摘要:隨著我國的經濟社會發展,能源消耗及環境保護已經被國家和人民所重視。中國的建筑消耗占全國約30%的能源。供暖、照明和空調是建筑能源消耗的前三項。其中照明消耗占全國電力消耗的12%。本文從設計分析節能方法,已追求更低的照明消耗。
Abstract: along with China's economic and social development, energy consumption and environmental protection have been countries and people's attention. Chinese building consumption accounts for the about 30% of the energy. Heating, lighting and air conditioning is building energy consumption in the top three. In which the illumination consumption accounts for the electric power consumption by 12%. This paper, from the analysis of energy saving design method, has for more low lighting consumption.
中圖分類號:J914文獻標識碼:A 文章編號:
1 前言:能源消耗與全球氣候變暖
全球溫室效應與相關氣體排放:
\\(1\\) 本世紀,全球平均氣溫可能升高 1.1 ? 6.4 攝氏度,海平面上升18-
59厘米。
\\(2\\) 由人類耗能活動所產生的二氧化碳等溫室氣體“非??赡堋笔菍е氯?
氣溫上升的主要原因。
\\(3\\)全球溫室氣體排放量從1970年到2004年之間增加70%,地球大氣層中
聚集的二氧化碳已超過過去65萬年中的自然水平。
\\(4\\) 如果氣溫上升1.5攝氏度,全球20%到30%的動植物將面臨滅絕;如果
氣溫上升3.5攝氏度,40%到70%的物種將面臨滅絕。
\\(5\\) 全世界都將受到氣候變化的影響,而受沖擊最強烈的是發展中國家:
最早在2020年,7500萬至2.5億非洲居民將陷入缺水困境;亞洲人口超
百萬的大城市極有可能遭遇海平面上升帶來的洪澇災害;歐洲人將目睹
大量物種滅絕;北美人將經歷時間更長、溫度更高的熱浪天氣。\\(如圖一所示\\)
2我國的節能措施:
將節約能源和更高效使用能源作為十一五計劃的主要目標之一。
在該計劃中,節約能源擺在了優先次序的前列,作為政府工作的首要
任務之一。
\\(1\\) 目標:從2006年到2010年,單位GDP的能源消耗降低20%。
\\(2\\) 能源戰略的基本內容:堅持節約優先、立足國內、多元發展、 保護環
境,加強國際互利合作,努力構筑穩定、經濟、清潔的能源供應系。
\\(3\\)《綠色建筑評價標準》于2006年6月1日起實施,是我國第一部從住宅和
公共建筑全壽命周期出發,多目標、多層次,對綠色建筑進行綜合性
評價的推薦性國家標準。
\\(4\\)《建筑節能工程質量驗收規范》自2007年10月1日起,在全國范圍內強
制實施,首次把建筑節能工程明確規定為一項分部工程,規定建筑工
程若節能不符合規范,就不能通過驗收。
3通過合理設計達到工業照明節能
3.1工業照明的節能環保與綠色照明
\\(1\\)開源節流
煤價成倍增長,要保持穩定的經濟效益,“節流”任重道遠。使用高效的節能光源,例如用250W的金鹵燈替代400W的水銀汞燈,每盞燈就能減少能耗150W。
\\(2\\)保護環境
照明效率提高,能耗就會減少,空氣污染就會降低,二氧化硫、一氧化氮、二氧化碳等廢氣排放量也會相應減少,空氣質量相應提高,有利于改善廠區的生產環境。
\\(3\\)成本控制
照明的成本包含:購買成本,能源成本和維護成本。在投入第一次購買成本以后,使用高效長壽的節能照明方案,會大大降低日后的能耗和維修、替換費用,就會因此減少了維護人力,事半功倍。
