浦东国际机场候机楼的照明节能方案的详述和效果分析

一、摘要 代表上海市形象之一的建筑——上海浦东国际机场候机楼是一座由近1.5公里的长廊和大空间的主楼组成，每天7-8万人进出的超大型建筑。根据美国大楼协会统计，一座大楼的生命周期为60年，启用后60年内的维护及营运费用约为建造成本的3倍。根据日本大楼的统计，大楼的管理费、能源消耗费、设备维护费，占整个大厦营运费用支出的60%左右，且费用还将以每年4%的速度增加。 上海浦东国际机场候机楼是一个巨大的能源消耗大户，每年的能耗达到几千万元，有效的节能不仅将为机场节省下不小的开支，而且还可为缓解上海市能源紧张状况出一份力。候机楼的照明系统节能方案已于2003年7月1日开始实施，本篇着重对于机场候机楼的照明系统的节能方案及其效果作了详细的分析。 二、前期准备 照明系统在机场候机楼的用电设备是仅次于中央空调的第二用电大户，对照明系统的集中监控在保证照明稳定可靠的前提下还要考虑它的节能性。机场的照明可分为三类：办公室照明、公共区域照明、泛光照明。办公室照明指通常房间内的照明，这部分照明所用的电量是楼宇自控BA系统无法涉及的。公共区域照明是指走廊、过道、部分室外长廊等区域的照明。泛光照明指为了大厦的美观，在晚间照射建筑的屋顶和外观，使建筑在晚间呈现出色彩斑斓的照明。楼宇自控BA系统主要控制对象是后两者，即公共区域照明和泛光照明，而节能措施也是针对这部分主要照明的。这些照明分散在候机楼的R1、R2、R3、和R4段，它们分别是由BA系统的光照度传感器、航班信息、SCHEDULE时间表的设置、和主机遥控来控制的。通过对照明程序的重新编制、对光照度设定值的修改、和制定新的虚拟点来完成整个候机楼的节能工作。 1．资料收集 浦东机场照明灯具品种繁多： (a) 用于12m大厅的金属卤化物灯（含12m层汽车站R1、办票大厅R2、商业大厅R3和长廊候机大厅R4），主要用于泛光照明和基本照明，采用飞利浦公司出产的泛光照明金属卤化物灯，具体规格数量分布和总的负载量如下表： 灯具除R4的150W灯具安装在多功能立杆上外，其余安装在钢结构的屋顶处，其中1KW、400W灯具主要照射波形吊顶和白色钢腹杆，通过反射为地面提供间接照明，其余主要为地面提供直接照明。 (b) 其它部分照明（0m到达大厅、长廊6m登机走廊、长廊0m走道、以及连廊等）由金属卤化物筒灯、节能筒灯（安徽三色灯具厂）和58w日光灯带提供。 6米长廊的各类灯具的负载量： a. 长廊的柱灯总的负载量：72KW， b. 廊道灯和筒灯总负载量：500KW， c. 连廊（国内和国际）总负载量：150KW， d. 槽灯：14.5KW 2．制作趋势点 在候机楼BA自控系统的主机上设置LUX的监测点，每十分钟取一个数据，二十四小时跟踪，然后用记录生成软件提取数据，并把全部数据转成excel文本进行分析和绘制图表。 候机楼楼顶上共有四个光照度传感器，南北各两个，分别用均值LUX.16BP1.01.V和LUX.16BP1.02.V来表示，在此对这两个点进行了长时间的数据采集。 在下面只是分别列举了03年7月5日（阴天）和03年7月6日（晴天）的两天的LUX图表。 阴天图表： 三、数据分析 设定航班开始时间为早上6点，航班结束时间为次日凌晨1点。 每天照明开启时间的缩短量是根据对采集到光照度LUX的数据的分析，结合节能方案中对LUX的修改量而得出的近似值，并且综合了冬夏季日照变化的因素。 具体的节能效果分析如下表： 从以上的分析可以得出，节能方案如果得到落实，候机楼每年可以节电2789375.6度电。 四、方案具体实施 浦东国际机场楼宇自控BA系统采用西门子楼宇科技有限公司的APOGEE S600作为控制平台，通过设有中央图形工作站的计算机网络系统，将分布在各监控现场的控制器连接起来，共同完成集中操作、集中管理和分散控制。所有受控设备以总线方式连接，并采用同一套Insight软件进行系统管理。每个子系统（即每个DDC和所连接的现场设备）都能独立控制，同时在中央工作站上又能做到集中管理，很好地体现了分散控制，集中管理的特点。 候机楼主楼出发及长廊的照明开启是由室外照度和航班信息综合控制的，经过实地测量，结合设计院的推荐数据，并根据旅客的实际需求，重新设定了开启值（见上表），在Insight里先把准备控制的灯类群分设成若干个虚拟控制点，接着利用PPCL程序对这些点进行控制，以下列举两段重新编写的程序分别对候机楼的到达长廊的顶部筒灯和出发长廊上的立柱杆灯的照明程序： 整个节能方案涉及到候机楼的各个位置，如车道、办票大厅、商业街、出发和到达区域。一方面在程序中修改光照度LUX的参照值来改变照明开关时间；另一方面在程序中利用各时段的不同的模式调整照明的开关方案（上面的程序里均有表述）。 五、结论和下一步工作 通过这次节能方案的实施，浦东国际机场候机楼理论上每年总共能节约用电2789375.6度，如果按市电每度0.92元，共为2,566,225元。当然要达到这个目标，需要管理措施的跟进和操作单位的大力配合，尽量使系统按程序运行，避免随意手动控制。 下一步工作： 1．出发12米长廊晚上可以关闭辅照（或者尽量少开），代以开启立柱杆灯； 每天少开7小时，一年节电度数：（612-106.5）×7×365 = 1291552.5度 2．立柱杆灯实行间隔开启法，少开三分之一的灯，一年节电数：106.5×9×365 / 3 = 116617.5度 这样还能延长灯具的寿命； 3．连接廊的筒灯可以减半开启，一年的节电度数：150×19×365 / 2 = 520125度； 4．商业模块，晚上只需开东面一侧灯光，一年的节电度数：180×7×365 / 2 = 229950度。 这样每年总的节能总能耗：2158245度。按市电每度0.92元，共为1,985,585.4元。 显而易见，如果上述构思是可行及都能付诸于实施的话，经济效益将会是相当可观的。 六、参考文献 1．S600顶峰系统技术手册 西门子兰吉尔驷法公司 2．Insight User’s Guide Landis & Staefa 3．计算机控制技术在大型公共建筑中的应用——上海浦东国际机场候机楼楼宇控制系统的研究与应用 上海国际机场股份有限