关于建筑电气照明节能设计研究

关于建筑电气照明节能设计研究
发表时间：2018-11-07T13:40:03.213Z 来源：《防护工程》2018年第18期作者：施洪飞
[导读] 在能源枯竭，环境污染逐渐严重的发展背景下，建筑行业为了响应国家节能减排的号召，在建筑工程的各个方面采取节能措施
施洪飞
上海冲佳电力工程安装有限公司
摘要：在能源枯竭，环境污染逐渐严重的发展背景下，建筑行业为了响应国家节能减排的号召，在建筑工程的各个方面采取节能措施。

基于此，本文将建筑电气照明作为研究对象，对其节能设计进行了分析研究，首先介绍了节能设计的主要内容与基本原则，然后给出了具体的节能设计方法，设计人员需要制定完善的节能设计方案、应用建筑电气照明节能工具以及智能控制系统，从整体上减少照明系统的能源损耗。

关键词：建筑工程；电气照明；节能设计
前言：建筑暖通系统和照明系统是能源损耗最大的两个部分，要求建筑设计人员从设计阶段入手，提高照明系统的节能性，降低建筑电路的能运损耗，提高电力系统的利用率。

为了实现建筑电气照明系统的节能，设计人员需要提高对《建筑照明设计标准》的认识，通过科学合理的电气照明节能设计，在保障建筑照明效果的基础上，减少照明系统的能耗。

1.节能设计分析
建筑电气照明涉及到较多的内容，涵盖电学、光学与建筑学等多门学科的知识，使得照明系统的设计难度较大。

因此，在实际的节能设计过程中，设计人员需要注重以下三方面的内容：
第一，电光源，根据能量转换规律可知，光能能够由其他能量转换而成，而建筑电气照明系统主要将电能转变成光能，所以电气照明系统的电源被称作电光源。

在科学技术迅猛发展的当下，用于建筑的电光源也取得了较为显著的进步，不仅可以为电气照明系统提供充足的电力，还能够保障照明系统的稳定运行，延长电气照明系统的使用寿命。

因此，在实际的节能设计中，设计人员需要合理选择电光源，在其作用充分发挥的基础上，降低电气照明系统的能源损耗。

第二，灯具，灯具能够合理分布光源，实现光源的合理分配和透光，还能够固定并保护照明系统的电源路线以及电光源，保障电气照明系统的稳定运行。

因此，在实际的节能设计中，设计人员需要合理选择灯具，尽量降低灯具的功耗，实现电气照明系统的节能减排。

第三，评价方法，通过对电光源的耗能分析可知，电光源要求电气照明系统具备较高的高效与较长的使用寿命。

这是因为高光效能可以提升电光源将电能转变为光能的效率。

如果电气照明系统中灯具的发光效率有所增加，则电光源将电能转变为光能的效率随之增加，从而降低照明系统的电能损耗[1]。

2.节能设计原则
第一，保障建筑功能，随着照明设备的多样化发展，照明设备的功能用途也呈现出多样化的特征。

设计人员在进行建筑电气照明节能设计的过程中，需要按照建筑功能，有针对性地进行照明系统的设计。

比如，对于娱乐场所而言，设计人员最好采用照明强度较高、照明范围较大、照明效果较为显著的照明设备，烘托出娱乐场所的活跃氛围；对于住宅建筑而言，设计人员最好采用柔和温暖的照明设备，营造温馨舒适的氛围；对于餐厅而言，设计人员最好采用柔和的暖色光，并通过局部照明方式，使食物更加诱人。

由此可以看出，设计人员需要通过合理的电气照明设计，保障建筑功能。

第二，经济性原则，能够用于建筑的照明工具有很多种，设计人员需要根据建筑照明的需求，选择性价比较高的照明灯具，通过合理的灯具布局，在尽量少的灯具数量下，达到满足建筑用户要求的照明效果，从而降低建筑电气照明系统的成本，提高建筑的经济效益。

第三，节能性原则，在实际的建筑电气节能设计中，设计人员需要根据建筑用户的生活实际，满足建筑用户光照需求的基础上，尽量降低建筑电气照明的能源损耗，从而实现建筑电气照明系统的节能[2]。

3.建筑电气照明节能设计分析
3.1制定完善的节能设计方案
第一，严格遵循相关标准规范，在实际的建筑电气照明节能设计中，设计人员首先要遵循相关标准规范，将我国《建筑照明设计标准》作为基础，结合建筑的实际状况，进行电气照明节能设计。

需要注意的是，设计人员需要全面考虑建筑功能、施工成本及建筑结构等多个方面，确保节能设计方案能够实现节能减排、高效经济的目标。

第二，合理设计照明线路，相关数据研究表明，建筑电气照明系统中，照明线路的电能损耗约占4%。

如果设计人员可以合理设计照明线路，降低其能耗，可以促进电气照明系统的绿色发展。

具体而言，设计人员可以从以下几方面入手，实现照明线路的合理设计：（1）尽量缩短线路的长度，降低导线的能耗；（2）选择电阻率较低的材料作为导线材料；（3）选择三相供电方式作为供电方式，确保线路的电荷平衡，从而降低电能的损耗，提高照明系统的照明效果。

