照明节能设计论文范例6篇

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照明节能设计论文

照明节能设计论文范文1

【关键词】现代建筑,电气设计,节能设计,方案措施

中图分类号:TU855文献标识码: A 文章编号:

一、前言

改革开放以来,我国的建筑电气能耗逐渐增大,从我国国家建筑协会的统计数据显示得出,到目前为止,我国的建筑能耗已经达到中国全国能源总体消耗百分之三十多,而且,这一比例正在逐年增长。由此可以看出,我国的建筑电气设计上存在着很多问题,设计不合理,忽视环保节能设计研究,因此造成建筑电气消耗尤为严重,进一步加重了我国经济发展面临的巨大的能源压力和环境危机。要全面贯彻落实科学发展观,贯彻落实建设生态文明的发展理念,全面促进我国社会经济生态的和谐发展,就必须从建筑电气设计中探讨出节能设计技术,减少我国建筑能耗,提高能源利用效率,缓解我国的能源压力。

二、现代建筑电气节能设计的意义和应遵循的原则

1.现代建筑电气节能设计的意义

(一)我国经济的发展面临着巨大的能源压力,建筑能耗作为最大的能源消耗主体之一,其能耗几乎占据了我国整体能耗的三分之一还多,不科学的建筑电气设计加大了能源的消耗和浪费,增添了我国能源负担。因此,加强对能源的控制,提高对各种能源的利用效率,是我国可持续发展战略必须要坚持的策略。建筑电气设计是降低建筑能耗最为关键的环节,将节能环保的设计观念贯穿到整个电气设计中来,从而推进我国建筑降低能耗的进程,促进资源节约型社会的步伐。

(二)是提高居民生活水平,生活质量的客观要求。建筑电气设计,既可以据不同的实际状况满足建筑物所有的基本功能,而且还从建筑物的照度,温度,湿度,色差色温,气流,通风等各种细节作出合理科学的设计规划,既可以减少建筑的资源能源浪费,又大大提高了居民居住的舒适度,有助于身心健康,有助于居民生活质量的提高。

2.现代建筑电气节能设计要遵循的原则

(一)要遵循相关法律规定。随着我国电力系统的完善和建筑节能设计的要求,我国政府相关部门制定了《建筑照明设计标准(GB 50034—2004)》,并于2004年12月1日起实施。《公共建筑节能设计标准(GB 50189。2005)》已于2005年7月1日起实施。因此,在进行建筑电气设计时候,要严格按《公共建筑节能设计标准》要求进行建筑节能设计,降低消耗,提高能源利用效率。

(二)要从实际情况出发,既满足建筑功能,又经济节能。要立足国情,立足本地的发展实际情况,无需过多花费投资达到节能目的,而是要通过建筑电气的合理设计,采用合适的设备材料,完善运行方式,针对建筑物不同的 处所,不同的照度,温度,湿度,色温等一系列的建筑物功能要求,采取合理的设计,做到物尽其用,避免浪费。

(三)科学严谨设计,合理严格施工。要采用先进技术,降低能耗。要通过不断的观测和实验找出建筑物容易存在的能源浪费点,在这些和建筑物功能无关的能量消耗上重点关注,采用先进的技术,采取合理的施工措施,降低细节处的浪费,做到整体的节能。

三、现代建筑电气节能设计方案探讨

1.精确严密计算。对各种电气设备的负荷能力做出严密科学测试,得到准确数据,做出精确严格的核算。计算的结果将会对电气设备的设计和安全有着重大影响,同时,严密的计算,也是可以采取经济手段的前提。

2.科学设计建筑内的配电系统。鉴于每幢建筑的不同特点,要据实际情况对低压高压,供配系统做出科学合理的设计,既可以保证整个电力系统的正常运营,又可以保证供电用电的稳定和安全。

3.照度标准在电气设计中的选择

选择照度是照明设计的重点。照度太低,会损害工作人员视力,影响产品质量和生产效率,而且不合理的高照度则浪费电力。因此,选择照度必须与所进行的视觉工作环境相适宜,按国家颁布的《建筑照明设计标准(GB 50034—2004)》选择照度。

4.选择合理的照明方式

照明方式分为:一般照明、局部照明和混合照明。在满足标准照度的条件下为节约电力,应恰当选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式。

5.科学设计电气设备的开关方式

要据不同情况选用开关方式。电气设计中有很多开关方式,在不同用途的建筑中安装不同的开关控制方式,有助于减少能源的消耗,更可以方便操作使用,提高居民使用的安全稳定性。右图是电气设计中常用的一些开关控制方式,根据不同的特点,加以对比,设计安装合理的开关程控措施,有助于贯彻落实节能措施,达到降低能耗,方便生活的目的。

6.设计合理的供电线路和导线截面

根据建筑的规模、用电负荷性质及容量,使电气间位置合理的靠近用电负荷中心,减少供电半径、减少电能的损耗。据统计,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是供电方式和导线截面积。

