張 謙

山西四建集團有限公司（030006）

當(dāng)今社會，雖然經(jīng)濟不斷發(fā)展，科技日益進步，但是也伴隨著各種能源短缺、環(huán)境污染等問題，其中能源浪費尤其值得關(guān)注，因為其已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了我國的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)當(dāng)前資料的統(tǒng)計顯示，我國民用建筑電氣照明系統(tǒng)的能源消耗是發(fā)達國家的4倍，其綜合耗能也達到了社會能源消耗的總量的1/3。因此，關(guān)于民用建筑電氣照明系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)探索是大勢所趨、民心所向。

1 民用建筑電氣照明系統(tǒng)的設(shè)計原則

1.1 適用性

為了滿足消費者的要求，民用建筑電氣照明系統(tǒng)要有良好的適用性。在符合用電設(shè)施負(fù)荷容量的基礎(chǔ)上，根據(jù)消費者需求，要優(yōu)化供配電方法，有效促進電能的合理配置。與此同時，也要做到在節(jié)能的同時保證照明系統(tǒng)的整體運行。從設(shè)計模式來看，民用建筑電氣照明系統(tǒng)既要保證照明的明暗交替、顏色切換，又要盡可能多地滿足消費者的需求。

1.2 經(jīng)濟性

在實現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展的背景下，當(dāng)前的民用建筑電氣照明系統(tǒng)應(yīng)該經(jīng)濟實惠，因為這樣才能保證節(jié)約資源，降低能耗，構(gòu)建節(jié)約型社會。發(fā)展民用建筑電氣照明系統(tǒng)，不能僅僅考慮節(jié)約能源而忽略投資成本問題，否則就會得不償失。應(yīng)當(dāng)選擇合適的節(jié)能材料，用最少的投資獲得最大的利潤。另外，在節(jié)能技術(shù)探索過程中，由于節(jié)能設(shè)計增加的額外費用，可以通過后期的降耗來收回成本[1]。

1.3 節(jié)能性

在節(jié)能技術(shù)探索過程中，先找出哪些能量消耗是與民用建筑電氣照明系統(tǒng)無關(guān)，然后在此基礎(chǔ)上改進技術(shù)。可以采用先進的調(diào)光技術(shù)降低能耗，在滿足消費者需求、經(jīng)濟實用的基礎(chǔ)上實現(xiàn)可持續(xù)全面發(fā)展。

1.4 先進性

要確保民用建筑電氣照明系統(tǒng)的技術(shù)先進性,可以通過提高技術(shù)，購買先進的設(shè)備，來提高資源的利用效率，最終實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。在保證民用建筑電氣照明系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，不斷更新設(shè)備，在保證技術(shù)的同時減少電能的損耗。

1.5 關(guān)鍵性

民用建筑電氣照明系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，有其自身需要遵循的標(biāo)準(zhǔn)以及原則，根據(jù)民用建筑的結(jié)構(gòu)、特點、功能以及消費者需求，盡可能避免無意義的能耗。其中最關(guān)鍵的步驟就是找出關(guān)鍵環(huán)節(jié)，只要關(guān)鍵環(huán)節(jié)做好了，做其他環(huán)節(jié)也就相對容易些。

2 民用建筑電氣照明系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)

2.1 動力系統(tǒng)的節(jié)能

2.1.1 優(yōu)先選擇節(jié)能電動機

在科技迅猛發(fā)展的今天，節(jié)能型電動機逐漸替代非節(jié)能型電動機。與非節(jié)能型電動機相比較，節(jié)能型電動機能夠有效降低電動機本身的消耗。試驗研究證明，使用節(jié)能型電動機能夠使得輸出功率大幅提升，增加資源的利用率[2]。

2.1.2 選擇合適的電動機功率

電動機的效率一般都大于0.8。如果能夠選擇合適的電動機功率，電動機發(fā)電和負(fù)載拖動的效率就會大大提升，因此要求電動機盡量保持滿載運行，而不是空載或者輕載運行，因為在低載或者空載的狀態(tài)下運行同樣會消耗一樣的能耗，這樣就造成了資源的浪費。綜上所述，應(yīng)該根據(jù)承載運行的量來選擇適當(dāng)?shù)碾妱訖C功率。

2.1.3 選擇合理的啟動模式

由于民用建筑電氣照明系統(tǒng)在使用過程中，部分設(shè)備的啟動比較頻繁，因此就需要結(jié)合具體的情況，選擇合適的啟動模式，促使資源的有效利用。目前經(jīng)常使用的模式是直接啟動，這種啟動模式的問題就是每次啟動都需要達到8倍左右的額定電流，會造成電力資源的極大浪費。所以，對于小容量的電機可以直接啟動，對于大容量的電機則需要降壓處理后再啟動，這樣做就使啟動電流得到了有效降低，從而實現(xiàn)了節(jié)能效果。

2.1.4 選擇合適的控制系統(tǒng)

如今對民用建筑電氣照明系統(tǒng)的控制已經(jīng)實現(xiàn)了自動化，設(shè)備的啟動和運行都可以使用固定程序來操作，因此為了實現(xiàn)節(jié)能就可以利用編程控制器來控制。同時，為了達到更好的節(jié)能效果，設(shè)備啟動和運行還需要控制系統(tǒng)的負(fù)載量，而對于其余的動力系統(tǒng)則需要對風(fēng)管上的執(zhí)行器來進行調(diào)節(jié)。

