建筑電氣節(jié)能與照明節(jié)能設(shè)計(jì)研究

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摘要：伴隨國內(nèi)社會經(jīng)濟(jì)的飛速增長，國民在建筑供電量方面的需求量也日益提升。通過推廣應(yīng)用電力能源，極大地方便了人類的工程建設(shè)與日常生活，明顯改善了在使用建筑過程中的整體舒適感。但是，這樣卻會消耗更多的電量，而有悖于當(dāng)前國內(nèi)大力倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展政策方針。所以，針對建筑工程，很有必要進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)，如電氣、照明等方面的優(yōu)化改善，以此來滿足當(dāng)今社會在環(huán)保節(jié)能方面提出的要求?；诖?，本文主要圍繞著建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)與照明節(jié)能化設(shè)計(jì)開展深入研究，期望能夠?yàn)榻窈蟠朔矫娴脑O(shè)計(jì)實(shí)踐工作提供一定的借鑒與指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：建筑電氣；照明節(jié)能；節(jié)能設(shè)計(jì)

1前言

目前，在現(xiàn)代建筑物投入使用以后，居民在日常的生活中，將會大量使用到其中安裝的電氣設(shè)備及各種照明設(shè)施，而引起巨大的能源消耗問題。但當(dāng)下全國范圍內(nèi)正值嚴(yán)重缺乏資源、能源的關(guān)鍵時期。所以，針對建筑工程中的電氣及照明系統(tǒng)，進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)勢在必行。例如，通過優(yōu)化配置電氣及照明設(shè)施系統(tǒng)等，便可以大幅度地改善節(jié)能減排效果。同時，電氣內(nèi)部照明系統(tǒng)好壞與否，還將對建筑用電各種照明設(shè)施的功能應(yīng)用效果產(chǎn)生直接影響。伴隨現(xiàn)代人對高品質(zhì)生活的追求與熱愛日益濃厚，照明舒適程度、節(jié)能程度已逐漸成為了都市人們考察現(xiàn)代建筑物綜合品質(zhì)的基本要素。對此，保證建筑電氣與照明的節(jié)能化設(shè)計(jì)效果往往至關(guān)重要。

2電氣節(jié)能化設(shè)計(jì)

2.1注重變壓器的合理選擇

在現(xiàn)代建筑中，變壓器是十分重要的電氣基礎(chǔ)設(shè)備。所以，設(shè)計(jì)人員在開展電氣節(jié)能化設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，應(yīng)當(dāng)注重變壓器合理化選擇這一方面的工作內(nèi)容。在電路當(dāng)中，變壓器屬于基本組成元件，作用較大，可以說，選擇變壓器這一方面工作對系統(tǒng)照明整體質(zhì)量可以產(chǎn)生直接影響。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，為了將節(jié)能方面的要求凸顯出來，應(yīng)當(dāng)先對變壓器實(shí)際運(yùn)動方式予以充分了解，確保在實(shí)際工作當(dāng)中盡量減少由于型號方面問題所致電能損耗情況出現(xiàn)的問題。變壓器損耗電能原因，通常與電路內(nèi)部存在著沖擊性的負(fù)荷有著密切關(guān)系，極易導(dǎo)致電能損耗較大。那么，為達(dá)到良好節(jié)能效果，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)該變壓器時，就應(yīng)當(dāng)確保它處于電路內(nèi)部能夠?qū)崿F(xiàn)自由投切操作，為電路系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行提供保障，不但可保證照明質(zhì)量，還可達(dá)到良好節(jié)能效果。如某工廠生產(chǎn)線在不生產(chǎn)情況下，日常光照又不可斷，就需要充分考慮其內(nèi)部電路負(fù)載方面問題，可設(shè)專用的變壓器，以滿足實(shí)際光照需求，也可防止電能浪費(fèi)情況出現(xiàn)，以提高變壓器實(shí)際利用率，解決空載高損耗方面問題。為確保變壓器的損耗能夠降低，若容量相對較大，變壓器應(yīng)設(shè)多個，并且合理分配，將變壓器實(shí)際數(shù)量減少，選定較大容量的變壓器。

