建筑夜景照明电气节能设计策略
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摘要：在建筑夜景照明工程中，从节能角度出发设计电气设备，能够不断优化总体设计环节，提高建筑夜景照明的整体效果。通过夜景照明设计优化工作，可以有效推动能源、电气等相关行业的共同发展。基于此，文章分析了城市建筑夜景照明电气节能设计的意义与主要内容，并从优化照明电气设备、配电箱位置及电能计量方式等方面提出科学合理的设计优化策略。
关键词：建筑照明；夜景照明；电气节能设计；电气设备
在现代化社会发展过程中，城市建筑夜景照明工程得到了人们的高度重视。在夜幕降临之后，城市建筑夜景可以为人们带来良好的观赏效果，城市夜景不仅是城市风貌特征的重要体现，也是呈现城市整体形象的重要平台。城市建筑夜景照明要想获得良好的观赏效果，就必须开展合理的施工设计。在施工设计过程中以道路照明设计为主，需要营造综合点、线、面等的夜间景观，之后再对整个照明系统进行智能化管理。为了推动建筑行业的长远发展，需要在城市建筑夜景设计和电气设备优化过程中，将节能减排作为主要发展目标，以此满足当前我国建筑行业的可持续发展要求。
1建筑夜景照明电气节能设计概述
开展建筑夜景照明节能设计，实际上就是结合建筑结构的不同形态与建筑材料的使用要求，在满足建设单位基本需求的基础上，开展建筑夜景设计。通过分析建筑夜景照明设计的主要内容，做好电气节能设计工作，从而满足夜景照明电力能源供应条件，使建筑工程具备节能特征。在建筑夜景照明电气节能设计中，设计单位通常会采取多样化的节能技术，在建筑夜景照明设计的主体上完成电气节能设计[1]。
2建筑夜景照明电气节能设计优化策略
2.1照明电气设备优化
2.1.1采用新型照明材质和能源建筑夜景照明电气设备使用的合理性直接影响电力能源的消耗程度。为确保城市建筑夜景照明电气节能设计够稳定进行，必须选择合适的照明材质，提高照明设备的使用寿命与运行质量。通常，照明电气设备暴露在外界空气环境中，很容易发生腐蚀和损坏，必须选择能够适应多种环境条件的材质。在建筑夜景照明设计中，采用高效、长寿的灯具，能够保证城市建筑夜景照明系统的长期、稳定运行，从而获得更多的经济效益。目前，在建筑夜景照明电气节能设计过程中，可以采用新型材质和能源。例如，使用太阳能发电照明材质可以有效节省电力能源。白天，电气设备可以收集太阳能，将其以电能的方式储存起来，夜间为照明设备提供电源，从而获得良好的照明效果[2]。除此之外，在设计环节中应用节能灯具，可以减少电力能源的使用量。常用光源的技术指标如表1所示。2.1.2选取最优施工方案在施工过程，甲方关注的重点主要集中在以下几个方面。（1）幕墙外立面管线、电线及灯具不影响建筑白天的视觉观感效果。与龙骨无缝搭配组合可以解决灯具隐蔽问题；关于管线布置，灯具与灯具之间可以通过灯具自带的防水电缆接头连接，如图1所示；220V的线管由主电源引出开关电源，再由开关电源引出低压24V直流线管，通过幕墙设计公司预留的管洞与灯具连接，这样既方便更换开关电源，也方便更换灯具。（2）灯具接地安全。LED洗墙灯灯具型材外壳为铝型材，切面与建筑外玻璃幕墙龙骨相啮合，灯具金属外壳与楼体接地干线直接连接，可以确保灯具接地安全。（3）地面、楼顶景观泛光照明。因顶层有玻璃装饰墙，对于楼顶和地面景观的泛光照明，可以采用金卤灯或LED洗墙灯。通过对比两种灯具的成本、美观度、安装工序、能耗情况等，决定采用哪种灯具。安装效果对比：地面上装金卤灯，还需安装混凝土底座，再以30～45°的角度投射墙面，无论车辆还是行人，都容易被灯光刺眼，影响视觉效果；使用金卤灯需要另外装设焊接角铁架来固定金卤灯，角铁架易生锈，换成不锈钢支架不仅额外增加施工成本，安装时也会影响建筑美观。考虑到施工安全及后续更换拆卸安装方便，将LED洗墙灯安装于玻璃装饰墙内侧，因该玻璃装饰墙是不透明的毛玻璃，LED洗墙灯灯光投射上去会形成层次分明的暖色温内透效果。如果LED洗墙灯照度和光效达不到要求，需要更换成金卤灯。能耗对比：以顶层为例（顶层和底层工程量类似），顶层金卤灯方案共需安装78盏50W金卤灯，或者安装186盏LED洗墙灯。金卤灯安装功率为78×50=3.9kW，LED洗墙灯的安装功率为186×12=2.2kW。由此可知，LED灯具更节能。因为金卤灯能耗大，可以仅在建筑四角安装高压钠灯，用于投射大理石建筑立柱，其他部位均采用LED洗墙灯。根据以上分析，提出以下两种施工方案。方案1：某大楼泛光照明选用50W金卤灯，采取支架焊接固定安装，顶层玻璃装饰墙采用210W金卤灯。