工 程 技 術(shù)
1 照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)
在建筑設(shè)計(jì)中照明節(jié)能是一項(xiàng)重點(diǎn)需要解決的問(wèn)題。如何做到既滿(mǎn)足照度標(biāo)準(zhǔn)要求,又達(dá)到節(jié)約能源的目的,是我們?cè)谶M(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)必須認(rèn)真考慮的問(wèn)題。
在建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了照明節(jié)能設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是以照明功率密度值(LPD)計(jì)算的。它是規(guī)定一個(gè)房間或場(chǎng)所的照明功率密度最大允許值,降低實(shí)際LPD值可從光源、照明燈具及其附屬裝置、照明控制等方面按節(jié)能要求作出選擇。
1 . 1 照明光源的選擇
光源是能量轉(zhuǎn)換成光的器件,是實(shí)施照明節(jié)能的核心。對(duì)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō),為控制實(shí)現(xiàn)限值LPD,必須選用高效節(jié)能光源。常用的光源有白熾燈、熒光燈、鹵鎢燈、高壓汞燈、鈉燈、金屬鹵化物燈、LED燈等等。具體使用應(yīng)根據(jù)工作位置、場(chǎng)所、照度要求、壽命等選擇合適的光源類(lèi)型,同時(shí)還應(yīng)考慮以下幾個(gè)要素:光效、色溫、顯色指數(shù)和價(jià)格。
光源的選擇一般遵循以下原則:
(1)室內(nèi)外照明,在照度相同的條件下可采用緊湊型熒光燈取代白熾燈,以節(jié)約電能。在要求瞬時(shí)啟動(dòng)和連續(xù)調(diào)光的場(chǎng)所、對(duì)防止電磁波干擾要求嚴(yán)格的場(chǎng)所、開(kāi)關(guān)燈頻繁的場(chǎng)所等可采用白熾燈,但盡量減少白熾燈的使用量；
(2)選用細(xì)管徑直管熒光燈(即T5及T8
燈管)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的T12燈管,因?yàn)門(mén)8、T5比T12光效高而且節(jié)能,特別是降低了熒光粉的用量,延長(zhǎng)了壽命,符合環(huán)保要求。
(3)室內(nèi)空間高度高于5m且對(duì)顯色性有一定要求的,對(duì)照明質(zhì)量與照度水平及光效有較高的要求的,宜采用金屬鹵化物燈。
(4)陶瓷金屬鹵化物燈比石英金屬鹵化物燈的顯色性更好、壽命更長(zhǎng)、光效更高。陶瓷金屬鹵化物燈是用于商業(yè)場(chǎng)所的重點(diǎn)
照明。
(5)高壓鈉燈光效高,顯色性較差,適用于對(duì)顯色性無(wú)要求的場(chǎng)所。
(6)在用于景觀(guān)照明、標(biāo)識(shí)與指示性照明及輔助照明時(shí)宜采用LED光源。
1 . 2 照明燈具及其附屬裝置的選擇燈具的主要功能是將光源所發(fā)出的光通量進(jìn)行再分配,選擇燈具時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用直射光通量比例高,控光性能合理的高效燈具。如:蝙蝠翼式配光燈具、塊板式高效
燈具、高純陽(yáng)極氧化鋁反射器等。在實(shí)際的應(yīng)用中,還應(yīng)注意燈具的配光曲線(xiàn),這是我們進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)的依據(jù)之一,以便對(duì)確切的照度值做到心中有數(shù),采用合理的燈具配光可提高光的利用率,達(dá)到節(jié)能的效果。
附屬裝置的選擇主要是針對(duì)鎮(zhèn)流器。
從熒光燈到HID的高壓鈉燈、金屬鹵化物燈,均需采用鎮(zhèn)流器。照明設(shè)計(jì)時(shí)按下列原則選擇鎮(zhèn)流器:(l)自鎮(zhèn)流熒光燈應(yīng)配用電子鎮(zhèn)流器；(2)直管流熒光燈應(yīng)配用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器,(3)高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應(yīng)配用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器；在電壓偏差較大的場(chǎng)所,宜配用恒功率鎮(zhèn)流器；功率較小者可配用電子鎮(zhèn)流器；(4)采用的鎮(zhèn)流器應(yīng)符合該產(chǎn)品的國(guó)家能效標(biāo)準(zhǔn)。
1 . 3 照明控制
在照明設(shè)計(jì)中,照明的控制方式對(duì)于照明節(jié)能同樣起到了重要的作用。現(xiàn)有的照明控制方式很多,例如:單燈控制、多燈控制、雙控開(kāi)關(guān)控制、樓宇自控系統(tǒng)控制、智能控制(總線(xiàn)控制)、其他控制方式(采用探測(cè)器控制)等。在這眾多的控制方式中,如何在照明設(shè)計(jì)中做到切合實(shí)際,是每位設(shè)計(jì)人員應(yīng)十分注意的問(wèn)題。既要做到方便,又要達(dá)到節(jié)能。照明控制方式的選擇應(yīng)遵循以下原則:(1)對(duì)于大型公用建筑,如:
劇場(chǎng)、體育館、會(huì)議室、公園采用智能照明控制系統(tǒng)。能有效地統(tǒng)一管理,節(jié)能效果明顯。(2)對(duì)于一般的小型建筑,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意:每個(gè)照明開(kāi)關(guān)所控?zé)舻臄?shù)量不要過(guò)多；
