建筑电气节能设计及照明节能设计探究

张宇星

广东华方工程设计有限公司

1 前言

目前，在现代建筑物投入使用以后，居民在日常的生活中，将会大量使用到其中安装的电气设备及各种照明设施，而引起巨大的能源消耗问题。但当下全国范围内正值严重缺乏资源、能源的关键时期。所以，针对建筑工程中的电气及照明系统，进一步加强节能优化设计势在必行。例如，通过优化配置电气及照明设施系统等，便可以大幅度地改善节能减排效果。同时，电气内部照明系统好坏与否，还将对建筑用电各种照明设施的功能应用效果产生直接影响。伴随现代人对高品质生活的追求与热爱日益浓厚，照明舒适程度、节能程度已逐渐成为了都市人们考察现代建筑物综合品质的基本要素。对此，保证建筑电气与照明的节能化设计效果往往至关重要。

2 电气节能化设计

2.1 注重变压器的合理选择

在现代建筑中，变压器是十分重要的电气基础设备。所以，设计人员在开展电气节能化设计的实践中，应当注重变压器合理化选择这一方面的工作内容。在电路当中，变压器属于基本组成元件，作用较大，可以说，选择变压器这一方面工作对系统照明整体质量可以产生直接影响。在设计实践中，为了将节能方面的要求凸显出来，应当先对变压器实际运动方式予以充分了解，确保在实际工作当中尽量减少由于型号方面问题所致电能损耗情况出现的问题。变压器损耗电能原因，通常与电路内部存在着冲击性的负荷有着密切关系，极易导致电能损耗较大。那么，为达到良好节能效果，设计者在设计该变压器时，就应当确保它处于电路内部能够实现自由投切操作，为电路系统安全稳定地运行提供保障，不但可保证照明质量，还可达到良好节能效果。如某工厂生产线在不生产情况下，日常光照又不可断，就需要充分考虑其内部电路负载方面问题，可设专用的变压器，以满足实际光照需求，也可防止电能浪费情况出现，以提高变压器实际利用率，解决空载高损耗方面问题。为确保变压器的损耗能够降低，若容量相对较大，变压器应设多个，并且合理分配，将变压器实际数量减少，选定较大容量的变压器。

2.2 电线电缆的合理选择

在建筑电气工程中，电线电缆是不可或缺的重要组成部分。所以，设计人员在设计电路照明该系统期间，务必要注重电线电缆的合理化选择。电能传输期间，电线电缆通常会因电阻因素，导致电缆有较大损耗情况，经调查研究后可发现，该电路系统内部功耗状况及线路电缆实际场地之间存在密切联系。对此，设计者设计电路系统期间，可从电线电缆这一方面着手，注重合理化选择，促使电力内部无用电能损耗能够得以有效降低。设计者选择电缆期间，务必要结合建筑物整体结构，合理安排好线路；线路安置设计期间，应当防止系统内部有弯曲或者缠绕等各种问题状况出现，这主要是由于电线电缆若从直变弯后，线路电能消耗会大幅度提升，需充分考虑配电箱具体位置。设计者需全面考虑到施工相关因素，进行合理化设计，将供电线路实际长度缩短，避免电能影响到电路。线路具体设计期间，可选定建筑物内部通风较为良好位置安置线路，促使温度对于线路的影响能够得以有效降低。

2.3 重视电动机的节能优化

在建筑物内部，电动机发挥着十分重要的作用。所以，在电气节能化设计当中，电动机应当属于主要设备。电动机的合理化选用，对于建筑内部电气节能化整体设计效果可起到积极作用。针对小功率灯具，应当着重研究该电动机实际运行效果。那么，对于民用类建筑，风机与水泵式电动机，属于整体系统运行当中核心动力负荷，节能潜力及空间相对较大。水泵式电动锯，应当结合运行过程中可能会出现最大的负荷，进行配置容量选择，保障水泵运行特性为转速、流量成正比，轴功率及转速的立方呈正比、转速与扬程的平方呈正比。流量在减少一半后，需要以调速法将电动机实际转速降至一半，而此时电动机轴功率为额定功率1/8，针对所需变流量的运行水泵，应当借助调速处理技术，将能耗降低。变频调速，属于现阶段高效能调速措施之一，能够在维持正常的转差率情况下，达到无级调速运行效果。而在低速运行期间，电动机所输出的最大转矩恒定不变，可达到良好节能降耗设计效果。同时，对电动机实施节能优化，也可从软起动装置的选用方面着手。软起动装置基本特点：针对晶闸管的导通角条件，其主要是依据起动的实现实施有效调节，属于电压调控最佳手段，可保证线路平稳启动，为后期运行安全提供保障。其中的软起动装置，具备测速反馈的功能，可对反馈信息数据执行相应的控制操作，在负载变化的条件下合理调整转速，这在电压较高稳定性要求场合当中，节能效果较为显著。

