建筑電氣節(jié)能設(shè)計及照明節(jié)能設(shè)計分析

張麗君

（山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團有限公司，山西 太原 030032）

1 節(jié)能意義

建筑電氣中燈具、空調(diào)及電梯等設(shè)備的完善性可以更好的提升建筑的使用功能及使用效果，機電設(shè)備在運行過程中會消耗一定能源，同時可以在建筑中的各場所完成功能照明、夏季制冷及冬季供暖，可以實現(xiàn)空間快速轉(zhuǎn)換等。在進行建筑設(shè)計時電氣專業(yè)已經(jīng)成為重要的組成部分，其與建筑中各專業(yè)都有直接關(guān)系，可以充分滿足建筑功能的使用要求及發(fā)展需要，但是在實際使用過程中需要做好預(yù)留工作，設(shè)置好電力負(fù)荷及用電接口；滿足不同場所功能及場景需要并保證照明效果，滿足使用者需求。在建筑后期運行過程中會消耗大量能源且會增加運營成本，若在設(shè)計時沒有進行全面考慮只將其作為普通照明設(shè)計，從照明線路鋪設(shè)到燈具選擇、從照明設(shè)備亮度到設(shè)備形式等方面都不具備節(jié)能意識，導(dǎo)致建筑能源損耗逐漸增加，所以建筑設(shè)計中的節(jié)能空間是非常大的。

2 建筑電氣設(shè)計中存在的問題

2.1 建筑電氣設(shè)計的方案不夠深入

當(dāng)建筑施工受到外界因素的影響，電氣設(shè)計方案與建筑工程的實際施工之間存在較大差異，工程施工的可行性就會受到影響，導(dǎo)致建筑工程某些功能無法實現(xiàn)，不能達(dá)到預(yù)期設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。例如電氣設(shè)計方案不成熟，導(dǎo)致某些原本具備的功能無法發(fā)揮作用；在整體設(shè)計方案中未詳細(xì)備注材料規(guī)格以及型號，工作人員大量采購以后得知與現(xiàn)實需求存在較大差別，無法使用到施工過程中，只能再次購買，導(dǎo)致工期延長。施工時甚至使用不符合要求的材料，導(dǎo)致建筑質(zhì)量較低，無法達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，甚至存在建筑質(zhì)量的安全風(fēng)險。

2.2 建筑電氣設(shè)計重點不夠突出

設(shè)計工作是建筑工程的重點部分，大多數(shù)建筑電氣工程項目在初期設(shè)計時期并未全面思考到重點問題，在進行設(shè)計的時候?qū)е轮攸c內(nèi)容不集中，或者重點較多，沒有側(cè)重。以上問題導(dǎo)致施工難度提高，施工質(zhì)量較低，如此導(dǎo)致建筑電氣工程在施工時存在較大的漏洞，未來施工風(fēng)險較高。所以，在開展建筑電氣設(shè)計工作時，必須關(guān)注核心內(nèi)容，了解關(guān)鍵點，防止發(fā)生重點不突出、不集中的問題。

2.3 建筑電氣設(shè)計缺乏適用性

在建筑電氣設(shè)計時期，某些設(shè)計和電氣工程項目核心信息不符合或并未參考現(xiàn)實情況進行設(shè)計，或者設(shè)計內(nèi)容和建筑現(xiàn)狀之間有明顯的差異。不符合要求的設(shè)計對建筑電氣設(shè)施的正常運作帶來負(fù)面作用，甚至直接影響用戶的日常用電，導(dǎo)致電氣工程項目承受較大的虧損。

2.4 建筑電氣節(jié)能設(shè)計不全面

建筑設(shè)計過程中存在的節(jié)能問題不可忽視，也是當(dāng)前建筑領(lǐng)域的關(guān)鍵問題。在資源反復(fù)使用和不可再生資源不足的情況下，提高資源使用效率、加強環(huán)保力度始終是社會發(fā)展的關(guān)鍵問題。在設(shè)計過程中，由于設(shè)計人員在節(jié)能設(shè)計方面存在線路設(shè)計不科學(xué)、電力與節(jié)能電器設(shè)計不成熟等現(xiàn)象，導(dǎo)致電力資源損耗較多。

