随着社会现代化建设不断提高,城市发展水平的持续提升,对建筑电气照明的设计需求也明显增强。对建筑电气照明的发展现状、节能设计的意义及设计原则进行了探究,并在此基础上,以案例分析的方式,从照明光源、辅助装置、高效灯具及启动设备方面重点研究了建筑电气照明的节能设计措施。
关键词:建筑电气照明;节能;设计原则
建筑电气照明用电是建筑中最大的用电负荷之一,在满足人们基本照明需求的前提下,最大限度地节约能源,符合我国绿色环保节能社会的建设要求。而对建筑电气照明进行节能设计,能从多个方面加强建筑电气照明的管理,以最优的设计方法,制定出最为完善和高效的节能方案,构建节能绿色环保的建筑体系。
1建筑电气照明发展现状与节能设计的意义
1.1发展现状
近几年,我国经济社会的建设发展速度非常迅猛,人们在日常工作和生产生活中对于电能的需求也变得越来越强烈,大部分的建筑工程项目中,消耗的能源都十分巨大。建筑项目中,电气照明质量、照度计算、室内照明设计基础、光的基本知识、室外电气照明设计都对现代建筑规划设计有重要影响。据调查显示,我国当前建筑领域的能源消耗较发达国家要高,特别是民用建筑领域的电能消耗,已经占据了国内建筑行业整体电能消耗的绝大部分。进入21世纪后,由于我国的环境污染问题和世界性的环保建设需求,要求人们积极地开展环境保护建设工作[1]。
1.2设计意义
在所有建筑设计中,电气照明设计都是十分必要的部分,同时也是建筑工程体系中,最为重要的部分。因此,做好建筑电气照明的节能环保设计,能实现建筑电气照明设备的合理化使用,还可以有效降低能源消耗。通过建筑电气照明的节能设计,可降低建筑物整体电气设备的运行成本,从而推动电气照明设备的发展,为建筑行业健康、可持续化发展奠定坚实的基础。面对环境污染、能源紧张等人类社会发展的共同问题,我国作为人口大国和发展中大国,需要从照明系统方面进行优化设计,以更加节能环保的设计方案,降低电气设备整体运行的能耗。从建筑电气内部照明条件、现代灯具设计和管线布局等方面,进行全方位的照明管理,最终实现可持续化的健康发展。
2建筑电气照明设计原则
2.1适用性原则
为了能对建筑室内提供稳定且持续的照明,需要明确不同建筑空间对于照明的实际需求。例如,在地下停车场进行空间内部的照明设计中,就要强化配电设计,并为用电设施提供科学合理的电能供应。在确保项目整体舒适性,满足照明需求的基础上,制定出最为科学合理的节能用电政策及管理规范。2.2环保性原则绿色节能原则即环保性原则,是建筑电气照明节能设计最为关键的部分。在建筑电气照明节能设计中,要将环保性原则作为主要内容,在确保生活光照要求的基础上,实现照明能耗的最大化降低;在实现绿化的基础上,加强对电气照明成本的节约化管理。并且,绿色照明需要满足光照强度、科学设计和审美设计等多重设计要求。因此,在对照明灯具进行布局设计、实施优化的过程中,要对照明灯具数量进行控制,以此达到最优的照明效果。节能设计理念也是环保性原则中的重要部分,对建筑电气照明进行设计中,最主要的目的就是加强对节能效果的重视。但是,在此环节中,同样要重视人们的实际需求,避免因为细节因素、与建筑功能不相关的因素对建筑功能造成影响。在此基础上,还需要选择出最科学、合理的节能措施,以符合节能环保原则,为人们的生活创造便利条件。
2.3科学合理原则
建筑电气照明中的节能设计措施分析阮思华(福建省合道建筑设计有限公司,福建福州350003)摘要随着社会现代化建设不断提高,城市发展水平的持续提升,对建筑电气照明的设计需求也明显增强。对建筑电气照明的发展现状、节能设计的意义及设计原则进行了探究,并在此基础上,以案例分析的方式,从照明光源、辅助装置、高效灯具及启动设备方面重点研究了建筑电气照明的节能设计措施。关键词建筑电气照明;节能;设计原则节能与环保地下车库的建筑电气照明标准如表1所示。在明确了地下停车场的建筑电气照明标准之后,要坚持合理性原则,合理应用节能光源,以达到更加节能的环保效果。例如,在设计中要合理地应用节能灯具,这种方式不仅可以提升整体照明效果,降低电耗,还能将节能环保作用合理化地呈现出来。为了进一步提升建筑节能效益,应优化照明设计方案。建筑照明节能设计中,应打破传统设计模式限制,联系相关设计标准和建筑需求实施节能设计,提升建筑照明效率。为此需要考虑到建筑面积和空间结构,在确保照明节能效果的基础上,符合建筑应用功能。除此之外,在照明节能设计中,还应该对光源进行优化配置。针对一般房间,需要联系空间应用需求及整体布局进行设计,对光源进行合理分配,避免出现光源不足及光源辐射重叠的问题。针对拥有较好采光的房间,可以借助自然光源,优化门窗设计,引入自然光线。结合建筑和空间不同功能用途,需要实施针对性分析,优化选择光源,实现节能优化与光源合理选择的目标。
