建筑电气照明系统的节能设计

[摘 要]现阶段能源问题日益突显,它已经成为制约生产力发展的重要因素.随着能耗地方的增加,能源短缺已经是迫在眉睫.作为能耗一大方面的照明消耗,其节能设计的重要性也越来越重要.本文分析照明设计中要考虑的因素,设计中应遵循的原则,并提出相应解决措施.

[关 键 词]照明电气；节能设计；因素；原则；措施

我国是个能源大国,同时,也是能源消耗的大国,而在诸多能源中,电能是维持我们正常生产生活的关键因素.在建筑领域的电能消耗中,照明部分的用电量占15%-25%,而实际上,用于照明体系的电能并不是完全的消耗在照明本身,有一部分则消耗在了照明系统运行的其它环节,我们称这种现象为电能逸损.照明能耗在建筑能耗中占有相当大的比例,2010年我国总用电量约在25000亿kWh,2011年超过28000亿kWh,而照明用电约占总量的12%,超过500亿kWh.因此,建筑照明体统中蕴含着大量的节能潜力,在这种前提下,如何将节能环保的功能融入到建筑照明电气设计中来,是我们电气设计工作人员必须解决的问题.

1.建筑电气照明节能设计应遵循的原则

根据当代建筑电气节能照明设计的基本原则,应该倡导绿色照明,即包含高效的节能体系、高效的环保体系、高效的安全体系以及高效舒适体系,这种建筑体系缺一不可.就目前我国的照明节能系统整体来看,节能的潜力还有很大的空间是可以继续提升的,但是不能单纯的为了照明节能而过多的增加了其它方面的投资,要有效的利用无谓消耗能源,在保证不降低照明场所正常视觉要求的前提条件下,尽量的减少照明能量的损失,有效的利用电能,用国际先进的技术手段,经济合理的建筑要求,安全可靠的电力保障,达到节约电能、提高照明的目的.

2.照明设计要考虑节能的因素

2.1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.

2.2设计多回路控制和多地（联）控制线路.现在一些住宅的会客厅、娱乐厅,会场、报告厅,从灯光艺术效果和造型设计高度出发,采用多灯组合,或某一区域内较大面积上“星星点灯”式的组合,设计时往往考虑线路上简易,采用单路控制多只灯,甚至数十只灯,使用时不管是否需要,一律全部开启.有些会场上,只有少数人员开会,主席台上也只有个别人员,可是灯火通明,这很多都是由于线路设计存在问题,没实行多回路分开控制灯的通断,造成很大的电能浪费.在过道、门厅、楼梯口等走动大场合,要设计多地（联）控制线路,人走到哪儿都可以控制灯,以免无人亮灯,无法关闭,造成电能的浪费.照明支路和插座支路分开,插座支路上临时性负荷较多,移动照明动力和热电负载较多,照明支路负荷较为固定,为了避开影响,采用二支路分开,保证照明支路工作的可靠性.照明支路要设置带有一定保护功能的高分断力空气开关,控制漏电现象的产生,节约电能,保证线路的正常运行.

3.基于节能的照明系统设计

对建筑室内的照明系统进行节能设计主要可以从如下五个可行方面入手.分别为：合理利用自然光源取代人为耗能光源、严格执行标准,避免过渡照明、选择节能设备、按需选择灯具、优化光源控制系统等五个方面.照明减少能源投入是指在不影响正常工作需要的情况下,不影响正常灯光照明的条件下,尽最大可能降低在工作过程中能源的浪费,通过这种方式能够提高资源利用率.

3.1合理利用自然光源取代人为耗能光源.合理充分地利用自然光,尤其在临近门窗的地方,能够节约大量电能.为了充分利用利用自然光,我们可以通过适当扩大门窗面积、增加玻璃门窗的透光率等手段来达到.人工照明的设置,是用来弥补自然光无法满足照明要求时的缺陷.大量的电能可以被节省,如果能够合理正确地配置自然光和人工照明.

3.2严格执行标准,避免过渡照明.每个区域的照度标准可以根据视觉作业要求来确定和划分.电气设计对一个房间内的工作区、交通区等每个区域的照度要求要进行不同的设计.一般使用一般光照和局部照明结合的混合照明方法,来配置对局部工作面照度要求比较高的区域,安排灯具能够灵活调整的照明系统来应对工作位置频频改动的区域.通过这些措施不但提供充足的光照,而且有效节约了电能.

3.3选择节能设备.白炽灯虽然具有便宜,安装便捷的优点而被广泛使用,但是它也有耗电高,发光效率低下的巨大缺点.根据计算,它工作时,94%的电能转化为其它能量耗散在空气中,是对资源能量的极大浪费.发改委统计显示,一座三峡水电站全年的发电量可以节约下来,如果把我国现在所有使用的白炽灯换成节能灯并使用一年.国家对推广高效光源十分重视,并把它作为“十一五”中国十大节能重点工程之一.根据不同场所的不同需求,我们推荐三类常用的高效光源：第一类是高强度气体放电灯,如高压钠灯、金属卤化物灯等.这类光源因为能源利用率高、用电少、使用时间长、不容易被锈蚀等优点,从而在高大厂房、大型的体育场馆、户外广场、马路、户外作业场所等被广泛使用.第二类是直管荧光灯.直管荧光灯与白炽灯比较,发光率高、使用时间长、光线柔和,照明度高,主要在较低矮的4.5m以下的室内场所使用,如居民住房楼、学校教室、办公楼等,是一种值得被大众接受的高效光源.最后一类是紧凑型节能荧光灯.单端荧光灯与普通照明自镇流荧光灯等都是紧凑型节能荧光灯,在家居住宅、酒店旅馆、餐厅等都适合使用,在工业、商业等领域大功率紧凑型节能荧光灯也发挥着它的重要作用.紧凑型节能荧光灯已经成为了世界范围内承认的新型的理想室内光源,是有效代替白炽灯的首选光源之一.

3.4按需选择灯具.按需选择灯具主要是根据建筑内部不同的功能区域对照明的要求不同而选择相应的照明设备的设计方式.通过避免局部地区的照明过剩而达到降低照明耗能的目的.比如居住建筑或者生产建筑具有空闲空间与应用空间之分.两者在灯光的要求方面是不一样的.

3.5优化光源控制系统.对于建筑内不需要长时间提供照明的场所可以选择先进的更为灵活的照明控制系统.在照明设计中大量采用声控、光敏等先进手段,达到人来则提供照明,人去则自动关闭照明的管理与控制系统.进而达到降低照明时间,提高照明效率,降低照明能耗的目的.具体做法有两个方面：一方面是通过相关规定对建筑内的照度进行统一.做到既不因为过度照明而浪费能源,也不因为照明不足而影响建筑的使用.另一方面是通过选择节能硬件设施以及控制照明方式来达到节能的目的,比如在同等照度的情况下选择节能灯具,选择定点开关,声控,延时开关等方式来合理的安排使用照明设备的时间与区间.进而达到节能的目的.

4.结束语

建筑电气照明的节能设计潜力很大,建筑电气照明节能设计中,相关工作人员应反复比较研究多个方案,从设计源头上熟悉理解照明节能的多方应用,采取积极有效的措施,以达到真正节能的效果,创建一个适合节能的人居环境,实现人类与环境的可持续发展.