浙江环艺电力照明工程技术有限公司 浙江杭州 310000
摘要：目前我国经济发展迅速，建筑行业为我国发展做出了很大贡献。随着人们对生活物质水平的要求不断提高，以及对绿色生活的提倡，建筑行业越发重视建筑的节能功能。在民用建筑应用方面，电气设计是其中较为重要的环节，应用节能措施可以大幅降低建筑的能源消耗。对此，文章主要通过对建筑供配电系统、照明系统、配电线路等主要电气应用方面的介绍，分析了建筑在电气设计方面可行的节能措施。
关键词：建筑电气；节能设计；照明节能设计；探讨
引言
在建筑工程行业飞速发展的时代背景下，人们对于电气以及照明的需求逐渐增加，与此同时面临着较为严重的能源短缺问题，针对这一矛盾，建筑电气专业设计人员进行电气设计时，不仅要满足人们对于电气照明的需求，还要有效缓解能源过度消耗的问题，进而获得经济效益以及社会效益。
1设计意义
在所有建筑设计中，电气照明设计都是十分必要的部分，同时也是建筑工程体系中，最为重要的部分。因此，做好建筑电气照明的节能环保设计，能实现建筑电气照明设备的合理化使用，还可以有效降低能源消耗。通过建筑电气照明的节能设计，可降低建筑物整体电气设备的运行成本，从而推动电气照明设备的发展，为建筑行业健康、可持续化发展奠定坚实的基础。面对环境污染、能源紧张等人类社会发展的共同问题，我国作为人口大国和发展中大国，需要从照明系统方面进行优化设计，以更加节能环保的设计方案，降低电气设备整体运行的能耗。从建筑电气内部照明条件、现代灯具设计和管线布局等方面，进行全方位的照明管理，最终实现可持续化的健康发展。
2建筑电气照明节能设计原则
（1）秉承绿色性原则。建筑照明节能设计的主要原则就是以绿色为设计基础，即在生产和工作环节中，有效减少电能的使用。然而在节能的过程中，不能仅仅将增加投入资金作为提升节能效果的主要因素，需要对节能技术进行有效创新，将成本控制在合理的范围内。绿色照明要求不仅需要对照明资源浪费问题进行有效控制，同时需要满足建筑使用者对照明度的需求，愉悦人们的身心。绿色照明要求设计者必须结合建筑温度等方面的要求，在与工艺要求相符合的情况下，有效降低能源的消耗量。
（2）经济性的设计原则。在建筑方面有很多先进的电气节能设计，但是更加先进的节能设计往往意味着更多的成本投入，一旦在电气节能应用方面的投入过高，民用建筑电气节能设计的经济性则会降低。故而建筑的电气节能设计不仅要保证节能性，还要具备良好的经济性，不能因追求电气节能而造成其他方面的巨大投入，这与节能理念是相背离的。
（3）实用性的设计原则。不同类型的建筑在结构布局上是存在差异的，在进行电气节能化设计时应当注意这种差异性。电气节能设计不能生搬硬套，要充分考虑民用建筑和电气设计的实用性。缺乏实用性的电气节能设计无法保证电气设备的正常运行，会给建筑的使用效果造成不利影响，其节能效果也将大打折扣。建筑的电气节能设计必须以保证建筑正常使用电气功能为前提，避免因追求节能效果而忽视实用效果。
3建筑电气节能设计
3.1供配电系统节能设计
供配电系统是建筑电气节能设计的重要组成部分，设计人员在开展实际设计工作的过程中，应当本着不压缩、不浪费的原则计算项目的负荷指标，并对供电距离、分布以及节能设备进行优化选择，提升供配电系统的合理性，满足节能的要求。
在项目的方案阶段电气专业经常需要配合考虑项目的开闭所、配电房等，根据《全国建筑工程设计技术措施-电气篇》中的“各类型建筑物的用电指标”表进行负荷估算，也就是我们所说的“负荷估算法”。另外计算时应当注意项目中是否存在较大的用电设备，若存在应单独列出，比如消防水泵、厨房设备、舞台的声光电设备，在不浪费的情况下也不应该漏项，这样计算出来的负荷才能接近实际的用电情况。根据《10kV及以下用电用户业扩工程技术规范》DB35/T1036-2019中6.3条的规定低压线路的供电半径不宜超过250米。开闭所及配电房位置的设置应遵循这一原则。对于个别特别远的建筑若其无法改变与配电房之间的距离，可通过增大导线截面积来减小线路传输过程中的电压损失。
3.2合理配置变压器的数量和容量
变压器是民用建筑供配电系统中重要电气设备，同时也是电力耗损较大的电气设备。以大型商业建筑和居民小区为例，出于节能性与经济性的考虑，且为了保证灵活应对用电负荷的变化，其所使用的变压器通常会在2台以上，同时也可以减少因变压器轻载而导致的电能的浪费。在选择变压器容量时，不能根据变压器自身的负荷功率来判断，而是要全面考察建筑中所有的负荷情况，然后根据供配电系统中实际的负荷大小来计算变压器的容量。
3.3电动机节能设计
除了供配电系统以及变压器的节能设计以外，电动机节能设计对于实现电气节能也有着一定的应用价值。在住宅小区项目中电梯、水泵、消防风机所占的比重也是比较大的。
在设计过程中，设计人员在满足规范的情况下，功率较大的电动机采用星三角降压或自耦降压的启动方法，以减小对电网的冲击。同时在电动机轻载的过程中将阀门以及风门打开，减少电动机运行过程中所产生的过量电能消耗。
