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[照明工程照明] 建筑照明节能技术措施

建筑照明节能技术措施

摘要:针对建筑照明节能的潜力和基本要求,结合电光源、照明灯具以及照明控制系统论述了建筑照明的节能技术措施。
1 引言
20世纪90年代初,人们认识到照明节电不仅节约资源、减少污染、保护环境,而且成为人类社会可持续发展的重要途径。建筑照明节能潜力主要包括电光源潜力、镇流电器和传感监控器潜力、灯具潜力以及运行管理潜力等。选择合理照度、提高照明率、灯泡光束和综合效率等,对于建筑照明节能具有非常重要的意义。新型电光源的涌现,大大提高了照明光效和节能效果,合理采用新电光源及其配套技术是提高建筑节能的关键。
2 实施节能照明的要点
从理论上讲,照明用电量(L)可用公式表示为
L=WT·(EA/FUM)=EAT/UTη
式中W——每一台灯具消耗的电功率,kW/台
T——开灯时间,h
E——平均设计照度,LX
A——地板面积,m2
U——照明率
F——每台灯具的灯泡光束,1m
M——保持系统
η——灯泡的综合效率[F/WXl000lm/W] (包括镇流器的损失)
因此,欲降低照明电耗,必须设法增大公式中 的分母值,即提高照明率、使用高效灯泡、提高灯具的维修率;或者减少分子值,即减少开灯时间、保持适当的照度和尽量采用局部照明等。但是,照明节能的原则是在保证足够的照明亮度和质量的前提下节约能源。
实施节能照明时应注意以下几点:
(1)光源和器具的选择 在考虑照明时,一定要依据照明目的来选择合适的光源和器具。
(2)照度和年龄 在辨认文字时,年龄越大,需要的照度也越高。在确定照度时,除考虑目的和用途之外,还必须考虑使用人的年龄。
(3)荧光灯的光通量与环境温度的关系 一般的荧光灯的使用环境温度,通常设计在20℃,在这个温度下工作,荧光灯可以获得最高的效率。所以使用时,应注意尽量符合这个温度。
(4)照明设备减光的原因 维修工作跟不上,不仅给工作和安全带来不利,而且还会造成电能浪费。本来应当获得的光通量没能得到,这实际上就是浪费能量。因此把维修工作作为节能措施的重要一环是非常必要的。灯射出的光通量的减退,灯具变脏带来的光通量减退,天棚和墙壁造成的减光是三个主要原因。
3 建筑照明节能相关技术措施
3.1采用高效长寿电光源
光源是节能的首要因素,而光源和节能又取决于发光效率。高效光源主要指气体放电灯。低压气体放电灯以荧光灯为代表,高压气体放电灯主要为高压钠灯和金属卤化物灯。近年来,进一步提高光源的性能和技术参数呈现以下趋势:
(1)提高发光效率 预计气体放电灯光效将普遍超过100lm/W,HID灯将更高,白炽光源将通过多种技术革新进一步提高光效。
(2)提高显色性能 多数光源的显色指数将超过80,荧光灯将普遍使用三基色荧光粉。
(3)提高使用寿命 气体放电灯将超过10000h,将有多种更长寿命的新光源出现。各种光源的主要技术性能:
(1)在第一类场所,即高大工业厂房、户外场地,主要是推广金属卤化物灯和高压钠灯,前者以其较优的色温和显色指数,获得更多应用,而后者则以更高光效和更长寿命而受欢迎,尤其是在户外(道路、广场等)占有绝对优势,而在户内,则由于显色指数太低,而受到很大限制,显色改进型高压纳灯由于显色指数大大提高,而获得广泛应用。
(2)在第二类场所,即较低矮的室内场所,如办公楼、教室、图书馆、商场,以及高度在4.5m以下的生产场所(如仪表、电子、纺织、卷烟等),应积极推广使用直管荧光灯,目前主要任务是使用T8灯管(直径26mm)取代T12灯管(直径38mm)。无论是光效和寿命,T8灯管都大大优于T12灯管,若用T8取代T12灯管可以节电10%以上,用带电子镇流器的T8灯管代替带铁心镇流器的T12灯管可节电30%左右。T8与T12可以完全互换,只是T8要求启辉器质量更好一些。此外,T8灯管由于其直径减少,体积减少近一半,荧光粉等有害物质耗量也减少,大大有利于环保。
还应该提出,我国正在积极推广用T8灯管取代T12灯管的时候,欧美国家已经研制出管径16mm的T5荧光灯,我国于1997年也研制成功T5灯管。无疑,T5灯管以更细的管径,比T12管减少80%以上的体积,降低80%以上的荧光粉材料,而大大降低环境污染,获得更好的环保效益。
(3)在第三类场所,如家庭住宅、旅馆、餐厅、门厅、走廊等,以紧凑型荧光灯(包括“H”型,“U”型,“D”型,环形等)为主,替代白炽灯。紧凑型荧光灯的功率有5W、7W、9W、11W、13W、16W、18W、24W、36W等,色温为2700~6500K,适应不同光色的要求。在既要节能又要提高照明水平的情况下,使用紧凑型荧光灯虽然初投资略高于白炽灯,然而节电效果显著,足以补偿。例如,以1个11W的紧凑型荧光灯与1个60W的白炽灯相比,光通量增加1/3,以燃点3000h计算,可节电132kWh,况且紧凑型荧光灯的寿命远超过白炽灯。
现在电子技术飞速发展,已广泛
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Re:楼主