2.2電線電纜的合理選擇

在建筑電氣工程中，電線電纜是不可或缺的重要組成部分。所以，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)電路照明該系統(tǒng)期間，務(wù)必要注重電線電纜的合理化選擇。電能傳輸期間，電線電纜通常會因電阻因素，導(dǎo)致電纜有較大損耗情況，經(jīng)調(diào)查研究后可發(fā)現(xiàn)，該電路系統(tǒng)內(nèi)部功耗狀況及線路電纜實(shí)際場地之間存在密切聯(lián)系。對此，設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)電路系統(tǒng)期間，可從電線電纜這一方面著手，注重合理化選擇，促使電力內(nèi)部無用電能損耗能夠得以有效降低。設(shè)計(jì)者選擇電纜期間，務(wù)必要結(jié)合建筑物整體結(jié)構(gòu)，合理安排好線路；線路安置設(shè)計(jì)期間，應(yīng)當(dāng)防止系統(tǒng)內(nèi)部有彎曲或者纏繞等各種問題狀況出現(xiàn)，這主要是由于電線電纜若從直變彎后，線路電能消耗會大幅度提升，需充分考慮配電箱具體位置。設(shè)計(jì)者需全面考慮到施工相關(guān)因素，進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，將供電線路實(shí)際長度縮短，避免電能影響到電路。線路具體設(shè)計(jì)期間，可選定建筑物內(nèi)部通風(fēng)較為良好位置安置線路，促使溫度對于線路的影響能夠得以有效降低。

2.3重視電動機(jī)的節(jié)能優(yōu)化

在建筑物內(nèi)部，電動機(jī)發(fā)揮著十分重要的作用。所以，在電氣節(jié)能化設(shè)計(jì)當(dāng)中，電動機(jī)應(yīng)當(dāng)屬于主要設(shè)備。電動機(jī)的合理化選用，對于建筑內(nèi)部電氣節(jié)能化整體設(shè)計(jì)效果可起到積極作用。針對小功率燈具，應(yīng)當(dāng)著重研究該電動機(jī)實(shí)際運(yùn)行效果。那么，對于民用類建筑，風(fēng)機(jī)與水泵式電動機(jī)，屬于整體系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中核心動力負(fù)荷，節(jié)能潛力及空間相對較大。水泵式電動鋸，應(yīng)當(dāng)結(jié)合運(yùn)行過程中可能會出現(xiàn)最大的負(fù)荷，進(jìn)行配置容量選擇，保障水泵運(yùn)行特性為轉(zhuǎn)速、流量成正比，軸功率及轉(zhuǎn)速的立方呈正比、轉(zhuǎn)速與揚(yáng)程的平方呈正比。流量在減少一半后，需要以調(diào)速法將電動機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速降至一半，而此時電動機(jī)軸功率為額定功率1/8，針對所需變流量的運(yùn)行水泵，應(yīng)當(dāng)借助調(diào)速處理技術(shù)，將能耗降低。變頻調(diào)速，屬于現(xiàn)階段高效能調(diào)速措施之一，能夠在維持正常的轉(zhuǎn)差率情況下，達(dá)到無級調(diào)速運(yùn)行效果。而在低速運(yùn)行期間，電動機(jī)所輸出的最大轉(zhuǎn)矩恒定不變，可達(dá)到良好節(jié)能降耗設(shè)計(jì)效果。同時，對電動機(jī)實(shí)施節(jié)能優(yōu)化，也可從軟起動裝置的選用方面著手。軟起動裝置基本特點(diǎn)：針對晶閘管的導(dǎo)通角條件，其主要是依據(jù)起動的實(shí)現(xiàn)實(shí)施有效調(diào)節(jié)，屬于電壓調(diào)控最佳手段，可保證線路平穩(wěn)啟動，為后期運(yùn)行安全提供保障。其中的軟起動裝置，具備測速反饋的功能，可對反饋信息數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)的控制操作，在負(fù)載變化的條件下合理調(diào)整轉(zhuǎn)速，這在電壓較高穩(wěn)定性要求場合當(dāng)中，節(jié)能效果較為顯著。

3照明節(jié)能化設(shè)計(jì)

3.1設(shè)計(jì)重點(diǎn)

