节能优化设计范文
时间：2023-07-30 11:14:14
节能优化设计范文第1篇
一、优化设计对建筑节能的影响
1、设计方案影响工程建造直接能源消耗
在工程设计中，其建筑和结构方案的选择对建筑的直接能耗有较大影响，如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。中国住宅建设用钢平均每平方米55公斤，比发达国家高出10%~25%，水泥用量为221.5公斤，每一立方米混凝土比发达国家要多消耗80公斤水泥。据统计，在满足同样功能的条件下，技术经济合理的设计，可降低工程建造直接能源消耗5%～10%，甚至可达10%～20%，如某无线电厂的多层框架结构厂房(4层)，设计单位按常规设计为独立基础，由于多层厂房荷载较大，致使独立基础的单体尺寸较大，埋深较深(-3.2m)，事后经其他设计人员分析如采用柱下条基，可节约大量的砼，并可降低埋深减少土方开挖所消耗的机械能耗；某综合办公楼，在优化设计中，因改变原先设计中的普通钢筋为带肋钢筋，单此一项优化设计，共节约钢筋1000T，钢筋总节约率达30%左右。
2、设计方案影响建成后使用的能耗
建筑是牵涉到很多专业的复合体,并且完整的建筑节能工作包括了从最初的规划、方案到设计、施工,以及多年的运营使用,直至最后拆除重建的全生命周期过程。但以往只注重直接建造成本的降低，轻运营阶段能耗的使用情况。从住宅使用过程中的资源消耗看，与发达国家相比，我国住宅使用能耗为相同技术条件下发达国家的两到三倍。2020年，中国的建筑能耗将达到29430亿度电，比三峡电站34年的发电量总和还要多。现在，我们必须用全寿命周期的节能理念对建筑进行优化设计，即以较低的寿命周期能耗实现必要的功能，获得丰厚的寿命周期经济效益。所谓寿命周期能耗是指整个寿命周期过程中发生的全部能源消耗，包括建设、使用、维修、残值及清理等阶段所发生的能源消耗。设计不仅影响项目建设的一次性能耗，而且还影响使用阶段的能源消耗，如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修等，一次性建造能耗与经常性使用能耗有一定的反比关系，但通过优化设计可努力寻求这两者的最佳结合，使项目建设的全寿命费用最低，全寿命能耗达到最佳经济合理状态。建筑节能优化设计的途径主要是通过围护结构保温和气密性能的提高，以及采暖空调设备能效的提高等等，来达到减少空调和采暖等能源的消耗。在方案设计当中，建筑师需要对建筑的方位、体型、朝向进行优化，必需要为充分利用自然风、阳光等自然资源创造条件。同时，也必须对建筑材料优化；外墙、楼板、分户墙、屋面、玻璃、窗框的设计等都需要量化与优化；窗墙比须要以节能和居住舒适度为前提进行优化。从方案设计开始到初步设计，工程师需要根据不断调整的设计方案模拟量化建筑的能耗情况、计算空调和采暖设备的装机功率，比对各种影响因素，最后向客户提供最佳的设计方案。例如，在空调与采暖设备的市场上，各种品牌各种型号使消费者眼花缭乱。空调设备有空气源热泵、地源热泵、风机盘管、地板采暖、辐射制冷、采暖系统、户室中央空调、变频机组、水系统、冷媒系统等等。这些空调系统的初投资和运行费用大不相同，那么通过模拟量化，计算出初投资的费用、每年的耗能量、能源费用，消费者或者项目开发者就可以很容易地作出正确的决定。例如北京的一些奥运场馆中，为减少能耗，设计者没有采用普通的新风系统和空调系统，而是经过多次优化设计，寻找最佳节能方案。为实现自然通风和改善室内环境，采用了智能电动窗，很好的解决了新风问题；在场馆空调设计中（包括“水立方”和“鸟巢”）都采用了由美国联合技术开利公司设计的节能空调系统。该系统通过热回收技术在空调系统中的应用，节能率为10%。该系统在冷水机组上加装了热回收装置，在空气处理机中采用了新型热管热回收装置，可以回收场馆排放总热量的50%，回收的热能一部分用于加热游泳池水和生活用水，另一部分用于加热新风。
二、现阶段推行优化设计运作困难的成因
1、政府主管部门对建筑节能优化设计监控不力
长期以来，主管部门对设计节能成果缺乏必要的考核与评价，有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题，仅仅是一些新材料或空间布置的一些规定。缺乏对方案的节能性方面的系统审查要求。建筑节能设计首先是一个系统设计问题，它绝不是多项节能技术或者节能设备的简单累加，它需要定量化。例如，人们在市场上可以买到节能空调、节能玻璃、节能热水器、太阳能热水器、墙体保温材料等等，但是这些材料与设备如何使用、使用哪种型号、用量多少、所起到的作用是什么就需要通过量化整合来完成。集思广益，从多方面影响因素出发，以最低的投资、最佳的手段完成并达到节能设计目标。所以建设主管部门监管的同时，应增加人员配备和审查力度，对设计节能成果进行量化全面审查。
2、业主要求优化设计的意识不强
目前，业主往往把控制重心放在施工直接投资环节上，而对建成后使用运营成本及节能优化设计环节重视不够。其原因：一是对设计对投资影响的重要性认识不够，只看到搞施工招标，投标价要低于标底价、施工单位要让利等，殊不知选择一个优秀的设计单位进行设计方案的优化会带来更大的节约；二是对建筑节能的认识不到位，没有一个节能环保绿色建筑意识。
3、建筑节能优化设计的开展缺乏必要的压力和动力
由于缺少建筑节能优化设计与企业和公众的直接经济利益联系，使得节能工作缺少内在经济利益推动力，政府部门建筑节能管理工作还存在体制不顺、监管体系不健全，造成执法不严、监督不力，国家政策不配套，缺乏激励机制和工作力度。对一些国有投资建设项目，有关行政审批单位在审核初步方案时，只注重设计的建设规模和投资限额，对方案的经济合理性和节能性不做深入研究分析；另外，由于现在的设计收费是按面积或按造价的比例计取，几乎跟建筑节能和设计质量的优劣无关，导致对设计方案不认真进行节能分析，而是追求高标准，造成能源浪费。相反，设计单位即使花费了较多的人力、物力，优化了设计方案，给业主节约了投资，也不能得到应有的报酬，有时设计费反而变少了，从而挫伤了优化设计的积极性。
三、搞好优化设计的几点建议
1、主管部门应加强对建筑节能优化设计工作的监控
为保证建筑节能优化设计工作的进行，开始可由政府主管部门来强制执行，通过对设计节能成果进行全面审查后方可实施。政府主管部门不仅需在技术法规与标准相结合方面做出努力，而且还需要政府以技术法规的形式提出必须严格控制的最基本的技术指标、技术要求、功能要求，可以导则、指南、技术标准等标准类技术文件予以体现。利用主管部门的职能，总结推广标准规范、标准设计、公布合理的技术经济指标及考核指标，为优化设计的进行提供良好服务。建筑节能技术新规范逐步从控制单项建筑维护结构(如外墙、外窗和屋顶)的最低保温隔热指标，转化为控制建筑物的实际能耗。新建建筑必须出具建造耗材经济指标、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑热损失计算结果，特别是建筑结构热损失计算结果。建筑能耗总量（包括供暖、通风和热水供应）和建造能耗值只有满足其对应的节能标准才被允许开工及竣工验收。在竣工时，建筑开发商必须出具相关部门的一份“能源消耗证明”，证明清楚地列出了该住宅每年的能耗，及节能等级。以上措施，必须逐步实施，特别是国有投资项目要先于执行。
2、以政策扶持拉动建筑节能优化设计
国家制定节能政策，并要求以多样化的经济激励等扶持举措，形成推动建筑节能的市场机制，推进建筑节能优化设计的推广。对建造节能建筑产品的要根据优化设计后节能程度给予政策和资金支持，减免税费等优惠措施，并可建立评价机制，对因建造节能建筑而超支部分资金，国家应给予无偿免息贷款或奖励机制，使建筑节能优化设计以行政手段为主转向以经济手段为主。
3、开展积极有效的宣传引导工作
节能优化设计范文第2篇
【关键词】节能车；车身；优化
【Abstract】This text is on the background of China`ECO-CAR Racing， On the premise of the racing`rule， to analysis and optimize the body from the material， frontal area drag coefficient. By simulation the wind tunnel experiment to ensure the shape and size of the model and improve the vehicle performance by cooperate other parts.
