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动力照明工程

动力照明工程

动力照明工程范文第1篇

【关键词】绿色照明工程;发展;应用

1.国外绿色照明工程的发展分析

在环境日益恶化的今天,节能以及环保已经变成人们眼中关键字眼,倡导绿色也是世界各国积极响应,自从产生环保中的节能减排口号时,绿色照明就开始走入人们的生活视线中。绿色照明不仅仅是人们心中的口号,也不是简简单单的概念,它是逐步走进了人们的生活中,在实践中去证明绿色照明的我持久性发展。在近些年来,绿色照明在实践中取得了巨大的成功以及发展和创新[2]。以美国为头的一些发达性国家统统开展活动进行普及和开展群众、企业等一系列组织的绿色照明环保工程活动。

1.1 美国绿色照明方案

在1991年美国环保局意识到环境的恶化制定并启动的绿色照明工程项目。通过联系社会各界使用各种有效方式去宣传和鼓励人们节约用电、提高照明的效益、减少有害气体的排放。该种措施让环保得以实现[3]。五年内减少了百分之九十的不能减排的设备,并且到一九九七年,由于绿色照明的原因,让其比计划中的用电量减少了七十亿kw/h,如今该项目逐渐应用到建筑节能中。

1.2欧盟绿色照明的方案

同美国一样,欧洲的一些重工业的国家也在二十世纪九十年代逐步开展绿色照明工程计划。在初步时候,二零零零年二月到二零零六间,就有八十多个各种各样的组织团体参加这个活动。在以后的节能减排中逐渐制定了计划以及要求,改善了一些社会以及家庭存在的问题。处处提倡节能,处处存在节能。

2.我国绿色照明工程的发展分析

在新中国成立以来,中国的经济有了飞速的增长,特别是改革开放以后,中国迎来了经济发展的新气象,伴随着中国经济的飞速发展,我国对各种能源的需求越来越大,特别是最贴近广大群众照明灯上,在二十世纪前,我国农村经常性出现停电、断电现象,工厂以及企业进行间歇性停电,由此可见我国的电力缺乏到了何种情况。当时的全社会用电的百分之一十二就用在了广大人民群众的生活用电上面。当时的中国还未普及节能知识,要想解决中国的电力资源的缺乏现象,其中最为有效、最为直接的一步就是减少中国的照明用电,有必要在群众照明中使用高效节能灯,数据显示高效节能灯比普通的节能灯在同样的时间内可以减少百分之六十到百分之八十之间。这一方法不仅让百姓获得实惠,而且让国家的电力资源缺乏找到了有效、直接的解决方案。这些年来,中国一直在追赶发达国家的脚步,提倡在发展经济中节能减排,保护环境。绿色照明工程这才得以在我国迅速的发展和应用在实践中去。我国开展的绿色照明计划不是盲目的,在开展前期就十分充足的进行了与世界各国的的交流与探讨。在开展中,充足的利用国际的实践经验。并且在联合国开发计划署以及全球环境资金的帮助下,我国在一九九六年也同时启动“中国绿色照明工程项目”并且制定了《“中国绿色照明工程”的实施方案》确保中国的绿色工程在实施过程中有计划的、有针对性[4]。中国绿色照明工程活动项目作为中国第一个95期间其中一个重要的活动项目,相比其它,绿色照明工程取得了巨大、可喜的成绩。数据统计显示,我国的节能灯的使用量已经超出十亿只,荧光灯和普通的白炽灯使用的数量比例从一九九五年的一比一点六二五提高到一比三点二,真正的做到了节能减排,创造出一个可喜的成绩,做到了照明用电数量为二百五十七kw/h,这一个良好的开端让我国的绿色照明的可持续发展打下了坚实的基础以及良好的开端。在接下来的国家又一个15期间,绿色照明工程项目依然持续的获得的非常大的重视。具体表现在二零零八年八月GEF理事会同意了中国绿色照明工程的促进项目,与此同时,也获得了GEF的赞助款八百一十三点无九五万元。这个项目包括了:大范围的减小高效照明产品使用的市场以及认为障碍;全国组织开展实施绿色照明活动工程;减少导致气温升高的有害气体的排放,做到到二零一零年的减少用电照明量的百分之一十。通过调查的数据显示,在中国绿色照明工程项目的帮助下,五年内就达到了减少百分之一十的目标。足足减少了五年的时间。

3.绿色照面工程发展及应用存在的问题及策略探究

如今,我国的绿色照明发展虽说取得了一定得成绩,但是在市场服务体系中,各种机制的形成和转化还存在着诸多的问题,其中主要包括:

