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

韓奎奎

摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了建筑電氣照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)原則，分析了建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)以及建筑照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)，供相關(guān)人士交流參考。

關(guān)鍵詞：建筑電氣工程;照明系統(tǒng);節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑行業(yè)極易出現(xiàn)一些原料浪費(fèi)、能源浪費(fèi)的情況，為了進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)省能源，建筑工程需要采用節(jié)能的電氣和照明設(shè)備，將電能的利用率發(fā)揮到最大。

1.建筑節(jié)能的意義

時(shí)至今日，環(huán)保理念已經(jīng)深入人心，建筑節(jié)能可以有效地減少?gòu)U物排放，減少能源消耗，從而進(jìn)一步保護(hù)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境。眾所周知，環(huán)境直接或間接地影響著人們的生活，在某些方面更是對(duì)人們的身體健康有著莫大的影響，比如，由于建筑設(shè)計(jì)方面對(duì)建筑物的采光和通風(fēng)性考慮得不夠全面，導(dǎo)致人們需要依賴一些電子產(chǎn)品來(lái)改善室內(nèi)的空氣質(zhì)量，對(duì)于有的建筑物，人們還需要利用照明設(shè)備來(lái)改善室內(nèi)的光源，這些情況的存在就會(huì)使得人們對(duì)電力的需求量不斷增加，違背了我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的政策，不利于我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。而隨著近年來(lái)環(huán)境問(wèn)題層出不窮，環(huán)境問(wèn)題也越來(lái)越受重視，越來(lái)越多的人產(chǎn)生危機(jī)意識(shí)，在生活中更加注重節(jié)能的概念，盡量減少對(duì)一些能源的使用。

2.建筑電氣照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的原則

2.1提高經(jīng)濟(jì)效益

建筑電氣設(shè)計(jì)的一個(gè)重要原則就是提升經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)建筑施工要求，設(shè)計(jì)人員需要選取環(huán)保材料以及節(jié)能設(shè)備，通過(guò)減少電氣照明系統(tǒng)的能源費(fèi)用，在短時(shí)期內(nèi)收回投入運(yùn)行的費(fèi)用。不僅建筑電氣設(shè)計(jì)要重視節(jié)能環(huán)保，其安裝使用過(guò)程也需要降低能耗。建筑電氣設(shè)備的安裝使用不僅要能保障經(jīng)濟(jì)效益，還需要考慮到我國(guó)的實(shí)際情況。與此同時(shí)，不能因?yàn)楣?jié)能而增大運(yùn)行費(fèi)用，投入過(guò)多的資金，導(dǎo)致投資費(fèi)用超標(biāo)。與此同時(shí)，建筑電氣及照明設(shè)備還需要找出建筑施工和使用中不必要的能源耗費(fèi)，有針對(duì)性地采取節(jié)約能源的措施。例如傳輸線、變壓器以及電氣設(shè)備自身的電能損耗，這些電能損耗無(wú)法對(duì)建筑功能的發(fā)揮提供作用，反而會(huì)耗費(fèi)較多的能源，增加成本，因此需要將這些情況的能源損耗降到最低。

2.2適用性原則

建筑電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)還要滿足適用性原則。適用性原則就是指建筑電氣節(jié)能設(shè)備不僅需要保障建筑人工環(huán)境所需的能源，為建筑設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供動(dòng)力，保障用電設(shè)施有可靠的容量負(fù)荷，還需要對(duì)建筑在施工和使用期間的配電進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，科學(xué)合理地運(yùn)用電能。建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)不能因?yàn)橐晃蹲非蠊?jié)能而無(wú)法保障建筑物的功能。建筑電氣照明設(shè)備要能夠?yàn)榻ㄖ镎５恼彰鞴δ芴峁┍Ｕ?，還需要為建筑提供良好的人工環(huán)境。電氣節(jié)能設(shè)備也不能妨礙建筑物內(nèi)各運(yùn)輸通道的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3功能需求原則

建筑電氣照明節(jié)能設(shè)備還需要根據(jù)建筑的使用用途和行業(yè)特點(diǎn)，進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)。例如一些娛樂(lè)場(chǎng)所對(duì)照明設(shè)備的要求更高，要求照明設(shè)備有更復(fù)雜多樣的色彩;但一些工業(yè)建筑卻需要亮度高、范圍固定的照明。因此，建筑電氣照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)要在滿足建筑本身對(duì)照明需求的基礎(chǔ)上完成，在清楚了解建筑物對(duì)照明系統(tǒng)的照明度等因素的需求后，再深入研究建筑電氣系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)。

