談民用建筑電氣照明節電技術
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摘要：據相關調查表明，我國民用建筑電力資源消耗占據了整個國家電能總量的27%以上，以民用建筑電氣照明所產生的能源消耗問題正在逐步影響著建筑節能的質量。本文立足民用建筑電氣工程設計實踐，從日常工作實踐中總結經驗，簡要從不同角度對民用建筑電氣照明節能技術進行了探討，旨在分享工作經驗，促進民用建筑照明節能技術的提升。
近年來，我國社會經濟的發展帶動著居民生活水平的不斷提高，以民用建筑領域為主的電能消耗問題逐步成為節能的關鍵所在。在日常生產生活過程中，民用建筑照明工程在整個電力資源的消耗中占據著主要的作用，生產生活中不合理的電力資源消耗以及電氣設計成了造成電力資源浪費的主要因素之一。在我國一些沿海地區，夏季往往都會存在用電緊張的情況，建筑照明節能已經成為當前電力資源節能的重要內容，在相關的民用建筑電氣設計以及照明設施的選用方面，有必要進行針對性的研究，以不斷提升建筑電氣節能的工作質量。
1民用建筑電氣照明節能設計探討
在實際工作過程中，建筑照明節能應從經濟效益和安全節能兩個方面綜合考慮，確保民用建筑照明電氣節能設計的有效落實，在設計工作中，可以從以下幾個方面綜合考慮：（1）科學化設計照明線路，降低照明工程電力資源損耗。在民用建筑照明工程的設計過程中，應從安全的角度出發，規范化線路設計，確保照明工程安全性的同時，降低能源損耗。在日常電路照明工程中，能源的損耗并沒有全部用于照明作業，在電能運輸的過程中，有一部分電力資源在運輸過程中已經發生了損耗，造成了電能運輸的浪費。因此，在實際工程設計實踐中，應從線路設計的根本出發，降低能源的不必要損耗，提高節能質量。在照明線路工程中，導線材料的選擇是影響電能運輸損耗的主要因素之一，在電氣設計中，應在滿足生產生活照明需要的同時減低線路發熱量，提高電能運輸效率。①民用建筑照明工程導線材料的選擇。在民用建筑工程電氣設計工作中，導向材料的選擇應從節能、用電安全以及經濟效益三個角度出發，綜合考量。就當前建筑工程施工設計而言，大多數工程線路都是采用暗線形式。這種線路設計方案在很大程度上可以提高建筑工程的美觀性和整體性，但是，在安全檢查方面卻有著就著較大的缺點，不利于日常檢修排查。因此，在電氣工程設計中，應科學化提升工程作業和設計質量，降低不穩定因素的影響，減少不必要的返修作業，通過相關的電學公式計算后，明確建筑工程動力負荷量，從而科學化選擇合適的電力導線材料。②優化傳統照明線路設計。據相關部門的統計顯示，在民用建筑照明電力資源的損耗中約有5%的電力資源是在線路中損耗的。在日常照明電路設計過程中，根據線路中的電阻R=ρL/S（ρ表示電阻的電阻率，是由其本身性質決定，L表示電阻的長度，S表示電阻的橫截面積）可以得知，線路中的電阻與線路長度成正比，與導線橫截面積成反比。因此在設計工作中，可以通過以下方式優化電氣照明線路的設計工作：合理化設計照明方案，降低線路路徑距離或者增加導線粗度，用以減少線路中的電阻，減低電能損耗。同時，為了有效減低電壓的損失，在照明電源的設計方案中可以通過三相供電系統進行作業，滿足日常生產生活需要的同時，盡量平衡三相負荷，以達到降低損耗的目的。（2）優化民用建筑照明控制系統，提高電力資源利用效率。就當前民用建筑照明控制系統的設計方式來說，有著較多的控制設計方案，根據不同照明工程應用需求，發揮出不同的控制系統特點，提高電力資源的利用效率。①電氣控制方案的選擇。在民用建筑照明線路的設計工作中，應立足建筑工程實際需要，根據建筑工程的特點選擇更科學合理的控制方案。例如，在建筑工程中分區較為復雜的環境下應當增加必要的照明開關，以方便日常使用過程中隨手關燈的需要。同時，在建筑工程公共區域的照明環境中，應設計自動化控制開關，減低電力的不必要浪費；在居民建筑設計中，可以在床頭位置設計可調控開關，滿足日常生活使用的前提下，減低電力資源浪費；在學校以及體育館等公共場所的照明電氣設計工作中，可以采用控制室集中管理的方式，在人員離場后統一關閉，減少相關的人力資源的同時，降低電力使用的浪費；在相對較高檔的居民住宅區域，可以采用自動的照明控制系統，通過對室內外光線的采集分析，選用不同的照明方案，提高電流資源的使用效率。②控制設備的優化方案。在民用建筑照明電氣設計方案中，為了提高照明線路的安全性，應將線路工程中，的照明線路和插座線路單獨分開設計。在使用過程中插座線路中的負荷會根據插座使用設備的增加而發生變化。相較插座線路，照明線路中所連接的照明器具在使用過程中需要的負荷較小。在實際方案中，將兩者的線路進行分開的設計，有利于提高建筑工程照明線路的穩定性，從而延長照明燈具的使用壽命。與此同時，在線路分開設計的同時，還應當設置高分斷能力的空氣開關控制系統，以確保線路使用過程中一旦發生漏電及過負荷使用的情況，可以及時切斷電源，保障用電安全的同時，提高電力資源的使用效率。
