電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)措施

溫曉慧

0 引言

電光源的選擇原則應(yīng)以實(shí)施綠色照明工程為重點(diǎn),綠色照明工程旨在節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境,我國(guó)政府早在1996年開始組織實(shí)施綠色照明工程,將其列入“九五”“十五”節(jié)能重點(diǎn)領(lǐng)域和“十一五”十大重點(diǎn)節(jié)能工程。近年來,國(guó)際上加快淘汰低效照明產(chǎn)品的呼聲越來越高,一些發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛宣布了白熾燈的淘汰時(shí)間計(jì)劃。為響應(yīng)國(guó)際社會(huì)淘汰白熾燈潮流,推動(dòng)中國(guó)綠色照明工程,國(guó)家發(fā)展改革委和UNDP,GEF共同設(shè)計(jì)了“中國(guó)逐步淘汰白熾燈、加快推廣節(jié)能燈”合作項(xiàng)目,項(xiàng)目執(zhí)行期為2009年～2012年,GEF贈(zèng)款1400萬美元。

1 照明的節(jié)能設(shè)計(jì)

照明節(jié)能設(shè)計(jì)就是在保證不降低作業(yè)面視覺要求,不降低照明質(zhì)量的前提下,力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失,從而最大限度地利用光能,通常的節(jié)能措施有以下幾種。

1.1 選用高效節(jié)能光源

光效即光源每瓦電功率產(chǎn)生發(fā)出的光能量(俗稱光通量),單位:流明/瓦特(lm/W)。光源每瓦電功率產(chǎn)生的光通量越多,光效與亮度越高,節(jié)約電能越多。光效與光通量是兩個(gè)不同的物理概念,但是,往往產(chǎn)生混淆。電光源產(chǎn)生發(fā)出的光能量,稱為光通量,單位為流明(lm)。在某固定的空間內(nèi),電光源產(chǎn)生的光通量越充足,人對(duì)周圍環(huán)境的視覺感覺越明亮。光效與光通量區(qū)別:光效:是表征電光源,將電能轉(zhuǎn)化成光能量效率高低的一個(gè)物理量。光通量:是表征電光源,按照既定的光效和電功率,產(chǎn)生發(fā)出的光能量的總和。

在實(shí)際照明應(yīng)用設(shè)計(jì)中,鑒別比較電光源技術(shù)性能優(yōu)劣時(shí),具有現(xiàn)實(shí)直觀物理意義的概念應(yīng)該是光效。

常用光源性能比較見表1。

表1 常用光源性能比較

1)一般情況下,室內(nèi)外照明不應(yīng)采用普通白熾燈,白熾燈屬第一代光源,光效低,壽命短,在特殊情況下采用時(shí),其額定功率不超過100W。在頻繁開關(guān)或避免頻閃效應(yīng)的場(chǎng)所、需要調(diào)光、防止電磁干擾的場(chǎng)所,可以考慮采用白熾燈,對(duì)于局部照明、事故照明、透光照明、信號(hào)指示是可以利用的光源。

2)推薦采用三基色 T8,T5直管熒光燈及緊湊型熒光燈,用T8,T5直管熒光燈取代白熾燈,直管熒光燈的光效和壽命均為普通白熾燈的5倍以上,無論從能效考慮,還是從顯色性能考慮,三基色熒光燈都更符合GB 50034-2004建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。三基色熒光燈和緊湊型熒光燈光效高、壽命長(zhǎng)、顯色性好,適用于高度較低的房間,在設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先采用。

3)推薦采用鈉燈和金屬鹵化物燈。高壓鈉燈和金屬鹵化物燈,同屬高強(qiáng)氣體放電燈,各種規(guī)格的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈由于具有高效和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn),但金屬鹵化物燈具有顯色性好的優(yōu)點(diǎn),特別適用于有顯色性要求高的高大(高于6 m)廠房、展覽展示大廳、地鐵等場(chǎng)所。而高壓鈉燈光效更高、壽命更長(zhǎng)、價(jià)格較低,但顯色性差,可用于顯色要求不高的場(chǎng)所。

4)采用高效節(jié)能的燈具及燈用附件。目前,普通應(yīng)用的照明燈具的傳遞光能的光學(xué)系統(tǒng),多采用反射式結(jié)構(gòu),燈具的光輸出效率,一是取決于反射器的光學(xué)設(shè)計(jì),二是取決于反射器的表面自理技術(shù)。美國(guó)綠色照明計(jì)劃推薦采用拋物面型熒光燈具,據(jù)其實(shí)踐,普通標(biāo)準(zhǔn)型熒光燈燈具光輸出效率為65%,而拋物面型熒光燈具其光輸出效率可達(dá)84%。反射式燈具以及其他類型的折射式、折反組合式燈具,除正確選用材料、工藝外,精心進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì),在考慮提高光能利用率的同時(shí),尚需結(jié)合考慮其他方面的問題,如眩光及其他對(duì)環(huán)境的光污染等。

推廣使用低能耗、性能優(yōu)的光源用電附件,如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器、公共建筑場(chǎng)所內(nèi)的熒光燈宜選用帶有無功補(bǔ)償?shù)臒艟?緊湊型熒光燈優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器、氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器。電器附件的選用必須與光源相配。GB 50034-2004建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中明文規(guī)定管型熒光燈應(yīng)采用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。