【Key words】Fuel-efficient cars； Bodywork； Optimization
1 项目背景
节能竞技大赛，是使用Honda低油耗摩托车的4冲程发动机，选手们根据自己的想法动手设计、制作赛车，创造出表达环保主题的车身，限用1升汽油行驶更远的距离，并最大限度地降低废气排放，是挑战节能极限的一项竞技赛事。人们不仅可以感受到“创造”与“交流”的乐趣，同时还可以体会到“低油耗，少减排就是环保”。
我校于2010年开始参加节能车大赛以来，成绩保持良好，特别是2012年第六届大赛上以635.226km/L的成绩力压众多高校获得全国第三。车身的方式也由半包式逐渐发展到全包式，各项参数指标稳步提升。
2 提升车身性能的思路
顾名思义节能车大赛无非是节能环保，要做到节能就必须降低油耗，所以车身的质量和风阻系数就尤为重要。既要质量轻又要满足刚度和强度的需求又要有可塑性，这样的车身材料就是我们节能车车身的首选。在材料满足的条件下要做的就是设计出拥有完美曲线的车身形状。
3 优化车身要进行的工作
3.1 确定制作基本流程
1：打印1：1图纸
2：切割相应的木板
3：按序号连接木板构建空间框架
4：通过AB胶及石膏将与木板相互位置固定
5：用部分泡沫填充空间框架
6：在泡沫的表面添加石膏，用石膏来塑性
7：制作并打磨石膏车身曲面
8：在打磨好的车身曲面上涂腻子粉，原子灰和脱模蜡
9：在石膏模型表面铺玻璃钢
10：将制作处理好的玻璃钢内表面整理清洁
11：在玻璃钢车身的内表面涂抹原子灰，脱模蜡
12：用真空灌注的方法在玻璃钢的内表面铺碳纤维
13：对碳纤维表面进行打磨，开窗户
14：对有机玻璃进行软化处理，制作满足形状要求的窗户
15：碳纤维车身表面喷漆
16：制作车身内部相关内饰
3.2 确定车身形态
车身形态分为半包式和全包式，其中全包式制作较为复杂，但整体效果突出车身形式选用方面主要由风阻系数Cd和迎风面积A决定。资料显示，Cd*A每减小1%，油耗降低0.7%；车重每减小1%，油耗可降0.7%。
3.3 确定车身外形
研究表明，当一辆轿车以80km/h的时速前进时，有60%的耗油是用来克服风阻的。在时速200km/h以上时，空气阻力几乎占所有行车阻力的85%。即使风阻系数只相差0.01，也会给油耗带来明显的变化。而一旦风阻系数降低10%，那么燃油的消耗量至少可以节省7%。
3.4 确定车身材料
根据经验积累和参数对比，我们选出最适合制作节能车车身的材料――碳纤维。碳纤维作为21世纪最高端的新型可塑性材料官费的应用在航空航天以及新能源领域，下面就对碳纤维材料进行全方面分析。
碳纤维的特性
碳纤维是高级复合材料的增强材料，具有轻质、高强、高模、耐化学腐蚀、热膨胀系数小等一系列优点，归纳如下：
（1）轻质、高强度、高模量
碳纤维的密度是1.6-2.5g/cm3，碳纤维拉伸强度在2.2GPa以上。因此，具有高的比强度和比模量，它比绝大多数金属的比强度高7倍以上，比模量为金属的5倍以上。由于这个优点，其复合材料可广泛应用于航空航天、汽车工业、运动器材等。
（2）热膨胀系数小
绝大多数碳纤维本身的热膨胀系数，室内为负数（-0.5～-1.6）×10 -6/K，在200～400℃时为零，在小于1000℃时为1.5×10-6/K。由它制成的复合材料膨胀系数自然比较稳定，可作为标准衡器具。
（3）导热性好
通常无机和有机材料的导热性均较差，但碳纤维的导热性接近于钢铁。利用这一优点可作为太阳能集热器材料、传热均匀的导热壳体材料。
（4）耐化学腐蚀性好
从碳纤维的成分可以看出，它几乎是纯碳，而碳又是最稳定的元素之一。它除对强氧化酸以外，对酸、碱和有机化学药品都很稳定，可以制成各种各样的化学防腐制品。我国已从事这方面的应用研究，随着今后碳纤维的价格不断降低，其应用范围会越来越广。
（5）耐磨性好
碳纤维与金属对磨时，很少磨损，用碳纤维来取代石棉制成高级的摩檫材料，已作为飞机和汽车的刹车片材料。
（6）耐高温性能好
碳纤维在400℃以下性能非常稳定，甚至在1000℃时仍无太大变化。复合材料耐高温性能主要取决于基体的耐热性，树脂基复合材料其长期耐热性只达300℃左右，陶瓷基、碳基和金属基的复合材料耐高温性能可与碳纤维本身匹配。因此碳纤维复合材料作为耐高温材料广泛用于航空航天工业。
（7）突出的阻尼与优良的透声纳
利用这二种特点可作为潜艇的结构材料，如潜艇的声纳导流罩等。
（8）高X射线透射率
发挥此特点已经在医疗器材中得到应用。
（9）疲劳强度高
碳纤维的结构稳定，制成的复合材料，经应力疲劳数百万次的循环试验后，其强度保留率仍有60%，而钢材为40%，铝材为30%，而玻璃钢则只有20%-25%.因此设计制品所取的安全系数，碳纤维复合材料为最低。
3.5 制作模型
我们的车身要保证外形尺寸的一致性，因此对模型的要求非常苛刻，在做模型之前一定要确定拔模角度。首先要用石膏制作出和所建模型一直的石膏凸模，再在凸模的基础上用玻璃纤维做出凹模。
模型的好坏直接影响到车身的成败，如果模型制作不仔细，那么整个车身的制作都会前功尽弃。
3.6 车身制作
当凹模做完之后，模型制作就基本完成了，接下来就是制作碳纤维车身了。
首先要在模型上均匀的涂抹一层脱模剂，然后把碳纤维布扑在模型上，接着涂刷或浇注调好比例的环氧树脂（树脂与固化剂的质量比例为100：30），然后将制作好的真空袋密封在凹模上，注意一定要密封，排好真空管连接真空泵，最后打开真空泵电源进行“抽脂”行动，待树脂半固化状态就可以关掉电源静等20小时后就可以脱模了，脱模后再进行修整，车身雏形就完成了。
3.7 开窗
节能车内部空间较小，视野对于车手非常重要，可以说车窗是为车手量身定制的，确定其大小的时候要车身坐在车里，满足车手的最大视野画出边界，然后进行优化。
3.8 喷漆
喷漆是画龙点睛的一步，吸不吸引眼球就看喷漆了，车身的脸面全由这一步体现。
4 展望
我希望在技术条件允许的情况下将车身做成单体壳式，车身和车架一体，这样就避免了配合误差的问题，还可以将上车身做成“剪刀门”的形式，让车手能自己轻松进出。
【参考文献】
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节能优化设计范文第3篇
关键词：建筑节能；优化设计；设计方法
在我国经济社会发展过程中，有三个”耗能大户”，也就是工业耗能、交通耗能和建筑耗能。在这三个“耗能大户”中，建筑这个“耗能大户”在全社会总耗能中的比重越来越大，与我国建立资源节约型和环境友好型的社会发展目标相背离。所以，必须高度重视建筑节能优化设计，切实降低建筑能耗，缓解我国能源资源紧张的局面。
1 建筑技能及其优化设计
1.1 建筑节能的内涵
建筑节能的内涵主要包括两个方面，第一个方面指的是建筑在正常发挥其功能条件下的能耗问题；简单来说，在满足人们日常生活所需中建筑所需要耗费的能量；第二个方面是建筑结构的隔热和保温问题。如果隔热和保温材料的质量不高，则会增加建筑耗能总量。
这两个方面的问题好比一枚硬币的两面，如果把两个方面的问题同时解决，或者是在设计过程中叫好解决这两个方面的问题，则可一石二鸟，不仅实现建筑物的节能，而且可以节省工程造价。
建筑节能问题关系着国家能源资源战略、可持续发展和环境保护等等，对于扩大内需、提高国民经济发展的质量和效益有着重要的作用和意义。
1.2 建筑节能设计优化
