建筑电气节能设计及照明节能设计分析 李铁柱

发表时间:2021/7/6   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:李铁柱
[导读] 摘要: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。
        黑龙江省建设集团建筑设计研究院有限公司  黑龙江省哈尔滨市  150001
        摘要: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。
        关键词:建筑电气节能设计;照明节能设计;控制措施
        一、电气照明概述
        1.1电光源
        结合能量转换原理,光能主要是通过其他形式的能量转换形成的,同时使用这项原理的装置达到的照明效果的设备成为光源。在此其中,光源通常是将电能转化为光能的形式,使其能够满足人们的照明需求,这种光源被叫作电光源。由于科学技术的迅猛发展,电光源的种类也在不断增加,建筑照明的需求不能获得良好满足,同时在安全性、应用寿命等方面都具有极大提升,这对节能环保事业的发展具有重要意义。为此,针对电光源进行研究,寻找更好的节能电气光源,可以有效地促进建筑电气照明节能技术的进程。
        1.2灯具
        灯具的主要功能是保护和固定所有的电光源元件和电源连接的线路附件,并且灯具还拥有透光、分布光源和改变光源分布的功能,为此,开展有关灯具选择与灯具特点的研究同样极其重要。
        1.3电力光源综合能效评价方式
        从能耗层面来说,电力光源对光效和使用寿命具有更严格的要求。高光效可以提高电光源的能量转换效率,这主要是因为发光效率行程的影响,而发光效率和电光源的能量转换作用形成正比。但是光效越高,通常使用寿命越短,在应用时必须不断更换,才能确保照明需求获得满足。为此,在对电光源进行综合能效评价的过程中,不但要提高光效,并且还应该考虑电光源的使用寿命,才能有效提高电光源的节能降耗效果。
        二、建筑电气节能设计
        2.1电动机节能设计
        在现代化建筑电气节能的实际施工中,电动机是建筑施工所耗费能源的主要来源。如果在建筑电气节能设计中能够对发动机进行优化升级,会在很大程度上减小电动机的能耗,从而提升现代建筑能源的使用效率。所以,在现代建筑工程施工之前,应当选用能耗较低的电动机,注重电动机型号是否匹配工程设备。随着现代化社会经济的发展以及科学技术的进步,很多建筑工程中使用的电梯都是变频速率的电梯电动机,使用变频调速电动机的最大优势是会比之前的老式电动机节能15%,在很大程度上提升了建筑行业的资源使用效率,降低了能耗。文化的电动机装置可根据电梯载重量自动适应最小的电梯能耗。另一方面比较常见的是在人流量较少的场所会安装节能自动扶梯,利用扶梯自带的感应装置对人流进行感应,在无人乘坐的时候会自动停止,也在一定程度上提升了建筑行的供配电系统进行科学合理化设计供。
        2.2变压器的选择
        变压器的耗电量非常大,同时数量较多,如果能控制损耗,就可以有效节约用电,因此,提高变压器的运行效率已经成为节能的主要方式。变压器需要设置在用电负荷中心,合理布置配电线路路径,选用高效低耗变压器,合理选择变压器的台数和容量,变压器负载率应不高于85%。当建筑物照明需要较大的电量时,为了显著提升照明用电的可靠性,保证变压器的稳定运行,适宜设置独立的变压器作为照明使用。
        2.3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《全国民用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。
        2.4保障动力设备选择的科学性与合理性
        在建筑电气设计中,会使用风机、水泵等动力设备,这些动力设备会消耗大量的能源,因此,要选择高效环保的电动机以便降低能源的损耗。电动机特别容易产生空载的问题,需针对电动机实际运行状态进行实时的调整和优化,有效降低电动机运行过程中的能源损耗。
        三、建筑照明节能设计
        3.1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。
        3.2功率密度值的选择
        根据《建筑照明设计标志》GB50034-2013中第六章节“照明节能”的要求,采用一般照明的照明功率密度值LPD作为评价的指标。该规范对办公、商业、旅馆、医疗、教育、场馆等性质公共建筑的主要功能间LPD有现行值和目标值的规定,设计人员在设计过程中应该主动按照目标值来进行照度计算,减少灯具的数量,达到节能的效果。
        3.3对照明系统进行合理控制
        照明系统的控制方式,在设计时应综合考虑照明环境的实际照明要求以及功能特点。在照明场所面积较小的情况下,设计人员应尽可能选择一对一或者二对一的控制方式。若是照明场所面积较大,且灯具数量较多,设计人员要合理划分照明区域,从照明区域的具体情况出发,充分利用自然光,可考虑多对一的控制方式。例如,设计人员在建筑的公共区域照明系统设计,包括入户大堂、公共走廊以及楼梯间等,便可以适当采取相应的红外感应、声光控制以及定时控制等措施。
        结语:
        总之,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。
        参考文献:
        [1]王海深.建筑电气节能设计及照明节能设计探讨[J].四川泥,2019(11):330.
        [2]卢青松.建筑电气节能设计及照明节能设计探讨[J].冶金管理,2019(07):138.
        [3]张梦娇.建筑电气节能设计及照明节能设计[J].住宅与房地产,2019(22):75.
        [4]马晓龙.建筑电气节能照明节能设计问题探讨[J].城市建筑,2019(06):9+12.
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