照明節能改造范文

時間:2023-03-19 14:08:50

導語:如何才能寫好一篇照明節能改造,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

照明節能改造

篇1

關鍵詞:道路照明Cosmo照明系統節能

中圖分類號:TE08文獻標識碼: A 文章編號:

1.烏魯木齊道路照明現狀

烏魯木齊是新疆維吾爾族自治區的首府,是全疆政治、經濟、文化的中心,中國西部對外開放的重要門戶,新歐亞大陸橋中國西段的橋頭堡,地處亞洲大陸地理中心,是歐亞大陸中部重要的都市。截至2011年底,全市共擁有道路照明路燈94685盞,均為高壓鈉燈。其中,400W 13614盞、250W 310714盞、150W 50000盞,耗電總功率約為24856 KW。

目前,全市有相當一部分使用中的高壓鈉燈因運行年限較長,光衰嚴重,且由于燈具的密封性差,造成大量灰塵進入燈腔,燈具老化嚴重,透光性差,實際照度已遠達不到國家道路照明標準的要求。另一方面,由于燈具老化正在不斷地增加能耗,電源線路負荷過大,電壓壓降大,增加了燈具的故障率,造成了很大的能源以及人力物力的浪費。

2.烏魯木齊道路照明節能改造的必要性

2.1道路照明節能改造是照明技術發展的必然趨勢

從世界范圍來看,道路照明光源的發展經歷了四個時代。第一代是愛迪生發明的白熾燈,是人類從漫長的火光照明時代進入了電氣照明時代;第二代是始于上世紀40年代的熒光燈和低壓鈉燈,都是低氣壓放電燈,尺寸大,配光差,光效一般或光譜單一;第三代是始于60年代的高壓汞燈和高壓鈉燈,具有較好的光效和配光性能,長時期內都是道路照明的主角,其間,金鹵燈只是少量地用在一些特殊場合,主要受限于其光效、壽命、穩定性等因素;第四代是近年來發展較快的以無極燈、LED、Cosmo(納米陶瓷)等新型光源為代表的節能產品,將取代傳統照明光源,角逐綠色照明市場。

2.2道路照明節能改造是節能環保的客觀要求

住房和城鄉建設部的《“十二五”城市綠色照明規劃綱要》明確提出要推廣高效照明產品,加快城市照明節能改造,以2010年年底為基數,到“十二五”期末城市照明節電率達到15%。

2.3道路照明節能改造是照明設施總量迅猛增長的現實需要

隨著城市建設步伐的加速,烏魯木齊市道路照明設施逐年迅猛增長,而財政撥付的維護資金遠遠無法滿足設施總量增長的需求。與此同時,專業技術人員和機械設備相對匱乏,而現有燈具故障率較高,現行的道路照明運行管理模式遭遇發展瓶頸。

3.烏魯木齊道路照明節能改造探析

3.1節能改造的原則

(1)達到《城市道路照明設計標準》( CJJ 45-2006),節能不減亮。

(2)奉行綠色照明理念,選用高光效、長壽命、低耗能光源,減少照明燈具生命周期內的污染物排放,節約能源,提供舒適、愉悅、安全的高品質照明環境。

(3)爭取經濟效益、社會效益、環境效益最大化。

3.2光源的選取

目前具有競爭力的第四代光源主要有無極燈、LED、Cosmo(納米陶瓷)等新型光源。無極燈主要適用于工廠車間、學校教室、圖書館、溫室蔬菜植物棚、禮堂大廳、會議室、大型商場天花板、很高的廠房、運動場、隧道、交通復雜地帶、地鐵站、火車店危險地域或照明下水燈、城市亮化泛光照明、景觀綠化照明等場所。本文作者在《LED光源在城市綠色照明工程中的應用》一文中經過論述得出,目前LED光源尚不適用于城市道路照明,而是較多地應用于景觀照明。因此,本文重點介紹Cosmo照明系統在烏魯木齊市道路照明節能改造中的應用。

Cosmo照明系統又稱為納米陶瓷高效節能路燈,是結合納米光學技術及Cosmo高效光源和專用智能控制電源開發的新一代綠色節能路燈,比普通高壓鈉燈節能60%以上,比LED路燈節能10%以上,可完全替換現在全系列普通高壓鈉燈產品。其特點如下:

(1)光源

Cosmo光效達118 lm/w,色溫為2800K,光色為暖白光,顯色性達到85%,有良好的透霧性,和相同功率的普通高壓鈉燈相比,亮度提高40%以上,可顯著提高舒適度。Cosmo光源壽命長達30000小時以上,壽命期內光衰小。

(2)反光

納米反光器為高溫多層真空納米材質,加上合理的光學設計,光利用率高,反光率可達95%以上;獨特的無暗區光學設計,照射面為矩形,比傳統路燈的照射范圍廣且均勻。

(3)智能控制器

突出的三段光設計可人性化自動調解功率,前5小時正常點燈,后半夜則降低輸出功率。根據目前在烏魯木齊市調查證明,當凌晨1點過后,人少照度高,適當降低照明功率40%左右,對正常照明影響甚微。三段式調光功能,在前半夜人多車多時照度100%供應,而下半夜照度降低以60%供應,可達到60%以上最大節電效果。廣泛適用于快速路、城市道路等的節能改造。

(4)燈具

納米陶瓷高效節能路燈具耐候性,工作環境溫度在-40℃—+50℃;有很好的密封設計,保證燈具長期高效照明。

3.3節能改造方案

將Cosmo照明系統替換原有的傳統光源高壓鈉燈,詳見表1。

表1 Cosmo照明系統替換高壓鈉燈數據統計

將210WCosmo燈具與400W高壓鈉燈進行性能比較,詳見表2。

表2210 W Cosmo照明系統與400W高壓鈉燈特性對比

經對比分析可見,Cosmo系統在穩定性、節能性、顯色性等諸多方面的優勢顯著。

3.4節電效果分析

(1)現有高壓鈉燈總功率

400W高壓鈉燈實際功率480W,共13614盞;250W高壓鈉燈實際功率300W,共31071盞;150W高壓鈉燈實際功率180W,50000盞。經計算,總運行功率為24856kW。

(2)Cosmo照明系統總功率

210WCosmo燈調光實際平均功率182W,共13614盞;150WCosmo燈調光實際平均功率120W,共31071盞;90WCosmo燈調光實際平均功率68W,共50000盞。經計算,總運行功率為9606 kW。

(3)節電率

節電率=(24856kW-9606 kW)/24856 kW=61.3%

由此可見,由Cosmo照明系統替代現有高壓鈉燈節能效果顯著。

3.5運行模式

篇2

關鍵詞:地鐵車廂LED照明、LED照明改造、LED功率照度測量、LED節能預測分析

中圖分類號:X731文獻標識碼: A

1.地鐵車輛車廂LED照明的發展

近幾年來,隨著LED制造工藝的不斷進步、新材料的開發應用及超高亮度白光LED的出現,LED發光半導體平面光源由于符合低碳、綠色和環保的社會發展的重要需求,正以飛快的速度拓展其應用范圍,已經成為當今照明發展的最大的趨勢,因其環保節能及光線柔和等顯著特點,被開始廣泛應用于高速鐵路、地鐵、輕軌等項目車輛客室照明。

LED的全稱Light Emitting Diode,即發光二極管,是一種半導體固體發光器件,它是利用固體半導體芯片作為發光材料,當兩端加上正向電壓,半導體中的載流子發生復合引起光子發射而產生光。 2008年香港地鐵在全球最先引入LED光源作為地鐵車輛車廂內部照明,由此拉開了地鐵照明LED時代的序幕。同期由溫州蘭譜公司生產的深圳地鐵3號線客室照明燈具,亦全部采用LED照明交付使用,截至目前,北京地鐵、上海地鐵、天津地鐵、深圳地鐵、重慶地鐵、杭州地鐵、寧波地鐵、蘇州地鐵及國外沙特地鐵、馬來西亞動車、土爾其薩姆松項目等多個項目也相繼采用LED光源作為車廂照明。

2.地鐵車輛車廂熒光燈照明與改造LED照明的介紹

地鐵地下隧道段環境中無法應用自然光,運營時段必須全部采用人工照明,累積下來也是一筆巨大的能耗數據,LED光源以期高效節能、無毒環保、靈活可控、光線柔和及衰減緩慢等優點迅速崛起,在城市軌道交通行業越來越受到關注。目前地鐵車輛車廂熒光燈管和LED光源都能通過燈罩進行均勻性處理,不會有眩光,但熒光燈管需要通過燈座來固定,兩燈座間會有陰影,而且很難消除,LED光源能保證整輛車全亮不產生暗區,還可以通過調整LED驅動器的功率實現調光的功能,舒適性更佳,這是熒光燈無法實現的。

(1) 天津1號線既有客室熒光燈具介紹

a. 布局:天津1號線客室熒光燈照明裝置為兩側縱向布置的熒光燈燈具,兩排燈帶由三條獨立的照明電路組成,即兩條正常照明電路(AC220V兩側)和一條緊急照明電路(DC110V每側門區1、5及4、8門),緊急照明在正常情況也用于正常照明。

T/M車燈具布局圖:

b. 光源:熒光燈具光源采用T8型熒光燈管,分為40W、30W、20W三種,熒光燈管的使用壽命約50000小時。每支燈管配置有一個電子鎮流器,即單燈供電。

燈具類型 客室燈具 燈具電源

c.燈具:燈具由燈體、燈罩、燈座、熒光燈管、電子鎮流器組裝而成。燈體采用鋁合金擠制型材,燈罩采用鋁合金型材與聚碳酸脂型材粘接加螺栓固定而成,燈罩整體一邊與燈體卡接,一邊由2個螺栓固定在燈體上,檢修方便且牢固可靠,燈罩采用聚碳酸酯(PC2000),該材質有良好的擠壓性能,材質中含有紫外線穩定劑,有良好的阻燃性,新造燈罩板透光率約60%。

熒光燈管固定于燈座,燈座固定于鋁型材燈體上。燈管點亮后,由于兩熒光燈管中間留有間距,在燈罩正面觀察有50~60mm的暗區沒有被照亮。檢修電子鎮流器:打開燈罩取下熒光燈管,打開鎮流器安裝板,更換鎮流器。

d. 供電電壓:正常照明:AC220V(AC154-286V)

應急照明:DC110V(DC77-137.5V)

e. 平均照度:正常照明的照度:在客室內距地板面800mm 處>250 Lux

緊急照明的照度:在客室內距地板面1m處≥30Lux

(2) 天津1號線改造車LED燈具介紹

a. 燈具改造:拆下原型車燈具上的燈管、燈座,并拆下一端的燈角線。燈體兩端靠近車體中心側分別鉆2-φ7.1孔,同時拉鉚M5螺母,安裝LED燈條,將LED燈條用4-M5螺釘安裝到原型車燈體上,根據接線圖連接輸出電源線連接驅動器。LED模塊安裝后,兩模塊間僅留4mm間隙,以保證燈罩接縫處無暗區。正常照明時,燈罩表面光線均勻,無眩光、暗區,整體美觀性好。

圖:三面發光LED燈條模塊

b. 電源改造:拆下原車的電子鎮流器,安裝LED匹配的電子驅動器(DC35V輸出),2根輸入線AC220V/DC110V分別對應接入車上接線端子排,2根輸出線接入LED燈端子給LED光源板提供穩定的DC35V電源。

驅動器分為可調光驅動器和非調光驅動器,調光驅動器共分為4個檔位,當隨著使用年限的增加LED會出現一定的光衰及燈罩的透光率會降低,這時可通過調節驅動器的拔碼開關進行調節輸出功率,以滿足客室的照度,約3年調節一個檔位(10%-20%)。

3.客室LED照明燈具的節能

客室照明燈具的全壽命成本(LCC),分為使用成本(采購成本)和維護成本(運營成本)。采購成本都是一次性的,具體根據項目的要求進行計算。至于維護成本,就牽涉到燈具的功率和壽命。

(1)LED燈與熒光燈能耗對比(相同照度)

(2) 壽命及維護成本計算

目前,熒光燈管品牌供應商飛利浦、歐司朗對其T8燈管的標稱壽命為5000-8000H,。LED廠家如美國流明、美國GREE、韓國三星公司所標稱的壽命均為50000H。

維護成本就以光源的維修來進行計算:

熒光燈管:以184個燈/列計算,燈管壽命5000H,則約每1年得更換一次燈管,全壽命30年需要更換30次燈管,即:184燈*30次= 5520次/列 ,人工成本計算:每更換一只燈管需要6分鐘(不包括途中的時間), 則:5520*0.1H=552H,人工成本按60元/H計算,

更換熒光燈管的人工成本約為:552H*60元/H=3.312萬元 。

LED光源:以184個燈/列計算,LED壽命50000H,則約每10年得更換一次,LED全壽命30年需要更換2次光源,即:184燈*2次=368次/列,人工成本計算:每更換一只燈的LED需要15分鐘(不包括途中的時間), 則:368*0.25H=92H,人工成本按60元/H計算,

更換LED燈的人工成本約為:92H*60元/H=0.552萬元 。

4.車廂照明燈具功率測試

(1) 正常照明燈具功率測試

測試方法(溫度25±10℃、濕度25~75%;):將空調柜里面的交流接觸器置于斷開無電狀態,取出其輸出端導線,同備用導線一起按照圖連接方法將電力儀表按要求與交流接觸器和燈具相連接,合上交流接觸器,接通三相電,點亮燈具,啟動電力儀表,待燈具穩定點亮15分鐘后讀取電力儀表顯示的各項功率值。

有關三相交流電功率及單位表示如下:

P:有功功率,單位W; S:實在功率,單位VA; Q:無功功率,單位var。

E .記錄相關有功功率、實在功率、無功功率相關參數。

(2) 應急照明燈具功率測試

測試方法(溫度25±10℃、濕度25~75%):將鉗形表調節到直流電流檔,將顯示讀數歸零,將鉗形表參照電流流動方向夾到燈具供電回路的正端,點亮燈具10分鐘后開始讀取鉗形表上的電流數值I,并記錄,將萬用表調至直流電壓檔,讀取燈具穩定工作后的電壓值U,并記錄。按記錄的U、I值,通過公式P=I×U,計算得出功率P值,并記錄。

熒光燈燈具某節車廂功率測試結果

改造LED燈具某節車廂功率測試結果

5.車廂照度測試

試驗設備:數字式照度計TES-1330A

相關標準:距離地面800mm處測得照度大于200lux;(溫度25±10℃,濕度25~75%)

測試方式:先將燈具點亮15min后,將照度計放置于規定位置顯示穩定后方可記錄。

按附圖位置依次測量各測試點的照度,檢測時用盒尺校驗照度計的高度(離地面0.8米)

當燈具正常工作時依次測量座位區,門區,通道照度,在每點等照度計讀數穩定后,進行讀數,并記錄詳細數據。

圖車廂斷面圖

注:由于1號線運用時間較早燈罩板老化透光率不高,車廂平均照度測量數據都偏小。

熒光燈燈具某節車廂照度數據如下

篇3

關鍵詞:節能改造;措施;探討

隨著我國經濟飛速發展和醫療改革的迅速推進,國內醫療技術發展迅速,醫院的各項建設標準不斷提高,隨之而來的是醫院能源消耗的不斷飆升。為了響應節能環保的社會主題,降低醫院運營成本,就要對醫院中已建成的設施進行節能改造。基于此,本文就醫院電氣設施的節能改造進行了探討,以期能為類似的電氣節能改造提供參考借鑒。

1 變壓器的節能改造

1.1 變壓器的損耗及效率

變壓器在電磁轉換的過程中會發生功率損耗,包括空載損耗和負載損耗。變壓器的效率是變壓器二次側輸出功率與電源側輸入功率之比的百分數,與變壓器的負荷和損耗有關,也與負荷功率因數有關。負載率為0.3~1時效率均較高,0.5~0.6時效率最高。負載一定時,功率因數越高變壓器效率也越高。

1.2電氣設施諧波抑制

由于醫院使用大量的非線性設備,會產生大量的諧波,因此應凈化電源,優化電氣設計以提高可靠性和安全性。

(1)無源濾波抑制

采用無源濾波裝置進行濾波,可以吸收諧波源產生的諧波電流,是抑制諧波影響的一種有效措施。無源濾波裝置由電容、電感和電阻組成,根據電容、電阻的阻抗特性,為某一特定頻率的諧波電流提供低阻抗通道,與電網阻抗形成分流,大大降低流入電網的諧波電流,從而減少對電網的污染或影響,是目前廣泛采用的一種抑制諧波影響和無功補償裝置。

(2)有無源濾波抑制

有源濾波裝置,分為并聯型和串聯型2 種。并聯型濾波裝置主要解決諧波電流產生的影響,串聯型濾波裝置主要解決諧波電壓產生的影響,其工作原理基本相同。并聯型有源濾波裝置通過檢測電氣設備的負載電流,應用相應算法計算出所含的諧波電流,然后由濾波裝置輸出與諧波電流大小相等、方向相反的電流,抵消諧波電流,從而減小流入電網的諧波電流,達到抑制諧波影響的目的。

1.3變壓器的節能改造措施

變壓器節能改造的實質是降低其損耗、提高其運行效率,具體措施有以下幾項:(1)合理選擇變壓器的容量和臺數、(2)選用節能型變壓器,更換或改造高能耗變壓器、(3)加強運行管理,實現變壓器經濟運行。《民用建筑電氣設計規范》4.3.2要求,配電變壓器的長期工作負載率不宜大于85%[1]。根據醫院建筑物諧波源較多的供配電系統而言,在供配電系統設計過程中,變壓器容量和臺數的選定尤為重要,建議變壓器的長期工作負載率不大于75%。

2 供配電系統線損率

從電網到醫院的電能,經一次或二次降壓后,再經由高、低壓線路輸送至各科室和部門的用電設備,構成醫院的供配電系統。電能在變壓輸送過程中會造成損耗,這部分損耗稱為線變損或簡稱電損,在《評價企業合理用電技術導則》(GB/T3485)中規定了對線損率的具體要求,即:一次變壓不得超過3.5%;二次變壓不得超過5.5%;三次變壓不得超過7%。

