论民用建筑工程照明设计中的节能.pdf

节能建筑的建筑设计考虑自然光利用，减少人工照明需求。 #生活知识# #节约生活# #节能建筑#

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special features 论文荟萃 30 august 2010 vol.4 no.4 摘 要 节约能源是我国的一项基本国策， 也是电气设计者必须贯 彻的重要技术政策。 本文阐述了民用建筑工程照明设计中的节能途 径， 从照明节能、 供配电系统、 减少线路损耗、 提高功率因数等环节 进行探讨。 关键词 照明设计节能 供配电系统 功率因数 节能光源 abstract the paper expounds the energy saving method of engineering lighting design for civil buildings and makes discussion on lighting energy saving, power supply and distribution system, reducing line loss , increasing power factor, etc. keywords energy saving of lighting design, power supply and distribution system, power factor, energy-saving light source 1 引言 现代社会生活中， 随着人口的增加、 工业的发展， 人们生活水平的提高， 自然能源的过度开采， 社会化 大生产使能源的消耗急剧增加， 能源出现危机。 各国 各行各业都提出了节能的要求， 节约电能成了建筑电 气设计行业中的重点。 节约能源是我国的一项基本国 策， 也是电气设计者必须贯彻的重要技术政策。 本文 就民用建筑工程照明设计中的节能环节进行探讨。 2 照明节能 民用建筑中照明的面积大、 供电负荷高， 应倡导 绿色照明。 绿色照明是节能、 环保、 有益于提高人们生 产、 工作、 学习效率和生活质量， 保护身心健康的照 明。 民用建筑照明节能潜力巨大。 2.l 光源节能 采用高效光源。 白炽灯过去用得最广泛， 因为它 便宜， 安装维护简单， 它致命的弱点是发光率太低， 因 此目前常被各种发光率高， 光色好， 显色性能优异的 新光源取代。 低压钠灯和高压钠灯的发光率最高， 但 由于色温低， 光色偏暖， 显色指数在4060 之间， 颜色 失真度大， 只能在路灯或广场照明用 ； 显色指数在60 的高显色性钠灯可与汞灯组成混合灯， 用于工厂及体 育馆照明， 这也是量大面广的照明部分 ； 发光率很高 的金属卤化物灯， 三基色荧光灯及稀土金属荧光灯， 由于色温范围广（3200k4000k） ， 光色选择性好， 显色指数高（可达80 95） ， 颜色失真度小， 尤其金 属卤化物灯对人的皮肤显色性特别好， 因此除用作商 场、 展厅的照明外， 还广泛用在车站的候车室、 码头的 候船室、 航空港的候机楼以及舞台的灯光照明等 ； 一 般荧光灯及稀土金属荧光灯可用在写字楼、 住宅的照 明 ； 荧光高压汞灯、 自整流高压汞灯、 钠灯及三者组合 的混光灯， 常用于生产厂房的照明。 尽量不用或少用 白炽灯， 只有在局部艺术照明或防止高频光谱照射的 古董字画照明中才使用， 虽然它光色好， 显色指数最 高， 但达不到节能的目的。 2.2 改善照明器的控制方式 照明器的控制， 要根据各房间使用的不同特点和要 求区别对待， 尽可能做到使用方便， 又为节电创造条件。 1) 面积较小的居住、 办公用房或类似的房间， 宜 采用一灯一控或二灯一控的方式， 在经济条件允许时 可采用变光开关。 2） 面积较大的房间宜采用多灯一控的方式， 当整 个房间有均匀照度要求时， 可采用隔一控一的方式， 无均匀照度要求时可分区控制， 此时， 应考虑适当数 量的单控灯。 3） 居住、 办公建筑内的楼梯间、 走廊等公共通道， 照明器宜采用定时开关控制。 4） 在远离侧窗的天然采光不足的区域内的电气 照明， 宜采用光电控制的自动调光装置， 以随天然光 的变化而自动地调节电气照明的强弱， 保证室内照明 的稳定。 5） 室外照明宜采用光电自动开关或光电定时开 关控制， 按预定的照度和预定的时间自动接通或断开 电源。 2.3 充分利用自然光 建筑物内尽量利用自然采光， 靠近室外部分的建 筑面积， 应将门窗开大， 采用透光率较好的玻璃门窗， 以达到充分利用自然光的目的。 