建筑電氣節能設計及照明節能設計探究

孫建 王生輝

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目前，在現代建筑物投入使用以后，居民在日常的生活中，將會大量使用到其中安裝的電氣設備及各種照明設施，而引起巨大的能源消耗問題。但當下全國范圍內正值嚴重缺乏資源、能源的關鍵時期。所以，針對建筑工程中的電氣及照明系統，進一步加強節能優化設計勢在必行。伴隨現代人對高品質生活的追求與熱愛日益濃厚，照明舒適程度、節能程度已逐漸成為了都市人們考察現代建筑物綜合品質的基本要素。對此，保證建筑電氣與照明的節能化設計效果往往至關重要。

1 電氣節能的具體設計內容

1.1 供配電系統的節能設計

供配電系統的節能設計需要設計人員根據當地建筑工程的負荷指標進行計算，選擇適合的節能設備和供電距離及分布，提高供配電系統的可操作性，達到節約性原則[1]。例如，供電線路上有電流通過，線路電阻會影響供配電系統的電能損耗，因此，設計人員需要減少供電距離，采用電導率找小的線路材料作為導線，同時，增大線路橫截面積，保證線路的供電量和動熱穩定，從而有效減少線路傳輸上的損耗。

1.2 電線電纜的合理選擇

在建筑電氣工程中，電線電纜是不可或缺的重要組成部分。所以，設計人員在設計電路照明該系統期間，務必要注重電線電纜的合理化選擇。電能傳輸期間，電線電纜通常會因電阻因素，導致電纜有較大損耗情況，經調查研究后可發現，該電路系統內部功耗狀況及線路電纜實際場地之間存在密切聯系。對此，設計者設計電路系統期間，可從電線電纜這一方面著手，注重合理化選擇，促使電力內部無用電能損耗能夠得以有效降低。設計者選擇電纜期間，務必要結合建筑物整體結構，合理安排好線路；線路安置設計期間，應當防止系統內部有彎曲或者纏繞等各種問題狀況出現，這主要是由于電線電纜若從直變彎后，線路電能消耗會大幅度提升，需充分考慮配電箱具體位置。

1.3 電動機的節能設計

電動機的電能消耗主要是因為電動機連續負荷，輸出功率較大與建設用地的負荷量不匹配，從而導致大量的電能消耗。電動機的節能設計需要從提高電動機的工作效率和功率因素兩方面來設計。針對電動機的工作效率可以采用變頻裝置，設計人員需要根據實際上負荷量調速電動機的運行轉速，達到電動機的節能效果。針對電動機的功率因素，設計人員需要提高電動機的功率因素，從而提高電動機的輸出功率[2]。例如，設計人員在電動機的節能設計上需要明確負荷是連續的還是斷續的，若是連續負荷，設計人員需要了解。采用電動機輸出功率是否與當地負荷量相匹配，在電動機輕載時打開風門和閥門，降低電動機的運行轉速，降低電動機的電能消耗。

2 建筑電氣照明系統的節能設計技術

2.1 照明配電系統設計

在變壓器設置上，應優先選取銅芯變壓器，其繞組的阻值較小，并在負荷較大的情況下盡量選取多臺小容量變壓器布設，實現負荷的合理分配。在功率因數設計上，應關注變壓器、發電機運行過程中產生的無功功率，選取電子鎮流器增設在燈具處、選取電容器增設在變壓器上，通過提高設備的功率因數實現節能目標。其中在鎮流器選取上，對于熒光燈應將其電子鎮流器的功耗控制在燈具額定功耗的10%左右，對于高強度氣體放電燈則需將鎮流器功耗控制在額定功率的10%左右，配合有效措施抑制高次諧波，起到有效節電效果；針對氣體放電燈進行補償電容設計時，應將補償后燈具的功率因數控制在0．9 以上；針對功率大于1500W 的高強度氣體放電燈，通常其額定電壓應為380V，而照明光源的電源電壓應為220V，因此倘若發現電壓偏差較大時，還應增設自動穩壓裝置。

2.2 采用高效節能光源和燈具

在建筑照明節能設計中，設計人員需要在保證照明質量的前提下，采用高效的節能光源。例如，目前市面上常見的LED 節能光源，能夠在相同的照度和色溫下，有效降低光源的能源消耗，具有照明質量保證、綜合費用低、節約能源的特點[3]。同時，設計人員還需要選擇高效的節能燈具，有效降低光源的消耗量。相關調查顯示，若照明燈具選擇不當會導致30%左右的光源消耗，增加照明設備的能量消耗。因此，設計人員需要根據設計環境和相應光源，選擇恰當的節能燈具。

2.3 減少線路損耗，選用智能控制技術

在分析及計算建筑物照明系統負荷容量的基礎上，明確供電的距離及分布，根據建筑物內設備的用電特點合理設置供配電系統，使整個線路系統簡單可靠、操作方便。在變配電所的設計上，應當使其盡量靠近用電負荷的中心，這樣可以有效縮短配電半徑，減少線路的損耗。在整個照明系統中，通過充分運用智能照明系統，能夠對光源進行相應的控制。在節能控制開關的選擇上，利用智能控制技術，可以實現節能降耗的目的，例如智能控制型、聲控型、紅外感應型、光感應型等，通過不同的開關控制方式而達到節能效果。

3 結語

能源節約與資源高效利用現已成為衡量社會發展潛能的重要標準，當前建筑能耗在我國一次能源消耗總量中占比超過27%，因此還需立足根本進行建筑節能設計，結合建筑布局與照明需求進行照明方案、配電系統設計，合理選取照明模式與燈具種類，配合智能控制系統進一步優化節能效果，提升綜合效益。