建筑电气照明设计(6篇)
建筑电气照明设计篇1
关键词:建筑电气,火灾,应急照明,设计
中图分类号:S611文献标识码:A
前言:当建筑物发生火灾时,为确保火灾时建筑物内的人员安全撤离,救援人员能及时有效地扑救火灾而设置的火灾应急照明,在建筑火发生灾时起着十分重要的作用。下面从几个方面分别介绍一下火灾应急照明。
1.建筑电气中的火灾应急照明概述
1.1应急照明的名称和分类
GB50034―2004《建筑照明设计标准》中规定应急照明分为三类:(1)备用照明。正常照明因故熄灭后,为需确保正常工作或活动继续进行的场所而设置的照明。(2)安全照明。正常照明因故熄灭后,为需确保处于潜在危险中的人员安全的场所而设置的照明。(3)疏散照明。正常照明因故熄灭后,为需确保人员安全疏散的出口和通道而设置的照明。
1.2应急照明的照度
根据GB50034―2004中第5.4.2条规定:(1)备用照明的照度值除另有规定外,不应低于该场所一般照明照度值的10%。(2)安全照明的照度值不应低于该场所一般照明照度值的5%。(3)疏散通道的疏散照明的照度值不低于0.5lx。
2火灾应急照明的定义及其使用
场所备用照明是指为需要着火时消防作业的场所,以及消防救援人员持续工作的场所提供的照明。常见的需要备用照明的场所有各类机房,如变配电室、柴油发电机房、UPS或UCS备用电源室、消防控制室、防排烟风机房、消防水泵房及电话总机房等。疏散照明是指着火时为人员能及时快速地撤离而设置的照明,又包括疏散照明和疏散指示标志两部分。疏散照明的具体设置应根据建筑的等级、使用功能以及构造等具体环境而定,JGJ16-2008民用建筑电气设计规范中详细地规定了公共建筑、居住建筑中应设置疏散照明的部位。一般在设计过程中对应场所按规定设置相应的应急照明。需要注意的是规范中指出二类高层居住建筑的疏散楼梯是可以不设疏散指示标志,只在安全出口处设置安全出口标志。GB50045-95高层建筑防火规范(2005年版)以及GB50016-2006建筑设计防火规范中也规定了设置备用照明和疏散照明的场所及具置,设计时应根据建筑条件具体确定。
3火灾应急照明的照度要求及安装
各种应急照明的安装及照度要求规范中也有详细的规定。一般应设置备用照明的场所均要求备用照明的照度不低于正常照明的照度,所以在电气应急照明设计时一般是将该类场所的全部照明灯具既作为平时使用,消防时也作为消防备用照明使用。该类场所多为机房等,其灯具宜设置在墙面或顶棚上。疏散照明的照度,对于一般疏散区域,像防烟楼梯间前室、消防电梯间前室及疏散通道等,要求其疏散照明照度不小于0.5lx;而对于人员密集流动疏散区域、地下疏散区域以及竖向疏散楼梯其疏散照明照度不小于5lx。对于要求照度不小于0.5lx的场所,一个或少数几个灯加上安全出口指示即疏散走道的疏散指示标志的灯具就可以满足要求。安全出口标志灯具一般是距地不低于2m设置在安全出口的顶部。疏散指示标志的灯具设置在1m以下的墙面上,或者设置在1m以下的柱子上或地面上,一般为暗装。随着技术的不断进步及灯具外型的不断改进,疏散标志灯具现在多为薄型,所以多为明装即可。对于照度不小于5lx的场所,设计中经常是将该类场所的部分灯具作为应急照明以满足要求,或者设置专用消防灯具。但这类场所一般都是开阔空间,单独设置专用消防灯具,该空间内除了正常用灯具还有专用消防灯具,对于对装修风格要求不高的场所,从性价比来说还是比较适宜的。但是,对于对装修规格要求较高的场所就比较不适宜,这类场所就采用部分正常照明作为消防应急照明。
4火灾应急照明的最少持续供电时间
疏散照明中包括一般平面疏散区域、竖向疏散区域、各类人员密集流动的疏散区域及地下疏散区域,其最少持续供电时间均为不少于30min;作为航空疏散场所(如屋顶消防救护用直升机停机坪)、避难疏散区域(如避难层)的应急照明,其最少持续供电时间均为不少于60min;作为着火时消防救火需要坚持工作的区域,就是前面所说的备用照明的最少持续供电时间应不少于180min。
5火灾应急照明的供电及应急电源供电转换时间
现有的供电电源无非是采用交流电源供电、柴油发电机组供电以及采用集中蓄电池或灯具内自带电池组这几种供电电源形式。火灾应急照明的供电电源与消防用电负荷的按等级供电电源要求一致,一级负荷火灾应急照明采用交流双电源供电,二级负荷火灾应急照明采用交流双回路供电。由交流电源供电时无论一级负荷还是二级负荷火灾应急照明配电箱,均按防火分区设置带自动切换装置的应急照明配电箱。一级负荷采用树干式或放射式供电,二级负荷采用树干式供电。当采用蓄电池供电时,无论是集中蓄电池还是灯具自带蓄电池组,无论是一级负荷还是二级负荷均按防火分区设置应急照明配电箱,当然,该配电箱就无双电源自动切换装置。不同的是该类电源供电形式,对于一级负荷火灾应急照明要求宜由双电源的应急电源采用专用回路树干式供电,强调要从应急电源出回路。对于二级负荷火灾应急照明就由单回路也是按树干式供电。对于供电转换时间,要求当正常供电电源停电后,点亮备用照明和疏散照明的时间均不应大于5s。对于一些供电连续性时间要求较高的一些场所,例如金融商业交易场所等,其应急照明转换时间要求不应大于1.5s。为了满足对供电转换时间的要求,结合项目的供电条件,在实际设计时采用相应经济合理的供电电源形式。
6火灾应急照明的控制方式
根据新的GB50116-2013火灾自动报警设计规范,应急照明按控制方式分为集中控制型系统、集中电源非集中控制系统、自带电源非集中控制系统。集中控制型系统与传统的应急照明系统不同,采用智能应急照明系统,由应急照明集中控制器集中控制各消防灯具的具体状态。这类系统在现代的新技术的不断完善,也已逐渐地应用于各类实际的工程案例中。集中电源非集中控制系统和自带电源非集中控制系统,就是我们传统的应急照明系统,综合了以上所有非智能应急照明系统,包含了以上的所有供电电源及配电形式。这两种均由火灾自动报警系统消防联动控制器火灾时联动相应模块进行火灾应急照明的控制,以满足规范中的各项火灾应急照明控制要求。新的规范中还明确提出火灾时应急照明的点亮区域,不再是着火层及其相邻层应急照明,而是启动全楼所有疏散通道上的应急照明。
结束语:应急照明在实际的工程应用中越来越广泛,应急照明系统及产品也随着技术的不断提高而不断改进。只有更好的应急照明产品、更安全可靠的应急照明系统才能更迅速、有效地挽救生命,最大限度地降低损失,这要求我们每一个设计者不断地为之努力。以上是我对建筑电气火灾应急照明和相关规范的一些理解以及自己在多年的实际设计中总结的一些经验看法与大家共享。
参考文献:
[1]GB50116-2013,火灾自动报警设计规范[S].