凡是可以利用自然光 论民用建筑工程照明设计中的节能 discussion on energy saving of engineering lighting design for civil buildings gao jinfeng 高晋峰（抚宁县建筑设计所， 河北 秦皇岛 066300） 专辑 智能建筑电气技术31 2010 年 8 月 第 4 卷 第 4 期 照明设计与节能 的这部分的照明， 可采用按照度标准检测现场照度， 进行灯光自动调节。 照明节能中， 在满足照度、 光色、 显色指数要求 下， 应采用高效光源及高效灯具， 对能利用自然光部 分的灯具或可变照度的照明采用成组分片的自动控 制开停方式， 可达到照明节能的效果。 3 供配电系统的节能 l） 设计供配电系统时应简单可靠， 配电级数不宜 过多， 同一电压等级的配电级数高压不宜多于两级， 低压一般不宜多于三级， 三级负荷不宜多于四级。 2） 三相电源分相单独供电时， 会使流过的三相电 的电流产生不平衡。 这种不平衡的状态会引起电网的 失调， 中线电位升高及变压器本体损耗增加， 三相不平 衡越大， 损耗增加越大。 因此三相配电干线的各相负荷 宜分配平衡， 最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的 115， 最小相负荷不宜小于三相负荷平均值的85。 3） 每一照明单相分支回路的电流不宜超过16a， 所接光源数不宜超过25 个 ； 连接建筑组合灯具时， 回 路电流不宜超过25a， 光源数不宜超过60 个 ； 连接高强 度气体放电灯的单相分支回路的电流不应超过30a。 4） 合理设置计量装置 民用建筑照明设计中的计量装置宜按下列原则 设置 ： （1) 单元总配电箱设于首层， 内设总计量表， 层配 电箱内设分户表， 由总配电箱至层配电箱宜采用树干 式配电， 层配电箱至各户分户箱采用放射式配电。 （2) 单元不设总计量表， 只在分层配电箱内设分 户表， 其配电干线、 支线的配电方式同上项。 （3) 分户计量表全部集中于首层( 或中间某层) 电表间内， 配电支线以放射式配电至户内。 （4) 多层住宅照明计量应一户一表， 其公用走道， 楼梯间照明计量可采取 ： 当供电部门收费到户时， 可 设公用电度表， 如收费到楼总表时， 一般不另设表。 4 提高自然功率因数是节能的一个重要环节 供配电系统未投入无功补偿装置时的有功功率与 视在功率的比值称为自然功率因数。 提高功率因数就可 以在负荷的有功功率保持不变的条件下， 减少负荷的无 功功率和负荷电流从而达到降低线损耗的目的。 荧光灯 提高自然功率因数的途径主要在于镇流器的选用。 4.1 选用功率因素高的用电设备 荧光灯可采用高次谐波系数低于15的电子镇 流器 ； 采用电子镇流器的气体放电灯， 单灯安装电容 器等， 都可使自然功率因数提高到0.85 0.95， 这就可 减少系统高、 低压线路传输的超前无功功率。 节能型电感镇流器与传统电感镇流器相比， 在自 身功耗上和光效比上也有了很大改善。 而与电子镇流 器相比， 它也有开机浪涌电流低、 电源电流谐波小、 抗 电源瞬时过电压能力强、 使用寿命长等优势， 正被越 来越多的专业人士认同。 4.2 减少电能在线路传输上的损耗 由于电路上存在电阻， 当电流流过时， 就会产生 有功功率损耗。 线路上的电流是不能改变的， 要减少 线路损耗， 只有减小线路电阻。 在一个工程中， 线路左 右上下纵横交错， 小工程线路全长不下万米， 大工程 更是不计其数， 所以线路上的总有功损耗是相当可观 的， 减少线路上的能耗必须引起重视。 因此减少线路 的损耗应从以下几方面入手。 4.2.1 应选用电导率较小的材质做导线 铜芯最佳， 但又要贯彻节约用铜的原则。 因此， 在 负荷较大的二类、 一类建筑中采用铜导线， 在三类或 负荷量较小的建筑中采用铝芯导线。 4.2.2 减小导线长度 首先， 线路尽可能走直线， 少走弯路， 以减少导线 长度 ； 其次， 低压线路应不走或少走回头线， 以减少来 回线路上的电能损失 ； 第三， 变压器尽量接近负荷中 心， 以减少供电距离， 当建筑物每层平面在1 万m2左 右时， 至少要设两个配电所， 以减少干线的长度 ； 第 四， 在高层建筑中， 低压配电室应靠近竖井 而且由低 压配电室提供给每个竖井的干线， 不至于产生支线沿 着干线倒送的现象。 亦即低压配电室与竖井位置的布 局上应使线路都分向前送， 尽可能减少回头输送电能 的支线。 5 结束语 节约电能在民用建筑工程照明设计的每个环节 都有相应的技术措施， 我们设计人员要重视节能， 掌 握先进的节能设计方法和新型电力电子

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