7.选择低能耗的电气设备

在对建筑用途有了深刻的了解的基础上,对照明做出科学设计,同时,使用光效高,能耗低,使用寿命较长的电气设备,同时,要保证设备的安全稳定,减少安全隐患。在设备设计过程中,可以采购一些高效节能设备,比如节能灯,这样一来,既可以保证建筑的功能完整,又可以提升居民生活质量,还大大降低了消耗,达到了节能的目的,可谓一举多得。

8.加强防护措施设计。高层建筑越来越多,且越建越高,遭到雷电的袭击概率也日益频繁,对建筑采取防雷设计,做好接地设计工作,可以有效保障整个建筑的安全性和稳定性。

9.减少电气能量损耗

(一)减少变压器的能量损耗。建筑电气对变压器的依赖性非常强,变压器在长时间的运转下造成的能耗也是相当可观的,因此在安装中最好选择合理的变压器如选用节能型变压器。综合考虑投资和设备运行费用,对负荷进行合理分配,选取容量与电力负荷相适应的变压器, 使其满负荷高效运转

(二)减少线路上的能量损耗。电气工程对线路的使用量和消耗量非常之巨,据有关统计, 线路的损耗约占输入电能的4%左右。因此设计时,在满足允许载流量运行电压损失等各种技术指标的前提下,根据建筑的规模用电负荷性质及容量,使电气位置合理的靠近用电负荷中心,另外应按经济电流密度合理选择电缆及导线的截面,从降低电能损耗。

四、结束语

建筑电气设计是降低建筑能耗最为关键的环节,将节能环保的设计观念贯穿到整个电气设计中来,从而推进我国建筑降低能耗的进程,促进资源节约型社会的步伐。随着科学技术的不断进步,建筑电气节能化技术设计,将会有着自动化和节能化的发展趋势,因此,我国的相关工作人员必须加强对自己综合素质的提高,更新设计理念,提高设计水平,对建筑电气设计做出合理规划,并采取合适措施,保证整个系统的政策运营,减少浪费,降低消耗,促进我国节能步伐,推进社会和谐。

参考文献:

[1]李蔚 在建筑电气设计中的节能技术措施 [期刊论文] 《电气应用》2007年5期

[2]龚国栋 浅谈建筑电气设计的节能 [期刊论文] 《浙江建筑》 -2007年1期

[3]张成明 浅谈建筑电气设计的特点及节能方案 [期刊论文] 《城市建设理论研究》 -2011年23期

[4]刘启寿 浅议建筑电气设计中的节能技术应用 [期刊论文] 《知识经济》 -2012年5期

照明节能设计论文范文2

关键词:建筑;照明节能;节能设计;控制方式

引言

在社会经济发展的同时,能源短缺现象日趋严重,如何在满足建筑功能要求的前提下,减少能耗,提高能源利用率已逐渐提上日程。根据《建筑照明设计标准》6.1.2条将办公楼照明功率密度值定为强制性条文;又颁布了《全国民用建筑工程设计技术措施-节能专篇电气》,提出电气照明设计要在不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下,最大限度地减少照明系统中的光能损失。可见,照明节能成为办公楼电气照明设计中必须要考虑的问题。

1、办公楼照明节能分析

《全国民用建筑工程设计技术措施-节能专篇电气》中指出:照明节能应通过选择合理的照度标准,选用合适的光源及高效节能灯具,采用合理的灯具安装及照明配电系统,并根据建筑的使用条件和天然采光状况采用合理有效的照明控制装置来实施。因此,本文从以下几种方面分析办公楼照明设计中的节能问题。

1.1光源和灯具的选择

照明设计要在满足照明质量的前提下,选用光效高、显色性好的光源和灯具;办公楼中光源和灯具的选择要综合考虑以

下几个因素:

(1)色温K

根据《建筑照明设计标准》4.4.1条和《民用建筑电气设计规范》10.2.3条,总结得出:办公楼中办公室、会议室等一般工作场所宜选用3300≤K≤5300的灯具;设计室、计算机房等高照度场所宜选用色温K>5300的冷色调灯具,以避免使工作场所的色彩环境发生变化而影响原有设计的色彩意图;多功能厅、陈列厅等场所宜选用色温K

(2)显色指数Ra

根据《建筑照明设计标准》4.4.2条:长期工作或停留的房间或场所,照明光源的显色指数Ra不宜小于80。同时,考虑其它性质建筑内房间或场所的显色指数,总结得出办公楼电气照明设计灯具的显色指数:地下车库内照明灯具的显色指数Ra不小于60;一般办公场所内灯具的显色指数Ra不小于80;对色彩要求更高的场所(如美术工作室)灯具显色指数Ra不小于90。

