建筑理论与设计 ｄ口团豳 建筑电气照明的节能设计 摘要：世界上很多国家都存在能源短缺的现象。对中国来说，能源短缺现象已不鲜见。因为我国在照明设备及照明供电系统中， 普遍存在能源浪费的现象。所以电气设计工作人员针对能源利用中存在的一系列问题，必须增强设计作品中的节能环保功能。本文 在全面了解电气照明系统中电能浪费问题的基础上，结合照明设计要考虑的节能因素，提出了节能设计的主要措施，希望能够引起 相关方面对建筑电气照明的节能设计高度重视，希望能够对建筑电气照明的节能设计实践提供借鉴指导作用。 关键词：建筑电气 照明节能 一、引言 中国是一个能源消耗量非常大的国家。电能是维持我们生产生活能够顺 利进行最主要的能源之一。在我同较大型建筑领域中，电能消耗量是很大的。 大型建筑用于照明部分所消耗的电量大约控制在１５％ ２５％左右。事实上，照 明系统运行的多个环节都离不开电能，也会消耗很多电能。也就是说，照明本 身并不能把照明体系所有的电能都消耗掉，这种现象我们有时候会把它称为 电能逸损。在建筑能耗中所占比例不小的是照明能耗。电气没计工作人员面 对建筑照明体系中存在的过度消耗电能的情况，必须提高设计的标准及要 求。电气设计工作人员可以通过在建筑照明电气设计中不断增加节能环保的 功能，达到在建筑照明体系中节约电能的目的。 二、照明设计要考虑节能因素 １、合理选择导线截面和材料（如表ｌ所示） 一般来说，虽然动力载荷在电力符合计算中引起了较大重视，但是电力 载荷在照明载荷中往往被忽视。事实上，为了方便电气设计工作人员选购合 适的导线，在照明线路设计的过程中，一定要准确地计算出照明载荷。如果导 线截面大小适中，就不会发生浪费材料的情况。有时候会发生照明线路受损 及导线漏电的主要原因是截面太小，负荷太大。现代照明线路会有电能损失 以至于影响正常使用的原因有很多。这些原因包括：照明线路采用不容易查 找及更换的暗敷、线路在实际使用中损耗大及线路电阻比较大等等。为了有 效防止破损的导线漏电，我们在选择导线截面的时候还要刚度比较高的导线 保护套管。因为阻燃性ＰＶＣ管刚度较高，所以它是一个很不错的选择。电气设 计工作人员在选择导线截面的时候一定要注意其准确性。 表１截面 ２、设计多地控制和多回路控制线路 从目前看来，越来越多的电气设计工作人员讲究灯光艺术效果，多灯组 合被广泛应用在报告厅、会场及私人住宅的会客厅中。例如：“星星点灯”式的 组合有时候会被广泛应用面积较大的区域之中。电气设计工作人员为了让线 路设计及操作更加简便，通常采用的是单路控制多展灯。只要使用者一打开 开关，在这条线路上的所有灯都亮了。某些会场出现电能浪费现象的主要原 因是其线路设计存在着很大的问题。这个问题是电气设计工作人员在设计的 时候没有采用多回路分开控制的方式。比如：在一些较大的会场上，开会的人 数很少，甚至在主席台上也只有极少数人，但是整个会场却出现了一片灯火 通明的景象。 多地控制线路应用最为广泛的领域有很多，这些领域包括楼梯口、门厅 及过道等等。为了更好的避免浪费电能，不管人走到哪里，随时可以控制灯的 开关。电气设计１＝作人员通过采用二支路分开，能够很好地确保照明支路正 常工作的可靠性。为节省电能、维持线路正常运行，一定要避免发生漏电现 象。只要电气设计工作人员把带有保护作用的高分断力空气开关安装在照明 支路上，就能够有效控制发生漏电情况。 三、节能设计的主要措施 １、节能设计原则 （１）、尽量减少能源损失 因为每个建筑物都有其特定的用途，所以每个建筑物对照明的需求也是 不一样的。我们最好能够满足建筑物正常的用电需求，否则过度强调节省电 能也未必就是正确的。