尚拓導光管照明系統在濟南園博園應用案例
濟南園博園室外效果
濟南園博園室內效果
導光管照明始于上世紀80年代,目前在國外是普遍流行的一種新型照明裝置。由于采集太陽光的導光管綠色照明系統結構簡單,安裝方便,成本較低,實際照明效果很好,因此在國外發展十分迅速,應用也比較廣泛。
項目概況
濟南園博園是在住房和城鄉建設部與濟南市人民政府的共同努力下, 打造的集生態、節能、環保、科技于一體,是新技術、新材料、新工藝、新能源、新理念應用的綜合體。園博園造價概算20.6億元,規劃控制面積5686畝。園博園主場館工程,位于長清湖北岸,是第七屆中國(濟南)國際園林花卉博覽會的主展區,為園博園三大主題建筑之一,作為功能性建筑將在會后永久保留下來。
園博園主場館的屋面類型屬于混凝土屋頂,內部空間高度達到了13米,采光區域面積8500平米都使用導光管照明系統來實現白天的照明。按照度要求分布,使用168套(STGC530-Y)和22套(STGC2400-X)尚拓導光管照明系統配置。
根據GB/T 50033—2001《建筑采光設計標準》可知,山東濟南地區屬于光氣候分區第III區,其地區全年平均照度24 kLx≤Eq<26 kLx。展館照度標準值為150 lx≤200 lx≤300 lx。以全年平均照度25 klx進行照度計算:展館內平均照度為210 lx。
項目特點
由于園博園主館的空間高度達到了13米,安裝常規的導光管照明系統無法達到其室內標準照度要求。所以根據項目的實際需求,這個案例中采用了非標產品,尚拓STGC2400-X導光管照明系統,系統直徑達到了2.4米。由于采光罩是采用一次吸塑成型的工藝手段,加大了產品的生產制作難度,目前國內還沒有廠家可以達到這樣的技術要求。
展館功能的主要是用于展覽展示,對于光線的要求自然、生動。導光管照明系統是直接把室外的自然光線傳輸到室內,全光譜、無頻顯、無眩光,還原了展品事物的本色性和生動性。
采光系統無需配帶電器設備和傳導線路,避免了因線路老化引起的火災隱患,且整個系統設計先進、工藝考究、具有防水、防火、防盜、防塵、隔熱、隔音以及防紫外線等性能特點。
研究表明,長期缺乏日光照明會造成人體生物鐘的紊亂,輕微的生物鐘的紊亂,可以導致“時差綜合癥”,更嚴重的紊亂將導致短期或長期的健康問題。導光管照明使人們沐浴在陽光下,能以健康愉快的心情去工作,這會大大提高人們的工作效率。同時也有助于植物的生長。
尚拓導光管照明系統工作原理
尚拓導光管照明系統,是通過室外的采光裝置捕獲室外的日光,并將其導入系統內部,然后經過導光管裝置強化并高效傳輸后,由漫射器將自然光均勻導入室內需要光線的任何地方。從黎明到黃昏,甚至是陰天或雨天,該照明系統導入室內的光線仍然十分充足。
經濟效益分析
1、直接節電耗電分析:
因導光管照明系統提供的是日間照明,所以電力照明用電量以平均每天10小時計算。
(1)當照度為300lx時,單位面積用電量為13w/㎡。
(2) 本工程安裝導光管照明系統可以節省95%的白天用電量,平均每天采光照明10小時左右。
(3)由圖紙可知,導光管照明系統照明面積約為8500㎡,一天日間照明用電量為:1105度。
(4)熒光燈鎮流器耗電量約占照明用電的20%-30%,以20%計算,其鎮流器每天節約耗電量為:221度。
一天日間照明總節約用電量約為:1326度
一年日間照明總節約用電量為:483990 度
一年總節約用電費用為:483990元
2、節省耗材分析(節省燈泡、燈罩的更換費用)
根據照明燈具國家標準壽命3年計算得:傳統電力照明燈泡3年需要更換一次,該企業還需支付定期維修與更新燈具的費用。
電力照明設備維護費和更換費每年合計約16000元。
3、節省人工定期清潔費用
導光管照明系統便于清潔清理,因其設計的采光罩為半球形,可以利用雨水、風吹將采光罩上面的灰塵沖刷干凈,可達到自潔效果,免去了人工定期清潔的費用。每年用自來水沖洗一次,2人,半天,約合1個工作日。
4、節能減排
(1)節能環保方面,電的生產過程中會耗費大量的非可再生資源,在照明的同時會釋放二氧化碳等有害氣體,并伴隨著熱污染。
以下數據均依照國家標準計算。我國現在主要是以火力發電的國家,火力發電廠所使用的燃料基本上都是煤炭,全國煤炭消費總量的49%用于發電。所以,在節能分析中我們主要計算煤的消耗量。其中指出每節約1度電,就相應節約了0.4千克標準煤和4升凈水。
在此項目中,在使用煤炭發電的地區年度節約
節約能源估計量(單位:噸)
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標準煤
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193.596
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凈水
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1935.96
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使用煤炭發電,煤炭屬于不可再生能源,無法與清潔、綠色、自然的自然光相比。
(2)減排分析:
在此項目中,使用尚拓導光管照明系統一年可以節約電力能源483990千瓦·時,這樣就意味著阻止了二氧化碳等有害氣體排放到大氣中。以下數據均依照國家標準計算,其中明確指出,每生產一度電就會釋放不同量的有害氣體。
有害污染物排放估計量(單位:千克/千瓦·時)
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二氧化碳(CO2)
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0.997
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二氧化硫(SO2)
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0.03
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氮氧化物(NOX)
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0.015
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碳粉塵
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0.272
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由以上數據計算得出以下數據:
采用導光管照明系統減少污染物排放的估計量(單位:噸)
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二氧化碳(CO2)
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816.6噸
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二氧化硫(SO2)
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2.43噸
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氮氧化物(NOX)
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12.29噸
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碳粉塵
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222.78噸
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投資回收期經濟分析
合計年度總節省能源費用:50萬元
該項目導光管照明系統總投入費用:192.72萬元
項目靜態投資回收期:3.85年
隨著全球出現的低碳產業熱潮,通過對尚拓導光管照明系統的各項節能指標分析,完全滿足低碳產品的要求,由其帶來的各方面的效益也日趨明顯。