同时,能源供求矛盾突出的问题也成为了一个棘手的社会问题。电气照明是一种通过人工设备把电能转化为光能的人工照明技术。在黑暗的环境中,电气照明能够使得人们的学习、工作和生活不受影响。因此,随着社会的高速发展和国家的进步,现今节能化的电气照明已经成为了照明技术发展方向。电气照明的节能不仅前景广阔、潜力无限,还将带来巨大的社会效益和经济效益。

1 建筑电气照明节能的重要性

社会主义经济的高速腾飞和城市化步伐的日益加快,人们对建筑工程的使用价值提出了更高的要求。我国虽然资源丰富,但是众多的人口也使得我国人均资源占有量低。在我国能源总耗中,建筑行业的耗能就占了一半以上,资源的匮乏和巨大的耗能之间的矛盾日益突出。而建筑的电气照明设备在建筑工程中的能耗比重较大,相关技术人员必须意识到要想降低建筑工程的整体能耗,建设绿色环保型节能建筑,必须从电气照明设备入手,只有采取合理可行的措施实现电气照明的节能化,才能有效的降低整个建筑工程的能源消耗。

2 建筑电气照明节能设计的原则

2.1 节能原则

只有遵守建筑工程中电气照明的合理化,标准化原则,才能最大程度的实现建筑电气照明的节能性,科学地降低建筑的用电能耗,从而达到建设绿色环保型建筑的目标。

2.2 功能原则

内部的亮度如通道照明、房间照明等是建筑照明系统的首要任务,这是保障建筑基本功能发挥的基础。在餐厅建筑中,照明亮度的要求高,场所内鲜明的亮度就要按照餐厅空间结构大小进行适当的调节。在娱乐建筑中,考虑到其用电能耗量大,那么就必须依照电气设备的用电负荷状况来合理设计电气照明系统。因此,照明亮度的设计必须综合考量到建筑的使用功能,还要依据建筑不同的特性设计建筑电气照明设施。

2.3 标准化原则

电气设计人员要有丰富的实践经验和扎实的专业知识,在进行建筑电气照明设计过程中,为了使电气照明节能设计向着规范化、合理化和智能化的方向发展,还要严格按照节能设计标准和照明设计标准的具体要求。

2.4 低耗原则

在电气照明设计过程中,要充分考虑到传输电能线路上的能源损耗与变压器的功率损耗,这些无用能源不仅与建筑工程的使用功能无关,还加大了建筑的能源损耗。因此,在满足建筑工程的使用功能的基础上,对于这些不必要的能源消耗要采取合理有效的措施,这样不仅可以最大程度地节约能源耗费,还能更好地发挥建筑物的实际效用。

2.5 效益原则

建筑电气照明节能设计要在短期内以最节约的投入成本实现最大化的利用率,不能因为一味追求最大程度的节能而额外加大运营成本,还要综合考量建筑企业的自身情况,所在的城市发展情况以及工程性质。

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3 建筑电气照明节能设计措施

3.1 选择适当照明方案

(1)合理选择照明方式。白色墙面的反射系数可达到4/5,为了提高光的利用效率,要依据室内的受光面反射原理,多使用自然采光。此外,要想获取更多的光能量,必须科学分布光源。利用一般照明、局部照明和混合照明等照明方式在标准照度下发挥照明作用。其中以混合照明最佳,按照 1/3—1/5 的照度比可使得工作面与环境差别最大化的缩小。利用多种光源进行混合照明不仅能使得光源达到显色性的需要,还能提高光源的使用效率。

(2)合理选择照度。在照明设计中,过高的照度,对住户的日常生活和工作产生影响,大大增加了电力能源消耗;过低的照度,不仅会对工作人员和住户的视力造成危害,还严重影响着照明设备的使用效率和建筑的使用质量。因此,合理选择照度是电力照明设计中的重要组成部分。按照地点、用途的区别合理选择高、中、低三种标准亮度。为了降低电力能源的消耗,对于高照度要尽可能少使用,多采用中、低的照度。

