建筑照明节能设计

照明控制级代建颈电007N12电气篇建筑照明节能设计徐群英(广西华蓝设计(集团)有限公司,广西南宁530011)摘要:节约能源、保护环境是我国长期的重大方针,也是全世界所关注的重要课题。作为建筑第二大能耗项目的照明,除了自身消耗的电能外照明灯具产生的热量又是建筑第一大能耗项目“采暖、空调”的主要热源之一。因此,照明节能是建筑节能的重要组成部分。阐述了照明节能设计应考虑的几个方面,指出照明节能设计是电气设徐群英(1965-)计的重中之重。女,高级工程师,副关键词:绿色照明;照明节能;高光效光源;高效率照明器;照明功率密度总工程师,研究方中图分类号:TU731.4文献标识码:B文章编号:1001-5531(2007)12004504向为建筑电气Design of Lighting Energy Saving in BuildingXU QunyingGuangxi Hualan Design Consulting( Group)Co., Ltd, Nanning 530011, China)Abstract: Energy saving and environment protection are timeless important policies in our country. At thesame time, they are topics which are focused all over the world. Lighting is regarded as number two in energy consumption of building. In addition to consumming electrical energy of its own, the quantity of heat produced by light-ing instrument is the main heat source of number one energy consumer"Heating, Air conditioning. "Then the de-thing energy saving is one of the important constituent parts of building electric design. Several aspectsthat should be considered in lighting energy saving design were expounded and it was pointed out thatgy saving design was the most important in building electrie designKey words green lighting: lighting energy saving: high efficient light source; high efficient lighterlighting power density0引言节能的概念更是深入人心。《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》在能效目标上明确提节约能源、保护环境是我国长期的重大方针,出,到2010年,确保单位国内生产总值能源消耗也是全世界所关注的重要课题。据有关资料的统降低20%。作为建筑第二大能耗项目的照明,除计表明:我国国民生产总值每增长1%,能源消耗了自身消耗的电能外,照明灯具产生的热量又是却要增长1.5%,而合理的比例应该是国民经济建筑第一大能耗项目“采暖、空调”的主要热源之每增长1%,能源消耗只增长0.8%。可见,中国。因此,照明节能是建筑节能的重要组成部分,经济的快速增长是建立在高能耗基础上实现的。主要包括项目前期的照明节能设计和日后运行的其中,作为能耗大户的建筑耗能已成为危及社会维护管理。可持续发展的一个重大问题。可见,建筑节能是当前一项极为紧迫的任务。为此,中央提出了建1照明节能设计设“资源节约型”社会的目标,大力推广“节能省照明节能设计应提倡绿色照明。绿色照明并地”型建筑,在“十一五”规划纲要中首次将建筑不只V中国煤化工是高人们生产、工节能工程列入国家十大工程,足见建筑节能在当作CNMHG心健康的基础上今的重要意义。达到节约能源、保护环境的目的。绿色照明不是建设资源节约型、环境友好型社会众所皆知,过去单纯的节能,而是在建立优质、高效的照明环低压电器(2007N12现代建筑电气篇照明控制境基础上,去实施节约能源。在照明设计时,应最高约60%(以400W为例),显色指数更高,寿命大程度地满足建筑的功能。一项照明工程不能只更长。金卤灯以较好的显色性和光谱特性,比高注重光的物理特性,不仅要考虑照度水平灯具布压钠灯更优越,在多数场所具有更佳的视觉效果。置,还需考虑视觉环境及照明效果。因此照明设(5)限制热辐射光源(如普通照明用白炽计应满足建筑物不同场所、部位对照明照度、色灯、卤钨灯)的应用。热辐射光源的优点是显色温、显色指数的不同要求。照明节能设计大概包性好,启动快速,便于调光;但由于光效低,寿命不括以下几个方面的内容。长,故要限制使用。除要求调光、开关频繁和短暂1.1正确选用高光效光源工作以及特殊装饰要求外,一般不应使用。近年来,照明光源产品有了显著的改进,朝着1.3选用高效率的灯具高光效、高显色性、长寿命、低价格方向发展。