3 供配電系統節能改造的主要環節

(1)改造合理的供配電系統。根據負荷容量、供電距離及分布、用電設備特點等因素,改造合理的供配電系統和選擇供電電壓,供配電系統應盡量簡單可靠,同一電壓供電系統變配電級數不宜超過兩級;醫院變電所應盡量靠近負荷中心,以縮短供電半徑,減少線路損失;門診樓、病房樓及醫技樓等內部變電所之間宜敷設聯絡線,根據負荷情況,可切除部分變壓器,從而減少損耗;根據負荷情況合理選擇變壓器容量、臺數,其接線應能適應負荷變化,按經濟運行原則靈活投切變壓器;按經濟電流密度合理選擇導線截面,一般按年綜合運行費用最小原則確定單位面積經濟電流密度。

(2)提高功率因數減少電能損耗。提高變壓器二次側的功率因數,可使總的負荷電流減少,從而減少變壓器的銅損;提高功率因數,可減少無功電流,相應減少了線路及變壓器的電流,從而減少了電壓降;另外在節能改造時提高功率因數可減少電源線路的截面及變壓器的容量,節約設備投資。

4 電動機的節能改造

減少電動機的電能損耗的主要途徑是提高電動機的效率和功率因數。電動機的節能改造方法有以下幾個方面――

4.1 改造低效率電動機

采取各種切實可行的措施,減少電動機的各部分損耗,提高電動機的效率和功率因數。

采取各種減少損耗措施后的高效電動機,其總損耗比普通標準電動機減少20%~30%,電動機的效率可以由普通的標準型提高3%~6%。

另外,YZR系列新型電機與以前的JZR或JZR2系列電機相比,平均效率高2%,空載電流小20%,平均功率因數高9%,具有較好的節能效果。因此,在節能改造當中,應選用Y、YZ、YZR等新系列電動機,以節省電能。普通高效電機價格比一般電機高20%~30%,采用時要考慮資金回收期,即在短期內靠節電費用收回多花的費用。一般符合下列條件時可選用普通高效電機:負載率在0.6以上;每年連續運行時間在3000小時以上;電機運行時無頻繁啟、制動;單機容量較大。

4.2 根據負荷特性合理選擇電動機

對舊有設備使用的電機,要進行必要的測試與計算,結合電機的工作環境及負載特點,選用適當的電機取代“大馬拉小車”的電機,以提高電機的運行效率和功率因數。通常當電機的負載率大于0.65時,可不必更換;小于0.3時,不經計算就可更換;在0.3~0.65之間時,則需經過計算再確定。

4.3 輕載電動機采取降壓運行

對經常處于輕負荷運行的電動機,應采用三角――星切換裝置,將三角形接法的電動機改為星形接法,可以達到良好的節電效果。

值得注意的是,只有在負荷系數低于0.3后,將電動機的三角形接法改為星形接法才能使電動機的效率有明顯提高;當負荷系數為0.5時,星形接法和三角形接法的效率基本相等,無節電效果;當負荷系數大于0.5后,電動機星形接法的效率反而低于三角形接法。電動機由三角形改為星形接法后,其極限容許負載大致為銘牌容量的38%~45%。因此,在采用三角形改星形接法作為節電方法時,一定要考慮到改接后的電動機的容量是否能滿足負載的要求。一般認為,由三角形改星形接法轉換點在負荷系數為0.2~0.4之間。對不同型號的電動機,其轉換點不一定相同,應該進行分析計算才能確定。根據經驗,當負荷系數為

4.4 根據負載情況對電動機采取無功補償

對距供電點較遠的大容量電動機應對其進行無功補償。電動機無功補償對改變遠距離送電的電動機低功率因數運條狀態、減少線路損失、提高變壓器負載率有著明顯的效果。數據表明,每千瓦補償電容每年可節電150kWh~500kWh,是一種值得推廣的辦法[3]。對單臺電動機補償容量不宜過大,以防產生自勵磁過電壓,應保證電動機在額定電壓下斷電時電容器的放電電流不大于銘牌上的空載電流。

4.5 需要根據負荷變化調節的設備應采用調速電機

交流電動機的調速分為三種形式:變極、變頻和變轉差率調速。在所有電動機中,風機和水泵調速節能的效果最明顯。

5 照明設備的節電改造

5.1 實施節能照明的要點

根據照明用電量的計算公式,欲降低照明電耗,必須設法提高照明率、使用高效光源、提高燈具的維修率;或者減少開燈時間、保持適當的照度和盡量采用局部照明等。但是,照明節能的原則是在保證足夠的照明亮度和質量的前提下節約電能的,應參照《建筑照明設計標準》(GB50034-2004)第6條節能照明要求來實現節能[1]。在照明功率密度值滿足國家規范要求的基礎上,有效地控制照明功率密度值。

在醫院建筑照明改造時應注意以下幾點:(1)光源和燈具的選擇;(2)照度和年齡;(3)熒光燈的光通量與環境溫度的關系;(4)照明設備減光的原因。

5.2 相關技術措施

5.2.1 采用高效長壽命光源

光源是節能的首要因素,而光源和節能又取決于發光效率。高效光源主要指氣體放電燈。低壓氣體放電燈以熒光燈為代表,高壓氣體放電燈主要為高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。近年來,進一步提高光源的性能和技術參數呈現以下趨勢:(1)提高發光效率;(2)提高顯色性能;(3)提高使用壽命。

5.2.2 采用高效節能的照明燈具

燈具是除光源外的第二要素,而且是不容易為人們所重視的因素。燈具的主要功能是合理分配光源輻射的光通量,滿足環境和作業的配光要求,并且不產生眩光和嚴重的光幕反射。選擇燈具時,除考慮環境光分布和限制眩目的要求外,還應考慮燈具的效率。對于高光效燈具的基本要求如下:(1)提高燈具效率;(2)提高燈具的光通維持率;(3)提供配光合理、品種齊全的燈具;(4)正確使用高效燈具;(5)處理好能量效率與裝飾性的關系。

5.2.3 采用高效節能的照明電器附件

絕大多數節能光源都是氣體放電燈,它們需要鎮流器才能工作。普通電感式鎮流器功耗大、光閃爍嚴重。目前已成功開發的節能鎮流器――節能型電感式鎮流器和電子鎮流器,都比原電感鎮流器的功耗減小一半以上。例如,直管熒光燈的電感鎮流器自身功耗約為燈管功率的23%~25%,有的低質量產品,據檢驗達到30%,而國外有一些低功耗鎮流器可達12%~15%。可見,提高鎮流器的質量對節能很有意義。若使用電感鎮流器,則應帶電容補償,使每個燈具的功率因數在0.9以上。

目前鎮流器的發展主要有兩個方向:

(1)功耗電感鎮流器:自身功耗減小,可靠性高,無電磁污染;

(2)高頻電子鎮流器:功耗更小,可提高光源光效,發光穩定,無頻閃,無噪聲,有利節能和改善視覺效果,將在進一步降低諧波量和電磁輻射、提高可靠性方面改進,逐步成為熒光燈的主要配套產品。

5.2.4 采用合理的照明控制

有了好的光源、好的燈具、好的照明附件,還要有合理的照明控制方式。醫院建筑的走廊、樓梯間、門廳等公共場所的照明,要采用集中控制,并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區、分組控制措施;對于護理單元的通道照明,在深夜應可關掉其中一部分或采用可調光方式;有天然采光的樓梯間、走道的照明要多采用節能自熄開關;每個照明開關所控燈具不應太多;照明場所裝設有兩列或多列燈具時,要按下列方式分組控制:所控燈列與側窗平行;藥劑生產場所按車間、工段或工序分組;電化教室、會議室、多功能廳、報告廳等場所,按靠近或遠離講臺分組。

6 結語

綜上所述,醫院節能涉及醫療、教學、科研、預防和保健的各個方面,對于醫院電氣的節能改造是一項系統的工作。因此,我們要認真分析醫院電氣節能改造的重點,并配合這些重點采取有效的措施對醫院的電氣設施進行節能改造,從而打造節約型醫院,使國內醫院在能源利用上實現可持續發展。

參考文獻:

[1]JGJ16-2008《民用建筑電氣設計規范》

[2]GB50034-2004《建筑照明設計標準》,

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高校校園節能作為一個課題,對于我們國家建設資源節約型社會有著重大意義。然而我國高校現階段的校園能耗問題卻依然存在著各種現實問題。1)我國高校校園數量、在校生人數在增大。以天津地區為例,高校數量由1999年的21所發展到2013年的56所,增加了將近3倍。而在校生人數也有99年的9.05萬人發展到2013的49.43萬人,增長了近5倍多。2)我國高校人均能耗量大。我國高校人均能耗量遠遠高于我國其他類人群的能耗水平。據調查,我國高校人均能耗水平為0.816t標準煤,是人均生活用能的4倍多,是辦公機構的5倍。

2高校教學樓建筑照明能耗特點

1)教學樓照明系統照明燈具老舊,能耗巨大。2)教學樓照明系統缺少智能化的管理,照明分區不明確。3)照明能耗具有陣發性。高校教學樓建筑能耗高峰期,主要集中在上課期間,也就是8:00-12:00,14:00-18:00之間。可以將節能改造的研究重點放在這一時間段的研究上。重點控制該時段的供暖,供電等的合理應用,減少不必要的浪費。高校教學樓建筑能耗低谷期,主要集中在寒假(1-3月)、暑假(7-8月)期間。3智能控制系統在教學樓建筑節能改造中的應用

3智能照明系統在教學樓建筑節能改造中的應用

3.1校教學樓建筑照明能耗現狀

教學樓在高校校園中是使用率較高的一類建筑,然而高校教學樓建筑的照明系統卻存在著各種浪費和效率低下的問題。主要表現在:廣泛使用高能耗舊式照明燈具,這類燈具能量消耗大、壽命短、光照舒適度不佳且難于控制;照明系統缺乏智能控制,照明的開關、數量、照度不能根據室內環境而自動控制,經常出現教室與走廊的照明采用同一個照度、無人教室正常開燈等現象。

3.2智能照明系統的應用策略

1)新型LED燈具燈具是智能照明控制系統的控制對象,因此燈具的選擇對于整個系統來說至關重要,也是教學樓建筑節能改造的重要環節。LED燈是當今較為節能環保的一種燈具。其中白光LED燈最為適合教學樓建筑照明系統,主要分為LED燈泡、LED燈管兩種形式。其主要由PN結芯片、電極、光學系統組成。LED燈具是一種冷光源、無燈影、無輻射、低熱量的燈具,其具有節能化、人性化、健康化、藝術化的顯著優點。采用這種燈具可以大大節約能源,同樣照度下,其耗電量是白熾燈的十分之一,熒光燈的1/2。2)照度采集智能照明系統的終極目標就是建筑的節能,而充分利用自然采光是實現這一目標的重要手段。自然光的照度每時每刻都在變化,因此要對自然光的照度進行采集并根據照度的變化來調節控制照明系統,從而達到降低能耗的目的。

3.3實現照度采集有兩個關鍵點:

(1)光照傳感器的選擇。光照傳感器是通過光敏元件將光信號轉化為模擬電信號,最后經過放大器轉化為數字信號的傳感器。其主要類型有光通量傳感器、光強度傳感器、光照度傳感器。光照度傳感器是最為常用的一種光照傳感器,其具有速率高、低功耗、量程寬的優點。(2)光照傳感器的布置。大多數高校教學樓室內都是外墻開窗的設計,因此室內自然光變化很大。光照傳感器應分區布置,靠近窗口的地方布置傳感器以檢測自然光的照度,教室中間區域和內墻區域分別設置傳感器以檢測不同部分的室內自然光照度。LED燈可根據不同光照傳感器的檢測數據來同意調節燈具的亮度。3)人體紅外線檢測關閉教學樓無人區域的照明同樣是實現建筑節能的有效手段。

3.4教學樓室內空間進行實時跟蹤的控制方式:

這種對教學樓室內空間進行實時跟蹤的控制方式需要人體紅外線檢測技術的支持。該技術的核心在于:(1)人體紅外線傳感器的選擇(2)人體紅外線傳感器的布置

3.5智能照明控制系統的節能潛力

合理的照明方案以及科學的控制系統,不僅僅是高校照明節能改造的重要手段,更是高校管理水平的重要體現。目前我國高校教學樓尤其是老舊教學樓的照明控制還屬于粗狂型模式,智能化程度不高,有很大的節能空間,潛力巨大。高校教學樓建筑智能照明系統的節能潛力從量的角度來講也是相當巨大的。以天津地區某高校教學樓為例。該教學樓有40間教室,每間教室平均有20盞燈(雙管熒光燈),每盞燈60瓦,每天開燈平均浪費一小時(所有能耗均化為時間計算),一年就浪費用電的度數:40*20*60*1*365*0.001=17520kW•h。每度電以0.5元計費,一年浪費的電費:17520*0.5=8760元。從數據來看,高校教學樓建筑照明能耗無論從能源還是從經濟的角度都是相當有節省潛力的。智能照明系統不僅可以減少照明時間,還可以提高照明質量,從而提高學習環境和學習效率。由于合理的控制,燈具效率的提高,智能照明系統的節能效果可以達到20%左右。

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變壓器的節能改造

*變壓器的損耗及效率

有功損耗包括鐵損和銅損,鐵損又稱空載損失,其值與鐵心材質等有關,而與負荷大小無關,是基本不變的;銅損與負荷電流平方成正比。

無功損耗由兩部分組成,一部分是由勵磁電流即空載電流造成的損耗,它與鐵心有關而與負荷無關;另一部分無功損耗指一二次繞組的漏磁電抗損耗,其大小與負載電流平方成正比,此損耗又稱變壓器無功漏磁損耗。

變壓器的效率是變壓器二次側輸出功率與電源側輸入功率之比的百分數,與變壓器的負荷和損耗有關,也與負荷功率因數有關。負載率為0.3~1時效率均較高,0.5~0.6時效率最高。負載一定時,功率因數越高變壓器效率也越高。

*變壓器的節能改造措施

變壓器節能改造的實質是降低其損耗、提高其運行效率,具體措施有以下幾項――

合理選擇變壓器的容量和臺數。選擇變壓器容量和臺數時,應根據負荷情況,綜合考慮改造投資和年運行費用,對負荷進行合理分配,選取容量與電力負荷相適應的變壓器,使其工作在高效區。當負荷率低于30%時,應調整或更換。當負荷率超過80%并通過計算不利于經濟運行時,可放大一級容量選擇變壓器。

選用節能型變壓器,更換或改造高能耗變壓器。改造工程應選用SC(B)9、10等型號變壓器。醫院應對如SJ1、SL1高能耗變壓器進行技術改造,改造后應達到國家對配電變壓器能耗標準的要求,即:空載損耗降低45%~65%;空載電流降低70%;短路損耗達到SL7標準;阻抗電壓4%~4.9%。

加強運行管理,實現變壓器經濟運行。在醫院負荷變化的情況下,如投運變壓器臺數和容量不變,其負荷率和運行效率都將發生變化,使其超出經濟運行范圍,因此要及時投入或切除部分變壓器,防止變壓器輕載或空載運行。對長期輕載(負荷率小于30%)的變壓器,必要時按實際負荷換小容量變壓器。

供配電系統的節能改造

*供配電系統線損率

從電網到醫院的電能,經一次或二次降壓后,再經由高、低壓線路輸送至各科室和部門的用電設備,構成醫院的供配電系統。電能在變壓輸送過程中會造成損耗,這部分損耗稱為線變損或簡稱電損,在《評價企業合理用電技術導則》(GB/T3485)中規定了對線損率的具體要求,即:一次變壓不得超過3.5%;二次變壓不得超過5.5%;三次變壓不得超過7%。

*供配電系統節能改造的主要環節

首先,改造合理的供配電系統。根據負荷容量、供電距離及分布、用電設備特點等因素,改造合理的供配電系統和選擇供電電壓,供配電系統應盡量簡單可靠,同一電壓供電系統變配電級數不宜超過兩級;醫院變電所應盡量靠近負荷中心,以縮短供電半徑,減少線路損失;門診樓、病房樓及醫技樓等內部變電所之間宜敷設聯絡線,根據負荷情況,可切除部分變壓器,從而減少損耗;根據負荷情況合理選擇變壓器容量、臺數,其接線應能適應負荷變化,按經濟運行原則靈活投切變壓器;按經濟電流密度合理選擇導線截面,一般按年綜合運行費用最小原則確定單位面積經濟電流密度。

其次,提高功率因數減少電能損耗。提高變壓器二次側的功率因數,可使總的負荷電流減少,從而減少變壓器的銅損;提高功率因數,可減少無功電流,相應減少了線路及變壓器的電流,從而減少了電壓降;另外在節能改造時提高功率因數可減少電源線路的截面及變壓器的容量,節約設備投資。

提高功率因數的措施包括:減少供用電設備的無功消耗,提高自然功率因數;用靜電電容器進行無功補償。按全國供用電規則,高壓供電的工業用戶和高壓供電裝有帶負荷調整電壓裝置的電力用戶,在當地供電局規定的電網高峰負荷時功率因數應不低于0.9。

電動機的節能改造

減少電動機的電能損耗的主要途徑是提高電動機的效率和功率因數。電動機的節能改造方法有以下幾個方面――

*改造低效率電動機

采取各種切實可行的措施,減少電動機的各部分損耗,提高電動機的效率和功率因數。

采取各種減少損耗措施后的高效電動機,其總損耗比普通標準電動機減少20%~30%,電動機的效率可以由普通的標準型提高3%~6%。

另外,YZR系列新型電機與以前的JZR或JZR2系列電機相比,平均效率高2%,空載電流小20%,平均功率因數高9%,具有較好的節能效果。因此,在節能改造當中,應選用Y、YZ、YZR等新系列電動機,以節省電能。普通高效電機價格比一般電機高20%~30%,采用時要考慮資金回收期,即在短期內靠節電費用收回多花的費用。一般符合下列條件時可選用普通高效電機:負載率在0.6以上;每年連續運行時間在3000小時以上;電機運行時無頻繁啟、制動;單機容量較大。