3.建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑電氣照明系統(tǒng)中的變壓器應(yīng)該選用能耗較低的節(jié)能變壓器。在確定變壓器的數(shù)量以及容量時(shí)，需要始終將變壓器的負(fù)荷率保持在最佳數(shù)值狀態(tài)。根據(jù)建筑電氣設(shè)計(jì)需求，如果變壓器的容量和負(fù)荷率能夠維持平穩(wěn)，就可以將變壓器的數(shù)量減少，容量增加。如果建筑在使用過(guò)程中具有季節(jié)性負(fù)荷較大的特點(diǎn)，可以選擇采用變壓器，以便在負(fù)荷出現(xiàn)較大變化時(shí)能夠靈活切換變壓器，避免造成過(guò)大的電能耗費(fèi)，以此來(lái)提升經(jīng)濟(jì)效益。

3.2線路損耗的節(jié)能設(shè)計(jì)

針對(duì)線路損耗的節(jié)能設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員可以選擇合適截面的導(dǎo)線。設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)建筑的建設(shè)費(fèi)用以及電流指標(biāo)來(lái)選擇導(dǎo)線截面積，一些線路較長(zhǎng)的電路就可以擴(kuò)大導(dǎo)線的截面積，但前提是不能影響電流的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)人員還需要線路的路徑以及鋪設(shè)方式進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。在鋪設(shè)線路時(shí)，為了減少導(dǎo)線長(zhǎng)度，節(jié)約成本，盡量保持線路成直線鋪設(shè)，減少鋪設(shè)低壓線路回頭線的情況。鋪設(shè)線路的地點(diǎn)應(yīng)該盡量選擇在通風(fēng)、散熱較好的地點(diǎn)。在對(duì)低壓線路進(jìn)行配電工作時(shí)，要保障配電的供電半徑在規(guī)定范圍內(nèi)，導(dǎo)線的選擇也需要注意選擇導(dǎo)電率較小的導(dǎo)線，例如銅芯線纜。為了響應(yīng)節(jié)約用銅的理念，也可以選擇銅鋁復(fù)合材料作為導(dǎo)線。

4.建筑照明系統(tǒng)節(jié)能

4.1合理擬定照明方案

實(shí)現(xiàn)建筑照明系統(tǒng)節(jié)能的一個(gè)重要前提就是對(duì)照明方案進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。為了進(jìn)一步優(yōu)化照明方案，設(shè)計(jì)人員需要從以下兩個(gè)方面出發(fā)。首先，建筑的照明設(shè)計(jì)需要遵循實(shí)用性的原則，不能為了追趕潮流，過(guò)于注重照明的新穎，導(dǎo)致建筑內(nèi)實(shí)際的照明需求得不到滿足。例如在設(shè)計(jì)一些安裝了空調(diào)的房間的照明系統(tǒng)時(shí)，就要選擇混合照明的照明方式;在設(shè)計(jì)一些采光較好的房間照明系統(tǒng)時(shí)，可以減少照明設(shè)備，充分利用自然光來(lái)滿足房間內(nèi)的照明需求，這也是踐行了節(jié)能減排的理念。其次，建筑的照明設(shè)計(jì)需要以行業(yè)規(guī)范與國(guó)家法規(guī)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)人員需要參照《建筑照明設(shè)計(jì)規(guī)范》合法、合理地設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)。

4.2運(yùn)用高效光源

照明效果與光源的選擇有著密不可分的聯(lián)系，因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)選擇照明設(shè)備時(shí)要能夠?qū)庠从幸粋€(gè)全方位的思考。設(shè)計(jì)人員要對(duì)建筑周邊的狀況有一個(gè)精準(zhǔn)的了解，再結(jié)合現(xiàn)實(shí)照明合理地選擇光源。光源的選擇要能夠符合人們的照明需求，光源還需要滿足發(fā)光率高的特點(diǎn)。通常情況下，安裝較低高度的燈具時(shí)，需要選擇熒光燈，燈具高度較高則可以選擇金鹵燈。像大酒店等公共場(chǎng)所的燈具高度較高且保護(hù)難度較大，在選擇燈具時(shí)，就需要滿足顯色度高、光效高的特點(diǎn)，滿足公共場(chǎng)所的照明需求，也能達(dá)到建筑節(jié)能的目標(biāo)。