3 照明节能化设计

3.1 设计重点

在设计工作的实践过程中，设计人员务必要充分明确具体的设计目标，并且结合建筑物自身的功能、基本特征与步距等，设计出电气内部照明节能优化方案，并严格遵照业内的各项设计标准，充分考虑到建筑空间设备、颜色等诸多个方面，确保照明整体设计方案能够凸显出照明设备优势，起到能源节约的作用。民用住宅当中，日常的照明光源有着较大消耗，需科学合理地进行照明系统设计。为保证建筑系统良好节能设计效果，就务必将光源选择方面工作做好，具体选择期间应当把握好侧重点，照明范围需先满足建筑电气内部照明系统总体设计标准，结合建筑物实际需求，合理设计光照范围，务必要把握好尺度；充分了解建筑灯具性能，做好比选工作。如酒店灯具选择方面，应当以功能需求为主，尽可能选用具备较强光线穿透力灯具，适当扩大光照范围。针对建筑空间相对较小的建筑场景，不可选用较大光照强度灯具；针对多场景、多功能及大空间建筑场所照明设计，应当采用智能化照明的控制系统，优化住宅转入自然光的条件，选用透光性较强玻璃材质照明节能性灯具，以增强节能设计效果。

3.2 设计实例

某国际展览中心属于多层展览式公共建筑，其主体部分为钢框架型的桁架屋盖整体结构；整体功能布局为：一层设有前厅、多功能厅、销控室、卫生间及湿式报警阀间等服务配套性用房；二层为空调与配套用房等相关设备用房；第三层，则是多功能厅与相应配套用房；第四层属于变配电室、空调机房与配套用房等的设备房，该展览中心内部照明节能化设计详细如下：在选择光源与灯具方面：因该工程项目为功能性的展览中心，对光线照明方面有着较高要求。对此，设计者在选择灯具与光源期间，务必充分评定好灯具效果，选择节能性、高效性灯具。主展厅的建筑高度在24m 以上，针对较高建筑高度、大空间场所，灯具选用方面应当从功能需求角度予以着重考虑，尽快选用具备较强穿透力光线、高光源能效、大光照范围类型的灯具。在主展厅，应当选用LED 光源深照型天棚灯，光透量24500lm，功率175W；针对消控室及其配套用房等较小建筑空间、大使用强度场所的灯具，应当选用LED光源平板灯，也即光透量6160lm，功率36W；针对多功能厅及卫生间等设有吊顶的区域，或较小建筑空间场所，应选用LED光源筒灯，也即光透量3720lm，功率40W；在设计照明方案方面，它属于至关重要的一部分设计内容，针对主展厅、公共走道及多功能厅，应当选用智能化照明I-Bus 综合控制系统，其中I-Bus系统为总线型、分布式智能化控制系统，可有效控制照明系统；设计效果分析显示：设计者在设计电气照明期间，应当充分考虑节能方面问题，科学合理地优化传统电路系统，并以此为基础，确保电路电压可维持稳定状态，为保证灯具的使用寿命奠定良好基础。

4 结语

总而言之，在建筑工程中，针对电气和照明环节进行节能优化设计，除了与新世纪下提倡的节能减排方针完全一致外，还可以切实达到大幅降低建筑资源能源总消耗量的目的。而从总体上来说，建筑照明整体设计属于系统性的一项工作，在设计实践中，需要设计者严格遵守相关设计规范及标准，并着重考虑到灯具、光源、照度相关因素，以确定好最优设计方案，充分考虑到广大使用者的实际需求，保证整个设计的品质及效果。