建筑电气照明设计篇2
关键词:建筑;电气照明;设计原则;光源;应用
引言
随着经济不断发展,能源有效利用成为了当今社会关注的焦点,因此,我国加大了环保和节能宣传力度,以提高能源有效利用率,促进经济与能源可持续发展。在建筑施工中,电气照明的设计原则和光源应用情况,与房屋建筑的使用功效有着密切联系,如何提高电能使用效率,成为了电气设计工作人员的重要工作之一。
1照度标准
国家建设部对照明节能设计的要求就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下,利用电能、太阳能等能源,力求最大限度地减少照明系统中的能耗损失。GB50034-2004《建筑照明设计标准》等规范规定了不同的建筑类型和工作区域所应具有的照度标准值与照明功率密度值,不同房间或场所的照度标准值仅给出一个,设计人员可根据所设计的工程,参照标准值进行设计。
2建筑电气照明的设计原则
在建筑施工中,空调、水泵等电气设备的耗电量较大,用于电气照明的电能消耗占据了总数的20%左右,因此,对电气照明进行节能设计,是当前建筑施工设计工作人员的重点工作,以有效缓解供电不足情况,促进我国经济可持续发展。根据我国建筑工程项目的施工情况来看,建筑电气照明的设计原则有如下两个方面。
2.1经济实用
在进行建筑电气照明的设计时,一定要遵循经济实用的原则,以准确定位建筑电气照明的规格、数量等,尽量减少电能消耗,严禁电能浪费情况出现。与此同时,设计工作人员要对建筑环境、建筑施工安装技术等进行合理选择,避免大工程装饰、施工,科学安排电气设备的使用配置,保证建筑房屋的正常照明,达到节能和环保的目的。
2.2环保绿色
随着全球能源消耗不断加剧,建筑电气照明的设计必须遵循环保绿色原则,以满足社会发展需求,促进人、经济与自然和谐持续发展。早满足日常生活照明的需求下,控制用电量,选择合适的灯具、电气设备等,建立有效的节能控制系统,提高用电过程的安全性,从而给人们健康生活、城市绿化建设提供可靠保障。
3建筑电气照明设计原则中光源应用措施
3.1选择合适的照明设计方案
在进行照明设计方案的选择时,一定要考虑照明的实用性、避免夸张和片面情况出现,在有空调设备的房间采用照明空调相结合的组合系统,以提高电能的有效利用率;根据房屋建筑的具体结构和用途,实行分区设置照明和混合照明方式,以减少电能的消耗量;在对照明要求较高的地方,实行两种或两种以上的混合光源,可以大大提高照明度,达到改善光色的效果;在进行墙面、屋顶和地面的装修时,尽量选择较浅颜色的装修材料,以提高光能的有效利用率;根据房屋整体用电情况,优选照明设计方案,严格控制照明系数,严禁采用降低照明度的方式进行节能,以保证房屋建筑的正常用电,确保人们的生活质量。一般情况下,根据我国《建筑照明设计标准》的相关规定可知,不同用途的房屋和房间,电气照明的数值只有一个参考数字,设计工作人员在进行设计时,必须根据建筑施工的实际情况和施工要求,设置最合适的照明度,避免电能浪费情况出现。因此,在确定照明方式方面,一般场合采用普通照明;同一场合的不同区域采用分区一般照明方式;在作业面不大的场合选择混合照明方式,根据作业需求采用局部提高照明度的方式,保证作业顺利进行。
与此同时,提高光能的利用率,将房屋建筑的窗户面积尽量扩大,使用采光性能较好的玻璃门窗,可以避免白天消耗电能,同时,提高房间能的温度,避免热量散失过快,减少空调使用次数,最终达到节省电能的目的。提高自然光的利用效率,采用灯光自动调节系统,可以大大降低电能消耗量,同时,合理、舒适的建设设计和安装设计,可以有效避免光污染情况发生,使建筑环境和生态环境得到有效保护。
3.2使用高光效光源和高效节能灯具
根据建筑电气照明的用途和房屋建筑的使用要求,在选择光源时,要考虑以下几个方面。
(1)在灯具安装高度要求较高的场合,选择金卤灯或者中显色高压钠灯;在显色性要求较高的场合选择陶瓷金卤灯;在没有任何显色要求的场合,可以选择高效、使用时间长的高压钠灯,以满足不同场合的照明需求。与此同时,在安装高度高、维护难度较大的场合,选择高频无极荧光灯,可以提高建筑电气照明的可靠性和稳定,减低灯具装修成本。
(2)在灯具安装高度较低的场合选择
荧光灯作为光源,即紧凑型荧光灯和直管荧光灯,可以大大提高灯具的使用寿命,提高电能有效利用率,并且,直管荧光灯的高效更好、性价比更高,因此,在没有特殊要求的情况下,采用直管荧光灯,可以达到节能和环保的目的。
(3)在要求经常调光、开关和工作时
间较短的场合,采用热辐射光源,可以满足作业要求,但是,使用寿命不长、光效不高,因此,一般场合不采用,避免对环境、房间造成污染。
根据上述情况,在选择灯具时,一般采用效率高于70%、使用效果较高的灯具,以提高电能的有效利用率,保证人们生活正常用电。
3.3优选气体放电光源设备,减少耗损
在进行光源控制设备的选择时,根据荧光灯的电感镇流器和高强度气体放电等的镇流器运行情况可知,电子镇流器具有较高的节电效应,非常适合在建筑电气照明中应用,有利于减少照明设备的损耗。在进行照明控制方式的选择时,要根据照明用途和房屋建筑的用电情况制定方案,一般情况下,照明控制方式有单灯控制、双灯控制、多灯控制、智能控制和楼宇系统控制等。根据我国《建筑照明设计标准》的相关规定可知,民用建筑的走廊、门厅等地方,应该用集中控制方式、分区控制方式和分组控制方式;旅店、客房设置总开关,居住楼的走廊使用智能开关,便于自动节能;电影院和候车厅等地方采用集中控制方式和照明度调节方式,以保证公共场所的照明质量。
