淺議建筑電氣節(jié)能設計及照明節(jié)能設計

徐福賓

(軍事醫(yī)學研究院，北京 100850)

隨著建筑工程電氣化時代到來，我們日常生活和工作的建筑功能越來越完善，在追求環(huán)境舒適的同時，節(jié)能要求也日益迫切。而建筑節(jié)能的實現(xiàn)，需要加強設計階段的節(jié)能意識和節(jié)能技術，一方面可以實現(xiàn)能源的節(jié)約，另一方面對建筑電氣行業(yè)的發(fā)展方向具有引導作用，還可以促進建筑設計行業(yè)的系統(tǒng)性，節(jié)能設計已經(jīng)成為當前的一項重要任務。

1 節(jié)能意義

配套完善的燈具、空調、電梯等設備在很大程度上提高了建筑的功能性和實用性，通過機電設備的運行、能源的消耗，可以在建筑空間內實現(xiàn)各種場所的功能照明、寒冬的供暖和夏季的制冷，實現(xiàn)快速的空間轉換等等。在建筑設計過程中，電氣專業(yè)已經(jīng)成為一個重要的專業(yè)，幾乎與各個專業(yè)和建筑功能相關，為滿足不同使用用途和發(fā)展需求，往往需要充分預留和保留余量，設置較大的電力負荷和用電接口；且根據(jù)各場所功能和不同場景需要，還將做出各種照明效果，以達到客戶的各種要求。而對于后期建筑運行中的能源消耗和運行成本，設計往往考慮較少，作為最普通的照明設計，從敷設線路到燈具選擇，從照明亮度到設備形式，由于缺少節(jié)能意識，造成建筑能源的損耗不斷加劇，在現(xiàn)有建筑設計中存在巨大的節(jié)能空間。

2 建筑電氣節(jié)能設計

建筑電氣節(jié)能設計需要注重系統(tǒng)匹配原則，做好重要系統(tǒng)及系統(tǒng)之間的設計。

(1)建筑配電節(jié)能 建筑配電系統(tǒng)的作用是為建筑的用電場所和設備提供與之匹配的電源，根據(jù)建筑工程實際需要情況，做好電力配送系統(tǒng)的合理性，可以節(jié)約能源。從總體需求方面，需要改變簡單估算的設計方式，進行詳細的統(tǒng)計和優(yōu)化配置，根據(jù)建筑功能、用電設備的布局和功率來確定和規(guī)劃，將建筑電氣設計工作做細，根據(jù)細節(jié)匯總出較為準確的用電規(guī)模，對于電線電纜和用電設備進行科學選取，在滿足使用的基礎上，還需要照顧其使用壽命和使用環(huán)境，選擇較為合理和經(jīng)濟的荷載能力。對于導線布置和走線長度的合理設計，可以實現(xiàn)電能損耗的降低，提高導線使用壽命，降低導線采購和施工成本等，有利于降低建筑能源消耗水平。在建筑電氣化的基礎上，增加智能化控制功能，可以根據(jù)實際需要進行用電負荷的調整和自動啟停，從很大程度上降低建筑能源的浪費，通過增加軟啟動等設備，還能降低對整體配電系統(tǒng)負荷的要求，降低整體設備和導線采購標準，節(jié)約建筑能源。

(2)水暖系統(tǒng)節(jié)能 隨著機電設備的不斷普及，當前建筑普遍實現(xiàn)了空調、供熱和供水排水等功能。然而，建筑水暖功能的實現(xiàn)離不開能源的消耗，特別是在水泵能源方面，熱泵機組能源消耗方面以及電輔助制熱方面。對建筑電能消耗來說，空調能源消耗占比較大，存在較大的節(jié)能空間，實現(xiàn)空調節(jié)能離不開優(yōu)化設計，如節(jié)能模糊聯(lián)動控制技術等，同時也離不開推廣使用新的能源形勢，例如使用地熱、太陽能、風能以及自然通風等，降低電能消耗，滿足建筑空調需求，實現(xiàn)建筑節(jié)能的目標。當前推廣的被動式建筑、零能耗建筑、低能耗建筑，都是在各個系統(tǒng)優(yōu)化設計的基礎上實現(xiàn)的突破。

(3)安全系統(tǒng)節(jié)能 建筑工程為了保障運行管理安全所進行的安全系統(tǒng)設計的能耗也很高，而且運行時間長，涉及到監(jiān)控、電動門窗、防火報警、排煙新風、消防泵房等。在設計階段，開展優(yōu)化和精簡，采用巡檢式、備份式綜合節(jié)能運行模式，實現(xiàn)滿足建筑需求的合理配置，增加安全系統(tǒng)的操控和調節(jié)能力，可以實現(xiàn)建筑安全系統(tǒng)的節(jié)能。

3 建筑照明節(jié)能設計

在建筑節(jié)能方面，建筑照明節(jié)能空間最大：

(1)燈具節(jié)能 隨著燈具市場的不斷發(fā)展，各個燈具廠家不斷推陳出新，市場上的燈具產(chǎn)品種類和樣式越來越多，節(jié)能標準也越來越高。在建筑工程設計階段，通過建筑照明功能的不同，選擇節(jié)能性好的燈具，可以實現(xiàn)建筑照明節(jié)能。節(jié)能照明燈具的選擇，需要考慮其使用壽命和光度，根據(jù)光源特點是否滿足使用需求，是否產(chǎn)生光源污染，是否安全可靠等多方面原因進行選擇。選定節(jié)能燈具后，還需要做好配電線路的匹配設計。

(2)照明控制節(jié)能 建筑照明的需求不僅有樣式方面的選擇，還有時間方面的選擇，如公共區(qū)域的普通照明一般采用長期開啟的照明方式，造成能源浪費和燈具設備的壽命損耗，不利于建筑節(jié)能。為了解決這一問題，做好建筑照明系統(tǒng)的節(jié)能控制設計和優(yōu)化至關重要。設計時將公共照明分為多回路、燈具間隔布置，可根據(jù)不同時間段多回路組合開啟，同時結合聲控燈、觸摸燈或者感應燈，在保證不同場景照明需求的同時，達到節(jié)能運行的目標。隨著傳感器技術的不斷發(fā)展，傳感器與燈具和電路的配置和融合促進了建筑照明控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，使建筑照明系統(tǒng)的自動化和智能化水平越來越高，很大程度上降低了建筑能耗。

4 建筑照明設計要求

建筑電氣和照明的節(jié)能設計需要滿足兩個方面要求：

(1)使用要求 作為建筑電氣和照明設計，一定要首先滿足使用需求，特別是某些特殊的要求需要首先滿足。采用高效的燈具以達到照度、色溫要求，進行建筑節(jié)能設計是在滿足使用要求的基礎上開展的后續(xù)工作。

(2)系統(tǒng)適用 建筑電氣和照明節(jié)能設計需要與建筑其他系統(tǒng)做好兼容，滿足建筑節(jié)能整體設計要求，在形式和風格上與建筑主體結構和外觀保持融合與搭配，在滿足國家和行業(yè)相關驗收標準的基礎上開展建筑節(jié)能設計。

5 結 語

建筑電氣和照明節(jié)能是建筑節(jié)能的重要組成部分，隨著建筑能源消耗占用總體能源的比例日益提高，受到越來越多的關注，從設計規(guī)范和標準方面提出了越來越多的建筑節(jié)能要求，還需要在實踐中進行不斷的完善和改進。