3.1未消除市场的市场阻力

在现如今的条件下,国家政府对绿色照明的大范围开展的能力还是不足的,存在着多种限制。又由于私人企业以及国有企业缺少开展以及网络宣传绿色照明,导致广大群众对绿色照明带来的经济效益知识的掌握可以说是少之又少[5]。不仅如此,在制作绿色照明产品时,一些不法商家为追求最高利益化,不惜制造出一些伪劣产品,让市场上的绿色照明产品真假难辨。导致使用者的不放心,害怕出现假货。

3.2可持续发展的保障方案

为了保证绿色照明的永久发展,应该同国外一样制定一系列方案。主要包括以下几步:(1)实行以及完善绿色照明节能标准,在不同的环境中就应该规划不同的标准,同时要通过海报、网络等形式宣传节能标准,让大众了解。(2)积极实施节能减排的认证活动,该行动可以保证生产商生产高效节能产品的质量,促进绿色照明的消费。(3)建立一个鼓励机构,加速扩大使用范围,国家政府采用各种鼓励(如优惠,补贴等)形式去激励广大人们使用节能照明产品,让绿色节能深入人心d.努力发展创新概念产品。

4.结语

绿色照明活动工程项目是“十一五”期间国家组织实施的十大重点节能减排工程之一,是国家政府集中力量为广大人们办的一件实事,是全面贯彻落实科学发展观、促进节能减排、扩大内需、保证经济增长的一项重要举动。也是一项关系百姓切身利益的惠民工程。绿色照明工程,既改善了百姓的生活质量,提高了工作效益,也明显减少了大气污染物的排放。根据有效数据显示,该项绿色照明工程用电年年创新高。因此绿色照明工程将持续进行下去。

【参考文献】

[1]郭平安.诌议照明节能技术在城市居住区及道路的应用[J].四川建材,2012,01:232-233.

[2]柯善北.构建绿色生态的城市照明光环境――《“十二五”城市绿色照明规划纲要》解读[J].中华建设,2012,03:34-37.

[3]李越.姜雪晴.现阶段变电站绿色照明设计方案浅析[J].供用电,2012,03:42-44.

动力照明工程范文第2篇

关键字:照明系统、智能控制、建筑工程、应用

随着社会的进步,世界的能源也越来越少,节约能源已经是世界向前发展的趋势,是全球各个国家不约而同努力的目标。而除了工业等用电之外,现代建筑物用电也是相当大的能耗。据权威部门收集的资料显示,建筑物的耗能相当于整个国家耗能总量的30%以上。建筑物的耗能主要是用于其设备的消耗上。建筑物耗能中照明及办公设备用电占其总量的39%。传统的照明控制都是一个开关控制一个设备或一系列设备,很难达到“总体把握,成批监视,独立控制”的要求。那么新型的智能照明系统又是怎样的呢?

一、照明系统智能控制的概念

照明系统智能控制简单说来就是指将传统的照明系统融入“智能“,把计算机技术、电子通讯技术以及数字调光技术结合进来,是照明智能化、系统化、人性化,把百年来的传统开关进化为新型的智能开关、数字开关。这样照明智能控制系统可以足不出户就对整个建筑物的照明和其他供电功放进行综合控制,同时还可以将其与楼宇智能控制系统融合,在不同的场景设置不同的照明设备,不同的环境更换不同的照明装饰,实现时间控制和空间控制。

二、采用照明系统智能控制的优点

1.良好的节能效果

节能是人们发明、使用照明系统智能控制的初衷。九十年代初,美国本着节约能源和保护环境的目的首先提出了绿色照明的理念,很快得到了全球各个国家的支持。接着,中国也制定了具有中国特色的绿色工程计划。

智能照明系统包括传统照明系统包含的大部分组成:光源、灯具、配电线路、电气附件等等,它与传统照明系统不同的就是运行管理方式和控制方式。智能照明控制系统中运用了计算机技术和通信技术,借助许多不同的“预设置“的控制命令和控制元件、对不同场景、不同时间段的照明进行预先设置和合理调节,实现节能的初衷。这种控制照明的方式充分利用利用自然光,结合场景需要,在适当的必需时才运行照明设备或者调高照明亮度,最大程度的保证利用最少的能源消耗达到最大的照明水平,节电效果非常明显,大约可以节省30%以上。

除此之外,还可以对灯光进行滤波技术,降低谐波含量,提高照明效率,也能达到节电的效果。

2.延长光源的寿命

照明系统中数量最多的就是光源配件,如果能够延长光源配件的使用寿命,既可以节省大量的照明成本,还可以大大减少人工更换光源的工作量,同时减少了照明系统的维护费用。

如果建筑物所在的电网电压不稳的话,也会在某种程度上影响电源的寿命。把电源按照发光原理划分的话,光源通常被分为热辐射光源、气体放电光源两种。日常生活中最常见的光源――荧光灯和白炽灯即为最典型的两种光源。热辐射光源是通过电能转化为热能的一个过程,物体热度达到白炽程度而发光即为热辐射光源,其寿命主要的影响因素就是电网电压。电压升高,光源的寿命加速减少。(如图1所示)因此,合理的降低照明供电电压也是延长光源寿命的一种有效的方法。气体放电光源是利用气体的放电法官的电源,其寿命主要的影响因素就是电网电压的波动,电压过高,会使电极过热,电压过低,会影响电源启动,缩短电源寿命,因此,抑制电压的波动也是延长光源寿命的有效途径。

