对民用建筑电气工程中照明设计的探讨论文_黄善根

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摘要:首先,我国建筑类型多样,建筑群遍布,建筑照明的耗电量较大。电气照明设计就是在自然采光之余,利用设计师得智慧,让建筑能取得最佳、令人最舒适的照明效果。我国现阶段民用建筑电气照明设计中还存在着诸多问题,常导致照明功效不够,光污染严重、照明设备出现故障等,需要相关设计人员的采取积极有效的应对措施,提高电气照明的设计水平。鉴于此,本文主要分析民用建筑电气工程中照明设计。

关键词:民用建筑;电气工程;照明设计

电力作为重要的二次能源得到了广泛的应用,也是我国能源消耗的主要组成部分。节约资源、保护环境是 21 世纪许多国家的战略性发展策略,也是我国长期的发展目标。据有关方面统计,建筑能耗目前占我国一次能源消耗总量的27% 以上,是世界上同纬度国家的 3 倍左右。在民用建筑中,电能的消耗比例大致是:空调用电占到建筑用电的 40%~ 50%,照明用电占15%~25%,成为用电量仅次于制冷空调的重要负荷。

1、建筑电气照明概念

电气照明是一种人工照明,具有灯光稳定、易于控制、调节及安全、经济等优点,是现代人工照明中应用最为广泛的一种照明方式。与电气照明相关的基本概念主要有光通量、光强、照度、亮度、光源显色性、光源显色指数。选择合理的照明方式,对改善照明质量、提高经济效益和节约能源等有重要作用,照明方 式 选 用 原则如下:(1)当不适合装设局部照明或采用混合照明不合理时,宜采用一般照明。(2)当某一工作区需要高于一般照明照度时,可采用分区一般照明。(3)对于照度要求较高,工作位置密度不大,且单独装设一般照明不合理的场所,宜采用混合照明。(4)在一个工作场所内不应只装设局部照明。

2、民用建筑电气工程照明设计的原则

国家的相关部门针对民用建筑的不同配置与不同功能分别制定了相关的设计原则,在对民用建筑电气工程进行照明设计时,必须严格遵守这些原则.进行合理科学的设计,才能将电气照明的功能充分发挥。

2.1、照明设计必须符合实际需求的原则

对民用建筑电气工程进行照明设计的最终目的在于“照明”二字,即满足实际需要,因此在进行设计工作时不但要考虑到照明布置的美观,更应该充分考虑照明的亮度、色温和显色条件以及照明设备的安装安全可靠性。

2.2、照明设计高效益、高质量的原则

在进行照明设计时应遵循低造价高收益的原则,秉承以最小的投人收到最大的效益的观念。更多选用一些高质量的光源与其他照明设备,用发展的眼光对待工程照明设计中涉及到的投资和运行费用。

2.3、照明设计需要力求节能降耗的原则

在进行实际的设计工作时必须依照节能降耗的原则,减少不必要的资源浪费。如果民用建筑电气照明设计的不好,很有可能会浪费大量的电力资源,而目前我国的电力资源又是一种相对缺乏紧张的状态,因此,具体的节能措施包括减少传输电能线路上的有功损耗,采用专业技术降低变压器功率的消耗等。

3、民用建筑电气工程中照明设计

3.1、光源选择

《建筑照明设计标准》(GB 50034—2013)中规定了照明设计时选择光源的条件,可以概括为:①光源的显色性必须满足使用场所功能要求,并且选取的色温要与照度值和环境相适宜;②选择高光效的光源,比如低矮的房间采用稀土三基色荧光灯,高大场所采用金属卤化物灯、高压钠灯;③考虑启动点燃条件、开关频率、使用寿命等因素;④满足功能需要,节能、方便、快捷、美观,做到性价比优。

3.2、照度计算

建筑的功能不同,其照度要求也不同,《建筑照明设计标准》(GB 50034—2013)中第 5 节中规定了各种工作环境的照度标准值,平均照度的计算一般采用利用系数法,设计时要保证最终计算值不低于照度标准值,计算时还应考虑光源光通量衰减,墙面污染和灯具落尘等引起的照度值降低的影响。利用系数法考虑了光源直接投射到工作面上的光通量和经过室内表面相互反射后再投射到工作面上的光通量,适用于灯具均匀布置,墙面和顶棚反射系数较高,空间中无大型设备遮挡的室内一般照明,也可适用于灯具均匀布置的室外照明,计算结果比较准确。采用利用系数法计算平均照度的步骤如图 1 所示。

图1平均照度的计算步骤框图

3.3、优先选用高效节能灯具

合理使用灯具是控制建筑照明能源消耗的关键环节。灯具的选择也应该根据建筑的照明需求和自然采光效果来选择。灯具既要满足良好的光照效果,同时还要具备节能减排的要求。此外,灯具的质量、使用年限、操作性、实用性、经济性等也应当有较好的保障。在进行灯具选择时,从如下方面进行考虑。(1)在较低的建筑中可以采用荧光灯,在充分利用自然光的基础上能充分满足室内的光照需求。(2)对于高度较大的建筑,可以采用金属卤化物灯。这种灯具的照明效果好,使用寿命长,稳定性高,在一些室外建筑中也有广泛的应用,在场地范围较大、高度较高的建筑中能够起到良好的照明和节能减排效果。(3)在一些高度大且维护难度较高的建筑中,一般采用无极荧光灯来进行照明。特别要注意的是,荧光高压灯和热辐射灯的能源消耗量较大,在建筑照明中应当尽量避免使用。

3.4、提高智能照明控制系统利用效率,选择好电源启动设备

通过对信息技术、照明技术、网络基础设施等要素的整合利用,可实现智能照明控制系统的构建。实践中若能将这类系统应用于建筑电气照明方面,可实现对照明设备光照强度、时间导尿管方面的有效调节,避免电能浪费,且能实现对照明设备运行过程的自动化控制,优化这类设备的使用功能。因此,需要在建筑电气照明节能优化设计中提高智能照明控制系统的利用效率。同时,应通过对气体放电光源和电子镇流器相结合方式的考虑,选择好电源启动设备,降低建筑电气照明方面的能耗,高效完成其节能方面的优化设计工作。

3.5、减少变压器损耗

变压器的损耗主要包含铁损和铜损。铁损主要由变压器铁心的涡流损耗及漏磁损耗组成,损耗大小随铁心矽钢片的性能及铁心制造工艺而定。因此,变压器应选用节能型的变压器,以减少铁损。变压器的铜损决定于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小,因而应选用阻值较小的绕组,尽量采用铜芯变压器。另外,为减小变压器损耗,当容量大而需要选用多台变压器时,在合理分配负荷的情况下尽可能减少变压器的台数,选用大容量的变压器。

总之,建筑照明设计是一项系统工作,设计时要充分考虑光源、灯具、显色性、色温、照度等因素,认真分析确定最佳设计方案。在日常工作中,我们要严格遵循设计标准规范,积极学习总结经验,不断提高建筑照明设计的综合水平。

参考文献:

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[5]才越,王宝林.对民用建筑电气工程中照明设计的探讨[J].黑龙江科技信息,2011(03):275.

论文作者:黄善根

论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期

论文发表时间:2019/9/21

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