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建筑电气照明系统节能优化设计技术要点谢明成

发表时间：2021/4/20 来源：《基层建设》2020年第32期作者：谢明成

[导读] 摘要：在建筑电气照明系统设计中，设计人员必须结合技术规程、执行标准以及工程建设和施工的要求概况，采取多种措施完善建筑电气照明设计方案。

        深圳市高力特实业有限公司广东省深圳市 518129
        摘要：在建筑电气照明系统设计中，设计人员必须结合技术规程、执行标准以及工程建设和施工的要求概况，采取多种措施完善建筑电气照明设计方案。在设计中要首选高效节能灯，设置合理地照明控制系统，以满足节能设计的需求，依据绿色建筑节能的标准和规范，开展建筑照明系统节能设计，推动绿色生态建筑理念的发展与应用，加快环保型城市的前进步伐。鉴于此，本文主要分析建筑电气照明系统节能优化设计技术要点
        关键词：建筑电气照明系统；节能优化；设计
        1、引言
        建筑电气和照明节能是建筑节能的重要组成部分，随着建筑能源消耗占用总体能源的比例日益提高，受到越来越多的关注，从设计规范和标准方面提出了越来越多的建筑节能要求，还需要在实践中进行不断的完善和改进。
        2、建筑电气照明系统节能的意义
        配套完善的灯具、空调、电梯等设备在很大程度上提高了建筑的功能性和实用性，通过机电设备的运行、能源的消耗，可以在建筑空间内实现各种场所的功能照明、寒冬的供暖和夏季的制冷，实现快速的空间转换等等。在建筑设计过程中，电气专业已经成为一个重要的专业，几乎与各个专业和建筑功能相关，为满足不同使用用途和发展需求，往往需要充分预留和保留余量，设置较大的电力负荷和用电接口；且根据各场所功能和不同场景需要，还将做出各种照明效果，以达到客户的各种要求。而对于后期建筑运行中的能源消耗和运行成本，设计往往考虑较少，作为最普通的照明设计，从敷设线路到灯具选择，从照明亮度到设备形式，由于缺少节能意识，造成建筑能源的损耗不断加剧，在现有建筑设计中存在巨大的节能空间。
        3、建筑电气照明节能设计中应考虑的相关因素
        为了使建筑电气照明节能设计能够达到预期效果，增强其设计方案适用性，则需要了解其设计中应考虑的相关因素。具体包括：（1）照明耗电方面的相关因素。在确定电气照明节能设计方案的过程中，需要设计人员根据建筑中照明设备、配电线路与开关设备、电能转化为可见光等方面的损耗情况，实施好切实有效的节能设计工作计划，进而使建筑电气照明系统运行中的节能效果更加显著，降低电能浪费现象出现的概率；（2）照明线路设计因素。建筑电气照明方面的线路功能特性是否良好、运行质量是否可靠等，关系着电气照明系统节能效果，与其节能设计水平能否提升密切相关。因此，需要设计人员从导线截面合理选择、材质把控、阻燃性能评估等方面入手，积极开展照明线路设计工作，为其能耗降低提供专业保障，进而使建筑电气照明系统运行中的节能特性更加突出，避免其节能设计效果、线路使用功能等受到不利影响。
        4、建筑电气照明系统节能优化设计技术要点
        4.1、照明光源与灯具
        根据《民用建筑电气设计标准》（GB 51348—2019）规定，有频繁开关灯要求和需要调光的室内场所，宜优先选用发光二极管灯（LED）作为主要照明光源。现阶段，LED光源被广泛使用，在商场、汽车4S店、礼堂、大型会议室等的设计中，使用大功率的LED 光源，灯具能效能达到 97.5lm/W，远远大于《建筑照明设计标准》（GB50034—2013）的基本要求--70lm/W。
        在家居、商场、办公、酒店等，使用嵌入式筒灯，LED光源，灯具效能达 88lm/W。对比原 T8 荧光灯，一般效能 67.5lm/W，LED的效能明显优于荧光灯。立足性价比和光通量，设计人员需以LED光源为首选。根据《建筑照明设计标准》（GB 50034—2013）第3.2.2条规定，照明设计不应采用普通照明白炽灯，对电磁干扰有严格要求的，且其他光源无法满足的特殊场所除外。可见，白炽灯已被大时代抛弃，也是被节能所抛弃。
        4.2、优先选用节能灯具，合理选择高效光源
        节能灯具的优化选用是开展建筑照明节能设计的要点之一，设计人员在进行实际设计的过程中谨慎考虑，针对不同的功能间配置相应的节能灯，并在整体的照明方案设计中纳入节能的内容，以此有效防止由于灯具选择不合理而产生能耗过多的问题，达到优化建筑照明节能设计的效果。随着照明技术的技术不断发展，LED 灯（发光二极管）以其高光效、故障较少等优点逐渐成为市场的主流产品。在我国各类型的建筑中，有着极大的照明需求，所以照明灯具的数量较多，若是能全部使用节能的灯具，便能够有效实现经济效益的提升。
        光源是照明系统中的重要组成部分，光源的质量与匹配度对于照明系统实际运行效果有直接的影响。因此设计人员在进行光源选择的过程中要对影响光源应用效果的各方面因素进行综合考虑，包括工程实际情况、用户照明需求以及光源使用场所等。设计人员在保障光源的启动时间以及照度要求外，要从性价比、运行质量以及使用年限等多方面内容入手，对于光源进行合理选择。
        在设计时若是需要照明的场所对于灯具形式没有特殊要求，同时有着较低的安装高度（小于 6 米），设计人员可以选择使用 T5 荧光灯或 LED 线形灯具。从目前来看，荧光灯本身具有诸多优势，包括性价比高以及寿命长等。在实际使用中应综合各方面情况来考虑采用何种灯具。
        4.3、照明供电
        对于照明节能而言，从源头节能就是照明供电节能。由《民用建筑电气设计标准》（GB 51348—2019）规定，影响供电节能的主要因素如表1。
        表1

