建筑电气照明节能技术探微

建筑电气照明节能技术探微

王惠荣

（中国石化集团胜利石油有限公司电力分公司中区供电公司山东东营257000）

摘要：在建筑系统中，电气照明系统非常重要，它在实际运行的过程中，消耗的电力能源较多，经常会出现过度消耗的现象，不利于生态环保工作的落实与发展。因此，在建筑电气照明系统实际处理的过程中，需合理使用节能技术进行处理，节约能源的消耗量，形成环保设计机制与模式，为其后续发展夯实基础。

关键词：建筑电气照明；节能技术；应用措施

引言

现阶段，随着人们思想认识水平的提升，越来越多的人们越来越认识到节约能源的重要性。在当前民用建筑中，空调、水泵、照明用电等电能消耗较大，为了能够有效的缓解电力资源供应紧张的问题，建筑电气照明节能设计十分关键，已成为当前建设绿色建筑的重要突破点，通过全面提高建筑电气照明节能设计的水平，以此来实现建筑能耗的节约，确保社会经济效益的全面提升。

1建筑电气照明节能设计的重要性

建筑电气照明是建筑工程的重要组成部分，并且建筑电气照明设备不仅仅是用于简单的照明，而是提升建筑格调的重要设备。随着我国国民经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，人们对生活舒适度的要求也越来越高。随着科技与经济的快速发展，现代化的电气照明设备种类繁多，照明效果也不尽相同。在部分高端的建筑物中，不管是阳光充足的白天，还是黑暗的夜里，为了营造良好的氛围都会在室内使用各种各样的灯光等照明设备，这样就会造成能源消耗增加，不符合建筑电气照明节能的要求。为了合理应用建筑电气照明设备，避免长时间使用消耗大量能源，就需要将节能理念应用于建筑电气照明设备设计中。做好建筑电气照明节能设计，可以充分提高电能的利用率，不仅可以有效推动建筑电气照明设备的发展，而且还可以充分实现节能环保的目的，科学、合理的将建筑电能的成本投入降低，有利于建筑行业实现可持续发展战略。因此，进行建筑电气照明节能设计，为我国社会经济的发展构建节约型社会奠定了技术基础。

2建筑电气照明节能技术应用原则

2.1实用性原则

建筑电气照明系统的照明灯，应符合具体的设计要求，合理选择亮度与色差，不可以因为节能忽视照明灯的使用性能，在确保功能与舒适度的情况下使用节能技术的UI器进行处理。通常情况下，设计者在工作中应保证光源的合理性与科学性，统一照度标准，正确选择照明方式，在保证光源性能与经济性的情况下，综合进行对比分析，提升电气照明系统的光源处理效果，保证实用性。

2.2功能性

建筑电气照明的设计原则，应能满足建筑物建设使用的功能效果，在基本能满足要求的前提下，提出照明节能设计。照明的节能设计就是在保证使用空间不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能的设计。例如，在节能设计人员应对照明方式进行颜色区分，以满足不同建筑使用场合的照明需求。此外，具体的设计过程还要严格按照既定的规范标准，即采用最具效用的照明系数，来提升电气设备的设计控制效果。例如，建筑物的室内环境应采用较浅颜色作为装饰墙，满足用户所提出的照明效果需求。

2.3以人为本原则

在建筑电气照明节能设计过程中，需要遵循以人为本原则，在确保照明能够满足人们期望标准要求下，实现照明期间能源消耗的降低，以此来最大程度提高对能源的有效利用，从而为人们提供一个照明舒适和安静的生活环境。

2.4节能性原则

在建筑电气照明节能设计过程中，重点工作是节约不必要的能源消耗量，不应过分重视节能降耗的效果，而忽略人们的现实需要，需要结合实际情况找出与建筑物功能没有关系或者对建筑功能影响较小的能量的损耗，选择合理的节能措施。这样既符合节能性原则，又不会影响人们的正常生活。

