建筑机电节能工程设计存在问题及解决办法

【摘要】随着我国经济的发展，在建筑机电节能方面，建筑节能是一个复杂的系统工程，涉及方方面面的问题。节约电能在建筑工程机电设计的每个环节都有相应的技术措施，设计人员要重视节能，掌握先进的节能设计方法和新型电力电子节能产品信息，把节能措施运用到每项工程设计中，只有这样才能真正做到有效节能。

【关键词】建筑，机电节能，工程设计

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

一.前言

随着机电行业的发展和与国外先进技术交流空间的拓展，我国机电自动化专业采用国际标准的步伐已进一步加快，现已有多项标准等同或等效或非等效采用国际标准，但还需进一步加快与国际先进标准的融合，通过在基础标准中采用国际标准的实践，加快了我国水利工程机电自动化监控技术标准体系化建设的进程，促进我国机电自动化监控技术标准体系国际化的形成。

二.建筑机电节能存在问题与解决分析

1.民用建筑的机电节能

在我国现代社会倡导和谐、绿色、协调发展的时代背景下，作为建筑行业主体的民用建筑在迎来良好发展机遇的同时，也面临了较为严峻的电力资源浪费问题。在我国现代民用建筑电气工程节能设计中，对于各环节的具体设计中都要适时加大对于新技术的开发与应用，尤其是部分高端技术的深入探索，进而实现更为理想的电气节能效果。民用建筑电气工程供配电系统中的节能技术包括低损耗变压器S11、SC10；高效电机Y2；节能耐腐型电缆桥架QGQJ；消除高次谐波装置；克服三相不平衡装置；无功补偿电容装置；各种调速节能装置等。

2.商用建筑的机电节能

在商用建筑的机电节能设计中，能够将一些无谓的耗能降低到最低是解决问题的重要关键。首先，要针对建筑物中哪些能量的消耗与建筑物正常功能的发挥没有必然的联系，针对不同的问题，要结合具体的情况，有针对性的采取措施进行解决。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗。此外，可借鉴外国的新型建材和绝热保温材料，如空心砌块和多孔砖，在起到保温作用的同时，又得实现建筑节能的效用。

在整个设计过程中精心考虑，精密设计，从安全性、可靠性、经济性及节能性等方面进行综合分析，不断的研究探讨、总结经验。因此作为专业电气设计人员，做好建筑机电节能工程设计，需要遵循如下原则。

三.建筑机电节能工程设计的原则

1.优化供配电设计，促进电能合理利用

在进行建筑节能工程机电设计时，首先考虑的是适用性、经济性，也就是能够为建筑机电设备的运行提供必需的动力；能够满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求；能够保证建筑机电设备对于控制方式的要求，从而使机电设备的使用功能得到充分的发挥。其次考虑的是安全性，机电线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定裕度，确保供电、配电与用电设备的安全运行；有可靠的防雷装置，防雷击技术措施。

2.合理调整负荷，选取合理的设计系数，提高负荷率和设备利用率设计时尽可能合理调整负荷，选取合理的设计系数，在特殊用电的情况下选择合理的节能措施，提高负荷率和设备利用率，达到节约电能的目的。

四.部分建筑机电节能设计的改进

1.对供配电系统的节能设计

在进行供配电系统的设计时，应当对系统的科学性以及设备和供电线路的损耗进行充分的考虑，其中应当包括：

（一）对用电负荷的计算和分配进行有效的优化，选择最为科学的变压器负载率，以此来减轻变压器的负载容量，降低变压器的损耗。

（二）无功补偿的方式一般可以根据实际情况选择集中或者是分散的补偿方式，这样能够提升低压侧功率因素，减少对变压器和输电线路的损耗。

（三）对于配电点的位置，要进行详细的计算和科学的确定，保证配电间与负荷中心的距离处于最佳，以此来减少对电压和电能造成的损耗。

（四）利用峰谷调节对能量进行控制，减少不必要的浪费。

2.电机的节能设计

提高电机的工作效率和功率因数可以减少电机能量损耗。在暖通、给排水、消防、建筑等工种中高层建筑电气中的电机都有其配套设备，并由设备制造厂商统一供应，因此节能只有在运行过程中采取措施。由于输送超前无功而引起的有功损耗外，除采用就地补偿电容器以减少线路之外，我们还应减少电机轻载和空载运行的状况。因为电机在这种情况下的效率很低，消耗的电能并不与负载的下降成正比，所以选用变频调速器，从而提高电机在轻载时的效率，以达到节能的目的。另一种节能方式是采用软起动器。

3.空调系统的节能设计

建筑暖通空调系统的能耗占建筑总能耗至少50％以上，有很大的节能提升空间，进行系统的优化设计，优化系统的自动控制是其节能设计的关键。建筑设备自动化系统既是组成现代智能建筑的一个重要部分，也是建筑节能的有效方法之一，采用建筑设备自动化系统的建筑物节能效率可达10％一30％。暖通空调系统的自动控制可以采取下列策略来进行节能设计改进：一是机电设备启停与变风量、变流量系统优化控制；二是冬夏季部分负荷时水泵分设控制及与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制；三是参数设定节能控制。

4.照明节能设计

照明节能设计就是在保证作业面视觉要求且不降低照明质量的前提下，减少照明系统中光能的损失，从而最大限度地利用光能。通常的节能措施有以下几种:第一，充分利用自然光，在设计中电气设计人员多与建筑专业配合，做到充分、合理地利用自然光，使之与室内人工照明有机地结合，从而节约人工照明电能。第二，使用高效节能灯具和高效电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。第三，对于照明灯具进行控制也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点，卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关，高级客房采用节电钥匙开关，公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。

5.电气配电线路的节能设计

配电线路电能的损耗取决于线路的阻抗和电流，与阻抗成正比、与电流的平方成正比；而线路的阻抗与导线的导电率和长度成正比，与导线的截面积成反比。因此配电线路选用高导电率的导体，尽量采用铜芯线，不采用铝芯线；在满足规范要求的情况下，尽量提高电压等级和功率因数，以降低电流。如今照明大量采用荧光灯，配置电感镇流器，其功率因数很低，仅约0.5，而就地加电容补偿器或采用电子镇流器，其功率因数可达约0.9，这样一来，采用电子镇流器的线路电流只有采用电感镇流器的5/9，而线路损耗在只考虑电阻时只有1/3.24。

五.结束语

随着科技技术的发展建筑设计领域的进步，人们对供电、配电、照明、消防安全、通信、网络等系统的要求也在提高。技术的不断发展，运用新的科学技术来计划能源，节约能源，已是我们电气设计人员迫在眉睫的任务。制订出一套科学合理的施工图设计程序与管理体系，对保证整个工程质量也至关重要。在建筑设计领域，可以通过电气工程设计等方面，在满足建筑设计需求的情况下采用相应的技术方法和措施，以达到降低能源消耗且提高能源力用率的目的。

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