(3)光效

办公楼内常用节能电光源的技术指标如表2-1所示:办公楼中应选用具有高光效和光通量维持率高的灯具,以达到照明节能的效果。

(4)眩光

由于一般办公场所很难确定具体工作位置,所以宜选用发光面积大、亮度低的双向蝙蝠翼式配光曲线灯具。因为此类灯具的光强在30°方向最强,灯的最下方光强较低,所以作业面反射光不会与视线重合而射入人眼,从而在一定程度上抑制了眩光。

(5)结论

根据上述分析,并且考虑到办公场所的层高一般都在4.5m以下,因此,办公场所宜选用光效高、显色指数高、寿命长的三基色细管径荧光灯,并配用电子镇流器或节能型高功率因数电感镇流器(单灯功率因数不应小于0.9,并且采用能效等级高的镇流器,如对于常选用的36W直管型荧光灯,其电子镇流器的能效限定值应不小于2.402、节能评价值应不小于2.681,谐波含量、无线电骚扰等特性也要符合规定)。

1.2照度标准与功率密度值

办公楼照明节能设计中,要根据建筑内各场所的不同功能要求和不同标准要求,并结合各场所的功率密度值选择合适的照度标准。根据《建筑照明设计标准》5.2.2条,并参考其它类型建筑,总结出办公楼主要场所照明照度标准值及功率密度值,如表2-2所示:

并要注意以下两点:

(1)在一般情况下,设计照度值与照度标准值相比较,可有-10%~+10%的偏差。此偏差只适用于装10个灯具以上的照明场所,当小于10个灯具时,允许适当超过此偏差。

2)照明功率密度值不应大于上表中的规定。当房间或场所的照度值高于或低于规定的照度值时,其照明功率密度值应按比例提高或折减。

1.3灯具布置方式的选择

办公房间或场所的一般照明宜设在工作区的两侧,不宜将灯具布置在工作位置的正前方;采用荧光灯时,宜使灯具纵轴与水平视线相平行。大开间办公室宜采用与外窗平行的布灯方式,以便根据天然光的照度变化,开启或关闭靠外墙窗户一侧的照明灯具。

1.4照明控制方式的选择

根据办公楼内的不同房间或场所,选用不同的控制方式:一般办公场所采用就地直接控制,并宜按平行外窗方向顺序控制灯具;走廊、电梯厅等公共部分的照明可采用就地直接控制,有楼宇控制系统的,可纳入楼宇控制系统进行集中管理,有条件的还可以采用智能照明控制系统进行更全面、更灵活的节能控制。

2、办公楼中开敞办公场所的照明节能设计实例

随着社会经济的迅速发展和人们生活水平的日益提高,舒适性办公、生活办公已成为人们追求的目标。现代办公楼的功能日趋复杂,建筑形式也发生了变化,这些变化对照明设计特别是照明节能设计提出了新要求。

2.1开敞办公区域光源和灯具的选择及布置

由本文办公楼的照明节能分析,开敞办公区宜选用配电子镇流器的稀土三基色直管荧光灯:显色指数80、色温4000、光通量3350lm、功率36W;灯具布置采用与外窗平行的布灯形式;采用平行外窗方向顺序就地直接控制灯具;并且使照明回路三相基本平衡。另外,开敞办公区四周一般为大面积落地窗,墙上能布置的插座比较少,而且具体工作位置不定,装修时会根据工作桌面的位置布置大量的计算机或其它插座,因此宜在开敞办公区设有单独的配电箱。

2.2确定照度与功率密度值的关系

开敞办公区照明节能设计的关键之一是如何确定照明照度

φ―光源的光通量(lm);

N―光源数量;

U―利用系数;

A―工作面面积(m2);

K―灯具的维护系数。

查本文表2-2,选取E=300lx;查《建筑照明设计标准》中表4.1.6,得K=0.8;查灯具样本并计算,取U=0.59,φ=3350lm。

对于开敞办公区,灯具宜按结构柱跨进行布置。因为虽然这些开敞办公区通常都有吊顶,但是由于面积较大,以后业主很可能根据需要按结构柱跨进行再分隔,所以这里只对一个柱跨进行计算,A=64m2(长=10米,宽6.4米),代入(3-2)式,

满足《建筑照明设计标准》强制性条文6.1.2,因此,每个柱跨内选6个灯。

3、结束语

达到标准照度的同时满足功率密度值的要求,以及选用合适的照明控制方式,是办公楼照明节能设计的关键。在有条件的情况下采用智能照明控制系统对大面积场所、公共场所进行照明控制,是现代建筑的必然趋势。在办公楼照明节能设计中,还要注意考虑以下几方面的问题:

(1)应急照明设计:应急照明设计是办公楼照明设计中必不可少的一部分。应急照明设计是保证事故情况下建筑内人员顺利疏散的关键。由于篇幅和内容限制,本论文未进行论述。

(2)夜景照明设计:办公楼照明节能设计中,一方面要预留夜景照明电源;另一方面在夜景照明设计中也要考虑节能问题。

(3)利用天然能源:在办公楼照明节能设计中,若有条件,可以考虑利用太阳能和风能。

参考文献

照明节能设计论文范文3

关键词:公共建筑,节能设计,判定方法

 

