建筑电气绿色照明系统节能设计工作

摘要:本文遵循电气设计的原则,结合照明系统的优化设计，在建筑物中照明系统消耗掉相当大的一部分电能，表明了推广发展“绿色照明”是我国贯彻落实科学发展观，建设节约型社会的一项重要措施。
关键词:建筑电气;节能设计;绿色照明
从资源消耗来看，全球约1/6的资源消耗和建筑行业直接相关，我国建筑能耗居耗能首位，而建筑电气能耗在建筑能耗中又占有相当大的比例，致使节约二次能源---电能，也就成为民用建筑电气设计的焦点。电气节能技术在建筑工程中的合理利用，将有效地缓和电力供需，大大降低建筑结构的能耗，可见，此领域节约用电蕴含着巨大的潜力。因此,建筑电气设计工程技术人员应在满足功能需求的前提下拿出一套符合各种技术指标、行之有效而又切实可行的节能措施。
1电气节能设计应遵循的原则
节能问题一直是我国发展国民经济的一项长远战略方针，其作为一项系统工程，需要全社会的共同努力。面对电力日趋紧张的形势，作为一个建筑电气设计工作者，采用何种节能措施、选定哪类节能设备以达到最佳的节能效果和取得最佳的经济效益，是其重点研究的课题。建筑电气节能设计应从经济性、可靠性和节能性等方面进行综合考虑，最重要的是本着“满足生产需要、经济合理运行”的原则。

2.绿色节能照明系统的设计

照明节电具有良好的经济效益和社会效益,在“九五”期间,我国就启动了“绿色照明工程”,2004年国家颁发的《建筑照明设计标准》,将常用场所的照明功率密度限值作为强制性条文执行, 旨在使照明达到高效、节能、舒适、有益环境和提高工作效率。绿色节能照明不仅节约能源，减少用电量，也为我们的生存空间减少污染，对增加居民的身心健康有着十分重要意义。在建筑照明配电系统的设计环节中，需要从配电线路导体选择、照明控制、光源的选择及灯具的选择几个方面入手进行优化设计

2.1 节能照明光源的选用

荧光灯主要使用于层高4.5m以下的房间, 如办公、商店、教室、图书馆、公共场所等。荧光灯应以直管荧光灯为主, 直管荧光灯应选用细管径型(d<26mm),有条件时应选用直管稀土十三基色细管荧光灯,以达到光效高、寿命长、显色性好的要求。一般室内空间高度大于4.5m且对显色性有一定要求时,宜采用金属卤化物灯.如体育场馆、高大工业厂房、商业场所等. 因其高显色性、长寿命、光效高的特点使其替代了荧光高压汞灯。高压钠灯的发光特性与灯内的钠蒸气压有关,标准高压钠灯光效高,显色性较差,适用于显色性无要求的场所;对显色性要求较高的场所,选用显色性改进型高压钠灯,高压钠灯可进行调光, 光输出可以调至正常值一半, 系统的功耗减少到正常值的65%。

2.2 根据环境条件选择照明控制方式

选择合适的照明控制方式房间有多列灯具时,按与侧窗平行控制;生产场所按车间、工段、工序分组控制; 电化教室、会议室、报告厅等场所,按靠近或远离讲台分组控制。建筑科技的飞速发展,让灯具的控制方式更加个性化、人性化、智能化,例如,人体感应或动静感应开关, 智能化面板开关等新的控制方式逐步进入到我们的身边。

2.3 智能照明控制系统

采用智能照明控制系统的主要目的

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是节约能源, 智能照明控制系统借助各种不同的“预设置”控制方式和控制元件, 对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理, 根据不同切合、不同的人流量,进行时间段、工作模式的细分,关掉不必要的照明, 在需要时自动开启, 实现节能。这种自动调节照度的方式, 充分利用室外的自然光, 只有当必需时才把灯点亮或点到要求的亮度, 利用最少的能源保证所要求的照度水平, 节通过对照明灯的工作状态科学的管理和控制节电效果十分明显,一般可达30%以上。

2.4 积极推广使用新型光源

发光二极管(LED)被称为“绿色光源”,白光LED理论发光光效可达2001m/W,目前实验室里已经达到1001m/W,501m/W的产品已进入市场, 其较同等亮度的白炽灯耗电减少约80%,节能潜力巨大;随着LED的迅速发展, 发光光纤得以广泛应用, 与LED光源结合,发光光纤现已在建筑物立面装饰、室内装饰及水下装饰广泛使用;室外照明可选用太阳能灯具。