3.4注重技术创新,采用新节能技术
为了提高建筑电气照明设备的工作效率,延长使用寿命,在进行电气设备的选择和安装时,必须严格按照正确施工标准执行,注重施工技术创新,采用先进节能技术,以降低建筑电气照明光源应用的成本,促进经济与环境可持续发展。例如:尽量减小导线的长度,在在安装时走直线,不转弯、不回线;增大导线截面,以减少电阻,实现线路节能;充分利用天然光,在建筑顶部使用玻璃采光,可以避免白天开灯,从而减少电能的耗量;在室外设置阳光采集装置,采用光纤照明,尽可能不消耗电量,达到环保和节能的目的。
4结语
为了满足社会发展需求,促进经济可持续发展,在进行建筑电气照明的设计和光源应用时,必须根据实际要求,保证人们的生活质量,以选择最合适的灯具,提高房屋建筑的空间利用率,降低电能消耗量,促进人、自然和经济可持续发展。
参考文献:
[1]关键.建筑电气照明节能设计的探讨[J].科技创新导报.2015(22).
[2]孙.浅谈建筑电气照明节能设计[J].四川水泥.2015(10).
建筑电气照明设计篇3
【关键词】工业建筑,电气照明,节能设计
中图分类号:TE08文献标识码:A文章编号:
一、前言
随着现代科学技术的发展,人民生活水平的不断提高,能源消耗也不断增加。因此,在现在社会中,建筑节能意识越来越受到大家的广泛关注,建筑节能的技术运用也越来越多。但是要做好建筑节能工作,进一步提高建筑节能的技术水平并且进行深入的研究是非常重要的事情。
二、电气节能的设计原则
1.适用性
适用性就是指在满足建筑施工的情况下,即为建筑施工提供足够的电荷、电量和动力,保证建筑施工的照明强度、色度和舒适工作环境以及畅通运输通道的情况下,优化供电配电设备,以促进电能的合理节约化运用。
2.节能性
节能性原则就是指将无需消耗电能的电给节省下来。在建筑施工中,有许多电能的消耗与促进建筑的顺利安全进行无关,是不必要的一种损耗。所以我们要对这些不必要的消耗采取措施以节约电能。不必要的电能消耗,如用久了的电气设备自身的电量消耗就高于新的电气设备、传输线的消耗,以及变压器的过多消耗。所以在不影响正常工作功能的情况下,能够经济合理的采取先进技术节省不必要的电能消耗是十分重要的。
3.节约性
节约性指的就是不能因为要达到节能的效果而过高的消耗投资,而是要以最低的投资得到最大的回报,要在选用节能设备上做到科学合理,要充分的考虑经济效益的取得。
三、建筑电气新技术的应用
为解决传统节能技术能源浪费大的问题,新一代建筑电气技术正在试图采用各种先进的控制方式对传统建筑电气设备进行有效的控制。另外,通过中控电脑则可监视和控制整个建筑的灯光、遮阳及空调设备,同时可以看到各区域、各房间的实际温度,并可设定各房间可调节温度的上下限;通过定时则可对定时上下班场所的灯光、空调、窗帘等进行定时控制。所有这些措施都可以达到节能的目的,有效地降低建筑电气的能耗。
民用建筑的节能潜力很大,建筑电气设计应充分考虑选择高效率的节能设备,应用先进的设计技术,按照节能标准进行设计,为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动空间。照明节能设计就是在保证不降低照明质量的要求下尽量减少照明回路中的能量损失,从而达到能量利用的最大化。如何达到照明节能效果,本文将从以下几个方面进行阐述。
四、电气照明节能设计的应用分析
1.照明设计的节能
照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下,力求减少照明系统中光能的损失,从而最大限度的利用光能。
(一)合理选择照明线路
照明线路的损耗约占输入电能的4%左右,影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。大多数照明电压为220V,照明系统可由单相二线、两相三线、三相四线三种方式供电。三相四线式供电比其它供电方式线路损耗小得多。因此,照明系统应尽可能采用三相四线制供电。
(二)合理选择控制开关和充分利用天然光
采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关,高级客房采用节电钥匙开关,公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关,走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。合理选择照明方式在满足标准度的条件下,为节约电力,应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式。例如工厂高大的机械加工车间,只用一般照明的方式,用很多灯也很难达到精细视觉作业所要求的照度值,如果每个车床上安装一个局部照明光源,用电很少就可以达到很高的照度。
(三)合理选择照度值
选择照度是照明设计的重要问题。照度太低,会损害工作人员的视力,影响产品质量和生产效率。不合理的高照度则会浪费电力。选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。设计照明可按国家颁布的照明设计标准来选择照度,必要的照明质量合理的照度值和优良的照明质量形成的光环境可以提高工作效果和改进人们的心情,要综合考虑照明系统的总效率。
