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摘要：介紹了建筑機電節能工程設計的現狀及問(wèn)題,提出了建筑機電節能工程設計的原則,并給出了實(shí)踐操作辦法。
一、建筑機電設備的節能現狀分析
隨著(zhù)節能理念的深入人心，人們對于建筑節能的要求越來(lái)越嚴格，節能型建筑已經(jīng)成為今后發(fā)展的一個(gè)大趨勢，并且始終貫穿在建筑設計、施工以及使用的全過(guò)程中。在幾次國際性的能源危機過(guò)后，各國對于溫室效應對環(huán)境產(chǎn)生的負面影響以及礦物能源的不可回復性有了更深層次的認知。但是人們不得不面對的是日益增長(cháng)的能源需求，從而使得兩者之間產(chǎn)生了極為復雜的矛盾關(guān)系，為了有效地解決這一問(wèn)題，節能減排、低碳環(huán)保的理念被提出。建筑機電設備作為我國能源消耗大戶(hù)之一，現已受到人們越來(lái)越多的關(guān)注。機電設備涉及的領(lǐng)域既廣且雜，在一般建筑內包括空調、暖通、給排水、消防等等，智能建筑中的機電設備更多。據有關(guān)調查結果顯示，建筑機電設備有很大一部分處于滿(mǎn)負荷狀態(tài)及高限狀態(tài)運行，這不僅使能耗有所增大，而且還使運行質(zhì)量有所下降，這樣一來(lái)難免會(huì )造成末端設備與管道的承載壓力增高，從而嚴重影響了設備與管道的使用壽命。此外，建筑內一般采用的都是單相電感性負荷，由于其功率因數相對較低，致使電網(wǎng)中滯后無(wú)功功率的比重較大，這不僅嚴重影響了設備的使用效率，而且進(jìn)一步增大了設備能耗。正因如此，對機電設備進(jìn)行節能已經(jīng)勢在必行。
二、建筑機電設備節能應遵循的原則
隨著(zhù)我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國建筑機電節能工程技術(shù)也隨之發(fā)展。面對世界性能源緊張的問(wèn)題，只有對能源進(jìn)行節約，才可以有效的實(shí)現我國社會(huì )與經(jīng)濟的可持續發(fā)展。想要進(jìn)一步實(shí)現建筑機電設備節能就必須在工程設計時(shí)遵循以下原則：其一，科學(xué)合理設計供配電，以促進(jìn)電能有效利用。通常情況下，建筑機電設備在設計時(shí)優(yōu)先考慮的主要是其經(jīng)濟性和適用性，簡(jiǎn)單來(lái)講就是設備必須能夠為建筑提供所需的動(dòng)力和必要的能源，并且可確保機電設備對控制方式的要求，使其發(fā)揮出最大的功效和作用。同時(shí)機電設備安全性也是必須考慮的因素之一，機電線(xiàn)路之間應當具備足夠的距離和絕緣強度，還應具備相應的動(dòng)穩定和熱穩定裕度，這樣有利于確保供配電及各個(gè)用電設備的安全性。此外，還必須有可靠的防雷措施，對于一些特殊的場(chǎng)合還應具有防浪涌及防靜電保護措施;其二，應進(jìn)一步提高機電設備的運行效率，借此來(lái)降低電能的直接或間接損耗。如果機電設備的運行效率過(guò)低，那么必然會(huì )消耗大量的能源，這與節能要求嚴重不符，為此，應當在滿(mǎn)足建筑物各方面使用功能要求的基礎上，將能源消耗降至最低，盡可能做到以下幾點(diǎn)：優(yōu)選節能設備、采取無(wú)功補償、降低線(xiàn)損、均衡負荷，最大限度地提高能源利用效率;其三，優(yōu)選設計參數。在具體設計過(guò)程中，應當對設計參數進(jìn)行優(yōu)選，若有特殊的用電要求，應當采取合理的節能措施，以達到最佳的節能效果。
三、建筑機電設備節能減排的優(yōu)化設計措施應用
1變壓器節能
1.1選配變壓器容量。就理論層面而言，為了發(fā)揮變壓器的最大功率，應當保證平均負荷率是額定容量的50%～75%。但是，由于變壓器自身功率因素和負載是變化的，并且有可能存在超載運行的情況，所以不能按照最大功率這一原則選配變壓器容量。變壓器容量選擇一定要適當，符合實(shí)際情況需求，切忌過(guò)大或過(guò)小。容量過(guò)大會(huì )出現空載現象，增加損耗;容量過(guò)小，會(huì )使變壓器負載過(guò)大，增大負載損耗。
