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【摘 要】 本文从建筑电气节能出发,分析了建筑电气照明节能设计的原则,针对加强建筑电气照明节能设计的有效措施进行详细探究。
【关键词】 建筑电气;照明节能设计;原则
引言:
随着工业化和城镇化加速发展,建筑业也迅速兴起,导致建筑能耗迅猛递增,能源短缺将会制约国民经济的发展。据国家电监会的监测,近几年“电荒”席卷20多个省、市,在用电高峰时段电力供需缺口达3×107kW,预计未来若干年全国电力供应缺口仍然很大。面对电力日趋紧张的形势,然而,可再生能源电能在整个建筑能耗当中占有比例非常小,因此建筑电气节能设计尤为重要。
一、建筑电气节能
建筑电气节能设计主要包含如下内容:
1、供配电系统(合理选择电压等级;准确进行负荷计算;正确选择变压器台数、容量、运行方式;提高系统的功率因数;抑制和治理高次谐波;三相配电的各相负荷宜分配平衡;配电缆线按技术条件、运行工况、经济电流密度来选择);
2、电气设备(配电箱配电柜变压器柴油发电机组等应选择低损耗低噪音的产品;配电变压器应选择D,yu11结线组别的变压器;配电设备应尽量设置在用电负荷中心);
3、电气照明(选择高光效光源高效灯具及其低能耗灯具附属装置;各类房间或场所的照明功率密度值不应大于《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)中的规定;合理控制照明灯具;充分利用天然光);
4、建筑设备监控系统(空调通风监控系统、给水排水监控系统;高低压变配电监控系统;楼宇照明监控系统;电梯监控系统);
5、计量与运行管理(电梯、空调、给排水等用电设备采用分区分项计量;照明用电按分户分层计量;计量设备均带通信功能,可以进行远程自动化抄表;计量数据不仅为运营管理时按表收费提供依据,而且还可以为专业软件进行能耗的监控、统计、分析提供基础数据);
6、可再生能源利用(太阳能发电;风力发电)[1]。
二、建筑电气照明节能设计的原则
1、绿色环保原则
建筑电气照明节能设计过程中需要遵守的原则之一就是实现照明向绿色化发展,即满足建筑用户生活、工作、学习、生产的前提下又能很好地节约电能,减小耗能,又不对周边环境造成一定的影响。所以在建筑电气照明节能设计过程中,应在尽可能降低电能消耗的基础上,合理布置照明灯具及选择照明灯具的品种,如选用高效节能安全性能高的灯具,实现建筑电气照明节能和安全的目标。
2、经济实用原则
建筑电气照明节能设计过程中除了要达到绿色环保的要求后,还要从经济性方面考虑,选择节能照明设备或灯具的时候,尽量根据建筑内的空间面积合理布置灯具的位置及数量,以防建筑内灯具位设置位置不合理影响建筑内的照明效果而一味地增加照明工具数量;即增加了建筑电气安装施工的成本投入浪费了电能,有起不到良好的建筑空间照明效果。此外,作为建筑电气照明节能设计人员应积极地学习先进的电气节能设计方面的知识,以技术为核心,以人文理念为主导思想,打造优质的建筑照明节能设计新理念,为我国建筑事业的健康稳定发展,迈向世界先进水平行列奠定基础[2]。
三、加强建筑电气照明节能设计的有效措施探究
1、充分利用自然光
房屋建筑设计时应尽可能增加采光面积,如将临近室外门窗开大,采用透光率较好的玻璃门窗等,以充分利用自然光这一值得珍惜的能源。有些建筑顶部有大量玻璃,白天自然光透过玻璃可以获得充足的照度而无需人工照明。
2、合理选择灯具