*根據負荷特性合理選擇電動機

對舊有設備使用的電機,要進行必要的測試與計算,結合電機的工作環境及負載特點,選用適當的電機取代“大馬拉小車”的電機,以提高電機的運行效率和功率因數。通常當電機的負載率大于0.65時,可不必更換;小于0.3時,不經計算就可更換;在0.3~0.65之間時,則需經過計算再確定。

*輕載電動機采取降壓運行

對經常處于輕負荷運行的電動機,應采用三角――星切換裝置,將三角形接法的電動機改為星形接法,可以達到良好的節電效果。

值得注意的是,只有在負荷系數低于0.3后,將電動機的三角形接法改為星形接法才能使電動機的效率有明顯提高;當負荷系數為0.5時,星形接法和三角形接法的效率基本相等,無節電效果;當負荷系數大于0.5后,電動機星形接法的效率反而低于三角形接法。電動機由三角形改為星形接法后,其極限容許負載大致為銘牌容量的38%~45%。因此,在采用三角形改星形接法作為節電方法時,一定要考慮到改接后的電動機的容量是否能滿足負載的要求。一般認為,由三角形改星形接法轉換點在負荷系數為0.2~0.4之間。對不同型號的電動機,其轉換點不一定相同,應該進行分析計算才能確定。根據經驗,當負荷系數為

*根據負載情況對電動機采取無功補償

對距供電點較遠的大容量電動機應對其進行無功補償。電動機無功補償對改變遠距離送電的電動機低功率因數運條狀態、減少線路損失、提高變壓器負載率有著明顯的效果。數據表明,每千瓦補償電容每年可節電150kWh~500kWh,是一種值得推廣的辦法。對單臺電動機補償容量不宜過大,以防產生自勵磁過電壓,應保證電動機在額定電壓下斷電時電容器的放電電流不大于銘牌上的空載電流。

*需要根據負荷變化調節的設備應采用調速電機

交流電動機的調速分為三種形式:變極、變頻和變轉差率調速。在所有電動機中,風機和水泵調速節能的效果最明顯。

照明設備的節電改造

*實施節能照明的要點

根據照明用電量的計算公式,欲降低照明電耗,必須設法提高照明率、使用高效光源、提高燈具的維修率;或者減少開燈時間、保持適當的照度和盡量采用局部照明等。但是,照明節能的原則是在保證足夠的照明亮度和質量的前提下節約電能的,不允許采取降低《建筑照明設計標準》(GB50034-2004)中的推薦照度來實現節能。

在醫院建筑照明改造時應注意以下幾點――

光源和燈具的選擇:在考慮照明時,一定要依據照明目的來選擇合適的光源和燈具;

照度和年齡:在辨認文字時,年齡越大,需要的照度也越高,因此在確定照度時,除考慮目的和用途之外,還必須考慮使用人的年齡;

熒光燈的光通量與環境溫度的關系:一般的熒光燈的使用環境溫度通常設計在20℃,在這個溫度下工作,熒光燈可以獲得最高的效率,所以在使用時應注意盡量符合這個溫度;

照明設備減光的原因:維修工作跟不上,不僅給工作和安全帶來不利,而且還會造成電能浪費,因此把維修工作作為節能措施的重要一環是非常必要的。燈射出的光通量的減退、燈具變臟帶來的光通量減退、天棚和墻壁造成的減光是照明設備減光的三個主要原因。

*相關技術措施

(1)采用高效長壽命光源。光源是節能的首要因素,而光源和節能又取決于發光效率。高效光源主要指氣體放電燈。低壓氣體放電燈以熒光燈為代表,高壓氣體放電燈主要為高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。近年來,進一步提高光源的性能和技術參數呈現以下趨勢――

提高發光效率:預計氣體放電燈光效將普遍超過100lm/W,HID燈將更高,白熾光源將通過多種技術革新進一步提高光效;

提高顯色性能:多數光源的顯色指數將超過80,熒光燈將普遍使用三基色熒光粉;

提高使用壽命:氣體放電燈的使用壽命將超過10000h,將有多種更長壽命的新光源出現。

在第一類場所,即高大門廳、戶外場地,主要是推廣金屬鹵化物燈和高壓鈉燈,前者以其較優的色溫和顯色指數獲得更多應用,而后者則以更高光效和更長壽命而受歡迎,尤其是在戶外(道路、廣場等)占有絕對優勢,而在戶內,則由于顯色指數太低而受到很大限制,顯色改進型高壓納燈由于顯色指數大大提高,而獲得廣泛應用。

在第二類場所,即較低矮的室內場所,如診室、病房、治療室以及高度在4.5m以下的其它場所,應積極推廣使用直管熒光燈,在照明節能改造中應采用T5燈管(直徑16mm)取代T8、T12燈管(直徑26、38mm)。無論是光效和壽命,T5燈管都大大優于T8、T12燈管,用T5取代T8、T12燈管可以節電10%以上,用帶電子鎮流器的T5燈管代替帶鐵心鎮流器的T8、T12燈管可節電30%左右。此外,T5燈管由于其直徑減少,體積減少近一半,熒光粉等有害物質耗量也減少,大大有利于環保。

在第三類場所,如低矮門廳、走廊等,以緊湊型熒光燈(包括“H”型、“U”型、“D”型、環形等)為主,替代白熾燈。緊湊型熒光燈的功率有5W、7W、9W、11W、13W、16W、18W、24W、36W等,色溫為2700K~6500K,適應不同光色的要求。在既要節能又要提高照明水平的情況下,使用緊湊型熒光燈雖然初投資略高于白熾燈,然而節電效果顯著,足以補償。例如,以1個11W的緊湊型熒光燈與1個60W的白熾燈相比,光通量增加1/3,以燃點3000h計算,可節電132kWh,況且緊湊型熒光燈的壽命遠超過白熾燈。

(2)采用高效節能的照明燈具。燈具是除光源外的第二要素,而且是不容易為人們所重視的因素。燈具的主要功能是合理分配光源輻射的光通量,滿足環境和作業的配光要求,并且不產生眩光和嚴重的光幕反射。選擇燈具時,除考慮環境光分布和限制眩目的要求外,還應考慮燈具的效率。對于高光效燈具的基本要求如下――

提高燈具效率:現在市場上有些燈具效率僅有0.3~0.4,光源發出的光能大部分被吸收,能量利用率很低。若要提高效率,一方面要有科學的設計構思和先進的設計手段,運用計算機輔助設計來計算燈具的反射面和其他部分;另一方面要從反射罩材料、漫射罩和保護罩的材料等方面加以優化。

提高燈具的光通維持率:從燈具的反射面、漫射面、保護罩、格柵等的材料和表面處理上下功夫,使表面不易積塵、腐蝕,容易清掃,采取有效的防塵措施;有防塵、防水、密封要求的燈具,應經過試驗達到規定的防護等級。

提供配光合理、品種齊全的燈具:應該有多種配光的燈具,以適應不同體形的空間、不同使用要求(照度、均勻度、眩光限制等)的場所的需要。

提供與新型高效光源配套、系列較完整的燈具:現在有一些燈具是借用類似光源的燈具,或者幾種光源、幾種尺寸的燈泡共用燈具。要達到高效率、高質量,應該按照光源的特性、尺寸專門設計配套的燈具,形成較完整的系列。

正確使用高效燈具:燈具效率高,可以把光源的光通量最大限度發散到燈具以外,為了讓光更多地照射到視覺需要的工作面上,還必須提高光通的利用系數。利用系數取決于燈具效率、燈具配光與房間體形的適應狀況,還和表面(墻、頂棚、地面、設備、家具等)材料的反射比有關。

處理好能量效率與裝飾性的關系:當前在醫院建筑別是保健樓中,在照明設計時有一種偏向,強調了燈具的裝飾性能,而忽視了燈具效率和光的利用系數,造成過大的能源消耗,而得不到良好的照明效果。

(3)采用高效節能的照明電器附件。絕大多數節能光源都是氣體放電燈,它們需要鎮流器才能工作。普通電感式鎮流器功耗大、光閃爍嚴重。目前已成功開發的節能鎮流器――節能型電感式鎮流器和電子鎮流器,都比原電感鎮流器的功耗減小一半以上。例如,直管熒光燈的電感鎮流器自身功耗約為燈管功率的23%~25%,有的低質量產品,據檢驗達到30%,而國外有一些低功耗鎮流器可達12%~15%。可見,提高鎮流器的質量對節能很有意義。若使用電感鎮流器,則應帶電容補償,使每個燈具的功率因數在0.9以上。

目前鎮流器的發展主要有兩個方向――

功耗電感鎮流器:自身功耗減小,可靠性高,無電磁污染;

高頻電子鎮流器:功耗更小,可提高光源光效,發光穩定,無頻閃,無噪聲,有利節能和改善視覺效果,將在進一步降低諧波量和電磁輻射、提高可靠性方面改進,逐步成為熒光燈的主要配套產品。

(4)采用合理的照明控制。有了好的光源、好的燈具、好的照明附件,還要有合理的照明控制方式。

醫院建筑的走廊、樓梯間、門廳等公共場所的照明,要采用集中控制,并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區、分組控制措施;

對于護理單元的通道照明,在深夜應可關掉其中一部分或采用可調光方式;

有天然采光的樓梯間、走道的照明要多采用節能自熄開關;

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1.1節能改造措施該大樓經過20多年的使用,存在辦公環境差,外立面效果為臟、亂;存在結構、消防安全隱患;室內舒適性差,建筑能耗高;生產流線不合理;部分建筑設備及建筑構件老化及超過使用年限等問題。這次改造采用的技術主要有:遮陽、通風等被動式節能技術;外窗改造優先的圍護結構改造技術;以人為本高能效的空調系統改造技術;高效節能的供水系統改造技術;切合實際的供配電和照明系統改造技術;光伏發電可再生能源利用系統;智能可控的空調集中系統及能耗監測系統。由于原來的屋面為架空預制鋼筋砼隔熱板,開裂老化嚴重,防水年限過期。外墻是鋼筋混凝土框架結構+粘土多孔磚,外窗是鋁合金框普通玻璃推拉窗,沒有外遮陽措施,且氣密性、水密性差。這次護結構節能改造,采用倒置式防水屋面進行防水層改造,采用40厚擠塑聚苯板敷設保溫隔熱層,進行了局部屋頂綠化,并增加太陽能光伏板。建筑外墻基本不變,減少南向帶型窗面積,增設窗間墻。改動墻體部分采用自保溫墻體蒸壓加氣混凝土砌塊。南向窗臺部分加膠粉聚苯顆粒保溫砂漿增強內保溫。減少南向外墻面積,控制窗墻比。南、北、東、西向外窗更換為普通鋁合金框中空玻璃。結合建筑外立面增設外遮陽,沿街北、西、部分南向外墻立面增設固定翼型遮陽百葉,沿街東向外墻立面增設電動式固定翼型遮陽百葉。通風設計結合內裝修平面調整,通過室內辦公空間分隔和家具排列順應和引導自然通風,合理組織通風線路。供配電方面重新對供配電容量、敷設電纜、供配電線路保護和保護電器的選擇性配合等參數進行核算;低壓配電室、層分配電箱盡量設在負荷中心;低壓配電室設集中無功補償和“電容器+電抗器”組合的無源濾波治理措施。結合屋面節能改造,安裝總容量50KWp的屋頂太陽能光伏建筑一體化組件,供配電系統結合屋頂50KWp太陽能光伏發電進行配電。照明部分因為原有照明系傳統照明燈具,采用電感整流器,無照明自控系統。現在選用發光效率高的光源、燈具效率高的燈具及能耗等級高的鎮流器,如辦公室均采用T5細管徑熒光燈和格柵燈盤,選用能耗低的電子整流器;公共部位采用光控和時間控制等相結合的智能控制方式,根據照度、人員活動區域自動控制照明。另外辦公區照明結合辦公功能和自然采光,合理采用分區、分組、集中和分散方式來安排照明;采用一般照明和局部照明相結合;采用合理的燈具安裝方式;在滿足安裝高度及美觀需求前提下,盡可能降低燈具的安裝高度。供水方面原來一層生活用水由市政管網直接供水,二層以上由合用水箱上行下給供水;埋地合用水池、合用水箱、鍍鋅鋼管給水管材不能滿足衛生需求;無水表計量裝置。現利用市政壓力直接供水的層數提至三層;四層以上由屋面生活水箱供水,并根據季節和用水狀況采用市政壓力之二組補水或加壓泵補水;水箱改用不銹鋼材質,給水管材改為衛生、綜合造價低的管材;增加了水表計量裝置;增設了水池、水箱超高水位報警功能;并增加了直飲水系統,為辦公人員提供了健康、安全的飲水條件。空調原來是分體空調,無新風系統;室外機設置在臨近外墻,顯得比較凌亂。改造采用分區VRV+部分新風系統;VRV變冷媒新風機組采用高效能的變頻一拖多空調系統,能效4.2以上;利用冷熱交換機組,利用排風的余冷(熱)量來預冷(熱)室外新風;室外機組集中屋面,不影響外墻整體效果。另外還設置了相應的建筑智能化系統,建立和利用福建省能耗監測系統展示平臺,對節能改造系統集成展示。

1.2節能改造后節能改造后,對各部門的房間格局進行了重新設計,集體辦公區主要以大開間為主,并將分體式空調改造為中央空調。改造后各樓層北樓和南樓的年總能耗、人均能耗及單位面積能耗統計如表1.4、表1.5所示。分析計算改造后各樓層單位面積年能耗量如表1.6所示。為了更直觀的對比改造前后各樓層單位面積年能耗量,以柱狀圖的形式表示如圖1.1所示。

2數據及效益分析

該辦公樓節能改造項目已于2013年完成,經數據對比、分析和計算,改造后建筑節能率可達到50.17%。其中,供水系統改造后,由于采用節水型衛生器具及減壓控流等技術措施,每年可節水約為0.2萬噸,節水率約為22.5%。供配電與照明系統改造后,同比預期每年可節省3.2萬kWh電量,屋頂50kWp太陽能光伏發電系統每年可發電約4.5萬kWh。暖通專業節能改造后,一方面因建筑圍護改造,隔熱保溫性能提高,設備配置的負荷容量降低了8%左右,空調系統的運行費用降低,另一方面,大樓改造前空調采用分體空調,效率低下,設備的能效比僅為2.6~2.7kw/kw,采用能效高的VRV空調系統后,制冷COP值達4.2kw/kw,IPLV值為5.4kw/kw。核算改造前空調年耗電量約45萬kWh,改造后空調年耗電量僅約為25萬kWh,改造前后空調年耗電節省量約18.13萬kWh。總計年節約的電能,按發電煤耗計算,共能節省65.3噸標煤,實現減排161.4噸CO2,削減4.9噸SO2等。由此可見,本辦公建筑的節能改造措施是有效和可行的。特別是,本既有建筑節能改造,采用的技術和方案基本上都是常規技術,除增加屋頂50kWp太陽能光伏發電系統外,改造所花費的投資也是正常的需求投資,但采用這些技術的理念都是先進和最適宜的。改造取得了節能的效果外,外立面有了煥然一新的現代建筑風格,室內辦公環境極大改善,舒適性提高,生產流線合理、建筑設備使用便捷、安全。

3能耗監測系統

改造前,該建筑物沒有安裝能耗監測和分析系統,所以各分項能耗和總能耗只能通過人工統計和估算得出,不僅費時費力,而且由于部門之間的差異和不同時段工作時間長短的不同,導致所得能耗統計數據與實際能耗有一定的偏差,準確性不高。改造后,該建筑物引進了能耗監測和分項計量系統,系統如圖1.2所示。該系統分為現場監控層、通訊管理層和監控主站層。現場監控層由多功能電能儀表組成,分別就地安裝在各自的配電箱上,并以現場總線形式接入通訊管理層,介質采用屏蔽雙絞線,主要完成測量、電量參數等相關信號采集上傳等功能;通訊管理層主要由通訊管理機組成,其主要任務是數據的處理、存放、調配,通信規約的轉換,各個區間的通信銜接以及對本地系統狀態的監視等;監控主站層由監控主機、UPS、數據服務器、WEB服務器,分項計量及能耗監測系統應用軟件組成。監控主站層通過以太網與通訊管理層相連,實時采集現場監控層的監控數據,可完成包括能耗數據采集、能耗分項計量、能耗區域管理、能耗設備管理、能效數據分析評估、系統優化策略、節能潛力評估、能效信息和用戶定制等若干系統功能。能耗監測平臺能夠簡化人工抄表及統計的煩瑣工序,只要各儀表根據標準接入采集網絡,監控中心就能定時、定點地獲取相關數據。通過在平臺上簡單的設置及操作即可對各建筑數據統一管理。而且數據采集設備采用的是系統開發商自主研發的控制代碼,不需操作系統支持,不被網絡病毒侵害,能夠免受外界網絡攻擊。另外,要求采集設備能保證斷電一定時間內數據不丟失,或通訊異常時,設備能保存重要數據,通訊恢復后向監控中心斷點續傳重要數據。

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表1:上海地區商業建筑能耗成分比例

空調照明衛生熱水動力設備及其它

飯店46.113.5319.4

商場40.533.710.715.2

寫字樓49.733.32.717

醫院30.313.941.814

空調能耗主要由以下幾方面組成:補償維護結構傳熱的能耗占40~50%,新風處理能耗占30~40%,空氣、水輸送能耗占25~30%。圖1顯示了北京某著名商業建筑各設備(冷凍機、水泵、空調箱、照明、動力)電耗的積分圖。該建筑的65%的電耗是空調系統。

