电气照明节能设计范文

时间:2023-12-14 17:41:46

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电气照明节能设计

篇1

关键词:电气照明;节能;设计

Abstract: electric lighting energy consumption of building energy consumption is one of the important part, in order to be able to effectively reduce energy consumption, they should optimize the building electrical lighting energy saving design. Thus, the analysis building electrical lighting energy saving design of the principle, this paper discusses the electrical lighting energy saving design of the effective measures, have realistic theoretical significance and practical value.

Keywords: electrical lighting; Energy saving; design

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

近年来,建筑能耗不断增加,进一步激化了能源紧张和能源需求高涨的矛盾,这一矛盾凸显了建筑节能的重要性。随着绿色照明工程的推广,绿色照明理念逐渐深入人心,越来越多的建设单位开始重视建筑电气照明节能设计

1 建筑电气照明节能设计原则

合理的电气照明节能设计是降低建筑能耗的重要途径。而为了确保建筑电气照明节能设计的科学性、合理性,就必须遵循一定的节能设计原则。首先,开展建筑电气照明节能设计必须遵循相应的节能设计规范和用能标准,例如,《照明设备合理用电》、《建筑照明设计标准》和《公共建筑节能设计标准》等相关标准规定。其次,倡导绿色照明,建筑电气照明节能设计绿色化。绿色照明不但有利于电气照明节能,还有利于提高人们的生活、学习、工作质量,有益于人们的身心健康。第三,开展建筑电气照明节能设计工作时,需要充分考虑建筑工程的实际情况和经济效益。在设计工作中,不应当为了单纯地实现节能目的而盲目增大投资,加大工程造价,提高运营管理费用。电气照明节能设计所需的工程成本费用,应当能够通过电气照明节能设备的运行逐步回收,真正发挥电气照明节能设计的经济效益。最后,降低无谓的能量消耗是建筑电气照明节能设计的重点内容。在电气照明节能设计时,应当首先诊断出对建筑实际功能影响小或是与建筑实际功能无关的能量消耗,接着采取相应的节能设计措施,降低此部分的能量消耗。

2 建筑电气照明节能优化设计

2.1选择恰当的光源

满足电气照明设施的需求,例如建筑照明的起动时间、色温、照度、显色性等,是建筑电气照明设计的基础。根据建筑电气照明的环境特点,例如建筑的空调使用情况、供电电压波动、建筑内部温度等,综合考虑光源设备的投资成本与运行费用,选用恰当的光源。表1显示了不同光源的平均寿命、色温、光效、显色指数等技术指标。

表1 不同光源的多种技术指标比较

光源种类 平均使用寿命(h) 色温(K) 光效(Lm/W) 显色(Ra)

普通直管型荧光灯 6000-8000 全系列 60-70 60-70

普通照明白炽灯 1000-2000 2400-2900 17-24 96-99

卤钨灯 1500-2000 2800-3300 14-30 95-99

三基色荧光灯 12000-15000 全系列 92-100 80-95

紧凑荧光灯 5000-8000 全系列 43-86 80-85

荧光高压泵灯 5000-10000 3300-4300 32-50 35-40

高频无极灯 40000-80000 3000-4000 65-140 80-85

高压钠灯 12000-23000 1950-2500 23/65/85 65-130

金属卤化物灯 5000-10000 3500-5500 50-130 65-90

由上表可知,不同种类的光源有着不同的技术指标差异,因此不同的建筑场所应当根据实际的使用需求选择恰当的类型的光源。例如,教室、会议室、办公室等内部应当选用三基色的直管型荧光灯。如果灯具的布置高度相对较低,就应当选用功率较小的荧光灯;如果灯具的布置高度相对较高,就应当选用功率较大的管型卤钨灯或金属卤化物灯。布置灯具时,应当才用低能耗的镇流器;供给气体放电灯的配电线路宜在线路或灯具内设置电容补偿,实现节约电能的目的。

2.2选用高效灯具

除装饰需要外,应优先选用直射光通比例高、控光性能合理、反射或透射系数高、配光特性稳定的高效灯具;采用非对称光分布灯具,由于它具有减弱工作区反射眩光的特点,在一定的照度下,能够大大改善视觉条件,因此可获得较高的效能;选用变质速度较慢的材料制成的灯具,如玻璃灯罩、搪瓷反射罩等,以减少光能衰减率;室内灯具效率不应低于70%(装有遮光栅格时,不应低于55%),室外灯具效率不应低于40%(室外投光灯不应低于55%)。

2.3选用合理的照明方式

恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式,当一种光源不能满足照度等要求时,可采用两种以上光源混合照明的方式,这样既提高了光效,又改善了照明质量。在一般工作区域,如果其作业面密度不大,可采用在作业面装设局部照明的方式,减少大面积的增加照明灯具带来的浪费;利用高强度气体放电灯的光通量大的特点采用间接照明的方式,这样避免了照度不均和眩光的问题,又提高了照明质量做到了节能的效果。

2.4合理选择照度标准值

照明设计时,应根据工作、学习等需求确定照度。根据建筑物的级别和每个房间的使用功能不同来合理的确定照度值;根据照明场所的功能要求确定照明功率密度值,并应符合现行国家标准《建筑照明设计标准》GB50034-2004 的规定。

2.5选择合理的照明控制方式

建筑电气照明控制方式设计是电气照明节能设计的重要内容。合理的照明控制不但能够通过光环境的控制有效地划分空间,而且能够提升照明环境的舒适性与节能性。例如在需要使用照明的情况下,才开启照明灯具,有效地减少了无谓的开灯时间、灯具数量和照度,从而实现节能的目的。在开展电气照明控制方式设计时,设计人员应当做好工作。首先,在楼梯、公共走道等公共场所安装自动熄灭开关灯具,减少不必要的能源消耗。其次,有效利用自然光源,根据自然光的射入范围和照度变化等情况,确定照明的方位。根据电气照明的特点,合理地布设分区控制与照明开关点。第三,对于生产车间、商场、会议厅等场所,可以进行照明配电箱集中控制。需要分散控制的场所,可以适当增设开关点。最后,根据不同的时间、不同的环境,设计室外电气照明。在重大节日或节假日,可以布设多种灯光场景,在考虑照明节能的前提下灵活选用灯具。平时需要控制景观照明灯具的开关时间,前半夜开设景观灯,后半夜关闭景观灯,保留照明灯具正常运行即可。不但满足了人们对电气照明的需求,而且有效地节约能源消耗。

2.6其他照明节能措施

用电子式镇流器代替电感式镇流器,因为电子式镇流器自身功耗很低,约为灯具效率的15%左右,功率因数也可达到95%,所以在节能设计中必不可少;另外在配电时尽量做到使负荷三相平衡。

3 结语

综上所述,由于能源供应的日益紧张,建筑节能成为了公众普遍关注的事情。建筑电气照明节能设计是建筑节能的重要途径。在建筑工程实践中,为了提供建筑电气节能设计的科学性、合理性,就应当充分考虑工程项目的具体情况,遵循一定的原则,采用恰当的方法进行电气照明节能设计。通过对光源、灯具、电气设备的优化设计,降低建筑电气照明设备的运行能耗,节约能源消耗,提高能源利用率,真正实现绿色照明。

参考文献:

[1]文桂平.建筑电气照明节能设计的探讨[J].四川建筑科学研究,2007(12).

[2]李晗,陈海乐.浅谈建筑电气照明的节能[J].黑龙江科技信息,2011(28).

篇2

1建筑电气照明节能设计的原则

1.1遵循规范标准原则

在建筑电气照明节能设计的过程中,应该遵循合理用能标准和节能设计的规范,并且在建筑电气照明设计时,应该严格遵循《公共建筑节能设计标准》GB50189―2005、《建筑照明设计标准》GB50034―2004、《照明设备合理用电》DB31/178―1996等有关规定。

1.2绿色环保原则

在建筑电气节能设计中应该提倡绿色照明,绿色照明不仅具有照明节能的作用,而且对提高人们工作、学习的效率和生活的质量,保护人们的身心健康具有重要的作用。在保证建筑物照明的照度、显示指数以及色温,满足舒适卫生,满足各种工艺要求等照明质量指标的前提下,应该尽可能节约消耗的能源。

1.3经济效益原则

在建筑电气节能设计的过程中,应该按照国情实际经济效益的情况进行考虑实际的经济效益节能,在电气照明节能设计时,不能因节能而消耗大量的投资,增加额外的运行管理费用,而是应该把增加的内部投资在较短的时间内用节约的能源减下来的运行费用回收。

1.4减少无谓消耗原则

节能的重点就是节约无谓消耗的能量,在建筑电气照明节能设计的过程中,首先应该找出与建筑物功能没有关系或者对建筑功能影响较小的能量的损耗,然后再考虑采取节能的措施。如量大面广的照明容量,变压器的功率的损耗等,可以选择一些先进技术降低能耗。

