建筑電氣節能設計及照明節能設計探究

張宇星

廣東華方工程設計有限公司

1 前言

目前，在現代建筑物投入使用以后，居民在日常的生活中，將會大量使用到其中安裝的電氣設備及各種照明設施，而引起巨大的能源消耗問題。但當下全國范圍內正值嚴重缺乏資源、能源的關鍵時期。所以，針對建筑工程中的電氣及照明系統，進一步加強節能優化設計勢在必行。例如，通過優化配置電氣及照明設施系統等，便可以大幅度地改善節能減排效果。同時，電氣內部照明系統好壞與否，還將對建筑用電各種照明設施的功能應用效果產生直接影響。伴隨現代人對高品質生活的追求與熱愛日益濃厚，照明舒適程度、節能程度已逐漸成為了都市人們考察現代建筑物綜合品質的基本要素。對此，保證建筑電氣與照明的節能化設計效果往往至關重要。

2 電氣節能化設計

2.1 注重變壓器的合理選擇

在現代建筑中，變壓器是十分重要的電氣基礎設備。所以，設計人員在開展電氣節能化設計的實踐中，應當注重變壓器合理化選擇這一方面的工作內容。在電路當中，變壓器屬于基本組成元件，作用較大，可以說，選擇變壓器這一方面工作對系統照明整體質量可以產生直接影響。在設計實踐中，為了將節能方面的要求凸顯出來，應當先對變壓器實際運動方式予以充分了解，確保在實際工作當中盡量減少由于型號方面問題所致電能損耗情況出現的問題。變壓器損耗電能原因，通常與電路內部存在著沖擊性的負荷有著密切關系，極易導致電能損耗較大。那么，為達到良好節能效果，設計者在設計該變壓器時，就應當確保它處于電路內部能夠實現自由投切操作，為電路系統安全穩定地運行提供保障，不但可保證照明質量，還可達到良好節能效果。如某工廠生產線在不生產情況下，日常光照又不可斷，就需要充分考慮其內部電路負載方面問題，可設專用的變壓器，以滿足實際光照需求，也可防止電能浪費情況出現，以提高變壓器實際利用率，解決空載高損耗方面問題。為確保變壓器的損耗能夠降低，若容量相對較大，變壓器應設多個，并且合理分配，將變壓器實際數量減少，選定較大容量的變壓器。

2.2 電線電纜的合理選擇

在建筑電氣工程中，電線電纜是不可或缺的重要組成部分。所以，設計人員在設計電路照明該系統期間，務必要注重電線電纜的合理化選擇。電能傳輸期間，電線電纜通常會因電阻因素，導致電纜有較大損耗情況，經調查研究后可發現，該電路系統內部功耗狀況及線路電纜實際場地之間存在密切聯系。對此，設計者設計電路系統期間，可從電線電纜這一方面著手，注重合理化選擇，促使電力內部無用電能損耗能夠得以有效降低。設計者選擇電纜期間，務必要結合建筑物整體結構，合理安排好線路；線路安置設計期間，應當防止系統內部有彎曲或者纏繞等各種問題狀況出現，這主要是由于電線電纜若從直變彎后，線路電能消耗會大幅度提升，需充分考慮配電箱具體位置。設計者需全面考慮到施工相關因素，進行合理化設計，將供電線路實際長度縮短，避免電能影響到電路。線路具體設計期間，可選定建筑物內部通風較為良好位置安置線路，促使溫度對于線路的影響能夠得以有效降低。

2.3 重視電動機的節能優化

在建筑物內部，電動機發揮著十分重要的作用。所以，在電氣節能化設計當中，電動機應當屬于主要設備。電動機的合理化選用，對于建筑內部電氣節能化整體設計效果可起到積極作用。針對小功率燈具，應當著重研究該電動機實際運行效果。那么，對于民用類建筑，風機與水泵式電動機，屬于整體系統運行當中核心動力負荷，節能潛力及空間相對較大。水泵式電動鋸，應當結合運行過程中可能會出現最大的負荷，進行配置容量選擇，保障水泵運行特性為轉速、流量成正比，軸功率及轉速的立方呈正比、轉速與揚程的平方呈正比。流量在減少一半后，需要以調速法將電動機實際轉速降至一半，而此時電動機軸功率為額定功率1/8，針對所需變流量的運行水泵，應當借助調速處理技術，將能耗降低。變頻調速，屬于現階段高效能調速措施之一，能夠在維持正常的轉差率情況下，達到無級調速運行效果。而在低速運行期間，電動機所輸出的最大轉矩恒定不變，可達到良好節能降耗設計效果。同時，對電動機實施節能優化，也可從軟起動裝置的選用方面著手。軟起動裝置基本特點：針對晶閘管的導通角條件，其主要是依據起動的實現實施有效調節，屬于電壓調控最佳手段，可保證線路平穩啟動，為后期運行安全提供保障。其中的軟起動裝置，具備測速反饋的功能，可對反饋信息數據執行相應的控制操作，在負載變化的條件下合理調整轉速，這在電壓較高穩定性要求場合當中，節能效果較為顯著。