圖1各設備耗電量積分圖

2、中國商業建筑節能潛力

通過對中國商業建筑的調查和分析發現,商業建筑具有巨大的節能潛力。主要表現在以下幾方面:

*中國商業建筑的能耗高于國外發達國家的商業建筑能耗。例如清華同方人環工程公司在1998年對北京市的十家營業較好的大商場進行了全面的測試和統計,這些商場的全年運行能耗平均大約是188kwh/m2.a,而氣候條件大致相當的日本的同類建筑的平均全年能耗大約是135kwh/m2.a,也就是說北京市的商場的能耗要比日本高出將近40%。

*同類型的的商業建筑之間的能耗也有較大差別。圖2顯示了北京十家大型百貨商場每平方米耗電量,從圖中可看出耗電量最高的商場比耗電量最低的商場能耗高出將近50%。此外寫字樓和旅館類建筑的情況也是這樣的。圖3中北京16家星級旅館的1997年的能耗狀況,能耗最大的旅館能耗費是能耗最小的旅館能耗費的將近3倍。

圖2北京十家商場能耗圖

圖3北京16家旅館能耗圖

*通過對商業建筑的模擬分析發現,建筑的理想能耗與實際能耗有較大差別,主要是空調系統運行管理較差、缺乏空調自控系統、原有空調系統存在許多不合理設計等原因造成。通過對這些不合理成分的改造,能以較小的投入獲得極大的節能效果。例如下圖所示為北京某四星級飯店的水系統,從圖中可看出,標準層加壓泵后的閥后壓力為1.12MPa,而加壓泵前的閥前壓力為1.15MPa,即經過加壓泵后壓力反而降低,主要原因是加壓泵前后的閥門開度只有25%,這說明標準層加壓泵是多余的,如果取消標準層加壓泵,經估算每年可節電10%,約22萬度電,節省運行費16.5萬元。

*近年來已有不少的節能改造項目竣工,這些改造項目都顯示出較大的經濟效益,說明商業建筑有巨大的節能潛力。例如北京雙安商場的空調風系統的改造,通過充分利用春秋季室外新風為商場內供冷,從而減少了一個月的冷機運行時間,據統計每年可節省能耗費30萬元左右。改造所需的40萬元的投資一年時間就可以回收。此外在亮馬河大廈,通過節能改造,一年可以節約運行費用300多萬,所需的投資不到一年的時間即可回收。

上述分析表明,中外對比、同類建筑的對比、理論計算和實際測試的對比、商業建筑成功的改造實例都充分說明中國的商業建筑具有巨大的節能潛力,商業建筑節能改造有很好的經濟效益。

3、中國商業建筑節能的途徑和技術手段

技術手段的推廣和合理利用是商業建筑節能的關鍵。適合中國商業建筑的節能的方法并不是建造一兩幢新的商業建筑來展示新技術,而是通過一些投資小見效快的技術手段對現有商業建筑的改造和提高運行管理水平來提高能源利用效率。就是說商業建筑的節能關鍵不在于以后新建的商業建筑,而在于對已有商業建筑的節能改造,這是商業建筑節能的重點所在。表2顯示了不同節能改造技術的經濟效果,從表中可以看出,通過改善維護結構來節能的經濟效益是最低的。

表2:不同節能改造技術的經濟分析

改造投資改造收益投資回收年限

提高運行管理水平1$10~20$1~2月

更換風機、水泵1$0.8~1.0$1~1.2年

增加自動控制系統1$0.3~0.5$2~3年

系統形式的全面更新1$0.2~0.4$3~5年

建筑材料更換1$0.1~0.05$5~10年

近年來,清華大學通過對數十幢商業建筑的調查和測試分析,總結出一套適合中國商業建筑節能工作開展的成套技術-MATE技術,并成功地在一些改造工程中得到了驗證和完善。該技術是包括調研測試(Measure)、全面分析(Analyze)、跟蹤實施(Tackle)和節能評估(Evaluate)在內的“MATE建筑節能改造技術”。

4、商業建筑節能的市場機制和可持續發展

根據已有節能改造項目的統計,節能改造每平方米可獲得20~30元的直接效益,所以如果商業建筑節能按照在北京建立示范工程、在中國主要大城市建立推廣中心、全國范圍推廣三個階段來發展的話,各階段的的改造效益如下:

*第一階段:改造面積:30萬平方米;直接效益:600~900萬元

*第二階段:改造面積:400萬平方米;直接效益:8000~12000萬元

*第三階段:改造面積:1.5億平方米;直接效益:30~45億元

三個階段的直接經濟效益如果按照0.8元/度電和40%的發電效率折算成一次能源,相當于可為國家節省250萬噸標準煤,減少向環境排放562萬噸CO2,對全球生態環境的改善有巨大的貢獻。

節能改造的投資主要有以下幾個方面:

*計量儀表及安裝費用

安裝計量儀表的目的主要是計量改造效果,讓業主看到效益,有利于推動節能改造工作發展。根據已有改造工程的統計,計量儀表的投資約為2.5元/平方米,所以一、二、三階段的儀表投資分別為75萬元、1000萬元、3.8億元。

*培訓費用

*制定標準和政策費用

*宣傳、傳播費用

*建立節能改造中心和節能小分隊費用

*節能改造工程投資

由于節能改造有較大的經濟效益,改造工程投資可以在3年左右收回,所以改造工程投資可以說服業主承擔或采用其它的融資方式。

商業建筑的節能具有很好的前景,大有可為。但是在其發展階段,資金投入是一個主要的障礙。商業建筑的長遠發展必須符合市場經濟的規律。簡單來說就是要作到“分擔投入、共享收益”。

篇8

第二條本條例所稱民用建筑節能,是指在保證民用建筑使用功能和室內熱環境質量的前提下,降低其使用過程中能源消耗的活動。

本條例所稱民用建筑,是指居住建筑、國家機關辦公建筑和商業、服務業、教育、衛生等其他公共建筑。

第三條各級人民政府應當加強對民用建筑節能工作的領導,積極培育民用建筑節能服務市場,健全民用建筑節能服務體系,推動民用建筑節能技術的開發應用,做好民用建筑節能知識的宣傳教育工作。

第四條國家鼓勵和扶持在新建建筑和既有建筑節能改造中采用太陽能、地熱能等可再生能源。

在具備太陽能利用條件的地區,有關地方人民政府及其部門應當采取有效措施,鼓勵和扶持單位、個人安裝使用太陽能熱水系統、照明系統、供熱系統、采暖制冷系統等太陽能利用系統。

第五條國務院建設主管部門負責全國民用建筑節能的監督管理工作。縣級以上地方人民政府建設主管部門負責本行政區域民用建筑節能的監督管理工作。

縣級以上人民政府有關部門應當依照本條例的規定以及本級人民政府規定的職責分工,負責民用建筑節能的有關工作。

第六條國務院建設主管部門應當在國家節能中長期專項規劃指導下,編制全國民用建筑節能規劃,并與相關規劃相銜接。

縣級以上地方人民政府建設主管部門應當組織編制本行政區域的民用建筑節能規劃,報本級人民政府批準后實施。

第七條國家建立健全民用建筑節能標準體系。國家民用建筑節能標準由國務院建設主管部門負責組織制定,并依照法定程序。

國家鼓勵制定、采用優于國家民用建筑節能標準的地方民用建筑節能標準。

第八條縣級以上人民政府應當安排民用建筑節能資金,用于支持民用建筑節能的科學技術研究和標準制定、既有建筑圍護結構和供熱系統的節能改造、可再生能源的應用,以及民用建筑節能示范工程、節能項目的推廣。

政府引導金融機構對既有建筑節能改造、可再生能源的應用,以及民用建筑節能示范工程等項目提供支持。

民用建筑節能項目依法享受稅收優惠。

第九條國家積極推進供熱體制改革,完善供熱價格形成機制,鼓勵發展集中供熱,逐步實行按照用熱量收費制度。

第十條對在民用建筑節能工作中做出顯著成績的單位和個人,按照國家有關規定給予表彰和獎勵。

第二章新建建筑節能

第十一條國家推廣使用民用建筑節能的新技術、新工藝、新材料和新設備,限制使用或者禁止使用能源消耗高的技術、工藝、材料和設備。國務院節能工作主管部門、建設主管部門應當制定、公布并及時更新推廣使用、限制使用、禁止使用目錄。

國家限制進口或者禁止進口能源消耗高的技術、材料和設備。

建設單位、設計單位、施工單位不得在建筑活動中使用列入禁止使用目錄的技術、工藝、材料和設備。

第十二條編制城市詳細規劃、鎮詳細規劃,應當按照民用建筑節能的要求,確定建筑的布局、形狀和朝向。

城鄉規劃主管部門依法對民用建筑進行規劃審查,應當就設計方案是否符合民用建筑節能強制性標準征求同級建設主管部門的意見;建設主管部門應當自收到征求意見材料之日起10日內提出意見。征求意見時間不計算在規劃許可的期限內。

對不符合民用建筑節能強制性標準的,不得頒發建設工程規劃許可證。

第十三條施工圖設計文件審查機構應當按照民用建筑節能強制性標準對施工圖設計文件進行審查;經審查不符合民用建筑節能強制性標準的,縣級以上地方人民政府建設主管部門不得頒發施工許可證。

第十四條建設單位不得明示或者暗示設計單位、施工單位違反民用建筑節能強制性標準進行設計、施工,不得明示或者暗示施工單位使用不符合施工圖設計文件要求的墻體材料、保溫材料、門窗、采暖制冷系統和照明設備。

按照合同約定由建設單位采購墻體材料、保溫材料、門窗、采暖制冷系統和照明設備的,建設單位應當保證其符合施工圖設計文件要求。

第十五條設計單位、施工單位、工程監理單位及其注冊執業人員,應當按照民用建筑節能強制性標準進行設計、施工、監理。

第十六條施工單位應當對進入施工現場的墻體材料、保溫材料、門窗、采暖制冷系統和照明設備進行查驗;不符合施工圖設計文件要求的,不得使用。

工程監理單位發現施工單位不按照民用建筑節能強制性標準施工的,應當要求施工單位改正;施工單位拒不改正的,工程監理單位應當及時報告建設單位,并向有關主管部門報告。

墻體、屋面的保溫工程施工時,監理工程師應當按照工程監理規范的要求,采取旁站、巡視和平行檢驗等形式實施監理。

未經監理工程師簽字,墻體材料、保溫材料、門窗、采暖制冷系統和照明設備不得在建筑上使用或者安裝,施工單位不得進行下一道工序的施工。

第十七條建設單位組織竣工驗收,應當對民用建筑是否符合民用建筑節能強制性標準進行查驗;對不符合民用建筑節能強制性標準的,不得出具竣工驗收合格報告。

第十八條實行集中供熱的建筑應當安裝供熱系統調控裝置、用熱計量裝置和室內溫度調控裝置;公共建筑還應當安裝用電分項計量裝置。居住建筑安裝的用熱計量裝置應當滿足分戶計量的要求。

計量裝置應當依法檢定合格。

第十九條建筑的公共走廊、樓梯等部位,應當安裝、使用節能燈具和電氣控制裝置。

第二十條對具備可再生能源利用條件的建筑,建設單位應當選擇合適的可再生能源,用于采暖、制冷、照明和熱水供應等;設計單位應當按照有關可再生能源利用的標準進行設計。

建設可再生能源利用設施,應當與建筑主體工程同步設計、同步施工、同步驗收。

第二十一條國家機關辦公建筑和大型公共建筑的所有權人應當對建筑的能源利用效率進行測評和標識,并按照國家有關規定將測評結果予以公示,接受社會監督。

國家機關辦公建筑應當安裝、使用節能設備。

本條例所稱大型公共建筑,是指單體建筑面積2萬平方米以上的公共建筑。

第二十二條房地產開發企業銷售商品房,應當向購買人明示所售商品房的能源消耗指標、節能措施和保護要求、保溫工程保修期等信息,并在商品房買賣合同和住宅質量保證書、住宅使用說明書中載明。

第二十三條在正常使用條件下,保溫工程的最低保修期限為5年。保溫工程的保修期,自竣工驗收合格之日起計算。

保溫工程在保修范圍和保修期內發生質量問題的,施工單位應當履行保修義務,并對造成的損失依法承擔賠償責任。

第三章既有建筑節能

第二十四條既有建筑節能改造應當根據當地經濟、社會發展水平和地理氣候條件等實際情況,有計劃、分步驟地實施分類改造。

本條例所稱既有建筑節能改造,是指對不符合民用建筑節能強制性標準的既有建筑的圍護結構、供熱系統、采暖制冷系統、照明設備和熱水供應設施等實施節能改造的活動。

第二十五條縣級以上地方人民政府建設主管部門應當對本行政區域內既有建筑的建設年代、結構形式、用能系統、能源消耗指標、壽命周期等組織調查統計和分析,制定既有建筑節能改造計劃,明確節能改造的目標、范圍和要求,報本級人民政府批準后組織實施。

中央國家機關既有建筑的節能改造,由有關管理機關事務工作的機構制定節能改造計劃,并組織實施。

第二十六條國家機關辦公建筑、政府投資和以政府投資為主的公共建筑的節能改造,應當制定節能改造方案,經充分論證,并按照國家有關規定辦理相關審批手續方可進行。

各級人民政府及其有關部門、單位不得違反國家有關規定和標準,以節能改造的名義對前款規定的既有建筑進行擴建、改建。

第二十七條居住建筑和本條例第二十六條規定以外的其他公共建筑不符合民用建筑節能強制性標準的,在尊重建筑所有權人意愿的基礎上,可以結合擴建、改建,逐步實施節能改造。

第二十八條實施既有建筑節能改造,應當符合民用建筑節能強制性標準,優先采用遮陽、改善通風等低成本改造措施。

既有建筑圍護結構的改造和供熱系統的改造,應當同步進行。

第二十九條對實行集中供熱的建筑進行節能改造,應當安裝供熱系統調控裝置和用熱計量裝置;對公共建筑進行節能改造,還應當安裝室內溫度調控裝置和用電分項計量裝置。

第三十條國家機關辦公建筑的節能改造費用,由縣級以上人民政府納入本級財政預算。

居住建筑和教育、科學、文化、衛生、體育等公益事業使用的公共建筑節能改造費用,由政府、建筑所有權人共同負擔。

國家鼓勵社會資金投資既有建筑節能改造。

第四章建筑用能系統運行節能

第三十一條建筑所有權人或者使用權人應當保證建筑用能系統的正常運行,不得人為損壞建筑圍護結構和用能系統。

國家機關辦公建筑和大型公共建筑的所有權人或者使用權人應當建立健全民用建筑節能管理制度和操作規程,對建筑用能系統進行監測、維護,并定期將分項用電量報縣級以上地方人民政府建設主管部門。

第三十二條縣級以上地方人民政府節能工作主管部門應當會同同級建設主管部門確定本行政區域內公共建筑重點用電單位及其年度用電限額。

縣級以上地方人民政府建設主管部門應當對本行政區域內國家機關辦公建筑和公共建筑用電情況進行調查統計和評價分析。國家機關辦公建筑和大型公共建筑采暖、制冷、照明的能源消耗情況應當依照法律、行政法規和國家其他有關規定向社會公布。

國家機關辦公建筑和公共建筑的所有權人或者使用權人應當對縣級以上地方人民政府建設主管部門的調查統計工作予以配合。

第三十三條供熱單位應當建立健全相關制度,加強對專業技術人員的教育和培訓。

供熱單位應當改進技術裝備,實施計量管理,并對供熱系統進行監測、維護,提高供熱系統的效率,保證供熱系統的運行符合民用建筑節能強制性標準。

第三十四條縣級以上地方人民政府建設主管部門應當對本行政區域內供熱單位的能源消耗情況進行調查統計和分析,并制定供熱單位能源消耗指標;對超過能源消耗指標的,應當要求供熱單位制定相應的改進措施,并監督實施。

第五章法律責任

第三十五條違反本條例規定,縣級以上人民政府有關部門有下列行為之一的,對負有責任的主管人員和其他直接責任人員依法給予處分;構成犯罪的,依法追究刑事責任:

(一)對設計方案不符合民用建筑節能強制性標準的民用建筑項目頒發建設工程規劃許可證的;

(二)對不符合民用建筑節能強制性標準的設計方案出具合格意見的;

(三)對施工圖設計文件不符合民用建筑節能強制性標準的民用建筑項目頒發施工許可證的;

(四)不依法履行監督管理職責的其他行為。

第三十六條違反本條例規定,各級人民政府及其有關部門、單位違反國家有關規定和標準,以節能改造的名義對既有建筑進行擴建、改建的,對負有責任的主管人員和其他直接責任人員,依法給予處分。

第三十七條違反本條例規定,建設單位有下列行為之一的,由縣級以上地方人民政府建設主管部門責令改正,處20萬元以上50萬元以下的罰款:

(一)明示或者暗示設計單位、施工單位違反民用建筑節能強制性標準進行設計、施工的;

(二)明示或者暗示施工單位使用不符合施工圖設計文件要求的墻體材料、保溫材料、門窗、采暖制冷系統和照明設備的;

(三)采購不符合施工圖設計文件要求的墻體材料、保溫材料、門窗、采暖制冷系統和照明設備的;

(四)使用列入禁止使用目錄的技術、工藝、材料和設備的。

第三十八條違反本條例規定,建設單位對不符合民用建筑節能強制性標準的民用建筑項目出具竣工驗收合格報告的,由縣級以上地方人民政府建設主管部門責令改正,處民用建筑項目合同價款2%以上4%以下的罰款;造成損失的,依法承擔賠償責任。

第三十九條違反本條例規定,設計單位未按照民用建筑節能強制性標準進行設計,或者使用列入禁止使用目錄的技術、工藝、材料和設備的,由縣級以上地方人民政府建設主管部門責令改正,處10萬元以上30萬元以下的罰款;情節嚴重的,由頒發資質證書的部門責令停業整頓,降低資質等級或者吊銷資質證書;造成損失的,依法承擔賠償責任。