4照明节能设计
4.1使用高效灯具
在设计阶段，要尽可能使用高效灯具，以降低建筑照明的能耗，同时，还要和建筑物自然采光效果和照明需求相互结合，从而选择更适合的灯具，满足节能减排需求的同时，全面增强照明效果。项目在选择照明灯具时，充分考虑不同灯具的经济性、操作性与实用性，根据停车场内部的建设要求，将照明灯具的质量与使用年限考虑在其中。针对地下停车场自然采光不充分的情况，提出在尽可能增设自然采光天窗的同时，设置荧光灯，以满足基本光照的需求。对于地下停车场外部和上方建筑物，照明设计中应用寿命较长的稳定金属卤化灯，在满足基本照明需求的同时，充分降低对环境造成的污染，也达到较好的节能效果。
4.2建筑照明电气设备的选择
根据发光原理的不同，可以大致分成三类：第一类为辐射光源：物体被加热而发光，包括燃烧发光，主要有白炽灯，卤钨；第二类为气体放电发光：利用气体放电发光，进一步细分为低压放电光源和高压放电光源。前者主要有荧光灯和低压钠灯，后者主要有汞蒸汽灯，金卤灯和高压钠灯；第三类为场致发光和激光：主要指LED光源和激光。
（1）辐射发光源：辐射发光源类的灯具是比较传统的。其中，白炽灯发光效率：6.5～20lm/W平均寿命：1000小时，显色指数：95～99Ra，功率范围：15～500W；卤钨灯：光效：15～30lm/W；平均寿命：2000小时；显色指数：95～99Ra；功率范围20～1000W。随着社会的发展，这类的光源因发光效率低下、寿命短，已经不适用了。
（2）气体放电发光：气体放电发光又分为低压放电光源和高压放电光源。低压放电尖源主要有荧光灯和低压钠灯。荧光灯相对白炽灯具有光效高、光衰小、寿命长等优点，目前，全球照明非常普遍，使用数量非常多的光源；低压钠灯光效很高，寿命长，但由于光谱分布过窄，显色性极差，所以不适合应用于民用照明领域，主要适合道路照明。汞蒸气灯是利用通电后灯管内灼热汞蒸气发光的灯泡。汞蒸气灯发出非连续光谱的光。在其光谱中，缺红光成分，绿区、蓝区和紫外区线光谱强烈，因此，不宜用于彩色摄影的光源，多用于城市街道照明。金卤灯适用于要求照度高、显色性好的场所，如体育馆、美术馆、展览馆等。采用混光照明的方法可以获得高光效，光色也可得到改善。适用于路灯照明，繁华街道照明。投光灯或高杆照明，高杆照明可设置在立交桥、广场、车站、码头等处。高压钠灯使用时发出金白色光，具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不锈蚀等优点。广泛应用于道路、高速公路、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培。高显色高压钠灯主要应用于体育馆、展览厅、娱乐场、百货商店和宾馆等场所照明。
（3）场致发光和激光：主要指LED光源和激光。LED灯是指能透光、分配和改变LED光源光分布的器具，包括除LED光源外所有用于固定和保护LED光源所需的全部零、部件，以及与电源连接所必需的线路附件。随着LED技术的进一步成熟，LED将会在居室照明灯具设计开发领域取得更多更好的发展。21世纪的居室灯具设计将会是以LED灯具设计为主流，同时，充分体现节能化、健康化、艺术化和人性化的照明发展趋势，成为居室灯光文化的主导。在新的世纪里，LED照明灯具必将会照亮每个人的居室，改变每个人的生活，成为灯具开发设计的一次伟大变革。激光灯具有颜色鲜艳、亮度高、指向性好、射程远、易控制等优点，看上去更具神奇梦幻的感觉。应用在大楼、公园、广场、剧场等，利用激光光束的不发散性，能吸引远至几公里以外人们的目光，因而激光发出点也成了人们关注的焦点。
4.3科学规划线路、开关控制及照明方式
首先，在电气照明节能设计过程中，考虑到供电方式、导线截面积为影响照明线路损耗的主要因素。因此，可以优先选择线路损耗较小的三相四线制供电方式。其次，在满足标准度的情况下，为了最大程度节约电力能源，可以充分利用室内受光面反射性（白色墙面反射系数可达75.0%），进行靠窗灯具单独控制模式的设置。同时依据标准度要求，在一般照明方式选择的基础上，为避免照度过低损害工作人员视力，可以结合国家颁布的照明设计标准，在每一A级计算机周边进行局部照明光源设置，以便在保证照度的同时，降低电力资源损耗量。
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，设置合理的照明控制系统，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。
参考文献：
[1]季德义.建筑电气照明节能技术要点探讨[J].居舍，2020（16）.
[2]王海深.建筑电气节能设计及照明节能设计探讨[J].四川水泥，2019（11）.
[3]梁志毅.建筑电气设计中照明节能技术的应用研究[J].居舍，2019（6）.
[4]叶晓雪.建筑电气节能设计及照明节能设计探讨[J].工程技术研究，2017（3）.