建筑节能设计的优化问题，指的是在建筑节能设计中，通过节能方案的对比等，找到节能的最优办法，从而实现建筑节能的目标。而其中最难的便是“最优”两个字，笔者把这来给个字理解成一定的范围，也就是根据建筑的具体能耗情况，设计多种节能方案，通过对比研分析和研究，确定采用哪个建筑节能优化方案。
而建筑节能方案的制定，需要综合考虑建筑群的朝向、间距和道路的布局情况等，以及绿地分布范围。
2 建筑节能技术和内容
2.1 建筑节能技术
现阶段，建筑节能技术主要包括维护结构的节能技术、采暖节能技术和太阳能技术等。
2.1.1 维护结构的节能技术
建筑物的维护结构，也就是通常所说的墙体、屋面及门窗工程。围护结构的节能技术是指通过采用墙体保温（外保温、内保温、自保温、夹芯保温等技术）、门窗及屋面节能等措施，减少建筑的使用能耗。其节能技术的应用，直接影响着建筑物的整体耗能情况。如住宅节能就是通过围护结构节能设计，达到比传统住宅节约能耗25%的目标。
2.1.2 太阳能节能技术
太阳能取之不尽，用之不竭，太阳能技术当前在现阶段的建筑节能设计中得到了广泛的应用，实现了建筑散热、遮阳效果和能量收集三者的有机结合；其中混合型节能技术的应用，为建筑物提供了光照和热能，并在一定程度上降低建筑物整体耗能。
2.1.3 采暖节能技术
当前，水源热泵系统是应用最广的是采暖节能技术。水源热泵系统把地表水源吸收太阳能，把地下水源吸收的地热能收集起来，形成比较丰富低温低热的能量，大幅降低了高位电能输入，实现建筑物热能的转移。由于前期投入成本较高南方地区应用较少。
2.2 建筑节能的内容
建筑的内容主要包括三个方面的内容：
2.2.1 建筑主体节能
建筑主体节能的优化设计，需要根据不同气度的气候和建筑能耗特点来进行，需要遵循兼顾冬夏、整体优化的原则，通过模拟建筑能耗，优化建筑能耗设计，主要是选择体型系数、合理布置空间格局、控制不同朝向的窗墙比例等等，从整体上降低建筑物的能耗。
2.2.2 常规能源的优化利用
常规能源的优化利用可以从四个方面入手：①因地制宜选择冷热源优化设计，提高采暖、空调等能源的转换效率；②采用合理的调控方式，节省输配系统的能耗；③优化照明的控制系统，降低照明能耗；④选用合适的能源制备生活用水。
2.2.3 可再生能源的综合利用
根据建筑物的类比、建筑物所在地的气候特点，以及可再生能源的综合利用情况，选择上文中所提到的各种建筑节能技术，也就是采暖节能技术、太阳能技术和地热能技术等。
3 建筑节能的优化设计方法
建筑节能，从设计角度来讲，指的是在住宅、公共建筑等规划和设计中，执行国家现行的建筑节能标准，通过采用先进的节能技术和施工工艺流程，利用可再生能源系统等，降低建筑的能耗。
3.1 屋顶节能优化方法
实际上，屋顶属于建筑的围护结构，其可以让室内和室外产生温差，如果室内外的温差过大，则会增加建筑能耗。屋面节能一般通过材料和构造来实现，如选用传热系数小、蓄热性大的材料，同时注意材料层的排列。现代建筑中平屋面相对较多，倒置型保温屋面被广泛使用，此种屋面保温层在防水层之上，使保温层还起到了防水层作用，这些材料必须防水和耐气温性能好，不易老化。（如矿（岩）棉或玻璃棉板具有良好的憎水性，税率低，热阻大，10m厚相当于50m厚混凝土板隔热效果），在建筑设计中被广泛应用。提高建筑屋顶的保温隔热性能，在冬季可以有效抵挡寒气进入到室内，夏季可以吸收太阳的辐射，减少热能，从而减低空调的能耗。
而屋顶节能优化的方法另一个是依靠太阳能技术。相关的数据显示，地球所拦截的太阳辐射能量相当于当前全球电力消费的1500倍，而在当前的技术水平条件下，太阳能技术仅仅有一小部分被开发利用。因此，太阳能开发有着非常巨大的潜力。
此外，太阳能作为一种可再生能源，代替常规能源的可能性非常大，同时其也是一种清洁能源，不会对环境造成任何的污染和破坏。现阶段，太阳能应用在建筑节能上的方式包括：被动式太阳能采暖、主动式太阳能采暖、太阳能发电和太阳能供热水等。而过把太阳能技术应用到建筑屋顶节能中，无疑是建筑屋顶节能的最好设计方法。
3.2 围护结构节能优化方法
建筑围护结构节能优化方法主要包括三种：
（1）外墙内保温技术。该技术主要是指在建筑的外墙结构内部增设保温层，内保温层的施工进度比较快，施工方式也比较灵活，同时还可以对施工质量进行有效的控制。内保温技术已经成熟，国内这方面的施工经验也比较多，因此可大范围推广；
（2）外墙夹芯保温技术。该技术主要在我国东北等冬季较为寒冷地区有着广泛的应用，其主要是在是把保温层夹在内外墙的中间，而建筑主体需要时混凝土结构或者砖墙结构。这种技术的主要优点是：防水性能良好、耐候性能良好等。
（3）外墙外保温技术。该技术是现阶段正在大力推广的一种节能保温技术，就是在垂直外墙的表面建设保温层，所以，建筑主体结构需要是混凝土结构或者砖墙结构。这种技术的技术含量比较高，适用范围也比较广，不仅可以用于新建楼房的节能保温，而且可以用于危旧楼房的改造。
（4）外墙自保温技术。该技术是指通过对墙体自身采取一系列新型技术，使其导热系数极低，甚至达到了绝热的程度。一般采用保温砌块为主要护材料，在造价上较为经济，且施工周期较短，可大大加快施工进度，绝热材料设置在外墙中间，有利于较好的发挥墙体本身对外界的防护作用。作者在建筑设计过程中，特别是公建设计中用外墙自保温较多。
3.3 门窗节能优化方法
对于建筑门窗的节能优化，主要是减少门窗的渗透量、传热量和太阳辐射能量三个方面。具体的优化方法是：尽可能缩小门窗的面积；选择最适合建筑物的窗型；在门窗上增设保温隔热层；合理确定门窗的材料；增加遮阳设施等。其中玻璃及型材的选择在节能优化起着相当重要的作用，一块12mm厚的透明玻璃的传热系数为5.5，而6mm透明玻璃+12mm空气层+6mm透明的中空玻璃的传热系数能达到了2.8，因此中空玻璃在门窗节能设计中被广泛应用。
通过以上分析，我们可以指导，建筑节能的一个重点便是建筑主体维护结构的节能措施。所以，在建筑节能优化设计中，应在这方面多设计几套节能方法，通过对比分析，选择最优的设计方案。
4 结 语
作为我国三大“耗能大户”之一的建筑耗能，在我国社会总耗能中的比重有逐年上升的趋势。而随着我国新型城镇化进行的不断加快，建筑节能设计成为当务之急。在本文中，笔者介绍了建筑节能及其优化设计的内涵，并介绍了当前集中借助节能技术，最后指出了建筑节能的优化方法，主要是建筑屋顶节能优化、内外墙保温节能优化和门窗节能优化这三个方面。
参考文献
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节能优化设计范文第4篇
关键词：提高；供热；效率；措施；锅炉
锅炉的运行需要消耗大量的能源，同时由于锅炉的构成比较复杂，所以在运行过程中，会因为各个设备之间配合不密切或者设计不合理，而造成效率的下降或者热能的损失。为了加强锅炉节能优化设计，应该从燃料运行管理、调整锅炉运行参数、加强受热面和辅机改造，以及引进新技术等方式入手，从而提高锅炉燃烧热效率。对于锅炉的节能优化设计，还应该与实际用途相结合，在提高运行效率的基础上，降低运行成本，从而达到节能减排的目的。
1 锅炉节能优化设计分析
我国锅炉大部分为燃煤锅炉，燃煤锅炉的燃料消耗和热能损失也比较严重，所以下面主要是对燃煤锅炉进行的节能设计。节能优化设计的途径有很多种，可以通过各种措施来提高燃烧热效率，降低运行成本。
1.1 炉拱节能优化设计
