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建筑电气节能设计及照明节能设计探讨周继龙

发表时间：2021/7/12 来源：《建筑模拟》2021年第3期作者：周继龙

[导读] 随着社会现代化建设不断提高，城市发展水平的持续提升，对建筑电气照明的设计需求也明显增强。对建筑电气照明的发展现状、节能设计的意义及设计原则进行了探究，并在此基础上，以案例分析的方式，从照明光源、辅助装置、高效灯具及启动设备方面重点研究了建筑电气照明的节能设计措施。

        身份证号：4305221985****2878
        摘要：随着社会现代化建设不断提高，城市发展水平的持续提升，对建筑电气照明的设计需求也明显增强。对建筑电气照明的发展现状、节能设计的意义及设计原则进行了探究，并在此基础上，以案例分析的方式，从照明光源、辅助装置、高效灯具及启动设备方面重点研究了建筑电气照明的节能设计措施。
        关键词：建筑电气照明；节能；设计原则

        引言
        建筑电气领域能源节约设计蕴含着巨大的发展潜力，是保障我国国民经济健康可持续发展的主要举措之一。本文以建筑电气能源高效合理利用领域照明工艺能源利用效率优化设想背景为切入点，简要分析了建筑电气能源高效合理利用领域照明工艺能源利用效率优化设想原则。
        1建筑节能的意义
        时至今日，环保理念已经深入人心，建筑节能可以有效地减少废物排放，减少能源消耗，从而进一步保护我国的生态环境。众所周知，环境直接或间接地影响着人们的生活，在某些方面更是对人们的身体健康有着莫大的影响，比如，由于建筑设计方面对建筑物的采光和通风性考虑得不够全面，导致人们需要依赖一些电子产品来改善室内的空气质量，对于有的建筑物，人们还需要利用照明设备来改善室内的光源，这些情况的存在就会使得人们对电力的需求量不断增加，违背了我国可持续发展战略的政策，不利于我国建筑行业的发展。而随着近年来环境问题层出不穷，环境问题也越来越受重视，越来越多的人产生危机意识，在生活中更加注重节能的概念，尽量减少对一些能源的使用。
        2建筑电气照明设计原则
        2.1适用性原则
        为了能对建筑室内提供稳定且持续的照明，需要明确不同建筑空间对于照明的实际需求。例如，在地下停车场进行空间内部的照明设计中，就要强化配电设计，并为用电设施提供科学合理的电能供应。在确保项目整体舒适性，满足照明需求的基础上，制定出最为科学合理的节能用电政策及管理规范。
        2.2环保性原则
        绿色节能原则即环保性原则，是建筑电气照明节能设计最为关键的部分。在建筑电气照明节能设计中，要将环保性原则作为主要内容，在确保生活光照要求的基础上，实现照明能耗的最大化降低；在实现绿化的基础上，加强对电气照明成本的节约化管理。并且，绿色照明需要满足光照强度、科学设计和审美设计等多重设计要求。因此，在对照明灯具进行布局设计、实施优化的过程中，要对照明灯具数量进行控制，以此达到最优的照明效果。节能设计理念也是环保性原则中的重要部分，对建筑电气照明进行设计中，最主要的目的就是加强对节能效果的重视。但是，在此环节中，同样要重视人们的实际需求，避免因为细节因素、与建筑功能不相关的因素对建筑功能造成影响。在此基础上，还需要选择出最科学、合理的节能措施，以符合节能环保原则，为人们的生活创造便利条件。
        3建筑电气节能设计
        3.1变压器的节能设计
        建筑电气照明系统中的变压器应该选用能耗较低的节能变压器。在确定变压器的数量以及容量时，需要始终将变压器的负荷率保持在最佳数值状态。根据建筑电气设计需求，如果变压器的容量和负荷率能够维持平稳，就可以将变压器的数量减少，容量增加。如果建筑在使用过程中具有季节性负荷较大的特点，可以选择采用变压器，以便在负荷出现较大变化时能够灵活切换变压器，避免造成过大的电能耗费，以此来提升经济效益。