一、前言

在公共建筑节能设计中,只要设计建筑的体形系数、窗墙面积比、各外围护结构的传热系数及窗户的气密性等各项指标都满足《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)规定的要求时,就可直接判定该设计建筑为节能的公共建筑;当设计建筑的体形系数、或窗墙面积比、外围护结构的传热系数及窗户的气密性,只要其中之一不满足要求,就要通过该设计建筑的参照建筑(各项指标都满足标准要求,且建筑平面、建筑面积、使用功能要与设计建筑保持一致),并计算出参照建筑的耗热量指标。再调整设计建筑外围护结构的保温性能、并计算调整后的设计建筑的耗热量指标,使之小于或等于参照建筑的耗热量指标,在这种情况下同样可以判定调整后的设计建筑为节能建筑设计。

但是,要反复地对设计建筑外围护结构保温性能的调整,计算出耗热量指标,并达到标准的要求,显然是很繁锁的。标准中是采用专用的计算软件来完成。

另外,《公共建筑节能设计标准》中,没有明确规定公共建筑内部得热的指标,这就难于实现耗热量指标计算结果的唯一性。

2006年9月,辽宁省建设厅对全省的在建节能建筑进行了较全面的检查,发现有的(县级市和县)设计院已采用了标准指定的计算软件,但气象参数却是取的外市的值,据说是数据库中没有找到当地的气象参数。

在《公共节能建筑耗热量指标探讨》(《墙材革新与建筑节能》—2006年第5期)一文中,我们分析了设计建筑耗热量指标的隐藏、参照建筑中耗热量指标的复现、参照建筑与设计建筑的相关条件及满足这些条件的计算方法。文中虽然提及了耗热量指标可按《民用建筑节能设计标准》中的计算方法进行,但未强调原公式应进行适当改造,如室内得热已不是居住建筑的3.8W/㎡了,空气渗透耗热、空调耗能等都与普通居住建筑有较大的差别。

无论是采暖耗热量、通风气耗能量、空调耗能量,都要通过建筑的外围护结构,本文就想抓住这个实质,寻求一种简易的计算方法使之迅速对设计建筑进行节能设计判定。

二、标准对耗热量指标的要求

在《公共建筑节能设计标准》中规定:当设计建筑的体形系数、窗墙面积比、外围护结构的传热系数、窗户的气密性,外围护结构的传热系数等,只要有其中之一不满足标准要求时,就要对该设计建筑的参照建筑(参照建筑与设计建筑应满足标准中规定的相关条件)进行耗热量指标的计算,并调整设计建筑外围结构的保温隔热性能,使设计建筑(调整后)的耗热量指标小于或等于参照建筑的耗热量指标,同样可以判定该设计建筑(调整后的)为节能建筑设计。即满足(1)式的要求:

qH≤q1H(1)

式中 qH——设计建筑(调整后的)耗能量指标,W/㎡;

q1H——参照建筑的耗能量指标,W/㎡。

这里的qH和q1H ,包括采暖、空调、照明、通风、换气等的能耗,所以把标准中的耗热量指标改为耗能量指标。

设计建筑(调整后的)和参照建筑的耗能量指标可写成(2)式和(3)式:

qH= qH·T+ qK·T+ qZ+ q1NT+ q2NT- qI·H(2)

q1H= q1H·T+q1K·T+ q1Z+ q11NT+ q12NT-q1I·H (3)

式中 qH和q1H—设计建筑(调整后的)和参照建筑单位建筑面积的耗能量,W/㎡;

qH·T和q1H·T—设计建筑(调整后的)和参照建筑单位建筑面积的采暖传热耗能量,W/㎡;

qK·T和q1K·T—设计建筑(调整后的)和参照建筑单位建筑面积的空调传热耗能量,W/㎡;

qZ 和q1Z—设计建筑(调整后的)和参照建筑单位建筑面积的照明耗能量,W/㎡;

q1NT 和q11NT—设计建筑(调整后的)和参照建筑单位建筑面积的采暖换气耗能量,W/㎡;

q2NT 和q12NT—设计建筑(调整后的)和参照建筑单位建筑面积的空调换气耗能量,W/㎡;

qI·H和q1I·H—设计建筑(调整后的)和参照建筑单位建筑面积的室内得热量,W/㎡。

将(2)式和(3)代入(1)式,并考虑设计建筑(调整后的)和参照建筑都在同地、同气候条件、相同的使用功能等因素,有:qI·H= q1I·H;qZ =q1Z;q1NT =q11NT;q2NT =q12NT。将(1)式两端消去相等的因子,则(1)式变为:

qH·T+qK·T≤q1H·T+q1K·T(4)