3.改善照明环境,提高工作效率

要想提高工作效率,首先要有一个良好的工作环境。现在的人们忙于工作,一天除了休息的时间基本上都是在办公室里度过。一个良好的工作环境完全可以影响一个人一天的工作情绪。照明工作也是工作环境的组成部分之一,在营造工作氛围的工作中有着不可忽视的作用。在办公场景中,合理的选用光源灯具:造型美观、装饰效果佳、照明质量高都能一定程度的影响办公环境的舒适度。举例来说,使用传统镇流器的荧光灯工作电源闪动频率是100kHz左右,这个频率会让人眼睛疲劳,头昏脑胀,影响办公效率。智能照明系统就完美的解决了这个问题,它再用电子镇流器来控制闪动频率,将其提高到40kHz~70kHz,人们视觉舒适,不在感到视觉疲劳。

除了以上特点,照明系统智能控制还有很多优势,比如,可以实现多元化的照明效果,除了单纯满足照明效果之外,还可以做出更多装饰,增加生动性和艺术性,给人们丰富的美感和视觉冲击。比如,智能控制的基础是源自计算机,存储信息量大且准确,程序一旦运行不易出错,避免传统照明人工变换的错误操作。比如操作安全可靠,全部电路在控制箱内,避免的人工操作的触电危险。

三、不同类别建筑工程采用不同的照明系统

1.电梯、车库等公共区域

电梯、车库等公共区域都是使用照明系统比较频繁的的地方,采用智能照明系统,能够做到“有人使用供电,无人使用断电“,这样既方便了用户照明的方便,也节约了耗电。这里采用的智能系统根据时间段的不同,例如”早上上班高峰“、“上午”、“下午”、“清扫”“晚上”等。当进入“晚上”时段,出入人流几乎为零的时候,照明智能控制系统就选择关闭较耗电的照明设备,仅运行低耗能等供基本照明使用。过了这个时间段,系统的命令会自动运行,控制照明设备进行增加亮度或者数量,从而有效的保证了人们的正常生活,同时也节约了能源。

2.办公区、住宅区的设备区域

办公区和住宅区的设备区域是属于使用照明设备频率较低的地方,一般时间光源都是关闭的,只有管理人员才会定期进入进行检查或者维护。在智能照明控制下,当管理任运进入时,动静探测器或者声纳探测器会觉察到有人进入,自动点亮官员,当房间内无人时,同样的道理,探测器会自动将光源关闭。这样不仅方便了工作人员使用照明设备,更避免了工作人员因失误而忘记关闭电源而引发其他事故的可能性。

总结:通过多年的努力、研究,照明系统智能控制技术发展的越来越成熟,功能也越来越完善。照明系统控制解决了传统照明系统无法解决的问题,例如,整体监视,独立控制。它的出现,是照明控制系统的设计、安装、维护等工作流程的费用和时间大大的减少,原来复杂的设计图纸、布线图变得一目了然,标准插件安装简单、快捷,使人力、物力大大的减少,稳定性也大大的提高,故障诊断能力也大大提高,系统的维护和维修变得轻松容易起来。

参考文献:

[1]陈涛,毛信伟.智能照明控制系统的工程应用 [J].照明工程学报,2001,(9)

[2]刘光平.分布式智能照明控制系统在智能建筑中的应用 [J].山西建筑,2007,(8)

[3]冯涛.现代家居配电与智能照明控制系统在工程中的应用 [J] 技术与工程.2008,(11)

作者简介:

动力照明工程范文第3篇

关键词:地铁轨道 供电系统 相关标准

中图分类号:U231 文献标识码: A

供电线路敷设方式,供电方式,接触网或者接触轨选择,牵引电压,机车标准等都直接影响供电系统的造价。为此,在对已建和再建的地铁工程供电系统造价进行相关分析,提出造价指标的意见建议。

一、供电系统造价指标分析

1、总体造价指标分析

北京地铁十四号线,天津地铁五号线及深圳地铁五号线等供电系统每正线公里造价如表1所示。

表1 地铁工程供电系统每正线公里造价

由表一可以看出,以地下线为主的地铁工程,供电系统每正线公里的造价大约在三千万元到五千万元,其中每千米四千万元的最多,造价最高的深圳地铁七号线,指标是每千米四千七百多万元,造价最低的上海地铁十三号线,指标是每千米三千多万元。造成造价变化的主要原因是车站间距、当地工料机价格、车站总体结构和规模等。不过以地下线为主的供电系统的造价是每千米三千九百多万元为中心上下浮动的。