方案2：某大楼泛光照明选用12WLED洗墙灯，直接利用玻璃幕墙龙骨原有结构，顶层玻璃装饰墙采用12WLED洗墙灯。施工人员需要根据工程成本和照明节能效果选择最终的施工方案。工程成本分为主材成本与辅材成本两部分。其中，灯具主材成本，方案1＜方案2；工程辅材施工成本，方案1＞方案2。在照明能耗方面，方案1的能耗为方案2的三倍；中后期需要进行安装和维护，方案2的安装和维护效果优于方案1。最终决定选用方案2。2.1.3选取合适的安装方式（1）LED洗墙灯的安装。玻璃幕墙立面龙骨如图2所示，施工人员需要在玻璃幕墙龙骨架结构中原有的空隙位置安装灯具。灯具为大功率LED灯，色温为3000K，光通量为3250lm，单灯功率为12W，光效为270lm/W，灯具密封防护等级为IP65。斜面为2.5mmPC盖板，橡胶垫的主要作用是密封和防水，雨水会顺斜面向下流淌，从外观测观看不到灯具。光源利用反射原理投射在玻璃幕墙上，不会引起眩光，不会造成光污染[3]。LED洗墙灯电源安装于室内，由24V/220V专用直流、交流整流恒压器供电。开关电源功率因数为0.95，灯具金属外壳与楼体接地干线联结。LED洗墙灯安装剖面如图3所示。（2）开关电源的安装。用户防触电开关的额定漏电动作电流为30mA，额定漏电不动作电流为15mA。大部分室外泛光照明工程开关电源都用防水盒安装在室外，这样做的弊端是防水盒设计有散热通道，开关电源工作时的热量需要通过散热通道散热，如遇强对流天气不利于室外开关电源防潮，会加大开关电源腐表1常用光源的技术指标光源类型光效/（lm·W-1）显色指数（Ra）色温/K平均寿命/h应用场合LED＞100白光60～802700～6500白光或彩色＞25000应用范围广泛蚀损耗。将开关电源安装于室内，能有效解决这个问题，且便于更换维护。开关电源安装示意图如图4所示。
2.2配电箱位置优化
在建筑夜景照明电气设计中，必须精准设定配电箱的位置。为了降低线路阻抗，要注意以下方面。（1）考虑到导线截面积和线路阻抗之间的负相关16mm图2玻璃幕墙立面龙骨（未安装灯具剖面）（单位：mm）1.5mm2.5mm4mm图3LED洗墙灯安装剖面图关系，要重点分析导向长度这一要素，缩短导线实际供电距离。在配电系统设计环节中，要避免电路回供[4]。如果建筑夜景照明线路较长，必须加强保护措施，适当增加截流量，可挑选截面积较大的导线，减少线路抗阻带来的不利影响[5]。（2）考虑到电阻率和线路阻抗之间呈现正相关关系，要尽可能地选择电阻率较小的线路[6]。
2.3电能计量方式优化
在建筑夜景照明设计中，电能计量精准程度直接影响照明工程的经济效益，必须选择科学合理的电能计量管理系统进行管理[7]。电能计量管理系统的优势是能够智能化管理照明电能表和人员信息，还可以实现电能表在线监测，确保电能表的正常运行。同时，不同系统用户拥有不同的使用权限，可以有效保证系统运行的安全性。通常，施工设计人员会在建筑内部设置电能计量管理系统，然后精准打印电力应用统计报表，查询相关数据，从而远程监控电能表，确保电力用户管理和操作活动的顺利进行，以信息化的方式管理照明区域的电能表[8]。
3结束语
综上所述，开展建筑夜景照明设计优化不仅可以改善城市外在景观，还可以为人们提供更加便利的生活条件。将节能环保理念融入城市夜景照明设计时，必须重点落实电气节能设计，在具体设计中重点优化电气节能设计方案、照明电气控制系统、电能计量方式及配电箱位置等，以保证城市建筑夜景照明的稳定性。
参考文献
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[2]唐明.建筑夜景照明的艺术营造方法研究[J].广西城镇建设,2021(5):29-31.
[3]黄彦,周波.LED在建筑玻璃幕墙夜景照明中的应用方法探讨[J].灯与照明,2020,44(4):47-51.
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[5]殷文荣,颜宏勇.浅析民用建筑夜景照明系统设计[J].现代建筑电气,2019,10(10):41-45,50.
[6]张文力,严永红.转型期中国城市夜景照明的空间生产过程与机制:以重庆市为例[J].资源开发与市场,2021,37(6):692-697.
[7]刘晨宇,孙颖,孙璐,等.基于城市文化的巩义市老城区街景改造研究[J].工业建筑,2019,49(12):69-74.
[8]张文力,严永红.地方政府企业化背景下的城市夜景照明思考[J].现代城市研究,2021(1):102-108
作者：李琼双 单位：汉嘉设计集团股份有限公司厦门分公司