3 照明節能化設計

3.1 設計重點

在設計工作的實踐過程中，設計人員務必要充分明確具體的設計目標，并且結合建筑物自身的功能、基本特征與步距等，設計出電氣內部照明節能優化方案，并嚴格遵照業內的各項設計標準，充分考慮到建筑空間設備、顏色等諸多個方面，確保照明整體設計方案能夠凸顯出照明設備優勢，起到能源節約的作用。民用住宅當中，日常的照明光源有著較大消耗，需科學合理地進行照明系統設計。為保證建筑系統良好節能設計效果，就務必將光源選擇方面工作做好，具體選擇期間應當把握好側重點，照明范圍需先滿足建筑電氣內部照明系統總體設計標準，結合建筑物實際需求，合理設計光照范圍，務必要把握好尺度；充分了解建筑燈具性能，做好比選工作。如酒店燈具選擇方面，應當以功能需求為主，盡可能選用具備較強光線穿透力燈具，適當擴大光照范圍。針對建筑空間相對較小的建筑場景，不可選用較大光照強度燈具；針對多場景、多功能及大空間建筑場所照明設計，應當采用智能化照明的控制系統，優化住宅轉入自然光的條件，選用透光性較強玻璃材質照明節能性燈具，以增強節能設計效果。

3.2 設計實例

某國際展覽中心屬于多層展覽式公共建筑，其主體部分為鋼框架型的桁架屋蓋整體結構；整體功能布局為：一層設有前廳、多功能廳、銷控室、衛生間及濕式報警閥間等服務配套性用房；二層為空調與配套用房等相關設備用房；第三層，則是多功能廳與相應配套用房；第四層屬于變配電室、空調機房與配套用房等的設備房，該展覽中心內部照明節能化設計詳細如下：在選擇光源與燈具方面：因該工程項目為功能性的展覽中心，對光線照明方面有著較高要求。對此，設計者在選擇燈具與光源期間，務必充分評定好燈具效果，選擇節能性、高效性燈具。主展廳的建筑高度在24m 以上，針對較高建筑高度、大空間場所，燈具選用方面應當從功能需求角度予以著重考慮，盡快選用具備較強穿透力光線、高光源能效、大光照范圍類型的燈具。在主展廳，應當選用LED 光源深照型天棚燈，光透量24500lm，功率175W；針對消控室及其配套用房等較小建筑空間、大使用強度場所的燈具，應當選用LED光源平板燈，也即光透量6160lm，功率36W；針對多功能廳及衛生間等設有吊頂的區域，或較小建筑空間場所，應選用LED光源筒燈，也即光透量3720lm，功率40W；在設計照明方案方面，它屬于至關重要的一部分設計內容，針對主展廳、公共走道及多功能廳，應當選用智能化照明I-Bus 綜合控制系統，其中I-Bus系統為總線型、分布式智能化控制系統，可有效控制照明系統；設計效果分析顯示：設計者在設計電氣照明期間，應當充分考慮節能方面問題，科學合理地優化傳統電路系統，并以此為基礎，確保電路電壓可維持穩定狀態，為保證燈具的使用壽命奠定良好基礎。

4 結語

總而言之，在建筑工程中，針對電氣和照明環節進行節能優化設計，除了與新世紀下提倡的節能減排方針完全一致外，還可以切實達到大幅降低建筑資源能源總消耗量的目的。而從總體上來說，建筑照明整體設計屬于系統性的一項工作，在設計實踐中，需要設計者嚴格遵守相關設計規范及標準，并著重考慮到燈具、光源、照度相關因素，以確定好最優設計方案，充分考慮到廣大使用者的實際需求，保證整個設計的品質及效果。