以高架线为主的地铁工程,供电系统每正线公里的造价如表2所示。

表2 高架线供电系统每正线公里造价

从表二可以看出,以高架线为主的地铁工程,供电系统每正线公里的造价大约在两千万元到两千五百万元,其中没千米一千六百万元左右的工程较多,上海十一号线的造价指标最高,是每千米两千五百一十二点一三万元,大连202线的造价指标最低,是每千米一千二百九十五点七九万元,平均造价指标是每千米一千八百二十九点七四万元。

通过比对可以看出,以高架线为主的供电系统每正线公里的造价要低于以地下线为主的供电系统每正线公里的造价,高架线供电系统的造价要比地下线每正线公里减少两千一百二十二万元。仅仅从供电系统的造价衡量,如果是为了节约投资,有条件的应该尽可能采取高架线路。将一条二十千米的地铁工程作为例子,如果采用高架线路仅供电系统就可以节省工程投资四点二亿元。

2、接触网和接触轨造价指标分析

深圳地铁五号线和北京地铁十四号线等接触网和接触轨道每公里的造价如表3,表4所示。

表3 接触网每条公里造价

表4 接触轨每条公里造价

从3三可以看出,接触网每公里的造价是一百万到一百六十五万元,并在每千米一百三十万元每条上下波动。从表五可以看出来,接触轨每条公里的造价在两百万元到三百万元,并在两百六十万元每公里每条上下波动。

接触网或者接触轨的设计应该满足线路条件、电气条件、限界要求、气象条件、绝缘距离等要求,且要保证机车的正常取流。接触网或接触轨应其特点的不同而适应于不同的城市,仅从投资的角度来看,接触轨每公里的造价是高于接触网的,约低每公里每条一百三十五点七万元。

二、动力照明的造价指标分析

从地铁线路用电设备的重要程度出发,低压动力照明依据负荷等级划分成三级。

一级负荷:变电所自用电、应急照明、电力监控系统设备、防护门、安全门、消防泵、雨水泵,防淹门、兼做疏散作用的自动扶梯等等。

二级负荷:车站房屋区照明、生产及维修设备、组合车库的照明、排水泵、雨水泵、综合维修基地复示系统设备等等。

三级负荷:风冷机组、空调设备、电热设备、冷冻水泵、广告照明、清扫机械等负荷。

1、地下站动力每平方米的造价

天津地铁二,三号线,北京地铁七号线等地下站动力照明每平方米造价如表5所示。

表5 地下站动力照明每平方米造价

从表五可以看出,地铁工程地下站动力照明的造价在每平米六百到一千六百元,并且在每平米一千元上下浮动。

2、高架站动力照明每平方米造价

北京地铁十四号线,天津地铁三号线等高架站动力照明每平方米的造价如表6所示。

表6 高架站动力照明每平方米造价

从表六可以看出,地铁高架站动力照明造价在每平米四百到一千四百元,并在每平米八百元上下浮动。

3、区间动力照明每正线公里造价

北京地铁七号线,天津地铁五号线等区间动力照明每正线公里造价如表7所示。

表7 区间动力照明每正线公里造价

从表七可以看出,地铁工程区间动力照明每正线公里造价为一百五十万到五百万元,并在每千米三百万元上下浮动。

三、地铁轨道供电系统设计造价指标参考建议

供电系统设计内容包含多方面,每一方面都会影响到供电系统的造价,就其指标提出以下参考意见。(1)以地下线为主地铁工程,每正线公里造价约三千九百万元;(2)以高架线为主地铁工程,(3)每正线公里约一千八百万元:架空接触网,每正线公里约一百四十万元;(4)接触轨每公里约两百八十万元;(5)高架站动力照明月八百万元;地下站动力照明月一千二百万元;(6)区间动力照明每正线公里约两百万元。

结束语

地铁供电系统是地铁工程建设的重要组成部分,其造价直接影响着整条地铁线路的投资,本文通过对国内十几条地铁供电系统造价进行分析,得出其结论,为今后地铁供电系统提供一定的参考。

参考文献

[1]吴建群.城市轨道交通工程造价控制措施[J].铁路工程造价管理,2012(4).

