建筑电气与照明节能设计研究

摘要：随着社会经济的发展，建筑行业的发展也越来越快，同时国家能够使用的能源也在不断减少。为了贯彻国家资源节约型发展观，现代化建设需要追求绿色低碳，采用电气节能和照明节能技术，降低能源损耗。本文从分析电气节能技术和照明节能技术出发，探讨电气节能和照明节能技术的设计原则和内容。

关键词：建筑行业；电气节能；照明节能；设计

随着建筑行业的发展，我国相关部门设立了多项建筑节能标准，降低了民用建筑中采暖和照明能耗，公民的节能意识也在不断增强。但建筑行业的节能工作是非常复杂的，需要相关设计人员系统全面地分析，并研究设计有效的节能措施，达到建筑节能的相关标准。

1电气节能的定义及其设计内容

1.1电气节能的定义及设计原则

建筑的电气节能是指在满足民用建筑用电功能基础上，有效考虑到建筑工作的经济效益，节省电气无谓的消耗能量，从而有效节省电气能源。在电气节能技术设计上，需要遵循经济适用性原则、节约性原则和节能性原则：（1）经济实用性原则，是指在建筑设计中需要满足建筑物良好的人工环境，为居民提供必备的电气能源和动力，在保证居民的用电设施条件下，优化配电设计，促进电气能源的合理化使用。同时需要保证建筑物周边的公用设施照明强度，满足建设区舒适的卫生环境和各项运输通道的畅通运行。（2）节约性原则，是指在电气节能设计中，需要充分考虑到建筑区居民使用的经济效益和建筑单位的经济效益，不能为了节能浪费过多的节能技术资金，增加建筑单位的建设资金和居民使用的运行资金。电气节能技术需要建筑单位根据当地建筑工程的实际情况，选择适合的节能材料和节能设备，用较低的节能投资获取到最大的经济效益。（3）节能性原则，是指在电气节能技术中，设计人员需要找到建筑工程中不必要的能量消耗，并采用相关的节能措施，有效节约电器能源。

1.2电气节能的具体设计内容

（1）供配电系统的节能设计。供配电系统的节能设计需要设计人员根据当地建筑工程的负荷指标进行计算，选择适合的节能设备和供电距离及分布，提高供配电系统的可操作性，达到节约性原则。例如，供电线路上有电流通过，线路电阻会影响供配电系统的电能损耗，因此，设计人员需要减少供电距离，采用电导率找小的线路材料作为导线，同时，增大线路横截面积，保证线路的供电量和动热稳定，从而有效减少线路传输上的损耗。（2）变压器的节能设计。变压器的电能损耗主要分为两个方面，一方面是变压器与负载无关的空载损失，另一方面，是变压器与负债成平方比的负债损失。变压器的负荷率较低时，变压器自身损耗所占的比例较大，变压器效率较低，变压器的电能损耗增加。因此，在变压器的选择上可以合理选择变压器的容量、线缆等方式，从而减少变压器的电能损耗。例如，针对气候变化明显，居民用电量差距较大的城市来说，可以装设两台变压器联合使用，在建筑用地负荷量较小时，停用其中一台变压器，来降低变压器的电能损耗。（3）电动机的节能设计。电动机的电能消耗主要是因为电动机连续负荷，输出功率较大与建设用地的负荷量不匹配，从而导致大量的电能消耗。电动机的节能设计需要从提高电动机的工作效率和功率因素两方面来设计。针对电动机的工作效率可以采用变频装置，设计人员需要根据实际上负荷量调速电动机的运行转速，达到电动机的节能效果。针对电动机的功率因素，设计人员需要提高电动机的功率因素，从而提高电动机的输出功率。例如，设计人员在电动机的节能设计上需要明确负荷是连续的还是断续的，若是连续负荷，设计人员需要了解。采用电动机输出功率是否与当地负荷量相匹配，在电动机轻载时打开风门和阀门，降低电动机的运行转速，降低电动机的电能消耗。

2照明节能的定义及其设计内容

2.1照明节能的定义及设计原则

照明节能是建筑节能和环境节能的重要组成部分。包括照明光源的选择。照明时间的控制和照度分布的优化，是将照明的有效利用率最大化的节能技术。在照明节能设计工作中，需要遵循建筑合理布局、符合整体经济效益、绿色照明、减少能源消耗的设计原则：（1）建筑合理布局是指设计人员需要满足建筑物的照明功能，满足建筑居民的需求，在合理布局上提高建筑物的整体效益。（2）符合整体经济效益是指设计人员在设计照明节能方案时，需要充分考虑到当地的经济发展和居民的需求，选择经济高效照明设备。（3）绿色照明是指设计人员需要在保证居民的工作、学习、生活照明需求的同时，提高照明的节能效果，减少照明资源浪费。（4）减少人员消耗是指设计人员需要提高照明设备的使用效率。例如，路灯的照明只需要在天黑的情况下进行，并且路上没有行人和车辆情况下，照明的路灯都在消耗多余的能量。

2.2照明节能的具体设计内容

（1）制定合理的照明节能方案。在建筑照明节能的设计方案中，设计人员需要严格根据《建筑照明设计标准》进行设计。同时，需要考虑当地的建筑工程照明设备的照度和使用情况，选择适合的照明设备和照明方式。例如，在采光条件好的建筑工程中，设计人员可以尽量利用当地的自然光，减少照明设备的数量和照明设备的功率，采用太阳能技术将收集到的电能资源用于夜晚照明，保证了夜晚行人的安全性，提高了人们的生活质量。（2）采用高效节能光源和灯具。在建筑照明节能设计中，设计人员需要在保证照明质量的前提下，采用高效的节能光源。例如，目前市面上常见的LED节能光源，能够在相同的照度和色温下，有效降低光源的能源消耗，具有照明质量保证、综合费用低、节约能源的特点。同时，设计人员还需要选择高效的节能灯具，有效降低光源的消耗量。相关调查显示，若照明灯具选择不当会导致30%左右的光源消耗，增加照明设备的能量消耗。因此，设计人员需要根据设计环境和相应光源，选择恰当的节能灯具。（3）降低照明线路的能源消耗。由于照明线路上存在电阻，当电流通过时会有一部分电能损耗。因此，在选择电线时，需要选择电阻较小的导线，并且在设计电路中需要尽量减少导线长度，增大导线的横截面积来节约电能消耗。（4）不断创新照明技术和设备种类。目前在照明技术设计中，通常采用天然光和光纤作为照明光源，与此同时，科学家也在努力创新照明技术和照明设备，并应用到建筑照明节能设计中。例如，市面上使用最多的LED，也称发光二极管，是一种单向导电的照明设备，具有电能消耗低、寿命长的优点。因此，相信未来的照明技术和设备，能够具有更加节能的效果，促进建筑照明节能工作的发展。

3结语

综上所述，电气节能设计和照明节能设计是目前建筑行业设计的重要内容。在电气节能技术设计上，设计人员需要遵循经济适用性原则、节约性原则和节能性原则，从供配电系统、变压器和电动机三个方面进行电气节能技术设计，有效减少电气能源消耗。在照明节能设计工作中，设计人员需要遵循建筑合理布局、符合整体经济效益、绿色照明、减少能源消耗的设计原则，从制定合理的照明节能方案、采用高效节能光源和灯具、降低照明线路的能源消耗、创新照明技术和设备种类四个方面进行照明节能技术设计，有效减少光源消耗，从而提高建筑工程的节能效果，建设绿色、节能的生活环境。

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作者：王朋召 单位：江苏筑原建筑设计有限公司郑州分公司