浅谈建筑电气的节能设计

刘宾等

【摘要】随着我国城市化的迅猛推进，节能理念的倡导，对建筑电气的节能设计提出了新的要求。本文分析了建筑电气中照明节能设计遵循的原则，设计了高效的照明控制系统，通过合理的选择照明光源、灯具、设备以及采用新技术以达到节能的目的。

【关键词】建筑电气；节能；照明

1 建筑电气节能概述

1.1 建筑电气节能现状分析。

目前，我国的建筑节能工作人员在对建筑进行能源消耗检测时，对于建筑的能源消耗系统非但没有清楚深刻的认识，还采用了简单的节能措施或者是使用了质量较差的节能产品。面对电力供需紧张不断加剧，我国制定了《中华人民共和国电力法》、《节约用电管理办法》等法律、规范、规定。这些法规对规范用户安全、合理用电和节约用电起到积极的作用，同时对建筑电气的节能设计起到指导性作用。

1.2 建筑电气照明节能设计遵循原则。

根据当代建筑电气节能照明设计的基本原则， 应该倡导绿色照明， 即包含高效的节能体系、高效的环保体系、高效的安全体系以及高效舒适体系， 这种建筑体系缺一不可。

2 建筑照明节能设计

2.1 选用合理的照明标准。我国在 2004 年发布了最新的《建筑照明设计标准》 （ GB 50034- 2004）， 该标准规范了照明节能设计根据在各个领域、地点、用途、房间的不同， 所进行照明节能设计也有着相应的区别。比如： 旅馆建筑照明，客房100Lx、中餐厅 200 Lx、多功能厅300 Lx、客房层走廊 50 Lx、门厅 300 Lx 等等。工业建筑照明（ 在工业上存在着一般和精细两种照明形式，并且工作场所也有主次之分） ， 实验室 300～500 Lx、检验室 300～ 750 Lx 等等。

2.2 选用合适的照明方式。确定合理的照明指标 （如照度、照度均匀度等）， 严格控制照明负荷功率密度 （LPD）值。照明设计时的照明方式选择：1） 当照明场所要求高照度时， 应选混合照明的方式。2） 当工作位置密集时， 可采用单独的一般照明方式。但照度不宜太高， 一般最高不宜大于500 lx。3） 当工作位置的密集程度不同或者为某一区域时， 可采用分区一般照明的方式， 要求高的工作区可采用较高的照度， 非工作区可采用较低的照度， 但两者的照度比不宜大于3。

2.3 选用节能性的光源。1） 进行照明设计时， 照明光源的选择应符合国家现行相关标准的规定。2）照明光源应根据不同的使用场合来选择， 以使其具有尽可能高的光效， 达到照明节能的效果。3） 各种节能光源的光效及主要技术指标如表1所示。4） 选择照明光源时， 应尽量减少白炽灯的使用量。一般情况下， 室内外照明不应采用普通白炽灯。 5） 选择荧光灯光源时， 应选用 T8荧光灯和紧凑型荧光灯。若有条件， 应采用更节能的 T5荧光灯。6） 一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯。

2.4 高效的照明系统设计。照明控制是照明设计中一个重要的内容， 是照明设计基础理论的一部分， 与灯具、光源一样是照明节能实施中不可缺少的。主要体现在以下两个方面： 1） 能营造良好的光环境。通过控制光环境来划分空间， 同一空间中可创造出不同的环境氛围， 体现了照明环境的舒适性。2） 可节能。使用者需要时才开启照明， 尽可能减少不必要的开灯时间、数量和过高的照度，以有利于照明的节能。虽然我国现有的照明设计标准几乎没有照明控制的具体内容， 对照明控制也没有给予应有的重视， 但工程设计人员应当充分认识到它的重要性。

2.5 新能源技术的采用。为了减少能源的损耗，应当尽量利用新能源技术。在所有的新能源的利用上，太阳能技术是较为成熟的，也是利用最广泛的。1） 太阳能是无处不有、取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳能照明技术的开发利用， 可节省资源， 减少废气排放， 减少对地球资源的使用和破坏， 保护地球环境。科学合理地利用太阳能照明在节能、环保方面具有重大的意义。2） 太阳能照明技术通常利用太阳能光伏发电系统， 将入射的太阳辐射能直接转换为电能， 提供给照明负荷。太阳能光伏电源系统框图如图1所示。3） 太阳能光伏电源系统有如下3种类型：① 太阳能光伏独立型（ stand-a lone） 系统。产生直流或交流输出， 提供独立系统的用电， 不与市电电源系统并联。② 并网型（ grid-connected or linetied）系统。产生与市电同步的正弦波电流输出，可与市电并联。③ 混合型（ hybrid）系统。除具备并网型的优点外， 可连接电池， 对特定连接的负载提供独立供电， 具备不停电系统的功能。

3 建筑设备节能设计

建筑电气的节能设计中，除了对照明的节能以为，还应对建筑中其他的设备进行节能设计。在建筑中，以下方面是能源消耗较多的地方：1） 空调系统。其主要内容包括： ① 冷冻水与冷却水系统的优化控制。 ② 冰蓄冷系统的优化控制，现行的冰蓄冷控制技术还很不成熟， 冰蓄冷控制策略仍需作深入研究， 尤其是在蓄冰装置优先方式下的融冰策略的研究， 对于提高冰蓄冷系统的能源利用效率，促进冰蓄冷技术的商业化应用具有决定性的意义。③ 热交换系统温差与流量的优化控制。④ 变风量系统等控制技术。2） 给排水系统的优化控制。3） 电动机。包括电动机的正确选型、调速方法、基于负载检测的台数控制。4） 电梯。包括电梯的合理选型 （如速度、载重量、调速方式等 ）、停层计划及群控策略。5） 电动门窗。包括门窗的节能控制、遮阳系统的自动控制等。

4 结束语

总之， 节能设计是一个永远也探讨不完的课题， 我国的建筑节能还处于初级阶段， 但是通过政策法规的出台， 也说明国家十分重视建筑节能。建筑电气照明节能的内在潜力还是很大的， 在實际应用过程中要充分的考虑选择高效率的节能设备， 应用成熟先进的技术， 从而给人们提供一个健康、舒适的生存空间。

参考文献

[ 1]GB 50034- 2004， 建筑照明设计标准[S].

[2] 文桂平. 建筑电气照明节能设计的探讨[J].电源技术，2010，（7）

[3] 林毅宏. 智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计研究[J]. 自动化与仪器仪表，2011，（3）