优化机电设备设计实现建筑机电节能

优化机电设备设计实现建筑机电节能

龚元祥 王学松 张文博 刘珂铭 朱庆勇

中建中新建设工程有限公司 山东省青岛市 266000

摘要：建筑机电设备是建筑中的重要设施，其涵盖的内容、领域非常广泛，是一项复杂的系统工程。为了保证建筑机电设备的节能优化功能，更好地为建筑行业服务，就必须对机电设备的各个环节进行逐一规范，通过对建筑机电设备中的空调系统、变压器设计、电梯系统和给排水系统的优化设计，以节能减排的环保理念，实践各环节的优化措施，用切实可行的优化措施贯穿于建筑施工中的每一环节，真正实现全方位的机电设备节能减排工作。建筑机电设备的节能减排、低碳环保、绿色新理念已破茧而出，成为建筑行业的生力军，引领建筑行业的发展和趋势。本文对建筑机电设备为研究对象，从当前建筑机电的节能现状入手，依循机电设备节能的原则，从各空调系统、照明系统、电器系统等方面，对建筑机电设备进行优化设计，采用先进的能源技术加以开发和利用，为建筑机电节能提供指导与参考。

关键词：机电设备；优化；设计；节能

1 引言

众所周知，能源紧张已经是一个全球问题，当然我国也同样面临这样的困境。对我国而言，为了社会的可持续发展，倡导节能是必然之路。由于建筑领域是能源消耗的重要领域，所以提高建筑节能设计是贯彻节能理论的重要一步。而建筑机电节能设计是建筑节能设计的重要部分。故为了促进建筑机电节能设计的健康发展，应对其深入分析，从而为我国的节能事业贡献一份力量。

2 建筑机电节能工程设计的现状及问题

随着环保理念的提出，世界各国都认识到节约能源的重要性。建筑业是能源消耗量较大的行业，国外的许多国家都已经认识到建筑节能的重要性，并且都在积极研究建筑中的节能设计问题。节能设计是近年来我国建筑业中广泛提倡的一种设计，由于建筑节能设计不仅能够提高建筑的整体性能，还能够增加建筑的附加值，所以建筑节能设计已经成为建筑业发展过程中必须要加入的重点设计环节。作为建筑施工设计中的主要部分，机电节能设计一般都会具有较高的设计要求。对于大多数建筑机电节能设计来说，都需要将电能消耗控制在70%以上才算合格，机电节能设计还应该保证其具有功能性、安全性、可靠性、经济性、时间性、适应性、可操作性和时间性等特点。在对建筑机电工程进行节能设计时，可能会存在某些因素制约建筑节能工作的开展，其中主要包括以下几种问题：机电节能设计缺乏深度。我国的科研技术和节能水平还存在一定的不足之处，在我国大部分建筑机电节能设计中，某些建筑中的机电的节能设计存在某些不可操作性，从而造成机电安装的过程存在阻碍或错误；有些建筑机电节能设计没有严格按照规定来进行科学合理的设计，建筑节能设计缺乏安全性和可靠性，不能使建筑体现出节能方面的特点；机电专业设计的文件之间存在衔接不清的情况，严重影响了施工团队之间的配合程度，容易出现施工错误的现象。机电节能工程施工和监理工作需要以设计文件为基础，要想保证机电节能工程的整体质量，就需要考虑机电节能设计与客观事实、国家规定和相关专业配合之间的关系。通过对近年来建筑机电工程节能设计的质量调查来看，机电节能工程设计中存在较多的质量问题，造成这一情况的原因有很多。要想有效的避免这类问题的出现，就应该加强对机电节能设计规范的学习，做好设计管理和控制工作，同时还应该注意对设计的评审，这样就能将机电节能设计真正的落实。

3 建筑机电节能工程设计的原则

3.1 为建筑机电设备提供基本的运行条件

建筑机电节能工程设计最基本的要求就是为机电设备的运行提供足够的动力。可以通过以下几点来保证机电设备的正常稳定运行：首先，保证控制方式科学合理；其次，保证机电线路的安全性；再次，安装合格的防雷装置，采取合理的防雷技术措施；最后，在特殊场所中，有必要合理应用防火技术和防静电技术等。

