建筑电气节能及照明节能设计研究

建筑电气节能及照明节能设计研究

宋永杰

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摘要：现阶段，随着社会经济的飞速发展，建筑节能已成为建筑行业发展的重要趋势。其中，建筑电气节能及照明节能作为建筑节能的重要组成部分，对于提高建筑能效、降低能源消耗具有重要意义。本文将对建筑电气节能及照明节能设计进行深入研究，探讨其重要性、现状以及优化策略。

关键词：建筑电气节能；照明节能设计

引言

建筑电气照明系统在现代社会中扮演着重要的角色。它们不仅为室内和室外环境提供了必要的照明，还对建筑的能源消耗和可持续性产生了直接的影响。近年来，全球范围内对能源节约和环境保护的关注不断增加，电气设计工程师面临着更大的责任，需要积极参与建筑电气照明系统的节能优化设计。随着科技的进步，新兴的照明技术和控制系统不断涌现，为电气设计工程师提供了更多创新的选择，以实现更高效、更可持续的建筑照明系统。然而，要在众多选项中作出明智的选择，需要深入了解技术要点，考虑设计的目标和约束条件。

1建筑电气节能设计的重要性

电气节能技术在各行各业均取得广泛的应用，例如空调系统的智能控制开关、电梯的节能设计均属于电气节能设计的代表形式。面对能源紧缺的发展环境，需积极推进电气节能建设进程。具体至建筑领域，作为能源消耗大户，建筑的能耗约占全社会能耗的30%，且伴有明显的电力资源损耗现象，在此背景下，应用节能型技术极具现实意义。建筑电力损耗主要源自于电力电缆的能耗和变压器的功耗两方面，因此，在建筑电气设计中需要考虑节能型材料和设施的配套，在源头上减少建筑电气的电力资源消耗。对于电力电缆的能耗，主要由电线内部的电阻所致，电力传输期间有电力损耗问题，且在长距离电力传输中体现得更为明显。因此，建筑电气节能设计必须考虑到能源消耗的主要场所，利用前沿的节能技术，最大限度减少电力资源消耗，打造节能环保的现代化建筑，在为建筑使用者提供优质人居环境的同时为社会的可持续发展助力。

2建筑电气节能及照明节能设计

2.1建筑设备监控系统的应用

智能控制技术在建筑节能中的应用主要体现在空调、给排水、照明等领域。例如，在建筑照明设计中应用监控系统，用于监测照明设备的运行状态，进而根据监控数据采取控制措施。采集的数据包含温度、湿度、压力等，按照预设程序自动运行，结合现状对关键参数进行调整，确保系统处于良好运行状态的同时减少不必要的能源消耗。监测所得的系统运行状态、故障报警数据等均得到完整的记录，以图形化界面的方式呈现，供工程技术人员分析与决策。根据系统和设备在功能层面的不同，建筑设备监控系统的监测对象包含公共照明系统、制冷系统、热源和热交换系统、通风系统、给排水系统、电梯系统等。例如，在某滑冰场馆的电气设计中采用制冷机组和空调设备，根据设备的运行特性适配控制技术，综合考虑监测数据和使用要求，以自动化的方式对设备的作业参数进行调节，保证设备功能满足滑冰场馆日常要求，减少能源消耗。

2.2照明系统节能设计

在节能工程中，照明系统主要由三部分组成：（1）LED照明。发光二极管（LED）技术彻底改变了照明行业。LED能源效率高，与传统白炽灯或荧光灯相比，耗电量显着减少。它们的使用寿命也更长，减少了频繁更换的需要。照明控制系统可以通过在不需要时调暗或关闭灯光来进一步提高节能效果。占用传感器和日光采集系统根据占用情况和可用的自然光调整照明水平。（2）智能照明控制。先进的照明控制系统可以根据占用情况和一天中的时间精确管理照明。自动照明时间表和占用传感器确保灯光仅在必要时打开。这些系统还可以与楼宇自动化系统(BAS)集成，以优化整体能源使用。例如，灯光可以与HVAC系统协调，以最大限度地减少能源消耗。（3）采光。自然光是极好的照明源，可以显着减少对人工照明的需求。采光系统使用传感器和电动遮阳帘或百叶窗来控制进入的日光量并减少白天对电力照明的依赖。这些系统最大限度地节省能源，同时保持舒适性和生产力。

2.3妥善应用新能源

为提高建筑的节水和节电水平，可从给排水和空调系统的设计层面着手，妥善应用新技术，兼顾系统功能有效、节水、节电多项要求。面对能源紧缺的发展环境，在建筑电气节能设计中可以考虑优质新能源的应用，其中太阳能光伏发电系统颇具代表性，其能够充分发挥出太阳能资源的利用优势，减轻建筑对传统电力资源的依赖程度。（1）太阳能属于可再生能源，应用太阳能时污染较小，在保护生态环境方面有突出的作用。根据建筑结构特点和地区气候条件建立独立运行的太阳能光伏发电系统，设计人员以节能的理念做好太阳能电池板、蓄电池、控制器、逆变器各类关键组成部分的设计工作，一方面使各组成部分稳定运行，另一方面增强硬件设施的协同性。若实行并网运行的方式，则无需设计蓄电池组。（2）太阳能资源体量丰富，应用价值高，我国年均太阳能辐射量为5000WJ，年均日照实际时间为2200h，在太阳能光伏发电技术中，按每1m2太阳能电池板的发电量为100W/h计算，年发电量超过200kW，发电量可观，具有突出的利用价值。随着技术探索步伐的逐步迈进，现阶段太阳能光伏发电系统在建筑中的应用范围逐步扩宽，例如建筑部分用电设备、草坪灯、庭院灯等用电场景中均可见太阳能光伏发电系统的“身影”，且坚信随着技术的发展，太阳能光伏发电的应用成效将更为显著。

2.4暖通空调系统

在节能工程中，暖通空调系统主要由四部分组成：（1）高效HVAC设备。电气系统为供暖、通风和空调(HVAC)设备提供动力，该领域的进步带来了显着的节能效果。高效HVAC系统，包括热泵、变速压缩机和能量回收通风，可以在保持舒适度的同时降低能耗。（2）为楼宇自动化系统（BAS）。BAS在优化HVAC性能方面发挥着关键作用。它们监视和控制各种建筑系统，包括暖通空调、照明和安全，以确保高效运行。BAS可以根据占用情况、温度和其他因素调整HVAC设置，最大限度地减少能源浪费。（3）分区和占用传感器。分区系统将建筑物划分为具有独立温度控制的不同区域。占用传感器可以检测空间何时无人占用，并相应地调整HVAC设置，从而减少空闲区域的能源消耗。（4）智能恒温器。智能恒温器通常连接到楼宇管理系统，使用户能够远程控制和编程HVAC设置。这些设备可以了解居住者的偏好并调整供暖和制冷计划以实现最佳能源效率。

结语

建筑电气节能及照明节能设计是实现建筑节能的重要途径之一。通过更新设计理念、提升技术水平和完善管理体制等措施可以进一步优化建筑电气节能设计提高其节能效果和经济效益。未来随着科技的不断进步和社会对环保要求的不断提高建筑电气节能及照明节能设计将面临更多的机遇和挑战需要我们不断探索和创新以推动建筑行业的可持续发展。

参考文献

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