優化機電設備設計 實現建筑機電節能

摘 要：我國是一個能源消耗大國，伴隨著經濟的發展，能源的消耗呈現擴增的趨勢。其中，尤以機電設備的能源消耗為甚，它在建筑行業領域里占據較大的消耗比重。為了提升建筑機電節能減排功能，降低機電設備的能源消耗，本文對建筑機電設備為研究對象，從當前建筑機電的節能現狀入手，依循機電設備節能的原則，從各空調系統、照明系統、電器系統等方面，對建筑機電設備進行優化設計，采用先進的能源技術加以開發和利用，為建筑機電節能提供指導與參考。

關鍵詞：機電設備；優化；設計；節能；

文章編號：1674-3520（2015）-04-00-01

作為國民經濟發展的能源物質基礎，建筑節能是城市發展的新航標和新方向。伴隨著能源的大量消耗，在全球化的發展態勢下，能源供應與能源需求呈現沖突與矛盾，成為了世界性的難題。在我國規?；l展的建筑領域內，建筑機電設備在節能方面的優化首當其沖，建筑機電設備的節能減排、低碳環保、綠色新理念已破繭而出，成為建筑行業的生力軍，引領建筑行業的發展和趨勢。

一、當前我國建筑機電設備節能狀況及問題分析

高速發展的國民經濟為能源提出了新的需求，環保理念的提出也為能源節約提供了動力，目前能源供給狀況呈現短缺緊張局勢，我國的建筑行業不斷擴大規模和質量不斷攀升的現狀下，建筑機電設備也進入了優化設計、節能減排的階段，它不但能夠提升建筑的整體性能，還可以有效提升建筑的附加值。由于建筑機電設備覆蓋面廣、優化過程復雜，在高負荷、滿承載的狀態下，其消防、空調、電梯等系統都是需要進行節能減排優化設計的。在保證機電設備的功能性、安全可靠性和經濟適用性的前提下，建筑機電設備還必須考慮一些制約因素：我國科研水平的限制、機電節能設計缺乏可操作性、優化設計過程還欠缺科學合理性等。當前，主要分為民用和商用兩種建筑機電設備。在民用建筑機電設備的節能設計上，由于民用建筑使用單相電感性負荷，功率因數低，極易造成電網滯后的無功功率，使機電設備的機器使用效率降低，無法利用機器的有功功率，消耗能源。

二、建筑機電設備的節能減排依循原則及控制。

建筑機電設備是建筑行業的重要節能部分，由于其設計、規劃的影響因素，使機電設備在節能減排方面起到不可忽視的作用。因而，在建筑機電設備節能減排的設計與控制中，要依循以下三個原則：

（一）基礎運行所需的供配電設計。在對建筑機電設備進行優化設計之前，必須首先保證其的基本使用功能和安全可操作性，例如：機電防雷措施的運用；適宜可行的防浪涌技術、防靜電及防火技術；機電線路的保持距離和絕緣強度等，只有在動穩定和熱穩定的合理供配電的前提下，才能從經濟和節能的角度進行優化設計，保證建筑機電設備安全有效運行。

（二）降低無謂的損耗。能源的損耗是建筑施工過程中的常見問題，也是控制重點和難點問題，降低機電設備的能源損耗是滿足建筑的安全使用功能的體現，要注重設備線路的合理選材，以功用為目的進行運行和維護階段的節能，用均衡的負荷提升有功的功率，補償無功功率，獲得最大的能源利用率。

（三）科學合理地調整負荷。對于建筑機電設備的節能優化設計，其安全可靠、經濟適用的目標是遵循的必然準則，在不同的建筑環境下，要計算出科學合理的設計優化系數，調整建筑施工過程中機電設備的合理負荷，以保證機電設備在負荷最低的情況下，達到最大的有效功率。

三、建筑機電設備節能減排的優化設計措施應用

（一）變壓器的節能優化設計。由于變壓器是在機電設備中對電路進行安全有效隔離、匹配阻抗、調節電壓的裝置，主要是利用電磁感應原理對交流電壓進行調節，在綜合考慮變壓器自身功率及負荷的因素，不能對變壓器進行最大功率的容量匹配，而要根據有功功率的損耗進行優化。首先要減少變壓器空載時產生的鐵損和漏磁損耗。在三相電源供電中，采用不同的方式來平衡其負荷。

（二）空調系統的節能優化設計。商用建筑中空調系統占據較大的份額，空調系統的能源消耗也是機電設備中消耗最重的組成，其能源損耗來自于兩個方面：即制冷和制熱源的能耗、空調輔助設施如風機、水泵等的能耗。對空調系統的節能優化設計主要體現在：室內的溫度參數是設計的重要指標，要利用室外的自然風力資源，合理調節室內外的溫度，降低室內外的傳熱溫差；要化自然資源為動力，減少空調系統的動力損耗，動態地控制好空調系統的參數指標，杜絕熱量的不足與過剩，在排風的過程中優化熱量的回收功能。

（三）照明系統的節能優化設計。在建筑機電設備的照明系統中，按使用區域的不同劃分為：公共區域和室內區域以及泛光照明，為了更好地進行建筑機電設備的照明優化功能，需要進行合理優化的照明設計：自然光線是建筑設計中要開發和利用的資源，需要在機電設備使用中加以合理開發與利用；其次，不同區域的照明系統也要根據不同的照明標準進行設計；再次，在不同的區域也要選用不同的燈具，用高效的光源控制裝置進行照明的優化與調節，如：照明采用低壓LED燈具，手機充電采用36V低壓充電器等。

（四）給排水系統的節能優化設計。水資源的合理開發利用具有重大功效，在建筑機電設備中的水資源利用中，主要體現在給排水系統的節能優化方面，由于建筑設備中采用高位、直接和恒壓的給排水裝置，尤其是在興起的高層建筑設計給排水系統中，主要采取以下節能措施：運用新技術推廣和普及節水設備，同時應用高效的變頻水泵，對水供應系統進行優化；并且開發可適用、可控的第二水源，在水資源匱乏的環境下延續長遠的發展規劃。

（五）供配電系統的優化節能設計。在建筑的機電設備中，其供配電系統要依循簡明而適用的原則，通過環式、放射式和樹干式的電路設計，運用科學系統的供電線路布置，有效實現安全供電，并杜絕重疊供電的發生。

四、結束語

建筑機電設備是建筑中的重要設施，其涵蓋的內容、領域非常廣泛，是一項復雜的系統工程。為了保證建筑機電設備的節能優化功能，更好地為建筑行業服務，就必須對機電設備的各個環節進行逐一規范，通過對建筑機電設備中的空調系統、變壓器設計、電梯系統和給排水系統的優化設計，以節能減排的環保理念，實踐各環節的優化措施，用切實可行的優化措施貫穿于建筑施工中的每一環節，真正實現全方位的機電設備節能減排工作。

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