陳晶晶

（江西省建筑設(shè)計(jì)研究總院集團(tuán)有限公司）

1 引言

探究建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)及照明節(jié)能設(shè)計(jì)，要求從建筑本身出發(fā)，在滿足其最大電氣、照明需求的同時，減少電氣、照明設(shè)備使用量，并注重引入各種新進(jìn)的高新電氣、照明設(shè)施，以此來提升設(shè)計(jì)效果，降低能源損耗。

2 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)可從以下模塊著手：

1）供配電系統(tǒng)模塊

供配電系統(tǒng)模塊的節(jié)能設(shè)計(jì)是整個建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的核心模塊，在設(shè)計(jì)時需把握以下重點(diǎn)：①要求整合建筑物的基本情況，規(guī)劃建筑負(fù)荷指標(biāo)，且指標(biāo)制定應(yīng)按照不浪費(fèi)、不壓縮的原則展開；②供配電系統(tǒng)關(guān)系到規(guī)格型號選型、設(shè)備部署安裝等，因此要求綜合部署需具備較高合理性，可同時達(dá)到系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)要求、節(jié)能要求；③該模塊電氣設(shè)計(jì)還需考慮建筑開閉所、配電房等，根據(jù)不同建筑類型用電指標(biāo)估算整個建筑的負(fù)荷用電量；④在設(shè)計(jì)時需明確建筑中有無廚房設(shè)備、消防水泵、舞臺電、光、聲設(shè)備等，應(yīng)對這部分設(shè)備進(jìn)行電量的獨(dú)立核算，避免浪費(fèi)電力；同時需實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)設(shè)備的優(yōu)化配置，避免漏項(xiàng)，保證估算用電量與實(shí)際用電負(fù)荷不會產(chǎn)生較大差異；⑤若是建筑與配電房間存在較遠(yuǎn)的供電距離，應(yīng)通過增加導(dǎo)線截面積等方式來有效降低電壓損失；但是通常低壓線路架設(shè)的供電半徑不會超過250m，特別是配電房、開閉所區(qū)域的設(shè)置應(yīng)謹(jǐn)遵工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范展開。

2）變壓器模塊

變壓器模塊電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，應(yīng)關(guān)注以下核心內(nèi)容：①首先需關(guān)注變壓器主體的電能損耗情況，一般來說，電壓損耗來自于本身的負(fù)載損失或者是空載損失，若是配電系統(tǒng)配置的變壓器有著較低的負(fù)載率，就會產(chǎn)生對應(yīng)的空載現(xiàn)象，提升變壓器的損耗量，降低變壓器在各個階段的運(yùn)行效率，電能損耗程度亦會更大。故而針對變壓器的電氣技能設(shè)計(jì)，需從其運(yùn)行方式、用電容量、用電性質(zhì)、重要程度等方面考慮，避免其出現(xiàn)比較嚴(yán)重的能耗問題。比如小區(qū)各個住戶會因生活習(xí)慣、用電習(xí)慣等方面的不同在用電量方面產(chǎn)生較大的差異，設(shè)計(jì)人員需在綜合該方面信息的同時，設(shè)置規(guī)格不同的變壓器；若是建筑用電負(fù)荷相對較小，可選擇裝備小型變壓器以降低電能損耗，反之則選擇大型變壓器。一般變壓器負(fù)載率需控制在80%以內(nèi)，結(jié)合真實(shí)用電量，預(yù)留相應(yīng)比例設(shè)計(jì)余量，如此可在出現(xiàn)新增用電負(fù)荷時不再對配電房加以改造就能滿足使用。在變壓器模塊電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時，應(yīng)做好變壓器選型，因不同變壓器產(chǎn)生的節(jié)能效果有著差異，如SCB13-30型干式電力變壓器，空載時損耗達(dá)到150W，負(fù)載時損耗可達(dá)710W，該種變壓器相對SCB11-30型干式電力變壓器損耗低了20%，節(jié)能效果良好。

3）電動模塊

通常民用建筑中消防風(fēng)機(jī)、水泵、電梯會占較大用電比重，這部分電動機(jī)會在持續(xù)負(fù)荷的狀況下產(chǎn)生較大的用電損耗，若是在用電進(jìn)程中用電系統(tǒng)在相應(yīng)階段的輸出功率提升，會與建設(shè)用地負(fù)荷量出現(xiàn)沖突，且此時電動機(jī)損耗難以避免。故而可從兩點(diǎn)著手以實(shí)現(xiàn)電動機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)，其一是提升電動機(jī)工作效率，其二是增加電動機(jī)功率因數(shù)，前者主要是通過變頻裝置調(diào)整，綜合建筑物在各個階段的負(fù)荷量，預(yù)設(shè)電動機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速，使其滿足基本用電所需[1]。