4.3照明燈具

照明燈具的選擇對(duì)建筑電氣照明節(jié)能也有著重要意義，燈具是將一個(gè)或多個(gè)光源的光進(jìn)行重新布局，通過(guò)轉(zhuǎn)變光色來(lái)滿足人們對(duì)光的需求。選擇合適的燈具可以將照明光源的潛力發(fā)揮到最大。市場(chǎng)上的燈具種類(lèi)十分繁雜，建筑內(nèi)常用的燈具主要有控照型和帶保護(hù)罩的燈具，不同的燈具有不同的效率。例如帶有磨砂保護(hù)罩的燈具反射率只有55%，透明式的燈具的反射率有65%，而敞開(kāi)式的燈具的反射率則可以高達(dá)75%，可以滿足公共場(chǎng)所對(duì)照明度較高的要求。建筑行業(yè)越來(lái)越重視節(jié)能減排，因此近幾年高效節(jié)能照明燈被廣泛使用于建筑物的照明系統(tǒng)內(nèi)。與普通燈具相比，高效節(jié)能照明燈的照度提升了1-3倍，且使用壽命也得到了延長(zhǎng)。高效節(jié)能照明燈具有較低的光污染，紫外線反射率也較低，光衰程度也比普通燈具低，因此是一種良好的照明燈具。

4.4降低照明線路上的電能損失

因?yàn)殡娏髟诹鹘?jīng)電線時(shí)，會(huì)在電阻上出現(xiàn)較大的電能損耗，所以要選擇電阻較小的電線，還需要對(duì)導(dǎo)線的長(zhǎng)度和導(dǎo)線的截面進(jìn)行控制，通過(guò)縮短導(dǎo)線長(zhǎng)度或增大導(dǎo)線截面積的方法來(lái)使電流損耗降到最低。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，要盡量減少特殊形態(tài)的電路，盡量鋪設(shè)直線電路。如果線路較長(zhǎng)，就需要適當(dāng)增加導(dǎo)線的截面積，節(jié)省不必要的能源消耗。設(shè)計(jì)人員可以添加一些季節(jié)性的負(fù)荷電路，以滿足用戶季節(jié)性用電的需求，為用戶長(zhǎng)期用電提供保障，減少電阻與線路。

4.5積極運(yùn)用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)

積極運(yùn)用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)可以最大限度地提高建筑電氣照明系統(tǒng)中的節(jié)能效果。技術(shù)人員可以通過(guò)數(shù)字形式對(duì)電氣照明系統(tǒng)實(shí)施遠(yuǎn)程控制，適時(shí)調(diào)節(jié)照明的亮度。技術(shù)人員可以建設(shè)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，對(duì)一個(gè)建筑內(nèi)的照明系統(tǒng)實(shí)施系統(tǒng)的控制，對(duì)照明系統(tǒng)的信號(hào)以及數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)節(jié)燈光的亮度以及顏色。還可以通過(guò)電流導(dǎo)通技術(shù)來(lái)達(dá)到節(jié)能的效果。通過(guò)調(diào)節(jié)正向電流對(duì)二極管的光的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。但單一的技術(shù)應(yīng)用也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要結(jié)合多種方式對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，深入研究建筑電氣照明系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)，不斷加強(qiáng)節(jié)能效果，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的作用。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑節(jié)能是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中至關(guān)重要的一部分，通過(guò)對(duì)建筑節(jié)能的合理設(shè)計(jì)，能夠進(jìn)一步提高人們的生活質(zhì)量和幸福指數(shù)，為人們創(chuàng)建更加健康的生活空間。除此之外，建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)能夠大大減少能源的消耗，對(duì)可再生能源進(jìn)行充分的技術(shù)開(kāi)發(fā)，從而大大降低人們生活的成本，促進(jìn)我國(guó)建筑事業(yè)的發(fā)展。深入研究建筑電氣以及照明節(jié)能技術(shù)，對(duì)于提高能源利用效率、保護(hù)環(huán)境有著重要意義。在建造和使用建筑的整個(gè)過(guò)程中，節(jié)約能源是推動(dòng)建筑行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，?duì)于打造生態(tài)建筑有著十分重要的作用。

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