在应用链条炉排锅炉时，可以通过对炉拱的优化设计来改善燃烧状况。对于正传链条炉排锅炉而言，炉拱都是按照设计规定的煤种而设计出相应的配置，但是在实际运行时，经常会因为无法使用设计煤种而影响到燃烧效率。所以在对炉拱进行节能优化设计时，通过改变炉拱的形状和位置，能够适应多种煤种的燃烧需求。设计改造后的节能效果比较明显，并且改造的投资收效快。
1.2 锅炉烟气余热回收
在锅炉燃烧运行过程中所排放的烟气温度较高，在受热面传热性能较好的情况下，排出的烟气温度也会达到二百度左右。如果受热面的传热性能降低，加之燃烧工况不佳，烟气温度就会进一步上升，致使烟温过高而造成热能的损耗。针对这种情况可以进行烟气余热的回收利用，既能够减少高温烟气对环境的污染，又能够最大程度的降低因高温烟气而造成的热能损耗。所以可利用热管换热技术来回收烟气余热，将收集到的热能应用于空气预热器、省煤器等设备中，为提高工业生产的经济效益、社会效益以及生态效益做出了重大的贡献。
1.3 给煤装置节能优化设计
在我国燃煤锅炉中使用的给煤装置一般都是斗式，在给煤时，就会出现块煤和末煤混合的现象，这种给煤方式就会导致全部堆叠在炉排上，从而阻碍风量的供给，直接影响到燃烧效率，造成能源的浪费。针对这种情况可以对给煤装置进行改进，将斗式给煤装置改造设计成分层装置，利用重力筛选器将燃煤中的块煤和末煤分离开，使其能够松散的分布在炉排上，保证风量的供给，从而确保燃煤的充分燃烧，最大程度的提高燃烧效率。这种改造所需费用较低，并且很容易实现，对于炉况较差的锅炉节能效果较为明显。
1.4 炉膛内壁喷涂节能涂料
锅炉水冷壁管、过热器管、省煤器管L期经受烟气中粉尘的高速冲刷，加之铁管的高温氧化作用，致使铁管壁厚磨损严重，锅炉使用寿命直线下降。更重要的是铁管的远红外辐射系数只有0.65左右，炉膛内的热量不能很快透过铁管传递到水中。因此强烈建议现役燃煤锅炉水冷壁管和省煤器管表面喷涂远红外辐射节能涂料，提高铁管表面的辐射系数到0.93以上，保护炉体、延长炉龄、有效辐射炉膛内红外热能，显著提高炉膛内的热传递效果，减少黑油排放，节约燃料消耗，投资不多效果很好。
1.5 采用富氧燃烧方式
在锅炉燃烧时火焰温度不达标，煤渣的含碳量较高且烟气排放不达标时，表明锅炉出力不足，燃烧效率不高，会造成很大的能源浪费。此时需要对锅炉进行节能优化设计，可以采用富氧燃烧的方式，增加助燃空气中氧气的含量，同时减少空气过剩系数，可以提升燃煤的充分燃烧，降低烟气排放量，提高燃烧效率。这种节能优化设计的节能效果较好，并且短期内可收回投资。
1.6 使用全自动高效激波吹灰器
由于燃煤质量参差不齐，锅炉结构设计以及燃烧参数不合理等各种因素，经常会导致锅炉受热面上积灰和结焦，直接降低受热面的传热性，在严重的情况下还会导致安全事故的发生。对于锅炉受热面积灰和结焦现象的处理，一般都会采用定期除灰、除尘和相应的除尘装置，但是效果不太明显。采用全自动高效激波吹灰器，可利用激波发声的方式来震荡、撞击和冲刷受热面上的灰尘以及结焦，可以达到全面清洁的效果。这种吹灰方式比较便捷，投入成本较低，可减少能源的损耗。在燃煤、燃油和燃气锅炉中得到了广泛的应用，可以替代其他除灰设备，并且具有较为广阔的发展前景。
1.7 燃烧系统节能优化设计
对于正转链条炉排锅炉，可从炉前适当位置喷入适量煤粉到炉膛的适当位置，使之在炉排层燃基础上增加适量的悬浮燃烧，可以取得较为明显的节能效果。但是喷入的煤粉量、喷射速度与位置要控制适当，否则将增大排烟黑度，影响节能效果。对于燃油、燃气和煤粉锅炉，是用新型节能燃烧器取代陈旧、落后的燃烧器，改造效果也与原设备状况相关，原状越差效果越好。
1.8 锅炉辅机节能优化设计
辅机的运行状况对锅炉的燃烧效率有一定的影响，所以可通过对辅机的节能优化设计来提高锅炉的运行效率。根据锅炉现有的燃烧状况，调整鼓风机、引风机的运行参数，保证风量供给的合理性，严格控制风速、风量以及角度，确保燃煤能够充分燃烧，并且降低排烟热损失。还可以通过对其他辅机的设计改造来提高锅炉的燃烧效率，从而达到节能的目的。
1.9 蒸汽锅炉密闭式高温凝结水回收
针对过去开式回收凝结水所存在的闪蒸汽浪费、凝结水再次被氧化、热能回收率不高的缺陷，在详尽调查用汽设备热负荷的前提下，通过更换先进疏水阀，平衡回收管网压力，增设蒸汽喷射热泵和GY凝结水回收装置，可以实现高温凝结水的密闭式回收，可有效节约锅炉燃料。
2 结束语
随着工业污染的加剧，对我国的生态环境产生了巨大的破坏，为了保证经济建设与生态环境的和谐发展，对工业锅炉进行节能优化设计已经成为必然趋势。锅炉燃烧效率低，不仅会造成能源的损耗，影响到工业生产的经济效益，同时还会危及到生态环境的质量。所以应该根据工业生产中锅炉的运行状况，有针对性的进行节能优化设计，改善燃烧工况，一方面能够降低工业生产的运营成本，另一方面可减少对环境的污染，这也是我国建设节约型社会的需求。
参考文献
[1]尧冬冬，王亚刚.工业锅炉节能优化控制系统的设计方案[J].江南大学学报（自然科学版），2014.
节能优化设计范文第5篇
住宅建筑节能设计所涉及自然地理环境、小区规划中建筑群体的朝向、体形、间距、高低及道路网的布局，广场绿地的分布等都会影响规划区的微气候，影响建筑的日照和通风，由此影响到建筑的耗能。
1.1 朝向的选择。经调查，在其它条件相同情况下，东西向多层建筑的传热耗热量要比南北向的高5%左右。因此，住宅朝向的选择，最好选择南向，以其有利于夏季的自然通风，冬季增长日照时间。
1.2 具有合理的体形系数。在住宅体形设计时，应注意用最少的围护结构面积形成满足功能要求的室内空间体积，外墙表面积越小越有利于建筑节能，其意义在于减少不必要的墙体外表面积，避免热损失， 节能住宅体形系数宜控制在0.25到0.28之间。
1.3 优化建筑单体的组合方式。建筑单体之间的组合对气流的形成具有直接的影响，为此设计时要确定好建筑物的位置和朝向，尽量减少气候因素对围护结构的影响。
1.4 在总体规划设计中，应合理选择热源形式，优化布置室外供热管网，以减少热传输的损失。
2 建筑平面设计中节能的优化设计考虑
2.1 平面形状应规整，尽量减少护结构面积，增加冬季直射室内的阳光，夏季减少太阳辐射。合理组织穿堂风，加强空气对流，创造夏季适宜的室内小气候，以达到使用便利、环境舒适的效果。
2.2 热环境的合理分区。把热环境要求较低的厨房、厕所、过厅等布置在北向，而尽量争取将居室布置在南向，充分利用太阳能，保持冬季室内有较高的温度；应适当减少北窗开窗面积。
3 改善围护结构及材料的优化设计考虑
建筑围护结构，包括墙、窗、门和屋面、地面。围护结构必须平衡通风和日光的需求，并提供适合于建筑地点的气候条件的热湿保护。围护结构的设计对于建筑在运行中的耗能是一个主要因素。具体的优化设计考虑如下：
3.1 门窗节能设计。外门窗是耗热的重要渠道，是节能的重点部位。在我国，仍有80%以上的窗达不到节能要求。优化设计时应注意：
3.1.1 确定合理的窗墙比
窗户对住宅热环境的影响相当大，它既是太阳辐射的得热部件，又是主要的失热部件，合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。
另外，应减少、改善迎背风面开窗面积的比例，从夏季自然通风角度考虑，迎风面和背风面，窗户开洞面积应有一定比例，其比值约为1：0.7，既减少了冬季寒风的渗透，有利于室内保温，又增加了夏季的渗透通风，改善了生活环境的舒适度。
