本文以節(jié)能為出發(fā)點,通過對照明設(shè)計中光源,、燈具選擇,、合理設(shè)計照明方案等方面的闡述,分析照明節(jié)能的措施和可行性方法,,從而為以后的照明設(shè)計提供更多有效的技術(shù)參考,。 1引言 有數(shù)據(jù)顯示,我國建筑能耗是世界上同緯度國家的3倍,,占全國一次能源消耗總量的27.8%,;其次,照明,、空調(diào)及其他電器設(shè)備,,占全國建筑總能耗的46%,我國建筑能耗高于發(fā)達國家主要表現(xiàn)在建筑物保溫與制冷,、供熱系統(tǒng)狀況差,。 隨著房地產(chǎn)的快速發(fā)展,與之配套的照明產(chǎn)品的需求量也在大幅增長,。在電能消耗上,,照明產(chǎn)品成為繼空調(diào)、采暖電器之后的第二能耗大戶,。照明能耗占到整個建筑電量能耗的25%~35%,,占全國電力總消耗量的13%。而建筑照明在使用的過程中,,除了燈源自身消耗的電能之外,,其燈具也會產(chǎn)生相應(yīng)的熱量,這部分熱量又是構(gòu)成建筑第一能耗大戶“空調(diào),、采暖”的主要熱源之一,。因此,照明節(jié)電已成為節(jié)能的重要方面,。目前的照明節(jié)能潛力很大,,一般節(jié)能方案均能達到節(jié)約20%~35%,,保守按20%的計算,全國節(jié)約的電能價值可觀,,可想而知在國民經(jīng)濟中起到很大的作用,。在相關(guān)手冊中已經(jīng)對照明節(jié)能給出了準確的定義,提倡照明節(jié)能,,不等于降低對視覺作業(yè)的要求和降低照明質(zhì)量,,照明節(jié)能是在保證照度標準和照明質(zhì)量的前提下,保證不降低工作場所的視覺要求,,力求減少照明系統(tǒng)中的能量損失,,最有效地利用電能。照明規(guī)范中提出,,以單位照度及單位面積所需用電量(W/m2.lx)作為照明節(jié)能指標,,力求提高照度而降低用電量。以下對照明節(jié)能多個技術(shù)方案進行分析,。 2科學(xué)的節(jié)能照明設(shè)計 (1)合理的照明線路:照明線路的損耗約占輸入電能的4%,,影響照明線路損耗的主要因素是供電方式和導(dǎo)線截面積。大多數(shù)照明電壓為220V,,照明系統(tǒng)可由單相二線,、兩相三線、三相四線三種方式供電,。三相四線式供電比其他供電方式線路損耗小得多,。因此,照明系統(tǒng)應(yīng)盡可能采用三相四線制供電,。 (2)合適的開關(guān)控制方式和充分利用自然光:自然光是免費的光源,,充分利用自然光,是照明節(jié)能的重要途徑之一,,因此就要合理的設(shè)計照明開關(guān),,比如采取靠窗的燈具單獨控制等措施。充分利用自然光,,正確選擇自然采光,,也能改善工作環(huán)境,使人感到舒適,,有利于健康,。充分利用室內(nèi)受光面的反射性,也能有效地提高光的利用率,,如白色的墻面的反射系數(shù)可達70%~80%,,同樣能起到節(jié)電的作用。 (3)照明方式的選擇:在滿足標準度的條件下,為節(jié)約電力,,應(yīng)恰當?shù)剡x用一般照明、局部照明和混合照明三種方式,。例如工廠高大的機械加工車間,,只用一般照明的方式,用很多燈也很難達到精細視覺作業(yè)所要求的照度值,,如果每個車床上安裝一個局部照明光源,,用電很少就可以達到很高的照度。 (4)不同照度值的選擇:選擇照度是照明設(shè)計的重要問題,。照度太低,,會損害工作人員的視力,影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,。不合理的高照度則會浪費電力,。選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應(yīng)。設(shè)計照明可按國家頒布的照明設(shè)計標準來選擇照度,,合理的照度值和優(yōu)良的照明質(zhì)量形成的光環(huán)境可以提高工作效率,、改善使用者的心情,也提高了我們所處空間的舒適度,。 3對于光源,、燈具、電器元件的選擇 在建筑行業(yè),,無論是照明需求,、氛圍渲染等空間效果的制造方面,都離不開照明設(shè)備,。因此關(guān)于節(jié)能,,在照明產(chǎn)品的選擇上,也變得非常重要,。 (1)常用的電光源有:①熱致發(fā)光電光源(如白熾燈,、鹵鎢燈等);②氣體放電發(fā)光電光源(如熒光燈,、汞燈,、鈉燈、金屬鹵化物燈等),;③固體發(fā)光電光源(如LED和場致發(fā)光器件等),。在這三類電光源中,各種電光源的發(fā)光效率有較大差別,,熱致發(fā)光電光源如白熾燈,,物體溫度越高,它輻射出的能量越大。利用熱致發(fā)光原理制成的電光源制作簡單和成本低,,但是發(fā)光效率低,,其余的能量則以熱的形式消耗掉。