摘要:近年來,隨著社會經濟的發展,現代建筑的功能越來越強,建筑電氣的重要性也日益明顯。本文簡要講述了建筑電氣設計的原則與照明系統的節能設計,著重對地下建筑智能照明控制系統進行探討
關鍵詞:建筑電氣,節能設計,照明系統
一、設計中的節能原則
由于人口的增加、工業的發展、生活水平的提高,能源的消耗急劇增加,能源危機迫在眉睫。因此,各行各業提出了節能的要求,節約二次能源——電能,也就成為民用建筑電氣設計的焦點。建筑電氣設計節能的原則建筑電氣節能應堅持以下三個原則:
1、滿足建筑物的功能。即滿足照明的照度、色溫、顯色指數;滿足舒適性空調的溫度及新風量,也就是舒適衛生;滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻;滿足特殊工藝要求,如娛樂場所的一些電氣設施的用電,展廳的工藝照明及電力用電等。
2、考慮實際經濟效益。節能應按國情考慮實際經濟效益,不能因為節能而過高地消耗投資,增加運行費用。而是應該讓增加的部分投資,能在幾年或較短的時間內用節能減少下來的運行費用進行回收。
3、節省無謂消耗的能量。節能的著眼點,應是節省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物功能無關的,再考慮采取什么措施節能。如變壓器的功率損耗,傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗,又如量大面廣的照明容量,宜采用先進技術使其能耗降低。
因此,節能措施也應貫徹實用、經濟合理、技術先進的原則。
二、電氣照明系統的節能設計
1、充分利用天然光源
照明節能工程中的一個較為主要的內容是如何充分利用天然光源。隨著人們對能源和環境保護的日益關注,建筑物中如何充分利用天然光源來節約照明用電已引起廣泛重視。天然光源是取之不盡、用之不竭的能源。在照明節能的實施工程中,應當充分加以利用,制定建筑物的采光標準,確定采光方式,將采光方式,將采光和照明有機地結合起來。白天盡可能地利用天然光源,使建筑物內獲得穩定的光照條件。同時,室內引入陽光,既能大大節約照明能耗,亦有助于提高室內溫度,對于降低建筑能耗也具有重要的現實意義。
2、采用高效節能光源
在滿足照明質量的前提下,應選用細管徑直管熒光燈、緊湊型熒光燈。對燈具懸掛位置較高的場所的一般照明,宜采用金屬鹵化物燈(配節能型電感鎮流器)或大功率節能燈,其綜合費用低、視覺質量高,同時也節約能源。除特殊情況外,不宜采用管形鹵鎢燈及大功率普通白熾燈,燈具懸掛位置較低的場所照明宜采用熒光燈(配電子鎮流器)。
3、根據照明部位的燈光布置形式和環境條件
選擇合適的照明控制方式房間有多列燈具時,按與側窗平行控制;生產場所按車間、工段、工序分組控制;電化教室、會議室、報告廳等場所,按靠近或遠離講臺分組控制。建筑科技的飛速發展,讓燈具的控制方式更加個性化、人性化、智能化,例如,人體感應或動靜感應開關,智能化面板開關等新的控制方式逐步進入到我們的身邊。
三、地下建筑智能照明系統的控制
與地面建筑相比,地下建筑最大的特點是沒有天然采光,主要依賴人工照明措施,因此,地下建筑的照明使用時間長、照度和可靠性要求高,潮濕對燈具及線路影響較大。長期以來,地下建筑的照明設計沿用地面建筑的設計標準,照明效能一直沒有得到很好的利用,工作人員長期在這種環境中工作,不但使工作效率下降,而且會出現視覺疲勞、頭昏、神經衰弱等癥狀,嚴重影響了地下建筑戰略功能和經濟效能的發揮,因此,必須對地下建筑的照明效能做具體深入的研究。
1、智能照明控制系統應具備的功能
智能照明控制包括:集中控制、現場控制、遙控、時間控制、電話控制、可視化軟件控制、場景設置、燈光軟啟動、調光、亮度記憶等。筆者認為,地下建筑應考慮設置以下功能。
(1)集中控制