1.2.優(yōu)化選擇變壓器類(lèi)型。應當遵循以下兩個(gè)原則優(yōu)化選擇變壓器類(lèi)型，確定變壓器數量。①選擇效率高、能耗低的節能型變壓器，減少空載狀態(tài)下產(chǎn)生的鐵損和漏磁損耗，降低負載時(shí)在變壓器線(xiàn)圈電阻上產(chǎn)生的損耗;②若在絕大部分負荷為三級負荷的情況下，可選擇一臺變壓器。若在一、二級負荷比重過(guò)大，需兩個(gè)電源供電的情況下，應選擇兩臺變壓器。特殊情況下，也可選擇多臺小容量變壓器。
1.3.提高變壓器功率因數。用電設備不僅要消耗有功功率，還要消耗一定的無(wú)功功率。所以，應在該種設備系統中裝設移相電容器，改善負載功率因數，降低變壓器線(xiàn)路損耗和銅損耗，達到抑制無(wú)功功率消耗的目的。 (二)空調系統的節能優(yōu)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(lái)自于兩個(gè)方面：即制冷和制熱源的能耗、空調輔助設施如風(fēng)機、水泵等的能耗。對空調系統的節能優(yōu)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(fēng)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(dòng)力，減少空調系統的動(dòng)力損耗，動(dòng)態(tài)地控制好空調系統的參數指標，杜絕熱量的不足與過(guò)剩，在排風(fēng)的過(guò)程中優(yōu)化熱量的回收功能。
2 照明系統的節能優(yōu)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(jìn)行建筑機電設備的照明優(yōu)化功能，需要進(jìn)行合理優(yōu)化的照明設計：自然光線(xiàn)是建筑設計中要開(kāi)發(fā)和利用的資源，需要在機電設備使用中加以合理開(kāi)發(fā)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(jìn)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(jìn)行照明的優(yōu)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。
3.給排水系統的節能優(yōu)化設計。水資源的合理開(kāi)發(fā)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(yōu)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(shù)推廣和普及節水設備，同時(shí)應用高效的變頻水泵，對水供應系統進(jìn)行優(yōu)化;并且開(kāi)發(fā)可適用、可控的第二水源，在水資源匱乏的環(huán)境下延續長(cháng)遠的發(fā)展規劃。
4.供配電系統的優(yōu)化節能設計。在建筑的機電設備中，其供配電系統要依循簡(jiǎn)明而適用的原則，通過(guò)環(huán)式、放射式和樹(shù)干式的電路設計，運用科學(xué)系統的供電線(xiàn)路布置，有效實(shí)現安全供電，并杜絕重疊供電的發(fā)生。
四、結束語(yǔ)
建筑機電設備是建筑中的重要設施，其涵蓋的內容、領(lǐng)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(yōu)化功能，更好地為建筑行業(yè)服務(wù)，就必須對機電設備的各個(gè)環(huán)節進(jìn)行逐一規范，通過(guò)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(yōu)化設計，以節能減排的環(huán)保理念，實(shí)踐各環(huán)節的優(yōu)化措施，用切實(shí)可行的優(yōu)化措施貫穿于建筑施工中的每一環(huán)節，真正實(shí)現全方位的機電設備節能減排工作。
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