建筑機電節(jié)能設(shè)計工程存在的問題及改進措施

趙炳森

【摘 要】社會進步及經(jīng)濟發(fā)展使人們的生活水平大幅度提升，但對環(huán)境來說卻是十分嚴峻的挑戰(zhàn)，近年來可持續(xù)發(fā)展成為國家大力倡導(dǎo)的重要理念。對于建筑行業(yè)的來說，節(jié)約能源是當(dāng)前首要的研究目標(biāo)，也是未來發(fā)展的主要方向，節(jié)能理念必須要滲透于設(shè)計、施工、調(diào)試及使用等各個環(huán)節(jié)之中。

【Abstract】The social progress and economic development have greatly improved people's living standard， but it is a severe challenge to the environment. In recent years， sustainable development has become an important concept vigorously advocated by the country. For the construction industry， energy conservation is the primary research goal at present， and it is also the main direction of development in the future. The concept of energy-saving must be permeated into all links of design， construction， commissioning and use and so on.

【關(guān)鍵詞】建筑機電；節(jié)能設(shè)計；問題；改進措施

【Keywords】 building mechatronics； energy-saving design； problems； improvement measures

【中圖分類號】TU85 【文獻標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）06-0037-03

1 引言

在我國經(jīng)濟快速發(fā)展的大背景下，建筑機電節(jié)能工程技術(shù)獲得巨大的發(fā)展空間和前所未有的發(fā)展機遇，而能源緊張問題已經(jīng)成為世界關(guān)注的問題，所以想要實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，必須要節(jié)約能源。

建筑行業(yè)是當(dāng)前能源消耗領(lǐng)域中的重點行業(yè)，所以建設(shè)部在制定城市建設(shè)發(fā)展方向時，將建設(shè)節(jié)能型建筑作為城市規(guī)劃重點，并頒布了相應(yīng)的法律法規(guī)，對這方面進行嚴格的控制。對于建筑的設(shè)計來說，節(jié)能設(shè)計發(fā)揮著極為重要的作用，而建筑機電節(jié)能設(shè)計是建筑節(jié)能設(shè)計的主要內(nèi)容，因此，建筑機電節(jié)能設(shè)計對促進我國健康發(fā)展具有重要意義，是降低建筑能源消耗的重要途徑。

2 建筑機電節(jié)能工程設(shè)計現(xiàn)狀與問題

動力設(shè)施上的建筑機電節(jié)能設(shè)計工程達到電能消耗的七成以上才能評判為合格，與此同時，建筑機電節(jié)能工程設(shè)計必須要發(fā)揮功能性、可操作性、時間性、經(jīng)濟性、適應(yīng)性、可靠性以及安全性，所以對于設(shè)計來說就機電安裝專業(yè)方向來說，在動力設(shè)備上實現(xiàn)近七成的電能消耗是非常必要和重要的[1]。可實施性、經(jīng)濟性、安全性、適應(yīng)性、可信性、時間性和功能性是對合格建筑機電節(jié)能工程設(shè)計所提出的七個必須滿足的質(zhì)量特定標(biāo)準(zhǔn)。但在實際的工程中很多已經(jīng)完成的設(shè)計文件都存在些許問題，或者與實際的質(zhì)量特性要求不符，這不僅對機電節(jié)能工程質(zhì)量造成嚴重的影響，也違背了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略原則，當(dāng)前建筑機電節(jié)能設(shè)計較為常見的問題如下：

2.1 缺乏節(jié)能設(shè)計深度

部分設(shè)計人員在實施設(shè)計的期間，對于建筑機電系統(tǒng)節(jié)能效益方面的考慮十分欠缺，一味地將滿足業(yè)主工期要求作為設(shè)計的基礎(chǔ)，忽略了設(shè)計的質(zhì)量問題，所以所呈現(xiàn)出來的建筑機電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計缺乏設(shè)計深度，有些設(shè)計對應(yīng)用節(jié)能技術(shù)應(yīng)用不合理，還有些技術(shù)在沒有經(jīng)過嚴格分析其可實施性的情況下盲目使用節(jié)能技術(shù)，這些問題都會影響最終的節(jié)能效果[2]。

2.2 設(shè)計與實際安裝施工不相符

傳統(tǒng)的模式中，建筑機電系統(tǒng)設(shè)計方與安裝施工方是兩個獨立的單位，兩者之間沒有協(xié)商機制，會出現(xiàn)設(shè)計方所提交的設(shè)計文件存在不合理的地方，或者施工方在實際施工中對設(shè)計不明確的情況，當(dāng)情況出現(xiàn)時兩者之間無法取得有效的溝通和交流，對問題沒辦法及時解決，所以施工方會按照自己的思維進行施工 ，這不僅使安裝施工的難度大大增加，還會使機電系統(tǒng)投入使用后的能源消耗量增加，甚至導(dǎo)致設(shè)計方案與實際施工脫節(jié)現(xiàn)象。