3.2 采用高效节能的照明灯具
灯具是除光源外的第二要素,而且是不容易为人们所重视的因素。灯具的主要功能是合理分配光源辐射的光通量,满足环境和作业的配光要求,并且不产生眩光和严重的光幕反射。选择灯具时,除考虑环境光分布和限制眩目的要求外,还应考虑灯具的效率。对于高光效灯具的基本要求如下:
(1)提高灯具效率 现在市场上有些灯具效率仅有0.3—0.4,光源发出的光能,大部分被吸收,能量利用率太低。要提高效率,一方面要有科学的设计构思和先进的设计手段,运用计算机辅助设计来计算灯具的反射面和其他部分;另一方面要从反射罩材料、漫射罩和保护罩的材料等加以优化。
(2)提高灯具的光通维持率,从灯具的反射面、漫射面、保护罩、格栅等的材料和表面处理上下功夫,使表面不易积尘、腐蚀,容易清扫,采取有效的防尘措施,有防尘、防水、密封要求的灯具,应经过试验达到规定的防护等级(”等级)。
(3)提供配光合理、品种齐全的灯具,应该有多种配光的灯具,以适应不同体形的空间,不同使用要求(照度、均匀度、眩光限制等)的场所的需要。
(4)提供与新型高效光源配套、系列较完整的灯具。现在有一些灯具是借用类似光源的灯具,或者几种光源、几种尺寸的灯泡共用灯具。要达到高效率、高质量,应该按照光源的特性、尺寸专门设计配套的灯具,形成较完整的系列,提供使用。
有了高效的灯具,还必须正确应用。因为灯具效率高,解决了把光源的光通量最大限度发散出灯具以外,为了让光更多地照射到视觉需要的工作面上,还必须提高光通的利用系数。利用系数取决于灯具效率,灯具配光与房间体形的适应状况,还和室内务表面(墙、顶棚、地面、设备、家具等)材料的反射比有关。
选用灯具,还要处理好能量效率与装饰性的关系。当前在民用建筑中乃至一部分工业建筑中,照明设计有一种偏向,强调了灯具的装饰性能,而忽视了灯具效率和光的利用系数,造成过大的能源消耗,而得不到良好的照明效果。这些应该从审查照明设计资格,制定各类场所照明能量标准等措施去解决。
3.3 采用高效节能的照明电器附件
绝大多数节能光源都是气体放电灯,它们需要镇流器才能工作。普通电感式镇流器功耗大、光闪烁严重。目前已成功开发的节能镇流器——节能型电感式镇流器和电子镇流器,都比原电感镇流器的功耗减小一半以上。例如,直管荧光灯的电感镇流器自身功耗约为灯管功率的23%-25%,有的低质量产品,据检验达到30%,而国外有一些低功耗镇流器可达12%~15%。提高镇流器的质量,对节能很有意义。若使用电感镇流器,则应带电容补偿,使每个灯具的功率因数在0.9以上。
目前镇流器主要从两个途径发展:
(1)功耗电感镇流器,自身功耗减小,可靠性高,无电磁污染。
(2)高频电子镇流器,功耗更小,可提高光源光效,发光稳定,无频闪,无噪声,有利节能和改善视觉效果,将在进一步降低谐波量和电磁辐射、提高可靠性方面改进,逐步成为荧光灯的主要配套产品。
3.4 推荐采用有利子节能的智能照明控制
照明控制从最初的开关发展到现在的智能化控制,在节约能源中占有非常重要的位置,其目的是可以随时改变工作面上的照明水平。现有照明节能控制器中,光控调光控制器,适用于控制光源功率,当窗外射人的自然光增强时,灯功率和光输出自动调小,而保持工作面上照度不变,从而可以在保证照明质量的前提下,取得很好的节能效果。另一类为红外控制开关和超声波控制开关节能装置。当在安装控制开关的场所有人时,红外线或超声波传感器发出信号,将灯自动打开;而当人离开该场所一定时间后(可设定时间范围),无人进人时,红外线或超声波传感器发出信号,控制灯自动关闭。此类装置已在国际上较为流行,很多场所都使用了,并取得了很好的节能效果。
4 结束语
在我国发展和推广高效照明器具,节约照明用电,建立优质高效、经济、舒适、安全可靠、有益环境和改善人们生活质量、提高工作效率、保护人民身心健康的照明环境,以满足国民经济各部门和人民群众的日益增长的对照明质量、照明环境的更高要求和减少环境污染的需要。
参考文献
1 戴瑜兴,汪鲁才.智能大厦照明系统的节能技术措施.电工技术杂志,2000(11)
2 刘虹.紧凑型荧光灯的推广应用.照明工程学报,1998,9(3)
3 甘子光.推进绿色照明工程之发展.照明工程学报,1997,8(2)
4 钱红.浅谈照明节能设计.淮阴工学院学报,2001,8 (4)
5 蒋美其.绿色照明节能技术研究.建筑技术开发,2003,11(11)


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