民用建筑電氣照明系統的節能技術探討

張 謙

山西四建集團有限公司（030006）

當今社會，雖然經濟不斷發展，科技日益進步，但是也伴隨著各種能源短缺、環境污染等問題，其中能源浪費尤其值得關注，因為其已經嚴重阻礙了我國的可持續發展。根據當前資料的統計顯示，我國民用建筑電氣照明系統的能源消耗是發達國家的4倍，其綜合耗能也達到了社會能源消耗的總量的1/3。因此，關于民用建筑電氣照明系統的節能技術探索是大勢所趨、民心所向。

1 民用建筑電氣照明系統的設計原則

1.1 適用性

為了滿足消費者的要求，民用建筑電氣照明系統要有良好的適用性。在符合用電設施負荷容量的基礎上，根據消費者需求，要優化供配電方法，有效促進電能的合理配置。與此同時，也要做到在節能的同時保證照明系統的整體運行。從設計模式來看，民用建筑電氣照明系統既要保證照明的明暗交替、顏色切換，又要盡可能多地滿足消費者的需求。

1.2 經濟性

在實現資源可持續發展的背景下，當前的民用建筑電氣照明系統應該經濟實惠，因為這樣才能保證節約資源，降低能耗，構建節約型社會。發展民用建筑電氣照明系統，不能僅僅考慮節約能源而忽略投資成本問題，否則就會得不償失。應當選擇合適的節能材料，用最少的投資獲得最大的利潤。另外，在節能技術探索過程中，由于節能設計增加的額外費用，可以通過后期的降耗來收回成本[1]。

1.3 節能性

在節能技術探索過程中，先找出哪些能量消耗是與民用建筑電氣照明系統無關，然后在此基礎上改進技術。可以采用先進的調光技術降低能耗，在滿足消費者需求、經濟實用的基礎上實現可持續全面發展。

1.4 先進性

要確保民用建筑電氣照明系統的技術先進性,可以通過提高技術，購買先進的設備，來提高資源的利用效率，最終實現節能目標。在保證民用建筑電氣照明系統的基礎上，不斷更新設備，在保證技術的同時減少電能的損耗。

1.5 關鍵性

民用建筑電氣照明系統是一個復雜的系統，有其自身需要遵循的標準以及原則，根據民用建筑的結構、特點、功能以及消費者需求，盡可能避免無意義的能耗。其中最關鍵的步驟就是找出關鍵環節，只要關鍵環節做好了，做其他環節也就相對容易些。

2 民用建筑電氣照明系統的節能技術

2.1 動力系統的節能

2.1.1 優先選擇節能電動機

在科技迅猛發展的今天，節能型電動機逐漸替代非節能型電動機。與非節能型電動機相比較，節能型電動機能夠有效降低電動機本身的消耗。試驗研究證明，使用節能型電動機能夠使得輸出功率大幅提升，增加資源的利用率[2]。

2.1.2 選擇合適的電動機功率

電動機的效率一般都大于0.8。如果能夠選擇合適的電動機功率，電動機發電和負載拖動的效率就會大大提升，因此要求電動機盡量保持滿載運行，而不是空載或者輕載運行，因為在低載或者空載的狀態下運行同樣會消耗一樣的能耗，這樣就造成了資源的浪費。綜上所述，應該根據承載運行的量來選擇適當的電動機功率。

2.1.3 選擇合理的啟動模式

由于民用建筑電氣照明系統在使用過程中，部分設備的啟動比較頻繁，因此就需要結合具體的情況，選擇合適的啟動模式，促使資源的有效利用。目前經常使用的模式是直接啟動，這種啟動模式的問題就是每次啟動都需要達到8倍左右的額定電流，會造成電力資源的極大浪費。所以，對于小容量的電機可以直接啟動，對于大容量的電機則需要降壓處理后再啟動，這樣做就使啟動電流得到了有效降低，從而實現了節能效果。

2.1.4 選擇合適的控制系統

如今對民用建筑電氣照明系統的控制已經實現了自動化，設備的啟動和運行都可以使用固定程序來操作，因此為了實現節能就可以利用編程控制器來控制。同時，為了達到更好的節能效果，設備啟動和運行還需要控制系統的負載量，而對于其余的動力系統則需要對風管上的執行器來進行調節。