3供配电系统节能设计

(1)控制配电级数。对建筑电气供电系统的配电级数做合理的控制，如用户相同高压侧配电级数不高于两级，低压侧配电级数控制不高于三级，这样做一方面保障了供电的可靠性和安全性。(2)变配电房的位置选择。应尽可能的把变配电房设置在负荷中心，这样不仅可以减少低压侧配电电缆的长度，还有利于降低配电线路的损耗，控制线路压降，，~380/220V低压供电半径宜控制在200米内。(3)提高供配电系统的功率因数。在变配电房的低压侧设置集中无功自动补偿，采用自动投切装置，使补偿后的功率因数不小于0.95；在10KV供电进线处设置无功补偿装置，使补偿后功率因数达到不小于0.9的要求。对于长期运行的负载稳定、容量较大、且功率因数较低的用电设备采用并联电容器就地补偿。当配电回路中存在谐波电流较严重的非线性负荷时，无功功率补偿还要考虑谐波影响，可采用电容器串接调谐电抗器来抑制谐波。(4)配电系统的三相平衡。在建筑电气中往往存在大量的单相负荷用电，一些单相用电设备使用率随机性较大，导致单相负荷变化很大（如照明、空调、打印机、电磁灶、热水器等设备），容易造成三相负荷不平衡。鉴于此，在配电系统设计过程中，应注意尽可能的让单相负荷均衡分配在三相上，使得三相负荷保持相对平衡，要求最小相负荷不小于三相负荷平均值的85％，最大相负荷不大于三相负荷平均值的115％。对于三相不平衡系统供配电系统和单相配电的供配电系统，尽可能的采用分相无功自动补偿装置对其进行无功补偿，这样即能达到节能环保的无功补偿效果，又能更好的避免补偿过程中产生的过、欠补偿对整个电网正常运行的危害。(3)变压器的节能设计。变压器的有功损耗与变压器空载损耗以及变压器的负荷率有关。因此在选择变压器时，要综合考虑变压器的有功损耗因数，选用环保型接线组别为[D,yn11]的变压器。

4建筑电气照明系统中节能技术的应用措施

4.1制定合理的照明设计方案

建筑电气照明系统的设计必须要结合实际的建筑结构和功能特点，严格依据建筑电气照明设计标准，制定合理的照明设计方案，有效优化建筑电气照明节能设计方案，可以保障建筑电气照明节能设计要求的实现。建筑电气照明节能设计时，应结合建筑房屋的实际情况，分区设置照明类型;对于色光要求较高的场所，需要选用混合照明的方式来实现特殊高照度的要求;建筑物的照明设计的实用性一定要比较强，不能过于追求新颖形式的照明，而将建筑电气照明节能的实际需求忽略;针对采光效果较好、颜色较浅的房间，可以充分利用自然采光照明的方式，这样不仅可以提高建筑内的照度，而且还可以充分实现建筑电气照明节能的效果。

4.2规范照明标准

电气照明方式会对照明效果产生直接影响，而在建筑电气照明节能优化设计环节，设计人员需要依照不同的室内环境，选择相应的照明方式，同时关注照明设备的合理投入，降低照明所需能耗。现阶段，不少建筑工程在建设初期初期对于建筑照明的亮度有着较高的要求，但是在建筑使用过程中，对亮度的需求降低，会导致不少照明设备闲置，引发浪费问题。

基于此，在对建筑电气照明进行设计时，需要综合考虑节能减排性能，运用高低配置的照明设备方案，根据实际需求，开启高能耗或者低能耗模式，一方面满足实际照明需求，另一方面也可以有效降低能耗。

3.2使用高光效灯具

高光效灯具的应用能够有效的降低建筑照明的能耗，同时还要与建筑物的自然采光效果和照明需求相结合，从而来选择较为适宜的灯具，在满足节能减排要求的基础上，还能全面提高光照的效果。在具体选择各种灯具时，还要对不同灯具的经济性、实用性和操作性、使用年限及质量情况等进行充分考虑。对于低层建筑物，在充分的利用自然光的同时，还可以设置荧光灯，有效的满足基本的光照需求。部分高层建筑物或是室外场地，在选择灯具时，尽量选择具有较好稳定性及使用寿命较长的金属卤化物灯，满足基本的照明需求。另外，一些高层建筑在维护管理方面存在较大的难度，在选择灯具时宜选择无级荧光灯，从而达到较好的节能效果。

3.3选用优质光源设备

设计人员应该根据不同的使用场所，不同工程的合理要求，使用高效节能型光源。就镇流器而言，由于建筑电气照明设计灯具的类型不同，其所需的镇流器功耗也不同，例如，对于建筑物电气照明系统荧光灯采用电感镇流器的情况，据统计，其所产生的功耗为荧光灯的额定功率的1/5左右；而高强度气体放电灯使用的镇流器功耗是其额定功率的15%左右。由此可以看出，电感镇流器与电子镇流器相比，功耗较大，即节能设计人员应优先选用节能效果更好的电子镇流器，以降低建筑电气照明系统建设的造价成本。