光源必须配备各种灯具,才能真正体现其实用价值。灯具选择不当,将使能量损失高达30%-40%,反之,灯具效率高,可使单位面积耗电量下降,降低投资和运行费用。在进行照明设计时,应针对不同面积和高度的房间,计算确定选用宽或中窄光束的照明灯具,再由天花板、墙面以及地面的反射系数,求出灯具的利用系数,这是较为科学的设计方式。一般不宜采用效率低于70%的灯具,采用非对称光分布灯具,它具有减弱工作区反射眩光的特点,能大大改善视觉条件。
3、合理选择照明装置配件
镇流器也是照明耗能的一部分,而品质优良、可靠性好、效率高、能耗低于传统电感型镇流器的电子镇流器已成为首选产品。在采用电子镇流器时,应重视高次谐波对供配电系统的影响,并应采取相应的措施。电子镇流器的使用使电网中高次谐波的含量大量增加,对供配电系统造成危害。因此,我们要采取相应的措施来防范和抑制高次谐波。具体措施有:选用符合国家电磁兼容标准的产品;采用带有△接线变压器,减少3次及其倍数的谐波对电源的干扰;对谐波源设置隔离变压器;采用无源和有源电力滤波器;适当增加导体截面等措施。镇流器的选择最重要的是应根据灯具的类型选择不同形式的节能型镇流器,以达到良好的节能效果。其有以下选择原则:第一,自镇流荧光灯应配用电子镇流器。第二,高压钠灯、金属卤化物灯应配节能型电感镇流器。第三,直管形荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器。第四,在电压偏差较大的场所,宜配用恒功率镇流器。第五,功率较小者可配用电子镇流器[3]。
4、灯具布置及控制方式
照明设计时首先要确定合理的照度。照明灯具布置时应选择合理的照明方式,按照分区、分组、营业、非营业、白天、夜晚等采用一般照明、局部(或重点)照明、均匀对称布置、适宜的距高比等等。选择控制方式时应尽量做到人性化控制。要注意每个开关所控光源不宜太多,所控灯列与窗平行(即利用自然光),楼梯走道采用节能延时开关,在有条件的场所还应该采用智能照明控制系统,保证方便使用的同时,为节约用电创造条件。
首先,自然采光良好的场所,要充分利用自然光。灯具布置应根据照明使用的特点和时段采取分区布置,相应适当增加照明开关数量以便采取分区分时控制方式。然后,公共建筑中的走廊、门厅、楼梯间等公共场所,均宜采用集中控制,或按建筑使用条件和特殊要求采取分区、分组控制。体育馆、剧院、候车厅等公共场所也应采取集中控制方式,并相应采取调光或降低照度的控制措施。这样在夜间人员稀少或有自然采光时,可以适当地关闭或降低一部分照明,有利于節约能源。其次,旅馆、客房的房间应设节电钥匙开关,当人离开房间后可延时切断除冰箱和电脑外的其他电源,达到节能效果。最后,居住建筑楼梯间、疏散走廊的照明,除应急照明外,均宜采用节能自熄开关。
5、提高系统功率因数
建筑照明系统中的部分用电设备,如变压器、气体放电光源中的镇流器等因具有电感元件,会产生无功功率,影响电能的有效利用。无功功率可以采取提高设备功率因数的方法降低,荧光灯应采用电子镇流器;采用电感镇流器的气体放电灯宜单灯安装补偿电容器;变压器低压侧采用集中电容器补偿。目前的民用建筑电气设计中,许多设计仅采用变压器低压侧集中补偿的方式,这种做法仅减少了区域变电站至用户处的高压线路上的无功传输,提高了用户处的功率因数。
结束语
综上所述,我国在建筑电气照明节能设计方面还处于研究的初级阶段,还需广大的建筑电气照明节能设计人员不断地研究探讨有关建筑电气照明节能方面的知识,在实践中积累经验,不断地提高建筑电气照明节能设计水平,研发更多的成功的建筑电气照明节能设计方案,应用到建筑电气照明领域中,为广大的居民提供舒适的生活空间环境。
参考文献:
[1]魏民.建筑电气照明中的节能设计措施分析[J].建筑设计管理,2013(02):47-49+73.
[2]王云娜.关于建筑电气照明系统的节能设计浅析[J].黑龙江科学,2013(08):101.