2 电气照明设计中的节能措施

2.1 合理确定照明设计方案和照度

一方面,建筑在确定照明方案的时候应该先考虑实际效果,不应该只注重形式和外观。其次,在不同的区域采用混合照明的方式,这种方式还适用于对颜色分辨有高要求的场所。最后,根据国家的相关规范,所确定的方案要有严格按照规范的照明系数,并且在室内用比较浅的颜色来装饰墙,使照明达到最佳效果。在有些有特殊要求的场合,我们为了达到预定的效果,宜使用两种以上的大光源组成的混合照明。

另一方面,在建筑内部照度的确定上,在严格遵守相关规范和标准的同时还要具体参照建筑物内实际的需求结合实际的工程经验来确定建筑照度。合理选择照明方式对建筑物的照明效果有直接的影响,在实际工程中,我们应该根据建筑物内的照明需求来选择合理的照明方式,以此达到降低能耗的目的。很多建筑物内某些时间需要较高的亮度,我们可以采用高低搭配的照明方式,只在需要的时候开启高亮度的灯,平时采用低亮度照明,这样可以达到节能效果的时候开启高亮度的灯,平时采用低亮度照明,这样可以达到节能效果。

2.2采用高光效光源和高效节能的灯具及其附件

如何在工程中合理的选择光源,要根据工程的性质、使用的场合、人员的视觉习惯、照明的质量等来确定。应该在满足亮度、启动时间等的要求条件下,从发光效率高、使用寿命长、性能比高等方面选择高效光源。同时,还要考虑在不同安装高度要求和在不同热辐射要求等方面要选择不同的光源,但要在尽量满足实际需求的情况下选择高光效的光源。在照明设计中,应选择控制光线效果好、高效率的灯具,还应注意灯具的配光曲线。在节能方面,灯具的效率对节能有很大的影响,如果选用灯具不当、选择的灯具效率太低,将会带来很大的能量损失,这是不能用其他的方法补救的;相反,如果灯具选择的效率高,可以使能量损失降到最低,并且还能降低投资和运行的费用,从而节能。

灯具附件的选择对于节能也起到很大的作用。由于传统的镇流器存在这噪音大、功率损耗高、 功率因数低等缺点。而新兴的节能型镇流器很大程度上丢掉了这些缺点,所以节能型镇流器在市场上逐步取代了普通型的。国家的 《建筑照明设计标准》(GB50034―2004)规定了直管荧光灯应该配用电子镇流器或节能型电感镇流器。对于这两种镇流器,它们有各自的特点,节能型电感镇流器通过优化其内部的铁芯材料等措施降低它的使用能耗,一般可降低到50%~80%,使灯的总功率下降到90%~95%。电子镇流器的主要优点是节能,它用于荧光灯时给灯管提供的频率多为 20~60kHz,这与工频相比提高了10%,且自身的功耗降低,使灯的总功率下降至80%。

2.3 降低在传输线路上的能量损耗

由于在传输电流的线路上存在电阻,当电流流过时,根据功率计算公式W=I 2R,得到线路上会损失能量。这种损失是无法避免的,但是我们要采取相应的措施使无功损失降到最低。所以为了降低这项能量的损失,可以从以下几个方面入手:一是在选择电线材质时应选用电阻率较小的材质做导线。在导线的材料中,银线的电阻率最低,其次是铜线,这两种材料相对比,由于银线的造价太高,所以在线路上多用铜线,当然铝线有时也是不错的选择材料。二是要减少导线的长度。①线路尽量要直走,避免走弯路,通过减少线路中的导线长度,来降低功能损耗。②在配电设计时,我们经常要选择在用电负荷高的地方,以便降低导线的长度。③低压线路不能或少走来回路,来降低来回线路上的能量损失;三是要增加导线的截面积。首先,在满足荷载电流、 热稳定以及电压损失所确定的截面,使导线截面积增加一级,这样所增加的费用为M ,每年运行所减少的费用是m,n为回收年限,n =M/m 。根据可行性,回收年限在两年以下,应加大一级导线面积。一般来说,导线面积小于80mm2,线路长度大于100 m的线路增加一级截面积容易达到上述的要求。其次,对于季节性负荷用电的线路,当用户在某个季节不用时,可以把这些线路切换到一些在这个时期用电负荷大的用户,以减少线路的电阻。在配电设计中在充分考虑可行性的同时,也要利用以上给出的措施来使输电线路的能耗降到最低。

2.4智能照明控制系统和照明节能

智能照明控制系统综合利用计算机技术、网络通信技术、现代控制技术及电子技术,在照明节能方面与传统照明控制系统相比有很大的优势。在具体的控制措施中,改进灯具控制方式、采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节能控制方式。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关;高级客房采用节电钥匙开关;公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。这种灯具开关在不同场合所使用的不同的控制方式,不仅方便,而且节能,是照明节能中的一种比较成熟的控制方式。

随着智能建筑的快速发展,楼宇自动化中推出了照明的智能控制系统,这些专业化的控制系统在建筑照明设计中对照明的节能起了很大的作用。现在有很多的照明控制方式,如单灯控制、 双灯控制、 楼宇自动化控制、 总线控制等等。它们各自有各自的优点和缺点,在实际的应用中,我们要根据现场的情况,按照标准中的条文,再结合自己的实际工程经验选择对本建筑最合适的控制方式,这种控制方案既要方便管理,又要最大限度的节能。在照明的自动化控制方面对照明节能的影响是可观的,并且在今后很长的时间内,这方面的研究会更加深入,同时会带来更有效的节能。

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关键词:工业建筑;电气照明;节能设计

随着我国经济的快速发展,全球能源的数量在不断减少,环境污染的问题也越来越严重。在这样的情况下,世界上大多数国家加强了对建筑节能的要求。建筑行业有效地促进了我国经济的快速发展,但是在能源消耗方面存在着严重的问题,电气照明是建筑工程施工过程中一项基本的内容,也是建筑工程中主要的能源消耗设备,所以,加强建筑电气照明节能设计,能够有效地控制建筑工程施工过程中的能源消耗,达到绿色节能的要求。做好工业建筑电气照明节能设计可以有效地降低能源消耗,促进我国节能、减排项目的实施。

1电气照明节能设计的原则

1.1满足建筑功能需求

在进行建筑电气照明节能设计的时候,首先需要加强对建筑照明应用的考虑,不能过于重视电气节能照明的外形而忽略照明系统的实际应用效果。然后,不同地区应该选择合适本地区的不同颜色的照明方式,这样可以有效地区分不同工作场所,此外,在进行设计的时候,还应该满足国家对建筑照明的要求以及规范,使设计满足规范要求,比如,在进行建筑室内的设计的时候,需要利用浅颜色的墙面,这样可以有效地满足建筑工程的照明效果,也能达到节能的要求。

1.2满足经济整体布局

一般情况下,建筑物的投入都相对较大,所以,在建筑工程设计的时候,需要将对建筑工程的施工成本,工程如果想要吸引投资人员,就必须充分利用投入的资金为投入者带来较大的经济利润,这样才能有效地满足投资者的需求。所以,在电气照明节能设计的时候,需要加强对经济成本的控制,这也是建筑设计过程中一项非常重要的内容,如果电气照明需要花费大量的资金,这样的照明设计肯定不适合人们生活的需要,为此,在设计的时候需要保证建筑电气照明设计的经济化。

2工业建筑电气照明节能设计

2.1选择合理的照明标准工业建筑电气照明设备需要合理的布局,这样可以有效的降低能源消耗,通常,良好的电气节能照明设计能够降低建筑总能耗的4%。第一,进行设计的时候,需要选对正确的照明方式,这需要结合建筑照明的需求以及建筑自然采光的情况。第二,电气照明设备的开关也能产生部分电能消耗,为此,在设计的过程中选择合理的电能开关能够有效地降低电能消耗,比如,高层建筑走廊上可以设计成声控的开关,针对不同的部位、环境,合理的设置电气照明的开关,有效的降低能源的消耗。第三,选择合理的电阻线对进行电线线路的布置,这样可以有效的降低电力线路的总长度,有效地降低在电力线路上的能源消耗。此外,在进行工业建筑电气节能照明设计的时候,还可以选择科学的手段加强对自然光的利用率,提升节能效果。

