建筑电气照明系统节能优化设计技术要点

建筑电气照明系统节能优化设计技术要点

张世玉 戴炳均

深圳市建筑设计研究总院有限公司， 广东 深圳 518000

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，节能减排是中国能源发展的基本国策。制约我国长期发展的重要瓶颈表现在资源和环境的压力上，而重要的解决之道表现在需求侧的节能降耗。因此，作为电气工程设计师，应准确把握建筑电气照明系统技术要点，全面提升建筑电气照明系统节能。

关键词：建筑电气照明系统；节能优化设计；技术要点

引言

在建筑工程行业飞速发展的时代背景下，人们对于电气以及照明的需求逐渐增加，与此同时面临着较为严重的能源短缺问题，针对这一矛盾，建筑电气专业设计人员进行电气设计时，不仅要满足人们对于电气照明的需求，还要有效缓解能源过度消耗的问题，进而获得经济效益以及社会效益。

1建筑电气照明概念

电气照明是一种人工照明，自身的优势具体体现在安全经济、容易调节控制、灯光照明光度稳定等方面，也是目前现代人工照明之中运用最为宽泛的一类照明方式。建筑电气照明系统主要涉及光源显色性、光源显色指数、照度、亮度、光强与光通量等。依据实际情况选择适宜的照明方式，显著改善照明质量、提升经济效益、能源节约。在选择照明方式时主要遵照以下原则：（1）在不适宜装设局部照明或者是混合照明不科学的情况下，适宜使用普通照明。（2）若某一个工作区域要求普通照明度，可以选择运用分区普通照明。（3）针对照明标准相对较高、工位密度不大，且单独装设普通照明不科学的位置，适宜采用混合照明。（4）在一个工作区域内不能仅装设局部照明。

2建筑电气照明的设计原则

2.1质量要求原则

在设计建筑电气照明灯具时，设计人员应严格遵守照明灯具的质量要求，按照国家发布的照明标准进行严格把控。质量是产品的核心竞争力，应严格遵循相关标准设计流程，满足施工单位设计的各项标准与客户提出的设计要求，设计出符合质量要求原则的建筑电气照明工具。

2.2照明装置和光源的选择原则

具体选择时，需要对建筑功能进行全方位、多方面的分析，按照国家照明质量制定标准，选择显色性、光色和照度适宜的照明装置，并且对外观进行视觉舒适性和外观造型可塑性分析，将安装费用控制在合理范围内。通常情况下，为了减少浪费资源，一般宜选用LED灯。LED照明的优势尤为显著，主要体现在人性化、艺术性、硬朗化与节能化。据有关部门统计数据发现，LED属于冷光源，半导体照明对环境的适应性有所提升，与其他白炽灯或者荧光灯相比，LED照明装置节能效果可高达70%以上。所以人们往往愿意选择LED照明灯具，利用该种灯具的特点，对建筑电气照明进行节能设计。

2.3照明方式选择原则

（1）通用照明。为了增加照明度在空间的均匀性，通常在人们视野范围内选用亮度最大的照明工具，首选是高效大功率的灯具，其亮度相对理想，且节省电费。但通用照明往往会受到区域限制，且部分企业办公室内或者学校不适宜安装通用照明灯具，对光线方向和灯具有特殊要求[3]。（2）局部照明。以下情况采用局部照明：①为了加强某一方面的光照，个人需要加强实体感；②局部需要较高的照度；③根据需要控制工作区内的反光性眩光；④一般照明因受遮挡因素影响而无法照射到局部位置。（3）混合照明。混合照明是通用照明和局部照明的有机结合，通常适用对照度有要求的场所，也适用于有特定照射方向标准的场所。当设计混合照明时，应严格按照等级混合照明在5%~10%的范围内，对普通照明照度进行设定。

