浅析建筑电气照明设计的节能措施

2022-09-12

我国建筑节能标准发展迅速, 《民用建筑节能设计标准》的施行及2005年7月1日实施的《公共建筑节能设计标准》为建筑节能设计提供了依据。1996年颁布了《民用建筑节能设计标准 (采暖居住建筑部分) 》, 2001年颁布了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》, 这些规范的颁布, 也反应了我国建筑节能的发展轨迹:由北向南, 由居住建筑到公共建筑。但由于种种原因, 这些规范的条款未列入国家强制性条文范围内, 各地也未发布政府令加以强调, 所以执行力度也未达到应有的效果。但2005年7月1日颁布实施的《公共建筑节能设计标准》中有许多条款被列入国家的强制性条文内, 对于建筑设计单位, 建筑的节能设计已经进入了一个全新的时期!

1 建筑节能设计现状及原因

近年来我国建筑业得到了快速的发展, 需要大量的建造和运行使用能源, 尤其是建筑的采暖和空调耗能。我国节能工作与发达国家相比起步较晚, 能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5倍, 屋顶为2.5~5.5倍, 外窗为1.5~2.2倍;门窗透气性为3~6倍;总耗能是3~4倍。

如果听任高耗能建筑大行其道, 建筑能耗增长的速度将远远超过我国能源生产可能增长的速度, 国家的能源生产势必难以长期支撑这种浪费型需求, 从而不得不组织大规模的旧房节能改造, 将耗费更多的人力、物力。

2 建筑照明设计的节能措施

照明节能设计是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下, 力求减少照明系统中光能的损失, 从而最大限度地利用光能。《建筑照明设计标准》 (GB50034-2004) , 对照明节能提出了严格要求, 文中确定了不同场所相应的照明功率密度值, 还列出了现行值和目标值。

2.1 照明方式的选择原则

(1) 一般照明:即均匀照明, 是为整个工作场所设置, 而不考虑局部特殊需要的照明, 如办公室、会议室等场所。同一场所内的不同区域有不同照度要求时, 应采用分区一般照明。 (2) 局部照明:是为满足某些部位的特殊需要而设置的照明, 如车床的工作灯、黑板照明、商店橱窗的射灯等。 (3) 混合照明:由一般照明和局部照明共同组成的照明。对于部分作业面照度要求较高, 只采用一般照明不合理的场所, 宜采用混合照明。在混合照明中, 一般照明的照度应不低于混合照明总照度的5%~10%, 且其最低照度值应不低于20lx。

2.2 照明灯具的选择

(1) 按配光特性选择。 (1) 一般场所, 可选择直射型、半直射型、漫射型灯具。使顶棚和墙壁之间均有一定的光照, 保持室内空间照度分布均匀。 (2) 在高大厂房内, 当灯具的安装高度较高时 (4.5m以上) , 宜使用深照型或配照型灯具。 (3) 室外照明, 一般采用广照型灯具。 (2) 按环境条件选择。 (1) 空气干燥、少尘的房间内, 可选用开启式灯具。 (2) 潮湿的房间内, 选用瓷质灯头的开启式灯具;湿度大的房间内, 要选用防水灯头的灯具;特别潮湿、多尘的场所, 应使用防水防尘的密闭式灯具。 (3) 有易燃易爆气体的场所, 应按等级选用相应的防爆型灯具。 (4) 室外应选用各种防雨式灯具。有机械碰撞的地方, 要选用带有保护网的灯具。 (3) 灯具效率的选择。在满足眩光限制和配光要求条件下, 应选用效率高的灯具。对荧光灯具, 带反射器开敞式的灯具效率应不小于75%;带透明罩的效率应不小于65%;带磨砂棱镜罩的灯具效率应不小于55%;带格栅的效率应不小于60%。对于高强度气体放电灯灯具, 带反射器开敞式的效率应不小于75%;带透光罩的效率应不小于60%。

2.3 照明灯具光源和附件的选择

高度较低房间, 如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间宜采用细管径直管形荧光灯;商店营业厅宜采用细管径直管形荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯, 高度较高的工业厂房, 应按照生产使用要求, 采用金属卤化物灯或高压钠灯, 亦可采用大功率细管径荧光灯, 金属卤化物灯具有光效高、寿命长等优点, 因而得到普遍应用, 而高压钠灯光效更高, 寿命更长, 价格较低, 但其显色性差, 可用于辨色要求不高的场所, 如锻工车间、炼铁车间、材料库、成品库等;荧光高压汞灯光效较低, 寿命也不长, 显色指数也不高, 而自镇流荧光高压汞灯光效更低, 故一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯, 不应采用自镇流荧光高压汞灯;因白炽灯光效低和寿命短, 为节约能源, 一般情况下, 室内外照明不应采用普通照明白炽灯, 在特殊情况下需采用时, 其额定功率不应超过100W。尤其是细管型 ("26mm) 的荧光灯与紧凑型高效节能荧光灯, 节电效果更好, 它们比粗管径 (大于26mm) 荧光灯和普通卤粉荧光灯还节电10%左右。常见照明光源技术参数如表1。

2.4 照度标准的选择

照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度值 (LPD) 等。电气照明设计时, 应满足标准规定的照度标准和能效指标。照度标准的选择应从节能角度考虑, 贯彻按实际需求来选择照度标准的高低, 不应追求或攀比高照度水平。在民用建筑中, 可以根据照明要求的档次来选择照度标准, 档次高的允许提高一档, 档次要求低的允许降低一级, 以利节能。

3 智能建筑照明控制的节能措施

根据《智能建筑设计标准》 (GB/T50314-2006) , 利用建筑智能控制技术对建筑物内的建筑设备实施监控管理可达到节能的目的。建筑设备监控系统能对建筑中的各类机电设备的运行状态进行全方位的控制, 在满足建筑使用功能要求的前提下, 各类设备均能达到最佳工作状态。近几年来, 随着专业化智能建筑控制技术的快速发展, 针对照明系统的控制, 推出了智能照明控制系统, 这些专业化的控制系统为建筑照明节能提供了具体可行且十分有效的智能控制技术和手段。

4 结语

建筑电气照明的节能设计潜力很大, 在技术指标满足功能需求的前提下, 电气设计人员要及时将节能技术和措施应用到建筑电气照明设计中, 精心考虑, 反复斟酌, 真正达到提高照明效率, 节约能源, 保护环境之目的。

摘要：建筑物的功能完善与发展离不开电气, 从某种意义上来讲, 建筑电气也决定了建筑物的现代化程度, 所以在建筑电气工程设计时既要充分考虑用电负荷日益增长的需要, 满足供电的可靠性及安全性的要求, 又要做到技术先进、经济合理, 而实施绿色照明是体现设计先进性和经济性的重要措施之一。依此原则本文对建筑电气设计中的照明节能问题做些探讨。

关键词：绿色照明,电气设计,节能