2.2 照明系統的節能

2.2.1 選擇合適的燈具

實現對民用建筑電氣照明系統的節能效果，設計人員需要考慮的到就是節能環保，如何選擇燈具、選什么燈具可以達到節能的要求，降低電能的使用效率，實現節能效果。如果選擇的燈具不合適就會造成資源的浪費。根據國家對室內燈具作出的明確規定，燈具效率應該控制在50%~70%。研究表明，如果使用帶保護罩的燈具消耗的功率會大于不帶燈罩的燈具。基于此，若沒有其他方面的特殊要求，最簡便的方法就是把帶保護罩的燈具換成直接型燈具。但還應結合具體的使用場景，應用具有較高通光保持量的燈具，以此提升光利用系數，節約能源[3]。

2.2.2 照明設計科學合理

要按照實際情況，照明設計應科學合理，尤其是在照度標準值的選取上，需要將工作面的分布情況充分考慮進去。首先，要對照度標準的等級進行科學地分析，根據視覺特點，來選擇適合的照明方式。其次，設計人員還可以根據建筑實際結構盡量使用自然光，在室內裝修的時候以白色為主，這樣陽光照射到墻上就可以提高光能的利用率。

2.2.3 優化照明控制

為了使民用建筑電氣照明系統節能，還需要優化照明控制。在選擇手動或者自動時，需要充分考慮如何把自然光充分利用起來，還要合理確定電氣照明范圍。要結合實際情況，對燈光分區控制，并且適當增加照明開關。如果有較大的開窗面積，在白天就盡量使用自然光，也可以選擇采光窗的方式。對于室外的路燈等，則可以利用自然光的強弱來加以控制。

2.2.4 維護日常照明

民用建筑電氣照明設備在使用的過程中會出現不同程度的損耗。如大量的灰塵會降低照明的亮度，浪費大量的電力資源，因此需要經常對其進行清潔與保養。

2.3 供配電系統的節能

2.3.1 合理布置電源點，減少線路損耗

電能在導線傳遞過程中會有大量的損耗，損耗以熱的形式散發在空氣中。民用建筑由于使用的是低配線路，電線間的距離較短，其線路的電阻要比電抗大得多，因此可以對電抗忽略不計。通常在計算過程中，把線路損耗認為是有功率損耗。對于某種特定的配電線路，想要減少在線路上的能源消耗，要簡短線路，減少電源和燈具之間的距離，盡量讓線路走直線，減少迂回[4]。

2.3.2 選擇合適的變壓器，減少能量的損耗

變壓器是電氣照明系統的關鍵部分，其自身的損耗遠遠超過了線路的損耗，因此，可以選擇合適的變壓器來降低電能的損耗。當下較普遍的變壓器還存在著諸多問題，如對于高耗能的變壓器使用量還比較大，而變壓器未達到經濟運行的標準，也會降低變壓器的損耗。變壓器的損耗主要來自電線的鐵損和銅損，因此，為了降低對變壓器的損耗，應該選用優質的材料，運用先進工藝制造技術生產出低能耗、高效率的變壓器，從而大幅度降低鐵損耗和銅損耗。變壓器還受負荷的大小、接線的方式以及變壓器數量等因素的影響，在確定變壓器容量時應盡可能使變壓器實際負荷水平接近設計負荷水平。還要考慮經濟成本運行，即用最小損耗的運行方式來確定其容量，或者在相同負載的情況下優先選擇最小損耗方式。

2.3.3 合理進行無功補償

有功功率是滿足建筑物功能必須的條件，是不可更改的，因此要想提高損耗電氣照明系統的效率就需要控制無功補償，因為無功補償不能及時消除，就會在線路傳遞過程中占用有功功率從而增加了電能的損耗。

3 結語

在民用建筑電氣照明系統的節能設計上要把握設計的原則，在動力系統方面選擇節能電動機、合適的電動機功率以及合理的啟動模式；在照明系統方面，選擇合適的控制系統、燈具以及合理的照明設計；在配供電系統方面，通過合理布置電源點降低能源消耗，選擇合適的變壓器以及合理進行無功補償。通過這些節能技術的探索來達到節約資源，提高資源利用率的目的。