建筑電氣節(jié)能在城市亮化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

劉柳玲

摘 要： 新時(shí)期城市亮化是體現(xiàn)城市景觀設(shè)計(jì)的主題， 發(fā)展城市夜空里的“燈光文化”則是城市亮化設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)。由于城市生活的節(jié)奏變幻， 晝夜運(yùn)轉(zhuǎn)的格調(diào)使得城市“燈光文化”因此產(chǎn)生。然而這一“燈光文化”對(duì)電力的需求是十分巨大的，這就要求城市建造者在注重美觀的同時(shí)也要關(guān)注能源的節(jié)約。

關(guān)鍵詞：建筑電氣節(jié)能;城市;亮化設(shè)計(jì)

引言：現(xiàn)代城市功能的多元化， 都市人生活素質(zhì)的提高， 科技發(fā)展的廣闊前景， 美麗都市夜空下， 這種“ 燈光文化” 就產(chǎn)生了。而此時(shí)，能源節(jié)能又成為了是一個(gè)不可忽視的重要問題，新世紀(jì)都市正朝著晝夜運(yùn)轉(zhuǎn)的方向發(fā)展， 市井中人不再遵循：“舊出而作， 日落而息” 的生活模式。一天的忙碌終于有了空閑，是廣場(chǎng)休閑散步， 還是步行街購(gòu)物?？偠灾?， 這種燈光下的活動(dòng)，成了調(diào)節(jié)都市人生活的主題曲。為了應(yīng)對(duì)能源供應(yīng)不能持續(xù)滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的狀況，我國(guó)已把節(jié)能減排作為重要的大事列入對(duì)各級(jí)政府的考核要求。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使電能利用得到了大幅的提高，但我們更應(yīng)該注意并認(rèn)識(shí)到由此而產(chǎn)生的相應(yīng)問題。

一、“ 燈光文化”的建設(shè)現(xiàn)狀

近年來，全國(guó)各地的城市燈光夜景建設(shè)的成就是明顯的、發(fā)展是快速的，這是主流應(yīng)該予以肯定。但是，正由于在普遍落后面貌的基礎(chǔ)上突然遍地開花大干快上，現(xiàn)此同時(shí)在各地城市燈光夜景建設(shè)大發(fā)展潮流中已出現(xiàn)種種誤解或考慮不周之處，值得我們現(xiàn)在就必須予以重視并提出適當(dāng)?shù)摹邦A(yù)警”和必要的措施。這樣做看起來似乎有點(diǎn)“潑冷水”之嫌，實(shí)際上確實(shí)是我國(guó)城市燈光夜景建設(shè)事業(yè)可持續(xù)發(fā)展所必需的。

當(dāng)前， 我國(guó)大多數(shù)城區(qū)， 尤其是中小城區(qū)， 尚未形成良好燈光環(huán)境， 詳細(xì)分析我國(guó)當(dāng)前城市夜空的建設(shè)， 主要表現(xiàn)在兩方面。第一、客觀方面， 即就城市物質(zhì)環(huán)境建設(shè)和技術(shù)手段而言、處在單體局部照明和亮化階段， 基本表現(xiàn)為夜晚的天空下， 或黑或暗， 或強(qiáng)光耀眼， 或喧鬧一片，或雜亂，或稀散有些城市新城區(qū)過渡的鋪張浪費(fèi)老城區(qū)“孤獨(dú)難耐” 無人間津， 城郊邊區(qū)有甚似“風(fēng)燭殘年”。無鮮明的城區(qū)“夜空文化”特色，有些城市草率的大搞夜景規(guī)劃或亮化設(shè)計(jì)，沒有充分考慮自己的特性、文化、歷史、資源，基本表現(xiàn)為或盲目崇洋千城一面， 或沒有恰當(dāng)?shù)摹拔幕ㄎ弧保?或過于嫵媚或過于冷淡， 缺乏協(xié)調(diào)不論不類。各照明手段單一和光源方式矛盾重重， 概括起來基本為建筑照明，交通照明，庭院樓宇內(nèi)透光及廣告亮化等光源點(diǎn)， 各自為政， 競(jìng)相紛爭(zhēng)， 缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和協(xié)調(diào)組織。不僅造成一定的能源浪費(fèi)， 還存有諸多的安全隱患。

二、建筑電氣設(shè)計(jì)中的建筑節(jié)能措施

1.1 建筑物照明部分的節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑照明的需求比較大，基本上建筑物的各個(gè)角落都需要照明，所以照明能耗也是建筑電氣的一大能耗之一，也是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的重要部分。我國(guó)照明用電量約占總發(fā)電量的10%左右，而建筑照明用電占建筑耗電的20%～30%，且現(xiàn)有照明裝置以低效照明為主，節(jié)電潛力巨大。實(shí)施照明節(jié)能，一是選擇高效光源。光源的效率與電力消耗最為密切，常用各類光源中高壓鈉燈的光效為最高，而熒光燈和金屬鹵化物燈次之，高壓汞燈不高，白熾燈為最低。二是充分利用天然光源建筑物盡量利用自然采光，靠近室外部分的建筑面積，應(yīng)將門窗開大，采用透光率較好的玻璃門窗，以達(dá)到充分利用自然光的目的。三是充分利用間接光源。采用提高室內(nèi)反射面的反射光量來提高照度，可以利用墻面、頂棚、地面的反射來增加照度，如設(shè)置全反射的鏡面，采用反射系數(shù)高的墻面裝飾材料，使用這些反射面成為間接光源，提高電能的利用率。四是采用合理的控制方式。對(duì)于手動(dòng)控制，可適當(dāng)增加照明開關(guān)點(diǎn)，以達(dá)到分區(qū)控制燈光的目的。建筑照明的節(jié)能設(shè)計(jì)著手點(diǎn)包括很多，其中主要的且經(jīng)濟(jì)可行的設(shè)計(jì)如下：

