工 程 技 術
1 照明系統節能設計
在建筑設計中照明節能是一項重點需要解決的問題。如何做到既滿足照度標準要求,又達到節約能源的目的,是我們在進行照明設計時必須認真考慮的問題。
在建筑照明設計標準中規定了照明節能設計的評價標準,這個標準是以照明功率密度值(LPD)計算的。它是規定一個房間或場所的照明功率密度最大允許值,降低實際LPD值可從光源、照明燈具及其附屬裝置、照明控制等方面按節能要求作出選擇。
1 . 1 照明光源的選擇
光源是能量轉換成光的器件,是實施照明節能的核心。對設計者來說,為控制實現限值LPD,必須選用高效節能光源。常用的光源有白熾燈、熒光燈、鹵鎢燈、高壓汞燈、鈉燈、金屬鹵化物燈、LED燈等等。具體使用應根據工作位置、場所、照度要求、壽命等選擇合適的光源類型,同時還應考慮以下幾個要素:光效、色溫、顯色指數和價格。
光源的選擇一般遵循以下原則:
(1)室內外照明,在照度相同的條件下可采用緊湊型熒光燈取代白熾燈,以節約電能。在要求瞬時啟動和連續調光的場所、對防止電磁波干擾要求嚴格的場所、開關燈頻繁的場所等可采用白熾燈,但盡量減少白熾燈的使用量；
(2)選用細管徑直管熒光燈(即T5及T8
燈管)代替傳統的T12燈管,因為T8、T5比T12光效高而且節能,特別是降低了熒光粉的用量,延長了壽命,符合環保要求。
(3)室內空間高度高于5m且對顯色性有一定要求的,對照明質量與照度水平及光效有較高的要求的,宜采用金屬鹵化物燈。
(4)陶瓷金屬鹵化物燈比石英金屬鹵化物燈的顯色性更好、壽命更長、光效更高。陶瓷金屬鹵化物燈是用于商業場所的重點
照明。
(5)高壓鈉燈光效高,顯色性較差,適用于對顯色性無要求的場所。
(6)在用于景觀照明、標識與指示性照明及輔助照明時宜采用LED光源。
1 . 2 照明燈具及其附屬裝置的選擇燈具的主要功能是將光源所發出的光通量進行再分配,選擇燈具時應優先選用直射光通量比例高,控光性能合理的高效燈具。如:蝙蝠翼式配光燈具、塊板式高效
燈具、高純陽極氧化鋁反射器等。在實際的應用中,還應注意燈具的配光曲線,這是我們進行照明設計時的依據之一,以便對確切的照度值做到心中有數,采用合理的燈具配光可提高光的利用率,達到節能的效果。
附屬裝置的選擇主要是針對鎮流器。
從熒光燈到HID的高壓鈉燈、金屬鹵化物燈,均需采用鎮流器。照明設計時按下列原則選擇鎮流器:(l)自鎮流熒光燈應配用電子鎮流器；(2)直管流熒光燈應配用電子鎮流器或節能型電感鎮流器,(3)高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應配用節能型電感鎮流器；在電壓偏差較大的場所,宜配用恒功率鎮流器；功率較小者可配用電子鎮流器；(4)采用的鎮流器應符合該產品的國家能效標準。
1 . 3 照明控制
在照明設計中,照明的控制方式對于照明節能同樣起到了重要的作用。現有的照明控制方式很多,例如:單燈控制、多燈控制、雙控開關控制、樓宇自控系統控制、智能控制(總線控制)、其他控制方式(采用探測器控制)等。在這眾多的控制方式中,如何在照明設計中做到切合實際,是每位設計人員應十分注意的問題。既要做到方便,又要達到節能。照明控制方式的選擇應遵循以下原則:(1)對于大型公用建筑,如:
劇場、體育館、會議室、公園采用智能照明控制系統。能有效地統一管理,節能效果明顯。(2)對于一般的小型建筑,在設計時應注意:每個照明開關所控燈的數量不要過多；
公共走道、樓梯燈(應急燈除外),采用聲光控節電開關；室外照明控制最好用光電控制器替代照明開關；房間有多列燈時宜分組控制,所控燈列與側窗平行。
　　
2 供配電系統的節能設計
電源和供配電系統節能事關重大。有數據表明:推廣新型變壓器節能設計,其空載、短路損耗分別降低8%和24%。電氣工程師在供配電系統設計時,應在變電所的位置確定、變壓器的選擇、減少線路損耗和提高供配電系統的功率因數幾個方面采取針對性的節能措施。
2 . 1 供配電系統
根據負荷容量、供電距離及分布、用電設備特點等因素合理設計供配電系統,做到系統盡量簡單可靠,操作方便。變配電所應盡量靠近負荷中心,以縮短配電半徑,減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺數,以適應由于季節性造成負荷變化時能夠靈活投切變壓器,實現經濟運行,減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。

2 . 2 提高供配電系統的功率因數提高功率因數可以減少線路無功功率的損耗,從而達到節能目的。在供配電系統中的某些用電設備如電動機、變壓器、燈具的鎮流器以及很多家用電器等都具有電感性,會產生滯后的無功電流,它要從系統中經過高低壓線路傳輸到用電設備末端,無形中又增加了線路的功率損耗。我們可以通過以下方式減少系統的功率損耗:
(1)減少用電設備無功損耗,提高用電設備的功率因數。在設計中盡可能采用功率因數高的用電設備,如同步電動機等；電感性用電設備可選用有補償電容器的用電設備,如配有電容補償的熒光燈等。
(2)用靜電電容器進行無功補償,電容器可產生超前無功電流用以抵消用電設備的滯后無功電流,從而達到提高功率因數同時又減少整體無功電流的效果。在具體工程設計中有采用分散就地補償和高低壓柜集中補償等方式,可根據具體情況具體分析。
　　
3 新技術和新產品的應用
隨著技術的發展,建筑電氣專業也涌現出一些新技術和新產品,例如:新型節能高低壓電氣產品和新的智能化的節能控制技術。作為電氣設計人員,在選用節能的新設備上,應具體了解其原理、性能、效果,從技術、經濟上進行比較后,積極推廣和采用這些新技術、新方法和新產品,充分發揮新技術和新產品的節能作用。技術的發展,一些新的光源也逐漸得到廣泛應用,例如太陽能光源、LED光源等。LED是21世紀最具發展前景的光源,它效率高、光色純、能耗低、可靠耐用、應用靈活、壽命長、光線質量高。由于光譜中幾乎沒有紫外線和紅外線,故沒有熱量也沒有輻射,屬于典型的“綠色照明光源”。相信將隨著技術的進步,成本的降低,必然會得到廣泛應用。
4 結語
建筑電氣的節能設計潛力很大,廣大電氣設計人員在設計中應精心考慮,反復比較設計方案,拿出一套符合各種技術指標、滿足功能需求、行之有效而又切實可行的節能措施,從而達到真正節約電能的目的。
參考文獻

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