\\(4\\)提高生產率
節能照明產品的一個顯著特點是照度高,同樣空間內使用相同數量的照明設備,節能照明的亮度明顯高于常規照明產品。相應的,工人視覺注意力和工作效率都將提高。長效的節能照明,還可減少因照明維修而停止生產的幾率,使生產得以穩定延續。
4 照明設計提升節能照明
照明設計與節能的最終目的:照明設計就是用最小的能源消耗達到最優質的照明效果, 如最少的燈具, 最適合的光源等。
根據空間的大小, 明暗, 形狀等特征,用戶對照明需求的差異等因素,從不同的光源、燈具、鎮流器等部件的特性和使用范圍出發,進行科學合理的設計和布局,制定完善的組合方案,提升節能照明的水平。
即使在同樣的空間內,因為活動內容不同,對照明質量的需求也不盡相同。因此,從照明設計的角度出發,所提出的解決方案也會不一樣。
圖一 同一空間不同工作方式的照明設計
5 量身定制照明方案,貼合一線需求
5.1一般照明:
一般照明是需要為照明整個工作面或整個場地而設置的照明。通常,一般照明都在前期廠房設計修建或改造時,進行整體的考慮,符合國標要求,利于以后的生產和維護。一般照明須在保證工人安全的前提下,為工人在作業面上正確操作各種設備,觀察儀器儀表,幫助工人順利完成作業,因此,首先照度水平要遵守國標要求。 一般照明還要求均勻度一致,同時,一般照明的布局還要考慮到對自然光的利用。工業生產車間的照明眩光等級(UGR)要求一般在16-25之間。適當的眩光防護可以使車間的光照舒適,工人不易產生疲勞感,提高工作效率。
5 .2局部照明:
工業廠房內部圍繞設備,檢修平臺和操作平臺結構排布錯綜復雜。因此,為了滿足操作和維護的照明需求,需要在工位上安裝各種形式的局部重點照明。相比一般照明對照度和眩光等級的要求,局部照明的標準更高,這是由局部照明的工作性質決定的。
充足的照度可以使工人降低失誤,減少隱患,提高效率。
在檢測、驗收、分類等作業面,國標要求的眩光等級低于22,是為了防止工人產生視疲勞,影響操作。在精細實驗室、主控室等區域,眩光等級要求低于19。
在上述區域要求操作人員能夠準確地辨清復雜的儀表按鈕,并能快速做出判斷,對照明的顯色性(Ra)要求較高,通常要求在80以上。
重點照明還要注意盡量消除操作平臺上投影以及管道和設備留下的陰影。這些投影會對設備檢測維修及人工操作帶來視覺上的干擾。\\(如圖三\\)有些工作場所不能只使用局部照明,必須配合基礎照明一起使用。一般照明和局部的重點照明共同組合的照明稱為混合照明。\\(如圖四\\)
合理的利用混合照明可獲得最佳的照明效果,提高照明效率,節省投資。對于特殊區域的照明,采用有別于一般照明的混合照明往往事半功倍。
圖一 消除平臺陰影設計
一個較高的倉庫,既可以安裝金鹵燈也可以安裝高照型熒光燈照明需求為100LUX,按照通常的做法在通道上方安裝金屬鹵化物燈具進行直接照明,但是如果客戶有保障需求的話還是建議使用高照型熒光燈,下面對這個小例子進行模擬
下面為模擬計算圖\\(DAILUX計算圖\\)左圖250W金屬鹵化物燈具 右圖4*54W燈具
金鹵燈系統功率約1700W 熒光燈系統功率約1800W
這樣看在效果基本類似的情況下\\(高照型燈具底部稍低 中部稍高\\),而且如果金鹵燈一盞出現問題,直接影響4-5米操作空間,但是如果熒光燈出現一個管的問題,還有3只燈管可以正常工作,這樣就增加了系統的可靠性 . 并且考慮到功率因數,光衰等綜合因素我們還是建議使用高照型熒光燈.
每個照明應用的理想方案都必須基于眾多因素的綜合考慮:被照物體、最適合的光源技術、環境限制、安裝及維修的便利性等. 在照明實際應用當中,由于場地、環境、工種等等情況的不同,對照明的要求也各不相同.這就需要我們根據以上各個問題,為客戶制定最可靠,最節能,最適合工作環境的照明方案.
總而言之, 要將光源、燈具、電器、控制系統形成系統效應,并與應用環境渾然一體,照明設計在其中起到了關鍵的橋梁作用。
參考文獻:
1.聯合國氣候變化委員會評估報告
2.建筑節能工程質量驗收規范
3.國家統計局
4.中國照明協會
5.GB50034-2004
注:文章內所有公式及圖表請用PDF形式查看。