建筑电气节能及照明节能设计分析

建筑电气节能及照明节能设计分析

袁红

江苏南邮电信工程勘察设计院有限公司 江苏 南京 210000

摘要：随着人口的增长，社会生产力的迅速提高，就业单位和行业的扩大，使得建筑物的数量也越来越多。高楼林立，人口越来越多，消耗的电能也越来越多，不仅家用和生产用的电器消耗大量电能，就连各种照明设备也是如此。然而，在今天，随着人们越来越崇尚可持续发展、低碳生活、节能减排等生活方式，所以在建筑施工过程中要注重对电气节能及照明节能的设计。

关键词：建筑；电气节能；照明节能；设计

前言

随着经济的发展，人们的环保意识也越来越强，节能意识也越来越强烈，国家有关部门制定了许多建筑节能标准，以减少住宅中的供暖和照明能耗。然而，随着建筑业的迅速发展，节能工作日益繁杂，需要专业的设计者进行综合的分析与研究，以达到节能的目的，同时满足有关建筑节能的相关标准要求。

1.建筑电气节能及照明节能设计中存在的问题

1.1建筑电气设计的方案不够深入

由于外部环境的影响，使得建筑电气的设计方案与实际的建设有很大的不同，从而影响了项目的可操作性，使一些功能不能满足要求。比如电器设计方案不够完善，一些功能不能完全发挥出来，而且图纸上也没有具体的规格和型号，工作人员在大量采购后，发现与实际需求相差甚远，不能用于工程，只好重新购买，进而造成工期延长。在施工过程中，甚至采用了不合格的建材，造成了工程质量不达标，甚至出现了安全隐患。

1.2建筑电气设计重点不够突出

在建筑工程中，设计工作是一个重要环节，但很多建筑电气工程项目在设计阶段，往往没有考虑到关键问题，在设计过程中往往会出现重点内容不集中或是重点较多的情况。这些问题造成了施工难度的增加和施工质量的降低，从而使得建筑电气工程在施工中出现了很大的缺陷，使今后的施工危险增加。因此，在进行建筑电气设计时，应注意重点核心内容的突出，避免重点不突出、不集中问题的出现^[1]。

1.3系统运行功率因数较低

荧光灯、金属卤素灯等都会导致照明系统的功率因数下降，从而造成线路的损失。为了有效地解决这一问题，设计者必须在系统中适当地设定无功补偿功率，但这种方法也会增加建筑物的造价和运行费用。

2.建筑电气节能及照明节能设计的策略

2.1供配电系统的节能设计

首先，对供电和分配的功率因素进行合理的选择。在建筑的电气节能设计中，供配电的功率因数是至关重要的，提高供电因数不仅可以减少输电线路的损失，而且可以节省电力。电力通过线路传输，在传输电能时很容易出现线损、线路无功等问题，从而造成电能的损失。从电力输送的有功角度来看，它的作用是满足建筑的日常需要，如果供配电系统产生无功电流，则会使电力系统的功耗有所增大。因此，在供配电系统的节能设计中，必须提高电力设备的功率因子，以降低电力设备的无用功能耗。其次，对负荷量统计工作进行有效的控制。从供配电系统的节能设计出发，设计人员要对负荷量进行科学的统计，进而才能精确地求出负荷量，因此，设计人员应采取无源滤波、有源滤波等措施，以减少谐波对电气的影响。

2.2变压器的节能设计

变压器的节能设计在建筑物的总体电气节能设计中占有举足轻重的位置。变压器的功率损耗有两个方面：一是空载损耗。二是负荷损耗与两者的平方成正比。如果变压器的负荷率很低，那么它的损耗就会很大，从而导致它的实际工作效率下降，导致电能的损失。因此，设计人员在选用变压器时，必须充分考虑用电重要性、用电性质、用电容量、用电模式等因素，进而才能有效地减少用电的损失。比如，如果一个建筑项目所处的地区与当地的用电量有很大的差别，气候条件也很复杂，变化也很明显，那么设计师可以安装两台变压器，在负载较低的情况下，将另一台变压器关掉，从而减轻电力的消耗。变压器的负载比可以按照75%-85%来计算，适当预留一些空间，即使用户在交付后增加一定的负荷，也不会对配电房进行改造。