第四十條違反本條例規定,施工單位未按照民用建筑節能強制性標準進行施工的,由縣級以上地方人民政府建設主管部門責令改正,處民用建筑項目合同價款2%以上4%以下的罰款;情節嚴重的,由頒發資質證書的部門責令停業整頓,降低資質等級或者吊銷資質證書;造成損失的,依法承擔賠償責任。

第四十一條違反本條例規定,施工單位有下列行為之一的,由縣級以上地方人民政府建設主管部門責令改正,處10萬元以上20萬元以下的罰款;情節嚴重的,由頒發資質證書的部門責令停業整頓,降低資質等級或者吊銷資質證書;造成損失的,依法承擔賠償責任:

(一)未對進入施工現場的墻體材料、保溫材料、門窗、采暖制冷系統和照明設備進行查驗的;

(二)使用不符合施工圖設計文件要求的墻體材料、保溫材料、門窗、采暖制冷系統和照明設備的;

(三)使用列入禁止使用目錄的技術、工藝、材料和設備的。

第四十二條違反本條例規定,工程監理單位有下列行為之一的,由縣級以上地方人民政府建設主管部門責令限期改正;逾期未改正的,處10萬元以上30萬元以下的罰款;情節嚴重的,由頒發資質證書的部門責令停業整頓,降低資質等級或者吊銷資質證書;造成損失的,依法承擔賠償責任:

(一)未按照民用建筑節能強制性標準實施監理的;

(二)墻體、屋面的保溫工程施工時,未采取旁站、巡視和平行檢驗等形式實施監理的。

對不符合施工圖設計文件要求的墻體材料、保溫材料、門窗、采暖制冷系統和照明設備,按照符合施工圖設計文件要求簽字的,依照《建設工程質量管理條例》第六十七條的規定處罰。

第四十三條違反本條例規定,房地產開發企業銷售商品房,未向購買人明示所售商品房的能源消耗指標、節能措施和保護要求、保溫工程保修期等信息,或者向購買人明示的所售商品房能源消耗指標與實際能源消耗不符的,依法承擔民事責任;由縣級以上地方人民政府建設主管部門責令限期改正;逾期未改正的,處交付使用的房屋銷售總額2%以下的罰款;情節嚴重的,由頒發資質證書的部門降低資質等級或者吊銷資質證書。

第四十四條違反本條例規定,注冊執業人員未執行民用建筑節能強制性標準的,由縣級以上人民政府建設主管部門責令停止執業3個月以上1年以下;情節嚴重的,由頒發資格證書的部門吊銷執業資格證書,5年內不予注冊。

篇9

(青島法蘭克微電子有限公司)

一 羽毛球體育運動場館照明概述

室內羽毛球體育運動場館,在沿海城市市民休閑健身運動鍛煉文化的推動下,投資有了較大發展,經營也是取得了客觀的效益。同時,室內羽毛球體育運動場館的社會功效,又促進了城市市民休閑健身運動鍛煉文化的發展與升華。

文化不僅具有縱向傳承屬性,亦有橫向傳播屬性和影響效應。最近幾年,內地城市在沿海城市市民休閑健身運動鍛煉文化的影響下,民間機構投資經營室內羽毛球體育運動場館的積極性和速度有較大提高。參與羽毛球體育運動的市民群體數量也呈幾何級數增長。

文化影響力與需求拉動力,推動著民間羽毛球體育運動場館迅猛地發展。內地城市投資經營的室內羽毛球體育運動場館,不論在室內羽毛球體育運動場館數量,或者是室內羽毛球體育運動場館規模面積、設施檔次方面,都有向沿海發達城市看齊的的發展趨勢。乃至有較多的高端羽毛球體育運動場館,在內地城市建成運行。

筆者青島法蘭克無眩光危害高頻率節能燈設計工程師韓儉榮,經常接到室內羽毛球體育運動場館投資者與經營者的咨詢電話。咨詢的內容多是羽毛球場館照明燈光的球場燈具種類、球場燈光布燈模式與照明質量等問題。很多的羽毛球體育運動場館投資經營者表示,現階段可用于室內羽毛球場館照明的電光源,有普通的工礦燈具,也有專用球場燈具。其種類、生產廠家、規格繁多,實感難以準確把握其球場燈具技術性能與實際照明效果之間的對應關系。非常擔心在羽毛球體育運動場館照明節能工程中,一旦球場燈具選擇失當、球場燈光布光方案不夠科學合理、照明質量與效果差,就必然導致羽毛球體育運動場館照明投資產生風險。熱切希望能夠有一些針對常用球場燈具的技術性能和照明效果、羽毛球場地布光方案對比分析的技術資料參考一下。

應咨詢者之需。筆者根據羽毛球體育運動場館照明特征及對球場燈具技術性能和技術品質的要求,結合室內羽毛球體育場館照明節能工程中,球場燈具鑒別選擇經驗、羽毛球場燈光布燈模式及對應的照明質量效果等案例分析。整理歸納成羽毛球體育運動場館照明案例跟蹤簡析篇,供有關人士參考。

二 羽毛球體育運動場館照明特征

(一)、羽毛球體育運動場館照明---球場燈

光靜態特征:羽毛球體育運動場館照明節能工程,每當場館照明設計定型、球場燈具選定、球場燈光布光方案確定、球場燈具吊掛安裝工程完成后。羽毛球體育運動場館照明的光物理空間中,凡是涉及到球場燈具性能與品質的光物理參量,如球場燈光的光譜能量分布結構、球場燈光的光色、球場燈光的顯色性能、球場燈光的頻閃效應和眩光效應等等,就都是確定的物理量。凡涉及到照明設計與羽毛球場地布光方案的照明質量參量,如羽毛球場地水平照度及照度均勻度,垂直照度及垂直照度均勻度,眩光危害程度和頻閃效應危害程度,羽毛球體空中飛行軌跡真實度,羽毛球體空中定位準確度,照明色彩真實度、照明效果清晰度和視覺舒適度等等,也都是確定的物理參量。

這些球場燈光物理參量和場地照明質量參量特性的確定性,是羽毛球體育運動場館照明特征之一。即:羽毛球體育運動場館照明球場燈光靜態特征。

(二)、羽毛球體育運動場館照明---球場燈

光動態特征:羽毛球體育運動場館照明球場燈光靜態特征,一旦確定就是固定的。但是在具有靜態特征的羽毛球體育運動場館球場燈光中,卻寓于著羽毛球體育運動場館照明的球場燈光動態特征。

1、光視覺互動的宏觀表現:羽毛球體育運動場館照明靜態的球場燈光物理空間中,有兩個運動著的因素。一個是空中不斷飛行的羽毛球球體。第二個是時刻都在運動打球的運動員。這兩個運動物體之間有著緊密的光視覺互動過程,就是打球的運動員時時刻刻都在撲捉空中飛行的羽毛球球體、并且聚焦成像,繼而時刻跟蹤羽毛球球體飛行軌跡、即時空中定位,揮拍打球。這個過程是兩個運動物體之間,光視覺互動的宏觀表現。2、球場燈光動態元素與動態特征:如果深入到視覺影像形成機制的微觀層面上去看,這兩個運動物體之間的光視覺互動。實質是多個不同反光面上的光能量,共同與人眼視知覺系統進行光視覺互動的過程。在參與光視覺互動過程的兩個微觀方面中,人眼視知覺系統的生理機能,對于某個確定的打球運動員而言是穩定的。參與光視覺互動過程的羽毛球體反光面上的光能量,倒是時刻動態變化的光元素。這種參與光視覺互動過程的羽毛球體反光面上的光能量的動態變化特性,就是羽毛球體育運動場館照明特征之二。即:羽毛球體育運動場館照明球場燈光動態特征。

3、光視覺互動形成視覺影像:當有光能量作用于人眼視覺細胞后,光能量的強度和波長在視知覺系統中,產生明亮度和顏色感知效應。

一個物體表面物理和幾何屬性形成自己特有的反光面特性。當這個物體置于球場燈光空間時,其反射光能量亦具有對應的光物理特性。這些載有物體影像屬性的光能量作用于視覺細胞上,人眼視知覺系統感知響應形成視覺影像。

4、光物理特性影響視覺影像:物體表面物理和幾何屬性不同,物體表面反射光能量的特性就會不同,即光能量的光強與波長等特性不同。同樣,具有固定表面物理和幾何屬性的同一個物體,當處于具有不同特性的光物理空間中,其反射光能量的特性也會不同,即光能量的光強與波長等特性不同。這兩種情況之下,視知覺系統感知響應的結果都會不同。即:形成視覺影像不同。

5、光能量組合形成視覺影像組合(場景):當有多個反光面上的光能量與人眼視知覺系統,共同進行光視覺互動時。共同作用于視覺細胞的光能量,是多個反光面上的光能量組合。光能量組合在人眼視知覺系統感知響應,結果就形成視覺影像組合(場景)。

6、動態光能量組合形成動態視覺影像組合(場景):當多個反光面上的光能量組合不同時,在人眼視知覺系統感知響應結果就不同。即:形成的視覺影像組合(場景)不同。

作用于人眼視覺細胞上的光能量組合,當有一個或是多個光能量物理特性動態變化時,視覺感知產生的視覺影像組合(場景)也隨之變化。

作用到視覺細胞上的光能量組合中,有目標物體羽毛球體表面反射光能量,也有背景反光面反射光能量。因此,才有在場景中看到目標物體羽毛球體的視覺感知過程。

7、球場燈光動態特征的本質:經上述簡要分析,羽毛球體育運動場館照明球場燈光動態特征的本質,是作用到視覺細胞上的目標物體羽毛球體反射光能量與背景反光面反射光能量的組合特性,在整個運動打球光視覺互動過程中是動態變化的。

(三)、羽毛球體育運動場館照明靜態特征

與動態特征的辯證關系:羽毛球體育運動場館照明空間中,球場燈光靜態特征中寓于著球場燈光的動態特征,球場燈光動態特征是靜態特征中動態元素的反映。

羽毛球體育運動場館照明研究成果與實踐表明:球場燈光動態特征是影響視覺影像質量的光物理元素。球場燈光靜態特征決定球場燈光動態特征。為獲得高質量的視覺影像,就要求羽毛球體育運動場館照明,具有優秀的球場燈光動態特征。為了獲得優秀的球場燈光動態特征,羽毛球體育運動場館照明必須具有優秀的球場燈光靜態特征。

羽毛球體育運動場館照明節能工程中,關于球場燈具選擇、球場燈光設計、布光模式、球場燈具吊掛安裝。每一個環節的技術目標,都是在追求以最小的投資實現最好的球場燈光靜態特征,繼而實現最好的球場燈光動態特征。最終實現羽毛球體育運動場館球場燈光優秀的照明質量和效果。

三 室內羽毛球體育運動場館照明常用球場燈具種類

室內羽毛球體育運動場館照明,盡管可以選擇以400W金鹵燈為主流的工礦燈具,也可以選擇使用專用球場燈具,并且燈具的種類、規格也是齊全繁多。但是跟蹤歸納多個城市多家室內羽毛球館照明所用的球場燈光和燈具。最經常使用的還是400W金鹵燈、T5和T8熒光燈排燈、無極燈、大功率節能燈等幾種工礦燈具和球場燈具。

當然也有人使用LED大功率節能燈。但是有很多打球的人反映,LED大功率節能燈色溫太高,顯色指數也低,光色冷硬不舒適。光線刺眼睛、晃眼睛,眩光危害嚴重。經常打不到球。在使用LED大功率節能燈的諸多羽毛球場館中,已經有家多的經營者選擇無眩光危害的專用球場燈具,開始替代更換LED大功率節能燈。因此,本文不再對LED大功率節能燈進行對比分析。

跟蹤發達城市高端羽毛球體育運動場館照明球場燈光還發現,在大功率節能燈專用球場燈具中,這幾年當數有一種6U-60W青島法蘭克無眩光危害高頻率節能燈,因具有無眩光危害和無頻閃效應危害、顯色指數高達85。太陽光色、純白明亮,不刺眼、不晃眼,節能省電等優點,在廣州、北京、上海、深圳、成都、武漢等發達城市的高端羽毛球場館照明中較為廣泛應用。

四 室內羽毛球體育運動場館照明常用球場燈具的電功率

室內羽毛球體育運動場館照明工程中,四中球場燈具的單盞燈電功率范圍如下:

1、金屬鹵化物燈:絕大多數室內羽毛球體育運動場館球場燈光采用400W的金鹵燈,匹配泛光燈罩或者是深照型專用燈罩。也有很少一部分羽毛球場館選用250W的金鹵燈。

2、排燈:現在大多數羽毛球場照明用排燈,是用T5直管節能燈或者是T8熒光燈組合而成。一個排燈單面上安裝7根。如果是T5直管節能燈,單只T5直管節能燈功率是28W。一個排燈單面的電功率=28W*7=196W。

如果是雙面就是392W。室內羽毛球體育運動場館照明設計者,會根據安裝方式選擇單面或者是雙面。

3、高頻無極燈:使用高頻無極燈的羽毛球體育運動場館,多數羽毛球場館選用180W左右的無極燈。也有的體育運動場館選用功率更大一些,很少有羽毛球館使用120W左右的。

4、大功率節能燈:在羽毛球體育運動場館球場燈光中,多數采用6U和8U的大功率節能燈,也有部分羽毛球體育運動場館使用10 U和12 U的。標稱功率在120W到280W不等。其實際功率很多達不到標稱功率值,大致的實際功率范圍在標稱值的50%-80%左右。

5、跟蹤發現高端選擇:在廣州、北京、上海、深圳、成都、武漢、天津等發達城市,一些高端羽毛球體育運動場館照明工程中。羽毛球場地燈光設計,注重優秀的球場燈光動態特征。球場燈光布光方案追求能夠呈現高質量視覺影像的照明質量和效果。為實現球場燈光具有優秀的動態特征和照明效果高質量,大多數高端羽毛球體育運動場館,都選擇使用體育運動場館照明專用球場燈具:青島法蘭克6U-60W無眩光危害高頻率節能燈。其標稱功率與實際功率相一致,為額定功率60W。

五 室內羽毛球體育運動場館照明球場燈光布燈模式

跟蹤羽毛球體育運動場館照明節能工程,羽毛球場燈光布燈模式,歸納起來基本上有兩種。

(一)、矩陣式均勻地布置球場燈光。將整個羽毛球體育運動場館看成一個單元,不管場館面積多大,不管有多少片羽毛球場地,也不管羽毛球場地怎樣排放。均按照每盞球場燈覆蓋的平方米數,矩陣式均勻地布置球場燈光。

這種矩陣式均勻地布置球場燈光的布光模式,其特點之一是布光均勻,能夠實現較好的水平照度均勻度和垂直照度均勻度。羽毛球場館照明效果沒有陰影。其特點之二是羽毛球場地在場館內擺放布置隨意靈活,不受球場燈光限制。其特點之三是場館照明效果是發揮的全部球場燈光的整體照明效應,球場燈具使用數量少,投資少、耗電少。整體照明效果與質量好。其特點之四是羽毛球體育運動場館照明節能省電。經跟蹤使用青島法蘭克6U-60W無眩光危害高頻率節能燈的一部分高端羽毛球館,平均到每一片羽毛球場地的照明電費,每小時不到一元錢。

(二)、以每一片羽毛球場地為單元獨立布燈。羽毛球體育運動場館照明設計時,不管羽毛球場館面積多大,不管場館內擺放多少片羽毛球場地。球場燈光的布光方案是,以每一片羽毛球場地為一個單元,在一片羽毛球場地內矩陣式均勻布置球場燈光。

這種球場燈光的獨立布燈模式,優點是一片羽毛球場地設置一個電器開關。來兩個打球的運動員,就開一片羽毛球場地的球場燈光。走兩個打球的運動員,就立馬關掉一片羽毛球場地的球場燈光。球場燈光控制使用方便。羽毛球場地照明,片與片之間沒有相互牽制影響。

(三)、羽毛球場館兩種燈光布燈模式特性比較。

羽毛球體育運動場館照明,球場燈光兩種布燈模式各有特點。羽毛球場館具體采用那種布燈模式,應根據羽毛球場館的市場定位、場館面積、羽毛球場地片數、開館營業時間段運動員的集中程度等等特性,綜合分析比較確定。

通常情況下,在羽毛球場館面積較大,羽毛球場地片數較多的體育運動場館,適合采用矩陣式均勻布光模式。場館面積小,羽毛球場地片數少時適合采用獨立布光模式。

在羽毛球體育運動場館照明工程中,這兩種布光模式使用球場燈具的數量有差異。通常情況下,矩陣式均勻布燈模式的用燈數量,會小于獨立布燈模式使用的球場燈具數量。

矩陣式均勻布燈模式,體育運動場館面積越大,羽毛球場地片數越多,羽毛球場地安排的越是合理緊湊,體育場館場地利用率越高。平均到每一片羽毛球場地的球場燈具數量越少。在高端羽毛球場館照明中,球場燈光采用矩陣式均勻布燈的模式較為常見。經跟蹤青島法蘭克6U-60W無眩光危害高頻率節能燈,在高端羽毛球場館中的矩陣式均勻布燈模式,平均到每一片羽毛球場地的球場燈光在6—8盞左右。

六 矩陣式均勻布燈模式球場燈具布燈數量

在羽毛球體育運動場館照明矩陣式均勻布燈模式中,因各羽毛球館的球場片數、擺放方式不同。平均到每一片羽毛球場地的球場燈具數也是有差異的。

經初步跟蹤,在室內羽毛球館照明布光節能工程中,當前經常使用的400W金鹵燈、T5直管排燈、高頻無極燈、大功率節能燈四種球場燈具。在矩陣式均勻布燈時,平均到每一片羽毛球場地的球場燈光盞數及耗電功率,通常在以下范圍:

1、400W金鹵燈:平均到每一片羽毛球場地一般是4--6盞左右,耗電功率在450 W *(4--6)盞=1800W—2700W左右。(450W指含有鎮流器功耗在內400W金鹵燈的總功耗)

2、T5直管排燈:平均到每一片羽毛球場地一般是6--8個燈排左右,耗電功率在196W *(6—8)個燈排=1176W—1568W左右。

3、高頻無極燈:180W無極燈使用較為多一些,以180W無極燈為例。平均到每一片羽毛球場地一般是6--8盞左右,耗電功率在180W *(6—8)盞=1080W—1440W左右。

4、大功率節能燈:因普通的6U、8U、12U大功率節能燈,牌號、規格較多,標稱功率與實際功率差異較大,較難以歸納準確。本文僅選擇在發達城市一些高端羽毛球館廣泛使用,標稱功率與實際功率一致的,青島法蘭克6U-60W無眩光危害高頻率節能燈為例。

法蘭克無眩光危害高頻率節能燈:平均到每一片羽毛球場地一般是6--8盞左右,每一片羽毛球場地耗電功率在60W *(6—8)盞=360W—480W左右。

5、將四種羽毛球體育運動場館照明球場燈具,在矩陣式均勻布燈模式中,平均到每一片羽毛球場地的用燈數量與耗電功率列表如下:

6、羽毛球體育運動場館照明,球場燈光用燈數量與耗電功率解析:從上表看出,平均到每一片羽毛球場地用燈數量,最少的是400W金鹵燈。平均到每一片羽毛球場地耗電功率,最少的是青島法蘭克無眩光危害高頻率節能燈。

上表球場燈光用燈數量與耗電功率數據,不是筆者本人的設計,更不是筆者本人的發明。僅僅是部分高端羽毛球場館照明節能工程的實際布燈經驗數值。僅僅是多家高端羽毛球場館實驗摸索出來的經驗數據。不一定完全準確,也不一定適用任何羽毛球場館照明節能工程。僅供參考。

在參考用于羽毛球場館球場燈光布燈時,不可機械照搬套用。應該結合羽毛球體育運動場館實際現狀,根據場館照明設計目標,綜合考慮各種實際因素,確定球場燈具布光方案和用燈數量。

七 室內羽毛球場館矩陣式均勻布燈模式下布燈數量對應的照明效果簡析

1、400W金鹵燈對應的照明效果:400W金屬鹵化物燈,色溫在4500K左右,顯色指數50左右。絕大多數采用啟輝器加電感式鎮流器直接驅動發光。

400W金鹵燈在工礦照明工程中,已經是一個主流的工礦照明燈具。在體育運動場館照明工程中,應用的年代也是較為久的一種球場燈具。歷經了大大小小的體育運動場館照明實踐的檢驗。其照明效果有較多的體育運動場館照明案例,可以參考借鑒。

對于羽毛球體育運動場館照明設計布光,選擇使用400W金鹵燈作為球場燈光,應該說是從場館照明設計、燈具選擇采購、布光方案、吊裝安裝各個環節都是技術成熟,風險很小的。并且在二十一世紀初至回溯到上個世紀八十年代,400W金鹵燈一直是體育運動場館照明工程的主流球場燈具。

400W金屬鹵化物燈應用于羽毛球體育運動場館照明,因單盞燈功率較大,在羽毛球場館照明,可以以較少的球場燈具數量,實現較高的地面照度值。照明效果明亮度還是很高的。

只是因為二十一世紀體育運動場館照明球場燈具的技術進步,照明質量與照明效果要求提高。綠色照明、節能環保意識深入體育運動場館照明領域。400W金鹵燈在羽毛球體育運動場館照明中的一些不足才顯現出來。400W金鹵燈在羽毛球體育運動場館照明中,尤其是在民間機構投資經營的體育運動場館照明節能工程中,作為球場燈具的霸主地位也隨之開始動搖。

40金鹵燈的燈光能量光譜分布結構,偏離太陽光可見光的光譜能量分布結構。燈光光色生硬錚亮,刺眼睛、晃眼睛、耀眼睛,眩光危害嚴重。在體育運動場館中出現有多個角度、多個位置眩目現象。打球的運動員,只看到耀眼的光幕,而看不到羽毛球體,打不著羽毛球體。

燈光能量波動深度大、頻閃嚴重,頻閃效應危害嚴重。經常有在羽毛球飛行速度與頻閃頻率諧振時,羽毛球體空中飛行軌跡就會出現拖尾、重影現象。甚者嚴重時,打球的運動員看到的羽毛球不是一個在飛,而是多個羽毛球體前后一串在飛行。羽毛球飛行軌跡不真實,羽毛球體空中即時定位不準確。運動員經常感到不知道去打那個球體是對的,揮拍打球經常出現打空的現象。

400W金鹵燈因顯色指數低,顯色能力地。照明效果色彩暗淡、顏色不真實。在視知覺系統中形成的視覺影像質量低。

2、T5直管排燈對應的照明效果:T5直管節能燈排燈,色溫在6500K左右,顯色指數一般在75--82左右。頻閃效應危害,依配用的電子鎮流器技術性能不同,頻閃效應危害程度不同。但是與400W金鹵燈比較,頻閃效應危害程度還是較小一些。

排燈作為羽毛球場館照明球場燈光,先有T8熒光燈組合做成。在T5節能燈廣泛應用后,就用T5節能燈替代T8熒光燈排列組合制成。雖說制作排燈的電光源先后有了變化,但是排燈作為羽毛球場館的專用球場燈光,應該說是老霸主地位的球場燈具了。其應用歷史可以追溯到二十世紀的五六十年代,甚至更早一些年代。應用范圍從專業羽毛球訓練館,到大學羽毛球體育運動訓練館。可以說無一不用排燈作為專業球場燈光。在一度時期,排燈成為羽毛球場館照明的標志性球場燈光。

排燈不管是用T8熒光燈作光源制作,還是有最新的T5節能燈組合而成。但是排燈作為羽毛球場館照明一度時期的標志性球場燈光,從開始動搖其霸主地位,到慢慢退出羽毛球體育運動場館照明領域。純屬排燈自身技術性能和技術品質的缺憾所致。

T5直管節能燈排燈眩光能量直接射入人眼視覺器官,眩光危害明顯。眩光危害程度類同400W金鹵燈,在羽毛球館中存在有多個角度、多個位置眩目現象。刺眼、晃眼,打球的運動員只看到耀眼的光幕,而看不到羽毛球體。

燈光色彩依據節能燈管涂覆的熒光粉的質量,而有較大的差異。如果節能燈管內涂覆的熒光粉品質較好,顯色指數較高,能夠達到82以上。燈管色彩雖不會像太陽光那樣純白、光色真實。但是,還是能夠滿足羽毛球體育運動場館照明對光色及顯色能力要求的。場館照明效果還是明亮、清晰的。但是,當節能燈管內涂覆的熒光粉的質量比較低時,光色就會暗淡、顏色不真實。也會導致在視知覺系統中形成的視覺影像質量降低。

3、高頻無極燈對應的照明效果:高頻無極燈,可以說是體育運動場館照明球場燈具的后起之秀。特別是自本世紀初以來,有很多的羽毛球體育運動場館投資者和經營者,嘗試著將高頻無極燈應用于羽毛球體育運動場館照明節能工程中。

實踐是檢驗真理的唯一標準。時間檢驗品質。高頻無極燈在羽毛球體育運動場館照明中的嘗試應用,因高頻無極燈電子鎮流器的交流(AC)-直流(DC)-交流(AC)轉換頻率較高,光通量穩定平滑不波動。在羽毛球體育運動場館照明效果中,凸顯的優點是沒有頻閃及頻閃效應危害。但是,其它的諸多技術性能和技術品質缺憾,伴隨著嘗試時間,也隨之顯露出來。

高頻無極燈通常色溫在5500K-6500K左右,顯色指數75--82左右。眩光危害程度與配用燈罩的反射特性有關系。根據使用過高頻無極燈的羽毛球館的經營者反映,如果燈罩選擇不當,燈光輻射特性與燈罩反射特性不能匹配。眩光危害程度還是較為明顯,光線刺眼睛、晃眼睛的程度,已經大大超出羽毛球體育運動場館照明,對眩光危害允許的程度。

據經驗豐富的體育運動場館照明設計工程技術人員介紹,無極燈光通量輻射特性與燈罩反射特性匹配的問題。如果不在燈罩設計生產源頭上下功夫,僅僅是通過市場采購成品燈罩來企圖實現相互匹配。實踐證明是很難實現匹配的。

無極燈的發光機理同T5節能燈排燈一樣,也是氣體放電光致發光球場燈光。燈光色彩和顏色真實度,也同樣依據于燈泡內涂覆的熒光粉的質量高低。但是,無極燈光衰比較大,在使用一段時間后,隨著光衰幅度的加大,顯色能力也會隨之有比較大的降低。進而降低視覺影像光色質量。

4、大功率節能燈對應的照明效果:大功率節能燈,在羽毛球體育運動場館照明節能工程中作為球場燈光。既沒有排燈那樣的霸主地位,也沒有400W金鹵燈那樣久遠的歷史,更沒有高頻無極燈后起之秀的美譽。可謂平淡普通。

大功率節能燈,只是在工業廠房車間照明工程中,歷經坎坷風雨才逐漸被認識和重視的。同時才被敢于嘗試的體育運動場館照明工程先行者,引入羽毛球體育運動場館照明節能工程中,作為一種節能球場燈具,緩慢地推廣應用。

大功率節能燈其應用時間,最早是在上個世紀的八九十年代。至二十世紀末本世紀初,應節能減排綠色照明宏觀大形勢推動之勢,在工業照明和體育運動場館照明領域,其被認識程度和接受程度有了大跨度提升。

哲學原理已經證明,事物運動發展是內因與外因共同作用的結果。內因是決定性的動力因素,外因通過內因發生作用。內因是事物發展趨勢的決定性因素,內因決定事物發展方向和進程,決定事物社會功效的正負能量屬性及影響程度。

任何事物回饋社會的能量屬性及社會功能效應,其孰是孰非,外在表現為社會評說,實則是內在本質屬性的外在體現。大功率節能燈在工業廠房車間照明節能工程和羽毛球體育運動場館照明節能工程中。因大功率節能燈自身技術性能和技術品質的屬性因素。自上個世紀八十年入市場應用至今,一直是在沸沸揚揚的是非功過評說中,時而陽光燦爛、時而陰雨寒冬,波浪起伏地前進著。

大功率節能燈之所以經歷如此歷程和處于如此狀況,主要是有大功率節能燈產業和大功率節能燈產品,本身所特有的三種亂象影響所致。亂象之一,大功率節能燈生產廠家亂。亂象之二,大功率節能燈技術性能和技術品質亂。亂象之三,大功率節能燈市場價格亂。大功率節能燈三亂現象,導致羽毛球體育運動場館照明工程的設計人員、工程安裝和投資使用者,難以準確把握大功率節能燈,其技術性能和技術品質與之對應的照明質量和照明效果。也難以把握大功率節能燈性能價格比是否科學合理。

大功率節能燈這些現象,正因之事先難以把握和難以準確鑒別,才出現了大功率節能燈,在選擇使用過程中產生有不同程度的盲目性。才出現了大功率節能燈,實際照明質量效果與期望值不相符合的現象,甚者差距很大。因此,在實際選擇使用大功率節能燈節能工程中,就出現了遇之優秀就見之優秀,也謂之優秀,遇之陋劣就見之陋劣,也謂之陋劣,紛繁的功過評說。這就是大功率節能燈功過是非評說沸沸揚揚的事實導因。

實際的球場燈光應用中,普通大功率節能燈作為球場燈具,應用于羽毛球體育運動場館照明節能工程。

外形有6U、8U、12U型,功率規格有120W、180W、220W、240W之多。大功率節能燈技術性能和技術品質差異很大,以及對應的實際照明質量和照明效果差距更是很大。

實事求是,大功率節能燈的技術性能和技術品質,以及與之對應的照明質量和照明效果,確實不能一概而論。也不能泛泛評說。如對其歸納整理,實感就是付之一長篇,也難以做到不以偏概全。

古有《周易?家人》曰:君子以言有物,而行有恒。故本文選擇在發達城市一些高端羽毛球場館球場燈光節能工程中,應用較多的青島法蘭克6U-60W無眩光危害高頻率大功率節能燈為例。將其矩陣式均勻布光模式的布燈數量,所對應的照明質量和照明效果,進行簡要的分析。

專業用做羽毛球體育運動場館照明的,新型球場燈光大功率節能燈。青島法蘭克6U-60W無眩光危害高頻率節能燈。球場燈光為太陽光色,色溫在6000K左右,如同上午十點至下午三點左右時段的太陽光顏色。光譜分布結構接近于太陽光可見光的光譜能量分布結構。球場燈光純白明亮,不刺眼、不晃眼、不耀眼、不炫目,沒有眩光危害。運動員揮拍擊球,羽毛球打得準。

球場燈光具有高顯指特性,顯色指數R值高達85以上,接近于太陽光的百分之百,顯示物體表面原本顏色能力強。場館照明球場燈光色彩真實,顏真。在水平照度和垂直照度相同的條件下,球場燈光有效視覺光效高,視覺影像清晰度和真實度高。體育場館照明效果,羽毛球看的清晰、看得真實,視覺明亮舒適。

6U-60W無眩光危害高頻率節能燈,電子高頻驅動器交流(AC)--直流(DC)--交流(AC)轉換頻率高達45Khz以上。球場燈光穩定平滑不波動,球場燈光沒有頻閃及頻閃效應危害。羽毛球在空中的飛行軌跡,不重影、不拖尾,羽毛球飛行軌跡清晰真實。球場燈光不誤導、不干擾運動員對羽毛球的空中飛行定位。運動員對空中飛行的羽毛球,即時定位準確。運動員即時定位、即時揮拍、即時擊球,準確不打空。

6U-60W無眩光危害高頻率節能燈,在高端羽毛球體育運動場館照明,采用矩陣式均勻布光模式,平均到每一片羽毛球場地的球場燈具6—8盞。用燈數量少,投資省。場館照明耗電費用,平均到每一片羽毛球場地,每小時不到一元錢,節能省電。

八、室內羽毛球場館照明-----矩

陣式均勻布燈模式案例簡析

1、羽毛球場館案例。江蘇省徐州市某羽毛球館。

2、球場燈具布燈模式。矩陣式均勻布燈模式。

3、羽毛球場館面積。徐州市羽毛球館面積約800多平方米,為長方形車間改造而成。房頂為拱形,拱形頂高距地面11米左右,兩面墻體高10米左右。為避免光干擾,羽毛球場館對原有的窗戶在改造裝修時全部封閉。

4、羽毛球場地數量。羽毛球館內共設計布置8片羽毛球場地。羽毛球場地布局是,在場館面積寬的方向上并列2片羽毛球場地。在場館面積長的方向上,一字型排列4片羽毛球場地。

5、布燈模式及單盞燈光覆蓋平方米數。該羽毛球場館的特色之一,是羽毛球場地布置比較緊湊,每片羽毛球場地之間間距較小,羽毛球場地距墻壁的距離不是很大,羽毛球場館面積有效利用率較高。該羽毛球場館裝修時,對場館四周的墻壁,進行過光滑處理,具有較好的光反射效果。

徐州羽毛球館在采用矩陣式均勻布燈模式時,羽毛球館投資經營者既借鑒發達城市高端羽毛球館的布光經驗,又結合本羽毛球場館的實際特點。綜合平衡每盞球場燈光覆蓋平方米數、布燈數量、照明效果等因素。對高端羽毛球館一盞球場燈光覆蓋15平方米的布燈經驗值,在本羽毛球館布光時,把每盞球場燈光覆蓋的平方米數,向大的方向略為調整了一下。調整后,實際每盞球場燈光覆蓋的平方米數約為16平方米左右。

6、球場燈光垂直吊掛安裝高度。徐州羽毛球館,選用青島法蘭克體育運動場館照明專用,無眩光危害6U-60W高頻率節能燈50套。在羽毛球場館寬的間距中,共分左中右三排,垂直吊掛安裝球場燈具。中間一排距地面高10米左右,兩側左右兩排球場燈具距地面高8米左右。

7、平均每一片羽毛球場地球場燈光數量。徐州羽毛球館共8片羽毛球場地,共設計安裝50套無眩光危害專用6U-60W高頻率節能燈。平均到每一片羽毛球場地的球場燈光數量為:50套球場燈具除以8片羽毛球場地,等于每片羽毛球場地6.25套球場燈光。

8、羽毛球場館照明質量與照明效果。球場燈光太陽光色、純白明亮、清晰、真實、舒適。各種色彩的物體顏色清晰真實。球場燈光不刺眼、不晃眼、不耀眼、不眩目,沒有眩光危害。球場燈光平滑穩定,無頻閃效應危害。羽毛球體在空中飛行軌跡不拖尾、不重影,飛行軌跡清晰真實。在位置變換、角度變化、跟蹤捕捉空中羽毛球體的多相向運動過程中。對飛行的羽毛球體看的清晰、看得真實,空中定位準確。羽毛球看得準確、打得準確。長時間打球運動,人眼視覺不疲勞。

徐州羽毛球場館經理反映,經接待多個民間訓練隊和比賽隊反應,照明質量顯著地好于,采用其它種類球場燈光照明的羽毛球場館效果。

9、羽毛球場館照明運行成本低。至2014年三月,該徐州羽毛球館經兩年的實際運行。場館照明電費,平均到每一片羽毛球場地的照明費用,每小時不到一元錢。整個羽毛球場館的運行費用有較好的經濟效應。10、球場燈具光衰小、壽命長。該羽毛球館自2012年2月初安裝完畢投入使用,至2013年9月上旬,電話回訪啟輝點燃運行情況。該羽毛球館負責人說:正常開館營業使用時間1年零7個月,50套青島法蘭克羽毛球場館照明無眩光危害專用6U—60W高頻率大功率節能燈。全部完好無故障。光衰很小,光通量維持率很高。照明效果仍然明亮、清晰。啟輝點燃至2014年三月,球場燈具6U—60W無眩光危害高頻率大功率節能燈50套,完好無故障。繼續使用。