在設(shè)計(jì)工作的實(shí)踐過程中，設(shè)計(jì)人員務(wù)必要充分明確具體的設(shè)計(jì)目標(biāo)，并且結(jié)合建筑物自身的功能、基本特征與步距等，設(shè)計(jì)出電氣內(nèi)部照明節(jié)能優(yōu)化方案，并嚴(yán)格遵照業(yè)內(nèi)的各項(xiàng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，充分考慮到建筑空間設(shè)備、顏色等諸多個方面，確保照明整體設(shè)計(jì)方案能夠凸顯出照明設(shè)備優(yōu)勢，起到能源節(jié)約的作用。民用住宅當(dāng)中，日常的照明光源有著較大消耗，需科學(xué)合理地進(jìn)行照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)。為保證建筑系統(tǒng)良好節(jié)能設(shè)計(jì)效果，就務(wù)必將光源選擇方面工作做好，具體選擇期間應(yīng)當(dāng)把握好側(cè)重點(diǎn)，照明范圍需先滿足建筑電氣內(nèi)部照明系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合建筑物實(shí)際需求，合理設(shè)計(jì)光照范圍，務(wù)必要把握好尺度；充分了解建筑燈具性能，做好比選工作。如酒店燈具選擇方面，應(yīng)當(dāng)以功能需求為主，盡可能選用具備較強(qiáng)光線穿透力燈具，適當(dāng)擴(kuò)大光照范圍。針對建筑空間相對較小的建筑場景，不可選用較大光照強(qiáng)度燈具；針對多場景、多功能及大空間建筑場所照明設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)采用智能化照明的控制系統(tǒng)，優(yōu)化住宅轉(zhuǎn)入自然光的條件，選用透光性較強(qiáng)玻璃材質(zhì)照明節(jié)能性燈具，以增強(qiáng)節(jié)能設(shè)計(jì)效果。

3.2設(shè)計(jì)實(shí)例

某國際展覽中心屬于多層展覽式公共建筑，其主體部分為鋼框架型的桁架屋蓋整體結(jié)構(gòu)；整體功能布局為：一層設(shè)有前廳、多功能廳、銷控室、衛(wèi)生間及濕式報(bào)警閥間等服務(wù)配套性用房；二層為空調(diào)與配套用房等相關(guān)設(shè)備用房；第三層，則是多功能廳與相應(yīng)配套用房；第四層屬于變配電室、空調(diào)機(jī)房與配套用房等的設(shè)備房，該展覽中心內(nèi)部照明節(jié)能化設(shè)計(jì)詳細(xì)如下：在選擇光源與燈具方面：因該工程項(xiàng)目為功能性的展覽中心，對光線照明方面有著較高要求。對此，設(shè)計(jì)者在選擇燈具與光源期間，務(wù)必充分評定好燈具效果，選擇節(jié)能性、高效性燈具。主展廳的建筑高度在24m以上，針對較高建筑高度、大空間場所，燈具選用方面應(yīng)當(dāng)從功能需求角度予以著重考慮，盡快選用具備較強(qiáng)穿透力光線、高光源能效、大光照范圍類型的燈具。在主展廳，應(yīng)當(dāng)選用LED光源深照型天棚燈，光透量24500lm，功率175W；針對消控室及其配套用房等較小建筑空間、大使用強(qiáng)度場所的燈具，應(yīng)當(dāng)選用LED光源平板燈，也即光透量6160lm，功率36W；針對多功能廳及衛(wèi)生間等設(shè)有吊頂?shù)膮^(qū)域，或較小建筑空間場所，應(yīng)選用LED光源筒燈，也即光透量3720lm，功率40W；在設(shè)計(jì)照明方案方面，它屬于至關(guān)重要的一部分設(shè)計(jì)內(nèi)容，針對主展廳、公共走道及多功能廳，應(yīng)當(dāng)選用智能化照明I-Bus綜合控制系統(tǒng)，其中I-Bus系統(tǒng)為總線型、分布式智能化控制系統(tǒng)，可有效控制照明系統(tǒng)；設(shè)計(jì)效果分析顯示：設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)電氣照明期間，應(yīng)當(dāng)充分考慮節(jié)能方面問題，科學(xué)合理地優(yōu)化傳統(tǒng)電路系統(tǒng)，并以此為基礎(chǔ)，確保電路電壓可維持穩(wěn)定狀態(tài)，為保證燈具的使用壽命奠定良好基礎(chǔ)。

4結(jié)語

總而言之，在建筑工程中，針對電氣和照明環(huán)節(jié)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)，除了與新世紀(jì)下提倡的節(jié)能減排方針完全一致外，還可以切實(shí)達(dá)到大幅降低建筑資源能源總消耗量的目的。而從總體上來說，建筑照明整體設(shè)計(jì)屬于系統(tǒng)性的一項(xiàng)工作，在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，需要設(shè)計(jì)者嚴(yán)格遵守相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，并著重考慮到燈具、光源、照度相關(guān)因素，以確定好最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，充分考慮到廣大使用者的實(shí)際需求，保證整個設(shè)計(jì)的品質(zhì)及效果。

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作者：張宇星 單位：廣東華方工程設(shè)計(jì)有限公司