电气设计工作人员在设计照明系统的时候既要考虑到 客户的需求，又要确保整个照明系统的安全性。一方面要确保照明质量及视觉 要求，另一方面大大降低在照明系统里面的光能损失，不断提高照明利用率。 （２）、充分考虑经济效益 电气设计工作人员在进行节能设计的过程中，切记不能一味追求节能。 应该最大限度地平衡投资和收益之间的关系，力求能够产生最大的经济效 益。电气设计工作人员在进行节能设计的时候，应该反复对比多种设计方案 所产生的经济效益。一般来说，只要照明效果基本相同，我们就可以通过运用 适当方法挑选出最好的设计方案。这些选好的设计方案往往能够产生最大的 经济效益。挑选设计方案有很多较好的方法，这些方法是全面分析与比较年 维护费、年照明费及年电费等等。 ２、节能设计措施 （１）、选择合理的光源 照明节能首先要考虑的因素就是高效光源，我们必须加强推广高效光 源。我们应该根据不同的场所选择合适的电光源。我们发现了两种比较不错 的高效光源可以被推广使用。这两种高效光源分别是荧光灯和高强度气体放 电灯。荧光灯本身具有很多优点，这些优点包括：很长的寿命、高效光及显色 性好等等。高强度气体 放电灯（如图１所示）的 优点也不少，它的优点 包括：消耗电能少、发 光效率较高、寿命较 源 长、不锈蚀及透雾能力 强等等。 图１高强度气体放电灯 （２）、选择合理的灯具 为真正体现光源的实用价值，我们必须把光源合理设置在各种各样的灯 具之中。如果电气设计工作人员选择到了适宜的灯具，不仅能够大大降低单 位面积的用电量，而且减少运行及投资的成本。反之，如果电气设计工作人员 选择的灯具具有很大缺陷，那么电能损失量会一直控制在３０％～４０％之间。电 气设计工作人员在进行照明设计的时候，必须采用科学的设计方式。科学的 设计方式必须在全面分析不同房间的高度及面积的基础上，经过精确计算之 后选择合适的照明灯具，这些灯具可以采用中窄或宽的光束。科学的设计方 式必须准确求得灯具利用系数，我们可以通过参考地面、天花板及墙面的反 射系数来达到这一目的。一般来说，电气设计工作人员采用的灯具效率不能 低于７０％。为了能够改善视觉条件，电气设计工作人员通常会采用非对称光 分布灯具。这些非对称性光分布灯具能够改善视觉条件的主要原因是它能够 大大减弱工作区反射的眩光。 （３）、选择舍理的照明装置配件 电气设计工作人员为什么会选择电子镇流器？因为与传统的电感型镇流 器相比电子镇流器有着更多的优点。这些优点包括：较高的可靠性、优良的品 质、较高的效率及较低的能耗等等。但是，电气设计．＿ｌ＝＝＝作人员采用电子镇流器 可能会危害配电系统，产生危害现象的主要原因是电子镇流器在使用的时候 会大大增加电网之中高次谐波的含量。电气设计ｌＴ作人员必须采用有效的措 施来防范高次谐波。这些措施包括：选择的产品要完全符合国家电磁兼容的 标准；采用的电力滤波器要符合要求，这些电力滤波器可以是有源或者无源 的；可以增加导体的截面等等。 四、结论 总而言之，我们在日常生产生活中必须增强节能意识。虽然我国在大型 建筑领域中与环保节能相关的工作还处于起步阶段，但是已（下转第３５页） 。３３’ 建筑理论与设计 ５节能设计——以耗能少，原生态 “生态”理念并非简单的绿化、水面等环境。新图书馆为确保主阅读空间充 足的自然采光、通风，设计中设有两个通高的共享中庭，在中庭顶部设置风口， 将室内不新鲜的空气抽出，引进新鲜的空气；设计中通过绿化共享庭院和二层、 口弱四豳 在你见到她的第一眼，就会被她的美貌所惊叹，被她的气质所折服。