2.变压器方面的节能设计
(一)变压器的损耗:a.负载损耗-与负载成平方比;b.空载损耗-与负载无关。
(二)变压器的效率:输出功率p2与输出功率p之比即为变压器的效率,变压器的高效率是由变压器的空载损耗p0、变压器的固有结构、短路损耗p决定的。
(三)工业厂区在制定前期电力方案时,要充分做到合理布局,使变电站深入厂区负荷中心,做到减少线路出线长度和电压波动,降低电能和线缆损耗。选择高效节能型变压器,实现变压器的经济运行。
(三)电动机节能设计
在建筑工程设计中,应该在考虑降低电动机电能损耗的情况下,选择更为节能的电动机,以达到提高电动机的工作效率。负荷连续的电动机,在轻载时刻采用打开风门和阀门的方法节约电能;断续负荷的电动机,对于轻负荷不能停止工作的额电动机,则要在额定功率下采用常用电源,在低速运行时采用逆变器变频装置调速。
3.照明光源上的节能
从照明节能方式选择光源,首选无需置疑肯定是天然光。天然光是取之不尽,用之不竭能源,充分利用天然光是最绿色环保节能的照明方式。随着人们对能源和环境保护的日益关注,工业建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视。工业建筑物中露天的装置区及大面积的厂房,天然光都应当充分加以利用,设计中将采光和照明有机地结合起来。白天尽可能地利用天然光源,使建筑物内获得稳定的光照条件。同时,室内引入阳光,既能大大节约照明能耗,亦有助于提高室内温度,对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。如何在设计中尽可能的利用天然光,尽量考虑天然光与人工照明的充分结合,以达到节省照明电能的目的,有如下措施可采取:导光管法、采光搁板、反射高窗、棱镜窗等,此几种措施都可以充分利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明,这需要同建筑专业紧密配合,以达到建筑物照度要求,这是节约照明耗能的重要方式之一。如在大型化工仓库中,在棚顶设计中采用透光板,充分利用自然光。
(一)合理选择人造光源
工业建筑较民用建筑复杂,需注意环境温度、湿度、振动、污秽、尘埃、腐蚀、有爆炸和火灾危险介质等情况需综合考虑灯具及其光效、色温、显色指数、光源寿命和价格等因素。在设计中,根据工程的性质,使用的场所,人员的视觉要求等,选择不同的光源。如:高度较低的室内场所(如办公室、会议室等)应采用细管径直管形荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯等光源;高度较高的室内场所(如工业厂房等),应采用金属卤化物灯或高压钠灯。也可采用大功率细管径荧光灯;室外场所,应选用高压钠灯等使用时间较长的气体光源以及利用太阳能作为能源。选择的光源必须结合适合的灯具使用,在设计中,应注意选择控光效果好,效率高的节能灯具。保护罩,格栅等等都直接影响到照明的效率,会间接提高电能的损耗。此外,公共场所如厂区路灯等夜间照明采用的是白炽灯、水银灯,应改造成为紧凑型荧光灯,可节电50%左右。办公楼、操作间照明的老式灯具应改造成带电子镇流器和细管径灯管的节能型荧光灯,节电159/6以上,还具有消除频闪效应及噪声等优点。
(二)选择合理的照明方式
选择合理的照明方式,按照分区、分组、营业、非营业、白天、夜晚等采用一般照明、局部(或重点)照明、均匀对称布置、适宜的距高比等等。例如大型商场应采用一般照明和局部重点照明、地下车库宜采用车行道和车位分区分控照明、道路照明应采用半夜灯照明方式。此外,每个开关所控光源不宜太多,所控灯列与窗平行(即利用自然光),楼梯走道采用节能延时开关。在有条件的场所还应该采用智能照明控制系统。
4、照明控制
值得注意的是,在照明设计中,照明的控制方式对于照明节能同样起到了重要的作用。现有的照明控制方式很多,例如:单灯控制、多灯控制、双控开关控制、楼宇自控系统控制、智能控制(总线控制)、其他控镧方式(采用探测器控制)等。在这众多的控制方式中,如何在照明设计中做到切合实际,是每位设计人员应十分注意的问题。既要傲到方便,又要达到节能。
另外,建筑电气专业也在考虑采用一些新技术和新产品。在照明设计中,天然光和光纤照明的应用也给我们进行照明节能提供了有力的手段。有些建筑中,其顶部或侧面有大量的玻璃,白天大量的天然光线透过玻璃,使室内完全可以不用人工照明而获得充足的照度。对于透过玻璃的光线多少,可以通过采用自动控制幕帘进行控制,使室内光线达到视觉舒适的程度。对于一些室外光线投射不进来的地方,尤其是地下室,则可以采用光纤照明的方式。光纤照明不消耗能源,它是在室外设置阳光采集装置,将太阳光通过光纤,传至室内光纤照明端口。照明光源研究人员都在致力于发光二极管在照明的应用,发光二极管的最大特点是耗电量低、寿命长。从目前来看,影响其大量应用的关键是其发光效率还不够高。从目前的技术水平,发光二极管的发光效率和自炽灯相差无几。如果发光二极管能大面积得到推广应用,对于建筑中照明来说,将会节省大量的能源。
5.配电上的节能措施
尽量减少配线的长度。因此,我们在布置线路时要使线路尽量走直线、变压器要离负荷中心尽量的近、供电距离要能尽量减少、对于低压线路,能不走回头线就不走回头线,能少走就少走。导线要选择电导率较小的那种材料,加上对节约用铜的考虑,可采用新型的铜铝复合材料做电缆。
五、结语