3 建筑電氣節(jié)能設(shè)計

3.1 建筑配電系統(tǒng)的節(jié)能

第一，嚴(yán)格控制地理位置及間距。例如，在距離負(fù)合中心較近的位置，特別是變電所及電井位置應(yīng)縮小供電半徑范圍，可以控制在200米以內(nèi)，降低電路損耗所帶來的影響。第二，在應(yīng)用變壓器時應(yīng)始終遵循優(yōu)先原則。在已知實際負(fù)荷符合能力的基礎(chǔ)上完成數(shù)據(jù)范圍換算，通過換算判斷變壓器容量及臺數(shù)的準(zhǔn)確性。重點關(guān)注變壓器的選擇，將負(fù)荷率控制在70%至85%之間，保證變壓器具有良好的性能。第三，將采集中補償及分散就地補償進行全面結(jié)合。做好電氣設(shè)備分類工作，將集中補償設(shè)置到變電所內(nèi)，其中熒光燈、金鹵燈采用就地補償方式。以上電氣設(shè)備補償后功率因數(shù)要高于0.9.

3.2 供配電系統(tǒng)科學(xué)設(shè)計

在現(xiàn)代化建筑施工中，如果能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場供配電系統(tǒng)進行科學(xué)合理化設(shè)計，達(dá)到既能夠保證施工現(xiàn)場供配電的正常運行，還能夠減少資源的非必要損耗。要想實現(xiàn)共備電系統(tǒng)科學(xué)化的方法，首先，是對于共配電系統(tǒng)進行簡約化設(shè)計，在同等電壓級別下供配電級數(shù)不能超過三級。其次，使用220V的電壓，如果施工現(xiàn)場需要更高的電壓供應(yīng)，可以根據(jù)實際情況進行適當(dāng)提高，但是，也要有電壓的最高限制。最后一點對于變電所位置的選擇，最好選在離電壓負(fù)荷中心較近的位置。注意以上幾點能夠?qū)崿F(xiàn)施工現(xiàn)場配電系統(tǒng)科學(xué)，進一步提升建筑電氣節(jié)能水平。

3.3 建筑電壓器節(jié)能設(shè)計

根據(jù)調(diào)查研究相關(guān)數(shù)據(jù)表明，我國當(dāng)前35kV標(biāo)準(zhǔn)以下的配電變壓器依然還在使用，此類變壓器雖然購買成本相對較低，但是，被投入使用后會產(chǎn)生相當(dāng)多的能源損耗，從根本上是不利于節(jié)能減排新理念的，所以在現(xiàn)代化建筑施工過程中，對于能耗較高的變壓器應(yīng)當(dāng)及時更換。全面升級為節(jié)能變壓器，因為節(jié)能變壓器不減可以降低噪音減小，對于周邊環(huán)境的污染更能夠有效地在施工過程中進行節(jié)能降耗的工作，最終實現(xiàn)建筑行業(yè)節(jié)能減排的最終目標(biāo)。

3.4 建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

在現(xiàn)代化建筑工程中，另一個必不可少的建筑設(shè)備就是空調(diào)，空調(diào)作為整體工程消耗能量的主力軍，把空調(diào)重點作為節(jié)能降耗對象是建筑行業(yè)未來發(fā)展的必然要求。要想實現(xiàn)建筑電氣節(jié)能設(shè)計，首先，要控制空調(diào)的送風(fēng)量和變風(fēng)量等因素，以提升空調(diào)的使用效率，降低能源消耗，除此之外，建筑物空調(diào)在溫度不同的情況下，能源消耗也會不一樣。

4 建筑電氣照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計中的問題

我國傳統(tǒng)建筑照明系統(tǒng)中，主要采用白熾燈、熒光燈、金屬鹵化物等多種氣體放電光源，而上述光源會引發(fā)嚴(yán)重地電能資源浪費問題。

4.1 系統(tǒng)運行功率因數(shù)較低

熒光燈和金屬鹵化物燈具會降低照明系統(tǒng)的功率因數(shù)，使線路上產(chǎn)生較大的損耗。設(shè)計人員為有效解決該類問題，需要在系統(tǒng)中合理設(shè)置無功補償功率，但是該處理方式也會增大建筑照明系統(tǒng)的建設(shè)和使用成本。

4.2 電壓波動導(dǎo)致較大損耗

如系統(tǒng)的平均電壓升壓超過4%，則熒光燈的壽命就會縮短一半左右。所以，建筑照明系統(tǒng)如產(chǎn)生明顯的電壓波動，則會縮短系統(tǒng)壽命，且電壓波動還會增加供電線路運行中的電能損耗。若想解決上述問題，就需合理選擇燈具。