①需嚴(yán)格遵循建筑物的照度標(biāo)準(zhǔn)，不同的建筑物根據(jù)其實(shí)際情況參照相應(yīng)的建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，選取最合適的設(shè)計(jì)和施工方案，并且對(duì)于那些照度要求較高的地方，設(shè)計(jì)混合的照明的方式，滿足重要部分的照度需求，對(duì)于其它不需要較高照度的地方，可減少不必要的能源消耗。

②節(jié)能照明燈具的選擇。在建筑物中選用效率較高的節(jié)能燈具作為光源，例如T5或T8的直觀熒光燈或者是功率較小的陶瓷金屬鹵化物燈等。

③應(yīng)根據(jù)建筑物的不同使用功能，合理選擇燈具。且燈具通常情況下是選用那些易于清潔且更換方便的。

④設(shè)計(jì)中應(yīng)充分利用自然光源，減少不必要的能源消耗。這也是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中很重要的一點(diǎn)，最大限度的使用自然光源可以大幅度的提高能源的經(jīng)濟(jì)效益。不僅如此，在節(jié)能的同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了環(huán)保的特點(diǎn)。

⑤合理利用周邊照明環(huán)境?？山Y(jié)合光學(xué)原理和建筑物的實(shí)際情況進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。例如，顏色比較淺且表面光滑的墻體，其光的反射率是很高的，可利用這個(gè)特點(diǎn)減少室內(nèi)照明強(qiáng)度，從而減小能源消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

2.2充分利用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)

太陽能是取之不盡用之不竭的可再生清潔新型能源。太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括太陽能電池板、控制器、蓄電池和逆變器。在能源日益短缺的今天，充分利用太陽能是一條前景廣闊的道路，它可緩解目前的能源危機(jī)。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)尚沒有得到普遍的應(yīng)用，目前的應(yīng)用范圍還相對(duì)較小，主要用于部分建筑物的用電設(shè)備上、環(huán)境照明、道路照明以及體育場(chǎng)照明等。在對(duì)太陽能發(fā)電系統(tǒng)的進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要考慮一下幾個(gè)因素：

①用電負(fù)荷的性質(zhì)以及用電的大小和每天多需要的時(shí)間，從這三個(gè)方面選擇最合適的設(shè)計(jì)方案，減少不必要的能源消耗。

②系統(tǒng)輸出時(shí)，電壓的等級(jí)設(shè)計(jì)。

③保證在陰雨天氣情況下，系統(tǒng)處于正常的持續(xù)的工作。

④建筑所在地的日照時(shí)間和日照強(qiáng)度。

2.3建筑物的供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)方案必須合理可行，且不能影響用戶的正常使用。

①首先保證用電負(fù)荷的計(jì)算準(zhǔn)確可靠，并符合實(shí)際情況，選用具有合適的負(fù)載率的變壓器，目的是為了降低在電壓器的容量從而降低其所消耗的能量，此外，變壓器選用合理還能延長(zhǎng)其壽命。

②運(yùn)用集中式以及分散式的方案進(jìn)行無功補(bǔ)償，在一定程度上提高低壓側(cè)功率的因數(shù)，使其處于高于0.9的工作狀態(tài)，目的是為了將變壓器的損耗和發(fā)生在能源傳輸線路上的損耗降低至最小。

③對(duì)配電系統(tǒng)的位置的選擇。保證高壓盡可能的深入用電負(fù)荷中心，目的是減少了在線路上損耗的電能，同時(shí)也節(jié)省了傳輸電線。

④對(duì)于非線性的用電設(shè)備，設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)其進(jìn)行控制，促使它們?cè)诠ぷ鳡顟B(tài)下產(chǎn)生的高次諧波合理化。

⑤對(duì)用電高峰期和低谷期采取措施，控制能量，減少不必要的能源的損耗。

三、結(jié)束語：

呼吁重視城市燈光夜景建設(shè)應(yīng)非常重視節(jié)能、環(huán)境、生態(tài)問題不是杞人憂天，確實(shí)已到了不得不重視的地步。古語說：“久入芝蘭之室不聞其香”，城市燈光夜景建設(shè)不是越多越好、越亮越花哨就越有水平！ 把城市燈光夜景建設(shè)與節(jié)能、環(huán)境、生態(tài)問題的關(guān)系和影響作為核心問題放在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造者面前，以期引起鄭重關(guān)切。在能源危機(jī)日益凸顯的今天，節(jié)能降耗更是勢(shì)在必行，它也符合世界可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，作為能源一大消耗的建筑，其節(jié)能設(shè)計(jì)也愈發(fā)重要。

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