随着我国经济的快速发展,新能源的开发及能源的节能问题变得越来越重要。目前,电气系统设计节能是建筑节能所倡导的。在建筑工程的电气节能工作中,对节能技术的应用有着非常重要的现实意义,对节约能源有着非常重要的作用。
参考文献
[1]高晋峰论民用建筑工程照明设计中的节能[J]智能建筑电气技术2010
[2]张军关于建筑电气节能设计措施的探讨[J]中国科技信息2011
建筑电气照明设计篇4
1建筑电气照明节能设计的原则
1.1遵循规范标准原则
在建筑电气照明节能设计的过程中,应该遵循合理用能标准和节能设计的规范,并且在建筑电气照明设计时,应该严格遵循《公共建筑节能设计标准》GB50189―2005、《建筑照明设计标准》GB50034―2004、《照明设备合理用电》DB31/178―1996等有关规定。
1.2绿色环保原则
在建筑电气节能设计中应该提倡绿色照明,绿色照明不仅具有照明节能的作用,而且对提高人们工作、学习的效率和生活的质量,保护人们的身心健康具有重要的作用。在保证建筑物照明的照度、显示指数以及色温,满足舒适卫生,满足各种工艺要求等照明质量指标的前提下,应该尽可能节约消耗的能源。
1.3经济效益原则
在建筑电气节能设计的过程中,应该按照国情实际经济效益的情况进行考虑实际的经济效益节能,在电气照明节能设计时,不能因节能而消耗大量的投资,增加额外的运行管理费用,而是应该把增加的内部投资在较短的时间内用节约的能源减下来的运行费用回收。
1.4减少无谓消耗原则
节能的重点就是节约无谓消耗的能量,在建筑电气照明节能设计的过程中,首先应该找出与建筑物功能没有关系或者对建筑功能影响较小的能量的损耗,然后再考虑采取节能的措施。如量大面广的照明容量,变压器的功率的损耗等,可以选择一些先进技术降低能耗。
2电气照明设计中的节能措施
2.1合理确定照明设计方案和照度
一方面,建筑在确定照明方案的时候应该先考虑实际效果,不应该只注重形式和外观。其次,在不同的区域采用混合照明的方式,这种方式还适用于对颜色分辨有高要求的场所。最后,根据国家的相关规范,所确定的方案要有严格按照规范的照明系数,并且在室内用比较浅的颜色来装饰墙,使照明达到最佳效果。在有些有特殊要求的场合,我们为了达到预定的效果,宜使用两种以上的大光源组成的混合照明。
另一方面,在建筑内部照度的确定上,在严格遵守相关规范和标准的同时还要具体参照建筑物内实际的需求结合实际的工程经验来确定建筑照度。合理选择照明方式对建筑物的照明效果有直接的影响,在实际工程中,我们应该根据建筑物内的照明需求来选择合理的照明方式,以此达到降低能耗的目的。很多建筑物内某些时间需要较高的亮度,我们可以采用高低搭配的照明方式,只在需要的时候开启高亮度的灯,平时采用低亮度照明,这样可以达到节能效果的时候开启高亮度的灯,平时采用低亮度照明,这样可以达到节能效果。
2.2采用高光效光源和高效节能的灯具及其附件
如何在工程中合理的选择光源,要根据工程的性质、使用的场合、人员的视觉习惯、照明的质量等来确定。应该在满足亮度、启动时间等的要求条件下,从发光效率高、使用寿命长、性能比高等方面选择高效光源。同时,还要考虑在不同安装高度要求和在不同热辐射要求等方面要选择不同的光源,但要在尽量满足实际需求的情况下选择高光效的光源。在照明设计中,应选择控制光线效果好、高效率的灯具,还应注意灯具的配光曲线。在节能方面,灯具的效率对节能有很大的影响,如果选用灯具不当、选择的灯具效率太低,将会带来很大的能量损失,这是不能用其他的方法补救的;相反,如果灯具选择的效率高,可以使能量损失降到最低,并且还能降低投资和运行的费用,从而节能。
灯具附件的选择对于节能也起到很大的作用。由于传统的镇流器存在这噪音大、功率损耗高、功率因数低等缺点。而新兴的节能型镇流器很大程度上丢掉了这些缺点,所以节能型镇流器在市场上逐步取代了普通型的。国家的《建筑照明设计标准》(GB50034―2004)规定了直管荧光灯应该配用电子镇流器或节能型电感镇流器。对于这两种镇流器,它们有各自的特点,节能型电感镇流器通过优化其内部的铁芯材料等措施降低它的使用能耗,一般可降低到50%~80%,使灯的总功率下降到90%~95%。电子镇流器的主要优点是节能,它用于荧光灯时给灯管提供的频率多为20~60kHz,这与工频相比提高了10%,且自身的功耗降低,使灯的总功率下降至80%。
2.3降低在传输线路上的能量损耗
由于在传输电流的线路上存在电阻,当电流流过时,根据功率计算公式W=I2R,得到线路上会损失能量。这种损失是无法避免的,但是我们要采取相应的措施使无功损失降到最低。所以为了降低这项能量的损失,可以从以下几个方面入手:一是在选择电线材质时应选用电阻率较小的材质做导线。在导线的材料中,银线的电阻率最低,其次是铜线,这两种材料相对比,由于银线的造价太高,所以在线路上多用铜线,当然铝线有时也是不错的选择材料。二是要减少导线的长度。①线路尽量要直走,避免走弯路,通过减少线路中的导线长度,来降低功能损耗。②在配电设计时,我们经常要选择在用电负荷高的地方,以便降低导线的长度。③低压线路不能或少走来回路,来降低来回线路上的能量损失;三是要增加导线的截面积。首先,在满足荷载电流、热稳定以及电压损失所确定的截面,使导线截面积增加一级,这样所增加的费用为M,每年运行所减少的费用是m,n为回收年限,n=M/m。根据可行性,回收年限在两年以下,应加大一级导线面积。一般来说,导线面积小于80mm2,线路长度大于100m的线路增加一级截面积容易达到上述的要求。其次,对于季节性负荷用电的线路,当用户在某个季节不用时,可以把这些线路切换到一些在这个时期用电负荷大的用户,以减少线路的电阻。在配电设计中在充分考虑可行性的同时,也要利用以上给出的措施来使输电线路的能耗降到最低。
