办公楼电气照明设计中的节能问题

办公楼电气照明设计中的节能问题

《建筑照明设计节能方案》颁布随着社会经济的发展，能源短缺现象日益严重。在满足建筑功能要求的前提下，减少能源消耗，提高能源利用率逐步增加。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、高效照明实现设计《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照明、照明总要求确定方案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<3300的暖色调灯具。(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《生活照明》5.2.2条,其他类型建筑的照明等级标准国外城市照明效率评价表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工作位置正前方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灯具的压过方式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。1.5照明电源线路的节能技术在照明配电系统设计时,除满足《低压配电设计规范》外,在节能方面主要考虑的节能问题是:照明电源线路尽可能采用三相供电,以减少电压损失,并应尽量使三相照明负荷平衡,以免影响光源的发光效率。末端照明配电箱的出线回路也应尽可能三相平衡,最大最小相的负荷电流差不宜超过30%。2、办公舒适性、生活办公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灯具布置方式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开敞办公区域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与功率密度值的关系。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,考虑到灯具照度均匀度,N取6,计算照度值:计算功率密度:<11W/m2(标准功率密度LPD标准)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。3.3开敞办公区域的照明控制方式根据办公楼自身特点对照明系统进行分散、集中、手动、自动、经济实用、合理有效的控制,是实现照明艺术性和舒适性的有效手段,也是办公楼照明节能设计的关键所在。照明控制方式按其实现方式可分为传统照明控制、基于DDC的自动照明控制和智能照明控制。智能照明控制系统从组成方式上看主要有总线型、电力线载波型、无线网络型等。如市场上的i-bus总线、DALI总线、邦奇Dynet总线、奇胜的c-bus总线以及X-10的电力线载波协议等。3、对照明节能设计注意的问题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