动力照明工程范文第4篇

关键词:电气设计;节能;建筑工程

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

一、引言

伴随着能源危机的加剧,节能已成为国家的重点任务和目标。如何节能降耗是缓解能源危机的重要举措之一,建筑工程中的电气设计也十分响应国家的节能方针,通过合理配置建筑中的电气设备,科学合理的控制电力能源的损耗,提高能源的利用率。针对建筑工程中的电气节能的现状,笔者认为主要从建筑设备节能、照明系统设计以及供电配电系统节能三个方面入手,控制建筑工程中有关电气设计中的能源消耗问题。

二、建筑工程中建筑设备节能

常见的建筑设备主要包括动力设备系统、空调系统、给排水系统等。在建筑工程中,动力设备的节能是最重要的环节之一。从长远利益来看,先进的电气设备有利于改进工程的流程,促进动力系统全面节能计划的实行。

建筑工程中的动力节能设备主要包括电动机本身、变压器等。电动机的主要性能指标是指它的效率以及功率,高效率和高功率的电动机可以在一定程度上减少建筑工程中的电能损耗。与普通的电动机相比,同样的条件下高效电动机更能实现节能降损的功能。此外高效发动机还有一个重要优势,就是具备交流变频调速装置,这也是高效电动机可以有效降低能源损耗的核心所在,在建筑工程中使用高效电动机,可以及时调控电动机的电压以及功率,进一步实现高效节能的目的,总之,高效电动机设备是其必备的节能设备。减少变压器的损耗也是节能的一个重要的措施,在设计中不能采用高损耗的变压器,变压器应采用10型及以上节能环保型、低损耗、低噪音,接线组别为Dyn11的变压器。

空调系统节能主要通过监控冷水机组和热交换器等设备的状态,调整供应水的流量、温差以及压强等指标,有效的通过调速控制来降低电能的损耗。给排水系统的节能控制则体现在水泵、水箱、水位以及水压等指标的控制和监测上,通过排水系统的自动控制系统调节超高或超低水位、水泵的启用与停止以及备用泵的使用等。建筑工程中的给排水系统的节能设计关键在于水泵以及备用泵的启用与停止,及时控制水泵的使用状态,确保排水供水的同时减少泵的使用时间来实现电气节能的目的。

三、建筑工程中照明系统设计

在建筑工程中照明设备的选择也是至关重要的,照明工具的选择不能只考虑短期因素购买便宜的白炽灯,而需要从长远利益考虑选择钠灯、荧光灯、LED灯或者其他类型的高效节能灯。气体放电灯的灯具内应采用节能型的电感镇流器或电子镇流器,灯具的功率因数应不低于0.9。高效的节能灯不仅可以节约电能,还可以有限控制光线以及光的强度,性能比较稳定,非常适合建筑工程使用。

建筑工程中照明系统设计需要坚持以下三个节能原则:一是充分利用自然光;自然光是建筑工程中照明设备中的一部分,作为免费的照明设备,自然光具有很多优点。尤其是晴天时,自然光的优势凸显。太阳光能是取之不尽用之不竭的免费光源,充分利用自然光减少建筑工程中照明设备的使用时最佳的节能措施之一。二是采用三相供电,降低电压损失,三相电源的分相单独供电时,可能导致电流产生不平衡的现象,进而引起电网系统的时空,导致变压器的损耗加剧,因此需要保持建筑工程中的三相供电原则。三是遵循国家现行标准与规定。[1]当然,照明设计需要从照明的照度、光的均匀度以及照明的功率密度等方面的指标综合进行考虑,且需要考虑灯具按照的位置和高度,依据节能的标准,灯具的按照在保美观和安全以及基本照明要求的前提下,应尽可能的降低其安装高度,避免不必要的电线输送的能源浪费。

四、建筑工程中供电配电系统节能

供电系统设计的合理直接影响电气设备节能、运行以及管理,供电系统节能主要包括减少电能在线路运输中的损耗、高效变压器的选择、静电电容器的无功补偿等。

减少电能在线路运输中的损耗需要采用先进的动力传送的调速设备,它主要是用于控制电能的无用功损耗,采用先进的动力传送设备,可以减少电能在传送系统中的能量流失,起到节能降损的作用。动力传送中的电气节能不仅表现在电力传送上,还需要合理的供配电线路,进而节约电力能源。[2]

选择合适的变压器也是建筑工程电气设计的一部分,尤其表现在季节性的电负荷上。变压器的选择需要考虑季节因素,采用专用的负荷性变压器。在设计过程中需要将电气的单相用电设备均衡的分布于三相电源上,控制电气的最大负荷量和最小负荷量。高效低耗的变压器是建筑工程中变压器的最佳选择,提高建筑工程中变压器的经济效益,进而在一定程度上降低变压器的能源损耗。

工程建筑内的变电所的低压侧应采用低压无功补偿装置,无功补偿装置应具有抑制谐波的装置和涌流装置的功能。具有冲击性负荷、谐波含量严重以及无功负荷变动快需要连续调节无功功率的客户,宜采用低压静止型动态无功补偿装置。无功补偿装置应采用分相补偿或混合补偿,实施等容量或不等容量分组循环自动投切。对于供电点距离较远的电气设备、较为集中的电气设备、无功容量较大的用电设备宜就地设置低压无功补偿装置,以减少线路的电能损失。采用低压无功补偿后,变电所高压进线处的功率因数应不低于0.95。[3]

五、结语

总之,建筑设备的电气节能设计需要集先进性、经济性以及功能性于一体,充分考虑电建筑工程中各个电气设备的节能方法以及节能条件,从动力设备节能、空调系统节能、给排水系统节能、供电配电系统节能等各个方面着手,设计合理可行的方面。不仅需要减少电能在线路运输中的损耗,还需要采用高效变压器和静电电容器等先进的设备来节能,构建节约型建筑工程体系。

参考文献

[1] 刘兵. 建筑工程设计中电气节能技术应用研究[J]. 煤炭技术,2012,(5):131-133.