建筑作为 一种造型艺术，它不是简单的钢筋、水泥的堆砌，它更是一种空间的存在，一 上海政法学院新图书馆从空间设计、节奏起伏、细节处理、节点把控、材 种细节的推敲，一种情感的交织。 质运用、色感对比及景观生态等方面人手，力求每个细节都完美性，给人以深 刻的感染力；同时，图书馆作为信息的容器、交流的空间、知识的摇篮，将日复 一三层屋面观景露台形成了图书馆内部的立体生态体系，首层平面的伸展与周边 环境的大片水面和草坪相融合，使图书馆的内部环境与外部环境相互融合，创 造出一个宜人的阅读环境；采用保温隔热性能好的外墙体，避免冷热桥的出现， 门窗是建筑围护中的热保护的薄弱环节，采用断热铝合金低辐射中空玻璃，利 用玻璃的遮阳，调节直射光进入建筑内的热负荷和减少视觉的不舒适感。 空调系统采用地源热泵中央空调系统，减少能耗。 日，年复一年，伴随着一代又一代莘莘学子的成长，见证着上海政法学院的 不断发展壮大 参考文献： ［１】《上海市城市规划条例》上海市城市规划管理技术规定》（２００３年ｌＯＰ］１８日 上海市人民政府令第１２号发布） ６结语 歌德说“音乐是流动的建筑，建筑是凝固的音乐”。总会有那么一些建筑 【２】《现代图书馆设计》鲍家声 （上接第２５页） （１）控制商品混泥土无效强度富余。确保商品混泥土强度 能起了至关重要的作用，必须谨慎选择。目前，我国市场上出售的减水剂种类 多种多样，根据组成成分来分主要有四类：萘类、木磺类、聚羧酸类以及水溶 性树脂类。但是，从经济优化的角度来说，不论是哪种类型的减水剂，都需要 用以下指枋 价率比来对其进行评价选择。定义价率ｅ为最佳减水掺量Ｋ 与折合单位质量减水剂进价Ｐ之积／减水率Ｂ。比如当减水掺量Ｋ为１％，折合 是企业进行生产的根本前提，决不能以牺牲质量来获得企业效益。混凝土强 度富余包括有效及无效强度富余两种，基于经济指标对商品混凝土配合比进 行优化设计，必须重视对混凝土无效强度的控制，避免不必要的水泥浪费。目 前，我国对商品混泥土工程施工质量的监督主要集中在强度的低值检测上， 强度越高，越符合检测标准，这就使得生产企业对混泥土强度过分贪高，而对 的Ｐ为４元／ｋｇ，对应减水率为１０％，则ｅ＝０．４。显然，价率ｅ越小，对应的生产成本 商品混凝土强度中无效强度富余部分却缺乏认识，乃至忽视了对其控制，给 越小，经济性越好。选择时，需要对各种减水剂的价率值进行检测计算，选择 资源以及经济造成了极大地浪费。为了节约成本，我们必须尽可能地杜绝这 最小的作为生产配方。值得注意的是，针对不同品质的水泥，因其组成成分的 种不必要的浪费。 （２）原材料的性价比选择进行控制。原材料主要包括水泥、砂石、减水剂、 含量，与减水剂作用后产生的效果也会有所差异，因此，在进行配合比优化设 计过程中，必须对其进行多次搅拌试验，以此来获得最佳的掺量值。 ４）对于其他掺合料及外加剂如粉煤灰、沸石粉、硅灰、粒化高炉矿渣粉等 的经济选则与以上原材料的选择基本相同。 总之，优化设计时必须从商品混凝土无效强度富余和使用材料的单位成 掺合料及外加剂等。 １）对水泥的选择，水泥是商品混凝土基本材料中价格最高的材料，在保 证商品混泥土强度及工作性的前提下，尽可能减小水泥用量，不仅有助于降 家的不同而表现的千差万别，因此，选择水泥时应该根据实际需要，选择符合 低生产成本，还有利于提高商品混凝土的抗裂性。我国水泥的质量因生产厂 本两方面作出控制，双管齐下，确保其经济性最好。 现行国家标准的品种。实施的具体操作为：选择前，必须先对所需型号的各生 产水泥厂家进行必要的品质试验，对其强度富余系数作出相应的评估，经过 仔细分析后，选择最佳的水泥品牌及型号（亦即选择强度富余系数大的水泥 品牌）。