建筑电气节能设计及照明节能设计

李川

深圳市千百辉智能工程有限公司 广东 深圳 518000

摘要：对建筑电气及照明进行节能设计，能在一定程度上降低电气设备及照明设备的运行能耗，满足绿色建筑施工要求，有助于提高建筑的使用价值，同时也能为社会可持续发展作出贡献。所以，在设计过程中，应明确设计原则，结合建筑使用需求，制定合理的设计方案。

关键词：建筑电气；节能设计；照明节能设计

1建筑中电气照明节能设计原则

节能必须坚持以人为本、全心全意为人民服务的原则；坚持经济实用、节电环保的原则；坚持照明建设与当地经济水平相适应的原则。提倡节约能源不是没有能源，而是在不降低生活质量的情况下最大限度地提高能源利用效率，即“在正确的时间和空间正确使用能源”。

提倡照明节能并不意味着降低视觉操作要求和照明质量。照明节能的基本原则是确保照明场所的视觉要求不降低。在保证照度标准和照明质量的前提下，努力降低照明系统的能耗，最大限度地利用电能。在工程应用中，以照明功率密度（LPD）值作为照明节能指标，力求合理提高照度，降低电耗。

2建筑电气节能分析

2.1线路损耗

在电气节能设计过程中，设计人员应对线路进行合理设计。（1）截面积。设计人员应根据建筑施工成本、电流指标及施工实际需求等，合理选择导线的截面积。对较长的线路，在电压降、电流等参数符合要求的情况下，可选择截面积较大的导线。（2）线路敷设。为有效控制导线长度，在设计过程中，选择线路路径应尽可能保持直线，尽量将线路敷设在通风较好的区域，便于线路散热。（3）低压线路。在低压线路设计时，尽可能避免走回头线，变压器与负荷中心的距离尽可能短，缩短供电距离，降低能耗。另外，低压配电的供电半径应严格按照规范要求，不得超出指定参数值。（4）导线材料。应选择合适的导线材料，一般考虑其电导率，可选用铜芯线缆。但为了更好地满足节能要求，节约铜的使用量，也可选择铜铝复合材料线缆。

2.2变压器选型

设计人员应根据施工要求，在满足相关条件的情况下，应选择性能好、以低能耗材质为主的变压器。在确定变压器的数量、容量等参数时，应确保变压器负荷率保持在最佳状态，通常情况下为70%～85%。不同季节下，负荷会产生相应的变化，要根据季节等因素，选择专用变压器，有效解决负荷变化问题，避免因轻载运行而增加能耗。

3建筑照明节能设计措施

3.1科学合理制定照明计划，达成总体节能目标

在设计照明节能系统时，为确保总体的节能成效，必须保证照明方案的科学、合理，如果没有一个科学、合理的照明方案，就无法保障照明的节能效果。照明系统作为建筑电气系统的重要组成部分，在进行设计时，要从全局出发，做到统筹管理，将建筑物的空间架构与光照时间都考虑在内。建筑物内部实际照明需要各有差异，所以在进行设计时要考虑多方需求。例如，在建筑物的公共长廊，选择声控灯，在没有人的时候灯会处于关闭状态，当有人通行时，可以利用声控系统实现转换。此外，在设计建筑电气照明节能系统时，应综合考量建筑物内部的色调与装饰，照明环境会在很大程度上受建筑物内部装修色调的影响，若建筑物内部色调较浅，可使用功率低的照明设施。为此，以能源节省为基础，建筑物内部色调应当以浅色为主。

3.2采用高效节能电光源

照明的节能设计应首先从光源的科学选择出发，对光源的光效、显色性、寿命、启动点燃和再启动时间等光电特性指标进行综合对比，合理选择。

在民用建筑照明中，居住建筑、公共建筑中的图书馆建筑、办公建筑、商业建筑、医院建筑、学校建筑等，除有特殊要求外，应优先采用节能性光源(普通直管型荧光灯、三基色荧光灯、紧凑型荧光灯)；公共建筑中的交通建筑、体育建筑其高大厅堂、站房(≥5m时)、比赛场馆及室外照明，应优先采用高强度气体放电光源(金属卤化物灯、高压钠灯)。当一种光源不能满足色温或显色性要求时，也可采用两种光源的混光光源，混光光源能充分发挥高强度气体放电灯的优点，达到节约能耗、提高照度、改善光色的照明效果。其中发光二极管（LED）被称为“绿色光源”，是一种极有竞争力的新型节能光源，有逐渐取代传统照明光源的趋势，具有光效高、耗电少、寿命长、易控制、免维护、安全绿色环保等特点，是新一代固体冷光源，较同等亮度的白炽灯耗电量减少约80%，节电潜力巨大。