3.1.2 专家们指出，窗户的传热系数约为墙体的,3-4倍，只有门窗达到每小时每米缝长的空气渗透量≤2.5m3才能达到节能优化设计，为此，要利用新型门窗材料，改善保温隔热性能。
3.2 屋面保温节能设计。屋面传热量虽仅占整个建筑面积的9%，但对顶层房间的影响较大。根据本地区实际情况设计好屋面构造，选择好保温材料，对屋面防水、保温、隔热进行综合研究，是解决屋面节能的关键。在屋顶的设计中，考虑其受风、降水、日照等气候因素的影响，应通过造型、构造和材料选择达到利用改善微气候条件的效果，如屋顶采取架空、微通风构造或在屋顶上种植绿色植物，可大大加强隔热功能。
3.3 地面保温节能设计。为了改善底层住户的室内热环境，减少热损失，可在垫层下铺100mm厚干炉渣，再做面层。
节能优化设计范文第6篇
关键词：建材企业；供配电系统；节能优化
引言
建材企业在生产过程中除去必然要投入的耗电开支之外，除此之外的投入消耗都运用于生产所需的用电设备中。那么在生产过程就势必会造成一定的能源消耗，从而导致生产所需的电能持续提升，相应的就加大了建材企业没有必要的资金投入。建材企业在生产过程中所使用的主要用电系统损失中，占据最大比例的就是变电器以及供配电线路的损失为主，而这部分在建材企业的生产过程中，所占据的电能消耗总数的95％。那么在这种严峻的发展形势之下，建材行业的发展就压采用一定的手段，对供配电系统进行节能优化，提高电能的使用效率，减少在供配电能方面的成本投入【1】。进而提升建材企业的整体竞争能力，促进建材企业的进一步可持续发展。
1建材企业在对供配电系统进行节能优化设计的原则
在当前社会的能源消耗形势之下，建材企业对生产系统中所需要的供配电系统进行相应的节能优化过程中，需要遵循一定的原则：其一就是要适度的进行功能性的优化设计。在对供配电系统进行节能优化设计的过程中，应该根据相应建材企业在生产过程中所需要的电能消耗标准实际情况为主，从而对供配电能进行相应针对性设计。与此同时，还要积极的在建材企业进行供配电系统优化设计过程中积极地将先进技术引入其中，以便达到在不会对建材企业的用电需求造成损害的情况之下，避免出现没有针对目的性设计的现象；其二就是控制投入成本的经济性原则，通过对成本投入进行控制，从而使得建材企业能够在对供配电系统进行节能优化设计的过程中，避免出现盲目性的引进节能技术，增加不必要的成本投资；其三就是在对供配电系统进行节能优化设计的过程中促进企业能够可持续发展原则【2】，用最小的用电消耗获取最大的企业利润收益。并且在建材企业进行生产的过程中能够追求社会效益以及环境效益，从而促进建材企业的绿色发展。只有在对供配电系统进行节能优化设计的过程中坚守这几个原则，从而推进建材企业的长久发展。
2建材企业对供配电系统进行节能优化设计的主要内容
2.1供电电压的合理选择
在对建材企业的供配电系统进行节能优化设计的过程中，需要为了减少供配电系统的电力耗损，从而根据建材企业结合自身所需的用电需要。在对电压进行额度限制的一定数额之内，适量的进行电压增高。在通常情况下，建材企业在生产过程中所需要的电压一般为35KV或者此数额之上，运行电压平均提升1％，电能所受到的损耗就会相应的减少1.2％左右。基于此种现象，建材企业就可以通过对电压进行逐步的升高，即用110KV或者220KV的进线逐步取代35KV进线，将线路损耗压缩至最低。供电电压的不断升高，还能够将电能的书送达到最高要求，从而满足建材企业生产发展所需要的电能需求。尽管供配电网系统中的电压等级相应的电阻损耗电压高低有一定的负关联特性，但是建材企业在生产过程中仍然不可以为了减少线路损耗，就盲目的进行电压提升，从而避免建材企业在生产过程中由于高电压所造成的不必要损害。
2.2变电器的合理选择
在建材企业的供配电系统中，变电器的存在主要是为了能够将电压进行及时的提高或者降低、及时匹配电阻以及进行安全的隔离等作用。那么在对供配电系统进行节能优化设计的过程中，如果只是根据建材企业的具体生产技术所需要的通电设备，进行针对性的变电器的台数以及容量选择，缺乏了一定的长远特性，并且会使得变电器的实际生产效率低于对其进行设计的产量。使用此种变电器长期运作之后，就会造成建材企业的工作效率很大程度上降低，相应的增加了对电能的消耗。基于此，需要用长远的观念对建材企业的供配电系统进行变电气的合理选择，并且根据所生产材料的大小，以及生产所需的用电特点，还要变压器的相关特性进行考虑，从而在最大限度的情况下减少变电器所产生的不必要费用。通常情况下，变电器的功率损耗呈现最小的数值时，电阻的负载率就会在0.5-0.6之间，那么设置的电阻如果不合理，就会造成变电器的损伤。
2.3无功补偿的合理选择
在供配电系统中存在无功补偿设备，该设备的主要功能就是能够给供配电系统提供建材企业在生产过程中，使用时设备所需要的无功功率多少，从而保障建材企业在生产过程中的整个系统功率能够随生产所需而进行一系列的改变，并且与此同时有效的降低了能源消耗【3】。无功补偿设备的运行通常情况下是采用了并联电容的方法来实现设备的运行功能的。并且由于无功补偿设备在供配电系统中所实现的作用与其他设备存在不同之处，不仅位置不停，对于供配电系统中进行无功补偿功能的具体方式也存在不同之处，具体表现在以下几点：其一就是进行高压集中补偿。采用在何种补偿方法主要在使用过程中所体现出的优势就是高性能、成本投入较少，并且在供配电系统运行过程中能够根据相应的电阻符合的具体情况进行合理的无功补偿，但是此种补偿方式存在性价比不合理的特点；其二就是低压集中补偿。此种补偿方式在系统优化设计过程中能够将低压幕像进行补偿，使得所补偿的范围能够加大，并且实现其功能自主性。在使用此种方法的过程中实现了供配电系统的电压质量得到了保障，相较于上者，此种补偿方式存在一定的经济合理性【4】；其三就是电压较低时的分组无功补偿和低电压时的分散类型的无功补偿。这两种方式都可以对供配电系统中的电路以及变电器的补偿进行无功率补偿，所使用的范围要求较广，并且在使用过程中达到了节能优化要求。但是这两种无功补偿方式在具体的使用过程中达到的效果不会太明显。不同类型的无功补偿所达到的效果自然也各不相同。那么建材企业如果进行供配电系统的无功补偿时，势必要对其结合建材企业的自身情况进行合理选择，将所采用的无功补偿方式进行特点具体分析，选取最优化的组合，从而实现建材企业所获经济效益的提升。
3结语
企业在发展过程中获得相应生产力的同时，所造成一定程度上的能源消耗问题的不断扩大，环境的持续恶化，对社会的发展进行了阻碍。因此节能减排已经成为当今社会在发展过程中，各行各业所必然考虑的重大课题。尤其是以建材企业为主的能源消耗型企业，在发展过程中势必要消耗大量的电力，而供配电系统的电力消耗数量之大，就势必对其进行重视，对供配电系统进行节能优化设计，从而实现我国建材企业的可持续发展，提升企业的综合竞争能力，在保证能源消耗的同时，获取最大化的经济效益。
参考文献
[1]谭文军.企业供配电系统的节能优化设计分析[J].城市建设理论研究:电子版,2015(35).
[2]陈锦秋.高层建筑供配电系统节能设计技术要点研究[J].建材发展导向,2016,14(3):124-125.
[3]王宗青.刍议建筑对供配电系统设计的优化设计[J].中国科技博览,2015(25):48-48.
[4]晁建兵.试论建筑电气供配电系统节能设计[J].建筑•建材•装饰,2013(11).
