建筑机电工程的节能设计分析 1陆肖--中国期刊网

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建筑机电工程的节能设计分析 1陆肖

发表时间：2021/5/31 来源：《基层建设》2021年第2期作者：1陆肖 2王西贝

[导读] 摘要：建筑机电设备的节能是整个建筑主体发挥重要作用的基础，虽然主要建筑管理单位会尽最大努力保证建筑功能稳定可靠的供电，但考虑到建筑机电设备的实际能耗，主要单位还应对整栋建筑采取一些节能措施，在建筑设计初期，需要做好建筑节能方案设计，使整个建筑融入节能降耗的绿色建筑理念。

        1上海妙威建筑科技有限公司上海市 201106
        2上海电子信息技术学院上海市 201411
        摘要：建筑机电设备的节能是整个建筑主体发挥重要作用的基础，虽然主要建筑管理单位会尽最大努力保证建筑功能稳定可靠的供电，但考虑到建筑机电设备的实际能耗，主要单位还应对整栋建筑采取一些节能措施，在建筑设计初期，需要做好建筑节能方案设计，使整个建筑融入节能降耗的绿色建筑理念。这不仅是现代能源工业可持续发展的必然要求，也是现代建筑工程建设的新时代要求。所以，在建筑节能方案设计中，设计人员首先要充分了解整个建筑中的机电设备系统，对所有机电设备的用电量了如指掌，才能设计合理的节能方案。
        关键词：建筑机电；节能降耗；设计
        引言：建筑机电工程的设计质量对整个建筑有着非常重要的影响。建筑行业的机电工程与人们的日常生活、工作环境有着密切的关系，直接影响到家庭、工业设备的安全。因此，不断对建筑行业的机电工程设计进行优化，提高安全系数和设备使用功能，是建筑行业面临的重要事情。对建筑机电设备的节能分析显得尤为重要。
        一、建筑机电设备节能现状分析
        随着节能环保建筑设计理念深入人心，行业对促进现代环保建筑节能的相关技术标准要求越来越严格。节能环保的现代建筑发展迅速，逐渐成为未来中国建筑业的自然发展趋势，并始终坚持在中国现代节能建筑设计、建造、生产和使用的整个历史过程中。但是，人们不得不面对的现实是中国对清洁能源的需求日益增加，这必然导致环境与利益之间矛盾关系日趋恶化。为了有效解决这一复杂问题，节能、绿色减排、低碳、环保的发展理念再次被提出。建筑机电设备作为目前我国能耗最大的消费品之一，这个行业开始受到社会越来越多的关注。机电设备智能化涉及的应用范围很广，包括电、空调、给排水、消防等。在一般智能建筑中，智能建筑工程中常用的机电设备种类较多。根据国家有关部门的调查结果分析，大楼末端的机电设备每年有很大一部分时间处于超高满负荷状态下连续运行，不仅会明显增加设备的用电能耗，还会明显降低设备运行安全性，从而严重影响机电设备的使用寿命。此外，建筑内的一般设备主要采用单相电网供电，且属于感性负载，由于其功率因数较低，无功功率滞后的负荷在建筑电网中所占比例较大，不仅严重影响电网的供电质量、建筑设备的正常使用，而且将会进一步增加电网和建筑设备的损耗。因此，建筑机电设备系统的经济节能势在必行。
        二、提高建筑机电节能工程设计的必要性
        现阶段，能源危机仍然是严重威胁全球人类健康生存和可持续发展的重要环境问题。建筑节能仍然占所有行业能耗的大部分。为了实现促进建筑节能高效、可持续发展的战略目标，必须从传统建筑节能领域开展一系列建筑节能和低碳减排治理工作。在现代化城市不断创新、建设和可持续发展的整个过程中，人们逐渐重视节能环保建筑的使用。机电工程能耗是各类建设项目的重要组成部分。经过多年的相关市场调查和能源统计分析，发现机电设备使用的能源占各类建筑能耗的3/4。所以，对于设备的选型，应优先采用节能的成套设备和定型产品，是贯彻执行国家关于节约能源和保证设计质量的根本措施。选用成套设备和定型产品，一般比较经济合理，但应优先采用低损耗设备。
        及时、有效、正确地控制建筑设备系统的能耗是重要的基础技术手段之一。在使用实用、有针对性的建筑机电设备阶段进行系统节能技术设计时，应注意正确把握和实现低能耗、高效率、技术先进、应用成熟的最新建筑机电专用设备的及时开发、推广和示范。在日常实际操作中进行机械设备运行设计的维护和管理时，需要及时维护、更新和淘汰设备，要特别注意如何有效地保证设备设计的经济性、安全性和可靠性。为了保证机电设备设计质量管理工作的实用性和可操作性、企业市场化的适应性及其质量指标的合理性，同时也为设计管理工作提供强有力的技术支持。