公共走道、樓梯燈(應(yīng)急燈除外),采用聲光控節(jié)電開(kāi)關(guān)；室外照明控制最好用光電控制器替代照明開(kāi)關(guān)；房間有多列燈時(shí)宜分組控制,所控?zé)袅信c側(cè)窗平行。
　　
2 供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
電源和供配電系統(tǒng)節(jié)能事關(guān)重大。有數(shù)據(jù)表明:推廣新型變壓器節(jié)能設(shè)計(jì),其空載、短路損耗分別降低8%和24%。電氣工程師在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)在變電所的位置確定、變壓器的選擇、減少線(xiàn)路損耗和提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)幾個(gè)方面采取針對(duì)性的節(jié)能措施。
2 . 1 供配電系統(tǒng)
根據(jù)負(fù)荷容量、供電距離及分布、用電設(shè)備特點(diǎn)等因素合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng),做到系統(tǒng)盡量簡(jiǎn)單可靠,操作方便。變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心,以縮短配電半徑,減少線(xiàn)路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù),以適應(yīng)由于季節(jié)性造成負(fù)荷變化時(shí)能夠靈活投切變壓器,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗。

2 . 2 提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)提高功率因數(shù)可以減少線(xiàn)路無(wú)功功率的損耗,從而達(dá)到節(jié)能目的。在供配電系統(tǒng)中的某些用電設(shè)備如電動(dòng)機(jī)、變壓器、燈具的鎮(zhèn)流器以及很多家用電器等都具有電感性,會(huì)產(chǎn)生滯后的無(wú)功電流,它要從系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)高低壓線(xiàn)路傳輸?shù)接秒娫O(shè)備末端,無(wú)形中又增加了線(xiàn)路的功率損耗。我們可以通過(guò)以下方式減少系統(tǒng)的功率損耗:
(1)減少用電設(shè)備無(wú)功損耗,提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。在設(shè)計(jì)中盡可能采用功率因數(shù)高的用電設(shè)備,如同步電動(dòng)機(jī)等；電感性用電設(shè)備可選用有補(bǔ)償電容器的用電設(shè)備,如配有電容補(bǔ)償?shù)臒晒鉄舻取?br /> (2)用靜電電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,電容器可產(chǎn)生超前無(wú)功電流用以抵消用電設(shè)備的滯后無(wú)功電流,從而達(dá)到提高功率因數(shù)同時(shí)又減少整體無(wú)功電流的效果。在具體工程設(shè)計(jì)中有采用分散就地補(bǔ)償和高低壓柜集中補(bǔ)償?shù)确绞?可根據(jù)具體情況具體分析。
　　
3 新技術(shù)和新產(chǎn)品的應(yīng)用
隨著技術(shù)的發(fā)展,建筑電氣專(zhuān)業(yè)也涌現(xiàn)出一些新技術(shù)和新產(chǎn)品,例如:新型節(jié)能高低壓電氣產(chǎn)品和新的智能化的節(jié)能控制技術(shù)。作為電氣設(shè)計(jì)人員,在選用節(jié)能的新設(shè)備上,應(yīng)具體了解其原理、性能、效果,從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行比較后,積極推廣和采用這些新技術(shù)、新方法和新產(chǎn)品,充分發(fā)揮新技術(shù)和新產(chǎn)品的節(jié)能作用。技術(shù)的發(fā)展,一些新的光源也逐漸得到廣泛應(yīng)用,例如太陽(yáng)能光源、LED光源等。LED是21世紀(jì)最具發(fā)展前景的光源,它效率高、光色純、能耗低、可靠耐用、應(yīng)用靈活、壽命長(zhǎng)、光線(xiàn)質(zhì)量高。由于光譜中幾乎沒(méi)有紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn),故沒(méi)有熱量也沒(méi)有輻射,屬于典型的“綠色照明光源”。相信將隨著技術(shù)的進(jìn)步,成本的降低,必然會(huì)得到廣泛應(yīng)用。
4 結(jié)語(yǔ)
建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)潛力很大,廣大電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中應(yīng)精心考慮,反復(fù)比較設(shè)計(jì)方案,拿出一套符合各種技術(shù)指標(biāo)、滿(mǎn)足功能需求、行之有效而又切實(shí)可行的節(jié)能措施,從而達(dá)到真正節(jié)約電能的目的。
參考文獻(xiàn)

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