Elektrische Anlagen

Die elektrischen Anlagen in diesen Gebäuden beginnen an einem Abspanntransformator, der vom Energieversorgungsunternehmen bereitgestellt wird und sich im oder in unmittelbarer Nähe des Gebäudes befindet. Der Transformator reduziert das normale Leitungspotenzial auf zwei Spannungssysteme, die dann über Hauptschalter und Stromzähler laufen, um den Verbrauch des Teilnehmers zu erfassen. Jede der zur Verfügung gestellten Spannungen dient einer bestimmten Nutzungskategorie; für Glühbirnen und Kleingeräte, Großgeräte, an der Decke montierte Nicht-Glühbirnen und schwere Maschinen sind unterschiedliche Werte erforderlich. Jedes Spannungspaar verfügt über ein separates Verteilersystem, das von den Zählern und Hauptschaltern zu den Leistungsschaltertafeln führt, wo es weiter in Stromkreise unterteilt wird, die denen in Wohngebäuden ähneln. Da Hochspannungskabel als gefährlich gelten, verwenden die Schalter zur Steuerung der Deckenbeleuchtung niedrigere Spannungen, und jede schwere Maschine hat ihren eigenen abgesicherten Schalter. Von der Unterbrechertafel aus werden die Niederspannungsleitungen und -kabel in der Regel durch Trennwände und Deckenzwischenräume verteilt, aber in großen offenen Bereichen von Geschäftsgebäuden können auch Kabelkanäle in die Bodenplatte eingelassen sein. Diese Kabelkanäle können entweder rechteckige Metallrohre sein, die vor dem Gießen in die Betonplatte eingesetzt werden, oder geschlossene Zellen aus geformtem Stahldeck; die Kabelkanäle werden an den gewünschten Stellen angezapft, um Steckdosen auf Bodenhöhe zu schaffen.

Die Beleuchtung in diesen Gebäuden besteht überwiegend aus Leuchtstofflampen. Die Lampen sind in verschiedenen Größen und Wattstärken erhältlich, und die verfügbaren Farben reichen von warmweiß bis kaltweiß. Glühlampen werden hauptsächlich für die Akzentbeleuchtung verwendet, da ihre Lichtausbeute gering ist. Quecksilberdampf- und Halogen-Metalldampflampen haben den gleichen Wirkungsgrad wie Leuchtstofflampen, aber bestimmte Typen können eine längere Lebensdauer haben. Natriumdampf-Hochdrucklampen haben einen noch höheren Wirkungsgrad und werden in der Industrie eingesetzt; ihre auffallend orangefarbene Farbe und die hohe Lichtintensität schränken jedoch ihre Verwendung im gewerblichen und institutionellen Bereich ein. Jeder dieser Lampentypen wird in einer Vielzahl von Leuchten eingesetzt, um unterschiedliche Lichtverhältnisse zu erzeugen. Glühlampen können in durchscheinende Glaskugeln eingesetzt werden, um diffuse Effekte zu erzielen, oder in Deckeneinbauleuchten mit verschiedenen Reflektoren, um Wände oder Böden gleichmäßig zu beleuchten. Leuchtstofflampen werden in der Regel in rechteckigen Einbauleuchten mit klaren prismatischen Linsen installiert, aber es gibt auch viele andere Arten von Leuchten, darunter indirekte Voutenleuchten und Lichtdecken mit Lampen über abgehängten Kunststoff- oder Metall-Eikratzendiffusor-Gittern. Quecksilberdampf- und Natriumdampf-Hochdrucklampen werden in einfachen Reflektoren in Industriehallen mit hohen Decken, in an Masten montierten Leuchten für Außenanwendungen auf Parkplätzen und Straßen und in indirekt nach oben gerichteten Leuchten für kommerzielle Anwendungen eingesetzt.

Mathematische Modelle können die Leistung der Beleuchtung für die meisten Anwendungen genau vorhersagen. Ein Beispiel dafür ist die zonale Hohlraummethode, die Lampen, Leuchten, die Form des Raums und die Farben der Raumoberflächen berücksichtigt. Die Lichtintensität wird in der Regel in Footcandles auf einer horizontalen Fläche, z. B. dem Boden eines Raums oder einem Schreibtisch, gemessen. Die Intensität reicht von 15 Footcandles für ein minimales Umgebungslichtniveau bis zu 70 Footcandles für ein Büro oder ein Klassenzimmer und 100-200 Footcandles für sehr präzise visuelle Aufgaben wie das Zeichnen; im Vergleich dazu beträgt das direkte Sonnenlicht zur Mittagszeit etwa 1.000 Footcandles. In den meisten dieser Gebäude wird das erforderliche Beleuchtungsniveau mit an der Decke montierten Leuchten erreicht; eine Beleuchtung auf Deckenhöhe ermöglicht eine flexible Nutzung der Gebäude. Die Lichtintensität ist jedoch umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands von der Lichtquelle. Wenn also eine Leuchte in einem Meter Entfernung eine Lichtintensität von 40 Footcandles erzeugt, so hat sie in zwei Metern Entfernung eine Lichtintensität von 10 Footcandles. Daher lassen sich beträchtliche Energieeinsparungen erzielen, wenn die Deckenleuchten nur ein minimales Umgebungslicht (z. B. 15 Footcandles) erzeugen und die Arbeitsbeleuchtung in der Nähe der Arbeitsflächen, wo höhere Lichtstärken erforderlich sind, angebracht wird. Tageslicht aus Fenstern und Oberlichtern wird in diesen Gebäuden ebenfalls genutzt, und es wurden mathematische Modelle entwickelt, die die Leistung genau vorhersagen.

Kommunikationssysteme sind von wachsender Bedeutung und Komplexität in kommerziellen, institutionellen und industriellen Gebäuden. So können Kommunikationsleitungen für Telefone, Beschallungsanlagen und Computerdaten viele Wege durch das Gebäude nehmen, einschließlich vertikaler Steigleitungen, Deckenzwischenräume und Kabelkanäle in den Bodenplatten, ähnlich wie bei den Stromleitungen. Dort, wo die Leitungsdichte sehr hoch ist – zum Beispiel in Computerräumen oder wo viele kleine Computerterminals installiert sind – werden Doppelbodensysteme eingesetzt. Abnehmbare Bodenplatten werden auf röhrenförmige Metallgestelle montiert, die auf der strukturellen Bodenplatte ruhen und einen Raum für die notwendige Verkabelung schaffen.

Eine Reihe von Gebäudesystemen wird durch Computer oder Mikroprozessoren gesteuert. Bei bestimmten Atmosphärensystemen leiten sowohl die Innensensoren (z. B. Thermostate) als auch die Außensensoren Daten an einen Computer, der das System so einstellt, dass es möglichst wenig Energie verbraucht. Andere Beispiele sind Sicherheits-, Feuer- und Notfallalarmsysteme.

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