张荣帆
(重庆运卓工程管理咨询有限公司 重庆 渝中区 400010)
刍议建筑电气照明节能技术
张荣帆
(重庆运卓工程管理咨询有限公司重庆渝中区400010)
随着经济发展和科技进步,我国在建筑工程建设上也得了长足发展,近年来,社会行业发展与能源需求矛盾逐渐显现,国家适时提出节能减排的发展理念,在此背景下,建筑工程中着力采用建筑电气照明节能技术,有助于提高能源使用效率,节约建筑电能成本。本文对建筑电气照明能耗原因加以分析,总结建筑电气照明节能设计的一般原则,最后简要概述建筑电气照明节能技术。
建筑;电气照明;节能技术
电能是保障我国经济建设和人们日常生活的重要物质能源,在维持生产生活的持续发展及社会稳定方面起到重要作用。我国人口众多,电能消耗较大,而在电能消耗中,建筑电气照明能耗又占据较大的比重。基于这一现状,要减少电能损耗,提高电能利用效率,必须抑制建筑电气照明能耗,着力采用新型建筑电气照明节能技术。
建筑电气照明能耗原因主要存在以下几个方面:①建筑物在早期建筑时对照明系统没有进行科学设计,在制定设计方案时没有遵循建筑节能的原则,导致建筑物内部的电气系统,如灯具类型、照明及控制方式不尽合理。②建筑电气系统在线路设计安排上科学性不足,建筑物各个电气照明设备无法有效匹配,没有采取智能化控制手段,电能能耗损失较大[1]。③随着建筑物年限增长,建筑电气照明设备能耗增加,再加上人们的节能意识不强,都制约了建筑物电气照明节能的发展。
为确保建筑电气照明达到节能环保目的,在建筑电气照明进行方案设计及制定时,需要遵循以下几点原则:
(1)在符合建筑物照明标准的基础上,再考虑进行电能节约设计,不能重节能而舍标准,在建筑物照度、色温及显色指数方面,要满足标准规范。
(2)充分顾及到建筑电气照明节能设计的实用性和经济性,要将建筑电气照明节能与建筑物使用期限的长期性相结合,确保相应的节能设计成本能够在电气照明后期运行中加以抵消。
(3)正确理解节能的含义,节能的过程是将不必要的能耗损失加以节约,而不是意味着不使用能源,因此,在建筑电气照明设计环节,要根据能耗类型,列出能耗较大或能耗占比相对较低的项目,以切实起到建筑节能效果。
3.1充分应用建筑物自然光源
建筑电气照明要实现高效化全方位的节能效果,充分应用建筑物自然光源,辅助建筑物耗能照明设施,是有效且可行的方式之一。我国在《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)中,对建筑物自然光的应用就做出了相关说明。具体地说,在进行建筑电气照明节能设计时,可从以下几个方面,对自然光加以充分利用:
(1)建筑物在早期设计规划时,要将自然光这一能源因素加以考虑,在设计时,多增加建筑物采光口的面积及数量,在建筑物采光玻璃的选择及使用上,优选透光性能表现较佳的类型,以最大限度地利用建筑物自然光。
(2)结合建筑物的构造及用途,合理选择引入自然光的方法和手段,以便发挥自然光照明的作用,如建筑物在照明条件上要求较高,在导光系统的设计上就要采取主动式;如建筑物在照明条件上要求不高,导光系统在选择上则可采取被动式。
(3)为有效利用建筑物自然光,在建筑物地面、墙体及顶棚的设计上,可以采用浅色系颜色。
3.2合理设计建筑电气照明线路及方案
如前所述,建筑电气照明线路及方案的不尽合理也是造成建筑电气能耗较大的重要原因,在建筑供电线路遭受磨损时,会极大增大电能损耗,继而造成能源损失。因此,合理设计建筑电气照明线路,能够有效降低建筑物电能损耗。一般而言,电流分为有功分量及无功分量两种,其中,无功电流是导致电能损耗的直接因素,在建筑物供电线路设计时增加电源导线的半径,能够有效提高电源导线利用率[2]。
此外,为达到建筑电气照明节能目标,还应合理选择节电照明系统。针对不同的照明需求,设计相应的照明方式,如对照度有较高需求的区域场所,可以采用一般照明的照明系统,对照度没有特别需求的区域场所,可以采用局部照明系统。在多数情况下,可以采用两种系统相混合的形式,达到既提高照明质量,又有效节约电源的效果。在建筑照明系统的日常管理上,要综合采用多种控制方式,以最大限度减少电能损耗,如可以使用日光控制、照度控制、时间控制及声音控制等方式对照明系统加以调控。
3.3充分运用高效光源
