建筑電氣節能設計及照明節能研究

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【摘要】本文簡要介紹了建筑電氣照明系統的節能設計原則，分析了建筑電氣節能設計以及建筑照明系統節能設計，供相關人士交流參考。

【關鍵詞】建筑電氣工程；照明系統；節能設計

建筑行業極易出現一些原料浪費、能源浪費的情況，為了進一步提高經濟效益，節省能源，建筑工程需要采用節能的電氣和照明設備，將電能的利用率發揮到最大。

1.建筑節能的意義

時至今日，環保理念已經深入人心，建筑節能可以有效地減少廢物排放，減少能源消耗，從而進一步保護我國的生態環境。眾所周知，環境直接或間接地影響著人們的生活，在某些方面更是對人們的身體健康有著莫大的影響，比如，由于建筑設計方面對建筑物的采光和通風性考慮得不夠全面，導致人們需要依賴一些電子產品來改善室內的空氣質量，對于有的建筑物，人們還需要利用照明設備來改善室內的光源，這些情況的存在就會使得人們對電力的需求量不斷增加，違背了我國可持續發展戰略的政策，不利于我國建筑行業的發展。而隨著近年來環境問題層出不窮，環境問題也越來越受重視，越來越多的人產生危機意識，在生活中更加注重節能的概念，盡量減少對一些能源的使用。

2.建筑電氣照明系統節能設計的原則

2.1提高經濟效益

建筑電氣設計的一個重要原則就是提升經濟效益。根據建筑施工要求，設計人員需要選取環保材料以及節能設備，通過減少電氣照明系統的能源費用，在短時期內收回投入運行的費用。不僅建筑電氣設計要重視節能環保，其安裝使用過程也需要降低能耗。建筑電氣設備的安裝使用不僅要能保障經濟效益，還需要考慮到我國的實際情況。與此同時，不能因為節能而增大運行費用，投入過多的資金，導致投資費用超標。與此同時，建筑電氣及照明設備還需要找出建筑施工和使用中不必要的能源耗費，有針對性地采取節約能源的措施。例如傳輸線、變壓器以及電氣設備自身的電能損耗，這些電能損耗無法對建筑功能的發揮提供作用，反而會耗費較多的能源，增加成本，因此需要將這些情況的能源損耗降到最低[1]。

2.2適用性原則

建筑電氣節能的設計還要滿足適用性原則。適用性原則就是指建筑電氣節能設備不僅需要保障建筑人工環境所需的能源，為建筑設備的正常運轉提供動力，保障用電設施有可靠的容量負荷，還需要對建筑在施工和使用期間的配電進行優化設計，科學合理地運用電能。建筑電氣節能設計不能因為一味追求節能而無法保障建筑物的功能。建筑電氣照明設備要能夠為建筑物正常的照明功能提供保障，還需要為建筑提供良好的人工環境。電氣節能設備也不能妨礙建筑物內各運輸通道的正常運轉。

2.3功能需求原則

建筑電氣照明節能設備還需要根據建筑的使用用途和行業特點，進行特殊的設計。例如一些娛樂場所對照明設備的要求更高，要求照明設備有更復雜多樣的色彩；但一些工業建筑卻需要亮度高、范圍固定的照明。因此，建筑電氣照明系統的節能設計要在滿足建筑本身對照明需求的基礎上完成，在清楚了解建筑物對照明系統的照明度等因素的需求后，再深入研究建筑電氣系統的節能設計。

3.建筑電氣節能設計

3.1變壓器的節能設計

建筑電氣照明系統中的變壓器應該選用能耗較低的節能變壓器。在確定變壓器的數量以及容量時，需要始終將變壓器的負荷率保持在最佳數值狀態。根據建筑電氣設計需求，如果變壓器的容量和負荷率能夠維持平穩，就可以將變壓器的數量減少，容量增加。如果建筑在使用過程中具有季節性負荷較大的特點，可以選擇采用變壓器，以便在負荷出現較大變化時能夠靈活切換變壓器，避免造成過大的電能耗費，以此來提升經濟效益。

3.2線路損耗的節能設計

針對線路損耗的節能設計，設計人員可以選擇合適截面的導線。設計人員需要根據建筑的建設費用以及電流指標來選擇導線截面積，一些線路較長的電路就可以擴大導線的截面積，但前提是不能影響電流的正常運轉。設計人員還需要線路的路徑以及鋪設方式進行科學合理的設計。在鋪設線路時，為了減少導線長度，節約成本，盡量保持線路成直線鋪設，減少鋪設低壓線路回頭線的情況。鋪設線路的地點應該盡量選擇在通風、散熱較好的地點。在對低壓線路進行配電工作時，要保障配電的供電半徑在規定范圍內，導線的選擇也需要注意選擇導電率較小的導線，例如銅芯線纜。為了響應節約用銅的理念，也可以選擇銅鋁復合材料作為導線[2]。

