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摘要:在社會經濟不斷增長的現代社會,地球上的能源日漸匱乏。近年來,我國的建筑行業正在呈現出良好的發展趨勢,這在一定程度上增加了我國現有資源的消耗。目前,節能技術已經在民用建筑設計中得到了十分廣泛的應用,其應用效果非常顯著。本文主要分析了民用建筑照明設計中節能技術的應用,從而為建筑照明設計行業的現代化發展奠定了堅實的基礎。
關鍵詞:民用建筑;照明設計;節能技術;技術應用
1合理利用光源節能分析
在傳統民用建筑照明設計的具體實踐中,白熾燈扮演著十分重要的角色。對于白熾燈而言,它具有價格便宜、安裝簡單以及維護方面等內在優勢,但是,其整體的發光率相對較低,因此目前正在面臨時代的淘汰和遺棄。當前,民用建筑照明光源已經逐漸多元化。對于高壓鈉燈和低壓鈉燈而言,它們的發光率相對較高,但是,其光色偏向于暖色調,同時色溫也相對較低,顏色的失真率相對較大,因此目前僅僅被用于廣場照明和路燈照明的工作實踐中。對于顯色指數在60以上的高顯色性鈉燈而言,它經常與汞燈組成混合等,目前已經被廣泛應用于體育館和大型工廠的照明設計中。對于金屬鹵化物燈和三基色熒光燈而言,它們具有良好的光色選擇性,其顯色指數可以達到80~95,色溫可以達到3200~4000K,顏色的失真度相對較小,因此被廣泛應用于展廳、商場、候車室、候機室以及舞臺等場所的照明設計中。對于稀土金屬熒光燈以及一般熒光燈而言,它們主要被應用于住宅和寫字樓的照明之中。工作人員在開展民用建筑照明設計的工作實踐中,要根據建筑的具體類型,選擇適宜的節能光源,營造有利于人們生活工作學習的環境,同時也達到了環保節能的根本目的。
2改善照明器的控制手段分析
在開展民用建筑照明設計的具體實踐中,工作人員要根據不同房間的要求和特點,選擇適宜的照明器控制手段。對于整體面積較小的房間而言,一般會采用一燈一控或者二燈一控的方式,如果在設計預算較為寬裕,設計人員也可以通過變光開關的方式達到控制照明器的根本目的。一般情況下,多燈一控往往被應用于整體面積較大的房間,隔一控一往往被應用于整個房間對照度均勻性有較高要求的情況,適宜數量單控燈分區控制往往被應用于整個房間對照度均勻性無過高要求的情況。在民用建筑的樓梯間以及走廊等公共場所民用照明設計的工作實踐中,設計人員往往會通過定時控制的方式對照明器進行有效控制。如果該區域遠離側窗且天然采光嚴重不足,設計人員往往會應用光電控制的自動調光裝置,從而根據天然光的強弱對照明裝置進行自主調節,使得室內照明燈穩定性得到進一步優化。對于室外區域而言,設計人員一般會通過光電定時開關和光電自動開關的控制手段,使得照明器能夠根據預設的時間和預設的照度,進行電源的自主接通和自主斷開。
3充分利用自然光
隨著工業產業的不斷發展以及人口數量的快速增長,人類對地球資源的消耗速度明顯加快,部分能源資源已經處于枯竭邊緣,能源危機已經爆發,這對人類社會的可持續發展造成了巨大的阻礙。在這種時代背景下,各個國家均對節能環保給予了足夠的重視,同時節能環保已經成為我國的一項基本國策,切實加強對清潔能源的合理利用,有效減少對現有能源的消耗,已經成為社會發展的重要趨勢。自然光是一種清潔能源,它在民用建筑照明設計中的充分應用,可以有效減少民用建筑照明系統對現有能源的消耗。在此過程中,工作人員應根據民用建筑的整體構造,盡可能地加大門窗設計,并采用具有良好透光性的玻璃門窗,從而使得自然光能夠得到充分的利用。除此之外,設計人員在開展照明節能設計的工作實踐中,還要在滿足光色、顯色指數以及照度的前提條件下,盡可能地采用高效燈具或者高效光源,并對能夠利用自然光部分的燈具進行自動控制,從而充分發揮其照明節能的實際效果。
4減少電能在線路傳輸過程中的消耗
