天津市天友建筑设计股份有限公司 天津 300384
摘要：随着社会的进步、经济的发展，电网中的冲击性、非线性负载的不断增多，使得谐波、电压波动、闪变、三相不平衡等传统电能质量问题更加恶化；在建筑投入使用时，其庞大的照明系统往往会造成很高的能源消耗，所以设法减少建筑照明系统的能源消耗有积极的现实意义。本文对建筑电气照明系统的节能优化设计的相关方面进行探讨。
关键词：建筑电气；照明系统；节能优化；
1建筑电气照明系统节能优化设计原则
1.1满足建筑物基本照明功能
建筑照明系统节能优化设计，是在满足照明场所照度、色温、显色指数等技术指标要求的基础上，通过采取合适的技术措施达到节能降耗的效果。
1.2考虑系统的实用经济效益
在对建筑照明节能优化系统进行设计的过程中，要避免只对系统的节能性进行考量的状况，虽然一定程度的资金投入能保证这一工作更好地开展，但投资成本的增加也会导致整体建筑的经济效益降低。对于照明系统的运维工作，前期建设资金投入的越多也就意味着系统的运维费用也会相应地增加。无论对于建设单位还是建筑使用者来说，这样的状况都是我们不想看到的。
2建筑照明系统现存主要问题
目前，建筑电气照明系统主要存在两方面的问题。其一，照明系统功率因数低。在我国的建筑电气照明系统中，受到资金和技术水平的限制且为了满足一些商业需要，普遍安装了很多的荧光灯、金属卤化物灯等气体放电光源，而这些气体放电光源大多是感性负荷，在使用时会影响供配电系统的功率因数，使之降低到大约0.5，要想保证这些灯源正常工作，供配电系统需要向其输出大量的无功电流，这无疑会导致建筑的供配电系统的线路损耗大幅增加。在这种电气照明系统的设计中，为了解决供配电系统的功率因数降低的问题，常常会装入无功补偿装置，这又让照明系统的架设成本大幅增加。其二，荧光灯对供配电系统电压波动很敏感，在工作状态中会受到线路电压变化很大影响，如果电压变化达到或超过5%，就会影响荧光灯的工作质量和工作寿命，而且还会使供电线路电能损耗大幅提高。根据大量的数据统计，当电源电压变化量达到5%时，荧光灯的平均工作寿命会减少0.06。对此，可以在建筑电气照明系统中使用自动调压性节能灯具，在达到节能的效果的同时，最大化灯具的工作寿命。
3建筑电气照明系统节能优化设计方案
3.1对于建筑供配电系统的节能优化设计
在建筑电气照明系统节能优化设计中，对于建筑供配电系统的节能优化设计是一个重要的方面。在设计建筑电气照明系统的供配电系统时，需要结合相关用电设备的距离和实际用电情况，在保证系统能够安全稳定运行的同时，优化供配电系统的电路结构，方便使用与操作。变压器是供配电系统的重要组成部分，在设计供配电系统时，首先需要根据当地电力负荷季节性和时间性特点，合理选择变压器的规格和数量。对于建筑供配电系统的节能优化设计，主要是减少线路的传输损耗，这可以从四个方面来解决。其一，统计建筑电气照明系统和空调风机系统对于电能的使用情况，合理调整供配电系统的季节性负荷情况，提高供电线路利用的有效性；其二，根据供配电系统的实际情况，适当增加供电线路的截面积，在维持系统的热可靠性良好和载流量足够的情况下，使用较粗的电线；其三，在实际铺设线路时，最好让供配电系统线路保持直线，在最大程度上减少供电距离，进而减少线路损耗；其四，在选择通电导线时，在经济成本允许下，选择使用材料电导较小的导线，减少线路电阻。
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3.2充分利用照明场所中的自然光源
自然光是照明场所中取之不尽、用之不竭的免费资源，在建筑照明系统节能方案设计实施过程中，应当结合场所实际情况充分加以利用，并结合土建、结构等工程师制订建筑物完善合理的采光方案，将建筑物自然采光和照明系统有机结合起来，充分利用建筑物中的自然光免费资源，并根据自然光的照度变化，实现分组、分片智能自动照明控制系统方案。在照明系统节能方案设计时，应适当增加照明控制开关点，每个开关所控制的灯具数量尽量不要太多，以提高照明系统维护管理和控制操作的灵活性和节能性。
