建筑电气节能设计及照明节能研究

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【摘要】本文简要介绍了建筑电气照明系统的节能设计原则，分析了建筑电气节能设计以及建筑照明系统节能设计，供相关人士交流参考。

【关键词】建筑电气工程；照明系统；节能设计

建筑行业极易出现一些原料浪费、能源浪费的情况，为了进一步提高经济效益，节省能源，建筑工程需要采用节能的电气和照明设备，将电能的利用率发挥到最大。

1.建筑节能的意义

时至今日，环保理念已经深入人心，建筑节能可以有效地减少废物排放，减少能源消耗，从而进一步保护我国的生态环境。众所周知，环境直接或间接地影响着人们的生活，在某些方面更是对人们的身体健康有着莫大的影响，比如，由于建筑设计方面对建筑物的采光和通风性考虑得不够全面，导致人们需要依赖一些电子产品来改善室内的空气质量，对于有的建筑物，人们还需要利用照明设备来改善室内的光源，这些情况的存在就会使得人们对电力的需求量不断增加，违背了我国可持续发展战略的政策，不利于我国建筑行业的发展。而随着近年来环境问题层出不穷，环境问题也越来越受重视，越来越多的人产生危机意识，在生活中更加注重节能的概念，尽量减少对一些能源的使用。

2.建筑电气照明系统节能设计的原则

2.1提高经济效益

建筑电气设计的一个重要原则就是提升经济效益。根据建筑施工要求，设计人员需要选取环保材料以及节能设备，通过减少电气照明系统的能源费用，在短时期内收回投入运行的费用。不仅建筑电气设计要重视节能环保，其安装使用过程也需要降低能耗。建筑电气设备的安装使用不仅要能保障经济效益，还需要考虑到我国的实际情况。与此同时，不能因为节能而增大运行费用，投入过多的资金，导致投资费用超标。与此同时，建筑电气及照明设备还需要找出建筑施工和使用中不必要的能源耗费，有针对性地采取节约能源的措施。例如传输线、变压器以及电气设备自身的电能损耗，这些电能损耗无法对建筑功能的发挥提供作用，反而会耗费较多的能源，增加成本，因此需要将这些情况的能源损耗降到最低[1]。

2.2适用性原则

建筑电气节能的设计还要满足适用性原则。适用性原则就是指建筑电气节能设备不仅需要保障建筑人工环境所需的能源，为建筑设备的正常运转提供动力，保障用电设施有可靠的容量负荷，还需要对建筑在施工和使用期间的配电进行优化设计，科学合理地运用电能。建筑电气节能设计不能因为一味追求节能而无法保障建筑物的功能。建筑电气照明设备要能够为建筑物正常的照明功能提供保障，还需要为建筑提供良好的人工环境。电气节能设备也不能妨碍建筑物内各运输通道的正常运转。

2.3功能需求原则

建筑电气照明节能设备还需要根据建筑的使用用途和行业特点，进行特殊的设计。例如一些娱乐场所对照明设备的要求更高，要求照明设备有更复杂多样的色彩；但一些工业建筑却需要亮度高、范围固定的照明。因此，建筑电气照明系统的节能设计要在满足建筑本身对照明需求的基础上完成，在清楚了解建筑物对照明系统的照明度等因素的需求后，再深入研究建筑电气系统的节能设计。

3.建筑电气节能设计

3.1变压器的节能设计

建筑电气照明系统中的变压器应该选用能耗较低的节能变压器。在确定变压器的数量以及容量时，需要始终将变压器的负荷率保持在最佳数值状态。根据建筑电气设计需求，如果变压器的容量和负荷率能够维持平稳，就可以将变压器的数量减少，容量增加。如果建筑在使用过程中具有季节性负荷较大的特点，可以选择采用变压器，以便在负荷出现较大变化时能够灵活切换变压器，避免造成过大的电能耗费，以此来提升经济效益。

3.2线路损耗的节能设计

针对线路损耗的节能设计，设计人员可以选择合适截面的导线。设计人员需要根据建筑的建设费用以及电流指标来选择导线截面积，一些线路较长的电路就可以扩大导线的截面积，但前提是不能影响电流的正常运转。设计人员还需要线路的路径以及铺设方式进行科学合理的设计。在铺设线路时，为了减少导线长度，节约成本，尽量保持线路成直线铺设，减少铺设低压线路回头线的情况。铺设线路的地点应该尽量选择在通风、散热较好的地点。在对低压线路进行配电工作时，要保障配电的供电半径在规定范围内，导线的选择也需要注意选择导电率较小的导线，例如铜芯线缆。为了响应节约用铜的理念，也可以选择铜铝复合材料作为导线[2]。