由于各種因素的影響,電能在線路傳輸的過程中會出現不同程度的消耗,從而造成一定程度的電能浪費。對于電能的線路傳輸而言,其線路上的電流是不能改變的,因此工作人員只能減小線路的電阻,從而達到降低線路傳輸過程中電能消耗的根本目的。針對這種情況,相關部門要根據電能線路傳輸的實際情況,切實做好以下幾方面的工作:(1)優化導線的選擇。在選擇導線的過程中,應盡可能選擇電導率較小的材質,其中以銅導線為最最優選擇。但是,由于當前銅金屬的資源緊缺,因此各個地區都在全面落實節約用銅工作。因此實際項目中應在滿足規范要求的前提下,合理采用銅芯或者鋁芯作為導線的材質。(2)合理減小導線的長度。在開展電能傳輸線路設計的具體實踐中,工作人員應盡可能讓線路呈直線,其低壓路線應少走或者不走回頭向,同時變壓器應盡可能接近負荷中心,切實減少其供電距離,低壓配電室與豎井的位置應盡可能接近,然后通過低壓配電室的作用,為每個豎井提供干線,從而切實降低支線沿著干線倒送等不良現象的發生概率。(3)在設置豎井與低壓配電室的位置時,設計人員應沿著線路向前布局,并在此過程中減少回頭豎向電能的支線,從而進一步減少電能在線路傳輸過程中的損耗。
5選用功率因數高的用電設備
自然功率因數主要是指在供配電系統未投入無功補償裝置的時候,其有功功率與視在功率之間的比值。在保證負荷有功功率不變的前提條件下,切實提高自然功率因數,實際上就是減少負荷的無功功率和負荷電流,從而有效減少電能在傳輸過程中的損耗。在開展民用建筑照明設計的具體實踐中,工作人員要切實提高自然功率因數,從而達到節能的根本目的。在此過程中,工作人員可以采用電子鎮流器的氣體放電燈、單燈安裝電容器燈,使得自然功率因數提高到一定程度,從而有效減少系統高壓線路和低壓線路傳輸的超前無功功率。對于節能型電感鎮流器而言,它與傳統型電感鎮流器有著十分顯著的區別,節能型電感鎮流器在自身光效比以及功率消耗上均優于傳統電感鎮流器,同時,還具有電源電流諧波較小、開機浪涌電流低、使用壽命長以及抗電源瞬時過電壓能力強等顯著優勢。
6供配電系統節能
為了全面落實供配電系統節能,相關部門在開展民用建筑照明設計的具體過程中,要全面落實以下幾方面工作:(1)在開展供配電系統設計的過程中,應將簡單可靠作為一項基本原則,并盡可能將同一電壓等級的配電級數高壓控制在兩級或者兩級以下,同一電壓等級的配電級數低壓應盡可能控制在三級或者三級以下,同時其三級負荷應盡可能控制在四級或者四級以下。(2)在三相電源分相單獨供電的過程中,其三相電的電流會出現一定程度的不平衡狀態,這種不平衡狀態會導致出現中線電位升高、電網失調以及變壓器本體耗損增加等不良現象,這些不良現象不僅進一步加劇了三相電電流的不平衡狀態,并且還明顯增加了其實際損耗。針對這種情況,設計人員應對三項配電干線的各項負荷進行平衡分配,同時,其最小相負荷應在三相負荷平均值的85%以上,其最大相負荷應在在三相負荷平均值的115%以下。(3)工作人員在連接建筑組合燈具的具體實踐中,其光源數應在60個以下,回路電流應在25A以下,連接高強度氣體放電燈的單相分支回路的電流應在30A以下,同時,每個照明單相分支回路的電流應在16A以下,其所連接的光源數應在25個以下。(4)提高計量裝置設計的合理性。在開展民用建筑照明設計的工作實踐中,相關部門的計量裝置應切實遵循以下幾項基本原則進行設置:①相關部門應在民營建筑的首層設置單元總配電箱,并在單元總配電箱的內層設置總計量表,在層配電箱中設置分戶表,然后應用樹干式配電的方式設置總配電箱到層配電箱,應用放射性配電的方式設置層配電箱至各戶分戶箱。②分戶計量表應全部集中在民用建筑的中間某層或者首層的電表間內,然后以放射式配電的方式通過配電支線進入戶內。③相關部門在設置多層住宅照明計量的過程中,應始終堅持一戶一表的基本原則,單供電部門收費到戶時,可以設置適宜的共用電度表。
7結語
在開展民用建筑照明設計的具體實踐中,節約能源已經成為其日常工作的主旋律。在這種時代背景下,設計人員不斷優化光源節能和供配電系統節能,改善照明器的控制手段,充分利用地球上的自然光,減少電能在線路傳輸過程中的消耗,選用功率因數高的用電設備,這樣一來,就能夠確保民用建筑照明能夠發揮出更好的效用,并對能源的使用進行有效的控制,從而為當前能源資源的可持續發展奠定堅實的基礎。
參考文獻:
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作者:祁勇 單位:南京市建筑設計研究院有限責任公司