2.2采用高光效光源和高效节能的灯具及其附件

在进行工业建筑电气照明灯具选择的过程中,应该选择可以降低能源消耗的灯具。选额灯具的时候也需要加强对各个方面的考虑,要选择既可以有效地保证工业建筑照明要求的灯具,又要选择能够有效地满足光照效果与自然采光的灯具,同时还需要保证所选择的灯具具有一定的节能性能。当然,还需要考虑到灯具的质量、施工操作过程、灯具是否会增加工业建筑电气照明设计的成本。在进行灯具选择的过程中,还需要加强对以下几方面的考虑:在办公区域可以选择荧光灯,这样的灯具能够有效地满足该区域的照明条件。金属卤化物灯可以使用在高大的建筑工程中,这样的灯具具有较高的耐久性,也相对经济实惠,并且照明效果比较好。部分建筑工程楼道里面或者电梯里面使用的照明系统也利用了环保的原则,采用的是使用时间长、电能消耗比较小的设施。在建筑工程施工的过程中,相关管理人员应该进行严格的检查与监督,加强地配电箱施工的管理,在有效地保证设计优化的前提下,减少施工失误的情况,防止在供电的过程中出现事故的情况。

2.3选择合理的照明线路

通过相关的调查可以发现,工业建筑电气照明设计的过程中照明线路所产生的电能消耗量占总建筑工程的4%左右,虽然这个数字不大,但是在照明线路使用的过程中,随着使用时间的增加产生的电能消耗也会不断地增加。所以,在进行照明线路设计的过程中,需要根据建筑工程的实际情况进行设计,选择最合理、最短的路径进行铺设。在进行线路设计的过程中,应该尽可能的走直线,尽量不出现多余的弯路,有效地额降低电力照明线路设的总长度。在进行低压线路设计的过程中,尽可能的不走弯路或者是少走回头路,有效地降低电能的消耗。当变压器接近负荷中心的时候,有效地降低供电线路的距离,如果每一个建筑的平面面积在1万m2的时候,最少需要设置两个变压器,这样可以有效地减少主要干线的长度。同时,在进行主线路设计的过程中,可以使用三相供电系统作为主要的照明电源,这样可以将电能的消耗降到最低。

2.4智能控制

在进行工业建筑电气照明设计的过程中,可以将信息技术、通信技术应用照明的过程中,加强对工业照明设施的监督管理与控制,结合工业建筑照明设计的具体情况对照明的时间、强度进行有效地设计,尽可能的减少电能的消耗,此外,在使用智能灯光控制系统进行照明的时候,可以根据建筑工程室内的具体情况对照明的强度进行有效地控制,将自然灯光同人工光源进行有机的结合,进行程序化、自动化的控制模式,这样可以有效地弥补传统照明系统地不足,不仅可以方便工人的施工,还可以有效地节省电能,并且还降低了人工控制的成本,提升了对照明设备控制的管理效率,有效地提升了电气照明系统的节能效率。

总之,随着我国经济的快速发展,科学技术的不断进步,从现在社会发展的形式看,如果不断开发、利用现有能源,那么这些能源就会消失,所以,我们必须加强对建筑工程节能设计的要求,大力发展节能减排技术,不断促进我国各方面经济的发展。但是就目前的情况看,我国建筑电气照明节能设计效果并不是很好,从建筑工程整体来看,我国电气照明节能设计还处在发展的初期,这种情况下,应该加强工业建筑电气节能设计,选择节能的照明设备,利用科学的技术,严格按照国家的标准进行设计,为人们的生活、生产提供科学、健康的工作环境。

参考文献:

[1]何叶.建筑电气照明节能技术的研究[D].长安大学,2014.

[2]舒亚炜.工业建筑照明设计程序及注意事项[J].电气应用,2012,02:24-28.

[3]钟伟.工业建筑电气照明节能设计[J].四川化工,2012,06:43-44.

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关键词:建筑电气工程 办公楼 电气节能 照明设计

国家标准《公用建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第 1.0.2、1.0.3 条及其条文说明中指出,在公共建筑(特别是大型商场、高档旅馆酒店、高档办公楼等)的全年能耗中,大约有 50%~60%消耗于空调制冷与采暖系统,20%~30%用于照明。从目前情况分析,这些建筑的围护结构、采暖空调系统,以及照明方面,共有节约能源 50%的潜力。因此“电气照明节能”是一个众人关注的课题,并且这一课题贯穿于电气照明工程建设的设计、施工、运行、管理全过程。显然,对于电气照明系统节能控制,应在系统构成的初始阶段即工程设计阶段,就要充分考虑节能技术的应用,在设计方法上要以节能降耗作为工程设计的一个重要目标和终旨。在工程设计中做好电气照明设计方案的优化,正确选用节能设备和器材,对照明设备采用节能控制方式,从而达到电气照明工程的节能目标。

1、办公建筑电气节能的设计原则

1.1 适用性原则

办公建筑内良好的人造环境设计必须满足达到适用性原则,为整个建筑内所有设备提供必要的各种资源与动力;在用电设施提供安全稳定的能耗资源的前提下,合理优化配电设计,以保证电能的合理运用不致浪费,换而言之就是不能因为刻意制造节能设计而影响办公建筑的整体性能。作为办公楼,当前我国大部分地区办公楼除国家行政机关和正规的大型国有或合资企业外,许多中小企业的办公楼设计存在较大缺陷,有些甚至既没有达到正常照明效果,又存在着浪费电能的现象。如何保证为办公楼建筑提供正常照明又在节能性能上得到充分体现是当前办公楼建筑工程应首要考虑的问题。应保证建筑物照明的照度、色度及显色指数;要满足建筑物舒适卫生的良好环境;满足各处运输通道的畅通无阻等等。

1.2 办公楼建筑节能性原则

所谓办公楼建筑节能性原则是指办公楼在电气节能设计中应充分考虑实际应用中的经济效益,不能因为节能设计反而增加了过高的投资与消耗,或增加节能设备运行成本。当前我国各个城市兴建不少商务楼、写字楼等办公建筑,然而在考虑降低发展成本的同时却并没有考虑关于办公楼电能节能,导致电能消耗巨大的现象。同时,一些中小型公司责任人为了降低运行成本而采取破坏正常办公设施照明的做法,也是不可取的。在办公楼建筑节能型原则下,应科学合理的选用节能设备和材料,努力实现用低成本低投资获得节能并取得经济效益最大化。使因节能而增加的投资可以在最短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。

1.3 节能性原则

所谓节能性原则就是要节省无谓消耗的能量。首先要找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物的功能无关的,在考虑采取什么措施节约能源。如着眼于电气设备自身的电能消耗、变压器的功能损耗、传输线上的电能损耗等方面,节能设计应该把握“满足功能、经济合理、技术先进的原则”。

2、电气照明设计优化方案

当前电气照明节能设计所遵循的原则是,在保证电气照明质量的前提下,尽可能节约照明用电。照明节能主要是通过采用高效节能照明产品、提高质量、优化照明设计等手段达到受益的目的,即节能但不牺牲质量。在建筑电气照明设计时,首先要根据各种建筑物的不同功能来确定相应的照明方案,一般分为光照设计和配电设计两部分,而光照设计又分为数量化设计和质量化设计,数量化设计就是根据照明场所的功能和活动要求,在充分利用自然光照的基础上,进行人工光照设计。在设计过程中应进行方案比较,从技术、经济和节能等多方面进行综合考虑,通过不断优化设计方案来减少电能损耗。

2.1 天然光的应用

据统计,我国白天照明用电占总照明用电的 50%以上。利用天然光照明,不仅能节约电能,而且在自然光下工作,人们不易疲劳,可提高工作效率,也能保证工作人员的健康,是未来办公环境的一种发展趋势。国家标准《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)第 6.2.3 条指出:有条件时,宜利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明。自然光光导照明系统在多层办公楼中的应用就是很好的案例,这种系统也称光导采光系统,它主要是由采光区域,光导管和漫射区域组成。白天以天然采光为主,当天然光不够时,辅以恒定的人工照明,使窗户射入的天然光和室内的人工照明适当合理地协调,形成良好的照明环境,大大地节约能源。当然自然光照的应用要与建筑其他相关专业共同讨论决定。

2.2 人工光照设计

人工光照设计就是确定照明方式和照明种类,按照现行的建筑照明设计标准所规定的功率密度值的要求进行数据化处理计算。根据视觉作业要求确定合理的照度标准,不同场所应有目的地进行照明。同一房间内可分为工作区、交通区、非重要区等,以便在选择照度时区别对待。写字楼内设众多办公室,其中许多是大进深、大开间的办公室。一般情况下,应充分利用自然光,避免片面追求形式和不适当选取照度标准以及照明方式,坚持在不降低照明质量的前提下,有效控制照明功率密度值,优先采用分区一般照明方式。要求高照度的场所可设局部照明;在工作位置经常要变动的房间,设法采用灯具位置能调整的灵活的照明方案。国标GB50034-2004 采用房间或场所一般照明的照明功率密度作为照明节能的评价指标,并且规定了照明功率密度的现行值和目标值。现行值是标准实施之日起执行,目标值执行日期由主管部门决定。如第 6.1.2 条为强制性条文,条文规定:普通办公室照度标准值为300lx 时,其照明功率密度现行值不应大于 11W/m2,目标值不应大于 9W/m2。在此基础上照明设计还需要质量化设计,就是以人的感受为依据,考虑人的视觉和使用的人群、用途、建筑的风格、尽可能多的收集周边环境(所处的环境、重要程度、时间段)等多种因素,在达到照明质量要求的前提下,尽可能做到节约用电。