3建筑电气照明节能设计措施
3.1案例概述
本次研究工作选择福建省长乐市恒荣唐宁壹号项目大型地下停车场作为案例,对建筑电气照明的节能设计进行分析。与地上建筑相比,地下停车场需要提供24h的不间断照明,主要的照明方式为人工照明,能耗占比为总电力能耗的35%以上。经过现场勘查得出,项目的大型地下停车场建筑面积共计2.9万m2,停车位共计771个,属于大型地下车库。车库内设置12个采光天窗,共计3个出入口,具有较大的节能环保改造空间[2]。
3.2具体设计措施
(1)照明光源的选择。照明属于电能转化为光能的过程,而光源选择对于照明节能设计具有重要作用,通常情况下为了提高灯光效果,会先从光源寿命及价格等方面入手,随后结合色温、显色指数及灯光效果等方面进行优化设计,促进实现节能兼容及达到相应的照明效果。随着我国工业技术水平的发展,照明光源技术已经进入到了新的发展时期。其中,LED照明光源技术已经得到了较为普遍的应用,部分生产厂商设计并生产出的高光效LED灯,照明效果高达80~100lm/W,而且成本低廉、照明效果优秀,在造型的设计与安装方法的选择方面,都有极大的可定制优势,是电气照明的理想光源。因此,项目进行建筑电气照明节能设计时,考虑到光源使用时间、色温、光效、成本等多项因素,优先选择LED灯,以提高项目的整体设计有效性。(2)辅助装置的设计。项目在进行辅助装置选择时,充分考虑设备的光通性与可控制性。例如,内部的采光天窗设计中,在地上住宅楼、绿化带、道路等位置考虑增设采光天窗。将采光天窗视为照明光源,假定晴天室内照度为1000lx,采光窗设计规格为6m×5.3m,最终计算采光天窗的光通量为31800lm。因此,在设计中可以将其设计成光通量为31800lm的光源,假定灯具的效率为0.9,根据式(1)可以得出平均照度(1)式中:η灯具照明效率;KL和KJ分别表示利用系数和维护系数,即0.65和0.70;S时表示柱格面积,数值为76.5。最终得出平均照度为172.25lx,满足本项目设计要求。经过改造设计之后,项目日间照明效果如图2所示。(3)使用高效灯具。在设计阶段,要尽可能使用高效灯具,以降低建筑照明的能耗,同时,还要和建筑物自然采光效果和照明需求相互结合,从而选择更适合的灯具,满足节能减排需求的同时,全面增强照明效果。项目在选择照明灯具时,充分考虑不同灯具的经济性、操作性与实用性,根据停车场内部的建设要求,将照明灯具的质量与使用年限考虑在其中。针对地下停车场自然采光不充分的情况,提出在尽可能增设自然采光天窗的同时,设置荧光灯,以满足基本光照的需求。对于地下停车场外部和上方建筑物,照明设计中应用寿命较长的稳定金属卤化灯,在满足基本照明需求的同时,充分降低对环境造成的污染,也达到较好的节能效果。(4)调整启动设备。除了上述方法之外,科学地选择电源启动设备,也是建筑电气照明节能环保设计的又一项行之有效的方法。一般来说,LED灯启动器模块的功率会因为生产厂商的不同而有所不同,因此,要尽可能选择能耗较低的设备,搭建LED灯具启动系统。本项目在对多个LED灯进行串联时,在各个串联支路中增加限流电阻,并且考虑到电压波动范围、电阻阻值和灯具的功率,将LED光源和启动器串联到一起。这种方式,实现建筑电气照明最优化的节能组合设计,并且减少能耗量。
3总结
综上所述,节能环保的照明设计需要从照明光源、辅助装置、高效灯具和启动设备等多个方面展开。根据经济发展状况与建筑建设的要求,选择最优的照明光源设备,加强运行管理,为我国节能环保事业的发展做出贡献。
参考文献
[1]王晓健,韩博文.建筑电气照明中的节能设计措施[J].居舍,2019(31):117-118.
[2]黄维元.建筑电气照明中的节能设计措施研究[J].低碳世界,2018(4):172-173.
作者:阮思华
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