工 程 技 术
1 照明系统节能设计
在建筑设计中照明节能是一项重点需要解决的问题。如何做到既满足照度标准要求,又达到节约能源的目的,是我们在进行照明设计时必须认真考虑的问题。
在建筑照明设计标准中规定了照明节能设计的评价标准,这个标准是以照明功率密度值(LPD)计算的。它是规定一个房间或场所的照明功率密度最大允许值,降低实际LPD值可从光源、照明灯具及其附属装置、照明控制等方面按节能要求作出选择。
1 . 1 照明光源的选择
光源是能量转换成光的器件,是实施照明节能的核心。对设计者来说,为控制实现限值LPD,必须选用高效节能光源。常用的光源有白炽灯、荧光灯、卤钨灯、高压汞灯、钠灯、金属卤化物灯、LED灯等等。具体使用应根据工作位置、场所、照度要求、寿命等选择合适的光源类型,同时还应考虑以下几个要素:光效、色温、显色指数和价格。
光源的选择一般遵循以下原则:
(1)室内外照明,在照度相同的条件下可采用紧凑型荧光灯取代白炽灯,以节约电能。在要求瞬时启动和连续调光的场所、对防止电磁波干扰要求严格的场所、开关灯频繁的场所等可采用白炽灯,但尽量减少白炽灯的使用量；
(2)选用细管径直管荧光灯(即T5及T8
灯管)代替传统的T12灯管,因为T8、T5比T12光效高而且节能,特别是降低了荧光粉的用量,延长了寿命,符合环保要求。
(3)室内空间高度高于5m且对显色性有一定要求的,对照明质量与照度水平及光效有较高的要求的,宜采用金属卤化物灯。
(4)陶瓷金属卤化物灯比石英金属卤化物灯的显色性更好、寿命更长、光效更高。陶瓷金属卤化物灯是用于商业场所的重点
照明。
(5)高压钠灯光效高,显色性较差,适用于对显色性无要求的场所。
(6)在用于景观照明、标识与指示性照明及辅助照明时宜采用LED光源。
1 . 2 照明灯具及其附属装置的选择灯具的主要功能是将光源所发出的光通量进行再分配,选择灯具时应优先选用直射光通量比例高,控光性能合理的高效灯具。如:蝙蝠翼式配光灯具、块板式高效
灯具、高纯阳极氧化铝反射器等。在实际的应用中,还应注意灯具的配光曲线,这是我们进行照明设计时的依据之一,以便对确切的照度值做到心中有数,采用合理的灯具配光可提高光的利用率,达到节能的效果。
附属装置的选择主要是针对镇流器。
从荧光灯到HID的高压钠灯、金属卤化物灯,均需采用镇流器。照明设计时按下列原则选择镇流器:(l)自镇流荧光灯应配用电子镇流器；(2)直管流荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器,(3)高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能型电感镇流器；在电压偏差较大的场所,宜配用恒功率镇流器；功率较小者可配用电子镇流器；(4)采用的镇流器应符合该产品的国家能效标准。
1 . 3 照明控制
在照明设计中,照明的控制方式对于照明节能同样起到了重要的作用。现有的照明控制方式很多,例如:单灯控制、多灯控制、双控开关控制、楼宇自控系统控制、智能控制(总线控制)、其他控制方式(采用探测器控制)等。在这众多的控制方式中,如何在照明设计中做到切合实际,是每位设计人员应十分注意的问题。既要做到方便,又要达到节能。照明控制方式的选择应遵循以下原则:(1)对于大型公用建筑,如:
剧场、体育馆、会议室、公园采用智能照明控制系统。能有效地统一管理,节能效果明显。(2)对于一般的小型建筑,在设计时应注意:每个照明开关所控灯的数量不要过多；
公共走道、楼梯灯(应急灯除外),采用声光控节电开关；室外照明控制最好用光电控制器替代照明开关；房间有多列灯时宜分组控制,所控灯列与侧窗平行。
　　
2 供配电系统的节能设计
电源和供配电系统节能事关重大。有数据表明:推广新型变压器节能设计,其空载、短路损耗分别降低8%和24%。电气工程师在供配电系统设计时,应在变电所的位置确定、变压器的选择、减少线路损耗和提高供配电系统的功率因数几个方面采取针对性的节能措施。
2 . 1 供配电系统
根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠,操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径,减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行,减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。

2 . 2 提高供配电系统的功率因数提高功率因数可以减少线路无功功率的损耗,从而达到节能目的。在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等都具有电感性,会产生滞后的无功电流,它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端,无形中又增加了线路的功率损耗。我们可以通过以下方式减少系统的功率损耗:
(1)减少用电设备无功损耗,提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备,如同步电动机等；电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备,如配有电容补偿的荧光灯等。
(2)用静电电容器进行无功补偿,电容器可产生超前无功电流用以抵消用电设备的滞后无功电流,从而达到提高功率因数同时又减少整体无功电流的效果。在具体工程设计中有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式,可根据具体情况具体分析。
　　
3 新技术和新产品的应用
随着技术的发展,建筑电气专业也涌现出一些新技术和新产品,例如:新型节能高低压电气产品和新的智能化的节能控制技术。作为电气设计人员,在选用节能的新设备上,应具体了解其原理、性能、效果,从技术、经济上进行比较后,积极推广和采用这些新技术、新方法和新产品,充分发挥新技术和新产品的节能作用。技术的发展,一些新的光源也逐渐得到广泛应用,例如太阳能光源、LED光源等。LED是21世纪最具发展前景的光源,它效率高、光色纯、能耗低、可靠耐用、应用灵活、寿命长、光线质量高。由于光谱中几乎没有紫外线和红外线,故没有热量也没有辐射,属于典型的“绿色照明光源”。相信将随着技术的进步,成本的降低,必然会得到广泛应用。
4 结语
建筑电气的节能设计潜力很大,广大电气设计人员在设计中应精心考虑,反复比较设计方案,拿出一套符合各种技术指标、满足功能需求、行之有效而又切实可行的节能措施,从而达到真正节约电能的目的。
参考文献

[1] 刘健.一个抑制单相电气设备产生谐波的优质电路[ J ] .装备制造技术,2008(11) .
[2] 高逸峰,张九根.浅析工厂照明的节能设计[J].建筑电气,2007(2).建筑电气设计中的节能措施