11、本羽毛球館案例數據。徐州羽毛球館運動面積約800平方米,設置8片羽毛球場地,燈吊掛高度分別為10米和8米。共計使用50套大功率高頻率節能燈。平均每一片羽毛球場6.25套燈。照明用電費每一片羽毛球場每小時不到一元錢。至2014年三月實際啟輝點燃兩年,完好無故障,繼續使用。

九 室內羽毛球場館照明-----直接替代180W無極燈節能改造模式案例

簡析

(一)、羽毛球場館案例。廣州市某標準體育館直接替代180W高頻無極燈照明節能改造工程。

(二)、標準體育館布光模式。直接替代正在使用的180W高頻無極燈節能改造工程。

(三)、體育館面積與羽毛球場數量。廣州市某體育館是廣州市的一個事業單位,也是一家比賽訓練備用場館。廣州某體育館面積約1200平方米,設計布置12片標準羽毛球場地。

(四)、體育館照明正在使用的球場燈具。廣州市某體育館照明節能改造工程完成之前,原來正在使用180W高頻無極燈,全館總共94套。

(五)、體育館照明正在使用的球場燈具應該解決的問題。廣州市某體育館,在照明節能工程改造之前的球場燈具是180W高頻無極燈。根據該體育館的館長介紹,在體育館營業運行中,經常有打球的運動員反映,館內的球場燈光存在著以下照明質量不好的現象。

一是經常有打球的運動員反映,球場燈光刺眼、晃眼、耀眼、眩目。在跟蹤撲捉羽毛球時,會有很多的位置和角度出現只看到了一個刺眼的光幕,而看不到飛行的羽毛球現象。析:這種現象實則是180W高頻無極燈存在一定程度的眩光危害。本質的光物理因素是180W高頻無極燈產生有眩光能量。

二是體育館經營運行中, 180W高頻無極燈,剛安裝的時候球場燈光照明效果還是比較亮的。但是用一段時間后,照明效果亮度就降低了。很多打球的人反映球場燈光光線不夠亮,對空中飛行的羽毛球,看起來表面亮度有些暗淡。打羽毛球感到費勁,時間稍長一點就感覺眼睛比較累。一度時期來打球的人減少了,影響到了體育館的經營效益。析:實則是180W高頻無極燈,光衰速率和光衰幅度比較大,光通量維持率比較低。并且隨著光衰幅度的加大,顯色指數也隨之降低了。導致體育館照明的水平照度和垂直照度降低,球場燈光的清晰度和真實度降低,體育館照明效果降低。

三是180W高頻無極燈,在光衰比較大的同時,故障率也是較為高。并且購買180W高頻無極燈的維修配件價格也比較貴。體育館照明球場燈光維護更換費用比較大。析:問題的實質是所使用的180W高頻無極燈,其技術性能和技術品質存在問題。

(六)、體育館決定替代180W高頻無極燈改造球場燈光。廣州市該體育館,根據球場燈光的照明現狀、球場燈光對體育館經營效益產生的負面影響和球場燈光維護費用較高等問題。研究決定,選擇新型高技術性能和技術品質的專用球場燈具,替代正在使用的180W高頻無極燈。實施體育館照明節能改造工程,提高體育館球場燈光的照明質量和照明效果。

(七)、體育館球場燈光節能改造方案科學流程嚴謹。廣州該體育館對球場燈光節能改造工程方案,采取了調研分析—論證方案—小區域試驗—體驗試打—全面展開的科學流程。事實證明:該球場燈光節能改造工程替代改造方案科學,實施流程謹慎嚴謹。筆者對科學嚴謹之風格,躬身盛贊之!

(八)、體育館球場燈光節能改造方案:直接替代。廣州該體育館對球場燈光的改造方案是,保持球場燈具的位置不變、安裝高度不變,選用技術性能和技術品質優秀的球場燈具直接替代。

(九)、體育館球場燈光節能改造球場燈光吊掛高度。廣州該體育館原來180W高頻無極燈吊掛高度是12米左右。直接替代安裝吊掛的位置不變。青島法蘭克無眩光危害6U--60W高頻率大功率節能燈直接替代安裝后,燈罩的底沿距地面的高度在11.5米左右。

(十)、體育館球場燈光節能改造方案:區域試驗,體驗試打。2009年6月22日,廣州市該體育館選購青島法蘭克體育運動場館照明,無眩光危害專用6U--60W高頻率大功率節能燈10套,匹配Frank節能燈專用燈罩。在體育館現場,保持燈的位置不變、燈的吊掛高度不變,直接替代原來的180W高頻無極燈。進行小區域照明實驗,組織有關運動員體驗試打。

(十一)、球場燈光直接替代對比實驗照明效果反映。廣州該體育館負責試驗的工作人員反映,試驗區域照明質量,與原來180W高頻無極燈的照明區域相比較。6U--60W高頻率大功率節能燈球場燈光是太陽光色,純白明亮,視覺清晰,顏色真實。球場燈光不刺眼、不晃眼、不耀眼、不眩目,在正常的仰視視角范圍內沒有眩光危害。經多個訓練隊和比賽隊對比試打反映,球場燈光試驗區域,羽毛球體在空中飛行軌跡不拖尾、不重影,飛行軌跡清晰真實。人眼跟蹤捕捉飛行的羽毛球體,在位置變換、角度變化等多相向運動過程中,飛行的羽毛球體看的清晰、看得真實。空中即時定位準確,羽毛球打得準確。長時間運動打球,人眼視覺舒適、不疲勞。

(十二)、 體育館球場燈光試驗時間與結果。廣州該體育館區域照明試驗、體驗試打,自2009年6月份開始至2010年6月份,歷時一年的時間。試驗用10套青島法蘭克 6U--60W無眩光危害大功率高頻率節能燈,光衰很小,光通量維持率高。啟輝點燃穩定可靠,10套大功率節能燈完好無故障發生。

(十三)、體育館球場燈光直接替代全部改造。廣州該體育館在試驗取的成功照明效果的基礎上,2010年6月份,一次訂購青島法蘭克體育運動場館照明無眩光危害專用6U--60W高頻率節能燈84套,匹配Frank節能燈專用燈罩84套。對全館的180W無極燈全部直接替代更換,進行球場燈光照明節能工程改造。

(十四)、全部替代體育館照明效果提高顯著。廣州該體育館在完成球場燈光全部替代改造后,無眩光危害專用6U--60W高頻率節能燈,照明效果的集體效應凸顯。整個體育館球場燈光明亮程度較原來試驗小區域的效果相比大大提高。羽毛球空中即時定位準確度、視覺明亮度、舒適度顯著提高。

(十五)、體育館球場燈光直接替代功率比例與實際節電率。廣州該體育館選用青島法蘭克體育運動場館照明無眩光危害專用6U--60W高頻率節能燈共計94套,直接替代原來的94套180W無極燈。

直接替代后, 在體育館實際照明質量有提高的前提下, 實際現場功率替代比例= 6 0 W :180W =1 W:3 W。每盞球場燈光實際節省電功率= 180W–60W=120W。實際節電率=120W/180W*100%=66.67%。

(十六)、體育館球場燈光平均每一片羽毛球場地用燈數量。廣州該體育館內共設計布置12片羽毛球場地,共計安裝94套大功率高頻率節能燈。平均到每一片羽毛球場地的球場燈光數量=94套燈/12片羽毛球場=7.8套燈。

(十七)、體育館球場燈光替代改造完成后照明電費降低。廣州該體育館開館營業時間為白天加晚上,羽毛球場地照明用電價格較高。經實際統計體育館照明用電費用數據表明,在球場燈光照明改造完成后,體育館照明用電費用大幅度降低。經核算體育館球場燈光的照明電費,平均到每一片羽毛球場地每小時的照明電費不到一元錢。廣州該體育館財務管理人員與館長滿意開心,并且總結節能降耗管理經驗上報有關部門表彰推廣。

(十八)、體育館球場燈光故障率低光衰小壽命長維護費用降低。廣州該體育館球場燈光節能改造工程,共計使用94套青島法蘭克體育運動場館照明無眩光危害專用6U--60W高頻率大功率節能燈。

自2009年6月份開始,至2013年3月底。其中有10套球場燈光是自2009年6月份開始,實際使用歷時3年9個月。其中有84套是自2010年6月份開始,實際使用歷時2年9個月。全部啟輝點燃穩定可靠。

體育館在三年多的使用期間,94套球場燈光只有3—4盞燈故障不亮。在2013年3月底,廣州該體育館將故障的3—4盞高頻率大功率節能燈更換后,繼續使用。廣州該體育館球場燈具使用至2013年9月中旬,青島法蘭克電話聯系跟蹤使用情況。廣州該體育館一位負責的先生反饋信息:在今年3月份將原來故障的3—4盞節能燈更換后,現場的94套大功率高頻率節能燈,至今沒有故障發生,全部完好,啟輝點燃正常。即:94套6U--60W高頻率大功率節能燈,自2009年6月份開始,至2013年9月份。其中10套球場燈具實際使用4年零三個月,84套球場燈具實際使用三年零三個月。只有3至4套故障,其它90套球場燈光完好,繼續使用。

(十九)、體育館球場燈光節能改造有關數據。廣州該體育館運動面積約1200平方米,設置12片羽毛球場地。共計使用94套大功率高頻率節能燈,直接替代原來的94套180W無極燈。球場燈光安裝吊掛高度12米。

94套球場燈具,平均到每一片羽毛球場地為7.8套球場燈光。平均每一盞球場燈光覆蓋12.77平方米左右。

直接替代180W無極燈實際替代功率比例為 1 W:3 W ,實際節電率=66.67%。體育館照明用電費用平均到每一片羽毛球場地,每小時不到一元錢。

跟蹤多家發達城市高端羽毛球館的布光經驗數據,一般情況下每一盞球場燈光覆蓋的平方米數在15平方米左右,平均到每一片羽毛球場地的球場燈具為6盞到8盞左右。廣州該體育館替代180W無極燈照明節能改造工程,改造后每一盞球場燈光,平均覆蓋12.77平方米和平均到每一片羽毛球場地7.8套球場燈光數量,與多家高端室內羽毛球館布燈經驗數據基本上一直。

十 室內羽毛球場館照明-----直接替代400W金鹵燈節能改造模式案例

簡析

(一)、羽毛球場館案例。成都市某羽毛球館直接替代400W金屬鹵化物燈,球場燈光照明節能改造工程。

(二)、羽毛球體育場館照明布光模式。直接替代400W金屬鹵化物燈,羽毛球場燈光節能改造矩陣式均勻布燈模式。

(三)、羽毛球體育館面積與高度。成都市某室內羽毛球館,場地寬約30米、長約45米,面積在1400平方米左右。羽毛球體育場館高度10米左右。

(四)、羽毛球館內羽毛球場地設置片數。成都某羽毛球體育館內共設計12片羽毛球場地,安照3列 * 4排的方式陣列式排列。

(五)、成都羽毛球體育場館原設計使用球場燈具。成都市某羽毛球體育運動場館照明的球場燈光,原設計使用400W金屬鹵化物燈。在羽毛球體育館開館經營中,球場燈光的照明質量與效果存在以下幾項問題。

1、球場燈光存在程度較為嚴重的的眩光危害。打球的運動員會在多個位置、多個方向、多個角度,感覺到球場燈光刺眼、晃眼,燈光光線眩目。只看到空中一個耀眼的光幕,看不到空中飛行的羽毛球體。

并且打球的運動員在角度、方向、位置轉換后,眼睛盡管避開了球場燈光的眩光能量。但是仍存在視覺恢復時間較長和短暫時間內的“視覺黑”現象。

球場燈光眩光能量產生的眩光危害,運動員反映較為強烈,意見很大。對羽毛球體育館經營帶來較大負面影響。

2、羽毛球體育館照明球場燈光存在頻閃及頻閃效應危害。400W金鹵燈是50赫茲工頻交流電直接供電驅動發光,光能量波動深度很大。球場燈光頻閃能量較高,場館照明質量頻閃危害效應大。羽毛球體在空中飛行,每當羽毛球的飛行速度與球場燈光頻閃頻率形成諧振時。打球的運動員,會經常看到空中飛行的羽毛球,不是一個球在飛,而是幾個羽毛球在空中飛行。在有的角度和位置上,運動員還會看到空中飛行的羽毛球,后面拖著個小小的尾巴在飛。運動員反映,不知道打那個羽毛球體能夠打準。

3、球場燈光偏離太陽光色,顯色指數低,羽毛球體育館照明顯示物體原本顏色能力差。400W金鹵燈光譜分布,偏離太陽光可見光的光譜能量分布結購。照明質量是看看400W金鹵燈表面,光色錚亮生冷刺眼睛。看看球場燈光照明效果,卻是光色偏青色中略帶藍色。球場燈光清晰度、真實度、舒適度比較低。盡管羽毛球體育運動場館水平照度和垂直照度很高,但是,視覺照明質量與照明效果很低,視覺影像質量比較低。

4、成都市該羽毛球體育運動場館經理表示,400W金鹵燈球場燈光的照明質量,已經較為嚴重地影響到場館的經營效益。并且400W金鹵燈的耗電量太高了,較大幅度地增加了羽毛球館的經營管理成本。

一年四季春夏秋冬,每當盛夏酷暑,成都市都是享有火爐之美譽。來打球的運動員個個汗流浹背、揮汗如雨,應該說是運動快樂、健身愉悅。打球運動員的體能熱量和400W金鹵燈的電耗功率,全部轉化為空調的冷負荷。空調系統運行負荷大大加大,可謂疲憊不堪、使出渾身解數地運行。羽毛球體育場館經營中,空調系統耗電量大幅度上升。整個羽毛球體育場館的電力成本,占去了體育場館經營效益的很大一部分。

更是難堪的是,正值運動員揮拍打球輕松愉快、盡興如意之時。馬太效應負面的一面,在羽毛球體育運動場館球場燈光照明中凸顯出來了。愈是負面的,愈加積累,愈加多且余。不好的愈加不好,壞的愈加更壞,直至由量變形成質變。令羽毛球館經營管理人員尷尬的事情,就不期而至的發生了。

因為場館內溫度升高,400W金鹵燈泡散熱環境變差。有的400W金鹵燈,經常出現因溫度過高而自熄。雖說不是整個羽毛球場館的400W金鹵燈全部自熄。但是,高溫自熄的400W金鹵燈一段時間內不能再啟動點燃。必須等待400W金鹵燈的燈泡溫度降下來,才能夠再次啟輝點燃。酷暑季節,羽毛球館內頂部空間溫度較高, 400W金鹵燈燈泡溫度降下來的時間還是蠻長的。

羽毛球體育館照明燈光,400W金鹵燈高溫自熄問題。對運動員打球確實會產生比較大的負面影響,的確是讓打球的運動員非常不滿意。

面對羽毛球場館上述球場燈光的照明問題,該場館經理感嘆說:對400W金鹵燈,不得不進行改造。

(六)、直接替代實施球場燈光照明節能改造。

成都市該羽毛球館經專門調研論證,在2005年5月份,選用青島法蘭克體育運動場館照明,無眩光危害專用6U--50W高頻率大功率節能燈,共計69套。保持球場燈光高度不變、位置不變、直接替代原來的球場燈具400W金鹵燈。

(七)、球場燈光節能改造工程現場實際功率替代比例。成都市該羽毛球體育館面積大、跨度大,球場燈具安裝吊掛高度高。不便于在現場對400W金鹵燈的實際電功率進行實測。因爾,在比對球場燈光節能改造工程完成后,實際功率替代比例和實際節電率時。對400W金鹵燈和新選擇的球場燈光,青島法蘭克無眩光危害6U--50W高頻率大功率節能燈,兩種球場燈具的電功率均按照標稱額定功率值計算。

1、400 W金屬鹵化物燈總功耗: 400 W金屬鹵化物燈的總功耗包括兩部分,即:光源本身的功耗和電感鎮流器的功耗。電感鎮流器的功耗,相當于光源本身功耗的20%左右。

400W金屬鹵化物燈總功耗=400 W+(400W×20%)=480 W左右。考慮到現場電壓升高的因素,實際功耗還會增大5—10%。400 W金屬鹵化物燈的總功耗會在500 W左右,對比計算取保守值480 W。

2、6U—50W高頻率大功率節能燈總功耗:6U—50W高頻率大功率節能燈,設計定型額定功率在220V電壓狀態下,為50W。考慮到現場電壓升高的因素,實際功耗還會增大5—10%。6U—50W高頻率大功率節能燈,實際總功耗會在55 W左右,對比計算取值55 W。

3、現場實際功率替代比例:6U—50 W高頻率大功率節能燈,直接替代400 W金鹵燈實際功率替代比例為:55W :480W = 1 W:8.7 W。

4、現場實際節電率:直接替代后,現場實際節電率=(480W-55W)÷480W×100%=87%。

(八)、直接替代后羽毛球體育館現場實際照明質量。成都該羽毛球館完成球場燈光直接替代改造工程后,邀請有關專業訓練隊試打。經幾個專業訓練隊試打反映,球場燈光純白明亮、太陽光色、顏色真實。羽毛球場館照明,水平和垂直明亮度、光色真實度、視覺清晰度和舒適度,較原來的400W金鹵燈的照明效果都有較大幅度的提高。球場燈光光線不晃眼、不刺眼、不耀眼、不眩目,沒有眩光危害。光能量穩定平滑不波動,羽毛球體在空中飛行軌跡不拖尾、不重影,飛行軌跡清晰真實。空中即時定位準確,空中飛行的羽毛球看的真實、看的準確,揮拍打球打得準。連續打球運動時間即是超過半天,人眼視覺也不疲勞。