动力照明工程范文第5篇

关键词:建筑电气工程 办公楼 电气节能 照明设计

国家标准《公用建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第 1.0.2、1.0.3 条及其条文说明中指出,在公共建筑(特别是大型商场、高档旅馆酒店、高档办公楼等)的全年能耗中,大约有 50%~60%消耗于空调制冷与采暖系统,20%~30%用于照明。从目前情况分析,这些建筑的围护结构、采暖空调系统,以及照明方面,共有节约能源 50%的潜力。因此“电气照明节能”是一个众人关注的课题,并且这一课题贯穿于电气照明工程建设的设计、施工、运行、管理全过程。显然,对于电气照明系统节能控制,应在系统构成的初始阶段即工程设计阶段,就要充分考虑节能技术的应用,在设计方法上要以节能降耗作为工程设计的一个重要目标和终旨。在工程设计中做好电气照明设计方案的优化,正确选用节能设备和器材,对照明设备采用节能控制方式,从而达到电气照明工程的节能目标。

1、办公建筑电气节能的设计原则

1.1 适用性原则

办公建筑内良好的人造环境设计必须满足达到适用性原则,为整个建筑内所有设备提供必要的各种资源与动力;在用电设施提供安全稳定的能耗资源的前提下,合理优化配电设计,以保证电能的合理运用不致浪费,换而言之就是不能因为刻意制造节能设计而影响办公建筑的整体性能。作为办公楼,当前我国大部分地区办公楼除国家行政机关和正规的大型国有或合资企业外,许多中小企业的办公楼设计存在较大缺陷,有些甚至既没有达到正常照明效果,又存在着浪费电能的现象。如何保证为办公楼建筑提供正常照明又在节能性能上得到充分体现是当前办公楼建筑工程应首要考虑的问题。应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。

1.2 办公楼建筑节能性原则

所谓办公楼建筑节能性原则是指办公楼在电气节能设计中应充分考虑实际应用中的经济效益,不能因为节能设计反而增加了过高的投资与消耗,或增加节能设备运行成本。当前我国各个城市兴建不少商务楼、写字楼等办公建筑,然而在考虑降低发展成本的同时却并没有考虑关于办公楼电能节能,导致电能消耗巨大的现象。同时,一些中小型公司责任人为了降低运行成本而采取破坏正常办公设施照明的做法,也是不可取的。在办公楼建筑节能型原则下,应科学合理的选用节能设备和材料,努力实现用低成本低投资获得节能并取得经济效益最大化。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。

1.3 节能性原则

所谓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、电气照明设计优化方案

当前电气照明节能设计所遵循的原则是,在保证电气照明质量的前提下,尽可能节约照明用电。照明节能主要是通过采用高效节能照明产品、提高质量、优化照明设计等手段达到受益的目的,即节能但不牺牲质量。在建筑电气照明设计时,首先要根据各种建筑物的不同功能来确定相应的照明方案,一般分为光照设计和配电设计两部分,而光照设计又分为数量化设计和质量化设计,数量化设计就是根据照明场所的功能和活动要求,在充分利用自然光照的基础上,进行人工光照设计。在设计过程中应进行方案比较,从技术、经济和节能等多方面进行综合考虑,通过不断优化设计方案来减少电能损耗。

2.1 天然光的应用

据统计,我国白天照明用电占总照明用电的 50%以上。利用天然光照明,不仅能节约电能,而且在自然光下工作,人们不易疲劳,可提高工作效率,也能保证工作人员的健康,是未来办公环境的一种发展趋势。国家标准《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)第 6.2.3 条指出:有条件时,宜利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明。自然光光导照明系统在多层办公楼中的应用就是很好的案例,这种系统也称光导采光系统,它主要是由采光区域,光导管和漫射区域组成。白天以天然采光为主,当天然光不够时,辅以恒定的人工照明,使窗户射入的天然光和室内的人工照明适当合理地协调,形成良好的照明环境,大大地节约能源。当然自然光照的应用要与建筑其他相关专业共同讨论决定。