2.3配电线路节能设计

在民用建筑中，铺设了大量的电缆，敷设路由的设计关系与输电线路的输电损耗有关。在民用建筑中，电缆从低压室中排出，所以必须在负荷中心布置低电压房，并在其周围布置垂直电井，且配电线路的铺设距离越短越好，控制在200米以内。通过缩短电缆长度，可以节约电力，降低输电时的电力损失^[2]。当配电网的平面面积较大，用电点分布较分散，用电量差异较小时，可以采取“总—分”的分配方式，即将主配电箱置于中央，以缩短大断面电缆的架设，若配电网较窄，用电点相同，则可采取“树干形”的配电方式，以降低同向电缆敷设的次数。民用建筑可选用大容量母线进行垂直配电，这些措施都能节约投资，降低电力消耗。

2.4提高功率因素

由于电力系统中的变压器损耗与电力因数呈反比关系，为了减少其损失，必须增加电力设备，以缩短工作时间和减少能耗，从而有效地改善电力分配系统的电力要素。此外，在电气节能设计时，设计者首先要准确地计算出电器装置的理想阀值与装置的功率因子的差别，从而使设计方案更加合理。通过适当地安装静电电容来实现对电能的补偿，保证电力系统的节能效果。在建筑物的电力系统设计和应用中，不能采用直线电路，以免因线路电压负载过大而造成的安全事故。一般情况下，输电线路有两种形式：有功和无功。

2.5制定合理的照明设计方案

由于外部环境的影响,使得建筑照明节能设计方案与实际的建设需求有很大的不同,从而影响了项目的可操作性,使一些功能不能满足要求。因此，在建筑照明节能设计中，根据建筑的实际结构和功能特点，严格按照建筑电气照明设计规范，制定一套合理的照明设计方案，有效优化建筑照明节能设计。同时，建筑照明节能设计时，应根据建筑的特殊情况进行分区，在对色光要求较高的地方，采用混合照明，以满足特殊的照明要求。且在建筑的照明设计中，要注重实用性，不要过分追求新的照明形式，而忽视建筑的照明节能设计。对于对灯光效果较好、颜色较浅的房间，可以采用自然光照明，既可以增加室内的光照，又能达到建筑照明的节能效果。

2.6优化照明控制方式

传统的照明控制方法是面板切换，手工操作，不能有效地防止因人为原因而产生的电力损耗。采用智能控制和调光技术，可以很好地解决这一问题。为了加速节能型建筑的发展，必须加强与照明系统的连接，做好室内照明设计，积极地进行设计，积极应对设计过程中存在的问题。在进行设计时，设计师首先要深入了解建筑物内部的环境，充分利用灯光、通讯、网络、自动化等技术，以达到控制建筑照明能耗、达到节能目的的目的^[3]。同时，通过智能化的控制系统，可以达到对建筑物照明的智能化控制，使灯具的配置更加科学，并将其组合为不同的灯光模式，用户只需对所需的灯泡进行控制，从而使整个照明控制系统变得科学化。而调光技术则可在灯光的最低点和最高点之间进行调整，直到达到最佳的亮度。在不同的地方，可以采用不同的节能措施，例如，在人少的地方，采用人体感应实现人来灯开，人走延时关灯等。此外，由于自然光是零成本、取之不尽的能源，利用自然光也可以达到照明节能的目的。在建筑物适当的地方，自觉使用自然光，既可以节约大量的电费，又能实现环境保护和节约能源的目的。

3.结语

总之，通过电气节能和照明节能设计，既可以改善建筑的质量，又可以达到节约能源的目的，有利于优化我国的生态环境。因此，有关部门要充分考虑各种因素，并根据施工项目的具体情况，对节能设计的运用进行优化，以达到可持续发展的目的。

参考文献

[1] 张丽君. 建筑电气节能设计及照明节能设计分析[J]. 建材发展导向（下）,2021,19(1):212-213.

[2] 魏利校. 建筑电气节能设计及照明节能设计分析[J]. 中国房地产业,2021(13):176.

[3] 齐亚南. 建筑电气节能设计及照明节能设计分析[J]. 商品与质量,2021(29):95.