5 建筑照明節(jié)能設(shè)計

5.1 建筑照明設(shè)計要求

在進行建筑照明設(shè)計時應(yīng)充分滿足節(jié)能設(shè)計要求，應(yīng)注意以下方面。首先在進行建筑照明設(shè)計時應(yīng)充分滿足應(yīng)用要求，尤其是一些建筑中的特殊要求。利用高效燈具滿足照明、照度及色溫等方面的要求，只有照明設(shè)計滿足節(jié)能要求才能繼續(xù)完成后期工作。其次確保建筑照明節(jié)能設(shè)計可以與建筑其他電器系統(tǒng)進行兼容，充分滿足建筑節(jié)能設(shè)計要求，同時保證設(shè)計形式及風(fēng)格方面可以與建筑整體結(jié)構(gòu)及外觀充分融合，滿足國家與行業(yè)驗收標(biāo)準(zhǔn)后實現(xiàn)建筑節(jié)能設(shè)計目標(biāo)。

5.2 加強智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計

在照明系統(tǒng)運行的過程中是否可以對能耗使用情況進行改善，可以體現(xiàn)出建筑電氣節(jié)能設(shè)計方案價值。因此要想加快節(jié)能建筑發(fā)展，應(yīng)不斷強化與照明系統(tǒng)間的聯(lián)系，做好照明設(shè)計工作，設(shè)計人員應(yīng)積極開展設(shè)計工作并對設(shè)計中可能出現(xiàn)的問題進行積極處理。在進行設(shè)計時，首先設(shè)計人員應(yīng)到建筑中了解具體情況，并將照明系統(tǒng)與通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及自動化技術(shù)等進行全面結(jié)合，從而實現(xiàn)智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)，對建筑照明能源消耗進行有效控制，滿足照明系統(tǒng)運行過程中對節(jié)能的要求。其次，對照明控制設(shè)備進行合理設(shè)置并將自動化技術(shù)融入到其中，做好智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計并將先進的管理理念、精細(xì)化管理理念融入到其中，確保節(jié)能照明系統(tǒng)可以更好的滿足建筑工程要求，降低建筑照明方面的能源損耗，充分體現(xiàn)出智能照明控制系統(tǒng)在建筑工程中的價值。同時在智能控制系統(tǒng)的支持下可以實現(xiàn)建筑中的照明系統(tǒng)智能控制要求，同時可以更加科學(xué)的設(shè)置照明設(shè)備，保證智能照明控制系統(tǒng)的科學(xué)性。

5.3 注重電源啟動裝置設(shè)置

第一，從熒光燈方面來看電子鎮(zhèn)流器的能耗額定功率通常在10%；高強度氣體放電燈電子整流器能耗額定功率通常在15%。因此，在進行照明設(shè)計時設(shè)計人員應(yīng)確保照明節(jié)能設(shè)計方案的完整性，對電源啟動裝置進行深入思考，關(guān)注電子鎮(zhèn)流器、氣體放電光源的結(jié)合，保證兩者結(jié)合后利用的高效性，降低照明系統(tǒng)能源消耗量，并可以提升節(jié)能理念在照明系統(tǒng)中的作用，提升使用效果。第二，全面考慮電源啟動裝置設(shè)置工作，同時可以拓寬電氣照明設(shè)計人員的設(shè)計思路，使設(shè)計方案更加完善，實用性也更強，為建筑行業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。同時，從性能方面來看電源啟動裝置可以有效解決照明系統(tǒng)能耗高的問題，提高建筑節(jié)能設(shè)計水平。

5.4 對照明系統(tǒng)進行合理控制

照明系統(tǒng)的控制方式，在設(shè)計時應(yīng)綜合考慮照明環(huán)境的實際照明要求以及功能特點。在照明場所面積較小的情況下，設(shè)計人員應(yīng)盡可能選擇一對一或者二對一的控制方式。若是照明場所面積較大，且燈具數(shù)量較多，設(shè)計人員要合理劃分照明區(qū)域，從照明區(qū)域的具體情況出發(fā)，充分利用自然光，可考慮多對一的控制方式。

6 結(jié)語

綜上所述，采用電氣節(jié)能設(shè)計以及照明節(jié)能設(shè)計，能夠在提高建筑工程質(zhì)量的同時實現(xiàn)對于能源的節(jié)約利用，對于我國生態(tài)文明建設(shè)的優(yōu)化發(fā)展有著積極的促進作用。因此相關(guān)設(shè)計人員需要綜合考慮各方面影響因素，并結(jié)合建筑工程的實際情況，優(yōu)化節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用，實現(xiàn)節(jié)能降耗的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。