第三，合理设置照度值，在照明系统中，照度值主要是指建筑平面的平均光照强度。

在进行电气照明系统的设计中，设计人员可以通过照度值的合理设置，降低能源的损耗量，从而提高照明系统的质量。

一般来说，设计人员可以根据建筑的特点与性质进行照度值的合理设置，具体的照度值设置标准需要参照《建筑照明设计标准》。

第四，合理选择照明方式，在实际的建筑电气照明节能设计时，设计人员需要按照建筑物的用途合理选择照明方式。

比如，在进行实验室的的照明设计时，需要满足实验室对光照颜色和光照强度的要求；在进行浅色房间的照明设计时，可以提高自然光的利用率，从而实现节能。

与此同时，如果建筑物对光照强度的要求相对较高，设计人员可以通过局部照明方式提高建筑物的光照强度，减少电能的应用[2]。

另外，技术人员需要进行中照明方式的创新，提高电气照明系统的自然光线利用率，进一步实现照明节能。

比如，技术人员可以采用光纤照明方式，在建筑外部安装太阳光采集装置，然后通过光纤将其转移到室内的照明设备中，从而实现建筑的节能照明。

3.2应用建筑电气照明节能工具
3.2.1电源启动设备的应用
通常情况下，荧光灯所用的电感镇流器功耗约为其功率的20%；高强度气体放电灯的电子镇流器功耗约为其功率的15%-16%。

而且电感镇流器的电源损耗和功率损耗都要高于电子镇流器。

由此可以看出，电子镇流器的节能效益要优于电感镇流器。

因此，在进行建筑电气
照明节能设计时，设计人员可以选择气体放电光源启动设备，采用合理的措施避免照明系统出现高次谐波，满足系统的节能减排要求。

具体而言，设计人员可以采用如下方法抑制高次谐波：（1）使用满足国家电磁兼容标准的的照明工具；（2）减低三次谐波对电源系统造成的干扰；（3）在照明系统的电源中应用有源电力滤波器，实现高次谐波的有效抑制。

3.2.2高光效灯具的应用
对于建筑电气照明节能而言，灯具的合理选择与应用能够有效控制照明系统的能耗。

设计人员需要根据建筑的采光效果与照明需求进行灯具的选择。

也就是说，灯具需要满足建筑照明需求，并具备一定的节能性。

具体而言，高光效灯具的应用需要做到以下几点：（下转第361页）1）对于层数相对较少的建筑而言，设计人员可以选择荧光灯与自然采光相结合的方式，为建筑提供充足的光照；（2）对于高层建筑或者场地较大的建筑而言，设计人员可以选择金属卤化物灯，金属卤化物灯具备使用寿命长与照明效果好等优势，有十分广泛的应用，比如，鸟巢的照明灯具就使用了金属卤化物灯，不仅提供了充足的光照，还降低了能源损耗；（3）对于高度较高且难以维护的建筑，设计人员可以选择无极荧光灯，提高建筑电气照明系统的稳定性，我国人民大会堂的照明灯具就是无极荧光灯。

需要注意的是，设计人员需要尽量避免在建筑电气照明系统中，应用热辐射灯或者荧光高压灯，因为这两种灯具的能源损耗非常大。

3.3应用智能控制系统
信息技术的发展带动了建筑行业的智能化发展，设计人员可以将智能控制系统应用于电气照明系统中，保障电气照明系统的稳定运行，避免建筑电气照明系统出现照明眩光等问题，使照明灯具的光线更为柔和。

与此同时，智能控制系统可以实现电气照明系统的合理分布，进而实现节能设计。

比如，在某建筑的电气照明设计中，设计人员应用智能居家系统AISAC-8000进行电气照明系统的设计，有效实现了照明灯具的定时控制、远程监控以及场景组合，提高照明强度与照明时间的合理性，在很大程度上减少了照明系统的嫩远损耗。

另外，智能控制系统能够有效提高电气照明系统管控的效率，弥补了人工控制方式存在的缺陷，大大降低了建筑管理的成本，实现了电气照明系统的自动化管理，有助于建筑工程经济效益与社会效益的提升[3]。

比如，中央电视台的办公大楼就采用智能控制系统，进行电气照明系统的控制，通过声控和光控两种方式，提高了建筑电气照明系统的节能性。

结论：综上所述，建筑电气照明的节能设计可以提高建筑工程质量，实现绿色建筑的建造。

通过本文的分析可知，设计人员可以通过照明设备、照明方式与照明线路的合理设计，并通过智能控制系统进行照明系统的自动化控制，进一步减少照明系统的能耗，从而促进建筑的可持续发展。

希望本文的分析可以为相关研究提供参考。

参考文献：
[1]叶晓雪.建筑电气节能设计及照明节能设计探讨[J].工程技术研究,2017(03):201-202.
[2]梅丹.浅析建筑电气照明节能设计原则及措施[J].建材与装饰,2016(48):114-115.
[3]杨连军.建筑电气照明系统节能设计方案探讨[J].企业技术开发,2012,31(02):150-151.。