(九)、羽毛球體育場館平均每一片羽毛球場地球場燈具數量。成都市該羽毛球館內設12片羽毛球場,共計安裝69套6U—50W高頻率大功率節能燈。平均每一片羽毛球場地的球場燈具用燈數量=69套燈/12片羽毛球場=5.75套燈。

(十)、直接替代后體育館耗電費用大幅度降低。成都市該羽毛球館開館營業時間為白天加晚上,照明用電價格較高。經實際統計照明用電費用數據表明,在照明替代改造完成后,照明用電費用大幅度降低。平均到每一片羽毛球場地每小時照明電費不到1元錢。

球場燈光節能改造工程完成后,體育館照明電耗功率降低到原來使用400W金鹵燈的八分之一左右。整個羽毛球體育館的經營管理,連鎖反應產生了馬太效應的正面倍增效應。球場燈光沒有了自熄現象,空調系統冷負荷連鎖降低。整個羽毛球體育運動場館的電力成本,與原來使用400W金鹵燈時相比較大大節省。球場燈光穩定、明亮,照明質量提高。來打球的運動員們視覺舒適、滿意度提高。進而提高了體育館經營效益。

(十一)、體育館球場燈光節能改造后8年多來的運行狀況。成都市該羽毛球館照明球場燈光400W金鹵燈節能改造工程。共計使用69套青島法蘭克體育運動場館照明專用,無眩光危害6U--50W高頻率大功率節能燈。

1、自2005年5月份直接替代安裝完畢開始運行,至2013年9月中旬,歷時8年多。69套球場燈光,故障率低、光衰幅度小,運行可靠。

2、任何球場燈光在啟輝點燃過程中,產生光衰和壽命終結都是必然的物理現象,亦是事物基本的矛盾運動規律。只是在球場燈光的廠家不同、球場燈具的技術性能和技術品質不同時,球場燈光產生光衰速率和光衰幅度會不同,球場燈光實際啟輝點燃壽命時間長短會不同。球場燈光啟輝點燃運行到一定時間時壽命終結是必然的規律,不以人的情感是否樂意與不樂意的意志為轉移。

3、羽毛球體育運動場館,為保證照明質量和照明效果。根據所使用的球場燈光的實際技術性能和技術品質特性,根據羽毛球館照明的實際效果狀態,根據羽毛球體育運動場館照明質量應該保有的照明水平。按照一定的使用周期,及時地更換球場燈光,是羽毛球館照明球場燈光正常管理與維護的工作內容。更換與維護球場燈光產生的成本,亦是羽毛球場館經營管理成本的正常構成部分之一。

4、成都市該羽毛球體育館照明使用的69套球場燈光,6U--50W高頻率大功率節能燈。自2005年5月份運行,至2013年9月中旬,歷時8年多的時期內。先后陸續分批將69套球場燈光更換了一遍。球場燈光啟輝點燃更換的周期,有的是基本上在4—5年左右,有的是基本上在6—7年左右。也就是說成都市該羽毛球館,在歷時八年多的照明周期中。替代400W金鹵燈節能改造工程,初裝一遍球場燈光是69套球場燈具。照明期間在啟輝點燃四至七年的時間里,更換了一遍是69套球場燈光。

5、在整個八年多的照明期間,分批將69套球場燈光更換后。至2013年9月中旬電話跟蹤詢問,成都市該羽毛球體育運動場館經理反饋信息為:更換后的69套球場燈光,6U--60W高頻率大功率節能燈,啟輝點燃全部運行穩定、可靠,繼續使用。

(十二)、成都市該羽毛球館替代改造400W金鹵燈案例有關數據。成都市該羽毛球館運動面積約1400平方米,設置12片羽毛球場地,球場燈光吊掛安裝高度9米。

共計使用69套球場燈具,青島法蘭克無眩光危害6U--50W高頻率大功率節能燈,替代原來的400W金鹵燈。節能改造工程完成后,平均到每一片羽毛球場地的球場燈光是5.75套燈。平均每一盞球場燈光覆蓋的羽毛球館面積為20平方米左右。

6U--50W高頻率大功率節能燈,替代原來的

400W金鹵燈。現場實際替代功率比例為 1 W:8.7 W,現場實際節電率=87 %。球場燈光照明用電費用,平均到每一片羽毛球場地每小時不到1元錢。

篇10

【關鍵詞】建筑設計;節能;供配電;照明

1 電氣節能的措施及重要性

電氣節能措施的應用貫穿在整個設計過程中,如配電系統中根據負荷計算合理選擇變壓器容量和數量;合理選擇照明光源及照度標準、滿足照明節能指標;考慮照明及空調的節能控制方式,對公共照明、立面照明及庭院照明等設置光控開關;空調系統的智能控制、變頻控制;電梯設群控或其他節能控制模式;自動扶梯設節電感應控制等。以上措施均能對用電量的多少及設備投資產生較大影響。其涉及電器廣泛,工作時間長,根據電器及建筑物的使用壽命計算下來,其能源消耗將十分可觀,而且與其他專業也是相互影響的。如對大的公建來說,設備專業選擇機組類型時,均應將各設備的用電量考慮在內,作為確定方案的一個重要因素。

2 電氣節能設計的主要內容

目前電氣節能設計的主要內容可分為:①供配電系統的節能;②電氣照明的節能;③建筑電氣設備的節能;④計量與管理;⑤可再生能源利用。下面針對其中幾項進行闡述。

2.1供配電系統的節能設計

2.1.1 應使供配電系統整體分布合理,減少線路損耗。

如在方案階段就需考慮變配電室、配電小間的合適的位置,既滿足供電半徑又能盡量縮短線路長度;在布線上線路要盡可能走直線,少走彎路,以減少導線長度。其次,低壓線路應不走或少走回頭線,以減少來回線路上的電能損失。第三,變壓器盡量接近負荷中心,以減少供電距離。第四在高層建筑中,低壓配電室應靠近豎井,而且由低壓配電室提供給各個豎井的干線,也盡量使線路都向前送,減免線路返送。

2.1. 2對供配電系統的構成進行技術經濟分析,選擇合理的配電方案。

對空調等季節性負荷單獨設置變壓器;將不同季節或時間段使用的負荷由同一臺變壓器負擔,可降低變壓器的容量;利用某些季節性負荷的線路,共用干線以減少線路和電阻,使同樣大的干線截面傳輸較小的電流,從而減小線路損耗;對變壓器容量和數量的配合應進行相應的計算、比較;考慮變壓器初投資,對變壓器選擇適當的負載率,根據筆者的經驗,可在75%~85%之間進行選擇。

2.1.3 選擇節能產品及合適的線纜截面。

選用低損耗節能型的變壓器,對部分供配電質量要求高的工程項目采用有載調壓變壓器;選用低耗無噪聲節能型接觸器。合理選擇導線截面。對于比較長的線路,除滿足載流量、熱穩定、保護的配合及電壓損失所選定的截面,再加大一級導線截面,可按每天工作時間進行一下簡單的計算。

2.1.4 盡可能使三相負荷平衡;提高用電設備的功率因數,選擇合適的地點及容量進行無功補償;采取抑制和消除諧波的措施等。

2.2 照明節能設計

因為照明用量大而面廣,因此,照明節能的潛力很大,應從下列幾方面著手:

2.2.1 采用高效光源。白熾燈便宜,安裝維護簡單,光色好,顯色指數最高,但其缺點是發光率太低,不節能。所以應盡量不用或少用白熾燈,只有在局部藝術照明或防止高頻光譜照射的古董字畫照明中或部分住宅內聲光控場所使用。低壓鈉燈和高壓鈉燈的發光率最高,但由于色溫低,光色偏暖,顯色指數在40~60之間,顏色失真度大,只能在路燈或廣場照明用。顯色指數在60的高顯色性鈉燈可與汞燈組成混合燈,用于工廠及體育館照明,這也是量大面廣的照明部分。發光率很高的金屬鹵化物燈,三基色熒光燈及稀土金屬熒光燈,由于色溫范圍廣,自3200K~40000K,光色選擇性好,顯色指數又高,可達80~95,顏色失真度小,尤其金屬鹵化物燈對人的皮膚顯色性特別好,因此除用作商場、展廳的照明外,還廣泛用在車站的候車室、碼頭的候船室、航空港的候機樓以及舞臺的燈光照明等。一般熒光燈及稀土金屬熒光燈可用在寫字樓、住宅的照明;熒光高壓汞燈、自整流高壓汞燈、鈉燈及三者組合的混光燈常用于生產廠房的照明。

2.2.2 建筑物應盡量利用自然采光。為此,靠近室外的部分,應將門窗開大,采用透光率較好的玻璃門窗,以達到充分利用自然光的目的。對大進深房間或教室、商場、大廳等大空間場所,燈具設計可采用與外窗平行的方式,分區、分級控制,充分考慮靠窗側的自然光,以節約電能。利用自然光的這部分照明,可以按照度標準檢測現場照度,合理設置開關點進行燈光調節,使燈具開關控制靈活,方便、節能。對長期需要開停,但又要按人流的多少自動調整照度的場合,在增加投資不多的情況下,對熒光燈可利用調壓的方式,固定幾級進行調節。

2.2.3 其它照明節能措施包括:滿足現行的建筑照明設計標準所規定的功率密度值的要求;選用高效電子鎮流器或節能型電感鎮流器;部分項目采用照明節電器;居住建筑樓梯間、內走道等采用聲光控開關,庭院照明燈具采用光控開關等節能控制;車庫照明根據車道、停車位等采用分級控制;走廊、大廳等公共照明采用集中控制或樓宇自控;高級會議室、宴會廳等場所采用智能照明控制管理系統,不僅能實現照明的定時開關、時鐘控制、調光控制、多場景效果,且能接收BAS系統的各種控制信號,利于能源管理的動態化、實時化。高級別墅等宜采用智能照明控制系統等。

2.3建筑設備的電氣節能

規模較大的及重要建筑物可采用樓宇自控系統,對空調、給排水、電動機等進行監控,實現節能目的。空調系統及給排水系統需要與暖通及給排水專業在方案及施工圖階段重點配合,使控制方案更趨于合理。在設備選擇上,合理采用節能型電動機及變頻調速風機、水泵等節能設備,才能發揮明顯的節能效果。變頻風機通過變頻方式調節空調箱的送風量,使之與室內負荷相匹配,能夠在滿足空調要求的同時,大幅節約風機電耗。對電梯,可設群控或其他節能控制模式,自動扶梯設節電感應控制。車庫內選用帶一氧化碳自動探測器的誘導風機,自動聯動排風機;全空氣空調系統中選用設置二氧化碳傳感器,據現場環境情況控制、調節新風量。

減少電動機在運行過程中的耗能。除了用就地補償電容器以減少無功損耗外,還應減少電機輕載和空載運行。因為,在這種情況下,電機的效率是很低的,消耗的電能并不與負載的下降成正比。采用變頻調速器,使其在負載下降時,采用變頻的方式,自動調節轉速,使其與負載的變化相適應,提高電機在輕載時的效率,達到節能的目的。但是,這種設備的價格仍偏高,因此在應用中受到一定的限制。另一種節能方式是采用軟起動器,軟起動器設備是按起動時間逐步調節可控硅的導通角,以控制電壓的變化。由于電壓可連續調節,因此起動平穩,起動完畢,則全壓投入運行。它可用在電動機容量較大,又需要頻繁起動的設備,以及附近用電設備對電壓的穩定要求較高的場合。因為它從起動到運行,其電流變化不超過三倍,可保證電網電壓的波動在所要求的范圍內。但它是采用可控硅調壓,正弦波未導通部分的電能全部消耗在可控硅上,不會返回電網。因此,它要求散熱、通風措施完善。其價格比變頻器便宜,目前已取得較廣泛應用。

2.4 計量與管理

做好計量與管理工作,對于節能降耗是有力的促進和保障。在設計階段,就應為上述各系統的設備選型及系統組成做好規劃:選擇準確性及可靠性較高的儀表,組成結構簡單、維護方便的系統,并應為實現自動計量進行物理條件的預留。對住宅小區,電表、水表、熱能表采用電子式遠傳儀表的方式已比較普遍,技術也很成熟,造價提高有限,但能節約大量的人力,是一種值得推廣的計量系統。對中央空調系統的計量,主要分為能量型計量系統和時間型計量系統。相比較而言,后者具有設備成本低、系統組成簡單、壽命長及調整靈活的優點。

2.5 利用可再生資源,嚴格限制非節能型電氣方案的采用

太陽能光伏電源系統,目前因價格較高,在工程中尚未獲得大量應用。但鑒于目前設備專業已對新建住宅的太陽能熱水系統的應用做出了明確規定,所以電氣專業對太陽能的應用也會隨著技術發展及造價的降低而很快提上日程。目前在庭院照明中本系統應用較多,技術成熟。

對于已在實踐中證明的一些非節電方案則應盡量限制使用。如部分開發商為降低一次投資而要求大面積采用電采暖系統,實踐證明其運行費用高,房間舒適性差,受室外溫度影響大,因此應與開發商充分溝通,做好技術經濟分析和對比,慎重采用。有條件時可充分利用當地供電部門的平谷價政策采用蓄熱式電采暖系統。

3 電氣節能前景

目前我國的節能體系尚處于初級階段,而一些發達國家已逐步建立起具有各自特色的建筑節能評估體系。如英國的BREEAM評估體系、美國的LEED評估體系、加拿大GBTool評價系統、日本的CASBEE評價體系。在各國的建筑節能設計標準或規范中,節能建筑的評價指標或方法主要分為三類:規定性指標(Compulsory Index)、性能性指標(Performance Index)和建立在建筑能耗模擬基礎上的年能耗評價。其共性是采用定性和定量評價相結合的方法。

相對于發達國家的節能建筑評估體系來講,我國的節能建筑評估體系相對不足,盡快學習、分析和研究國內外的建筑節能經驗及不足可使我們少走彎路,有利于我國在較短時間內在建筑節能方面取得更為顯著的效果。國內現行的建筑節能標準、規范中對電氣節能的內容考慮就更少,一般未做出較為具體的規定,缺乏可操作性。因此,有必要對電氣節能以及建筑節能綜合評價指標體系進行更為深入的分析與研究。

4 結束語

最近幾年,我國已開展了一些基礎數據統計工作,如前幾年針對住宅用電情況的統計。所以,針對各地不同氣候狀況和特點,有計劃地開展對現狀建筑電氣運行情況的數據收集、整理、分析與比較,建立科學的數據庫,應是下一步進行定量分析的基礎。針對各項節能新技術、新產品,出臺相應的鼓勵措施,有助于科研成果的盡快轉化,并降低造價,形成良性循環。在此基礎上,就可制定出可操作性強、便于實施和審核檢查的一整套科學體系,明確劃分必須達到的強制性措施和鼓勵達到的附加有優惠政策的推薦性措施,并在使用過程中加強管理,使各項電氣節能措施能在實踐中真正發揮作用,同時這也是我們電氣設計人員共同的心聲。

的鼓風機、引風機;熱源的動力用電、水泵用電和照明用電分別計量;熱源與供熱系統設供熱量自動控制裝置,根據室外氣溫等氣象條件變化自動改變用戶供熱量,對用戶系統進行總體調節;需要更換循環水泵的,選用高效節能低噪聲調速水泵。

熱網應增設水力平衡、溫度調控裝置,更換部分銹蝕管線和老化損壞的保溫材料。

2.3 建筑圍護結構節能改造

建筑圍護結構節能改造的重點可根據建筑所處的氣候區、結構體系、圍護結構構造類型的不同有所側重。改造前應首先對外墻平均傳熱系數、保溫材料的厚度,以及相關的構造措施和節點做法等進行分析和評價,確定圍護結構節能改造的重點部位和重點內容。

屋面的改造首先應滿足規劃和安全性要求的,采用平屋面改坡屋面、閣樓保溫技術進行改造;不能進行平改坡保溫改造的,采用平屋面拆除更換保溫技術或保留平屋面倒置擠塑苯板保溫技術進行改造;穹頂等造型要求的新建屋面,采用帶悶頂的屋面,在悶頂上進行保溫。

外墻的改造措施要依據基層條件較好、改造后外飾面為涂料的普通檔次裝飾墻體,采用以粘接為主、釘固定為輔的外貼苯板外保溫系統進行改造;改造后外飾面為面磚的普通檔次裝飾墻體,采用單面網苯板錨固筋外保溫系統進行改造;改造后外飾面為高檔次裝飾墻體,采用錨釘連接擠塑苯板-塑料掛板系統或保溫裝飾一體化外保溫系統進行改造;基層條件較差、需要加固的墻體,采用植筋外掛龍骨保溫系統進行改造;對外立面需要保護修繕的外墻,采用保溫裝飾一體化內保溫系統進行改造,如羅馬柱等外立面造型,采用GRC與苯板復合的造型構件或對GRC造型構件內側進行噴涂聚氨酯等保溫材料進行保溫。

地面的改造是根據與外墻相接觸的室外地面具備開挖施工條件,室外地面以下部分采取下挖900mm外貼50mm擠塑苯板的外保溫技術;室內地面允許保溫施工的,按新建節能建筑的地面保溫技術進行保溫。

外窗的改造方式是在原外窗傳熱系數未達到現行節能設計標準的,全部更換為傳熱系數優于現行節能設計標準的單框三玻塑料窗;有高檔裝修或規劃等方面要求的更換為單框三玻鋁塑或實木節能窗,或單框雙玻Low-E窗。單元門的改造方案比較簡單,一般為更換質量合格的保溫門。

3 小結

本文分析了我國既有居住建筑能耗現狀,從建筑結構角度提出了既有居住建筑節能改造的方式。既有建筑節能改造工程緩解了城市供熱壓力,改善了城市空氣質量,同時拉動經濟的發展,并為我國相關行業的發展提供了良好的機遇和更多的就業機會。

參考文獻

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[2] 武涌,劉長濱等.中國建筑節能管理制度創新研究,北京,中國建筑工業出版社,2011

[3] 韓麗紅,基于市場機制的建筑節能對策研究[D],北京:中國地質大學,2011