3.2 提高机电设备运行效率，减少电能的直接或者间接损耗

在坚持满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提之下，要尽可能的减少投资并且最大限度的减少各种能源的消耗，通过补偿无功、降低运行与维护费用等方式提高能源的综合利用率。

3.3 负荷科学化

在节能设计的过程中，应该计算出科学的设计系数并合理调整相关负荷。在特殊要求和环境下，采用科学的节能措施，尽量达到负荷和设备利用最低的效果，从而实现机电节能设计。同时，在机电节能设计的环节中，要做到遵守适用性、技术先进性、经济性和安全性等基本原则。

4 建筑机电设备节能减排的优化设计措施应用

4.1 变压器的节能优化设计。由于变压器是在机电设备中对电路进行安全有效隔离、匹配阻抗、调节电压的装置，主要是利用电磁感应原理对交流电压进行调节，在综合考虑变压器自身功率及负荷的因素，不能对变压器进行最大功率的容量匹配，而要根据有功功率的损耗进行优化。首先要减少变压器空载时产生的铁损和漏磁损耗。在三相电源供电中，采用不同的方式来平衡其负荷。

4.2 空调系统的节能优化设计。商用建筑中空调系统占据较大的份额，空调系统的能源消耗也是机电设备中消耗最重的组成，其能源损耗来自于两个方面：即制冷和制热源的能耗、空调辅助设施如风机、水泵等的能耗。对空调系统的节能优化设计主要体现在：室内的温度参数是设计的重要指标，要利用室外的自然风力资源，合理调节室内外的温度，降低室内外的传热温差；要化自然资源为动力，减少空调系统的动力损耗，动态地控制好空调系统的参数指标，杜绝热量的不足与过剩，在排风的过程中优化热量的回收功能。

4.3 照明系统的节能优化设计。在建筑机电设备的照明系统中，按使用区域的不同划分为：公共区域和室内区域以及泛光照明，为了更好地进行建筑机电设备的照明优化功能，需要进行合理优化的照明设计：自然光线是建筑设计中要开发和利用的资源，需要在机电设备使用中加以合理开发与利用；其次，不同区域的照明系统也要根据不同的照明标准进行设计；再次，在不同的区域也要选用不同的灯具，用高效的光源控制装置进行照明的优化与调节，如：照明采用低压LED灯具，手机充电采用36V低压充电器等。

4.4 给排水系统的节能优化设计。水资源的合理开发利用具有重大功效，在建筑机电设备中的水资源利用中，主要体现在给排水系统的节能优化方面，由于建筑设备中采用高位、直接和恒压的给排水装置，尤其是在兴起的高层建筑设计给排水系统中，主要采取以下节能措施：运用新技术推广和普及节水设备，同时应用高效的变频水泵，对水供应系统进行优化；并且开发可适用、可控的第二水源，在水资源匮乏的环境下延续长远的发展规划。

4.5 供配电系统的优化节能设计。在建筑的机电设备中，其供配电系统要依循简明而适用的原则，通过环式、放射式和树干式的电路设计，运用科学系统的供电线路布置，有效实现安全供电，并杜绝重叠供电的发生。

5结束语

总而言之，机电设备在建筑行业中是非常重要的一部分，同时也是能源消耗的重要项目，因此很多设计人员针对机电设备的节能性提出了很多的修改意见。现阶段我国还有很多机电设备的节能设计在实际应用的过程中存在很多的不足之处，但是相信在相关设计研究人员对其不断地改进和完善下，在不久的将来，机电设备的设计优化一定能够得到巨大的进步，同时也为我国建筑行业的可持续发展做出更大的贡献，这也正是我们所期望看到的结果。

参考文献

[1]张翼.论机电设备节能优化的有效性研究[J].山东工业技术，2017（02）：172-175.

[2]薛大勇.建筑机电节能工程设计探析[J].机电信息.2012（12）：77-85

[3]刁平华，高鹏辉.建筑机电节能工程设计探析[J].中华民居.2014（12）：62-71