2.3 建筑機電工程設(shè)計計算存在偏差

建筑機電工程設(shè)計將機電系統(tǒng)負荷作為重要的設(shè)計根據(jù)，所以其計算的準(zhǔn)確性對建筑機電系統(tǒng)建設(shè)工程成本和能源消耗情況有著十分重要的影響。當(dāng)前很多設(shè)計人員對工程的設(shè)計情況并沒有深入的研究，甚至不怎么了解，只是將設(shè)計規(guī)范中已有的規(guī)定直接進行套用，并加以計算，這會影響機電設(shè)備裝機的容量不符合或是選取的設(shè)計系數(shù)不合理的情況，這不僅提升了整體工程的投入，更使機電系統(tǒng)的能源消耗量更大[3]。

2.4 缺乏對再生能源的合理利用

當(dāng)前大部分設(shè)計都是利用城市電網(wǎng)所提供的電能，對其他再生能源的利用率較低，設(shè)計人員可以通過對再生能源的利用，如地?zé)崮艿?，促使機電設(shè)備的能源消耗量降低，因此設(shè)計單位要在設(shè)計建筑機電工程過程中，多多引導(dǎo)業(yè)主對再生能源進行合理利用。

3 建筑機電節(jié)能工程設(shè)計要求

3.1 合理利用電能，對供配電設(shè)計進行優(yōu)化

經(jīng)濟性和實用性是設(shè)計建筑節(jié)能工程機電過程中的首要考慮因素，必須能夠使建筑機電設(shè)備獲得足夠的動力，并且能夠提供能源來創(chuàng)造良好的建筑內(nèi)人工環(huán)境，要與電力設(shè)備所規(guī)定的負荷容量、供電可靠性以及電能質(zhì)量的可靠性標(biāo)準(zhǔn)相符合，必須滿足建筑機電設(shè)備在控制方法方面的需求，促使機電設(shè)備能夠發(fā)揮更好地使用功能。除此之外還要重視安全性，絕緣強度、絕緣距離、熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定以及負荷能力是機電線路設(shè)計時應(yīng)該考慮的問題，一定要保證供電、配電和用電設(shè)備能夠安全、穩(wěn)定的運行。要安裝相應(yīng)的防雷裝置，對防雷擊技術(shù)的要求如下：對于有特殊功能的場合，需要設(shè)置防靜電以及防浪涌的相關(guān)措施，對于防雷擊技術(shù)的設(shè)置需要根據(jù)建筑物自身的重要性以及出現(xiàn)火災(zāi)隱患的概率來確定。在符合民用建筑機電工程安全性、經(jīng)濟性及使用的同時，要將先進的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于實際的設(shè)計中，對供配電的設(shè)計進行優(yōu)化和完善，保證電能得到合理的運用[4]。

3.2 使機電設(shè)備運行效率提升，盡可能減少電能損耗

所提供的建筑機電節(jié)能設(shè)計要在保證安全性以及滿足使用功能的基礎(chǔ)上，最大程度降低建設(shè)的投資成本，同時盡可能降低電能和其他能源的損耗。實現(xiàn)選用節(jié)能設(shè)備、補償無功、降低運行與維護費用、均衡負荷、減少線路損耗的目的，使能源綜合利用率得到提升。

3.3 對負荷實施合理調(diào)整，確定設(shè)計系數(shù)，使設(shè)備利用率與負荷率得到提升

設(shè)計時選用的設(shè)計系數(shù)必須合理，并且對負荷實施合理的調(diào)整，根據(jù)用電的特殊要求制定切實有效的節(jié)能措施，使設(shè)備的利用率及負荷率得到大幅度的提升，進而實現(xiàn)節(jié)約能源的目標(biāo)[5]。

4 優(yōu)化建筑機電節(jié)能工程設(shè)計相關(guān)建議

4.1 優(yōu)化供配電系統(tǒng)的設(shè)計

供配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)該較為簡單且配電級數(shù)控制在一定的范圍內(nèi)，并且需要依照用電負荷的容量和布置將變壓器深入到負荷的重心位置，這樣能夠?qū)⒌蛪汗╇姷陌霃娇s短，對供電的質(zhì)量有所提高。除此之外，在設(shè)計10千伏配電系統(tǒng)時，必須判斷實際需要的容量、等級、線路和分布情況，對于各個路線與變配電的供電范圍需要明確規(guī)定，以防出現(xiàn)交錯重疊的情況。

4.2 盡可能降低線路電器功能損耗

變壓器、家用電器以及電動機是供配電系統(tǒng)中常見的用電設(shè)備，這些設(shè)備多數(shù)有電感性，所以會在使用時產(chǎn)生之后的無功電流，這回使線路的功率損耗提升[6]。