4）水暖系統(tǒng)模塊

綜合各項(xiàng)水暖系統(tǒng)的耗電情況，空調(diào)耗能最快，針對其的電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)產(chǎn)生的效果亦是最明顯的。在進(jìn)行空調(diào)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時，可從三方面著手：①在建筑施工階段引入自然通風(fēng)、風(fēng)能、太陽能、地?zé)岬雀鞣N形式的新能源，其對比常規(guī)能源來說雖然前期投入成本較高，但是就長遠(yuǎn)來說，其會為建筑使用者節(jié)省大量的電能；②可選擇引入對應(yīng)的技術(shù)來進(jìn)行建筑水暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，比如引入節(jié)能模糊聯(lián)動控制技術(shù)，從多角度、多維度、多層面實(shí)現(xiàn)對水暖系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，滿足空調(diào)系統(tǒng)的長久使用需求；③在選擇空調(diào)設(shè)備時若情況允許盡量選擇變頻節(jié)能空調(diào)，其可根據(jù)建筑內(nèi)的溫度來合理調(diào)控與啟閉空調(diào)設(shè)備，以此來達(dá)到節(jié)能的目的。

5）安全系統(tǒng)模塊

建筑系統(tǒng)安全模塊的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)亦是整體設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，為確保不發(fā)生較大的安全問題，很多施工團(tuán)隊(duì)會選擇在該方面投入一定量的安全保障設(shè)施與監(jiān)控設(shè)施，比如消防泵房、排煙防風(fēng)、防火報警、電動門窗、監(jiān)控等，這部分亦會造成較多的能耗。在針對該模塊進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時，需根據(jù)建筑的整體布置與安全所需，精簡與優(yōu)化各項(xiàng)安全設(shè)施與系統(tǒng)，可選擇引入樓宇自控系統(tǒng)，監(jiān)控建筑各個部分安全設(shè)備的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)對其的智能化操作與調(diào)節(jié)，以此來達(dá)到節(jié)能的目的[2]。

3 建筑照明節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1 方案設(shè)計(jì)

建筑照明節(jié)能設(shè)計(jì)方案的有效性直接關(guān)系著后續(xù)的節(jié)能效果，需把握以下數(shù)點(diǎn)：①要求全面、細(xì)致掌握建筑的整體照明所需，并在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與制度的指導(dǎo)下，選擇最佳的照明設(shè)備與照明方式，提升設(shè)計(jì)方案整體的可行性；②要求引入各種新能源，強(qiáng)化對自然光源的應(yīng)用，在滿足照明最大需求的同時，減少照明設(shè)備的功率與數(shù)量。比如建筑公共區(qū)域可裝設(shè)太陽能式照明燈，其可在白天吸收太陽能，晚上用于發(fā)電；③應(yīng)綜合分析建筑各個部分、各個房間的規(guī)劃與布置，選擇最佳功率、數(shù)量的燈具，如此可降低大約30%的光源損耗[3]。

3.2 優(yōu)化照明技術(shù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

在優(yōu)化照明技術(shù)時，需結(jié)合電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，照明系統(tǒng)除了各種照明燈具之外，還包括了各條照明線路，這部分線路在流經(jīng)電流時會形成電阻，產(chǎn)生更多的電能損耗。針對該種情況，可從以下數(shù)點(diǎn)著手：①照明電路在情況允許的情況下，選擇小電阻的導(dǎo)線，并借助控制導(dǎo)線橫截面積、長度的方式來降低電能損耗；②要求在照明系統(tǒng)照明度的規(guī)劃與設(shè)計(jì)時，按照相應(yīng)的照明要求、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來展開設(shè)計(jì)工作，提升照明合理度，給建筑使用者帶來更佳的照明體驗(yàn)；③在優(yōu)化照明技術(shù)時需積極的引進(jìn)更加先進(jìn)的照明技術(shù)，并與整體的照明系統(tǒng)相融合。比如LED照明技術(shù)，其壽命長、能耗低、安裝方便、類型多樣，例如太陽能路燈、庭院燈、埋地?zé)?、洗墻燈、隧道燈、筒燈、球泡燈、蠟燭燈，可適用于多種建筑環(huán)境，需根據(jù)實(shí)際情況來選擇對應(yīng)類型的LED照明燈。

3.3 控制好照明系統(tǒng)