式中符号同(2)、(3)式。论文参考。

由(4)式可以看出,只要设计建筑(调整后的)和参照建筑的外围护结构的传热(包括采暖和空调的)能耗,满足(4)式要求,就可判定设计建筑(调整后的)为满足标准要求的公共节能建筑设计。(4)式的实质是只需分别计算出设计建筑和参照建筑外围护结构的传热耗热总量再除以建筑面积就能求得传热耗热量指标,这就在很大程度上减少了设计人员的计算工作量,而且可以不用专门的计算软件就可以进行计算和节能设计的判定。

三、“瓦度数”判定法

从(4)式可以看出,要对设计建筑(调整后的)和参照建筑外围护结构的传热耗能量进行计算,还可以进一步简化。因为设计建筑(调整后的)和参照建筑的建筑面是相等的,且气象参数是相同的,建筑标高为±0.00m以下的保温隔热作法(都按标准要求设计)也可以完全一致,这些相等的、相同的、完全一致的因素,同样可以从(4)式中消除这些相同或相等的因子,就会使计算更简便,而且同样能达到判定的准确性。为此,须把(4)式展开,以便进一步化简。

设计建筑(调整后的)和参照建筑在采暖和空调中的单位建筑面积的传热耗能量可表示为:

qH·T=(ti-te)(∑KiFi)/A。(5)

qK·T=(tse-tsi)(∑KiFi)/A。(6)

q1H·T=(ti-te)(∑K1iF1i)/A。(7)

q1K·T=(tse-tsi)(∑K1iF1i)/A。 (8)

式中 ti和te——采暖期室内设计温度和室外空气平均温度,℃;

tsi和tse——空调期室内设计温度和室外空气平均温度,℃;

Ki和K1i——设计建筑(调整后的)和参照建筑各外围护结构(与传热面积对应)的传热系数,W/(㎡·K);

Fi和F1i——设计建筑(调整后的)和参照建筑各外围护结构(与传热系数对应)的传热面积,㎡;

i—1,2,3,……,

A。——设计建筑(调整前、后的)、参照建筑的建筑面积都是相等的,㎡。

其它符号同(2)、(3)式。

在(6)式和(8)式中,夏季空调和冬季采暖在外围护结构中的传热方向是相反的,所以把“-(tsi-tse)”变成了“+(tse-tsi)”。

将(5)、(6)、(7)、(8)式,代入(4)式,提出公因式,并消去不等式两端的相同因子,则(4)式变为:

∑KiFi≤∑K1iF1i(9)

式中符号同(5)、(6)、(7)、(8)式。论文参考。

从(9)式可以看出,只要设计的公共建筑(调整后的)与参照建筑满足(9)式的要求,就可判定该设计建筑(调整后的)为节能的公共建筑设计。

从(9)式的量纲分析可以得出其单位为W/K或WK-1,将此单位前面的数值简称为“瓦度数”(或称“瓦度值”),并用符号Wd表示,以便于在图表中书写和对话交谈。

用(9)式分别算出设计建筑(调整后的)和参照建筑的Wd 值,并进行比较,就可以很方便地对设计的公共建筑进行节能设计判定。

根据《民用建筑节能设计标准》还应引入传热系数的修正系数εi 以修正太阳辐射和天空辐射对建筑外围护结构传热的影响。则(9)式变为:

∑εiKiFi≤∑εiK1iF1i(10)

从(10)式可以看出:只要设计建筑(调整后的)各外围护结构的传热系数与其对应的传热面积的乘积之和小于或等于参照建筑各外围护结构的传热系数与其对应的传热面积的乘积之和,就可以判定调整后的设计建筑为节能建筑设计。

四、结语

在公共节能建筑设计中,当设计建筑的体形系数、或窗墙面积比、或某外围护结构的传热系数,不满足《公共建筑节能设计标准》规定的限值要求时,可以只计算设计建筑(调整后的)和参照建筑外围护结构的“瓦度数”(Wd),并使设计建筑(调整后)的“瓦度数”小于或等于参照建筑的“瓦度数”,就可以判定设计建筑(调整后)为节能的公共建筑设计。论文参考。这个方法计算简便、快捷、准确,还可表格化,适用于各建筑设计单位的设计人员、审图工作者对公共建筑设计的节能设计判定,能够收到事半功倍的效果。

参考文献:

《保温材料在建筑墙体节能中的应用》

《民用建筑节能设计手册》

照明节能设计论文范文4

关键词:建筑电气工程;气节能设计;能设计;明节能设计

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。转贴于免费论文下载中心

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。(作者单位:南京新智劳务有限公司)

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).

照明节能设计论文范文5

关键词:采光;节能;设计;反光;遮阳;智能化;镜面材料

Abstract: in this paper, the daylighting of the modern architecture energy-saving design to a certain extent explored, the hope can through to the light of the intact, true to achieve the goal of energy saving.