3.3优化照明控制系统

在照明系统设计时，设计人员应利用自动化控制技术，提高照明系统的自动化控制水平。比如，传感器能将建筑内部的照明需求和照明情况转化为相应的信号，传输给主控系统，由主控系统对建筑内各个照明设备进行控制，如人体移动感应器、自动开关控制等，在人进入该区域内，打开相应的照明设备；在人离去后，自动关闭照明设备。这样不仅满足人们对照明的基本需求，还能提高照明的智能化水平，达到节能环保的目的。

3.4合理增大建筑物采光面积，科学运用导光系统

在设计建筑物内部节能照明系统时，应从根源考虑，尽可能地减少人们对电气照明的需求，充分利用太阳光照，减少照明设备的使用范围和运用时长，从总体层面改进照明体系。一方面，在设计建筑物节能照明系统时，门、窗户与公共范围的设计要做到科学、合理，通过科学、合理的设计尽可能增大建筑物采光面积，确保阳光直接照进建筑物内。例如，在选取玻璃的过程中，应当使用透光性优良的玻璃材料，在确保玻璃隔热功能达标的基础上，尽可能增多建筑物内的采光时间。另一方面，在进行建筑电气照明节能设计时，尽可能压缩运用电能设施的时长，在总体上提高建筑物内的光照成效，可依托外部设施比如导光系统。当建筑物因为地理因素得不到阳光直射时，可以考虑使用导光系统，通过反射与折射将光导进建筑物内部，提高总体的采光成效。

3.5良好的日常维护管理

良好的日常维护管理照明维护是指照明设备在使用一段时间后照度值会下降，需要清洁灯具和更换光源。在初始设计中，初始照度值大约高于设计照度值。由于光源的衰减、光源的污染、照明灯具的污染、光学特性的恶化、室内主要反射面的污染等，照明效率大大降低，功耗增加，无法满足该场所的照度要求。因此，应实现以下几点：

（1） 按照正常程序定期清洁照明设备和更换光源；

（2） 定期检查照明灯具的灯罩。如果老化或变色，应及时更换，以提高发光效率；

（3） 用易于维护和清洁的新灯具更换旧的或损坏的灯具。当然，它也可以安装电表，检查不同地区的用电量，这样可以有效地节约电能。良好的日常维护和管理不仅可以节约电能，还可以保证设计现场的照明质量要求。

3.6智能化照明系统

随着建筑电气照明系统功能的不断发展，当前很多电气设备都可以和互联网系统和人工智能系统进行连接。如果在建筑照明系统中应用智能控制系统，就可以实现对家用电气设备的运行控制，同时也可以监控其运行情况。此外，目前很多智能照明系统不会产生炫光，其灯具发散出来的光线也比较柔和，且分布面积非常均匀，能够实现良好的节能效果。举例来说，目前很多家庭装修中都应用了AISAC-8000智能控制系统，应用该系统能够实现对照明灯具的场景组合、定时控制、远程监控等。应用智能控制系统还可以对家用电气设备中的灯具进行管理和控制，并根据气候和时间的变化不断对其进行调整和控制，这样可以有效节约电能。在智能控制系统的作用下可以借助传感器设备来调节灯具光照强度，通过自然光强度对人工照明强度进行调整，将智能控制系统应用于建筑电气照明节能设计中，能自动调节照明设备，无需浪费大量的人力资源，从而有效降低人工成本。

结论

综上所述，电气及照明节能设计效果直接影响到建筑整体能源消耗量。有效地开展节能设计，对电气设备、线路等方面进行优化控制，对照明设备及系统不断改进完善，不仅可提高电气设备及照明设备的使用效率，延长其使用寿命，还能大幅度降低能耗，实现可持续发展。

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