气灯具效率指在相同的使用条件下,灯具发出体放电灯的飞速发展就是其中最主要的代表。气的总光通量与灯具内所有光源发出的总光通量的体放电灯有低压与高压之分。低压气体放电灯以比值。灯具反射面的反射比越高,反射面设计越荧光灯为代表,高压气体放电灯主要为高压钠灯合理,照明的效率也就越高,一般可提高灯具效率和金属卤化物灯。10%~50%。选择的开启式照明器具效率应在荧光灯以其光效高、光色可选、热辐射小、寿0.75以上。荧光灯、高强度气体放电灯灯具效率命长等优点,成为室内照明的主要光源,广泛应用应满足GB50034—2004《建筑照明设计标准》第于各种领域。直管荧光灯的管径趋向小型,有利3.3.2条要求于提高光效,节省制灯材料,特别是降低了汞和荧1.4选用高性能的镇流器光粉用量。从T12到T8,再到T5,管径越来越小,气体放电灯因比白炽光效高而得到了广泛使便于使用稀土三基色粉,从而使显色性更高(Ra用,但是必须配套镇流器才能正常工作。当荧光达85),光效提高15%~20%,光衰小,寿命更长灯作为主光源时,采用电子镇流器来取代电感镇(达1200h),用汞量减少80%,更符合节能、环流器是照明工程节能的_一个重要措施。电子镇流保要求。器与电感镇流器比较,具有以下优点1.2按不同的工作场所选择适合的高效光源(1)功率因数高。功率因数(cosφ)是衡量(1)灯具安装高度较低的场所宜选用荧光发电利用率的一个重要指标。cosφ越低,无功电灯。荧光灯包括直管型荧光灯和紧凑型荧光灯。流越大,能供给用户的实际功率就越低。普通电它们都具有光效高、寿命长、显色性好等优点,但感镇流器cosφ在0.5左右,而电子镇流器可高前者比后者光效更高、寿命更长、光通维持效率更达0.96。高、性价比更优。因此,除有装饰性要求的场所(2)发光效率高。电子镇流器是高频激励,外,一般情况下,都应选用直管型荧光灯,并推荐使荧光灯的发光效率比使用电感镇流器时高很采用T5细管。多。一般电子镇流器为68.9lm/W,而电感镇流(2)灯具安装高度较高的场所宜用金卤灯,也器只有50lm/W可用中显色高压钠灯。对于显色性要求高的场所,3)无频闪。电感镇流器供电的日光灯有可以采用陶瓷金卤灯;对于没有显色性要求的工业50周闪烁,会严重影响工作者的视力,而电子镇场所,可以采用光效更高、寿命更长的高压钠灯。流器在超音频下工作,没有噪声,提高了环境的舒(3)安装高度高且不易维护的场所(如高大适感。厅堂等),宜选用高频无极荧光灯。其重要特点(4)无噪声。因电感镇流器有铁心,如工艺是使用寿命长(达50000~6000h),光效高(60~不当会发生50周交流蜂音,噪声刺耳,而电子镇70m/W),显色性好(Ba达80),启动快捷、可靠。流器n中国煤化工闪效应。(4)若要使用高强度气体放电灯(HD),应CNMHG真流器用双金属片选用金卤灯、高压钠灯,一般不采用汞灯。金卤灯启动,有触火花及接触不良现象,且往往受是在汞灯的基础上发展起来的,其光效比汞灯提气温和电网电压的影响,冬天气温低启辉器不易·照明控制·低压电器(2007N12)现代建筑电气篇启跳,用电高峰电网电压低时,也难启动,因此,使照度又远远高于规定的照度标准,计算出的灯具荧光灯多次启跳闪烁,造成灯管过早损坏。电子数量也远远多于实际需要的数量,照明的经济性镇流器是用高频高压气体产生辉光放电,即使在很差,节能得不到有效实施。25℃的低温、120V的低电压下,也能使灯管点1.6照明配电亮,而且可一次性快速、可靠地启动。(1)照明配电设计中应考虑稳定电压措施。(6)体积小,重量轻。电子镇流器由于没有当光源端电压为1.1U时,输入功率会明显增铁心和线圈,重量只有电感镇流器的1/10,体积加。白炽灯、荧光灯增加14%~15%,HD增加也小,使整套灯具轻量化20%~29%(其中钠灯增加28%~29%)。因(7)节电效果显著。一只36W荧光灯的电此,为了尽可能降低各种能耗,设计中应考虑稳定感镇流器,由于自身铁心和线圈的铁损和铜损占电压措施(如采用照明专用变压器),并且自动稳总功率的20%,功耗可达8W左右,而电子镇流压。与电力负荷共用变压器时,应避开冲击性负器自身仅耗能1~2W荷对照明的影响。如上所述,由于电子镇流器提高了功率因数,(2)提高功率因数cosφ。路灯釆用的光源降低了发电量,减少了废气烟尘的排放量,改善了基本上是气体放电灯。其功率因数低,一般在环境污染。同时,因不用电感镇流器,减少了硅钢0.45以下,从而使回路电流增大,在线路上产生的片和铜线的消耗量,也就可减少钢铁和铜的冶炼损耗非常大。CJ]45-1991《城市道路照明设计量,又可节约能源和消除冶炼过程中的废气、烟尘标准》(简称《标准》)中,要求气体放电灯应加电的排放。不难设想,如果将所有荧光灯作为主光容补偿,补偿后功率因数应不小于0.8。但《标源,全部采用电子镇流器作为其附件,那么它为人准》中并没有明确是在路灯电源处集中补偿,还类所营造绿色环境的滚动效应是十分可观的。是在灯具处分散补偿。笔者认为,路灯设施是均1.5对于照明功率密度(LPD)指标的正确理解匀分布在道路纵向两侧,由路灯电源至路灯灯具及计算的低压配线较长,道路照明系统产生的损耗主要(1)根据GB50034-2004《建筑照明设计标发生在这一段。采用路灯电源处集中补偿方式并准值》,照明功率密度的定义为:单位面积上的照不能减少低压配线的耗电。