Keywords: daylighting; Energy saving; Design; Reflective; Shade; Intelligent; Mirror material

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

建筑物的采光做的好,不仅能节能,而且为室内提供舒适、健康的光环境,是良好的室内环境不可缺少的重要部分。建筑能耗约占社会总能耗1/3,照明、采暖和空调能耗是建筑用能的主要内容。因此,我国建筑节能工作重点应该放在节能设计方面,重视采光、照明等多方面的影响。设计时应综合分析光、热环境的要求,体现采光节能一体化设计的“绿色”概念。

一、光、热环境中建筑节能设计的矛盾

太阳光辐射是建筑光、热环境的主要影响因素。节能设计中对太阳辐射能的利用是一把双刃剑,表现为两者在分区标准和设计要求两方面的矛盾。

(一)分区标准上的矛盾

建筑设计按“中国光气候分区图”划分的5个光气候分区指导天然采光设计;热工方面以“全国建筑热工设计分区图”为标准划分了5个热工分区;城市居住区规划设计则按“中国建筑气候区划图”将城市气候划分为2级区划系统作为日照间距控制的标准。光气候分区以照度为指标,热工分区与建筑气候分区则主要以度为指标。后两者的区划范围基本一致,但与光气候分区却差异较多,同一地区可能分属不同区划范围,具有不同设计要求。因此须综合考虑“光气候分区”和“建筑热工分区”,及“建筑气候区划”要求,制定完善的光气候分区标准和物理环境参数。

(二)节能设计要求的矛盾

采光节能要求建筑将天然光有效引入室内,满足视觉功能要求,从而节约照明用电,这就需要建筑布局时加大间距,减少对天然光的遮挡,并合理增加采光口的数量和大小。热工节能设计的要点是冬季将阳光引入建筑,提高室内温度;同时夏季需有效防止热辐射,减少空调制冷能耗,这就需要适当控制建筑门窗洞口大小,减少建筑体型变化。由此可见,采光节能和热工节能对建筑的不同要求势必会在设计时产生矛盾。因此,建筑节能设计应全面分析不同环境中的影响因素,找出最佳平衡点。

二、建筑采光节能设计的整体思维

整体思维是指对系统进行整体上的分析,通观全局,综合影响事物的各种相关因素,以求达到系统平衡的思维观。太阳能利用具有一体两面的特性,建筑节能设计不是一项单一性工程,不能为满足某一方面的节能设计而损害其它方面的要求。所以有必要采用系统整合的思维方式,提出合理的建筑节能设计方法。

(一)合理的节能分区标准

建筑节能设计综合考虑光、热环境,提出合理的节能分区标准是建筑节能设计的前提。为此,我们针对不同地域气候条件下建筑节能设计的物理环境要求,从采光节电、采暖降温节能出发,提出同一光气候区内不同的建筑采光设计二级分区标准体系。该标准在原有5个光气候分区作为一级指标基础上,提出包括16个详细分区的二级指标,并针对每个二级分区提出相应的节能设计要点。

(二)采光节能设计措施

在合理的节能分区标准指导下,建筑采光节能设计主要从整体规划布局,建筑体型优化,采光口设计及其材料选择,反光遮阳处理四方面来控制。

a、规划布局整体性

合理的朝向布局才能保证建筑适宜的光、热环境。我国地处北半球,保证日照建筑理应南向布局。从太阳热辐射分布看,南向布置冬季日照最多夏季热辐射最少,并且我国大部分地区夏季主导风为东南向。综合分析保温、隔热、日照和通风,南向布局利于冬季保温夏季防热的节能要求。但同时北向房间的采光节能也很重要,北向虽采光照度低,但照度均匀度好,通过在南向墙面设置高反射率的镜面材料将光线引入北向,可改善北面房间的采光照度,节约照明用电。为保证室内有足够日照,建筑规范综合考虑采光、通风、消防等要求规定了建筑规划布局的合理日照间距。根据不同设计分区,要求建筑之间的距离在大寒日或冬至日的有效日照时间段里,有足够的日照时数使阳光入射到建筑底层窗台面。一般来讲,日照间距容易满足,然而这并不就能保证日光能有效入射到室内,因为日光往往可能被窗外用于遮阳的植被挡住了。增加绿化能改善热环境,但绿树植被的布置一定要综合考虑采光的要求,以不能遮挡建筑日照采光为原则。

b、建筑体型优化

太阳对建筑外表面的辐射热和直射光极大地影响建筑室内光、热环境能耗,建筑体型优化是建筑节能设计的重要方面。建筑室内采光通过窗地比来控制,开窗面积大、窗地比大,采光越有利,而且从采光均匀性考虑,天窗比侧窗更好。但从热工角度看,屋顶是得热最多的部分,天窗对热工节能是不利的。因此,在不同地域气候环境下建筑外形开窗设计应具体分析处理。