4.3 關(guān)于變壓器的選擇

節(jié)能型變壓器應(yīng)該作為設(shè)計的首選，在繞組方便選取優(yōu)質(zhì)的銅線，并結(jié)合先進的硅鋼片剪切技術(shù)，增加導(dǎo)線橫截面的面積，對鐵芯的碟片方式進行改革。在三相電源分相單獨供電過程中，會發(fā)生三項電流失衡的情況，這會造成電網(wǎng)失調(diào)以及中線點位提升，進而造成變壓器本身的損耗增加，想要降低這種損耗，可以將其改為單項自動補償設(shè)施或是把單項用電設(shè)備分別接入三相電源上。當(dāng)負載率達到百分之五十時，變壓器處于能量消耗較低的狀態(tài)，但變壓器有一般的容量沒有使用，所以選用負載率在百分之八十左右的變壓器更能夠符合設(shè)計的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。民用建筑所應(yīng)用的變壓器會出現(xiàn)季節(jié)性負載的特殊性，因此要在設(shè)計時考慮到夏季空調(diào)制冷以及冬季取暖造成用電量增加的情況，進而合理、科學(xué)的選擇變壓器。

4.4 電動機選擇

負荷特殊性是選擇電動機時需要考慮的重要因素，盡可能保證所選擇的電動機具有較高的效率。結(jié)合實際的設(shè)計需求選擇不同的電動機，想要將功率因數(shù)提高，并減少線路損耗，可以利用就地補償?shù)拇胧?。電動機應(yīng)根據(jù)負荷的特性進行合理選擇，盡量使用效率高的電動機[7]。

4.5 設(shè)計節(jié)能型照明系統(tǒng)

所涉及的照明系統(tǒng)不僅符合相關(guān)照明設(shè)計的規(guī)定，還要結(jié)合建筑房間自身的使用功能，來區(qū)別選擇照明的方式。緊湊型熒光燈、高光效的稀土三基色T8 型、T5 型燈都是當(dāng)前較為節(jié)能的照明燈具，盡可能用以上照明設(shè)施代替白熾燈，與此同時要根據(jù)天然光照的變化，對照明的范圍和方向進行調(diào)整。

4.6 合理控制空調(diào)系統(tǒng)

空調(diào)是比較重要的一個耗能設(shè)備，在設(shè)計空調(diào)系統(tǒng)時需要對風(fēng)量大小、運行成本、能耗投入以及對人的影響因素等進行分析和研究，嚴格遵守《公共建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)》，避免對其隨意進行變動。必須單獨設(shè)置風(fēng)機盤管機組和新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)口，空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計中的全空氣空調(diào)系統(tǒng)更適用于房間面積或空間較大、人員較多的場所。在選用變頻調(diào)節(jié)控制方法時，要保證能與控制設(shè)備相適應(yīng)，與此同時對冷凍水泵最低頻率進行設(shè)置。

5 結(jié)語

建筑節(jié)能工程是一項涉及范圍廣、內(nèi)容煩瑣復(fù)雜的工程，能夠?qū)@項工程造成影響的因素也很多，想要保證獲得理想的節(jié)能效果，除了要保證各個環(huán)節(jié)應(yīng)用節(jié)能理念之外，還需要構(gòu)建有針對性、完善、科學(xué)的規(guī)范體系。實現(xiàn)建筑機電節(jié)能目標(biāo)，與設(shè)計人員設(shè)計的合理性有直接關(guān)系，設(shè)計人員必須能夠掌握當(dāng)前較為先進的節(jié)能產(chǎn)品、節(jié)能技術(shù)，再結(jié)合自身豐富的設(shè)計經(jīng)驗，將其應(yīng)用于每個設(shè)計環(huán)節(jié)中，進而呈現(xiàn)出節(jié)能的優(yōu)秀設(shè)計。建筑機電節(jié)能工程的設(shè)計方法在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的影響下，得到了顯著的優(yōu)化，不能更好的與建筑的實用性、觀賞性結(jié)合，還能在降低建筑成本的同時，降低能源消耗，符合我國時代發(fā)展的潮流。

【參考文獻】

【1】魏利忠.建筑機電節(jié)能工程設(shè)計探析[J].建筑·建材·裝飾，2017（9）：225.

【2】楊清.淺談建筑機電節(jié)能工程設(shè)計[J].建材與裝飾，2015（50）：70-71.

【3】常坤.建筑機電節(jié)能設(shè)計工程存在的現(xiàn)狀問題因素及改進措施[J].門窗，2016（12）：20-21.

【4】鮑錫祥.建筑機電節(jié)能工程設(shè)計存在問題及解決辦法[J].城市建設(shè)理論研究，2014（15）78-79.

【5】陳順輝.建筑機電節(jié)能工程設(shè)計存在問題及解決辦法探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（10）：4937-4937.

【6】黎偉.建筑機電節(jié)能工程設(shè)計存在問題及解決辦法[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（19）33-34.

【7】冉季鴻.建筑機電節(jié)能工程設(shè)計探析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（22）：3793-3793.