2.4优先选用节能灯具，合理选择高效光源

节能灯具的优化选用是开展建筑照明节能设计的要点之一，设计人员在进行实际设计的过程中谨慎考虑，针对不同的功能间配置相应的节能灯，并在整体的照明方案设计中纳入节能的内容，以此有效防止由于灯具选择不合理而产生能耗过多的问题，达到优化建筑照明节能设计的效果。随着照明技术的技术不断发展，LED灯（发光二极管）以其高光效、故障较少等优点逐渐成为市场的主流产品。在我国各类型的建筑中，有着极大的照明需求，所以照明灯具的数量较多，若是能全部使用节能的灯具，便能够有效实现经济效益的提升。光源是照明系统中的重要组成部分，光源的质量与匹配度对于照明系统实际运行效果有直接的影响。因此设计人员在进行光源选择的过程中要对影响光源应用效果的各方面因素进行综合考虑，包括工程实际情况、用户照明需求以及光源使用场所等。设计人员在保障光源的启动时间以及照度要求外，要从性价比、运行质量以及使用年限等多方面内容入手，对于光源进行合理选择。

3建筑电气节能设计

3.1供配电系统节能设计

供配电系统是建筑电气节能设计的重要组成部分，设计人员在开展实际设计工作的过程中，应当本着不压缩、不浪费的原则计算项目的负荷指标，并对供电距离、分布以及节能设备进行优化选择，提升供配电系统的合理性，满足节能的要求。在项目的方案阶段电气专业经常需要配合考虑项目的开闭所、配电房等，根据《全国民用建筑工程设计技术措施-电气篇》中的“各类型建筑物的用电指标”表进行负荷估算，也就是我们所说的“负荷估算法”。另外计算时应当注意项目中是否存在较大的用电设备，若存在应单独列出，比如消防水泵、厨房设备、舞台的声光电设备，在不浪费的情况下也不应该漏项，这样计算出来的负荷才能接近实际的用电情况。根据《10kV及以下用电用户业扩工程技术规范》DB35/T1036-2019中6.3条的规定低压线路的供电半径不宜超过250米。开闭所及配电房位置的设置应遵循这一原则。对于个别特别远的建筑若其无法改变与配电房之间的距离，可通过增大导线截面积来减小线路传输过程中的电压损失。

3.2变压器节能设计

对于建筑整体的电气节能设计来说，变压器节能设计有着十分重要的地位。变压器的电能损耗主要体现在两方面，其一，是变压器空载损失。其二，是二者成平方比的负载损失。若是变压器有着较低的负载率，其自身损耗便会有着比较大的占比，使其实际运行的效率存在降低的现象，进而增加其电能损耗。所以设计人员在选择变压器的过程中，应综合考虑用电重要性程度、用电性质、用电容量和运行方式等条件，以达到有效降低其电能损耗的目的。例如，当建筑工程位于居民用电量存在明显差异并且气候条件复杂、变化明显的城市当中，设计人员可以装设两台变压器分列运行，当负荷较小时便可以通过对另一台变压器进行停用来缓解电能的过度损耗问题。变压器的负载率可按75%-85%进行考虑，适当留有余量，即使交付使用后业主新增一定量的负荷也不至于改造配电房。

3.3电动机节能设计

除了供配电系统以及变压器的节能设计以外，电动机节能设计对于实现电气节能也有着一定的应用价值。在住宅小区项目中电梯、水泵、消防风机所占的比重也是比较大的。在设计过程中，设计人员在满足规范的情况下，功率较大的电动机采用星三角降压或自耦降压的启动方法，以减小对电网的冲击。同时在电动机轻载的过程中将阀门以及风门打开，减少电动机运行过程中所产生的过量电能消耗。

结语

综上所述，在建筑电气照明系统设计中，设计人员必须结合技术规程、执行标准以及工程建设和施工的要求概况，采取多种措施完善建筑电气照明设计方案。在设计中要首选高效节能灯，设置合理地照明控制系统，以满足节能设计的需求，依据绿色建筑节能的标准和规范，开展建筑照明系统节能设计，推动绿色生态建筑理念的发展与应用，加快环保型城市的前进步伐。

参考文献：

[1]张剑雄.建筑电气照明节能技术探究[J].中国新技术新产品,2018(3).