节能优化设计范文第7篇
关键词：建筑工程；暖通空调；节能设计；优化措施
中图分类号： TU198 文献标识码： A
引言
随着人们生活水平的提高，人们对生活环境的要求也越来越高，大多数人都希望居住环境能够冬暖夏凉且能保持空气流通。因此，具有采暖、通风、调节空气作用的暖通空调成为多数人的选择。但是，暖通空调的能耗较大，不仅会使能源快速消耗，还会增加能源消耗而引起的环境问题。暖通空调的节能设计能够有效地实现能源保护，同时对环境保护也有重要意义。
一、暖通节能空调的设计原则
1、基本原则――节能
节能暖通空调最最基本的原则就是节能，在节能设计过程中，热舒适指标是实际应用的指导。对于热舒适指标的影响因素主要是：温度、空气湿度、风速、劳动强度以及辐射温度。对上述因素进行合适比例的探索和组合，对舒适和节能进行现实协调。并且对建筑物的导热性进行适当的围护，对室外的气候变化进行应对，保证室内的舒适性。此外，在设计管路系统时需要简化，耗材量得到了减少，节约了投资。
2、满足日常生活环境要求
保持人体舒适的主要因素是舒适环境，但是，日常生活中的光线、声音和色彩也是影响舒适不可忽略的因素，比如：在人们居住的室内环境中，要以暖色调为主，这样不仅使室内温度得到了相对降低，而且起到节能目的。
3、控制室内空气品质
通风量大是暖通节能空调的设计趋势，解决空气质量是最重要的问题。因此，对室内气流进行合理的排风、进气，对室内空气质量进行提高，不仅保障了室内空气质量，而且达到了节能目的。
二、暖通空调的节能设计方法
暖通空调的节能设计可从制冷主机、能源、围护结构几个方面入手，设计过程中，应根据暖通空调的运作方式选择合适的制冷主机，利用可再生能源能够有效保护能源，在设计围护结构时应采用节能型围护结构。暖通空调的节能设计方法见图1。
图1暖通空调节能设计方法
1、选择合适的制冷主机
在选择制冷主机时，应考虑到暖通空调的运作状况。通常，暖通空调大部分时间都是由部分负荷运作，因此，在选择制冷主机时，可由多台冷水机组中选出一台，将选出的冷水机组设置为变频机组，并将其应用于暖通空调部分负荷运作过程中，以调节空调的负荷。选择合适的制冷主机是暖通空调较为重要的节能方式。暖通空调在进行部分负荷运作时，能源消耗较高。在设计部分负荷运作的暖通空调时，应注意能量与热量的转换比率(即COP)。COP会随着外界温度的改变而产生变化，在设计时应使其能够随着外界环境温度变化作出相应的调整，使其更加节能，提高暖通空调的智能化水平。
2、利用可再生能源
目前建筑多采用高品位能源为空调提供能量，其中以电力为主，但随着不可再生能源的日益紧缺，绿色可再生能源的开发和利用也得到人们的重视。本章节阐述了可再生能源在暖通空调节能设计中的应用，通过绿色能源（如风能、太阳能等）的使用，达到节能目的。
2.1 自然风能的正确使用
利用自然风能可以是说节能设计里的重要组成部分。通过自控系统，感知室内外温度的差异，当室外温度较低时，则可利用室外自然风的冷量满足室内对冷负荷的需求，可采用新风供冷，或夜间通风储冷。这种情况一般出现在夜间，或供冷的过度季节。利用自然风供冷的模式，大大降低了运行用电量，甚至可以不用电，不仅节约能源，同时起到改善室内空气环境的作用。
2.2 太阳能的利用
太阳能不仅可以用来采暖，还可以用于制冷。随着太阳能技术的不断研究开发，太阳能的集热器可以承受高温、高压、冰雹等恶劣天气环境造成的影响，使利用太阳能进行采暖成为可能。利用太阳能进行制冷有3种方式：压缩式、吸收式及吸附式。压缩式就是将太阳能转换为电能再进行制冷；吸收式是指通过配置溴化锂和水溶液或氨水溶液吸收太阳能而制冷的系统。
3、采用节能型围护结构
暖通空调的围护结构对空调能耗有较大的影响，采用节能型的围护能够有效地降低暖通空调的负荷，进而改善空调冷热源的浪费情况。在设计暖通空调的围护结构时，应充分考虑空调的遮阳和吸热措施，使其能够将外界条件转变为可利用能源，例如在室外温度较低时，直接将空气作为能源。同时，采用节能性材料也是暖通空调节能的途径。利用可回收或再生材料制作暖通空调的围护，能够减少能源浪费。
三、建筑暖通空调节能优化设计的措施
1、建筑热工性能的优化设计
在设计建筑方案的阶段，空调的负荷能力基本已经确定。护结构具有传热损失高的特点，尤其是寒冷地区，传热损失可以在70%以上，由此可见，优化设计护结构对于减少暖通空调能耗是非常重要的。首先，方案设计的初期，应全面分析建筑平面布置、外立面、自然通风、不同朝向太阳的辐射照度等各种因素会对建筑能耗产生的影响。夏季时，尽量使日照时间减少，对夏季风充分利用以达到自然通风，降低室内温度的目的。冬季时尽量最大程度的获取充足日照热，提高室温。其次，围护结构在设计其热工性能时应符合国家规定的节能规范，对围护结构设计给予一定优化，选择传热系数相对较小且热阻大的材料，窗墙比与形体系数严格控制，避免选用玻璃屋面或者玻璃幕墙。外窗接受的日照时间较长，受到的太阳幅度也会明显较大，因此设计时应考虑到建筑内外遮阳问题，增加屋顶与外墙的绿化植被，提高建筑的节能特征，改善建筑自身构造完善节能措施。
2、设计参数的合理选择
2.1 设计参数的合理性
空调负荷的计算需要设计参数作为依据，主要包括空气流速、洁净度与温湿度等，设计参数的变化会对空调负荷产生直接影响。据统计，夏季时空调每提高1K的温度，主机负荷就能够减少至少8%-10%，节约能耗为6%-11%。所以，确定室内参数应当注意结合实际的建筑使用情况，合理范围内对夏季时的空调温度适当提高，对冬季时室内采暖温度适当降低。空间内若使用吊顶进行辐射采暖或者地板采暖，冬季时温度的设计允许低于规定1-2K，夏季时允许提高1-2K。
2.2 空调系统的精心设计
水管、风管的布置应遵循“短、平”原则，对消防水管以及电缆桥架具体走向综合考虑，尽量避免走“回头路”或者拐弯。在有足够充足的安装空间以及具备一定经济条件的基础上减少流速减小管路阻力，对水泵扬程以及风机尽量减少，降低能耗。
2.3 数据的准确计算
设备选型主要的依据就是数据，在水力计算以及空调负荷的计算时，估算过于保守或者过于粗略都会导致空调设备的风机扬程、水泵扬程与主机容量增大，一定程度上增加成本，产生能源浪费。因此精准计算是保证暖通空调节能技术的基础。
3、空调系统的优化设计
3.1 空调风系统
根据空调系统的性能分析和实际调研，发现空调系统在运行过程中会有大量的热量产生，如果这些热量不能顺利地从建筑物进行排放，将对空调运行系统的质量产生影响，因此，有必要对空调运行系统的热量排放进行优化设计。从实验数据分析中，我们认为水环热泵空气调节系统的效果非常明显，而且改系统的运行费用不高，不会增加空调系统太多的费用。
3.2 空调水系统
开式系统之所以会耗费较大的能量是因为开式系统在运行过程中会产生较大的水泵扬程，因此，在空调水系统的节能设计中，我们采用的是闭式循环水系统。而在闭式的循环水系统中，由于三管制水系统的冷水和热水都经过同一根水管作为回路，热水和冷水混搭在一起，就会损失热量，同时因为空调系统管径的回路的确定与其所产生的运行费用有着较大的关联，建筑物越大，空调系统管径的回路也就越大，这个时候可以考虑选择双级泵系统。
3.3 空调冷热源
集中设置的冷(热)水机组或换热设备是空气调节系统的冷热源最佳选择。然而，现在市场上的各种机组、设备品种繁多，各种类型都有其独自的特点和使用限制条件，空调冷热源设计方案受到诸多因素的影响，比如是占地面积、使用特征、环保规定和运行费用等等，因此，设计员必须先做好上述诸多因素的调研，并且做好各方面的综合论证才能进行最终的方案确定。
结束语
总而言之，暖通空调节能优化设计不仅可以降低能源消耗，而且能够有效保护能源、改善环境，使其经济效益得到提高，对经济的可持续发展起到推动作用。因此，利用空调的设计原则，结合实际工程的具体情况，制定合理的、有效的暖通空调优化设计方案，降低暖通空调工程是能量消耗，从而促进我国建筑行业的健康发展以及能源的可持续发展。
参考文献
[1]田高磊,郑光绪.浅谈暖通空调节能设计[J].建材发展导向.2013(3).
[2]伍小亭.暖通空调节能设计思考[J].暖通空调.2012(42).