建筑体型的长宽比大,得热多。南方夏季防热是节能的主要工作,建筑宜采用长宽比小(即小面宽大进深)的体型;北方节能以冬季保温为主,宜采用长宽比大(即大面宽小进深)的建筑体型。可从采光考虑,建筑进深越大光线越弱,因此建筑进深不宜过长,并尽可能减少横墙遮挡,以保证采光照度值和照度均匀度。所以确定建筑体型应兼顾光热环境节能要求,计算出最佳的长宽比值。

c、采光口设计及材料选择

采光口是个矛盾体,其沟通和隔绝作用同时并存,既提供采光日照又要防晒遮阳;既通风换气又要防风雨和烟尘。从综合节能角度分析,采光口的设计应在加强构件材料气密性基础上,根据不同区划标准计算其满足采光照度的节电量与夏季得热和冬季失热状态下的耗能量,确定不同地域环境中采光口的面积折中值,并合理布置采光口位置,保证室内自然通风。

与确定采光口面积大小同样重要的是窗玻璃材料对节能的影响,因为门窗能耗占建筑总能耗约1/2,是节能的薄弱环节。门窗玻璃材料的选择以多透光少传热为原则,建议南方炎热地区采用低辐射玻璃,北方地区采用中空双层玻璃。此外,还应加强新型玻璃材料如液晶调光玻璃、光致变色玻璃,以及新型采光方式如导光管技术、光导纤维技术等的应用,研制兼顾多功能的节能窗。

d、反光与遮阳措施

改善光热环境离不开节能设施的使用。为提高建筑内部采光照度可采用在窗顶部搁置水光板的方法将日光引入室内深处;在夏季为防阳光直射应在建筑不同方位采用相应的遮阳措施。采光节能整体策略要求将两者有机结合,在适宜部位设置兼顾遮阳作用的反光搁板,既防止太阳直射和眩光干扰,又能有效将光线漫反射到室内,提高照度均匀性。作为主要采光口的侧窗而言,高侧窗比低侧窗具有更好的照度均匀度。如果结合高侧窗顶部安装境面反射装置,使日光经一次反射入射到室内,甚至实现光电转换,就可在提高房间照度和均匀度同时避免日光直射,减少室内热辐射量,并提供空调用电能量。

(三)节能设计的智能化管理

建筑采光节能设计的整体思维不仅强调综合光、热环境的节能要求,还强调节能的适时可变性。由于建筑光热环境不仅随地域气候特点变化,而且随人们不同时段使用需求和周围环境的改变而变化,因此采光节能设计策略不是一种固定的单一模式,而必须考虑全寿命周期的变化,采用智能化管理方法实现适时自动调控。

基于虚拟现实技术(VR)和地理信息系统(GIS)的数字化技术为实现节电节能的智能化管理提供了可能性。在虚拟空间中,对建筑室内天然采光条件下的光、热环境进行虚拟仿真,使之能在不同时段和环境条件下进行身临其境的采光可视化展现和节能量化分析,以获得符合当地情况的最佳采光设计方案。

参考文献:

照明节能设计论文范文6

关键词:建筑;节能设计;能源危机;影响因素

建筑节能设计是新时代背景下建筑设计的趋势,也是实现建筑可持续发展的需要。一般情况下,建筑能源消耗包括施工过程中的能源消耗和使用过程中的能源消耗,对建筑物进行节能设计就是为了减少这两个过程中能源的消耗量。总的来说,建筑节能设计就是要求相关人员在设计的过程中对节能环保的问题进行考虑,通过不同的方式进行节能设计,以实现节能减排的效果。

1.建筑节能设计的意义以及发展现状

1.1建筑节能设计的意义

经济的不断发展和人口的增长,人们对能源的消耗量越来越多,地球上的能源正面临着严峻的形势。近年来,各国都提高了对能源的重视,并出台了相关政策呼吁人们为建设资源节约型和环境友好型社会做贡献。而发展节能建筑恰体现了节能的理念。通过进行建筑节能设计,可以降低建筑物的能源消耗,并且能够保护生态环境,减少各种建筑施工污染,可见发展节能建筑具有重要的意义。

1.2我国节能建筑发展现状

能源危机的加剧,促进了我国建筑行业中节能建筑的发展。而与西方发达国家相比,我国建筑节能设计起步比较晚,目前虽然已经在建筑节能设计方面取得了一些成果,但还远远落后于发达国家。对我国节能建筑发展进行调查,我们发现节能建筑的推广力度虽然已经增强,但是普及的效果仍然很小。近年来我国对节能建筑推广力度加强并出台了一系列政策,但是节能建筑普及区域很小,仅仅在一些发达城市出现了一批节能建筑,从建筑总量上来看,高耗能建筑仍占很大比例。