极少数情况下，工程对水泥强度等级要求不高，各种强度等级的水泥 均可采用，此时，需分别对不同等级强度的水泥进行商品混凝土配合比优化 设汁计算。选择好符合质量要求的水泥（品牌及型号）后，需对水泥的价格进 行分析计算，优选出价格最低的生产商。具体做法是：分别统计出各水泥生产 商提供的单位立方米水泥的最低出售价Ａ，单位立方米水泥每公里的运送价 ３结语 商品混凝土配合比的优化设计直接关系到企业的兴衰，企业单位必须引 起高度重视。在保证所选混凝土原材料性能符合要求的前提下，生产单位应 根据混凝土的抗压强度、耐久性以及经济可行性等要求，对混凝土的配合比 进行优化设计，再对优化后的混凝土配比进行仔细分析，综合评价，得出最佳 的生产配合比。该配合比必须既满足施工的需要，又满足抗压强度高、生产成 本小的要求。从经济指标的角度来优化混凝土不仅能够找到正确的优化方 向，还能在原材料单价发生较大波动时对商品混凝土的配合比作出及时有效 格Ｂ以及各水泥生产商到商品混凝土拌和站的距离Ｓ，从而计算出每个生产厂 家单位立方米水泥的购置成本价Ｐ；Ｐ＝Ａ＋Ｂ・Ｓ。选ＮＰ值最小的相应水泥生产 商作为该型号水泥的供鹿商。若是遇到同一品牌的水泥，其Ｐ值相差很小情 况，应该选则强度富余系数相对较大的品牌生产商。有些混凝土搅拌站，地理 位置较为优越，距散装水泥生产商较近，对于这种特殊情况，考虑到散装水泥 不论在出厂价格还是运输成本上，都较包装水泥要低，因此应该选用散装水 泥。 地调整，使生产成本始终被控制在较低的水平。 参考文献 ｆ１１陈斌，李富强，刘国华等混凝土配合比的非线・１４－－多目标优化算法研究 【７＿浙江大学学报：工学版，２００５（１）：１６—１９ ［２】王宝民，涂妮 国内外混凝土配合比设计方法研究进展【『１ｌ商品混凝土， ２Ｏ１Ｏ． 【３１杜应吉，彭英慧混凝土．２００８ 价值工程在混凝土配合比设计方案选择中的运用ＵＩ＿ ２）对于砂石的选择，和水泥的选择一样，先是通过对砂石的各项特征（颗 粒级配、压碎值、含泥量等）进行抽样检测，确保砂石的质量，优选出合格的砂 石料生产厂作为供应商。然后计算出各砂石生产厂商的最低购置价Ｐ，选择其 作为砂石的供应商。 ３）对于减水剂的选择。减水剂的加入对于提高商品混凝土的抗渗耐久性 ｆ４１韩小华 基于工作性的混凝土配合比设计方法研究【Ｄ］ 北京：清华大 学，２０１０ ［５］张杰，王东妹，董云阴工学院学报，２００９ 耐久性混凝土的组分优化及配合比设计研究 淮 （上接第３３页）经引起了社会各界极大关注，最近相继出台的这方面法律法 规能够充分说明环保节能工作具有重大实践意义。本文在全面分析了电气照 ［２］－ｈ海德试论建筑电气节能设计卟商品与质量建筑与发展，２０１（） ［３］魏颖关于＿Ｔ－民建筑电气照明节能的探讨【Ｉ】．中国新技术新产品，２０１１ ［４】龚健．建筑电气照明节能的探讨Ｕ１ｌ科技创新导报，２０１２ ［５］朱文会，马军花，朱文发浅谈建筑电气设计中的节￣ｇ：８－法Ｕ Ｊ＿科技创新导 报．２００８ 明系统中电能浪费问题的基础上，充分结合照明设计要考虑的节能因素，提 出了节能设计的主要措施，希望能够引起相关方面对建筑电气照明节能设计 的高度重视，希望能够对建筑电气照明的节能设计的实践提供指导作用。 参考文献： 【１１高晋峰．论民用建筑工程照明设计中的节能叫智能建筑电气技术，２０１０ ［６］腾小芳．浅谈建筑照明的节能措施ＵＩ＿工业科技，２００８． 作者简介： 赖柏翔，男，工程师，（１９７９，０６一）从事建筑电气设计与研究工作。 ‘３５。