照明系統(tǒng)在運(yùn)行時需搭配以對應(yīng)的控制方式，這與照明系統(tǒng)功能特性與所處環(huán)境有關(guān)，一般來說，若是照明場所整體空間有限，會選擇二對一、一對一對其加以控制，若是照明空間相對較大，其裝設(shè)的燈具與照明工具就會過多，很難再采取以上控制方式，針對該種情況，需對照明區(qū)域科學(xué)劃分，結(jié)合照明區(qū)域的實(shí)際需求與照明特點(diǎn)，配備對應(yīng)光源，再以多對一的方式加以控制。例如建筑外部路燈設(shè)計(jì)時，可選擇智能控制系統(tǒng)對其加以控制，通過裝設(shè)聲學(xué)、光學(xué)傳感器來收集對應(yīng)的聲音、光源信號，在適宜的時間進(jìn)行路燈的自動啟閉，并根據(jù)周邊環(huán)境所處的光亮度來自由調(diào)節(jié)各個路燈的亮度；而針對大堂區(qū)域、公共走廊等位置的照明，可選擇引入聲光控制、紅外感應(yīng)、感應(yīng)控制、智能照明控制等方式，以此來實(shí)現(xiàn)對照明系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，提升照明系統(tǒng)應(yīng)用效果，節(jié)省電量。

3.4 提高功率因數(shù)

在整個照明系統(tǒng)中，會設(shè)置有各種使用性能的電感元件，這些元件會產(chǎn)生大小不一的無用功率，亦會影響到電能正常使用。為保證電能的正常使用，減少浪費(fèi)，選擇以電子鎮(zhèn)流器來補(bǔ)償電容器，減少無功效率，提升建筑功率因數(shù)，切實(shí)滿足照明節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求，以此來達(dá)到節(jié)能的目的[5]。

4 照明節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)例分析

4.1 案例簡述

以某會展中心的其中一個展館為例，探究其照明節(jié)能設(shè)計(jì)效果，該建筑屬于多層展覽公共建筑，主體建筑部分是鋼框架型鋼桁架屋蓋結(jié)構(gòu)。整體功能按照如下方式布局：其一層包括衛(wèi)生間、報警閥間、消防室、前廳、多功能展廳與系列服務(wù)配套用房等；第二層包括空調(diào)設(shè)備、配套用房等；第三層為多功能展廳與各種配套用房；第四層為變配電室、空調(diào)機(jī)房、配套用房等。

4.2 光源、燈具選擇

該項(xiàng)工程因其本身建筑的屬性特征，對光線照明有著較高的要求，因此要求在進(jìn)行照明節(jié)能設(shè)計(jì)時需考慮燈具的具體效果，從該角度來選擇節(jié)能效果良好、高效的燈具。因該館主展廳高度達(dá)到24m，整體空間較大，在燈具選擇時從功能角度出發(fā)，需選擇光源能效低、穿透能力強(qiáng)的燈具，據(jù)此主展廳燈具可選擇LED探照型天棚燈，該種燈具功率175W，光通量可達(dá)到24500lm；配套用房、消防室等建筑空間相對較小、應(yīng)用強(qiáng)度較高的場所可選擇LED光板燈，功率56W，光通量可達(dá)6160lm；多功能廳、衛(wèi)生間這些房間裝有吊頂、建筑空間小，可裝配LED筒燈，功率40W，光通量3720lm[6]。

4.3 照明方案設(shè)計(jì)

照明方案設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性直接關(guān)系著建筑的節(jié)能效果、照明效果，B8B9館公共走道、多功能廳、主要展廳可選擇I-Bus智能照明控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)為總線型、分布式智能控制系統(tǒng)，可根據(jù)整個建筑所需實(shí)現(xiàn)對各個照明系統(tǒng)的智能控制，以此來滿足整個建筑的照明所需，并降低照明能耗。

4.4 效果

設(shè)計(jì)人員在對建筑的整體照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，考慮到了節(jié)能與照明效果的要求，對傳統(tǒng)電路系統(tǒng)加以改造，應(yīng)用了照明效果、節(jié)能效果更好的電路系統(tǒng)，使得電路的整體電壓維持在穩(wěn)定狀態(tài)，照明、節(jié)能效果良好，并提升了燈具的使用壽命。

5 結(jié)語

綜述，文章就建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)及照明節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述與分析，探討了其重要性與必要性，建議給予其足夠的重視，預(yù)設(shè)設(shè)計(jì)方案，推測方案的可行性與不足點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況加以優(yōu)化，使其發(fā)揮出最大的價值與效用。