而氣體放電發(fā)光器件,,如熒光燈(Florescent),、金鹵燈(Halide)、高強度放電燈(HID)等氣體放電發(fā)光器件的發(fā)光效率比熱輻射電光源就要高很多,,它們的發(fā)光效率為普通白熾燈的數(shù)十倍,,一般情況下,可以逐步用發(fā)光效率高的氣體放電電光源替代熱輻射電光源,。熒光燈比白熾燈節(jié)電70%,,適用于在辦公室、宿舍及頂棚高度低于5m的車間等室內(nèi)照明場合應(yīng)用,。緊湊型熒光燈發(fā)光效率比普通熒光燈高5%,,細管型熒光燈比普通熒光燈節(jié)電10%,因此,,緊湊型和細管型熒光燈是當今“綠色照明工程”實施方案中推出的高效節(jié)能電光源,。 (2)高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈等都是氣體放電燈,,其伏安特性都是電流增大時燈電壓不是升高而是下降,,必須串聯(lián)一具有正的伏安特性的元件來平衡這種負特性,具有這種特性的元件稱為限流器或鎮(zhèn)流器,。優(yōu)質(zhì)電感鎮(zhèn)流器具備阻抗穩(wěn)定性和伏安性好,,功率因數(shù)高,功率損耗低等特點,。這樣才能穩(wěn)定燈泡工作電流,,延長燈泡使用壽命。降低鎮(zhèn)流器的功率損耗也是節(jié)能工作不容忽視的一個方面,。如250W鈉燈鎮(zhèn)流器質(zhì)量好的功率損耗只有20W~25W,,而質(zhì)量差的功率損耗可達40W左右。 (3)燈具的主要作用是把光源的光通量分配到需要的方向,,以提高光的利用率和避免眩光,。一般效率較高的燈具都采用高反射率的材料和先進的工藝制作,如電化拋光的高純鋁板;透光性能好的防護罩,,如透光玻璃或有機玻璃;再就是密封性能要好,,能防水防塵,盡可能地減少光的損失,。燈具的效率是指其對光源光通量的利用率,。任何材料制成的燈具對于光源幅射的光通量在經(jīng)過反射和透射時,,其效率總是小于1。假設(shè)同一功率的光源,,一只配用效率較高的燈具,,其光通量的70%~80%得到利用,另一只配用效率較低的燈具,,光通量只有40%~50%得到利用,。兩者比較,效率低的燈具其光源所消耗的功率將近30%白白浪費了,,未能發(fā)揮其作用,這—點往往被忽視,。因此,,選擇燈具時應(yīng)盡量選擇配光曲線好、效率較高的燈具,。目前,,一些燈具廠家已經(jīng)研發(fā)生產(chǎn)出反射率可以達到95%的燈具,在實際照度值計算時,,相對于普通燈具,,減少了一定的數(shù)量,既節(jié)約了成本,,又降低了照明總用電量,。 另外,燈具在使用過程中不可避免地受到污染,,如反光器的鋁氧化,,防護罩里外積塵生垢等,勢必造成光的損失,,如不定期維護保養(yǎng),,則和上述道理相同,光源所消耗的功率大部分就浪費掉了,。所以,,選擇燈具時要選擇密封性能達到IP55以上的燈具,以減少維護工作量,。 4照明節(jié)電的管理 良好的維護管理可以節(jié)約用電和保護視力,,加強照明用電管理是照明節(jié)電的重要方面。照明節(jié)電管理主要以節(jié)電宣傳教育和建立實施照明節(jié)電制度為主,,使人們養(yǎng)成隨手關(guān)燈的習(xí)慣;按戶安裝電表,,實行計度收費;對集體宿舍安裝電力定量器,,限制用電,,這些都能有效地降低照明用電量。當燈泡積污時,其光通量可能降到正常光通量的50%以下,。燈泡,、燈具、玻璃,、墻壁不清潔時,,其反射率和透光率也會大大降低。為了保證燈的發(fā)光效果,,應(yīng)根據(jù)照明環(huán)境定期清潔燈泡,、燈具和墻壁。當燈要閃動或已出現(xiàn)閃動時,,要及時更換,,因為氣體放電源在啟動時耗電最高,比平時用電大得多,,可有效的做到節(jié)能,。 5城市照明節(jié)能 城市照明節(jié)電決不是靠降低照明標準來實現(xiàn)的,應(yīng)在確保各級道路符合相應(yīng)的照明標準的前提下講節(jié)能,。因此,,每一項道路照明設(shè)計施工時,我們應(yīng)充分利用光能,,使被照明環(huán)境達到照明標準要求,。首先,確定道路照明等級,,按照主干道,、次干道、住宅小區(qū)等不同的照明場所進行合理設(shè)計,,以便最大限度地利用光能,。通常可做出幾種方案進行分析比較,,從中選取既經(jīng)濟合理又節(jié)能的方案,。以道路照明來講,一般采用較大的安裝高度與間距和大功率的光源,,比采用較小的安裝高度與間距和小功率的光源更為經(jīng)濟合理和節(jié)能,。 6總結(jié) 照明節(jié)能是一項綜合性的工作,牽涉的方面較多,。在維持應(yīng)有的照明水平前提下,,實現(xiàn)節(jié)能是完全可行的,照明節(jié)能的潛力是很大的,,只有經(jīng)過不斷的探索,、實踐,,從大處著眼,小處著手,,才能找到真正達到照明節(jié)能效果的方法,,使照明成本得以降低,使有限的電能發(fā)揮更大的效益,。 |
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