2民用建筑照明電氣設備的選擇
在電氣照明中最重要也是應用最多的是白熾發光光源和氣體放電發光電源。一般把白熾燈作為電氣照明的第一代光源，把普通熒光燈作為第二代光源。除了普通熒光燈以外的其他氣體放電燈作為第三代光源，同時，因為這些光源光強高，所以，也稱這些光源為高強度氣體放電燈（HID燈）。把場致發光的光源稱為第四代光源。根據發光原理的不同，可以大致分成三類：第一類為輻射光源：物體被加熱而發光，包括燃燒發光，主要有白熾燈，鹵鎢；第二類為氣體放電發光：利用氣體放電發光，進一步細分為低壓放電光源和高壓放電光源。前者主要有熒光燈和低壓鈉燈，后者主要有汞蒸汽燈，金鹵燈和高壓鈉燈；第三類為場致發光和激光:主要指LED光源和激光。（1）輻射發光源：輻射發光源類的燈具是比較傳統的。其中，白熾燈發光效率：6.5～20lm/W平均壽命：1000小時，顯色指數：95～99Ra,功率范圍：15～500W；鹵鎢燈：光效：15～30lm/W；平均壽命：2000小時；顯色指數：95～99Ra；功率范圍20～1000W。隨著社會的發展，這類的光源因發光效率低下、壽命短，已經不適用了。（2）氣體放電發光：氣體放電發光又分為低壓放電光源和高壓放電光源。低壓放電尖源主要有熒光燈和低壓鈉燈。熒光燈相對白熾燈具有光效高、光衰小、壽命長等優點，目前，全球照明非常普遍，使用數量非常多的光源；低壓鈉燈光效很高，壽命長,但由于光譜分布過窄,顯色性極差,所以不適合應用于民用照明領域，主要適合道路照明。汞蒸氣燈是利用通電后燈管內灼熱汞蒸氣發光的燈泡。汞蒸氣燈發出非連續光譜的光。在其光譜中，缺紅光成分，綠區、藍區和紫外區線光譜強烈，因此，不宜用于彩色攝影的光源，多用于城市街道照明。金鹵燈適用于要求照度高、顯色性好的場所，如體育館、美術館、展覽館等。采用混光照明的方法可以獲得高光效，光色也可得到改善。適用于路燈照明，繁華街道照明。投光燈或高桿照明，高桿照明可設置在立交橋、廣場、車站、碼頭等處。高壓鈉燈使用時發出金白色光，具有發光效率高、耗電少、壽命長、透霧能力強和不銹蝕等優點。廣泛應用于道路、高速公路、機場、碼頭、船塢、車站、廣場、街道交匯處、工礦企業、公園、庭院照明及植物栽培。高顯色高壓鈉燈主要應用于體育館、展覽廳、娛樂場、百貨商店和賓館等場所照明。（3）場致發光和激光：主要指LED光源和激光。LED燈是指能透光、分配和改變LED光源光分布的器具，包括除LED光源外所有用于固定和保護LED光源所需的全部零、部件，以及與電源連接所必需的線路附件。隨著LED技術的進一步成熟，LED將會在居室照明燈具設計開發領域取得更多更好的發展。21世紀的居室燈具設計將會是以LED燈具設計為主流，同時，充分體現節能化、健康化、藝術化和人性化的照明發展趨勢，成為居室燈光文化的主導。在新的世紀里，LED照明燈具必將會照亮每個人的居室，改變每個人的生活，成為燈具開發設計的一次偉大變革。激光燈具有顏色鮮艷、亮度高、指向性好、射程遠、易控制等優點，看上去更具神奇夢幻的感覺。應用在大樓、公園、廣場、劇場等，利用激光光束的不發散性，能吸引遠至幾公里以外人們的目光，因而激光發出點也成了人們關注的焦點。
3結語
在民用建筑工程的照明節電技術的設計探討中，應從建筑工程的實際工程需要出發，在滿足基本照明需求的同時，多元化設計照明方案，通過優化照明線路設計、優化控制系統以及選擇合理的照明燈具等多種角度出發，保障安全性的同時逐步提高建筑工程照明節能的水平，節約電力資源，確保資源利用效率。
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作者：陳凌峰 單位：晉江市益眾照明發展有限公司