3.2 选择照明灯具

根据不同类型的场所选择不同的灯具,不同的使用场所,需要采用不一样的灯具。要使眩光反应和光幕反射问题有效减少,满足环境与作业的配光要求,适当分配光源辐射内的光通量,要对灯具进行合理控光。在一般的情况下,灯具效率在通常状态下能够提升20%—50%。但如果灯具、光源、玻璃和墙壁不常清洁,那么本身的反射率与透光率都会大幅度地下降,因为如果灯具与光源严重积尘,那么会使照度明显降低,而定期清洁灯具、光源、玻璃和墙壁能够发挥出光源的发光效果。依照环境光源分布及眩光的限制,合理选择照明灯具,还要对灯具的效率进行充分的考虑,而拥有高光效果的灯具使用效果更佳。要使照明的效率更好地发挥,合理的照明器的反射面设计必不可少。

3.3 充分利用自然光源

为了提高自然光源的利用效率,电气设计人员在建筑工程照明设计时应与建筑施工的专业人员进行协商、配合,这样就能从建筑结构方面充分获取自然光源。比如想要从屋顶和天井空间进行采光,就可以在屋顶位置开一个大面积天窗。还可以通过导光管、光导纤维和棱镜组反射等高新技术加大天然光的使用效率。

3.4 充分利用间接光源

照度的增加可以提高电力能源的使用效率,这可以通过提高室内反射面的反射光量来实现。例如使用高反射系数的墙面装饰材料,设置全反射的镜面,还可以通过地面、墙面和屋顶的反射面成为间接光源来提高照度。

3.5 照明系统节能控制方式的改善

自动控制和手动控制是灯具控制的两种方式,光电照明控制、红外遥控开关、智能照明控制系统和中央控制系统是灯具自动控制的方式;采用节电控制器、定时开关和调光开关等多类型的节电开关,再加上为了分区控制灯光而合理增设照明开关点是灯具手动控制的方式。按照施工现场的实际需求选择适当的灯具控制方式能达到节电节能的最终目的。

3.6 合理选择和设置导线

线路的损耗与导线材质、导线截面面积以及供电方式有关,在导线设置过程中,合理设置导线的长度,缩短供电线路距离,在负荷中心设置变压器。负荷量小的工程可以采用铝芯线,负荷量大的工程可以使用铜芯线。在实际施工过程中,导线合理的选购必须对照明负荷进行准确计算。避免过大的线路电阻造成较高的线路损耗和不合理的导线截面。但假使导线截面面积过小,负荷就会过大,损害照明线路;若导线截面面积过大,就会造成导线材质的过度耗费。

3.7 节能化的照明供电系统

为了实现节能降耗的目的,必须在照明供电线路上降低电能的损耗,设计合理的照明供电系统,配电级数不能过多,规划较高可行性的供配电系统。配电级数在同一电压等级的情况下,高压不能多于两级,低压则不能多于三级,而三级负荷不能超过四级。单相照明分支回路连接的光源不应多于25盏,电流不能大于16A;连接组合灯具的光源不应多于60盏,电流不能大于25A;而连接高强度气体放电灯的照明单相分支回路,其回路电流不能大于30A。

3.8加强日常照明维护

如果不经常清洁灯具、光源、玻璃和墙壁,那么灯具与光源就会累积大量污垢,与正常光通量相比,它的光通量则会降低一半,就会造成电能的过度浪费,最终严重影响建筑物的使用价值。因此,加强对灯具与光源的清洁与维护势在必行。

3.9积极推广使用新型光源

被誉为“绿色光源”的发光二极管(LED)的快速发展使得发光光纤在市面上进一步推广,发光光纤与LED光源结合广泛运用在室内装饰、建筑物立面装饰和水下装饰中。太阳能灯具则可以使用在室外照明中。相较于铜灯亮度的白炽灯,可达200lm/W理论发光光效的白光LED的电能耗费大约节省了4/5,其节能省电的效果可见一斑。

4 结束语

为了保障人们日常的生活和工作,确保住户的身体健康,提升居民使用的舒适度,发挥节能省电的效果,电气设计人员必须按照节能标准和设计标准进行建筑电气照明节能设计,从源头上做到对能源进行高效率的应用。目前我国的建筑电气照明节能还处于较低的层次,只有利用国内外先进科学的技术,丰富的理论成功和实践经验,才能做到最佳的建筑电气照明节能设计,推动建筑朝着生态化绿色化的方向迈进。

参考文献

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[3]李蔚,陈车.谈建筑电气节能技术的设计应用[J].武汉勘察设计,2012(2):105.

论文作者:丁均杰

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期

论文发表时间:2018/2/28

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