2.4智能照明控制系统和照明节能
智能照明控制系统综合利用计算机技术、网络通信技术、现代控制技术及电子技术,在照明节能方面与传统照明控制系统相比有很大的优势。在具体的控制措施中,改进灯具控制方式、采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节能控制方式。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关;高级客房采用节电钥匙开关;公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。这种灯具开关在不同场合所使用的不同的控制方式,不仅方便,而且节能,是照明节能中的一种比较成熟的控制方式。
随着智能建筑的快速发展,楼宇自动化中推出了照明的智能控制系统,这些专业化的控制系统在建筑照明设计中对照明的节能起了很大的作用。现在有很多的照明控制方式,如单灯控制、双灯控制、楼宇自动化控制、总线控制等等。它们各自有各自的优点和缺点,在实际的应用中,我们要根据现场的情况,按照标准中的条文,再结合自己的实际工程经验选择对本建筑最合适的控制方式,这种控制方案既要方便管理,又要最大限度的节能。在照明的自动化控制方面对照明节能的影响是可观的,并且在今后很长的时间内,这方面的研究会更加深入,同时会带来更有效的节能。
建筑电气照明设计篇5
关键词:应急照明线路敷设照度控制
近年来,随着我国建筑事业的蓬勃发展,许多现代化的设施不断涌现呈快速发展的趋势,应急照明也成为工业与民用建筑设施的一个重要组成部分,它同人身安全和建筑物安全紧密相关。国际照明委员会(CIE)、国际电工委员会(IEC)都对应急照明提出了很高要求,作了详细的规定。我国相关专业规范中约有20条被纳入“强制性条文”中,其重要性显而易见。
一.应急照明的定义、分类
应急照明是在正常照明系统因故障熄灭的情况下,供人员疏散、保障安全或继续工作用的照明。应急照明主要有疏散照明(为了使人员在紧急情况下能安全地从室内撤离到安全地方而设置的照明);安全照明(正常照明突然中断时,为确保处于潜在危险人员安全而设置的照明);备用照明(正常照明发生故障时为继续工作而设置的照明)。
二.应急照明照度
紧急情况下,一般平面疏散区域将人安全地从室内撤离所使用的应急照明,用以确保安全出口及通道被有效辨认和使用,使人们能安全地撤离建筑物。其照度不得小于0.5lx;竖向疏散楼梯间照度不得小于5lx;人员密集流动疏散区域及地下疏散区域照度不得小于5lx;消防控制室、电话总机房、配电室、水泵房、风机房不低于正常照明照度。
三.应急照明的灯具布置
1.疏散照明
(1)设置疏散照明的部位:a.公共建筑的疏散楼梯间、防烟楼梯间前室、疏散通道及消防电梯间;b.高层居住建筑的疏散楼梯间、长度超过20m的内走道、消防电梯间;c高层公共建筑中的观众厅、展览厅、多功能厅、会议厅、营业厅及其它人员密集场所通向疏散通道和各安全出口.
(2)疏散照明安装的位置和高度:安全出口标志灯宜设置在安全出口的上方(门上200),疏散通道的指示标志灯设置在走道及转角处离地面1m以下墙面上、柱上.且间距不大于20m.大型厂房装在柱上或挂在天棚上,要明装,且距地2.4m~2.5m..在电气(2009)11.9.5条规定的人员密集场所的疏散走道为长度超过20m的内走道时,疏散指示标志的间距不应大于10m。另外,疏散通道上除了安装疏散指示灯外,应设置应急照明灯。
(3)疏散标志灯的设置见图1
图1疏散标志灯设置位置示意图
2.安全照明和备用照明
安全照明多数不要求照亮整个房间,或不要求规定的均匀度,可以只照亮某一个或几个工作面,而且常常要求有一定方向性的照明。可以装设定向性灯具,有的可利用工艺设备的局部照明灯。应在需要这种照明的部位布置灯具。备用照明应与正常照明统一布置,以求经济、合理、整体协调。备用照明灯要布置在正常照明断电后需要工作、操作的主要部位。如:手术台、抢救室、生产流程的主要操作部位。当备用照明要求与正常照明保持相同照度的重要公共建筑,应利用正常全部照明灯,而不用另装灯具,在电源故障时转换到应急电源供电。如:消防控制中心等。
四.应急照明的供电
1.应急照明的供电电源
应急照明必需由与正常照明电源分开的独立电源供电,有以下几种电源可供选择:蓄电池、独立的发电机组、来自电网的独立电源、EPS应急电源装置、UPS不间断电源装置、太阳能光伏蓄电池电源系统。
(1)蓄电池:其优点是供电可靠,转换快,缺点是容量小,持续时间不能太长,作为电源适合各种应急照明。当作为疏散照明的备用电源时,在非点亮状态下,不得中断蓄电池的充电电源。蓄电池的供电系统有两种:灯内自代式和集中装设式。灯内自代式供电的优点是可靠性高,灵活,安装方便,灯内一般采用镉镍电池,带有自动充电电路,并自动切换,系统一旦发生故障,应急灯立即点燃,其缺点是费用较高。集中装设式的优点是费用较灯内自代式低,寿命长,检查维护方便。缺点是需要专用房间,电池故障影响面大,供电距离长时导线截面大,一般情况下不采用这种方式。如果工作电源需要蓄电池的场所如:通讯中心、广播站、变压电站等可以结合使用。