4.建筑照明系统节能

4.1合理拟定照明方案

实现建筑照明系统节能的一个重要前提就是对照明方案进行科学合理的设计。为了进一步优化照明方案，设计人员需要从以下两个方面出发。首先,建筑的照明设计需要遵循实用性的原则，不能为了追赶潮流，过于注重照明的新颖，导致建筑内实际的照明需求得不到满足。例如在设计一些安装了空调的房间的照明系统时，就要选择混合照明的照明方式；在设计一些采光较好的房间照明系统时，可以减少照明设备，充分利用自然光来满足房间内的照明需求，这也是践行了节能减排的理念。其次，建筑的照明设计需要以行业规范与国家法规为基础，设计人员需要参照《建筑照明设计规范》合法、合理地设计照明系统。

4.2运用高效光源

照明效果与光源的选择有着密不可分的联系，因此，设计人员在设计照明系统选择照明设备时要能够对光源有一个全方位的思考。设计人员要对建筑周边的状况有一个精准的了解，再结合现实照明合理地选择光源。光源的选择要能够符合人们的照明需求，光源还需要满足发光率高的特点。通常情况下，安装较低高度的灯具时，需要选择荧光灯，灯具高度较高则可以选择金卤灯。像大酒店等公共场所的灯具高度较高且保护难度较大，在选择灯具时，就需要满足显色度高、光效高的特点，满足公共场所的照明需求，也能达到建筑节能的目标。

4.3照明灯具

照明灯具的选择对建筑电气照明节能也有着重要意义，灯具是将一个或多个光源的光进行重新布局，通过转变光色来满足人们对光的需求。选择合适的灯具可以将照明光源的潜力发挥到最大。市场上的灯具种类十分繁杂，建筑内常用的灯具主要有控照型和带保护罩的灯具，不同的灯具有不同的效率。例如带有磨砂保护罩的灯具反射率只有55%，透明式的灯具的反射率有65%，而敞开式的灯具的反射率则可以高达75%，可以满足公共场所对照明度较高的要求。建筑行业越来越重视节能减排，因此近几年高效节能照明灯被广泛使用于建筑物的照明系统内。与普通灯具相比，高效节能照明灯的照度提升了1-3倍，且使用寿命也得到了延长。高效节能照明灯具有较低的光污染，紫外线反射率也较低，光衰程度也比普通灯具低，因此是一种良好的照明灯具。

4.4降低照明线路上的电能损失

因为电流在流经电线时，会在电阻上出现较大的电能损耗，所以要选择电阻较小的电线，还需要对导线的长度和导线的截面进行控制，通过缩短导线长度或增大导线截面积的方法来使电流损耗降到最低。在设计电路时，要尽量减少特殊形态的电路，尽量铺设直线电路。如果线路较长，就需要适当增加导线的截面积，节省不必要的能源消耗。设计人员可以添加一些季节性的负荷电路，以满足用户季节性用电的需求，为用户长期用电提供保障，减少电阻与线路。

4.5积极运用先进的节能技术

积极运用先进的节能技术可以最大限度地提高建筑电气照明系统中的节能效果。技术人员可以通过数字形式对电气照明系统实施远程控制，适时调节照明的亮度。技术人员可以建设一个网络平台，对一个建筑内的照明系统实施系统的控制，对照明系统的信号以及数据进行处理，实时监控和调节灯光的亮度以及颜色。还可以通过电流导通技术来达到节能的效果。通过调节正向电流对二极管的光的亮度进行调节。但单一的技术应用也是远远不够的，需要结合多种方式对照明系统进行调节，深入研究建筑电气照明系统的节能技术，不断加强节能效果，达到节能环保的作用。

5.结束语

综上所述，建筑节能是我国可持续发展战略中至关重要的一部分，通过对建筑节能的合理设计，能够进一步提高人们的生活质量和幸福指数，为人们创建更加健康的生活空间。除此之外，建筑节能的设计能够大大减少能源的消耗，对可再生能源进行充分的技术开发，从而大大降低人们生活的成本，促进我国建筑事业的发展。深入研究建筑电气以及照明节能技术，对于提高能源利用效率、保护环境有着重要意义。在建造和使用建筑的整个过程中，节约能源是推动建筑行业绿色可持续发展的重要动力，对于打造生态建筑有着十分重要的作用。

参考文献

[1]叶晓雪.建筑电气节能设计及照明节能设计探讨[J].冶金丛刊，2017（3）.

[2]吴昌斌.建筑电气节能设计及照明节能设计探讨[J].建筑·建材·装饰，2019，000（010）：144，41.

作者：荆强