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建筑电气节能设计研究及照明节能设计

王泓江

华东建筑设计研究院有限公司西北中心,陕西西安,710061

摘要: 如今,那些缺乏自然资源的国家,对国民经济、社会资源和生态环境之间的协调状况,要更加重视在能源被快速消耗的形式下,为了更好的实施节能政策,我国制定了很多的相关规定,比如建筑的节能标准、民用的节能标准等,争取将建筑结构的能耗情况降至最低,完善的建筑电气照明节能设计系统能够确保能源有效节约。
关键词: 电气节能设计;电气照明设计;建筑行业
DOI:10.12721/ccn.2021.157005
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近年来,在我国生产力迅速发展的过程中,我国能源储备量越来越少,环境也遭到了严重的破坏,节能环保成为了社会上建筑设计的新要求、新标准。电力是我国重要的能源,但是由于被广泛的应用,消耗量越来越大。所以,为了在建筑的设计中能够提高电气能源的利用率,使用节能电气和节能的照明设备是有效的手段。因此,对建筑电气节能设计以及照明的节能设计展开探索研究是至关重要的,为我国打造节能节约型的建筑系统打下夯实的基础。

一、建筑电气节能设计及照明节能设计原则

在建筑电气节能设计及照明节能设计过程中,需要遵循相应的原则,这样才能使得设计的合理性得到保障,提升建筑质量,具体要遵循以下几点原则(如图1):

图片12.png

1.1适用性原则。

在建筑电气节能设计及照明节能设计过程中,要始终遵循适用性原则。适用性原则主要是指,能够保证建筑相应的能源支持得到满足、设备动力得到满足基础上,对配电设计方式进行科学合理设置,这样不仅能够将电气设备的作用充分发挥,同时避免资源浪费情况出现。在这一过程中,要对各方面问题进行分析与研究,使得设计的科学性与合理性得到保障。

1.2节约性原则。

在建筑电气节能设计及照明节能设计中,不仅要遵循适用性原则,同时要遵循相应的节约性原则。节约性原则,需要在设计工作的开展中,能够将节约能源与资源作为重点知识内容,加强对绿色资源与能源的利用,同时将绿色理念融入到设计中,为建筑施工部门节约更多能源与资源,为社会的更好发展打下基础。

二、建筑电气节能设计及照明节能设计探究

2.1照明配电系统设计

在照明配电系统设计上,应选取照明负荷中心靠近电源侧位置进行照明配电箱的布设与安装,能够有效降低线路损耗。在变压器设置上,应优先选取铜芯变压器,其绕组的阻值较小,并在负荷较大的情况下尽量选取多台小容量变压器布设,实现负荷的合理分配。在功率因数设计上,应关注变压器、发电机运行过程中产生的无功功率,选取电子镇流器增设在灯具处、选取电容器增设在变压器上,通过提高设备的功率因数实现节能目标。其中在镇流器选取上,对于荧光灯应将其电子镇流器的功耗控制在灯具额定功耗的10%左右,对于高强度气体放电灯则需将镇流器功耗控制在额定功率的10%左右,配合有效措施抑制高次谐波,起到有效节电效果;针对气体放电灯进行补偿电容设计时,应将补偿后灯具的功率因数控制在0.9以上;针对功率大于1500W的高强度气体放电灯,通常其额定电压应为380V,而照明光源的电源电压应为220V,因此倘若发现电压偏差较大时,还应增设自动稳压装置。在电流控制上,应将各照明单相分支回路电流控制在16A以内,确保连接光源数量不超过25个,且不能将照明灯与电源插座接到同一分支回路上,在使用I类灯具时还需保障其外漏可导电部位实现可靠接地。

2.2选用合适规格的节能灯具

节能灯具是应节能要求发展出来的一种节能设备,不仅节能效果良好,而且照明效果显著。建筑节能灯具主要有卤化物灯和LED灯两种。节能灯具在使用中相比于以往的白炽灯,拥有更小的电功率,电能转化光能的速率也明显提升,不仅如此,供给同等分量的电能,节能灯具可以降低电能的使用情况,从使用寿命来讲,比白炽灯较为长久。由此可见,节能灯具有良好的节能效果和经济使用性能,比白炽灯更加适合运用于建筑工程中。节能灯具由于具有不同的节能效果,可以根据建筑物的用途来选用合适规格的节能灯具,比如,在非商业用房中,一般选择荧光灯为居民照明,在商业建筑内部,普遍选择高频段的无极荧光灯作为照明设备。

2.3重视电动机的节能优化

在建筑物内部,电动机发挥着十分重要的作用。所以,在电气节能化设计当中,电动机应当属于主要设备。电动机的合理化选用,对于建筑内部电气节能化整体设计效果可起到积极作用。针对小功率灯具,应当着重研究该电动机实际运行效果。那么,对于民用类建筑,风机与水泵式电动机,属于整体系统运行当中核心动力负荷,节能潜力及空间相对较大。水泵式电动锯,应当结合运行过程中可能会出现最大的负荷,进行配置容量选择,保障水泵运行特性为转速、流量成正比,轴功率及转速的立方呈正比、转速与扬程的平方呈正比。流量在减少一半后,需要以调速法将电动机实际转速降至一半,而此时电动机轴功率为额定功率1/8,针对所需变流量的运行水泵,应当借助调速处理技术,将能耗降低。变频调速,属于现阶段高效能调速措施之一,能够在维持正常的转差率情况下,达到无级调速运行效果。而在低速运行期间,电动机所输出的最大转矩恒定不变,可达到良好节能降耗设计效果。同时,对电动机实施节能优化,也可从软起动装置的选用方面着手。软起动装置基本特点:针对晶闸管的导通角条件,其主要是依据起动的实现实施有效调节,属于电压调控最佳手段,可保证线路平稳启动,为后期运行安全提供保障。其中的软起动装置,具备测速反馈的功能,可对反馈信息数据执行相应的控制操作,在负载变化的条件下合理调整转速,这在电压较高稳定性要求场合当中,节能效果较为显著。

三、结语

综上所述,对陈旧建筑的照明系统应及时进行改革,随着建筑数量的不断增加,迫切需要完善建筑电气照明节能设计的标准体系。建筑电气照明的科学节能设计不仅有利于可持续的经济效益,而且还有利于提升节能环保效果,完全满足人们的需求。对建筑电气节能设计的不足之处进行改进和优化,创造绿色环保、安全有效的生活照明环境,促进绿色照明快速发展。

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