(2)发电机组:其优点是容量大,电压稳定,供电时间长,缺点是投资大,可用于疏散照明和备用照明,由于启动时间长而不能用于安全照明和要求快速点燃的备用照明。如果单为应急照明而设置发电机组是不经济的,必须与消防设备如消防水泵、电梯、防排烟设备等结合起来使用才经济合理。
(3)来自电网的独立电源:其优点是转换快,供电时间长,容量大,电压稳定。缺点是电力系统发生故障可靠性受到破坏。只为应急照明使用投资大,不可取。若有较多的一、二级负荷的厂房,重要的公共建筑和消防设备可结合使用。
(4)EPS应急电源装置:主要用于应急照明及允许中断供电时间为0.25s以上的负荷。10KW及以下小容量可选用单相EPS电源.10KW以上宜选用三相EPS电源。
(5)UPS不间断电源装置:用于实时性计算机电子数据处理装置系统、监控中心、消防中心通信系统、计算机房和安防中心等。
(6)太阳能光伏电源装置:当主体工程设有太阳能光伏电源系统时,利用太阳能光伏电源系统作为应急电源。
2.转换时间和方式
《规范》JGJ16-2008规定应急照明在正常供电电源断电后,其应急电源供电转换时间应满足:备用照明不大于5s,金融商业交易场所不应大于1.5s;疏散照明不大于5s;安全照明不大于0.25s;规范规定的转换时间是为了安全的需要,也是能够达到的。下面分析一下实现这些要求的条件:当蓄电池或自电力网供给应急照明采用自动切换方式都能达到要求。用自备发电机组采用自启动方式只能满足疏散照明和备用照明,不能满足安全照明,为满足安全照明最好采用灯内自带电池的应急灯为好。
3.持续供电时间
疏散照明不应少于30min,主要考虑发生火灾或其它灾害时人员疏散、在建筑物内搜寻人员、救援等需要的时间。避难层不少于60min;消防控制室、电话总机房、配电室、水泵房、风机房、消防电梯大于180min。太阳能光伏电源为应急照明负荷供电时,其供电持续时间不应少于90min。
五.应急照明的配电、控制和线路敷设
1.应急照明的配电系统和控制
(1)消防规范要求:消防用电设备(包括应急照明)应采用单独的供电回路。一、二级消防用电设备应采用双电源供电。对于允许单电源供电的应急照明系统,可以采用图1a的供电系统,对于需要双电源供电的应急照明系统,可以采用图1b的供电系统。
图1a
图1b
(2)由于供电部门行业管理的原因,绝大多数建筑物要想从市政获得两路可靠的独立电源有些是不可能的,因此,一些大中型建筑物及重要建筑物因消防设备多、负荷大,通常需要设发电机组作为自备应急电源,发电机组作为应急照明电源一般与消防负荷结合使用。应急照明设双电源箱,一个来自系统电源,一个来自自备发电机电源,发生故障时自动切换。
(3)蓄电池作为应急照明电源。灯内自带蓄电池式有两种:一种为灯具内有两个灯,一个为正常使用,一个为应急使用,均为220V电源,作为应急使用的灯的电源对灯内的蓄电池充电,充电完毕自动停止,一旦线路发生故障,正常灯熄灭应急灯自动点燃,其原理是电池一直处于充电状态,一旦系统发生故障电池还可以供电1~2小时;集中蓄电池的应急照明,根据需要可分散装设开关,平时不点燃的可不装开关。
2.线路敷设
应急照明线路应为铜芯导线或电缆,线路敷设应采用金属管或难燃型刚性塑料管保护,并应暗设在非燃烧结构体内,其保护层厚度不应小于30mm.当采用绝缘和护套为难燃性材料的电缆时,可不穿金属管,但一定要敷设在电缆竖井内。特别重要的建筑应选用阻燃防火电缆,且敷设在电缆竖井内。
六.结语
总之,在建筑电气设计中,应急照明电源的选择应根据建筑物的层数、使用性质、规模大小、建筑物内的生产和使用特点、火灾危险程度及建筑物的重要程度等等,综合考虑并进行技术经济分析比较,做到安全可靠、技术先进、经济合理。
参考文献
1.全国民用建筑工程设计技术措施.电气.2009住房和城乡建设部工程质量安全监督司中国建筑标准设计研究院
建筑电气照明设计篇6
论文摘要:能源是人类生活中最重要的资源,是关于我们现实和未来生存发展的最基本、最核心的动力问题。目前,我国正处于国民经济快速发展时期,中国经济高速增长的必要支撑条件之一是能源需求的巨幅增长,这对于我们这个能源资源人均拥有量大大低于世界平均水平的国家来说是一个不可承受之重。所以我们有权利也有责任在设计工作中认真考虑节能问题,并把节约电能放在首位。
近年来,国家及相关部门已经深切认识到节能问题的重要性和紧迫性,建筑节能工作已经全面展开并不断深化,建筑节能技术不断进步,建筑节能的设计标准也在不断的完善。而且随着社会的发展和进步,公众节能的意识不断增强,节能的理念也越来越为更多的人所接受。
建筑节能实际上是一项十分艰巨而复杂的工作,它甚至比某些建筑智能化系统的应用更为困难。因此,要想在建筑节能方面有所收获的话就要对其进行系统、全面和综合的分析、研究、实践。在此,笔者将就建筑电气节能技术的原则及措施加以简要论述。
1.建筑电气节能的设计原则
1.1适用性原则
所谓的适用性原则就是在满足为建筑物内的良好的人工环境提供必要的能源,为建筑设备提供必须的动力,为用电设施提供可靠的负荷容量等条件的情况下,优化供配电设计,从而促进电能的合理化运用。也就是说不能因为节能而影响建筑物的整体功能。要保证建筑物照明的照度、色度及显色指数;要满足建筑物舒适卫生的良好环境;满足各处运输通道的畅通无阻等等。
1.2节约性原则