2.3 照明配电系统

照明配电系统中同一电压等级配电级数不宜超过两级。变电所应靠近用电负荷中心,略偏向电源侧,以缩短线路供电距离,减少线路损耗。电力设备无大功率冲击性负荷时,照明和电力宜共用变压器;照明安装功率较大时,宜采用照明专用变压器。应选择低损耗配电变压器。系统除了电能总计量外,还应设置低压分项计量装置。办公楼宜按租户或单位设置电能表。分用户计算电量,有利于节约电能。合理提高线路的功率因数。供给气体放电灯的配电线路宜在线路或灯具内设置电容补偿,功率因数不应低于0.9。照明三相配电干线的各相负荷应尽量分配平衡,三相负荷不平衡度超过一定值,不仅会使各相电压偏差过大,还会使线路电压损失加大,增加电能损耗。合理选择电力电缆、导线截面。在满足发热、电压损失、机械强度的条件下,应按经济电流密度来选择其截面,从而达到降低能耗和运行费用的目的。

3、节能设备和器材选用方法

3.1 高效节能光源的应用

应根据不同工程的使用要求,合理选用高效节能型光源。国标 GB50034-2004 第 3.2.3 条规定:一般情况下室内外照明不应采用普通照明白炽灯。白炽灯虽有很多优点,如显色性好,起点简单快捷,调光方便等,但其发光效率太低,不适应节能减排的要求,工程应用中限制并逐步淘汰白炽灯是必然趋势。

3.1.1 荧光灯的选用

荧光灯按类型分为直管形、紧凑型和环形等。国标 GB50034-2004 第 3.2.3 条规定:高度较低房间,如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间宜采用细管径直管形荧光灯。直管形荧光灯选用管径小于或等于 26mm 的细管径灯管,细管径荧光灯光效更高,更节能、节材,环保。必须选用稀土三基色荧光灯,其光效更高,显色性好(显色指数 Ra>80),寿命更长。选用功率较大的灯管,功能性照明场所应选用不小于约 1200mm 长灯管。除装饰要求特殊外,不应选用 600mm 长的灯管,这种小灯管耗电要增加 35%~40%。对大多数办公室照明场所,宜选用中色温荧光灯。中色温的荧光灯光效比高色温灯更高,也有利节能。紧凑型荧光灯接近点光源,主要用于办公楼、写字楼内装饰要求较高的场所,如会议室、接待室等。紧凑型自镇流荧光灯具有高光效、寿命长、启动快、电耗小的优点,适合于取代白炽灯。无极型荧光灯最主要特点是使用寿命长,主要适用于难以更换光源的场所。

3.1.2 LED 光源的选用

LED 是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。其主要特点是:寿命长,有的可大于100000h;光效高,有的可超过 150lm/W;无辐射,低功耗,颜色丰富,起点快捷,可调光,耐震动,耐气候性能好,使用安全。目前外型与一般传统灯泡一样的 LED 灯泡已研制成功,这种可调亮度的灯泡只需要 6W 的电力,就可取代 60W 的传统灯泡。大功率 LED 光源在写字楼等公共建筑中的应用,还限于建筑内楼梯间、走道标志灯、应急疏散标志灯和要求装饰性的厅堂照明等处。LED 是一种发展迅速的光源,随着研发的推进,将会在室内外照明中广泛应用。

3.2 灯具及其附属装置选择

在满足眩光限制和配光要求条件下,应选用高效节能灯具,并多选用直接照射型灯具。一般办公室可选用格栅式荧光灯灯具,有防水要求的房间可选用带防水保护罩荧光灯灯具,设备间等场所可选用开敞式荧光灯灯具。选择时应按国标 GB50034-2004 第 3.3.2 条规定:开敞式荧光灯灯具的效率不应低于 75%,保护罩的不应低于 65%,格栅式的不应低于 60%。镇流器是气体放电灯不可或缺的电器附件,照明工程镇流器的类型和技术参数选择,对照明系统的节能和质量均有重大影响。国标GB50034-2004 第 3.3.5 条规定:直管型荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器。电子镇流器的能效高,使荧光灯起动可靠,可调光;噪声小,大大降低灯的频闪效应。但功率小于或等于 25W 的放电灯用电子镇流器时,在设计中应充分考虑谐波的影响。

4、照明设备节能控制方式

照明设备节能控制方式可分为手动控制与自动控制两大类。

4.1 照明手动控制

手动控制可利用手动控制开关对办公楼内的灯具进行分区、分组控制。在充分利用自然光的前提下,可适当增加设置照明开关点,以达到分区、分组控制灯具的目的。国标GB50034-2004 第 7.4.5 条规定:每个照明开关所控光源数不宜太多。每个房间灯的开关数不宜少于 2 个(只设置 1 只光源的除外)。一般地,较小房间每开关可控 1~2 个光源,中等房间每开关可控 3~4 个光源,大房间每开关可控 4~6 个光源。办公室装设有两列或多列灯具时,宜按与侧窗平行的灯列分组控制;会议厅、报告厅、多功能厅等场所,宜按靠近或远离讲台的灯列分组控制。采用节能开关使灯具控制灵活、方便、节能;办公楼楼梯间、内走道等处,除应急照明外,宜采用节能自熄开关,如声控开关等。室外有关的照明灯具采用光控开关等进行节能控制。

4.2 照明自动控制

在条件允许的情况下可采用照明节电器、智能照明控制系统等方案。照明节电器根据照明线路电压的波动情况、照明负载的性质,对灯具实行智能稳压供电,随时给灯具提供一个既稳定、又能节电,还不会影响照明效果的供电电压。用户可根据需求,自行设置输出的节电电压,对照明负载的运行时间和供电方式进行编程,最大限度地降低照明灯具的电能消耗。采用照明稳压节电器后,仅智能稳压所实现的节电效果一般就可达 20%以上。同时由于照明灯具工作在较低的电压下,其使用寿命也可大大延长。智能照明控制系统是一种智能化的装置,有的系统是独立设置,有的则被纳入建筑设备自动化系统(BAS)之中。通过计算机集成系统,可使照明系统在全自动状态下运行。系统预先设置若干基本工作状态,根据预先设定的时间、采集现场的光环境参数,自动地使照明灯具在各种工作状态下转换。天气晴朗或阴暗时,室内灯会自动调亮或调暗,以保持预设定的室内光照度。工作区内,系统自动调节灯光,光照度会自动调节到人眼工作时的最舒适水平。靠窗的区域,智能照明系统会利用自然光,从而大大地节约了照明系统电能。由于智能照明系统能够通过高效的管理,根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行效果预先进行光照度设置,不需要的照明时,灯光会自动熄灭,并采用软启动和软关断技术,使得灯具的使用寿命延长,有效地降低了照明系统的运行费用。照明系统在采取这种智能化控制之后,就可以不受光源和灯具的限制,在计算机平台上对整座大楼的照明情况进行控制和管理。这就能在保证照明质量、提高照明效率的情况下,达到预期的节能目标,为整个大楼节约大量的电力资源。

4.3 智能照明节能控制系统案例

某办公楼四层智能照明节能控制系统图。该系统是一种由现场数据总线构成的分布式控制网络照明控制系统。系统中所有部件都内置微处理器,网上每个部件都赋有一个地址,通过一根五类四对双绞屏蔽数据通讯线将所有部件按链方式联接组成一个控制系统。系统部件主要包含一个主控模块和若干控制类、执行类模块以及扩展功能类模块。

系统采用时间设定控制、光线明暗控制、红外线感应等控制方式,接通和断开办公楼室内照明灯具,从而达到电气照明的节能控制目的。系统可以对室内多种电光源进行调光或开关控制,对各类灯具有完善的控制能力。调光驱动器接收总线上的信号,通过控制继电器和可控硅元件来调节照明灯具的开关和亮度,同时也向总线上回此灯具的开关和亮度状态。调光控制有利于节约电能,亦可实现工作区的最佳照度控制,确保了优良的照明质量。

5、结论

电气照明系统是建筑物内的能耗大户,在工程设计阶段就应采用一系列节能设计措施,采用优化设计方案、选用节能设备和器材、采用一些合理和先进的照明设备控制方式来降低办公建筑照明工程运行使用中的能耗。这些措施在诸多的工程案例中都得到验证,这充分说明电气照明系统的节能在工程设计阶段就要重视,并采取行之有效的节能设计措施是可以达到预期的节能目标的。