采用单灯分散补偿,明安装功率(包括光源、镇流器或变压器),单位无疑减少了路灯电源至路灯灯具这一段线路上产为W/m2。生的损耗,将起到较好的节电效果。(2)公共建筑的照明节能设计应符合GB3)降低线路阻抗。适当加大线缆截面,用50034—2004《建筑照明设计标准值》的有关规电缆或穿管线路定。为了实现有效的节能,在GB50034-2004第(4)采用合理的控制方式。如微机自动开关六章“照明节能”部分,把场所对应于照度标准的灯,调压、调光控制,对道路灯(钠灯)采用恒功率照明功率密度(LPD)指标(即每平方米消耗的电输入、恒光通输出,凌晨后采用降低灯端电压或灯功率)作为强制性条文加以限制功率等,以降低光输出,节约输入电能。(3)不能用“倒推法”进行照明计算。所谓1.7照明控制“倒推法”,是指不采用照明设计的先后正确顺应提供有利于节能的照明控制方案。例如,序,而用国家规范要求的最低节能标准(即IPD公用楼梯间采用节能自熄开关;房间每个开关所最大限制值)“倒推”出所需的灯具数量。控灯具不宜太多;所控灯列与窗平行;报告厅等大采用“倒推法”进行照明计算可能出现两种空间场所按靠近或远离讲台分组进行控制等。情况:一种是未采用高光效的光源、高效率的灯具,其结果是房间的实际照度达不到规定的照度2中国煤化工标准。这种用降低照度标准来满足LPD指标的CNMHG学、合理的维护与方法,并不能达到节能目的。另一种情况是采用管理,才能达到设计的预期目标。比如,各行业以了高光效的光源、高效率的灯具,其结果是房间的安全、不影响身体健康为前提,根据各自的情况47低压电器(2007N12)现代建筑电气篇照明控制·集合大众的节能建议,制订出一些具体的节能实积极贯彻及认真实施国家节能政策并作出杰出贡施细则。献的个人、单位给予适当的奖励,以此来突破仅满3结语足于国家最低节能标准的旧思想,调动广大工程技术人员的节能积极性和创造性。建筑照明的节能潜力很大。建筑照明节能过程贯穿于项目的决策、设计、施工、投产使用等整【参考文献个周期。照明节能设计已成为电气设计的重中之[1]任元会提高照明能效认真实施《建筑照明设计标重。作为电气设计人员,在设计中应精心考虑,进准》[C]//电能效益2006项目研讨会资料集行方案比较,从安全性、可靠性、经济性及节能等方面进行综合设计,选择合理的照明节能方案。[2]王亚源.照明如何节能[EB/OL].htp:/w同时,住户在运行使用中,还要进行科学、合理的863p. com/ power/powerzmge/200611/19401 html.维护与管理。因此,国家除了积极推广GB[3]GB50342004建筑照明设计标准[S]50034-2004《建筑照明设计标准》的同时,要对收稿日期:2006-1208(上接第24页)表1仿真实验结果3结语排新种明火明火阴燃火阴燃火浓度浓度温度期望实际期望实际本文在研究数据融合技术和火灾探测原理与概率概率概率概率方法的基础上,结合火灾报警系统的自身特点,提0.20.40.50.50.510.10.11出了一种基于数据融合的火灾探测算法结构模0.40.80.80.90.890.20.21型。在决策层引入现场火灾危险度作为判决因塑料0.20.40.40.40.380.10.11子,融入更多的现场信息,有利于系统更有针对性0.20.50.70.70.670.20.17地对火灾进行探测防范,提高了系统对电气火灾木柴030.50.80.60.630.10.100.50.50.90.90.870.20.17的识别能力。报纸0.50.40.60.60.610.10.13【参考文献0.70.70.90.90.910.20.22布0.5050.1010.120.6060[]汤正华,王殊,多传感器多判据探测器在火灾探测0.70.70.20.20.200.80.81中的应用[J].传感器技术,2001,20(3):33-38阴纸析0.60.70.10.10.100.60.63[2 PFISTER G. Multisensor/Multicriteria Fire Detection0.80.80.20.20.200.80.83燃0.60.70.10.10.100.70.67A New Trend Rapidly Becomes State of the Art [J J火木柴0.80.80.20.20.200.90.87Fire Technology, 1997(33): 115-1390.60.40.10.10.130.60.[3]刘同明.数据融合技术及其应用[M].北京:国防棉绳0.90.50.20.20.170.90.89工业出版社,2000香烟0.50.10.10.10.100.10.13[4]虞和济.基于神经网络的智能诊断[M].北京:冶干0.40.20.10.10.090.20.17金工业出版社,200扰厨房6010.701000010[5] YOSHIAKI 0. A Prinutive Study on Fire DetectionMethod Controlled by Atificial Neural Network [ J]ire Safety Journal, 1991(17): 409432所示。结果表明,系统特征层能对不同类型的火[6中国煤化工危险度分析模型的建灾特征进行有效的识别,即使在强干扰信号的情CNMHG术,1991:19况下,也不会产生误报。收稿日期:2006-1201