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建筑电气照明系统节能优化设计技术要点马绍怀

发表时间：2021/4/21 来源：《基层建设》2020年第33期作者：马绍怀

[导读] 摘要：电气照明系统是建筑工程中的重要组成，在建筑电气系统中发挥着重要作用，其能源消耗量较大。

        新疆大学建筑设计研究院有限公司新疆乌鲁木齐 830000
        摘要：电气照明系统是建筑工程中的重要组成，在建筑电气系统中发挥着重要作用，其能源消耗量较大。需要加强节能设计优化，降低能源消耗，实现节能减排的目标，推动建筑行业的持续发展。
        关键词：建筑；电气照明系统；节能；设计
        引言
        如今，能源紧张已升级为全球性问题。建筑行业发展中，建筑电气照明系统节能的水平关乎我国能源利用率。照明系统功率因数低、电压波动大会引起较大的电能损耗。所以，务必认真研究建筑电气照明系统的节能设计。
        1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。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建筑电气照明系统的设计原则
        2.1符合人们生活需求，落实绿色照明
        绿色照明主要表示在满足人们生活、工作等照明需求的基础上，尽量减少电能的应用，降低建筑物体中无意义的能源消耗，而在节能设计时，不能只是追求节能效果。在建筑节能设计过程中，应该确保在满足建筑需求的同时，对灯具布置引起重视，建立高效的节能安全系统，适应建筑电气照明节能标准化需求，良好开展绿色节能工作。
        2.2关键性原则
        建筑电气照明系统的设计是一个复杂的过程，需要遵循既定的标准及原则，针对建筑物本身的特点、功能以及经济利益需求，尽量避免无意义的能源消耗。找出建筑电器照明系统设计中的关键环节，在此基础上做好关键工作的开展及实施。特殊情况特殊对待，例如针对于一些公共及娱乐场所，建筑物的照明系统要明亮；商场等商业性建筑，光源的照明应当充足，要满足大面积照明；住宅类建筑则应当避免照明过于光亮，照明根据灯光需求在降低能耗的基础上保证光源温暖性。
        2.3合理科学性原则
        电气照明节能设计是否合理、科学，关系着其设计效果与相应的设计工作水平能否提升密切相关。因此，设计人员应在合理科学性原则的要求下，积极开展针对性强的电气节能设计工作，确保好具体的设计方案，促使住宅建筑电气照明方面的节能效果更加明显，全面提升相应系统及设备的运行水平。
        3建筑电气照明系统的节能设计
        3.1确定设计方案
        在建筑电气照明方案的设计和选择中，应该充分考虑建设项目的实际状况，对实际问题进行细致分析，以保证照明效果，达到节能的目的。总的来说，在开展电气照明设计的过程中，不断需要对照明设备的表现形式引起重视，还应该对其节能性进行思考。比如：在设计有空调的房间时，电气照明设计应该对空调摆放的位置进行充分考虑，防止两者在运行过程中相互影响。同时，在分区布置上，应使用电气混合照明的方法，利用各种颜色实施分区，对于一部分分辨率要求较高的空间，需要整合利用工作，适当提高照明系数。

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        3.2合理选择变压器
        建筑电气照明系统中，变压器发挥着十分重要的作用，必须加强对变压器节能的重视。为实现变压器的节能，应从降低变压器的空载损耗和降低变压器的传输功率损耗两个方面入手。应尽量使用低能耗变压器。在提高变压器节能的同时也要注重实现其经济运行。即在输电量相同的前提下，对变压器的负载，运行方式进行合理调整。合理确定变压器的容量，应当尽量选择低损耗、低噪音的节能干式变压器，为减少电力的线路损耗问题，还可以使用大干线配电方式，尽可能地减少配电级数，从而减少不必要的电力线损。
        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，既能够做到节能减耗，又满足了基本照度值的要求。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。
        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。在电流控制上，应将各照明单相分支回路电流控制在16A以内，确保连接光源数量不超过25个，且不能将照明灯与电源插座接到同一分支回路上，在使用I类灯具时还需保障其外漏可导电部位实现可靠接地。
        3.5加强智能照明控制系统设计
        在促进节能型建筑发展的过程中，应不断加强与之相关的照明控制系统设计。（1）设计人员在实践中可将建筑照明与通信技术、网络技术、自动化技术等现代化科学技术有效地结合起来，为智能照明控制系统设计目标实现提供专业保障，实现对建筑应用中照明方面能源消耗量的科学控制，满足照明系统运行中的节能降耗要求；（2）从照明控制设备合理设置、自动化控制技术科学应用等方面入手，积极开展智能照明控制系统设计工作，渗透好精细化及创新理念，促使这类系统设计能够符合实际要求，最大限度地降低建筑照明方面的能耗问题发生率，更好地体现出智能照明控制系统的潜在应用价值。同时，在这类系统的支持下，也能实现对照明设备应用中的智能化控制，给予建筑工程在这方面的科学设计目标更多支持，进而实现对智能照明控制系统的科学应用。
        结语
        综上所述，在建筑电气照明系统设计中，设计人员必须结合技术规范、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。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。
        参考文献
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        [3]林舸.建筑电气照明节能的优化设计研究[J].居舍，2018(15):83.
        [4]王翔.关于现代城市高层电气设计要点的探索[J].建筑电气,2019(11):267.