2.2 人工光照设计

人工光照设计就是确定照明方式和照明种类,按照现行的建筑照明设计标准所规定的功率密度值的要求进行数据化处理计算。根据视觉作业要求确定合理的照度标准,不同场所应有目的地进行照明。同一房间内可分为工作区、交通区、非重要区等,以便在选择照度时区别对待。写字楼内设众多办公室,其中许多是大进深、大开间的办公室。一般情况下,应充分利用自然光,避免片面追求形式和不适当选取照度标准以及照明方式,坚持在不降低照明质量的前提下,有效控制照明功率密度值,优先采用分区一般照明方式。要求高照度的场所可设局部照明;在工作位置经常要变动的房间,设法采用灯具位置能调整的灵活的照明方案。国标GB50034-2004 采用房间或场所一般照明的照明功率密度作为照明节能的评价指标,并且规定了照明功率密度的现行值和目标值。现行值是标准实施之日起执行,目标值执行日期由主管部门决定。如第 6.1.2 条为强制性条文,条文规定:普通办公室照度标准值为300lx 时,其照明功率密度现行值不应大于 11W/m2,目标值不应大于 9W/m2。在此基础上照明设计还需要质量化设计,就是以人的感受为依据,考虑人的视觉和使用的人群、用途、建筑的风格、尽可能多的收集周边环境(所处的环境、重要程度、时间段)等多种因素,在达到照明质量要求的前提下,尽可能做到节约用电。

2.3 照明配电系统

照明配电系统中同一电压等级配电级数不宜超过两级。变电所应靠近用电负荷中心,略偏向电源侧,以缩短线路供电距离,减少线路损耗。电力设备无大功率冲击性负荷时,照明和电力宜共用变压器;照明安装功率较大时,宜采用照明专用变压器。应选择低损耗配电变压器。系统除了电能总计量外,还应设置低压分项计量装置。办公楼宜按租户或单位设置电能表。分用户计算电量,有利于节约电能。合理提高线路的功率因数。供给气体放电灯的配电线路宜在线路或灯具内设置电容补偿,功率因数不应低于0.9。照明三相配电干线的各相负荷应尽量分配平衡,三相负荷不平衡度超过一定值,不仅会使各相电压偏差过大,还会使线路电压损失加大,增加电能损耗。合理选择电力电缆、导线截面。在满足发热、电压损失、机械强度的条件下,应按经济电流密度来选择其截面,从而达到降低能耗和运行费用的目的。

3、节能设备和器材选用方法

3.1 高效节能光源的应用

应根据不同工程的使用要求,合理选用高效节能型光源。国标 GB50034-2004 第 3.2.3 条规定:一般情况下室内外照明不应采用普通照明白炽灯。白炽灯虽有很多优点,如显色性好,起点简单快捷,调光方便等,但其发光效率太低,不适应节能减排的要求,工程应用中限制并逐步淘汰白炽灯是必然趋势。

3.1.1 荧光灯的选用

荧光灯按类型分为直管形、紧凑型和环形等。国标 GB50034-2004 第 3.2.3 条规定: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。直管形荧光灯选用管径小于或等于 26mm 的细管径灯管,细管径荧光灯光效更高,更节能、节材,环保。必须选用稀土三基色荧光灯,其光效更高,显色性好(显色指数 Ra>80),寿命更长。选用功率较大的灯管,功能性照明场所应选用不小于约 1200mm 长灯管。除装饰要求特殊外,不应选用 600mm 长的灯管,这种小灯管耗电要增加 35%~40%。对大多数办公室照明场所,宜选用中色温荧光灯。中色温的荧光灯光效比高色温灯更高,也有利节能。紧凑型荧光灯接近点光源,主要用于办公楼、写字楼内装饰要求较高的场所,如会议室、接待室等。紧凑型自镇流荧光灯具有高光效、寿命长、启动快、电耗小的优点,适合于取代白炽灯。无极型荧光灯最主要特点是使用寿命长,主要适用于难以更换光源的场所。

3.1.2 LED 光源的选用

LED 是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。其主要特点是:寿命长,有的可大于100000h;光效高,有的可超过 150lm/W;无辐射,低功耗,颜色丰富,起点快捷,可调光,耐震动,耐气候性能好,使用安全。目前外型与一般传统灯泡一样的 LED 灯泡已研制成功,这种可调亮度的灯泡只需要 6W 的电力,就可取代 60W 的传统灯泡。大功率 LED 光源在写字楼等公共建筑中的应用,还限于建筑内楼梯间、走道标志灯、应急疏散标志灯和要求装饰性的厅堂照明等处。LED 是一种发展迅速的光源,随着研发的推进,将会在室内外照明中广泛应用。

