建筑电气节能及照明节能设计研究

建筑电气节能及照明节能设计研究

孙磊

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摘要：在社会经济不断增长的现代社会，地球上的能源日渐匮乏。近年来，我国的建筑行业正在呈现出良好的发展趋势，这在一定程度上增加了我国现有资源的消耗。对于我国来讲，资源的短缺成为了我国传统企业发展中遇到的巨大问题，其中建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列，成为当下我国三大“耗能大户”，随着人民生活水平的提高，建筑用能将逐步增加到占全国能源消费总量的30%以上，这说明解决建筑行业能源消耗的问题刻不容缓。其中解决建筑行业电能消耗的首要任务是必须提高建筑电气节能技术水平，将绿色建筑理念融入工作中，真正实现建筑行业的电气节能，保障建筑行业的健康发展。

关键词：建筑；电气节能；照明节能设计

引言

电气与照明系统是建筑工程的主要构成部分，发挥着提供稳定工作电源与营造舒适人工照明环境的重要作用。但在行业发展期间，存在着电气照明系统能耗过大的问题，这也是建筑行业可持续发展期间面临的全新难题与挑战。

1供配电系统节能设计

为了全面落实供配电系统节能，相关部门在开展建筑照明设计的具体过程中，要全面落实以下几方面工作：（1）在开展供配电系统设计的过程中，应将简单可靠作为一项基本原则，并尽可能将同一电压等级的配电级数高压控制在两级或者两级以下，同一电压等级的配电级数低压应尽可能控制在三级或者三级以下，同时其三级负荷应尽可能控制在四级或者四级以下。（2）在三相电源分相单独供电的过程中，其三相电的电流会出现一定程度的不平衡状态，这种不平衡状态会导致出现中线电位升高、电网失调以及变压器本体耗损增加等不良现象，这些不良现象不仅进一步加剧了三相电电流的不平衡状态，并且还明显增加了其实际损耗。针对这种情况，设计人员应对三项配电干线的各项负荷进行平衡分配，同时，其最小相负荷应在三相负荷平均值的85%以上，其最大相负荷应在在三相负荷平均值的115%以下。（3）工作人员在连接建筑组合灯具的具体实践中，其光源数应在60个以下，回路电流应在25A以下，连接高强度气体放电灯的单相分支回路的电流应在30A以下，同时，每个照明单相分支回路的电流应在16A以下，其所连接的光源数应在25个以下。（4）提高计量装置设计的合理性。在开展建筑照明设计的工作实践中，相关部门的计量装置应切实遵循以下几项基本原则进行设置：①相关部门应在民营建筑的首层设置单元总配电箱，并在单元总配电箱的内层设置总计量表，在层配电箱中设置分户表，然后应用树干式配电的方式设置总配电箱到层配电箱，应用放射性配电的方式设置层配电箱至各户分户箱。②分户计量表应全部集中在建筑的中间某层或者首层的电表间内，然后以放射式配电的方式通过配电支线进入户内。③相关部门在设置多层住宅照明计量的过程中，应始终坚持一户一表的基本原则，单供电部门收费到户时，可以设置适宜的共用电度表。

2空调节能设计

在建筑行业施工和运行中，随着人们对工作、生活环境舒适度要求的提高，空调的功能发挥着巨大的作用。空调的类型主要分为以下三种：中央空调、柜式空调与挂式空调。所有空调类型的使用，对于电能的需求都是比较大的，在三种空调类型中，中央空调的能源消耗量也占有很大的比例。建筑单位需要培养专业技术人才，根据国家相关的建筑节能标准，选用节能型的空调设备，如选用以磁悬浮离心压缩机为核心技术的高效节能中央空调；让空调的整体设计更加科学，使合理设计的空调在整个建筑布局中发挥重要作用。进行取暖与制冷的设计时，让建筑空间的设计与空调功能相贴合，设计空调科学布局，防止出现电能资源的浪费。在进行空调的调试时，必须采用科学调试手段，保证空调本身的功能性，实现空调的智能化室温系统，让空调设备减少对电能资源的浪费。

3照明系统节能设计

3.1照明节能设备选择

（1）辐射发光源。其因为加热和燃烧物体而发光，属于比较传统的电气照明设备，具有代表性的光源是白炽灯和卤钨灯，价格低廉，长期以来在我国各个地区应用范围较广，迄今为止不少农村仍然大量使用。但是这类电气照明设备存在一个通病，即发光效率低、使用寿命短，在城市化快速发展的今天，其市场竞争力遭到削弱，现已逐渐被其他高效节能灯具所取代。

（2）气体放电发光。即利用气体放电发光，放电光源主要包括低压和高压两大类别。前者因具有光效高、寿命长的特点，节能性能优越，受到了各界人士的肯定，在建筑及道路照明中运用广泛，如荧光灯；后者则主要被应用于机场、体育馆、博物馆、公园等公共场所照明。有些特殊场所的照明需要采用混光照明的方式，将照度高、显色性好的电气照明设备与能够发出非连续光谱的灯具结合使用，以改善光效和光色，满足这些场所的照明需要。

（3）场致发光和激光。场致发光又称电致发光，是固体发光材料在电场激发下发光的现象，比较典型的光源是LED灯。LED灯是指能透光、分配和改变LED光源光分布的电气照明设备及专用零部件，当前LED技术日臻完善，在建筑中使用LED灯具是主流趋势，可以给建筑用户带来健康和舒适，使得建筑环境更具有艺术性，建筑电气照明系统的节能、环保特点由此得以彰显。激光灯的颜色鲜艳、亮度高、射程远，有些建筑会使用激光灯营造独特的景色，汇聚人们的目光，增加建筑的吸引力。

3.2减少照明线路的损失

据统计结果显示，建筑电气照明线路本身损耗的电能在输入电能中占4%的比重，因此，在进行节能设计时也要充分考虑照明线路的选择是否合理。具体而言，建筑内部的供电方式要尽可能选择三相四线制方式，与此同时，为了降低电压损失和消耗，并实现照明灯具发光效率的提升，还要注重保持三相照明负荷的对称。在使用一些节约能源型及容量较大的变压器时，为了有效减少变压器的损耗，要尽可能减少照明线路中变压器的数量。照明线路材质的选择也要科学合理，安装在潮湿地区或安装在室外及末端的配电线路更适合使用铜芯导线，而安装在室内的照明线路其材质可以选择铝芯或覆铜铝芯的母线和电缆，以减少供电线路消耗的电能。电缆宜选择截面面积相对较大且电阻相对较小的，并尽量缩短电缆的长度。

3.3改善室内自然采光条件

常规建筑照明节能设计方法通常以控制系统运行负荷、减少灯具开启数量、安装节能灯具设备为思路，其目的在于减少照明系统运行能耗，这一方法存在局限性。为取得额外节能效果，设计人员应从改善室内自然采光条件角度着手，采取调整建筑朝向与布局结构、增加外墙开窗面积与调整窗墙比、使用高透光性门窗材料、减少封闭式隔断构件数量等设计措施，充分利用自然光源，在缩短建筑照明系统运行时长的同时，满足业主的实际使用需求，提高室内环境光亮度。

4结语

综上所述，随着建筑行业节能新标准的到来，解决建筑行业中的电能浪费问题是我国发展的当务之急。建筑行业可以从提高技术方面入手，不断加大对电能消耗的监管力度，真正落实国家绿色建筑发展的方针，为国家的新时代建设保驾护航。

参考文献

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