同时，在运用电子镇流器时，应注重高次谐波对供配电系统运行经济效果的影响。这是因为高次谐波会使电力变压器发热，进而大幅度降低变压器的容量，最终为照明系统的节能运行过程埋下一定的安全隐患。为此，设计人员应采取行之有效的设计措施，来降低高次谐波的影响，进而保护建筑物电气照明系统建设的经济效益不受影响。

3.4降低照明线路的能源消耗

在电路中，主要消耗电能的是电阻，电阻越大，电能的消耗就越大。因此，在建筑电气照明设计中，需要将电路中电阻的电能消耗考虑进去，因为电阻的关键因素是线路的长度以及线路的横截面积，当线路越长时，线路的电阻就约大，消耗的电能就越多；当线路的横截面积越小时，线路的电阻就越大，消耗的电能就越多，所以设计者可以根据其原理进行建筑照明节能设计。首先是线路的长度，在建筑电气照明设计中需要尽可能地减少线路的长度，避免线路中出现转弯或者绕路的情况产生，在设计中尽量选择线路比较短的设计方案，从而可以有效地减小电阻和电能的消耗。在选择线路较短的同时，还需要考虑到其横截面积，尽可能地将线路的横截面积变大，减少电阻，减少电能的消耗。在建筑电气照明设计中，通过对线路的电阻进行减小控制，可以有效地减少电能消耗，达到节能的目的。

3.4电源启动设备设置

在电气照明系统的节能必须要对不同镇流器的功率情况进行考虑，对于荧光灯来说，电子镇流器能耗是其额定功率的10%；对于高强度气体放电灯来说，电子镇流器能耗是其功率的15%，因此应合理设置电源启动设备，选择电子镇流器和气体放电光源相结合的方式，最大程度地降低能耗。

3.5完善配电系统

由于铜芯导线具有较高的柔性与机械强度，并且允许弯度的半径小（即使反复弯折也不易断裂），因此输电导线的选择上，应以铜芯导线为首选。同时与铝芯导线相比，铜芯导线的耐腐蚀性与抗氧化性表现更优，且因阻燃性良好而安全性更高。就导线电阻率（单位Ω•mm2/m）来说，铝芯导线为0.0317，铜芯导线为0.0188，因此，相同截面的铜芯导线相比于铝芯导线，载流量会高出大约30%，在电流条件为相同的环境下，铜芯导线拥有更小的发热量（即损耗）与电压损失。布置输电线路的过程中，走线上应尽量避免线路迂回，并呈直线态实施布置；一般采用沿顶或沿吊顶的方式对常用灯具实施敷设，以此尽可能缩短供电线路的长度，从而降低线路损耗，实现线路节能；供电过程应尽量做到三相负荷平衡，确保电能输送稳定。

3.5节能技术的控制方式

在建筑电气照明系统节能设计的过程中，可以使用计算机技术针对照明设施进行处理，创建智能化的分管机制，结合照明装饰量度特点与颜色特点进行精确的协调，保证建筑照明系统的运行符合当前电力资源优化控制要求。通常情况下，在照明设施控制系统运行期间，需合理使用计算机技术进行集成管理与协调，在发现问题之后可以采取科学的措施解决问题，编制完善的计划方案，更好的解决当前能源消耗问题。

3.6智能照明控制系统设计

应用智能照明控制系统，能够建筑物的照明时间和不同位置的照明强度进行调整，有效地节约了电能。同时，智能照明控制系统可以根据建筑物周围自然光的强度或者变化情况，智能调整电气照明设备的使用，极大地提高了自然光利用率。另外，电气照明人工控制模式需要耗费很多资源，智能控制系统有效解决了这个问题，能够自动调节照明设备，对电气照明设备进行程序化管理，不仅减轻了人工负担，而且有效提高了电气照明设备的经济效益。

结语

综上所述，我们可以得知，建筑行业应该加强对电气节能技术人才的培养，为建筑电气工程的发展提供更多的人力资源，在实际建筑电气工程中加强对节能设计原则的应用。有关研究人员应该加强对照明设备的开发应用，为建筑电气企业的发展提供更多的选择。随着我国经济实力与科技实力的不断发展，相信建筑电气照明节能设计的应用会越来越多。

参考文献

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