节能优化设计范文第8篇
关键词：空调系统；节能优化；消耗
智能建筑节能是世界性的大潮流及大趋势，也是中国改革与发展的迫切要求，是21世纪中国建筑事业发展的一个重点。节能与环保是实现可持续发展的关键。从可持续发展理论出发，建筑节能的关键又在于提高能量效率，所以无论制订建筑节能标准还是从事具体工程项目的设计，都应把提高能量效率作为建筑节能的着眼点。
一、暖通空调概述
1.暖通空调的工作原理
暖通空调的主要工作原理是制冷剂在空调制冷机组内的蒸发器中与冷冻水进行热量交换发生气化，这一过程会使冷冻水的温度降低，被气化后的制冷剂在空压机的作用下，会形成高压、高温的气体，当气体流经制冷机组的冷凝器时，则会被来自冷却塔的冷却水所冷却，从而是气体转变为低压、低温的液体，与此同时，被降温后的冷冻水经由水泵被送至空气处理机的热交换器中，随后与混风进行冷热交换形成冷风源，最后经由送风管路送入到各个房间。通过这样的循环过程，在夏季房间内的热量会被冷却水带走，流经冷却塔后释放到空气当中。
2.空调供水系统
通常情况下，冷冻水系统内的冷冻水管道均为循环式系统；变流量系统按照组成装置的不同，可分为相对变流量和真正变流量两种，其中真正变流量可以充分发挥变流量系统的节能潜力。
3.空气处理单元
在空气处理单元中，新风与部分回风经混合后形成混风，当混风经由热交换器冷冻水进行热交换后则形成送风。冬季时，混风能够吸收能量，从而是温度升高，夏季时，随着混风温度降低，送风进入室内后会与室内的空气进行热量的传递，最终将温度调节至房间所需的设定值。此时房间内的气体在排风机的作用下与新风混合后，重复上诉过程进行循环。由于混风和冷冻水的热交换过程是在热交换器中进行的，因此，热交换器属于暖通空调空气处理单元中较为重要的组成部分。当热交换器的工作状况处于部分负荷时，与设计工况是不同的，而在实际使用中，大部分时间热交换器都是处于部分负荷状态，也就是说其基本都处在非设计工况下工作，所以在进行设计时应尽量了解热交换器的这一特点。
二、暖通空调工程设计优化的重要性
其一，对暖通空调工程进行优化设计，不仅可以满足人们对工作和生活环境舒适性的要求，而且还可以使工作效率和生活质量有所提高；其二，由于暖通空调工程属于整个建筑中能耗较高的部分，所以对其进行优化设计，可以起到节约能源、提高能源利用率的作用；其三，随着直接数字控制器（DDC）、变频技术以及能源管理控制系统等的广泛应用，使暖通空调工程的优化设计策略和控制技术相辅相成，在节能降耗的同时，能够更好的对暖通空调系统进行指导和控制；其四，基于大部分暖通空调工程在设计之初，没能很好考虑季节变化、时间以及房屋的朝向等问题引起的冷负荷变化，致使这样的设计难免会造成能源的浪费，而对暖通空调工程进行优化设计后，可以从根本弥补这一缺陷，并且还能降低事故的发生几率；其五，由于在进行暖通空调设备选型时，通常都是按照设备的最大负荷进行计算的，并采用固定工作时间的方式运行。但是在大多数情况下，暖通空调都不是处于满负荷运行的，同时由于多种因素的影响，如阳光照射、建筑外部环境的温湿度、房间内部的负荷变化等，一旦采用固定工作时间运行，必然会导致设备的使用效率低下，使能源大量浪费。因此，为了调整空调系统的运行时间，作为施工单位，对暖通空调的运行比较了解，就必须配合设计人员对暖通空调工程进行优化设计，从而确保空调系统的运行效率，达到节约能源的目的。
三、暖通空调工程的优化设计方法
1.控制策略的优化
由于空气处理机的直接数字控制器（DDC）基本都是采用PTD进行控制的，所以选用一个较为合适的PTD参数能够起到促进空调系统稳定运行的作用。PTD的系数高，可以使室内温度较快的达到预定值，反之这一过程会较慢，但也并不是说PTD的系数越高就越好，一旦系数太高时很容易引起DDC控制器失稳。虽然PTD可以解决大多数场所的空调控制问题，但是有些特殊场所仅靠较高的PTD系数提高空调系统对负荷变化的响应速度是很难解决问题的，比如影剧院等大热惯性场所，对于这样场所可采用双级控制，即将温度传感器分别安装在室内和送风道上，由主DDC控制器完成室内温度的设定，而水阀的驱动则可由副DDC按照主DDC以及风道传感器的指令来完成，基于风道温度变化的速度要快于房间内温度的变化，采用这样的控制方式可以加速空调系统对温度波动的响应。在实际工程设计中，可以根据不同情况的需要，选择不同的优化控制，从而达到最优的效果。如，写字楼、大型商场等场所，夏、秋季在清晨时通过控制程序启动空气处理机，并利用室外的凉风对室内进行全面换气预冷，这样做不进可以节约能源消耗，而且还可以提高室内空气的质量。
2.控制权的优化设计
在某些特定的场合，如会议室，如果可以将空调或是通风系统的参数设定功能放置在现场，那么则能够更加符合用户的需要。然而DDC本身却并具备这样的功能，必须添设专门的部件才能实现。为了实现这一功能必要时可以添设VRV控制面板的设定器，它可以给用户带来极大的方便和舒适性。
3.DDC的优化
由于DDC控制系统的处理能力是不同的，所以应根据各个场合不同的需要，选择合适处理能力的DDC，如热力站监控点、冷冻机房等密集场合应优先考虑采用大型的DDC控制器，以减少控制器间的通讯和故障发生的频率；对于通风机、新风机、空气处理机等通常采用中型或小型的DDC即可满足使用需要。目前，可编程逻辑控制器（PLC）的发展速度较快，其应用范围也越来越广泛，因此，在暖通空调现场设备优化控制工程中，可适当加以采用，优化效果也是比较明显的。
4.控制网络的优化设计
在满足灵活性和可扩展性的基础上，空调系统控制网络的拓扑结构应尽量清晰、简化，无论是采用RS485总线或是LonTalk总线的控制网络都应如此。由于分级多、分支多的网络管理较为复杂，而且可靠性也比较低，虽然LonTalk总线在理论上能够组成任意的网络拓扑结构，但是这种设计具有很大的随意性，一旦运用不当，在工程实践中可能会有一定的技术风险，从而使空调系统的成本增加。因此，在没有特殊要求的工程中英尽可能使用RS485总线的控制网络，并采用手拉手环网的布线方式。
5.BAS监控中心
BAS监控中心主要负责的是监控整个空调、通风以及动力系统的工作状态，通常与安保监控和消防控制等系统共用一间机房，而该机房一般都离冷冻机房、锅炉房较远，在这里对空调系统中的关键设备进行远程操作显然是不合适的，因此，建议在冷冻机房和锅炉房现场控制室另设一台监控分站，并由该分站负责监冷冻机、锅炉监控功能，同时该分站授权局限为冷热源设备。
五、结论
能源目前显得比较短缺，特别是现在使用空调的人逐年增多。空调自身的含氟制冷剂本身就会导致臭氧空洞的形成，而且空调工程的高能耗问题还会产生更多的二氧化碳，引发一系列的环境问题。这就更要求我们去寻求一条节能的道路，来适应社会的发展。因此，研究空调的节能问题显得尤为迫切且重要。
参考文献
[1] 孙亚林.空调用冷水机组部分负荷性能与空调系统的匹配分析[J].科技资讯,2010(11).
[2] 王刚.风机盘管空调系统冷水最佳供回水温度的计算[J].建筑科学,2011(6).
节能优化设计范文第9篇
1保温隔热
1.1现状分析建筑墙体主要为240黏土砖砌筑墙体，外墙面层为水泥砂浆抹面涂料。墙体较薄且无任何保温层,在夏季白天难以阻挡该地区强烈的太阳光，导致大量热量透射而入;到夜间获取的热量难以消散，形成对室内的二次辐射，使得室内温度持高不下。冬季轻薄的墙体又成为热传递的最佳通道，将热量由室内传递到室外，导致室内热量的严重损失。屋顶为普通水泥板架空隔热屋面,此种做法相对老套,保温、隔热效果无法满足现在住宅建筑的使用要求。调查建筑中的门窗及阳台窗基本上都为低档铝合金作为骨架材料的单玻窗,所用玻璃为蓝色透明玻璃，开启方式为推拉,此种方式增加了该建筑的能源消耗。
1.2相关案例西安首创国际城北区采用的保温隔热技术:1）选用AJ聚苯颗粒保温砂浆和聚苯保温板,墙体穿上“衣服”。2）采用塑钢中空双层玻璃窗，达到隔热、隔音和保温效果。3）选用名牌厂家生产的保温隔音防盗门。4）在屋顶和阳台使用聚苯颗粒保温砂浆。由此，节能效果达到节能50％的国家标准。
2改造优化设计
针对调查建筑当前存在的问题，结合对国内外相关案例的分析，运用生态住宅的设计方法，提出相应的改造设计措施，达到节能的目的。
2.1通风改造优化设计自然通风是住宅建筑的重要影响因素之一，在住宅设计领域中结合环境，达到自然通风节能的效果尤为重要。结合建筑单体设计，巧妙设置门窗，门窗对开，形成穿堂风，有效地调节了室内通风效果。丰富窗户形式，设置多向调节窗户加大其通风能力，自然通风量则通过竖向空间的窗户面积大小来控制。屋顶安装利用风力的简单机械装置，抽低楼层的凉风至高楼层降低室内温度,加强竖向空间的拔风作用，提高室内60％的通风能力。加强各楼层之间风的流动,在竖向空间顶端设置蓄热墙吸收房间热能，排除室内浊气。