4.建筑照明系統節能

4.1合理擬定照明方案

實現建筑照明系統節能的一個重要前提就是對照明方案進行科學合理的設計。為了進一步優化照明方案，設計人員需要從以下兩個方面出發。首先,建筑的照明設計需要遵循實用性的原則，不能為了追趕潮流，過于注重照明的新穎，導致建筑內實際的照明需求得不到滿足。例如在設計一些安裝了空調的房間的照明系統時，就要選擇混合照明的照明方式；在設計一些采光較好的房間照明系統時，可以減少照明設備，充分利用自然光來滿足房間內的照明需求，這也是踐行了節能減排的理念。其次，建筑的照明設計需要以行業規范與國家法規為基礎，設計人員需要參照《建筑照明設計規范》合法、合理地設計照明系統。

4.2運用高效光源

照明效果與光源的選擇有著密不可分的聯系，因此，設計人員在設計照明系統選擇照明設備時要能夠對光源有一個全方位的思考。設計人員要對建筑周邊的狀況有一個精準的了解，再結合現實照明合理地選擇光源。光源的選擇要能夠符合人們的照明需求，光源還需要滿足發光率高的特點。通常情況下，安裝較低高度的燈具時，需要選擇熒光燈，燈具高度較高則可以選擇金鹵燈。像大酒店等公共場所的燈具高度較高且保護難度較大，在選擇燈具時，就需要滿足顯色度高、光效高的特點，滿足公共場所的照明需求，也能達到建筑節能的目標。

4.3照明燈具

照明燈具的選擇對建筑電氣照明節能也有著重要意義，燈具是將一個或多個光源的光進行重新布局，通過轉變光色來滿足人們對光的需求。選擇合適的燈具可以將照明光源的潛力發揮到最大。市場上的燈具種類十分繁雜，建筑內常用的燈具主要有控照型和帶保護罩的燈具，不同的燈具有不同的效率。例如帶有磨砂保護罩的燈具反射率只有55%，透明式的燈具的反射率有65%，而敞開式的燈具的反射率則可以高達75%，可以滿足公共場所對照明度較高的要求。建筑行業越來越重視節能減排，因此近幾年高效節能照明燈被廣泛使用于建筑物的照明系統內。與普通燈具相比，高效節能照明燈的照度提升了1-3倍，且使用壽命也得到了延長。高效節能照明燈具有較低的光污染，紫外線反射率也較低，光衰程度也比普通燈具低，因此是一種良好的照明燈具。

4.4降低照明線路上的電能損失

因為電流在流經電線時，會在電阻上出現較大的電能損耗，所以要選擇電阻較小的電線，還需要對導線的長度和導線的截面進行控制，通過縮短導線長度或增大導線截面積的方法來使電流損耗降到最低。在設計電路時，要盡量減少特殊形態的電路，盡量鋪設直線電路。如果線路較長，就需要適當增加導線的截面積，節省不必要的能源消耗。設計人員可以添加一些季節性的負荷電路，以滿足用戶季節性用電的需求，為用戶長期用電提供保障，減少電阻與線路。

4.5積極運用先進的節能技術

積極運用先進的節能技術可以最大限度地提高建筑電氣照明系統中的節能效果。技術人員可以通過數字形式對電氣照明系統實施遠程控制，適時調節照明的亮度。技術人員可以建設一個網絡平臺，對一個建筑內的照明系統實施系統的控制，對照明系統的信號以及數據進行處理，實時監控和調節燈光的亮度以及顏色。還可以通過電流導通技術來達到節能的效果。通過調節正向電流對二極管的光的亮度進行調節。但單一的技術應用也是遠遠不夠的，需要結合多種方式對照明系統進行調節，深入研究建筑電氣照明系統的節能技術，不斷加強節能效果，達到節能環保的作用。

5.結束語

綜上所述，建筑節能是我國可持續發展戰略中至關重要的一部分，通過對建筑節能的合理設計，能夠進一步提高人們的生活質量和幸福指數，為人們創建更加健康的生活空間。除此之外，建筑節能的設計能夠大大減少能源的消耗，對可再生能源進行充分的技術開發，從而大大降低人們生活的成本，促進我國建筑事業的發展。深入研究建筑電氣以及照明節能技術，對于提高能源利用效率、保護環境有著重要意義。在建造和使用建筑的整個過程中，節約能源是推動建筑行業綠色可持續發展的重要動力，對于打造生態建筑有著十分重要的作用。

參考文獻

[1]葉曉雪.建筑電氣節能設計及照明節能設計探討[J].冶金叢刊，2017（3）.

[2]吳昌斌.建筑電氣節能設計及照明節能設計探討[J].建筑·建材·裝飾，2019，000（010）：144，41.

作者：荊強