        三相不平衡对线路产生的危害，会产生附加损耗，增大线路损耗，还会增大对通信系统的干扰，影响正常通信质量。对计算机等电子设备，在低压三相四线制系统中，三相不平衡会在中性导体上产生不平衡电流，产生零电位飘移，进而产生影响计算机的电噪声干扰。
        因此，设计人员在进行照明配电设计时，应将不对称负荷合理分布在三相中，使各相负荷尽可能平衡。对于低压配电系统，有地区公共低压电网供电的 220V 负荷，线路电流不大于 60A时，可采用220V单相供电；大于60A时，宜采用220/380V三相四线制供电。
        4.4、照明的控制
        （1）为有效加强对照明系统节能的效果，设计人员要在设计中秉承合理地控制方式，以下列举几项常用的方式供参考。
        表2

        另外，合理利用智能照明，智能照明控制系统能够监控和管理照明设备运行的时间和利用概况，也可结合实际调整照明强度，可更为精准及时地感应光线变化，从而有效增大自然光线的利用率。
        （2）设计实例。①在多媒体教室、会议室、多功能厅、报告厅等场所，按照靠近或远离讲台分组控制灯具。②楼梯、走道、地下车库等场所，设置红外或微波传感器实现照明自动点亮、延时关闭或降低照度的控制。③门厅、大堂、电梯厅等场所，宜采用夜间定时降低照度的自动控制装置。④大型图书阅览室、大空间办公室的工作区域，按座位使用需求自动开关灯或调光。
        5、结束语
        采用电气节能设计以及照明节能设计，能够在提高建筑工程质量的同时实现对于能源的节约利用，对于我国生态文明建设的优化发展有着积极的促进作用。因此相关设计人员需要综合考虑各方面影响因素，并结合建筑工程的实际情况，优化节能设计的应用，实现节能降耗的可持续发展目标。
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