建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)及照明節(jié)能設(shè)計(jì)的探討

霍大明

摘要：建筑電氣領(lǐng)域能源節(jié)約設(shè)計(jì)蘊(yùn)含著巨大的發(fā)展?jié)摿Γ潜Ｕ衔覈?guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)發(fā)展的主要舉措之一。本文以建筑電氣能源高效合理利用領(lǐng)域照明工藝能源利用效率優(yōu)化設(shè)想背景為切入點(diǎn)，簡(jiǎn)要分析了建筑電氣能源高效合理利用領(lǐng)域照明工藝能源利用效率優(yōu)化設(shè)想原則。并對(duì)建筑電氣能源高效合理利用領(lǐng)域照明工藝能源利用效率優(yōu)化設(shè)想方法進(jìn)行了進(jìn)一步探討。

關(guān)鍵詞：建筑;電氣節(jié)能;照明節(jié)能

引言

在建筑工程行業(yè)飛速發(fā)展的時(shí)代背景下，人們對(duì)于電氣以及照明的需求逐漸增加，與此同時(shí)面臨著較為嚴(yán)重的能源短缺問題，針對(duì)這一矛盾，建筑電氣專業(yè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要滿足人們對(duì)于電氣照明的需求，還要有效緩解能源過度消耗的問題，進(jìn)而獲得經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。

1建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)原則

1.1綠色照明

綠色照明是建筑電氣能源高效合理利用領(lǐng)域照明工藝能源利用效率優(yōu)化設(shè)想主要目標(biāo)，需要專業(yè)負(fù)責(zé)人在保證建筑正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑電氣照明節(jié)能規(guī)范要求，建立高效節(jié)能體系，盡可能地節(jié)約電力能源損耗。

1.2環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的原則

不但需要讓成本和投資得到有效控制，同時(shí)可以使管理和材料方面的費(fèi)用得到有效減少，將通過降低能源消耗所生成的成本應(yīng)用到真正需要的地方。

2優(yōu)化設(shè)想方法

2.1供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

供配電系統(tǒng)是建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的重要組成部分，設(shè)計(jì)人員在開展實(shí)際設(shè)計(jì)工作的過程中，應(yīng)當(dāng)本著不壓縮、不浪費(fèi)的原則計(jì)算項(xiàng)目的負(fù)荷指標(biāo)，并對(duì)供電距離、分布以及節(jié)能設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化選擇，提升供配電系統(tǒng)的合理性，滿足節(jié)能的要求。在項(xiàng)目的方案階段電氣專業(yè)經(jīng)常需要配合考慮項(xiàng)目的開閉所、配電房等，根據(jù)《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施-電氣篇》中的“各類型建筑物的用電指標(biāo)”表進(jìn)行負(fù)荷估算，也就是我們所說的“負(fù)荷估算法”。另外計(jì)算時(shí)應(yīng)當(dāng)注意項(xiàng)目中是否存在較大的用電設(shè)備，若存在應(yīng)單獨(dú)列出，比如消防水泵、廚房設(shè)備、舞臺(tái)的聲光電設(shè)備，在不浪費(fèi)的情況下也不應(yīng)該漏項(xiàng)，這樣計(jì)算出來的負(fù)荷才能接近實(shí)際的用電情況。根據(jù)《10kV及以下用電用戶業(yè)擴(kuò)工程技術(shù)規(guī)范》DB35/T1036-2019中6.3條的規(guī)定低壓線路的供電半徑不宜超過250米。開閉所及配電房位置的設(shè)置應(yīng)遵循這一原則。對(duì)于個(gè)別特別遠(yuǎn)的建筑若其無法改變與配電房之間的距離，可通過增大導(dǎo)線截面積來減小線路傳輸過程中的電壓損失。