3.3选择节能的灯具
根据灯具的类型还有所安置的地点来进行选择，选择最优的灯具可以节约电量以及成本。灯具一般根据其空间的分布分为直接式、半直接式、全漫射式、间接式以及半间接式这五种。对于在办公区间对于能够安装还能够更换的地方一般采取直接式的灯具。而对于有办公的处有吊顶的要选取光效较高的灯具。同样，对于室内的空间也是有要求的，我们对于面积大但是高度不够的要使用宽配光的灯具，然而对于房间的面积小但是屋顶高的室内，要选取窄配光的灯具来进行调节。在灯具的选中有几种备选方案可以在一定的程度上进行节能，包括在光需求强度较高的地方我们可以采取用节约但是不耗能的荧光灯进行工作，还有就是要在对光的颜色没有具体要求的情况下尽量使用可用的时间长并且利用率高的灯这种常用的灯是高压钠灯，另外要注意减少对于主要是降低单位面积耗电量，而不是通过减少对光的使用来完成的
3.4先进技术的引进
随着经济的快速发展我们国家的科技也随着快速的进步，同样在建筑电气照明系统的节能设计中引进先进的科学技术无疑是最简便最能够起到效果的措施。一般包括两个方面，一方面是通过运用数字的方式进行远程的控制，这种方式就是通过数字化的处理方式对照明的亮度进行调节的方式。主要是要建立一个平台要可以对于一些信号做出相应的处理，能够调节亮度以及光的颜色等方面，才可以开展后续的工作，要不这些信息在计算机上辨识出来才能够进行处理。另一方面是通过利用电流导通技术的方式来最终达到节能的效果。对于二极管能够调节光的亮度的方式是在调节正向电流的方式来进行的。通过阻碍线路的内部所经过的电流的量控制光的亮度，这样达到的效果。后劲实验发现，仅仅通过这一方面的方式进行调节无法真正起到作用，所以必须要配合其他的方式进行调控，我们对于这方面的研究需要继续加强，已达到想要的效果。
3.5改善建筑照明系统控制方式
通过对建筑照明系统控制方式的节能优化改进，根据使用场所不同功能特点和技术要求有区别进行对待，尽可能做到使用方便，且又为节电创造良好条件。采用格栅荧光灯与空调通风系统向配合时，应优选选用溴化锂制冷直燃机，这样可以用大容量集中式空调机组，可以有效防止大容量冷冻机组频繁起动对荧光灯运行带来影响，防止荧光灯发生光通减少和频闪等问题。应结合照明系统灯具布置等因素，多采用光控、时控、感应等控制系统相互搭配，适时开断照明灯具。GB50034-2013《建筑照明设计标准》中明确列出多条有关照明系统优化节能控制的技术条文，如第7.4.5条中指出，每个照明开关控制光源数不宜太多；第7.4.6条中指出，当房间或照明场所内装设有两列或多列照明灯具时，宜采取分组控制方式；第8.3.7条中指出，在有天然采光条件的照明场所，宜在近窗和远窗部位分别设置开关。智能化照明是照明控制系统节能优化设计重点，采用智能技术与照明有机结合起来，可以在大幅度提高照明系统照明质量的基础上，使照明系统照明时间更加准确，有效提高电能综合利用效率。
总结
建筑电气照明系统设计过程中，充分考虑优化照明系统方案、选择高效节能灯具、设计智能照明控制系统等进行节能优化设计。按照绿色建筑节能标准进行照明系统节能优化设计，为用户提供一个健康、舒适、安全照明环境，有效提高用户生活休闲质量水平。最低限度地降低照明系统对环境的影响，进而构筑生态环保、可持续稳定的绿色建筑。
参考文献
[1]张法勇.浅析建筑电气照明系统节能优化设计技术[J].中国房地产业，2013（1）.
[2]王云娜.关于建筑电气照明系统的节能设计浅析[J].黑龙江科学，2013，4（8）.
[3]李健，王中铮.关于建筑电气照明系统的的节能设计浅析[J].科技致富向导，2013，15（8）.
论文作者:刘磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/10
标签：系统论文; 节能论文; 建筑电气论文; 灯具论文; 建筑论文; 供配电论文; 优化设计论文; 《建筑学研究前沿》2019年5期论文;