[3]何卫民.建筑电气照明节能设计技术探讨[J].科技致富向导,2013(06):169+309.
【关键词】 建筑电气;照明节能设计;原则
引言:
随着工业化和城镇化加速发展,建筑业也迅速兴起,导致建筑能耗迅猛递增,能源短缺将会制约国民经济的发展。据国家电监会的监测,近几年“电荒”席卷20多个省、市,在用电高峰时段电力供需缺口达3×107kW,预计未来若干年全国电力供应缺口仍然很大。面对电力日趋紧张的形势,然而,可再生能源电能在整个建筑能耗当中占有比例非常小,因此建筑电气节能设计尤为重要。
一、建筑电气节能
建筑电气节能设计主要包含如下内容:
1、供配电系统(合理选择电压等级;准确进行负荷计算;正确选择变压器台数、容量、运行方式;提高系统的功率因数;抑制和治理高次谐波;三相配电的各相负荷宜分配平衡;配电缆线按技术条件、运行工况、经济电流密度来选择);
2、电气设备(配电箱配电柜变压器柴油发电机组等应选择低损耗低噪音的产品;配电变压器应选择D,yu11结线组别的变压器;配电设备应尽量设置在用电负荷中心);
3、电气照明(选择高光效光源高效灯具及其低能耗灯具附属装置;各类房间或场所的照明功率密度值不应大于《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)中的规定;合理控制照明灯具;充分利用天然光);
4、建筑设备监控系统(空调通风监控系统、给水排水监控系统;高低压变配电监控系统;楼宇照明监控系统;电梯监控系统);
5、计量与运行管理(电梯、空调、给排水等用电设备采用分区分项计量;照明用电按分户分层计量;计量设备均带通信功能,可以进行远程自动化抄表;计量数据不仅为运营管理时按表收费提供依据,而且还可以为专业软件进行能耗的监控、统计、分析提供基础数据);
6、可再生能源利用(太阳能发电;风力发电)[1]。
二、建筑电气照明节能设计的原则
1、绿色环保原则
建筑电气照明节能设计过程中需要遵守的原则之一就是实现照明向绿色化发展,即满足建筑用户生活、工作、学习、生产的前提下又能很好地节约电能,减小耗能,又不对周边环境造成一定的影响。所以在建筑电气照明节能设计过程中,应在尽可能降低电能消耗的基础上,合理布置照明灯具及选择照明灯具的品种,如选用高效节能安全性能高的灯具,实现建筑电气照明节能和安全的目标。
2、经济实用原则
建筑电气照明节能设计过程中除了要达到绿色环保的要求后,还要从经济性方面考虑,选择节能照明设备或灯具的时候,尽量根据建筑内的空间面积合理布置灯具的位置及数量,以防建筑内灯具位设置位置不合理影响建筑内的照明效果而一味地增加照明工具数量;即增加了建筑电气安装施工的成本投入浪费了电能,有起不到良好的建筑空间照明效果。此外,作为建筑电气照明节能设计人员应积极地学习先进的电气节能设计方面的知识,以技术为核心,以人文理念为主导思想,打造优质的建筑照明节能设计新理念,为我国建筑事业的健康稳定发展,迈向世界先进水平行列奠定基础[2]。
三、加强建筑电气照明节能设计的有效措施探究
1、充分利用自然光
房屋建筑设计时应尽可能增加采光面积,如将临近室外门窗开大,采用透光率较好的玻璃门窗等,以充分利用自然光这一值得珍惜的能源。有些建筑顶部有大量玻璃,白天自然光透过玻璃可以获得充足的照度而无需人工照明。
2、合理选择灯具
光源必须配备各种灯具,才能真正体现其实用价值。灯具选择不当,将使能量损失高达30%-40%,反之,灯具效率高,可使单位面积耗电量下降,降低投资和运行费用。在进行照明设计时,应针对不同面积和高度的房间,计算确定选用宽或中窄光束的照明灯具,再由天花板、墙面以及地面的反射系数,求出灯具的利用系数,这是较为科学的设计方式。一般不宜采用效率低于70%的灯具,采用非对称光分布灯具,它具有减弱工作区反射眩光的特点,能大大改善视觉条件。