2.2恰當(dāng)選配變壓器

變壓器摩擦、電路中電阻熱量散失導(dǎo)致的有功功率損耗，受變壓器空載、有載損耗、變負(fù)載率等因素影響。其中變壓器空載損耗又可稱之為鐵損，主要是由漏磁損耗、渦流損耗構(gòu)成，受硅鋼片性能、鐵芯制造工藝影響，但與負(fù)荷值變化沒有一定關(guān)系。一般在建筑電氣能源高效合理利用領(lǐng)域照明工藝能源利用效率優(yōu)化設(shè)想過程中應(yīng)優(yōu)先選擇高導(dǎo)磁的優(yōu)質(zhì)冷軋晶粒取向硅鋼片節(jié)能變壓器，如SCB10型變壓器、SCB型變壓器等，或SLZ7型變壓器、SL7型變壓器等先進(jìn)工藝制造的新系列變壓器。上述變壓器由于運(yùn)用了“取向”處理方式及45°全斜接縫結(jié)構(gòu)，可保證硅鋼片磁場(chǎng)方向趨于一致，最大限度降低鐵芯渦流損耗及漏磁損耗。其中SLZ7型變壓器、SL7型變壓器，接縫密封性較為良好，10kV系列可以分別降低41.51%、12.99%的空載損失、短路損失;而SCB10型變壓器、SCB型變壓器較SLZ7型變壓器、SL7型變壓器系列空載損耗、短路損耗可以降低大約5.91%、23.32%，每kVA可以降低9.00kW·h左右的電力資源損耗量。除此之外，現(xiàn)階段已經(jīng)出現(xiàn)了一種以非晶合金變壓器為代表的新型節(jié)能變壓器，其采用非晶合金帶材代替了傳統(tǒng)硅鋼片鐵芯，具有良好的節(jié)能效果，可以在5年內(nèi)回收成本，經(jīng)濟(jì)效益較為突出。在變壓器型號(hào)確定后，建筑電氣能源高效合理利用領(lǐng)域照明工藝能源利用效率優(yōu)化設(shè)想人員可以變壓器負(fù)載率為依據(jù)，考慮到變壓器負(fù)載率為50.0%時(shí)僅降低了變壓器線損，無法控制變壓器鐵損，且在低負(fù)載率下若需增加變壓器容量就需要購(gòu)置更高價(jià)格的變壓器，甚至還會(huì)因母聯(lián)開關(guān)容量、出線開關(guān)容量增大而導(dǎo)致設(shè)備購(gòu)置、運(yùn)行維護(hù)、折舊費(fèi)用增加。因此，為了保證變壓器在建筑電氣設(shè)備使用期間容量適當(dāng)，建筑電氣能源高效合理利用領(lǐng)域照明工藝能源利用效率優(yōu)化設(shè)想人員可以設(shè)定變壓器負(fù)載率在75.0%-85.0%，同時(shí)設(shè)定變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)絕緣層使用壽命為20年。在絕緣層使用年限到達(dá)后，可以更換性能更加優(yōu)良的變壓器，保證變壓器始終處于領(lǐng)先水平。除此之外，對(duì)于在容量大需選配多臺(tái)變壓器，且負(fù)荷合理分配的情況下，應(yīng)盡可能壓縮變壓器臺(tái)數(shù)。如在裝機(jī)容量為2000kVA時(shí)，可以選擇兩臺(tái)1000kVA，減少總損耗;而對(duì)于分期實(shí)施項(xiàng)目，可以選擇多臺(tái)變壓器方案，避免輕載運(yùn)行導(dǎo)致?lián)p耗增加。同時(shí)在內(nèi)部經(jīng)多個(gè)變電所進(jìn)行聯(lián)絡(luò)線敷設(shè)，結(jié)合負(fù)荷情況適當(dāng)切除變壓器，達(dá)到減少損耗的目的。此外，為了滿足電氣設(shè)備在輕載時(shí)高效率要求，可以結(jié)合負(fù)載變化，引入交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，改變“大馬拉小車”的情況。

2.3采用高效率節(jié)能燈具

本工程中的建筑電氣照明光源選擇必須以建筑性質(zhì)、照度要求等為主要依據(jù)，確保顯色性及啟動(dòng)時(shí)間等要求與電氣照明光源相符合。同時(shí)，所選擇的光源必須具有較高的效率，保證較長(zhǎng)的使用壽命。建筑室內(nèi)電氣照明燈具在選擇時(shí)，需要對(duì)控光效果及照明效率等加強(qiáng)注意，從而有效降低照明設(shè)計(jì)成本，將建筑總體的能源消耗控制在合理的范圍內(nèi)。因?yàn)橹惫軣晒鉄艟邆涠嘀貎?yōu)勢(shì)，不僅可以長(zhǎng)時(shí)間使用，而且投入的資金比較少，所以一般會(huì)以直管熒光燈為主;而高頻無極熒光燈不僅使用時(shí)間較長(zhǎng)，而且在使用過程中可以始終保持良好的穩(wěn)定性，所以，最適宜在比較寬闊的地方作為照明光源。

2.4不斷開發(fā)新型電氣照明系統(tǒng)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平不斷提升的背景下，對(duì)建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)人員提出了更加嚴(yán)格的要求。其需要對(duì)以往的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行有效創(chuàng)新，結(jié)合建筑的使用功能及用戶的實(shí)際需求，將節(jié)能環(huán)保基本理念落到實(shí)處，對(duì)新型照明系統(tǒng)進(jìn)行全面開發(fā)。比如，在考慮光源時(shí)，需要對(duì)建筑自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有清晰的了解和認(rèn)識(shí)，合理利用其自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將自然光源利用到極致。在節(jié)能環(huán)保的同時(shí)，也可以為減少燈具對(duì)人體的電磁輻射提供幫助。受到多種因素的制約，不同的建筑所產(chǎn)生的太陽輻射會(huì)存在一定的差異性。在進(jìn)行照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，必須結(jié)合具體情況，有針對(duì)性的調(diào)節(jié)照明度，從而有效增加天然光照時(shí)間，以有效利用太陽光。在光照強(qiáng)度比較大時(shí)，對(duì)照明進(jìn)行合理控制，可以使節(jié)能效果得到進(jìn)一步增強(qiáng);當(dāng)太陽光比較微弱時(shí)，通過適當(dāng)增加照明度，可以使室內(nèi)照明的實(shí)際效果得到有效提升。因此，需要不斷開發(fā)太陽能，對(duì)太陽能的轉(zhuǎn)化加以完善，以確保可以在建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)中發(fā)揮太陽能的重要作用。

結(jié)語

綜上所述，節(jié)能環(huán)保的照明設(shè)計(jì)需要從照明光源、輔助裝置、高效燈具和啟動(dòng)設(shè)備等多個(gè)方面展開。根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r與建筑建設(shè)的要求，選擇最優(yōu)的照明光源設(shè)備，加強(qiáng)運(yùn)行管理，為我國(guó)節(jié)能環(huán)保事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王曉健，韓博文.建筑電氣照明中的節(jié)能設(shè)計(jì)措施[J].居舍，2019（31）：117-118.

[2]黃維元.建筑電氣照明中的節(jié)能設(shè)計(jì)措施研究[J].低碳世界，2018（4）：172-173.