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摘要: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。
关键词:建筑电气;节能设计;照明节能
1建筑电气照明系统的设计
1.1建筑电气照明设备现状分析
高新技术产业的发展使电气照明系统的设计不断进步。目前,在国家构建节约型社会的倡导下,这些企业大力开展建筑电气照明系统的设计、施工及管理工作,节能降效工作取得了一定的成果。在节能设计上,国家制定了相应的照明系统节能设计标准,使产品的设计及生产符合节能规范。由于系统结构的升级是渐进性的,目前仍然有一些地区存在照明系统设计不合理、能源消耗过度的现象。未来,随着智能建筑业的发展,将会出现以计算机技术、通信及控制技术相结合的新型电气化控制,并将成为节能设计自动化的主力军。
1.2建筑电气照明系统节能设计的必要性
通常在建筑电气照明系统的节能设计中,会面临一系列的问题。例如如何选择合理的节能工具,节能灯具的参考标准如何确定,如何利用高效率因数的启动设备及仪器等。部分设计工作人员对于新型光源缺少认识,不知如何提高电动机的动力节能工作,供配电系统及变压器节能技术措施之间不适应,影响电网的节能效果。随着建筑行业的不断发展,电气照明系统的能源消耗量也在不断增加。相关数据研究表示,建筑行业的综合能耗已经达到了社会能源消费总量的30%。在这些消耗中,尤其以照明、空调及供暖较为突出。未来随着建筑业的进一步发展,照明能耗将达到建筑总能耗消耗的35%~40%。正因如此,电气照明系统的节能设计有其必要性。
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。
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。
3建筑电气照明系统的节能设计技术
3.1选择先进的气体放电光源启动设备
气体放电光源是指利用气体放电发光原理制成的光源,是利用气体放电光源的紫外辐射,具有应用效率高、辐射光谱覆盖范围广、寿命长的特点。照明系统中可以大量选择及应用寿命长、耗电量低的发光二级管,这样可以节约大量的能源。在启动设备的选择上,节能型的电感镇流器及电子镇流器应当作为首选。通常来说,荧光灯用电感镇流器及高强度气体放电灯镇流器功耗较低,分别为一般为荧光灯额定功率的20%、15%~16%。电子镇流器与电感镇流器相比,功耗能够降低50%~75%,而在节电性能上,也能节电10%。
3.2合理利用自然光源
目前我国对环保减排和资源节约越来越重视,在耗电量较大的建筑电气照明系统中,为了将节约用电落实到工程实施中,建筑电气照明系统设计者可融合自然光源的合理使用,促进建筑工程的环保减排效率,建筑电气照明系统设计要将节能作为重点展开探索,在建筑物内找到有效的自然光源,将其充分利用到设计当中,实现自然光源和电气照明的相互融合,根据实际的采光要求,落实建筑电气照明系统的节能设计。
3.3照度值设置具有科学性
选择和设置照度值时,要将国家和建筑行业的规定作为重要参考,将建筑物的照明要求和特性融入其中,确保照度值的科学合理性,不能出现照度值过低或过高,照度值被设置过高容易导致出现用电过度的现象,不符合节能环保的设计要求,而照度值设置过低则会对用户体验造成不良影响,不仅会对用户的视力造成伤害,还会降低相关用户的用电体验和生活品质。建筑电气照明系统设计人员要将实际的需求结合其中设置照度值,针对部分建筑空间的照度值不符合标准的现象,可增加局部照明指数,这样一来,既能够做到节能减耗,又满足了基本照度值的要求。建筑电气照明系统设计人员要考虑到电气照明系统的总用电效率,设置科学的照度值提供优质照明的同时,减少用电能耗消耗,提升建筑电气照明系统的总用电效率。
3.4照明配电系统设计
在照明配电系统设计上,应选取照明负荷中心靠近电源侧位置进行照明配电箱的布设与安装,能够有效降低线路损耗。在变压器设置上,应优先选取铜芯变压器,其绕组的阻值较小,并在负荷较大的情况下尽量选取多台小容量变压器布设,实现负荷的合理分配。在功率因数设计上,应关注变压器、发电机运行过程中产生的无功功率,选取电子镇流器增设在灯具处、选取电容器增设在变压器上,通过提高设备的功率因数实现节能目标。其中在镇流器选取上,对于荧光灯应将其电子镇流器的功耗控制在灯具额定功耗的10%左右,对于高强度气体放电灯则需将镇流器功耗控制在额定功率的10%左右,配合有效措施抑制高次谐波,起到有效节电效果;针对气体放电灯进行补偿电容设计时,应将补偿后灯具的功率因数控制在0.9以上;针对功率大于1500W的高强度气体放电灯,通常其额定电压应为380V,而照明光源的电源电压应为220V,因此倘若发现电压偏差较大时,还应增设自动稳压装置。
结论
能源节约与资源高效利用现已成为衡量社会发展潜能的重要标准,当前建筑能耗在我国一次能源消耗总量中占比超过27%,因此还需立足根本进行建筑节能设计,结合建筑布局与照明需求进行照明方案、配电系统设计,合理选取照明模式与灯具种类,配合智能控制系统进一步优化节能效果,提升综合效益。
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