摘要：随着改革开放的不断深入，人们的生活水平得到了大幅度提高，其电能的要求量也得到了大幅度提升，这与能源日益匮乏呈现出尖锐的矛盾，使得能源供需矛盾日益加剧。我国作为发展中国家，能源的需求量较大，消耗量也非常大，据有关资源方面统计，建筑能耗在我国一次能源消耗总量中占27%以上，是世界同其他的3倍左右。“节约用电”、“节能减排”已势在必行。如何更加科学合理的节约用电，已成为摆在我们电气设计工作人员面前亟待解决的重要课题。
关键词：建筑电气；照明系统；优化节能设计
据中国电能质量网报道，随着社会的进步、国民经济的发展，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；同时，大量基于计算机系统的控制设备和电子装置等一类敏感负荷的出现又使暂时过电压和瞬态过电压、电压凹陷等一些以前未被人们所重视电能质量问题所造成的经济损失也在不断增加。另外，根据目前国内用电情况的调查，企业、宾馆、办公楼、政府机关的电能管理历来处于无法有效管理的状态，导致电能效率降低、用电安全隐患增加、设备寿命缩短、产品质量不稳定、维护成本节节上升，用电成本居高不下。上述二方面的问题，都给电能的供应带来了很大的威胁，浪费了可贵的能源；另一方面，增加了电力需求侧的用电成本，使其承担了因电能质量问题引起的损失。因此，照明系统节能优化设计，已成为建筑电气节能设计中重要内容，必须在实际设计工作中高度重视。
1.建筑照明系统现存主要问题
收到我国现在技术水平和成本投资的限制，在我国绝大多数的建筑照明系统中大量使用荧光灯、金属卤化物灯等气体放电光源，这些高耗能的灯具就造成了建筑照明体系电能大量浪费的现实问题。主要表现在以下几个方面：
1.1输电设备本身存在问题导致能源浪费。
变压器的实际使用的负载率偏低，剩余容量偏大；变压器的配电能力没有充分的发挥，主要是考虑到公司的满负荷和后续的生产能力的发展；如果选择合适的变压器运行方式，将变压器的自耗和无功消耗大大减少，降低基本容量电费，节电率超过3%；谐波污染严重。使得变压器的额外电磁损耗和线路损耗加大，造成电能浪费。节电空间在2%；电压偏高。使得用电设备和传输线路多消耗电能，同时使用电设备绝缘性能提前下降。节电空间在5%；存在零线电流。主要原因是三相负载不平衡，造成一部分电能浪费。
1.2电压波动造成的灯具寿命减少和电能浪费
供电电压不稳定使得工业输变电网系统负荷大、分布广，用电高峰期和低谷期分布时段非常明显，因此在用电高峰和低谷时段电压波动很大，都会在很大程度上浪费电能，同时会恶化用电品质，不但增加了电耗，也影响到用电设备的使用寿命和用电安全。瞬变电压和浪涌电流也会对电能造成影响，工业企业用电设备数量多、启动频繁、负荷变化大，容易对电网产生冲击，引起瞬变电压和浪涌电流情况严重，严重威胁和影响其它设备的正常运行，导致节能灯具的温升和电表转速加快而浪费电能，系统用电效率下降。
2.建筑电气照明系统节能优化设计原则
2.1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。
2.2考虑系统的实用经济效益
建筑照明系统节能优化设计，并不是简单为了降低系统能耗为节能，不能因为要节能而造成成本投资增加，增加系统运行维护费用，而是要通过方案优化设计，让增加的成本投资，能够在近几年或较短时间内用系统所获的节能效果来进行回收。
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3.建筑电气照明系统节能优化设计技术要点
3.1加强照明系统节能宣传
建筑照明系统节能，要充分发挥政府在建筑照明系统节能降耗工作中的主导作用，即通过行政、经济等技术手段，在全社会范围内全面开展照明节能工作，增强居民的照明节能意识。在新建建筑和既有建筑技术改造工程中，要结合相关技术规范标准，把建筑照明节能工作同绿色建筑其他节能领域相互结合起来，推动建筑照明系统节能工作高效顺利开展。
3.3选择节能设备
白炽灯虽然具有价格便宜，安装便捷的优点而被广泛使用，但是它也有耗电高，发光效率低下的巨大缺点。根据计算，它工作时，94% 的电能转化为其它能量耗散在空气中，是对资源能量的极大浪费。发改委统计显示，一座三峡水电站全年的发电量可以节约下来，如果把我国现在所有使用的白炽灯换成节能灯并使用一年。国家对推广高效光源十分重视，并把它作为 “十一五”中国十大节能重点工程之一。根据不同场所的不同需求，我们推荐三类常用的高效光源：
第一类是高强度气体放电灯，如高压钠灯、金属卤化物灯等。这类光源因为能源利用率高、用电少、使用时间长、不容易被锈蚀等优点，从而在高大厂房、大型的体育场馆、户外广场、马路、户外作业场所等被广泛使用。
第二类是直管荧光灯。直管荧光灯与白炽灯比较，发光率高、使用时间长、光线柔和，照明度高，主要在较低矮的4.5 m以下的室内场所使用，如居民住房楼、学校教室、办公楼等，是一种值得被大众接受的高效光源。
最后一类是紧凑型节能荧光灯。单端荧光灯与普通照明自镇流荧光灯等都是紧凑型节能荧光灯，在家居住宅、酒店旅馆、餐厅等都适合使用，在工业、商业等领域大功率紧凑型节能荧光灯也发挥着它的重要作用。紧凑型节能荧光灯已经成为了世界范围内承认的新型的理想室内光源，是有效代替白炽灯的首选光源之一。
3.4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。GB 50034-2004《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。
结束语
建筑电气照明系统设计过程中，应根据相关技术规范标准，结合工程实际情况，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。另外，在设计过程中，要考虑建筑物全生命周期中的能源高效利用，在节约投资成本、运行维护成本、提高照明质量的基础上，优化设计方案，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。
参看文献：
[1]饶顶，仲大庆，孙欢欢.建筑电气系统中的节能设计研究[J].智能建筑电气技术，2016，（4）：31-33，37.
[2]姜子晨.对现代建筑电气照明系统节能性设计的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2016，（9）.
论文作者:张海滨
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/1
标签：节能论文; 电能论文; 系统论文; 荧光灯论文; 建筑论文; 优化设计论文; 光源论文; 《基层建设》2019年第10期论文;