3、合理选择照明装置配件
镇流器也是照明耗能的一部分,而品质优良、可靠性好、效率高、能耗低于传统电感型镇流器的电子镇流器已成为首选产品。在采用电子镇流器时,应重视高次谐波对供配电系统的影响,并应采取相应的措施。电子镇流器的使用使电网中高次谐波的含量大量增加,对供配电系统造成危害。因此,我们要采取相应的措施来防范和抑制高次谐波。具体措施有:选用符合国家电磁兼容标准的产品;采用带有△接线变压器,减少3次及其倍数的谐波对电源的干扰;对谐波源设置隔离变压器;采用无源和有源电力滤波器;适当增加导体截面等措施。镇流器的选择最重要的是应根据灯具的类型选择不同形式的节能型镇流器,以达到良好的节能效果。其有以下选择原则:第一,自镇流荧光灯应配用电子镇流器。第二,高压钠灯、金属卤化物灯应配节能型电感镇流器。第三,直管形荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器。第四,在电压偏差较大的场所,宜配用恒功率镇流器。第五,功率较小者可配用电子镇流器[3]。
4、灯具布置及控制方式
照明设计时首先要确定合理的照度。照明灯具布置时应选择合理的照明方式,按照分区、分组、营业、非营业、白天、夜晚等采用一般照明、局部(或重点)照明、均匀对称布置、适宜的距高比等等。选择控制方式时应尽量做到人性化控制。要注意每个开关所控光源不宜太多,所控灯列与窗平行(即利用自然光),楼梯走道采用节能延时开关,在有条件的场所还应该采用智能照明控制系统,保证方便使用的同时,为节约用电创造条件。
首先,自然采光良好的场所,要充分利用自然光。灯具布置应根据照明使用的特点和时段采取分区布置,相应适当增加照明开关数量以便采取分区分时控制方式。然后,公共建筑中的走廊、门厅、楼梯间等公共场所,均宜采用集中控制,或按建筑使用条件和特殊要求采取分区、分组控制。体育馆、剧院、候车厅等公共场所也应采取集中控制方式,并相应采取调光或降低照度的控制措施。这样在夜间人员稀少或有自然采光时,可以适当地关闭或降低一部分照明,有利于節约能源。其次,旅馆、客房的房间应设节电钥匙开关,当人离开房间后可延时切断除冰箱和电脑外的其他电源,达到节能效果。最后,居住建筑楼梯间、疏散走廊的照明,除应急照明外,均宜采用节能自熄开关。
5、提高系统功率因数
建筑照明系统中的部分用电设备,如变压器、气体放电光源中的镇流器等因具有电感元件,会产生无功功率,影响电能的有效利用。无功功率可以采取提高设备功率因数的方法降低,荧光灯应采用电子镇流器;采用电感镇流器的气体放电灯宜单灯安装补偿电容器;变压器低压侧采用集中电容器补偿。目前的民用建筑电气设计中,许多设计仅采用变压器低压侧集中补偿的方式,这种做法仅减少了区域变电站至用户处的高压线路上的无功传输,提高了用户处的功率因数。
结束语
综上所述,我国在建筑电气照明节能设计方面还处于研究的初级阶段,还需广大的建筑电气照明节能设计人员不断地研究探讨有关建筑电气照明节能方面的知识,在实践中积累经验,不断地提高建筑电气照明节能设计水平,研发更多的成功的建筑电气照明节能设计方案,应用到建筑电气照明领域中,为广大的居民提供舒适的生活空间环境。
参考文献:
[1]魏民.建筑电气照明中的节能设计措施分析[J].建筑设计管理,2013(02):47-49+73.
[2]王云娜.关于建筑电气照明系统的节能设计浅析[J].黑龙江科学,2013(08):101.
[3]何卫民.建筑电气照明节能设计技术探讨[J].科技致富向导,2013(06):169+309.