2.2 照明系統(tǒng)的節(jié)能

2.2.1 選擇合適的燈具

實現(xiàn)對民用建筑電氣照明系統(tǒng)的節(jié)能效果，設(shè)計人員需要考慮的到就是節(jié)能環(huán)保，如何選擇燈具、選什么燈具可以達到節(jié)能的要求，降低電能的使用效率，實現(xiàn)節(jié)能效果。如果選擇的燈具不合適就會造成資源的浪費。根據(jù)國家對室內(nèi)燈具作出的明確規(guī)定，燈具效率應(yīng)該控制在50%~70%。研究表明，如果使用帶保護罩的燈具消耗的功率會大于不帶燈罩的燈具?；诖?，若沒有其他方面的特殊要求，最簡便的方法就是把帶保護罩的燈具換成直接型燈具。但還應(yīng)結(jié)合具體的使用場景，應(yīng)用具有較高通光保持量的燈具，以此提升光利用系數(shù)，節(jié)約能源[3]。

2.2.2 照明設(shè)計科學(xué)合理

要按照實際情況，照明設(shè)計應(yīng)科學(xué)合理，尤其是在照度標(biāo)準(zhǔn)值的選取上，需要將工作面的分布情況充分考慮進去。首先，要對照度標(biāo)準(zhǔn)的等級進行科學(xué)地分析，根據(jù)視覺特點，來選擇適合的照明方式。其次，設(shè)計人員還可以根據(jù)建筑實際結(jié)構(gòu)盡量使用自然光，在室內(nèi)裝修的時候以白色為主，這樣陽光照射到墻上就可以提高光能的利用率。

2.2.3 優(yōu)化照明控制

為了使民用建筑電氣照明系統(tǒng)節(jié)能，還需要優(yōu)化照明控制。在選擇手動或者自動時，需要充分考慮如何把自然光充分利用起來，還要合理確定電氣照明范圍。要結(jié)合實際情況，對燈光分區(qū)控制，并且適當(dāng)增加照明開關(guān)。如果有較大的開窗面積，在白天就盡量使用自然光，也可以選擇采光窗的方式。對于室外的路燈等，則可以利用自然光的強弱來加以控制。

2.2.4 維護日常照明

民用建筑電氣照明設(shè)備在使用的過程中會出現(xiàn)不同程度的損耗。如大量的灰塵會降低照明的亮度，浪費大量的電力資源，因此需要經(jīng)常對其進行清潔與保養(yǎng)。

2.3 供配電系統(tǒng)的節(jié)能

2.3.1 合理布置電源點，減少線路損耗

電能在導(dǎo)線傳遞過程中會有大量的損耗，損耗以熱的形式散發(fā)在空氣中。民用建筑由于使用的是低配線路，電線間的距離較短，其線路的電阻要比電抗大得多，因此可以對電抗忽略不計。通常在計算過程中，把線路損耗認(rèn)為是有功率損耗。對于某種特定的配電線路，想要減少在線路上的能源消耗，要簡短線路，減少電源和燈具之間的距離，盡量讓線路走直線，減少迂回[4]。

2.3.2 選擇合適的變壓器，減少能量的損耗

變壓器是電氣照明系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其自身的損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了線路的損耗，因此，可以選擇合適的變壓器來降低電能的損耗。當(dāng)下較普遍的變壓器還存在著諸多問題，如對于高耗能的變壓器使用量還比較大，而變壓器未達到經(jīng)濟運行的標(biāo)準(zhǔn)，也會降低變壓器的損耗。變壓器的損耗主要來自電線的鐵損和銅損，因此，為了降低對變壓器的損耗，應(yīng)該選用優(yōu)質(zhì)的材料，運用先進工藝制造技術(shù)生產(chǎn)出低能耗、高效率的變壓器，從而大幅度降低鐵損耗和銅損耗。變壓器還受負(fù)荷的大小、接線的方式以及變壓器數(shù)量等因素的影響，在確定變壓器容量時應(yīng)盡可能使變壓器實際負(fù)荷水平接近設(shè)計負(fù)荷水平。還要考慮經(jīng)濟成本運行，即用最小損耗的運行方式來確定其容量，或者在相同負(fù)載的情況下優(yōu)先選擇最小損耗方式。

2.3.3 合理進行無功補償

有功功率是滿足建筑物功能必須的條件，是不可更改的，因此要想提高損耗電氣照明系統(tǒng)的效率就需要控制無功補償，因為無功補償不能及時消除，就會在線路傳遞過程中占用有功功率從而增加了電能的損耗。

3 結(jié)語

在民用建筑電氣照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計上要把握設(shè)計的原則，在動力系統(tǒng)方面選擇節(jié)能電動機、合適的電動機功率以及合理的啟動模式；在照明系統(tǒng)方面，選擇合適的控制系統(tǒng)、燈具以及合理的照明設(shè)計；在配供電系統(tǒng)方面，通過合理布置電源點降低能源消耗，選擇合適的變壓器以及合理進行無功補償。通過這些節(jié)能技術(shù)的探索來達到節(jié)約資源，提高資源利用率的目的。