参考文献:

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关键词 电力能源;照明能耗;线路设计

电能已经像水一样,成为我们生活中必不可少的一部分,但是有使用,就会有损耗。在建筑领域内,照明部分的电能损耗是占了相当大的一部分比重,然而这也不完全是照明本身的消耗,在照明系统的其他环节也消耗了部分,也就是我们通常所说的电能逸损。所以,为了节省不必要的建筑用电,达到节能又环保的效果,重新设计建筑照明系统就十分的有意义。

一、建筑电器的照明能耗分析

对于我国这种正在发展的国家来说,能源上的消耗通常都是非常大的。据有关资料显示,我国在建筑方面的消耗相当于世界上同等发展中国家消耗的3倍多,通常空调用电、照明、水泵等设备的用电是在民用建筑中占得消耗比例是比较大的,而在这些设备用电里边,空调用电与照明用电是耗电量最大的,所以要想达到节能的效果,从它们身上下手,效果是非常明显的。就拿建筑用电来说,在建筑工程中,照明用电量最多,所以在照明的光源、灯具设备、照明的方式、线的损耗这些方面寻找节能的潜力是十分容易的,这样不仅可以达到节能的效果,而且还可以保护环境,带来巨大的经济效益。

二、照明设计中考虑的节能因素

1.选择合适的材料和导线截面

对于照明线路的设计,选择合适的材料是至关重要的,而要想选购合理的导线,就要准确的计算出照明负荷。照明负荷的大小取决于导线截面的大小,如果导线截面过大,就会浪费材料;反之,会使负荷太大而导致照明的线路受损,使导线产生漏电的现象。但是,现在的照明线路由于采用暗敷,而不容易被发现线路的损伤,进而进一步会造成电能的损耗,所以要选择合适的导线材料,并在导线的外边选择刚度较高的PVC管做管套,防止导线因破损而产生漏电的现象。

2.设计合理的控制线路

在给一些变电站设计电路的时候,为了设计上的方便,往往会采用单项电路控制多只灯,这样在使用少量灯的时候,即使有许多灯是不需要的,由于线路的缘故也要全部开启,造成了能源的浪费;而在一些大型的场合中,则一般会采用多地控制电路,这样不管人走到哪儿都可以控制等的开关,避免了电能的浪费。

三、节约能源的有效措施

1.选择合适的光源

选择一个合适的光源对于照明的节能是非常重要的,在不同的场所,对光源的要求也是不一样的,通常情况下,有两种高效的光源是被普及的,比如说荧光灯和高强度气体放电灯(HID)。

(1)荧光灯。在一些高度比较低的房间里边,荧光灯由于光效较高、寿命较长被首先考虑,且现在出来的T5荧光灯相较传统的灯管,直径有所减少,光通量增大,由原来的40W减到了28W,节省了材料成本与运输成本,被广泛的使用。

(2)高强度气体放电灯(HID)。在一些高速公路、机场、码头、广场、工矿企业、公园、庭院等地一般则会使用高强度的气体放电灯,由于其发光了亮度高、寿命长、节能,且有很强的穿雾能力而备受人们的喜爱。

2.选择合理的灯具

灯具是选择光源时首要被考虑到的,因为如果灯具选择不好,就会造成能源极大地浪费,反之,如果选择了合适的灯具,就会使耗电量有所下降,降低使用的成本。在设计照明的时候,对于不同面积和高度的房间应该采用不同光束的照明灯具,通常效率低于70%的灯具是不能被采用的。在分布灯具的时候,则要采用非对称式来分布,因为它可以减弱工作区的反射眩光,改善视觉效果。

3.选择合适的镇流器

选择一个质量好、效率高且低耗能的镇流器 ,也是减少照明耗能的一个很好的方法,而毫无疑问,电子镇流器就成为了我们首选。在选择电子镇流器的时候,要考虑到高次谐波在使用中的大量增加给配电系统带来的危害以及相对应的措施,即选择符合国家电磁标准的产品,在谐波源设置隔离变压器,增加导体的横截面积,采用无源或有源电力滤波器等。

4.选择合理控制方案

面对现在各种各样的照明控制方式,例如单灯控制、多灯控制、双控开关控制等,选择一种合理的控制方案是十分有必要的。(1)分组控制房间里的多个灯具以及每个照明开关要控制少量的光源。(2)集中控制一些公共场所的照明。(3)在一些旅馆中设置节能型的开关。(4)在采光好的楼梯里,采用可以自熄的开关。(5)在一些大规模,高标准,较复杂的工程里边,采用智能的照明控制系统。

5.提高照明系统功率的方法

在照明系统里边的部分设备里含有电感元件,进而产生无功功率,会影响电能的利用率。为了降低无功功率的影响,通常会采取提高设备功率因素的方法;而在许多的民用建筑的设计中,为了高压线路上的无功传输,提高用电功率,则会采用变压器低压侧集中补偿的方式。

6.对天然光的利用

为了实现能源的可持续利用,贯彻国家的法规政策,绿色照明被广泛的提及,即运用科学技术将天然光从室外引入室内,进行照明。通常,室外的自然光含有一些热量及有害的光线,为了减少这些危害,要采用系统采光器将这些隔绝出去,以达到无害安全的光照环境。此外,在一些对照明要求比较高的场所,通常会采用主动式导光系统,反之,则采用被动式导光系统。

结束语:总而言之,在设计建筑照明系统的时候,我们要采取科学合理的节能措施,这样不仅可以使照明系统的能源损耗减少,降低经济成本,而且也可以满足客户的需要,一举两得,让我们对照明节能的未来充满了无限的憧憬。

参考文献:

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关键词:建筑电气工程;气节能设计;能设计;明节能设计

近年来,国家及相关部门已经深切认识到节能问题的重要性和紧迫性,建筑节能工作已经全面展开并不断深化,建筑节能技术不断进步,建筑节能的设计标准也在不断的完善。而且随着社会的发展和进步,公众节能的意识不断增强,节能的理念也越来越为更多的人所接受。

建筑节能实际上是一项十分艰巨而复杂的工作,它甚至比某些建筑智能化系统的应用更为困难。因此,要想在建筑节能方面有所收获的话就要对其进行系统、全面和综合的分析、研究、实践。在此,笔者将就建筑电气节能技术的原则及措施加以简要论述。

一、建筑电气节能的设计原则

(一)适用性原则

所谓的适用性原则就是在满足为建筑物内的良好的人工环境提供必要的能源,为建筑设备提供必须的动力,为用电设施提供可靠的负荷容量等条件的情况下,优化供配电设计,从而促进电能的合理化运用。也就是说不能因为节能而影响建筑物的整体功能。要保证建筑物照明的照度、色度及显色指数;要满足建筑物舒适卫生的良好环境;满足各处运输通道的畅通无阻等等。

(二)节约性原则

所谓的节约性原则就是指在电气节能设计中要充分考虑到实际的经济效益,不能因为节能而过高的消耗投资,增加运行费用。而是要科学合理的选用节能设备和材料,争取实现用较低的投资得到最大的经济效益。使因节能而增加的投资可以在最短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。

(三)节能性原则

所谓节能性原则就是要节省无谓消耗的能量。首先要找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物的功能无关的,在考虑采取什么措施节约能源。如着眼于电气设备自身的电能消耗、变压器的功能损耗、传输线上的电能损耗等方面,节能设计应该把握“满足功能、经济合理、技术先进的原则”。

二、建筑电气节能设计

(一)供配电系统的节能设计

根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单,可靠,操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径减少线路损耗。合理选择变压器的型号、容量和台数,以适应由于季节性和工作时间造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。

当线路上有电流流过时,由于线路上电阻的存在,势必会产生有功功率的损耗。因此,线路传输上的损耗是电能利用率低的一个重要原因。要想减少此类损耗主要着眼于四个方面。第一、选用电导率较小的材料做导线。通常选用铜芯线缆,但考虑到要节约用铜,也可以改为采用新型的铜铝复合材料线缆。第二、减少配线的长度。因此在布线时尽量使线路走直线,低压线路要不走或者少走回头线,变压器要尽量接近负荷中心,减少供电距离,且低压配电的供电半径不要超过规定。第三、增大导线截面。对于比较长的线路在满足载流量、动热稳定、保护配合、电压损失等条件下,可根据情况加大一级线缆的截面。第四、合理调剂季节性负荷。也就是要使供电线路得到充分的利用。如将空调风机、风机盘管与一般照明、电开水器等计费相同的负荷集中。