2.2遮阳改造优化设计窗的遮阳是必不可少的，在闭窗情况下有无遮阳，室温最大差值达2℃，平均差值达1～4℃。理论上讲，室外遮阳效果比单层玻璃窗的透过能量下降88％。但针对该地区来讲，如果用遮阳板固然可抵挡一部分夏季强烈的日光，但进入漫长的低日照时期时，室外的遮阳设置使室内不得不只采用灯光照明，特别是在阴雨天或冬季这种需要大量阳光进入的季节，遮阳反而变成了一种障碍。在建筑中设置百叶遮阳构件,并将百叶遮阳构件一分为二，利用上部的百叶作为反射构件，通过室内顶棚进行漫反射增加室内照度；下部挡掉过量的太阳光。这种方式作为朝南建筑的遮阳方式，朝西建筑由于太阳高度角较低，可采用垂直遮阳来解决此问题。
2.3隔热改造优化设计
2.3.1墙体与屋顶围护结构传热的热损失占整个建筑物热损失的70％～80％,外墙是建筑物围护结构的重要组成部分。加强调查建筑的薄弱围护结构（外墙)的保温隔热能力尤为重要。在改造中，建筑物的主要围护结构、屋顶的保温节能材料采用AJ建筑保温隔热聚合物砂浆。隔热效果好、导热系数低的AJ建筑保温隔热聚合物砂浆含有陶瓷空心微粒，从而有效地阻止了能量的传递，起到节能的作用。在外墙外保温时该材料还设置防裂防漏层，既防裂纹又防漏水。屋顶的保温设计可选用AJD—Ⅱ型聚苯颗粒保温材料为保温隔热材料，同时可种植绿化来改善保温隔热的效果。
2.3.2门、窗由于空气渗透和门窗的使用带来了门窗的热损耗，为减少能耗，则需:1）合理窗墙比:以建筑规范为准则，以该地区的实际条件为依据，合理地调整窗户和墙体的比例。2）强化密封性:合理选择门窗的类型和其他相关配套材料。3）提高保温性:门窗框料可采用PVC型材与钢衬料制成,玻璃采用中空双层玻璃，门芯填充复合保温材料，既防盗又保温隔热。
2．4有效利用太阳能生态住宅设计方法在遵循高效率、低造价、易控制、好维修原则的前提条件下，合理地利用太阳能，降低住宅建筑的人工能耗。结合该地区的气候条件，选取适合调查建筑的改造方式，最大程度地利用自然能源，降低住宅建筑能耗，太阳能的利用方式见图1。
3结语
随着全球环境的恶化和工业化革命后技术的发展，保护生态环境、节能减排成为时代的主题之一。降低能耗、保护能源是住宅建筑设计的重要控制要素，生态住宅设计方法保障了住宅建筑的可持续发展。
节能优化设计范文第10篇
【关键词】水资源；节水；灌溉方式
1.前言
现今社会，资源问题已经成为一个阻碍我们社会经济发展的重要问题，因为我们要想发展就离不开资源这一基础，它是促进我们的生活不断发展的动力根源。但是，我国目前的资源现状不容乐观，除了土地资源，矿产资源的严重不足外，我国的水资源也十分匮乏，水是我们日常生活中最常用的资源，水的缺乏已经成为长久以来困扰我们生活生产的主要原因。
基于此，我们了解到，我国的水资源现状已经不容乐观，水的短缺已经是十分棘手的环境问题。但是，另一方面我们也发现，我国的灌溉率十分低下，与水资源贫乏的现状及其不协调，数据表明，西方国家的水资源灌溉率高达百分之八九十，而在我国只有百分之四十左右。所以，我们一定在节约水资源，优化灌溉设计，在设备和灌溉过程中进行节水的设置和调节，这是最根本的节水方法。只有这样才能从根本上节约水资源，提高灌溉效率，提高水资源的利用率，达到可持续的发展。
2.节能节水的优化设计
2.1节水灌溉当下存在的问题
就拿我们生活中的城市绿地灌溉来说，经常会出现水洒到人行横道上的情况，这不仅浪费了本应该浇灌给花草的水，还妨碍了行人的正常通过，还造成一些绿化缺水的情况，造成这样的情况主要是因为喷头的设计问题，所以这个问题需要我们的关注。另外，由于缺乏专业的设计人员的施工人员，导致虽然有良好的灌溉技术却得不到很好应用的情况，目前，我国的灌溉技术正处于一个发展的阶段，但是还没有一个非常完整的规模。因为缺乏规划工作者和熟练的技术人员，反而会使灌溉设备受到损坏，灌溉的过程中又浪费了水资源。具体来说有这些问题：首先，由于对灌溉的场所没有全局的把握和勘查，使得灌溉系统发生过喷以及漏喷的情况；其次，一些材料的选取不当，在增加成本的同时还不利于灌溉；再者，对过滤系统的忽视容易使喷头发生堵塞，严重的情况会使整个灌溉系统无法工作。
另一方面，由于科学水平的不断进步，灌溉水平也随之发生了明细地变化，自动化的灌溉系统也逐步应用到实际的工作中，但是需要提醒的是，目前我们对于如何控制系统的自动化的水平还有所欠缺。自动化灌溉系统可以自动收集风速，雨量等各方面的数据，然后进行自动化处理，得出应该灌溉的时间和具体的灌溉量，所以它可以大大提高灌溉的效率，使每一滴水都发挥最大的作用，一旦有设备发生故障，自动监控系统就会自动发出警报提醒，从而维护整个系统的稳定工作。在加强对自动化系统的进一步认识的同时，还要注意设备的后期管理工作，现阶段我们缺乏对设备的管理，这也就导致了一系列的问题出现，所以应该注重这方面的缺陷。
2.2节能节水优化设计的原则
首先，需要考虑到应该采取哪一种灌溉技术，应该选择什么样的设备，当然这还是需要由实际情况来决定的。要提高灌溉效率，满足灌溉的需要，就应当系统的研究对节水灌溉系统，结合实际条件做出可行的选择。
其次，还需要考虑到对生态环境的影响，不能只考虑经济效益而忽视对环境的破坏，在设置灌溉方案时还应该考虑到不破坏环境，保持一定的社会效益，这样才是符合科学发展的要求的。
最后，要详细的分析影响灌溉系统的一系列因素，由于这是一个涉及多方面的负责系统，所以一定要做全面的考虑，一定要把整个系统看做一个有机整体，对各个部分都进行合理的设计，这样才能保证整个系统的高效运作。
2.3节水灌溉的具体方式
研究城市的绿化灌溉，首先我们应该清楚，不同的灌溉手段造成的灌溉强度是不一样的，所以可以根据实际的需要来实施不同的灌溉方式，灌水利用率应该是我们最关心的一个部分，不同的技术利用率也不同，相比之下，微灌的利用率最高，可以达到百分之五十到百分之七十。与此同时，我们还需要考虑的是节水的时候还要保证灌溉的有效性和安全性，要保证灌溉的目的的实现还有整个灌溉过程的人员操作的安全性。
下面我们来看看节水灌溉的具体类型：
第一：喷洒灌溉，它的工作原理是借助设备的压力把水喷洒到空中，然后由水自由降落到地上。绿地喷灌是参考土壤的条件，气候的情况针对不同的植物进行的灌溉，能够减少灌溉水的流失和渗漏，提高灌溉率，提高水的利用率，而且它的适用范围广，没有什么特殊的限制，所以被广泛的应用。此外，它还能带来意料之外的惊喜，形成一些特殊的景观效果，改善小范围的气候，改变空气的湿度。这种方式对于灌溉密植的低矮植物特别合适，能够达到节水的效果。城市绿地喷洒灌溉的适应性较强，省时省力，还能有效的达到灌溉的目的，维护灌木的水分，但是它的前期投入比较巨大，对于设计的要求十分严格，而且容易受到天气的影响。
第二：微灌。这是一种较为新型的灌溉方式，它是根据需水量的不同，通过一种特制的灌水装置，把水和一些养料以合适的流量强度直接均匀的输送到植物的根部。微灌比较适合农作物的灌溉，农作物需要的养分和水都能够及时地补充，而且浪费的要少。在园林灌溉中也开始不断尝试运用。微灌的灌水率要比喷灌高的多，高达百分之九十多。微灌不同于喷灌与地面灌，它只是局部的灌溉，但是水的利用率要高的多。它的劣势是工程投资比较高，所以并没有被广泛的投入使用。所以要想使其发挥作用就可以将其和喷洒灌溉结合使用，这样既可以节水又降低了成本投入，同时还可以形成不同的景观效果，一举三得。
微灌还可以分为滴灌和渗灌。滴灌就是一滴一滴这样的灌溉，它比较节水节能，将管网延伸到地面上，这样就有效的保持了作物在需要水和养分的时候能够及时送到而且不浪费。大大提高了利用率，损耗也比较少。现阶段，滴灌技术主要用于名贵植物的灌溉，在其他地方运用是比较少的。还有一种就是渗灌，这是现今大家所认可的最经济、最节水的灌溉方式，它是把透明管道埋在地下，然后通过这个管道把水和养料输送到植物的根部。它不存在其他灌溉方式的水土流失和水的浪费问题，与此同时，渗灌还能促进土壤的疏松，提高土壤肥力从而提高农作物的产量，所以这种灌溉技术得到大力的推广，不断增加其在农业灌溉中的运用。但是在城市灌溉中还没有大规模的实施，以后可以有这方面的拓展，增加这种灌溉方式的覆盖面，达到节能节水的目的。
3.结语
因为我国正处于经济飞速发展的特殊阶段，无论是生产还是生活都需要大量的水，所以必须得提高水资源的利用率，在灌溉方案的设计时，一定要优化节能节水的功能，最大程度发挥水的灌溉作用。节水灌溉的能力不断增强，设备不断更新，方法不断进步，选择专业的人员进行优化设计和施工操作，从而提高灌溉系统的灌溉率，提高水的利用率，也缓解了工作人员的工作压力，从而保证灌溉的预期效果，最主要的是达到合理利用水资源的目的，实现可持续发展。
参考文献
[1]张芳.城市绿地节水灌溉设计研究[D].河北农业大学，2011.