Sähköjärjestelmät

Sähköjärjestelmät alkavat näissä rakennuksissa sähköyhtiön toimittamasta alasajomuuntajasta, joka sijaitsee rakennuksessa tai hyvin lähellä rakennusta. Muuntaja alentaa vakiojännitepotentiaalin kahdeksi kaksoisjännitejärjestelmäksi, jotka sitten kulkevat pääkytkimien ja sähkömittareiden kautta tilaajan kulutuksen rekisteröimiseksi. Kukin jännite palvelee erillistä käyttöluokkaa; eri tasoja tarvitaan hehkulampuille ja pienkoneille, suurille laitteille, kattoon asennettaville hehkulampuille ja raskaille koneille. Kullakin jänniteparilla on erillinen jakelujärjestelmä, jossa johdot kulkevat mittareista ja pääkytkimistä katkaisijakeskuksiin, joissa ne jaetaan edelleen asuinkäyttöä vastaaviin virtapiireihin. Koska suurjännitejohtoja pidetään vaarallisina, kattovalaistusta ohjaavissa kytkimissä käytetään matalampia jännitteitä, ja jokaisella raskaalla koneella on oma sulakekytkin. Katkaisijakeskuksesta pienjännitevirtajohdot ja -johdot jaetaan tyypillisesti väliseinien ja kattosandwich-tilojen kautta, mutta liikerakennusten suurissa avoimissa tiloissa voi olla lattialaattaan upotettuja johtokanavia. Nämä johtokanavat voivat olla joko suorakaiteen muotoisia metalliputkia, jotka työnnetään betonilaattaan ennen betonivalua, tai suljetut solut muotoillusta teräskannesta; johtokanavat napautetaan haluttuun paikkaan, jotta lattiatasossa on käteviä pistorasioita.

Valaistus näissä rakennuksissa on pääasiassa loisteputkia. Lamput vaihtelevat kooltaan ja teholtaan, ja käytettävissä olevat värit voivat vaihdella lämpimästä valkoisesta viileään valkoiseen. Hehkulamppuja käytetään lähinnä korostusvalaistukseen, koska niiden valotehokkuus on alhainen. Elohopeahöyry- ja metallihalogenidihöyrylamppujen hyötysuhde on sama kuin loistelamppujen, mutta joidenkin lampputyyppien käyttöikä voi olla pidempi. Suurpainenatriumhöyrylampuilla on vielä korkeampi hyötysuhde, ja niitä käytetään teollisuussovelluksissa; niiden selvästi oranssi väri ja suuri voimakkuus ovat kuitenkin rajoittaneet niiden käyttöä kaupallisissa ja laitoksissa. Kutakin näistä lampputyypeistä käytetään erilaisissa valaisimissa erilaisten valaistusolosuhteiden aikaansaamiseksi. Hehkulamput voidaan sijoittaa läpikuultaviin lasipalloihin hajavaloa varten tai kattoon upotettaviin valaisimiin, joissa on erityyppisiä heijastimia seinien tai lattioiden tasaisen valon aikaansaamiseksi. Loistelamput asennetaan tyypillisesti suorakulmaisiin upotettaviin valaisimiin, joissa on kirkkaat prismaattiset linssit, mutta on olemassa monia muitakin valaisintyyppejä, kuten epäsuorat oviaukon valaisimet ja valokatot, joissa lamput on sijoitettu ripustettujen muovisten tai metallisten muna- tai muna-astiasta valmistettujen diffuusoriristikoiden päälle. Elohopeahöyry- ja suurpainenatriumhöyrylamppuja sijoitetaan yksinkertaisiin heijastimiin korkeissa teollisuustiloissa, pylväsvalaisimiin pysäköintialueiden ja teiden ulkosovelluksiin ja epäsuoriin valaisimiin kaupallisissa sovelluksissa.

Matemaattisilla malleilla voidaan ennustaa tarkasti valaistuksen suorituskyky useimmissa sovelluksissa. Esimerkkinä voidaan mainita zonal cavity -menetelmä, jossa otetaan huomioon lamput, valaisimet, huoneen muoto ja huoneen pintojen värit. Valon voimakkuus mitataan tavallisesti footcandleina vaakasuoralla pinnalla, kuten huoneen lattialla tai työpöydällä. Valaistusvoimakkuus vaihtelee 15 jalankynttilästä, joka on ympäristön vähimmäisvalotaso, 70 jalankynttilään toimisto- tai luokkahuoneessa ja 100-200 jalankynttilään erittäin tarkoissa visuaalisissa tehtävissä, kuten luonnostelussa; suoran auringonvalon voimakkuus keskipäivällä on noin 1 000 jalankynttilää. Useimmissa näistä rakennuksista vaadittu valaistustaso saavutetaan kattoon asennetuilla valaisimilla; kun kaikki valaistus on kattotasolla, rakennuksen tilojen käyttö on joustavampaa. Valon voimakkuus vaihtelee kuitenkin käänteisesti valonlähteen etäisyyden neliöön nähden; jos valaisin antaa yhden metrin etäisyydellä 40 footcandlen voimakkuuden, kahden metrin etäisyydellä se antaa 10 footcandlen voimakkuuden. Näin ollen huomattavia energiansäästöjä voidaan saavuttaa, jos kattoon asennettujen valaisimien tuottama valaistustaso on minimaalinen (esimerkiksi 15 jalankynttilää) ja jos työpintojen läheisyydessä on työpistevalaistus, jossa tarvitaan suurempaa valaistusvoimakkuutta. Näissä rakennuksissa hyödynnetään myös ikkunoista ja kattoikkunoista tulevaa päivänvaloa, ja on kehitetty matemaattisia malleja, jotka ennustavat tarkasti sen suorituskyvyn.

Viestintäjärjestelmien merkitys ja monimutkaisuus kasvaa kaupallisissa, laitos- ja teollisuusrakennuksissa. Niinpä puhelinten, yleisöpuhelinjärjestelmien ja tietokonedatan tietoliikennekaapelit voivat kulkea rakennuksen läpi monia reittejä, kuten pystysuoria nousuputkia, katossa olevia sandwich-tiloja ja lattialaatoissa olevia johtokäytäviä, jotka ovat samanlaisia kuin sähköjohtojen johtokäytävät. Jos johtojen tiheys nousee hyvin suureksi – esimerkiksi tietokonehuoneissa tai monissa pienissä tietokonepäätteissä – käytetään korotettuja lattiajärjestelmiä. Irrotettavat lattiapaneelit asennetaan rakenteellisen lattialaatan päällä oleviin putkimaiseen metallikehikkoon, jolloin syntyy välipohjatila tarvittavien johdotusten kuljettamista varten.

Monia rakennusjärjestelmiä ohjataan tietokoneilla tai mikroprosessoreilla. Tietyissä ilmakehäjärjestelmissä sekä sisätilojen anturit (kuten termostaatit) että ulkoiset syvä-L-anturit syöttävät tietoja tietokoneelle, joka säätää järjestelmän niin, että se kuluttaa mahdollisimman vähän energiaa. Muita esimerkkejä ovat turvallisuus-, palo- ja hätähälytysjärjestelmät.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.