(二)变压器的节能设计

1.变压器的损耗主要分为两部分

a.与负载无关的空载损失。b与负载成平方比的负载损失。变压器有载时,除了固定铁损外,还存在由于电流通过一次、二次线圈的电阻损耗,即铜耗P在不同负载条件下,变压器的总损耗为与P之和。

2.变压器的效率

变压器的效率为输出功率P2与输入功率P之比,变压器的最高效率点是由变压器固有结构的特性、空载损耗P0、短路损耗P决定的。从经济运行的角度考虑,对于季节性变化较大的负荷,宜装设两台变压器,当负荷长时间较低时可停用1台,以保持经济运行。

(三)电动机节能设计

降低电动机电能损耗的主要途径,是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中,应根据负荷特性考虑选择更为节电的电动机,其关键在于明确负荷是连续的还是断续的。若为连续负荷,要了解电动机的输出功率是否与各种负荷相匹配,如果是风机和泵等平方递减负荷特性,在轻载时打开风门和阀门,采用调速电动机在低速运行可以节约电能。断续负荷时,如果轻负荷时不能停止电动机的工作,则应考虑采用调速装置,即在额定负荷下运行时采用常用电源,使电动机在额定转速下运行;而需要低速运行时,考虑采用逆变器变频装置或其他方式调速。

三、电气照明系统的节能设计

(一)充分利用天然光源

照明节能工程中的一个较为主要的内容是如何充分利用天然光源。随着人们对能源和环境保护的日益关注,建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视。天然光源是取之不尽、用之不竭的能源。在照明节能的实施工程中,应当充分加以利用,制定建筑物的采光标准,确定采光方式,将采光方式,将采光和照明有机地结合起来。白天尽可能地利用天然光源,使建筑物内获得稳定的光照条件。同时,室内引入阳光,既能大大节约照明能耗,亦有助于提高室内温度,对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。

(二)采用高效节能光源

在满足照明质量的前提下,应选用细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯。对灯具悬挂位置较高的场所的一般照明,宜采用高压钠灯、金属卤化物灯或镇流高压荧光汞灯,其综合费用低、视觉质量高,同时也节约能源。除特殊情况外,不宜采用管形卤钨灯及大功率普通白炽灯,灯具悬挂位置较低的场所照明宜采用荧光灯。

(三)根据照明部位的灯光布置形式和环境条件

选择合适的照明控制方式房间有多列灯具时,按与侧窗平行控制;生产场所按车间、工段、工序分组控制;电化教室、会议室、报告厅等场所,按靠近或远离讲台分组控制。建筑科技的飞速发展,让灯具的控制方式更加个性化、人性化、智能化,例如,人体感应或动静感应开关,智能化面板开关等新的控制方式逐步进入到我们的身边。

篇7

①在设计时,要高度重视照明质量,遵循节能的要求,不可因提倡节能而降低建筑照明质量。要严格遵守GB50034—2004《建筑照明电气设计标准》中的规定,保证电气设计的安全性和节能性,进而实现电气照明绿色化设计。要通过绿色化电气设计提高建筑使用者的生活质量,并在此基础上减少能源的消耗量。例如,在设计照明水平时,应将视觉工作的需要作为参考指标,在使用高光效建筑光源时,应考虑光源的显色性要求,尽量避免使用可能会产生眩光效应的节能灯具。另外,在电气设计中,要将人工照明与自然采光等有效结合起来。

②要保证照明电气设计的经济性。建筑照明节能设计方案具有经济适用、节约成本的特点,它能够合理控制电气照明系统的耗能情况,避免浪费。此外,在设计照明电气系统时,应坚持“节约能源、保护环境、以人为本”的原则,不可因节能而过度追加投资,要保证在短时间内通过照明节能回收电气设计中增加的投资。

2建筑照明电气节能设计分析

2.1照明配电系统的节能设计

在设计建筑照明的配电系统时,可以从变压器的节能设计和线路导体选择2方面入手。

2.1.1变压器的参数设计

①选择节能式变压器,减少空载损耗和负载损耗。

②根据照明要求,适当加大变压器的实际容量,减小负载率(Sj/S)。要将负载率控制在0.60~0.75之间,避免因为负载率太小而增加变压器成本,或因负载率过大而增大电能损耗。此外,还应适当提高变压器的功率因数,避免计算负荷变大和运行时间增加。一般情况下,应保证功率因数>0.9.

2.1.2选择照明电气线路导体

电气线路导体材料和截面是影响电能损耗的重要因素。为了实现照明节能,对于室内照明的电气线路,可以选择电阻率较低的铜导体。在导体截面方面,可以根据建筑电气安全设计的要求,适当增大导体的截面。在此过程中,应保证电缆和导线载流量比照明线路计算电流大,各段线路的电压损失总和应比允许值小,同时,要确保照明灯具端的电压符合建筑照明规定值。此外,应适量提升线路功率因数,以便降低能耗,实现节能。

2.2合理选择镇流器

在建筑照明系统中,镇流器会影响到照明能效和照明质量,因此,合理选择照明镇流器也是照明电气设计中的重要内容。在选择镇流器时,尽量避免选用大功耗普通电感型镇流器。对于金卤灯和高压钠灯,可以采用节能电感型镇流器实现照明控制,而对于直管型荧光灯,则应采用电子型镇流器。对于建筑照明中常用的荧光灯,在选择照明镇流器时,应控制好能效值。电子型镇流器在向灯管供给高频电流时,高频电流一般为几十千赫,灯管光效比工频高10%左右。同时,因为电子型镇流器的自身功率较小,所以,在进行电气节能设计的过程中,可以优先考虑选用电子型镇流器。在选择照明镇流器时,还要考虑功率因数、谐波和性能因素。电子型镇流器所产生的电流谐波一般高于电感型镇流器,对于谐波限值,在设计时,应严格遵守GBN17625.1—2003中的规定。例如,对于建筑工程中的C类照明设备,其允许谐波限值如下:当谐波次数为2时,基波频率允许的最大谐波电流源与输入电流的百分比应为2%;如果谐波次数为5,则其相对应的百分比为10%;如果基波次数为9,则其相对应的百分比为5%;当谐波次数为11~39时,其相对应的百分比为3%.在功率因数方面,如果灯具的功率在25W以上,则电子型镇流器的功率因数>0.95;如果灯具功率<25W,则电子型镇流器功率因数一般仅为0.55~0.60.在设计时,如果需采用电子型镇流器,则应保证灯具功率>25W。此外,在经济性能和使用性能方面,电感型镇流器价格相对较低,并且使用寿命长,但是,它无法调光,并且在高频状态下频闪效应较大;而电子型镇流器能够调光,并且在高频状态下的频闪效应较小。综上所述,在进行电气设计时,可以根据实际情况选择照明镇流器。

2.3照明光源的节能设计

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在建筑行业中,能源的消耗量是非常巨大的,有数据表明仅建筑电力消耗的能源,就至少占了总消耗量的30%,并且这个数字还会继续上升,可见做好电气节能设计十分有必要,电气设计人员必须高度重视建筑工程中的节能设计和应用,所以在进行照明电气设计时应遵循一些原则:电气节能必须立足于我国的基本国情,首先要注意经济效益,不能为了达到节能的目的而不顾增加过多的资本,导致投入成本过大而损害实际的经济效益,因此设计人员必须选用合理高效的节能材料和设备仪器,使电气节能的投入尽可能在短时间内,获得良好的回收效果。其次,要满足人们生活工作的基本需求,使建筑环境安全稳定并适合人们进行作业和生活,所以为确保人们健康安全的工作,设计人员在选择照明设备时,应考虑是否能够适应人体的视觉特性和习惯等,选用照明的显色指数、照度及色温等具有较高稳定性的系统,让人们在适宜安全的用电环境中高效率地工作、舒适地生活。对于有特殊需求的场所,如餐饮娱乐、体育场馆等,也要使其保持正常运行。再次,尽可能地减少多余的能源消耗,对所有的用电系统进行排查,找出并缩减与建筑物功能发挥没有关联的能耗,如对有大面积照明需要的场所,则选用先进科技成果降低消耗;变压器和传输电路的功率损耗几乎都是无谓的能源损耗,所以完全可以采取有效节能措施进行剔除,从而是建筑照明节能设计取得良好的整体效果。最后,为了使建筑照明节能技术不仅在经济上取得较好效益,同时还起到提高能源利用率,达到环保的综合效益,应按照安全节能、适用环保等的原则,制定适当的设计计划及具体的实施策略,以保持投入不变为基础,选用合适的电气设备和有效的控制措施,实现有效合理的节能。

2建筑电气节能设计策略

有数据显示,用电线路上的能耗量所总电能消耗量的比例为14%,这主要是受导线的截面积大小及供电方式的影响,所以设计人员应注意:

2.1电路导线的设计

在设计用电线路时,应最大限度地缩短所使用的导线长度,让线路尽可能走直线,避免走弯路;在进行低压配电线路时做到少走或不走回头路;供电所尽量选择在靠近负荷中心的地方建造,以使供电半径减到最小。

2.2导线的截面积和电阻率

对于长度较大的用电线路,为减少能耗可以选用截面积增大一级的导线,但是必须以满足热稳定、载流量和电压降等的需要,保证电能正常稳定的运行,这样既起到节能的效果又降低了运行费用,达到了节能与经济的双重目标;在选择导线时,应注意电阻率对运行的影响,使用低电阻率的导线能够较好地节约能耗,其中如何使用铜铝芯线是重点,应将铝芯线用于三类建筑或负荷量较小的地段,而铜芯线则应用于能量需求大要求高的一二类建筑。

2.3降低变压器的能耗

变压器的负荷量、负荷功率因数及损耗情况等直接关系到变压器能否高效率运作,因此应选用节能型的变压器,首先要参照变压器负荷的具体情况,选用容量和电力负荷相一致的变压器,如果条件允许最好尽可能地使用非晶合金变压器,保证变压器高效率运作的同时,变压器的能源消耗得以降低。

3照明系统节能设计措施

3.1确定合适的照度和照明方式

按照相关规范要求,不同类型的建筑物及工作区域都有与其相适宜的照度标准值和照明功率密度值,因此设计人员可参照工程设计并依据标准值进行照明系统的节能设计,在必要时也可进行适当调整以符合实际需要,但不能随意提高以免产生能源浪费的现象。另一方面,不能过度强调节能降耗,必须保证主要的照明质量不受损坏,充分考虑照明的均匀度、光色能效指标等各种因素,进行综合性的评估,如在民用建筑中,可依照照明要求的档次选择相一致的照明标准,档次要求较高的可适当提高一级反之则降一级,但要避免追求高照度水平,在提高整个照明系统效能的同时,达到节约能源的目的。依据分区、分组、白天或黑夜等具体情况选用一般、重点或混合等的照明方式,满足实际情况的需要,节约能耗、提高照明质量并做到高效照明。根据工作位置的密集程度可选用不同的照明方式,工作位置密集区选用单独的一般照明方式,要求较高的工作区可使用较高照度,非工作区采用低照度,且两者的照度差应小于3;对于用于陈列的特殊柜台如展览等,可采用一般与重点相结合的照明方式;对于夜间照明需求较小的区域,如医院病房或学校寝室楼的走道,则应选用在夜间能关掉一部分可有可无的灯源等方式。

3.2选择高效节能的灯具及光源

为减少能源消耗,首先应充分利用天然资源,如天然光源在节能设计中的运用。设计人员在确定建筑物的照明节能设计时,应充分考虑建筑物的采光标准、方式等因素,做到合理有效的利用天然光源,将阳光这种可无限使用的资源引入室内,从而减少照明能源的消耗。其次灯具的选用应遵循一定的原则,首先将灯具进行分类,如依据灯具光通最分布、光束角和防护等级等因素进行划分;按照灯具的光输出比评定灯具的照明能效;根据建筑物场所的不同和灯具种类的不同,选择不同的配光形式。采用利用系数和利用效率高的灯具,提高灯具的使用效率,从而降低单位面积的耗电量,减少能量的损失,以求最大限度的节约能源,减少投入成本及运行费用。最后选择光源时要依据行业规定的标准,设计规范要求不同建筑物的不同场所应参照不同的照明标准,在满足场合需要的基础上节约能耗,如各个场所所需要满足的照度标准、视觉要求和功率密度等,保证照明的质量。如选用荧光灯安装在高度较低的场所,较高的则宜采用金卤灯或中显色高压钠灯;对于有着诸多优点的LED光源,其应用范围和领域及其广阔,对节能降耗将做出巨大的贡献,对未来照明节能有着巨大的影响。

4结语

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【关键字】照明系统,节能设计,原则,措施

改革开放以来,人民的生活水平在不断的进步,人们的生活水平和社会生产力也不断提高,随之引起的用电量也越来越多,最终导致不少城市出现了供电不足的问题。为了解决这个问题,除了提高发电量之外,还要做好节约能源工作,提高资源的利用率,避免浪费。

1、在满足用户需求的前提下, 尽量减少能源损失

在不同的场合下,对照明的要求也各不相同。比如说工厂里面就需要照明强度高、色温较低的灯光来满足需求,而居民住宅就需要相对柔和、色温较暖的照明。因此,我们要节能,但是必须建立在满足照明需求的基础上,保证照明系统安全并且可靠,然后再通过恰当的技术手段来减少能耗,达到节能的目的,提高电能的利用率,为此我们不仅好节约电能也要减少光能的损失,综合分析来解决这个问题。

在进行节能设计的时候,要考虑经济效益,权衡投资和收益的关系。如果把过多的经历都放在改进节能上,花费大量的资金,这样的话不仅没有达到节约的目的,反而消耗了更多财力物力,与事先的设计不符。为了避免进入这种情况,在方案设计之初要比较其经济效益,在满足相同照明需求的情况下,选择电费、照明年费、维护年费较低的方案来实施。

2、照明系统节能设计的措施

节能设计时不能忽略了自然光的作用,要充分利用自然光,这样必然能达到节能的目的。比如在建筑设计时可以适当的增大门窗的面积或者选取透光率较好的玻璃来进行安装等措施。照明设备的布局也应当合理,在靠近门窗的位置,可以设置一些功率较低的设备来进行辅助照明。自然光和人工光合理结合使用可以大大减少能耗。

照明需求在不同的区域也各不相同,有的区域需要较高的照明度,有的区域却需要较低的照度。比如说在家里面,客厅需要比较高的亮度,满足日常生活所需,可以采用一般照明与局部照明相结合的方式,相比客厅而言走廊和卧室就不需要太高的照明亮度。对于不同的场合,灵活的设置不同的照明系统,不仅满足了照明需求,也节约了电能。

照明要节能就必须使用高效的光源。以前白炽灯由于价格便宜,得到了广泛的应用,但是它最大的不足之处在于耗电量大而且电能转化成光能的效率低下,仅仅有6%的电能转化为了光能,剩余的电能都以热能的形式散发到了空气中。如果把全国的白炽灯都换成节能灯的话,每年节约出来的电量相当于三峡水电站全年的发电量。以下三类高效的光源适合推广使用:

第一类,高压钠灯、金属卤化物灯等发光率高、寿命长、耗电少的光源。这种光源照明亮度大,适合在道路、工厂、体育场等场合使用,其电能转化为光能的转化率高达30%。

第二类,直管荧光灯,它也是一种发光率高、寿命长的高效光源。在我们日常生活中,比如教室、寝室、办公楼等地方,直管荧光灯已经得到了广泛的应用,与白炽灯相比,它发热量小,照明效果好,效率高,而且很省电。

第三类,紧凑型节能荧光灯。单端荧光灯和普通照明自镇流荧光灯都属于这类光源。这类光源极其适合用在室内照明中,它的光效是白炽灯的5-7倍,寿命也为白炽灯的5倍,不仅极大的满足了照明需求,更重要的是它在商场、餐厅、住宅等场合的大量使用,极大的节约了电能,成为了高效光源的首选之一。

除了光源之外,还应当选取合适的灯具,在满足了光线要求和眩光限制的要求情况下,高效的灯具也是减少电能损失的一大措施,高效的灯具可以使高效光源得到更好的发挥,照明更充分,节电更彻底。

3、设置合理的光源控制方式

光源的控制就是用开关的形式控制光源的使用与关闭,现在我们的生活中有多种控制方式,例如手动控制、声音控制、光线控制、电脑操控等等,这些控制方式都是为了在不同的场合,不同的时间下,方便用户操作,并且达到节能的目的。

在建筑面积比较小的场合,如单人间、办公室等地方,用一个开关控制一个光源或者一个开关控制多个光源的方式控制照明设备,既方便、简单,又省时省力。

当建筑面积较大时,就要采取分组控制的方式了。这种场合,根据窗户的位置,合理分配灯具的布局,在靠近窗户的位置,可以少设置一些照明设别,在离窗户较远,自然光照射不足的地方,可适当多布置一些照明设备,这样使人工照明和自然光结合起来满足照明需求,达到节能的目的。在有条件的情况下,可以采取更先进的方式,利用光线传感器,感应室内光线的变化,自动调整照明强度,充分利用自然光,并且还能使室内照明更稳定。

对于室外照明,可以使用光电自动开关或者定时开关来进行控制。例如路灯的开关,到了一定时间自动打开,使用一段时间之后再自动关闭。

在一些特殊的场合,比如走廊、厕所等地方,不需要长时间照明,可以使用声光控开关,有人的情况下可以通过声音来控制灯具的开关,没人就自动关闭。

以上分别从充分利用自然光、采用高效光源等方面分析了照明系统的节能问题,对于我国这样一个高能耗国家来说,节能势在必行,只有从点滴做起,选用合适的节能产品,才能最大限度的减少能源的损耗。

参考文献

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[关键词]照明; 技术; 节能; 发展;环保

[abstract] the energy saving of lighting technology to promote socialist economical society has the important significance and function. Create the economical society, it is an important nowadays we policies and strategies. This paper mainly through electric lighting energy saving measures in the design of discusses.