所谓光效,是指在特定单位功率下,电能设备产生的光通量数,而建筑照明电能能耗途径主要是电灯等电能设备,建筑电能设备光效质量如何,极大影响着电能节约效果。早期建筑电能设备主要选用白炽灯:①安装较为便捷;②性价比较高。但白炽灯具也存在光效较低的缺陷。因此,在建筑电能设备的选择上,要优选发光效率较高,光色及显色性能俱佳的高效光源灯具,如HID灯及荧光灯。
3.4设计运用高效节能灯具
建筑照明灯具的科学合理选择,在一定程度上制约影响着建筑照明效果。现阶段在建筑市场中涌现出众多灯具类型,如控照型灯具、磨砂式灯具(配备防护罩),各种类型的灯具,在照明效率上存在一定的差异。控照型灯具具备了约75%的反射率,而磨砂式灯具反射效率较低,仅为55%。即使形式类型一样的灯具,由于反射板材质不同,其反射率也不尽相同。
高效节能灯具,如荧光灯等,与一般灯具相比,具有突出优点,其照明质量更高,可达到一般照明灯具的三倍左右,同时,使用周期也较长,可达到一般照明灯具的两倍。在节能效果上,高效节能灯具最高可达到约50%的节电率。此外,高效节能灯具还具备更小的光污染属性,在紫外线反射方面具备超低反射率,一般仅为5%,与其他灯具相比,优势巨大。更为突出的一点是,一般灯具随着使用时间的增长,会加剧电能能耗,而节能灯具随着使用时间的增加,其反射率稳定控制在8%左右,节能稳定性明显。因此,建筑电气照明在灯具选择上,优选节能灯具,可极大提高节能效果。
3.5照明控制系统上着力实现智能化
建筑照明系统在控制上,要提高智能化程度,通过调光及开关控制方式,实现对照明光源的有效调节。建筑智能照明控制系统涵盖了数字控制系统及网络信息技术,是具有较强综合性的控制系统类型,系统中具有多个控制模块,如传感器控制、电压控制、时间控制及场景控制等[3]。建筑照明控制系统实现智能化,一方面有助于对建筑照明加以实时控制,另一方面也便于后期的照明系统维保工作,能够在实现电能节约的基础上,节约建筑照明成本。
本文以场景控制为例,简要描述智能照明控制系统工作流程。建筑设计人员在设计建筑照明时,根据建筑区域不同的照明需求,合理配搭相应的灯光场景,并结合实际需要及时加以转换。例如在会议室照明系统设计过程中,即可采用场景控制方法,根据会议室使用情况对照明方式加以有效调控。在会议前,可以将筒灯开启,在人员入场后,打开隐蔽槽灯。在会议进行过程中,为达到良好的照明效果,保持筒灯及槽灯的运行。在进行会议报告时,除了使用筒灯及槽灯外,还要开启吸顶花灯,以达到更加明亮的照明效果。当有多媒体资料需要播放时,可将筒灯及槽灯调暗。在会议结束后,关闭光源强烈的筒灯,保持一定的灯光亮度,便于清洁人员打扫会议室。
3.6对启动设备加以优化选择
在镇流器等启动设备的选用上,要加以优化,因为镇流器也是制约照明节能的重要因素。一般类型的镇流器由于功率较大,极易出现光闪烁等状况,在建筑电气照明设计中已不再使用,新型的电感镇流器开始更多地应用于建筑电气照明领域。采用电子镇流器,能够极大降低安装功率,起到良好的节能效能。例如T8荧光灯,功率为36W,借助电子镇流器,在安装功率上可以降低约20%,而LED荧光灯,也能够降低约20%的安装功率。采用超低损类型的电感镇流器,安装功率可降低约89%,节能性尤佳。
电子镇流器虽具备了温升较小、无频闪、启动电压低的优点,但在稳定性上与一般镇流器相比要略逊一筹,在使用周期上也不尽理想[4]。因此,针对不同类型镇流器的特点,在镇流器选择方面要根据建筑要求,优化选择相关的启动设备。在一些对环境要求较高,或者对光照强度有较高需求的建筑内,如图书馆,在电气照明设计及使用上就应优选电子镇流器。
总而言之,随着产业类型的优化升级,在新的发展时期,节能减排理念已逐渐深入人心,在这一背景下,在建筑电气照明设计环节,着力采用节能技术,具有极强的现实意义,也是促进能源可持续发展的必经途径。建筑企业在对建筑电气照明系统进行规划设计时,要依据相关的设计原则,根据建筑物特点,合理选用相应的节能技术,从而达到建筑节能效果的最优化。
[1]赵广玺,李凌.浅议建筑电气照明节能技术[J].中国科技纵横,2013(10):30.
[2]李桂芊.关于建筑电气照明设计的探讨[J].中华民居,2012(2):749.
[3]曲福君,吴鑫玉.建筑电气照明节能技术的探讨[J].科技展望,2015(4):33.
[4]张蕾.浅谈建筑电气节能技术[J].科技风,2010(5):71~72.
TU731.4
A
1673-0038(2015)30-0216-02
2015-7-13
张荣帆(1980-),男,工程师,专科,主要从事电气安装管理与运用工作。