與地面建筑相比,大多數地下建筑軸線長,各功能單元分布較為分散,都在現場進行照明的控制、巡檢很困難。設置集中控制以后,問題將迎刃而解。
在中央控制室設一臺智能照明中央監控計算機,在該計算機上用圖形模擬顯示照明設備平面布置圖,在圖上以形象直觀的方式實時動態地顯示各區域的照明設備使用狀況。操作人員可通過界面監視整個智能照明系統的運行狀態,根據需要用鼠標點擊圖形來進行控制。中央監控計算機具有歷史數據存儲能力,能實時提供智能照明系統的資料,并生成和打印各種報表,為設備維護提供依據。
系統采用專用的編程軟件,操作人員可對系統進行程序修改或編程。通過手持式編程器插入網絡上的編程接口,就可修改照明工作狀態的參數。
(2)現場控制
在一些人員經常工作的地方設置智能開關代替普通的機械式開關,中央監控計算機不工作時也可在現場控制燈光。它由230V的交流電源直接供電,按動開關上的按鈕,可作為一個普通的開關使用;同時,有一個內置的接收器可以接收遙控器或無線探頭發出的信號,使用遙控器可以對電子開關進行控制。
現場智能開關可設定密碼保護功能,避免無關人員操作。
(3)多種控制功能
中央監控計算機和現場智能開關均可實現多種控制功能,包括全開全關,無級連續調光、緩和場景切換等。全開全關功能可確保人員離開地下建筑時,那些受智能系統控制的燈具停止工作。在工作時經常需要多種環境模式的場所,如在人防、國防工程的會議室、作戰指揮室設置緩和的場景切換控制,使用時只需選擇相應的場景按鍵,會自動按設定好的方式打開相應區域的照明回路,實現適合開會、放映投影或研究地圖等功能的環境。
(4)遙控功能
一般情況下,地下建筑尤其是地道式和坑道式地下工程,軸線長,支坑道多,有必要裝設遙控裝置。遙控器或無線探頭可以發出無限射頻,這種無限射頻能穿越障礙物,被智能開關上的接收器接收,無線接收器可把無線信號轉換為電力載波信號,并發送到220V電力線路上。
(5)人體感應功能
在衛生間或一些通道處裝設感應開關或有紅外線探測功能的燈具:當探測到人體移動時,會自動發光照明,人走燈關。同時宜設并聯定位開關,以便必要時解除感應或探測功能。
(6)燈光軟啟動、軟關斷
地下建筑的照明條件遠不如地面建筑,為保護人員的身體健康,特別是眼健康,在那些人員長期工作的場所,燈光可實現軟啟動、軟關斷。開燈時,燈光由暗漸漸變亮;關燈時,燈光由亮漸漸變暗。軟啟動、軟關斷還能保護燈泡,延長使用壽命,節約維護經費。另外,燈光可配備亮度記憶功能,以免進行重復性設置。
(7)火災應急照明控制
地下建筑防火要求很高,發生火災時,應自動啟動相應區域的應急照明,強行關閉一般照明回路。事故照明可選擇僅用消防中心的計算機控制而禁止用監控計算機或現場控制,也可選擇都有控制權。
另外,控制系統要具有良好的可擴展性、開放性和電磁兼容性。
智能照明控制系統是整個地下建筑智能化系統的子系統,可以通過標準接口與其他控制系統兼容進行互聯。
為了抑制電磁干擾,使系統具有良好的電磁兼容性,總線傳輸距離較遠,可采取以下措施:與附近可能產生電磁干擾的電氣設備(如電動機、電力變壓器、復印機等)保持必要的隔離;對系統進行連續、有效的屏蔽;上升時間,即電壓從額定電壓的5%上升至95%所用的時間,應超過200μs。
2、智能照明控制系統的效益和展望
采用智能照明控制系統帶來的好處主要表現在:照明控制智能化;照度的一致性;場景變換靈活;可觀的節能效果;延長光源壽命;提高管理水平,減少維護費用。因此,智能照明控制系統自誕生起就引起了人們的高度重視,并具備良好的發展前景。
四、結束語
總之,建筑電氣照明設計會繼續朝著智能化、小型化、標準化的方向發展。網絡系統更加優化,功能更加完善,擴展更加便捷,保護更加可靠,節能更加可觀。
參考文獻:
【1】GB 50034-2004 《建筑照明設計標準》.
【2】JGJ 16-2008《民用建筑電氣設計規范》.
論文指導 >
SCI期刊推薦 >
論文常見問題 >
SCI常見問題 >