[keywords] lighting; Technology; Energy saving; Development; Environmental protection

中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:

引言

随着科学技术的发展,人类物质文明与精神文明不断提高。从20世纪90年代开始,人们已将照明提高到照明文化的高度来认识,并对照明形成一种全新的理念。人们已不再满足简单的照亮某个环境,而是希望通过科学的照明设计充分体现环境的文化、艺术特征,营造一个安全、舒适、高质量、高品位的光环境。

1、选择照明方式节能节电

建筑物采光、建筑光学中的天然采光技术是照明技术的重大课题。自然光不仅能获得较高的视觉功效,而且还能满足人类心理和生活上的舒适要求,以达到保护人体健康的目的。因此,照明节能应从最科学与合理的应用天然光开始,最大限度地使用这种大自然赋予的能源。以窗和窗玻璃为例,它反映着采光、通风、防噪音、防范(防尘、防火、防窃)等多种功能。其中窗的采光效率是最受关注的,如美国一幢采光试验楼经过改装,利用天然光减少照明耗电量,每年可节约3万多美元。可以说,合理利用天然光资源,改进建筑采光是家庭照明节能的第一步。应该是建筑工程师、电气工程师之间的共同语言。

科学选用电光源是照明节电的首要问题。当前,国内生产的电光源的发光效率、寿命、显色性能均在不断提高,节能电光源不断涌现。电光源发光原理可分为两类,一类是热辐射电光源,如白炽灯、卤钨灯等。另一类是气体放电光源,如汞灯、钠灯、氮灯、金属卤化物灯等。各种电光源的发光效率有较大差别,气体放电光源比热辐射电光源高得多。一般情况下,可逐步用气体放电光源代替热辐射电光源,并尽可能选用光效高的气体放电光源。荧光灯比白炽灯节电70%,适用于在办公室、宿舍及顶棚高度低于5m的车间等室内照明。紧凑型荧光灯发光效率比普通荧光灯高5%,细管型荧光灯比普通荧光灯节电10%。因此,紧凑型和细管型荧光灯是当今“绿色照明工程”实施方案中推出的高效节能电光源。虽然荧光灯的节能效果很好,但它的光很强,与家庭的环境不是很适合,尤其是在卫生间等容易频繁出入的房间。在开闭频繁、面积小、照明要求低的情况下,可采用白炽灯。双螺旋灯丝型白炽灯比单螺旋灯丝型白炽灯光通量增加10%,可根据需要优先选用。

合理选择照明灯具。选择灯具时,除考虑环境光分布和限制眩目的要求外,还应考虑灯具的效率,选择高光效灯具。在一些专用场合如采用混光照明,光效高、耗电少、光真、协调、视觉舒适。

选择照度和照明方式。家庭住宅中各个房间应根据功能的不同选择不同的照度和照明方式。如起居室照明设计时应具有较多的层次,以突出不同的气氛。一般照明,照度应控制在100Lx左右。主灯最好可以调光,用明、暗营造明快或温馨的印象。局部照明设计,如沙发座椅的旁边应有300Lx左右的光线供休闲看书等用,而且宜采用混合照明;电话放置的地方应具有400Lx左右的照度;起居室在重点饰物如工艺品的区域应有600Lx左右的照度;一般的表现则需要300Lx左右;在摆放绿色植物的地方,还可加设紫外光灯补充日光。

加强照明用电的管理。照明节电管理主要以节电宣传教育和建立实施照明节电制度为主,使人们养成随手关灯的习惯。按户安装电表、实行计度收费、按时间段收费等都是降低照明用电量的好方法。

合理设计照明配电系统。照明线路的损耗约占输入电能的4%左右,影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。三相四线式供电比其他供电方式线路损耗小得多,因此,照明系统应尽可能采用三相四线制供电。

2、提倡绿色照明节能环保

在追求高品位照明环境的同时,人们把照明和全球环境保护问题紧密联系在一起。因为照明耗电在每个国家的总发电量中占有不可忽视的比重,资源、环境是制约国民经济持续发展的重要因素。1991年1月,美国环保局(EPA)首先提出实施旨在节约能源、保护环境、提高照明质量的“绿色照明”概念。在“绿色照明”的概念中节能是一个不可忽视的组成部分,我国照明耗电大体占全国总发电量的10%~12%。如2001年我国总发电量为14332.5亿kW•h,照明耗电达1433.25亿~1719.9亿kW•h,为建设三峡水力发电站投产后年发电能力的两倍左右。目前,我国电力生产以火力发电为主,使用燃煤要产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体,造成的“温室效应”和“酸雨”影响全球环境。同时燃煤过程产生的粉尘同样污染环境,这将对人类的生活、生存构成严重威胁。如果全国的荧光灯都换成节能灯,以8W的优质节能灯为例来算一笔帐,其价格为20元,产品寿命至少为5000h,电费以0.60元/kW•h计,使用5000h所用的电费和购灯的费用共为44元。而具有相同照明效果的40W的白炽灯的价格为2元,产品寿命为1000h,同样电价和使用5000h所用的电费和购灯的总费用为120元。我国3亿多的家庭,以每个家庭用4个节能灯算,“绿色照明”每年节约的相关费用能高达200亿元左右。而且“绿色照明”产品灯管内注汞量小于3.6mg,远比普通灯管的汞含量低。由此可见,绿色照明不仅可以大量降低生产电能对环境造成的污染,还可以大量节约电能。由以上这些数字可以发现,运用科学技术达到照明的节能已经成为一项重要的任务,也是我国必须坚持的一项长远的国策。国家建设部确定的我国2001~2020年住宅发展纲要计划每年新增5.5亿m2的住宅,按国际上一般的发展规律,当GDP达到1000美元时,为住宅快速发展期,目前我国正处于这个时期。若以50W/mz配电,其中30%左右为照明用电来计算,其耗电量是一个很可观的数字。随着近些年来住宅标准的提高,国内的装饰热日益高涨,各式各样的灯具应运而起,住户大多会选购造型优美,五彩缤纷,同时又能与室内装修和家具陈设融为一体的灯具。但把节能、保护视力、增进身心舒适健康列为第一位考虑的并不占多数,因为并不是每个人都是专业人士,都会考虑到很多专业方面的知识。资料显示,2000年以前,平均每年都有近亿台灯具进入城镇和农村的住宅,而这个数字在近些年又有了进一步的增长,所以合理的家庭照明就成为整个照明技术中一个不可忽视的组成部分。那么什么样的家庭照明才是合理的?家庭照明有什么样的准则呢?居家照明,不是灯火通明才叫够亮,家里最理想的亮度是延续黄昏时分的自然光。间接光源与暖色光的运用是家庭照明最通用的准则。

3、照明技术的发展趋势

灵活的照明方式。灯具能够自由移动,并可以随时变换照明角度和灯具布局,具有多功能特点的照明方式对家庭的照明也是可以起到很好的照明及视觉效果,能做到空间上的“柔性”。而且不仅是在家庭照明中可以采用这种方式,在多种场所也可以得到应用和发展。

电子技术的广泛应用。目前电子技术已广泛应用于照明领域,预示着照明技术将发生重大变革和进步。灯的电子部件化可以大大提高灯的光效,如电子镇流器除节电外,还可延长灯管寿命25%。灯具的控制也非常重要,自动化技术对“智能化”照明和遥控点灯调光器的开发应用,实现了按时间、地点、天气变化和个人需要,灵活地调节照度水平,从而进一步挖掘出利用天然光和照明节能的潜力。

光环境的研究和新光源的开发。照明利用了光对人类有益的一面,但可见光与非可见光对人类也有视觉消极影响。这是国内外照明界感兴趣并着手研讨的课题,如新近出现的冷光源和正在完善可能替代白炽灯和气体放电灯的低能液晶光源都是节能的新光源。

结束语

总而言之,现如今的照明技术的节能有了长足的进步与发展。随着社会的不断发展与进步,照明技术越来越先进,并且体现了绿色的概念,从中贯穿这节约的思想。因此,照明技术的发展是随着社会的发展而不断进步的。

参考文献

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[2]陈众励,赵济安,邵民杰.建筑电气节能技术综述[J],低压电器,2007

[3]梁美贵,浅析建筑电气节能技术措施[J],科技资讯,2010,(12)