3.智能照明系统在控制方式上的优势

采用智能照明控制系统，可以把智能建筑中与电气控制相关的建筑环境、空调环境和视觉环境无缝地集成为一个控制监视系统，并综合考虑建筑物中与人员相关的各种环境因素，实现了建筑的安全性、舒适性和智能化。智能照明控制系统已经广泛地应用于建筑领域，室内、室外及各种场合都可以应用。该系统是办公大楼、宾馆酒店、所、商业建筑、体育场馆、公寓别墅及庭院景点等理想的照明控制设备。其作用如下。

3.1集中管理，减少人为浪费

现代高层办公大楼中，人为造成照明能源浪费的现象仍然非常严重，无论房间有人还是无人，经常是“长明灯”。智能照明系统既能分散控制又能集中管理，在大楼的控制室，管理人员通过操作键盘即可关闭无人房间的照明灯。

3.2自动调光，充分利用自然光

智能照明系统中的光线感应开关通过测定工作面的照度与设定值比较，来控制照明开关，这样可以最大限度地利用自然光，达到节能的目的，也可提供一个不受季节与外部气候环境影响的相对稳定的视觉环境。一般来讲，越靠近窗口的区域自然光照度越高，从而人工照明提供的照度就低，但综合照度应维持在设计照度值。

3.3自动调光，保持照度的一致性

一般照明设计师对新建的建筑物进行设计时，均会考虑到随着时间的推移，灯具的效率和房间墙面反射率会不断衰减。因此，其初始照度均设置得较高，这种设计不仅造成建筑物使用期的照度不一致，而且由于照度设计偏高造成不必要的浪费。采用智能照明系统后，虽然照度还是偏高设计，但由于可以智能调光，系统将会按照预先设置的标准亮度使照明区域保持恒定的照度，而不受灯具效率降低和墙面反射率衰减的影响，这也是智能照明控制系统可节约能源的原因之一。

3.4安装便捷，节省线缆

智能照明系统一般采用二芯线控制，用控制总线将系统中的各个输入、输出单元和系统元件连接起来，大截面的负载线缆从输出单元的输出端直接连接到照明灯具或其他用电

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负载上，而无须经过智能开关。安装时不必考虑任何控制关系，在整个系统安装完毕后再通过软件设置各个单元的地址编码，从而建立对应的控制关系。由于系统仅在输出单元和负载之间使用负载线缆连接，与传统控制方法相比节省了大量原本要连接到普通开关的线缆，也缩短了安装施工的时间，节省人工费用。

3.5延长灯具寿命

灯具损坏的主要原因是电网过电压，只要能控制过电压就可以延长灯具的寿命。智能照明控制系统采用软起动的方式，能控制电网冲击电压和浪涌电压，使灯丝免受热冲击，灯具寿命得到延长。智能照明控制系统通常能使灯具寿命延长2～4倍，不仅节省大量灯具，而且大大减少更换灯具的工作量，有效地降低了照明系统的运行维护费用，对于大量使用灯具和安装困难的区域具有特殊的意义。采用智能照明控制系统不仅可满足便捷控制、灯光效果等要求，而且由于可观的节能效果（节电可达到20%～50%）及灯具寿命的延长（灯具寿命延长2～4倍），能在降低运行维护费用中得到经济回报，还能省去常规照明所需的大部分配电控制设备，大大简化和降低穿管布线工作量。此外，智能照明系统还有潜在的价值回报，如智能控制系统能使整个系统工作在人们感觉最舒适的状态，从而保证了人们的身心健康，提高了工作效率。

4 建筑电气计量及运行管理方面的节能建议

随着信息技术的发展，计算机的广泛应用，建筑向智能化、网络化发展的趋势日益明显，对于建筑电气的管理亦应节能化、智能化。首先，在管理方面，建议采用智能化电能管理系统，对各区域的全部电力运行情况进行全方位、全过程的实时电能质量监视、分析；同时，对建筑设备、电气照明及其他用电设备也应进行自动控制，实时检测，以便达到集中管理、程序控制和节约能源的目的。其次，在计量方面，对所有干线及各楼层、各系统设置与电能参数相关的显示、计量装置，以方便、准确地进行计费。
5结语
综上所述，建筑电气节能设计的主要任务是满足建筑物的使用功能及节省不必要的电源消耗。虽然，建筑节能近几年在我国取得了一定的成效，但随着科学技术的日益进步，对建筑电气节能的要求亦不断提高，一些新问题不断涌现，这就需要设计工作者应以人为本，精心设计、充分考虑，将一些可能出现的因素进行提前预防控制，在满足经济性、科学性的基础上，采取各种技术措施，积极引导建筑电气节能的健康发展。
参考文献：
刘翠丽.建筑电气设计的节能[J].民营科技.2011(04)
陈新艺,张茜媛.电气节能技术在工程设计中的研究与应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2011(09)