所谓的节约性原则就是指在电气节能设计中要充分考虑到实际的经济效益,不能因为节能而过高的消耗投资,增加运行费用。而是要科学合理的选用节能设备和材料,争取实现用较低的投资得到最大的经济效益。使因节能而增加的投资可以在最短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。
1.3节能性原则
所谓节能性原则就是要节省无谓消耗的能量。首先要找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物的功能无关的,在考虑采取什么措施节约能源。如着眼于电气设备自身的电能消耗、变压器的功能损耗、传输线上的电能损耗等方面,节能设计应该把握“满足功能、经济合理、技术先进的原则”。
2.建筑电气节能设计
2.1供配电系统的节能设计
根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单,可靠,操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径减少线路损耗。合理选择变压器的型号、容量和台数,以适应由于季节性和工作时间造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。
当线路上有电流流过时,由于线路上电阻的存在,势必会产生有功功率的损耗。因此,线路传输上的损耗是电能利用率低的一个重要原因。要想减少此类损耗主要着眼于四个方面。第一、选用电导率较小的材料做导线。通常选用铜芯线缆,但考虑到要节约用铜,也可以改为采用新型的铜铝复合材料线缆。第二、减少配线的长度。因此在布线时尽量使线路走直线,低压线路要不走或者少走回头线,变压器要尽量接近负荷中心,减少供电距离,且低压配电的供电半径不要超过规定。第三、增大导线截面。对于比较长的线路在满足载流量、动热稳定、保护配合、电压损失等条件下,可根据情况加大一级线缆的截面。第四、合理调剂季节性负荷。也就是要使供电线路得到充分的利用。如将空调风机、风机盘管与一般照明、电开水器等计费相同的负荷集中。
2.2变压器的节能设计
2.2.1变压器的损耗主要分为两部分
a.与负载无关的空载损失。b与负载成平方比的负载损失。变压器有载时,除了固定铁损外,还存在由于电流通过一次、二次线圈的电阻损耗,即铜耗P在不同负载条件下,变压器的总损耗为与P之和。
2.2.2变压器的效率
变压器的效率为输出功率P2与输入功率P之比,变压器的最高效率点是由变压器固有结构的特性、空载损耗P0、短路损耗P决定的。从经济运行的角度考虑,对于季节性变化较大的负荷,宜装设两台变压器,当负荷长时间较低时可停用1台,以保持经济运行。转贴于2.3电动机节能设计
降低电动机电能损耗的主要途径,是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中,应根据负荷特性考虑选择更为节电的电动机,其关键在于明确负荷是连续的还是断续的。若为连续负荷,要了解电动机的输出功率是否与各种负荷相匹配,如果是风机和泵等平方递减负荷特性,在轻载时打开风门和阀门,采用调速电动机在低速运行可以节约电能。断续负荷时,如果轻负荷时不能停止电动机的工作,则应考虑采用调速装置,即在额定负荷下运行时采用常用电源,使电动机在额定转速下运行;而需要低速运行时,考虑采用逆变器变频装置或其他方式调速。
3.电气照明系统的节能设计
3.1充分利用天然光源
照明节能工程中的一个较为主要的内容是如何充分利用天然光源。随着人们对能源和环境保护的日益关注,建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视。天然光源是取之不尽、用之不竭的能源。在照明节能的实施工程中,应当充分加以利用,制定建筑物的采光标准,确定采光方式,将采光方式,将采光和照明有机地结合起来。白天尽可能地利用天然光源,使建筑物内获得稳定的光照条件。同时,室内引入阳光,既能大大节约照明能耗,亦有助于提高室内温度,对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。
3.2采用高效节能光源
在满足照明质量的前提下,应选用细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯。对灯具悬挂位置较高的场所的一般照明,宜采用高压钠灯、金属卤化物灯或镇流高压荧光汞灯,其综合费用低、视觉质量高,同时也节约能源。除特殊情况外,不宜采用管形卤钨灯及大功率普通白炽灯,灯具悬挂位置较低的场所照明宜采用荧光灯。
3.3根据照明部位的灯光布置形式和环境条件
选择合适的照明控制方式房间有多列灯具时,按与侧窗平行控制;生产场所按车间、工段、工序分组控制;电化教室、会议室、报告厅等场所,按靠近或远离讲台分组控制。建筑科技的飞速发展,让灯具的控制方式更加个性化、人性化、智能化,例如,人体感应或动静感应开关,智能化面板开关等新的控制方式逐步进入到我们的身边。
4.结束语
近年来,为了解决能源浪费问题,新一代建筑电气技术正在试图采用各种先进的控制方式对传统建筑电气设备进行有效的控制。可以说建筑电气的节能在技术方面还是有很大的上升空间和发展潜力的。
参考文献
[1]高晋峰.论民用建筑工程照明设计中的节能;智能建筑电气技术,2010(4).
[2]张军.关于建筑电气节能设计措施的探讨;中国科技信息,2007(6).
[3]齐雪艳.现代住宅电气设计节能技术探讨;黑龙江科技信息,2008(10).