3.2 灯具及其附属装置选择

在满足眩光限制和配光要求条件下,应选用高效节能灯具,并多选用直接照射型灯具。一般办公室可选用格栅式荧光灯灯具,有防水要求的房间可选用带防水保护罩荧光灯灯具,设备间等场所可选用开敞式荧光灯灯具。选择时应按国标 GB50034-2004 第 3.3.2 条规定:开敞式荧光灯灯具的效率不应低于 75%,保护罩的不应低于 65%,格栅式的不应低于 60%。镇流器是气体放电灯不可或缺的电器附件,照明工程镇流器的类型和技术参数选择,对照明系统的节能和质量均有重大影响。国标GB50034-2004 第 3.3.5 条规定:直管型荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器。电子镇流器的能效高,使荧光灯起动可靠,可调光;噪声小,大大降低灯的频闪效应。但功率小于或等于 25W 的放电灯用电子镇流器时,在设计中应充分考虑谐波的影响。

4、照明设备节能控制方式

照明设备节能控制方式可分为手动控制与自动控制两大类。

4.1 照明手动控制

手动控制可利用手动控制开关对办公楼内的灯具进行分区、分组控制。在充分利用自然光的前提下,可适当增加设置照明开关点,以达到分区、分组控制灯具的目的。国标GB50034-2004 第 7.4.5 条规定:每个照明开关所控光源数不宜太多。每个房间灯的开关数不宜少于 2 个(只设置 1 只光源的除外)。一般地,较小房间每开关可控 1~2 个光源,中等房间每开关可控 3~4 个光源,大房间每开关可控 4~6 个光源。办公室装设有两列或多列灯具时,宜按与侧窗平行的灯列分组控制;会议厅、报告厅、多功能厅等场所,宜按靠近或远离讲台的灯列分组控制。采用节能开关使灯具控制灵活、方便、节能;办公楼楼梯间、内走道等处,除应急照明外,宜采用节能自熄开关,如声控开关等。室外有关的照明灯具采用光控开关等进行节能控制。

4.2 照明自动控制

在条件允许的情况下可采用照明节电器、智能照明控制系统等方案。照明节电器根据照明线路电压的波动情况、照明负载的性质,对灯具实行智能稳压供电,随时给灯具提供一个既稳定、又能节电,还不会影响照明效果的供电电压。用户可根据需求,自行设置输出的节电电压,对照明负载的运行时间和供电方式进行编程,最大限度地降低照明灯具的电能消耗。采用照明稳压节电器后,仅智能稳压所实现的节电效果一般就可达 20%以上。同时由于照明灯具工作在较低的电压下,其使用寿命也可大大延长。智能照明控制系统是一种智能化的装置,有的系统是独立设置,有的则被纳入建筑设备自动化系统(BAS)之中。通过计算机集成系统,可使照明系统在全自动状态下运行。系统预先设置若干基本工作状态,根据预先设定的时间、采集现场的光环境参数,自动地使照明灯具在各种工作状态下转换。天气晴朗或阴暗时,室内灯会自动调亮或调暗,以保持预设定的室内光照度。工作区内,系统自动调节灯光,光照度会自动调节到人眼工作时的最舒适水平。靠窗的区域,智能照明系统会利用自然光,从而大大地节约了照明系统电能。由于智能照明系统能够通过高效的管理,根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行效果预先进行光照度设置,不需要的照明时,灯光会自动熄灭,并采用软启动和软关断技术,使得灯具的使用寿命延长,有效地降低了照明系统的运行费用。照明系统在采取这种智能化控制之后,就可以不受光源和灯具的限制,在计算机平台上对整座大楼的照明情况进行控制和管理。这就能在保证照明质量、提高照明效率的情况下,达到预期的节能目标,为整个大楼节约大量的电力资源。

4.3 智能照明节能控制系统案例

某办公楼四层智能照明节能控制系统图。该系统是一种由现场数据总线构成的分布式控制网络照明控制系统。系统中所有部件都内置微处理器,网上每个部件都赋有一个地址,通过一根五类四对双绞屏蔽数据通讯线将所有部件按链方式联接组成一个控制系统。系统部件主要包含一个主控模块和若干控制类、执行类模块以及扩展功能类模块。

系统采用时间设定控制、光线明暗控制、红外线感应等控制方式,接通和断开办公楼室内照明灯具,从而达到电气照明的节能控制目的。系统可以对室内多种电光源进行调光或开关控制,对各类灯具有完善的控制能力。调光驱动器接收总线上的信号,通过控制继电器和可控硅元件来调节照明灯具的开关和亮度,同时也向总线上回此灯具的开关和亮度状态。调光控制有利于节约电能,亦可实现工作区的最佳照度控制,确保了优良的照明质量。

5、结论

电气照明系统是建筑物内的能耗大户,在工程设计阶段就应采用一系列节能设计措施,采用优化设计方案、选用节能设备和器材、采用一些合理和先进的照明设备控制方式来降低办公建筑照明工程运行使用中的能耗。这些措施在诸多的工程案例中都得到验证,这充分说明电气照明系统的节能在工程设计阶段就要重视,并采取行之有效的节能设计措施是可以达到预期的节能目标的。

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