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        三、建筑机电设备节能减排优化设计措施的应用
        3.1电压等级的合理选择
        用电单位的供电电压应根据用电负荷容量、设备特征、供电距离、当地公共电网现状及其发展规划等因素，经技术经济比较后确定。当用电设备总容量在250kW及以上或变压器容量在160kVA及以上时，宜以10（6）kV供电；当用电设备总容量在250kW以下或变压器容量在160kVA以下时，可由低压供电。对于大型公共建筑，需要根据空调系统冷水机组的容量，以及地区供电条件，合理确定机组的额定电压和用电单位的供电电压，并应考虑大容量电动机启动时对变压器的影响。随着用户实际用电需求的不同，所需电网提供的电压和功率也会有很大的不同。设计时可参考这些因素影响，为用电主体选择经济合理的电压等级。
        3.2供配电系统节能设计
        供配电系统如果没有进行全面的统筹规划，配置不合理，将会产生能耗大、资金浪费等问题。因此在供配电系统设计中，应进行全面规划，确定合理可行的供配电系统方案，但安全、可靠与技术先进、经济合理有时是矛盾的，要在保证安全可靠的前提下，考虑技术先进性和经济性。经济性要通过合理的优化设计而不是采用低价的产品来实现。同时，供配电系统的构成应简单明确，减少电能损失，并便于管理和维护。供电系统的节能也受各种因素影响，比如，各种用电设备对电压偏差都有一定要求，如果电压偏差超过允许值，将导致电动机达不到额定输出功率，增加运行费用，甚至性能变劣、寿命降低；因此，为保证用电设备的正常运行和合理的使用寿命，设计供配电系统时，应验算用电设备的电压偏差，正确选择元器件和系统结构，也可在一定程度上减少电压偏差，供电元器件的电压损失与阻抗成正比，在技术经济合理时，减少变压级数、增加线路截面、采用电缆供电可以减少电压损失，从而缩小电压偏差范围。
        3.3变压器节能设计
        在变压器节能系统的设计中，设计人员往往需要从各个方面综合考虑变压器的实际节能要求。配电变压器选择应根据建筑物的性质和负荷情况、环境条件确定，并应选用节能型变压器，符合国家有关节能的方针政策，并节约以后的运行费用，比如干式变压器推荐采用SC11或损耗水平更低的产品系列。另外，配电变压器宜选用D，yn11结线组别的变压器，正确选择变压器的变压比和电压分接头，采取一定的无功补偿措施，并宜使三相负荷平衡，提高供电质量，减少变压器损耗。为了节省投资和减少运行维护工作量，凡可不用自动补偿或采用自动补偿效果不大的地方均不宜装设自动无功功率补偿装置。为保证变压器运行的经济性和变压器的使用寿命，其长期工作负载率不宜大于85%较为合理，如长时间过载，则应考虑增加变压器的容量，并宜考虑季节性的切除变压器措施。
        3.5照明系统节能优化设计
        在进行室内照明设计时，需要确定好照明方案，考虑不同类型建筑对照明的特殊要求，并处理好电气照明与天然采光的关系，采用高光效光源、灯具与追求照明效果的关系，合理使用建设资金与采用高性能标准光源、灯具等技术经济效益的关系。同时，根据视觉工作要求，应采用高光效光源、高效灯具和节能器材，并应考虑最初投资与长期运行的综合经济效益。另外，还需根据环境条件、使用特点合理选择照明控制方式，比如，可以充分利用天然光的照度变化控制电气照明的分区，采取分区控制灯光或适当增加照明开关点，对于公共场所照明、室外照明可以采用集中遥控节能管理方式或采用自动光控装置等。
        结束语
        为了真正保证整个建设项目的机电设备能够发挥节能、低碳优化、减排的功能，更好地服务于整个建筑行业，在各个环节实行节能优化减排措施，用切实可行的节能优化减排策略贯穿整个建筑设计与施工过程的各个环节，真正实现建筑机电设备节能低碳减排的全方位优化。
        参考文献：
        [1]张静.建筑机电工程的节能设计分析[J].工程建设与设计，2020（08）：10-11.
        [2]张昕.探索建筑机电工程节能设计的相关要点[J].居舍，2019（28）：102.