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        3.2恰当选配变压器
        变压器摩擦、电路中电阻热量散失导致的有功功率损耗，受变压器空载、有载损耗、变负载率等因素影响。其中变压器空载损耗又可称之为铁损，主要是由漏磁损耗、涡流损耗构成，受硅钢片性能、铁芯制造工艺影响，但与负荷值变化没有一定关系。一般在建筑电气能源高效合理利用领域照明工艺能源利用效率优化设想过程中应优先选择高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片节能变压器，如SCB10型变压器、SCB型变压器等，或SLZ7型变压器、SL7型变压器等先进工艺制造的新系列变压器。上述变压器由于运用了“取向”处理方式及45°全斜接缝结构，可保证硅钢片磁场方向趋于一致，最大限度降低铁芯涡流损耗及漏磁损耗。
        3.3自控系统的节能
        通过提高用电设备的能效比，使用电设备系统高效节能运行。通过建筑设备自动监控系统对给排水系统、空调通风系统、制冷系统、电动通风排烟窗、电梯等用电设备进行自动监测与控制，可达到实时节能。具体节能措施如下：（1）合理配置建筑设备自动监控系统各个监控点参数，使系统一直处在节能、高效运行状态。（2）制冷系统采用群控方式，通过对比供冷区的实际使用冷负荷量，自动控制制冷系统设备运行的台数与运行工况。（3）通过对比室内二氧化碳浓度或室外控气温度，达到自动调节室内新风比；并在过渡季节采取全新风或增大新风比运行控制方式，达到有效节省空气处理的能耗。（4）通过实时调节电动机，使电动机处于最大限度节能运行状态。（5）依据气候变化情况，室外空气温度较低或夏季夜间的时段，通过控制新风系统对建筑物室内进行预冷，从而减少处理新风的冷负荷。
        3.4线路损耗的节能设计
        针对线路损耗的节能设计，设计人员可以选择合适截面的导线。设计人员需要根据建筑的建设费用以及电流指标来选择导线截面积，一些线路较长的电路就可以扩大导线的截面积，但前提是不能影响电流的正常运转。设计人员还需要线路的路径以及铺设方式进行科学合理的设计。在铺设线路时，为了减少导线长度，节约成本，尽量保持线路成直线铺设，减少铺设低压线路回头线的情况。铺设线路的地点应该尽量选择在通风、散热较好的地点。在对低压线路进行配电工作时，要保障配电的供电半径在规定范围内，导线的选择也需要注意选择导电率较小的导线，例如铜芯线缆。为了响应节约用铜的理念，也可以选择铜铝复合材料作为导线。
        3.5节能管理方式
        （1）运维管理，基于可视化三维模型，对建筑大楼内的所有用电设备进行集中监视和管理，在大屏幕上可直观地显示系统实时运营参数，通过便捷的操作系统控制参数，降低了操作的专业门槛，可通过系统内置自动运行模式，降低运营的人力需求。（2）系统可提供具体的维修计划管理任务，设定任务执行所需工具及物料、任务执行参考步骤，设定任务执行人或者组织等，有效编制设施设备巡检及维修维护计划，准确地预测未来的维修工作需要的资源和费用，有效地跟踪巡检工作，降低维修费用，减少停机次数。
        结语
        综上所述，建筑节能是我国可持续发展战略中至关重要的一部分，通过对建筑节能的合理设计，能够进一步提高人们的生活质量和幸福指数，为人们创建更加健康的生活空间。除此之外，建筑节能的设计能够大大减少能源的消耗，对可再生能源进行充分的技术开发，从而大大降低人们生活的成本，促进我国建筑事业的发展。深入研究建筑电气以及照明节能技术，对于提高能源利用效率、保护环境有着重要意义。在建造和使用建筑的整个过程中，节约能源是推动建筑行业绿色可持续发展的重要动力，对于打造生态建筑有着十分重要的作用。
        参考文献：
        [1]唐典.建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术[J].城市建设理论研究，2016，6（8）2968-2969.
        [2]葛卫民.浅谈建筑电气节能措施[J].建筑知识：学术刊，2020（5）：135-136.
        [3]周电.建筑电气设计中的节能措施分析[J].建设科技，2018（23）：78.