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浅析建筑电气照明节能技术的应用

作者:王志国 刘廷杰 字数:3029  点击:

摘 要:随着社会经济的发展,各个领域对电能的需求越来越大,能源危机也日益加剧。建筑工程中,电气照明系统是能耗的重要来源,以往在设计电气照明系统时,往往更加注重经济性,,在倡导节能减排的大环境下,如何有效应用建筑电气照明节能技术,兼顾经济性与节能性,已经成为所有建筑设计者必须要思考的问题。为此,本文主要对建筑电气节能设计原则、材料合理选择及技术应用的进行了分析与探究。

关键词:建筑工程;电气照明;节能技术

建筑行业要想走一条可持续发展的道路,必须注重节能设计,而照明系统是建筑能耗的重要来源,因此建筑照明节能技术的应用已经成为一种必然趋势。系统设计中要遵循节能性、适用性以及经济性原则,推广使用节能灯具,有效利用自然光,合理应用智能照明控制系统,选择更加先进的启动设备,实现建筑节能目标。

1 建筑电气节能的设计原则

1、适用性原则

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。

2、节约性原则

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。

3、节能性原则

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 建筑电气照明节能材料的合理选择

1、合理选择导线截面和材料

通常情况下,电力负荷计算中比较重视动力荷载,照明负荷则是粗略估算。实际上对于照明线路设计,照明负荷要较为准确地算出,以便于合理地选购导线,如果导线截面过大,则浪费材料;如果截面偏小,负荷过大,引起照明线路受损,会产生导线漏电。现在照明线路一般采用暗敷,不容易查找更换,造成不能正常使用和电能损失,同时,线路电阻大,线路损耗高,所以要准确地选择导线截面,并采用阻燃性PVC管作导线保护套管,而且钢度要高,防止导线因破损而漏电。

2、合理选择光源

高效光源是照明节能的首要因素, 必须重视推广应用高效光源。电光源的选用,根据应用场所不同,至少有两类高效光源应予推广使用。

(1)荧光灯。荧光灯具有光效高、寿命长、显色性好等优点。直管荧光灯适用于高度较低的房间,如资料室、专工室等场所,紧凑型荧光灯适用于监控室、保护屏室、给水泵房、楼梯间、给水泵房等场所。T5荧光灯管作为新兴灯管,与传统的26 mm荧光灯管相比较,直径为16 mm,减小了40%,既节省了材料,又节省了仓储和运输成本。3)过去在使用荧光灯的场所,普遍都是采用40 W的灯管,光通量一般只有2200 lm,而现在选用只有28W的T5荧光灯,光通量却达到2600lm。从40 W减少为28 W,约节约30%的电能,光通量却提高20%。

(2)高强度气体放电灯(HID)。以钠灯、金属卤化物灯为代表的高强度气体放电灯具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不锈蚀等优点,广泛应用于道路、高速公路、机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培。高显色钠灯主要应用于体育馆、展览厅、娱乐场、百货商店和宾馆等场所照明。

3、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 建筑电气照明节能技术的应用

1、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。

2、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。

3、电动机节能

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。

4、选择更加先进的启动设备

启动设备性能也会对节能效果产生重要影响,例如,以往所使用的镇流器功率都非常大,不仅浪费资源,且经常会出现光闪烁问题,建筑节能照明系统设计时应该淘汰这类设备。目前比较常用的镇流器类型有两种,一是节能型电感镇流器,二是电子镇流器。试验表明,建筑照明中如果使用功率为36瓦的荧光灯,使用电子镇流器以后安装功率可以下降20%左右,达到良好的节能效果。电子镇流器虽然节能效果比较好,且不存在频闪问题,但是寿命却较短,稳定性也不强。每种启动设备都有自身的优势和劣势,选择时要考虑到实际需要和要求。

4 结束语

综上所述,在电气照明设计的过程中,采取科学合理的节能设计措施不仅可以使设计在技术上满足功能需求,也使整个建筑物的电气设计在一定的程度上具有先进性和经济合理性,在长期使用过程中,其照明能量消耗是巨大的,所以照明节能一直是我们需要深入研究的课题。

参考文献

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[2] 本刊编辑部. 2009中国建筑电气技术及应用论坛在上海召开[J]. 低压电器. 2009(12)

[3] 刘智宏. 住宅小区的建筑电气设计及其节能措施研究[D]. 北京建筑大学 2013

[4] 吴海英,欧文权,何滔. 我国建筑电气节能的有效途径探讨[J]. 企业科技与发展. 2009(04)


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