1.2 合理確定照度標(biāo)準(zhǔn)及照明功率密度

照明設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了各種場(chǎng)所的照度標(biāo)準(zhǔn),視覺要求,照明功率密度等等。照度標(biāo)準(zhǔn)不能隨意降低,也不宜隨便提高,有效的控制單位面積燈具安裝功率,在滿足照明質(zhì)量的前提下,選用光效高、顯色性好的光源及配光合理、安全高效的燈:一般房間(場(chǎng)所)應(yīng)優(yōu)先采用高效發(fā)光熒光燈(如 T5,T8管)及緊湊型熒光燈,高大車間、廠房及體育館場(chǎng)的室外照明等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。

照明功率密度值符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50034-2004的規(guī)定。

1.3 改進(jìn)燈具的控制方式

采用各種節(jié)能型開關(guān)或裝置也是一種行之有效的節(jié)電方法。根據(jù)照明使用特點(diǎn)可采取分區(qū)控制燈光或適當(dāng)增加照明開關(guān)。公共場(chǎng)所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關(guān),走道、樓梯等人員短暫停留的公共場(chǎng)所可采用節(jié)能自熄開關(guān)。

1.4 合理選擇照明控制方式

在各種特定的照明場(chǎng)所,為了節(jié)約電能,或可以通過各種調(diào)光設(shè)備或控制器件來對(duì)照明環(huán)境的照度或燈的熄滅或啟動(dòng)加以調(diào)整和控制。常用的方法有:1)中央控制;2)開關(guān)控制;3)調(diào)光控制;4)定時(shí)時(shí)鐘控制;5)場(chǎng)景控制;6)遙控控制;7)日照補(bǔ)償控制;8)遠(yuǎn)程控制;9)日程計(jì)劃安排等。

1.5 充分利用自然光

這是照明節(jié)能設(shè)計(jì)的重要途徑之一。在設(shè)計(jì)中電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)多與建筑專業(yè)配合,做到充分合理的利用自然之光使之與室內(nèi)人工照明有機(jī)的結(jié)合,從而大大節(jié)約人工照明電能。

1.6 分戶計(jì)量

嚴(yán)格控制用電指標(biāo),定期測(cè)量照度、考核用電量。

2 工程節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)例

2.1 建筑概況

松原站站房總建筑面積3000m2,屬于中型旅客站房。

2.2 節(jié)能措施

2.2.1 按使用功能正確分類,合理選擇照明控制方式

根據(jù)本項(xiàng)目的功能特點(diǎn),其人工照明按使用類別分為正常照明、應(yīng)急照明、值班照明、廣告照明和景觀照明等,其中應(yīng)急照明分為備用照明、安全和疏散照明。

候車大廳、站臺(tái)層、出站通道等大空間的照明分為主體照明和輔助照明兩種。主體照明、輔助照明兩種照明分別控制,以達(dá)到節(jié)能的目的。管理辦公檢查場(chǎng)所設(shè)置一般照明,并根據(jù)需要設(shè)置局部照明以增加照度水平。

對(duì)正常照明因故障熄滅后,尚需確保正常工作或活動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行的場(chǎng)所,裝設(shè)備用照明。

對(duì)正常照明熄滅后,尚需確保人員安全疏散的出口和通道、樓梯以及進(jìn)出站廳、旅客地道、候車廳、售票廳等公共場(chǎng)所裝設(shè)疏散照明。

值班照明利用平時(shí)照明的一部分。

所有區(qū)域自動(dòng)控制的燈具皆通過回路接線可分別開啟1/2,1/3,1/4的照明燈具,達(dá)到根據(jù)使用要求分級(jí)調(diào)節(jié)照度的目的。辦公等小房間采用墻壁開關(guān)面板控制,公共場(chǎng)所照明采用智能照明控制系統(tǒng)。

2.2.2 合理選擇燈具及光源

室內(nèi)高大空間選用金鹵燈,一般場(chǎng)所則選用T5高光效熒光燈或T8三基色熒光燈配電子鎮(zhèn)流器、緊湊型節(jié)能熒光燈為主。疏散指示燈則選用LED光源。

燈具效率根據(jù)其出口光形式,須滿足國(guó)家規(guī)范的最低效率要求。光源顯色指數(shù)不低于80。燈具維護(hù)系數(shù)按安裝場(chǎng)所選擇。

2.2.3 合理確定照度標(biāo)準(zhǔn)及照明功率密度

一般照明的照度均勻度不低于0.8,若受建筑限制無法均勻布燈,可放寬至0.6。統(tǒng)一眩光值一般不高于22,辦公作業(yè)場(chǎng)所不高于19。

3 結(jié)語

照明工程設(shè)計(jì)應(yīng)確定合理的照度,合適的照明方式,正確選用適應(yīng)的光源、燈具,合理布置,保證照明質(zhì)量等,以更好的實(shí)施綠色節(jié)能照明。在運(yùn)行使用中,要科學(xué)、合理的維護(hù)與管理,才能達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)。

[1]GB 50034-2004,建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]GB 50189-2005,公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]GB/T 50314-2006,智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4]TB 10086-2006,鐵路電力設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5]綠色照明工程實(shí)施手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建工出版社,2003.

[6]朱小清.照明技術(shù)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.