2.影响建筑节能设计的因素分析

2.1气候因素的影响

我国国土面积辽阔,南北方气候差异较大,这对建筑物节能设计带来一定的影响。以成都为例,作为典型的南方城市,一年内的气候相差很小,需要开空调的时间只有三到四个月。而在北方大部分地区,冬暖夏凉这样的气候条件,导致北方夏天使用空调消耗的能源以及冬天供暖消耗的能源数量极大。因此,很多开发商对南方地区使用高成本的节能型建筑材料的必要性产生质疑,他们认为北方地区更适合于节能建筑的发展,导致我国节能建筑发展不平衡,这种想法是不对的。

2.2自然因素的影响

自然条件如自然光、风能对建筑物的节能设计有很大的影响,如果能够很好地结合自然因素进行设计,将会促进建筑物的节能。但是在科学技术发达的今天,结合自然因素进行建筑设计已经被很多人忽略,许多设计师过于依赖空调、照明等技术,放弃了传统的房屋构造中所创造的良好通风、采光环境等经验。对此,设计师们应该重视自然因素对建筑节能设计的影响,在节能设计的过程中结合自然因素,例如在设计窗户部分时结合自然光、自然风进行设计,将有利于室内的采光和通风,其中自然光的应用在一定程度上减少了照明设备的使用,实现了能源的节约。

2.3节能材料的影响

建筑设计是一项创造性思维工作,因此建筑物节能设计的最终成果需要通过建筑物来实现,节能材料的应用在很大程度上决定了建筑物的节能性。因此,需要做好建筑物节能设计,必须要有节能材料作为后盾。但是目前我国节能材料的发展仍存在一些问题,严重阻碍了建筑节能设计的发展。首先,现阶段我国多数新型建材企业的竞争主要集中在中低端产品上,技术含量较高的节能建材比较少,高端节能建材领域竞争并不激烈,这是我国节能材料发展缓慢。其次,我国虽然已经研制出一批技术含量高的节能材料,但是成本过高,大多数消费者都难以接受,开发商对新型节能建筑材料的开发热情不高,某种程度上造成新型节能建材发展的恶性循环。

2.4节能技术的影响

建筑节能设计离不开节能技术的支持,设计者在设计过程中可以采用一些节能技术,实现建筑节能的目标。但是目前我国节能技术发展远远落后于发达国家,在很大程度上影响着建筑技能设计的发展,目前,我国节能建筑科技面临的现状是技术被长期锁在抽屉里外界无人知晓,只作为学术论文使用,没有发挥出其应有的社会价值。这方面包括通风技术、遮阳技术、太阳能技术、中水系统技术、建筑设备技术、新能源技术等等,这些新的建筑节能科技成果,在市场上的应用少得可怜。

2.5经济因素的影响

建筑物进行节能设计,涉及到多个方面,例如节能材料的使用、节能工艺的应用等。首先,与传统的节能材料相比,节能材料的造价相对较高。其次,与传统的建筑施工工艺相比,建造节能建筑要求较高,建筑设计从围护的结构、设计的角度、施工的角度、计算达到的系数等要比一般普通建筑复杂,需采用新材料,如多孔空心砖、保温砂浆等,施工要求高。以上因素,导致节能建筑物的造价较普通建筑物高。

2.6开放商的限制带来的影响

很多情况下,设计单位会受到开发商的限制,会以其他手段来钻节能标准的空子。建筑节能设计一般遵循两种设计途径:一是按照成都地区的各种节能规范标准执行;二是若规范中的某一条或几条标准不能满足节能要求,会利用另一种方法进行权衡判定,利用建筑能耗来判定其节能合格与否,只要设计建筑的总能耗小于判定的对象建筑,那就能够符合标准的判定。但在这种情况下,就很容易对某一项或几项不满足要求的规定进行剔除,导致某些材料或构件不做甚至少做,以减少开发商的投资。

3.我国建筑节能设计的发展趋势

相关资料表明,近十多年来我国建筑节能设计工作得到长足发展,据不完全统计,全国城镇累计建成节能建筑面积3.2亿平方米,节约标准煤1094万吨,减排二氧化碳2326万吨。并预计到2020年,使全社会建筑的总能耗能够达到节能65%的总目标。从这组数字中,我们看到了建筑节能的美好愿景,正如建设部部长汪光熹所说,“建筑节能,希望大于困难”。综上所述,我国建筑物节能设计的发展趋势是希望大于困难。但我们需要记住,这种希望并不是决策者的一厢情愿,建筑节能作为一项大工程,需要各方面人员的共同努力才可以实现。路正长,但我们正在路上。

结语:节能建筑的发展,符合我国可持续发展国情的需要,对我国建设资源节约型、环境友好型社会具有推动作用。提高建筑节能设计,才能降低能源消耗,加大对节能环保能源的利用,才能实现房屋建筑的节能环保设计,促进建筑行业节能环保的发展。目前影响我国建筑节能设计的因素很多,这些因素在一定程度上制约着节能建筑的发展,相关工作人员需要进行不断探索,降低这些因素的影响,为我国建筑节能设计的发展做贡献。

参考文献:

[1]张瑞文.高层建筑节能设计研究[J].建设科技,2011.