建筑機(jī)電節(jié)能設(shè)計(jì)工程存在的問題及改進(jìn)措施

趙炳森

（上海松江雅居樂房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，上海200062）

1 引言

在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的大背景下，建筑機(jī)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(jī)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(shí)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(diǎn)行業(yè)，所以建設(shè)部在制定城市建設(shè)發(fā)展方向時(shí)，將建設(shè)節(jié)能型建筑作為城市規(guī)劃重點(diǎn)，并頒布了相應(yīng)的法律法規(guī)，對(duì)這方面進(jìn)行嚴(yán)格的控制。對(duì)于建筑的設(shè)計(jì)來說，節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)揮著極為重要的作用，而建筑機(jī)電節(jié)能設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，因此，建筑機(jī)電節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)促進(jìn)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(jī)電節(jié)能工程設(shè)計(jì)現(xiàn)狀與問題

動(dòng)力設(shè)施上的建筑機(jī)電節(jié)能設(shè)計(jì)工程達(dá)到電能消耗的七成以上才能評(píng)判為合格，與此同時(shí)，建筑機(jī)電節(jié)能工程設(shè)計(jì)必須要發(fā)揮功能性、可操作性、時(shí)間性、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性、可靠性以及安全性，所以對(duì)于設(shè)計(jì)來說就機(jī)電安裝專業(yè)方向來說，在動(dòng)力設(shè)備上實(shí)現(xiàn)近七成的電能消耗是非常必要和重要的[1]?？蓪?shí)施性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、適應(yīng)性、可信性、時(shí)間性和功能性是對(duì)合格建筑機(jī)電節(jié)能工程設(shè)計(jì)所提出的七個(gè)必須滿足的質(zhì)量特定標(biāo)準(zhǔn)。但在實(shí)際的工程中很多已經(jīng)完成的設(shè)計(jì)文件都存在些許問題，或者與實(shí)際的質(zhì)量特性要求不符，這不僅對(duì)機(jī)電節(jié)能工程質(zhì)量造成嚴(yán)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(jī)電節(jié)能設(shè)計(jì)較為常見的問題如下：

2.1 缺乏節(jié)能設(shè)計(jì)深度

部分設(shè)計(jì)人員在實(shí)施設(shè)計(jì)的期間，對(duì)于建筑機(jī)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(jì)的基礎(chǔ)，忽略了設(shè)計(jì)的質(zhì)量問題，所以所呈現(xiàn)出來的建筑機(jī)電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)缺乏設(shè)計(jì)深度，有些設(shè)計(jì)對(duì)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(yán)格分析其可實(shí)施性的情況下盲目使用節(jié)能技術(shù)，這些問題都會(huì)影響最終的節(jié)能效果[2]。

2.2 設(shè)計(jì)與實(shí)際安裝施工不相符

傳統(tǒng)的模式中，建筑機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方與安裝施工方是兩個(gè)獨(dú)立的單位，兩者之間沒有協(xié)商機(jī)制，會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)方所提交的設(shè)計(jì)文件存在不合理的地方，或者施工方在實(shí)際施工中對(duì)設(shè)計(jì)不明確的情況，當(dāng)情況出現(xiàn)時(shí)兩者之間無法取得有效的溝通和交流，對(duì)問題沒辦法及時(shí)解決，所以施工方會(huì)按照自己的思維進(jìn)行施工，這不僅使安裝施工的難度大大增加，還會(huì)使機(jī)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(jì)方案與實(shí)際施工脫節(jié)現(xiàn)象。

2.3 建筑機(jī)電工程設(shè)計(jì)計(jì)算存在偏差

建筑機(jī)電工程設(shè)計(jì)將機(jī)電系統(tǒng)負(fù)荷作為重要的設(shè)計(jì)根據(jù)，所以其計(jì)算的準(zhǔn)確性對(duì)建筑機(jī)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(jì)人員對(duì)工程的設(shè)計(jì)情況并沒有深入的研究，甚至不怎么了解，只是將設(shè)計(jì)規(guī)范中已有的規(guī)定直接進(jìn)行套用，并加以計(jì)算，這會(huì)影響機(jī)電設(shè)備裝機(jī)的容量不符合或是選取的設(shè)計(jì)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(jī)電系統(tǒng)的能源消耗量更大[3]。

2.4 缺乏對(duì)再生能源的合理利用

當(dāng)前大部分設(shè)計(jì)都是利用城市電網(wǎng)所提供的電能，對(duì)其他再生能源的利用率較低，設(shè)計(jì)人員可以通過對(duì)再生能源的利用，如地?zé)崮艿龋偈箼C(jī)電設(shè)備的能源消耗量降低，因此設(shè)計(jì)單位要在設(shè)計(jì)建筑機(jī)電工程過程中，多多引導(dǎo)業(yè)主對(duì)再生能源進(jìn)行合理利用。

3 建筑機(jī)電節(jié)能工程設(shè)計(jì)要求

3.1 合理利用電能，對(duì)供配電設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化

經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性是設(shè)計(jì)建筑節(jié)能工程機(jī)電過程中的首要考慮因素，必須能夠使建筑機(jī)電設(shè)備獲得足夠的動(dòng)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(fù)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(jī)電設(shè)備在控制方法方面的需求，促使機(jī)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(qiáng)度、絕緣距離、熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定以及負(fù)荷能力是機(jī)電線路設(shè)計(jì)時(shí)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(yùn)行。要安裝相應(yīng)的防雷裝置，對(duì)防雷擊技術(shù)的要求如下：對(duì)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(duì)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(jī)電工程安全性、經(jīng)濟(jì)性及使用的同時(shí)，要將先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的設(shè)計(jì)中，對(duì)供配電的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化和完善，保證電能得到合理的運(yùn)用[4]。

3.2 使機(jī)電設(shè)備運(yùn)行效率提升，盡可能減少電能損耗

所提供的建筑機(jī)電節(jié)能設(shè)計(jì)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(shí)盡可能降低電能和其他能源的損耗。實(shí)現(xiàn)選用節(jié)能設(shè)備、補(bǔ)償無功、降低運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用、均衡負(fù)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(duì)負(fù)荷實(shí)施合理調(diào)整，確定設(shè)計(jì)系數(shù)，使設(shè)備利用率與負(fù)荷率得到提升

設(shè)計(jì)時(shí)選用的設(shè)計(jì)系數(shù)必須合理，并且對(duì)負(fù)荷實(shí)施合理的調(diào)整，根據(jù)用電的特殊要求制定切實(shí)有效的節(jié)能措施，使設(shè)備的利用率及負(fù)荷率得到大幅度的提升，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的目標(biāo)[5]。

4 優(yōu)化建筑機(jī)電節(jié)能工程設(shè)計(jì)相關(guān)建議

4.1 優(yōu)化供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該較為簡單且配電級(jí)數(shù)控制在一定的范圍內(nèi)，并且需要依照用電負(fù)荷的容量和布置將變壓器深入到負(fù)荷的重心位置，這樣能夠?qū)⒌蛪汗╇姷陌霃娇s短，對(duì)供電的質(zhì)量有所提高。除此之外，在設(shè)計(jì)10千伏配電系統(tǒng)時(shí)，必須判斷實(shí)際需要的容量、等級(jí)、線路和分布情況，對(duì)于各個(gè)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(cuò)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(dòng)機(jī)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(huì)在使用時(shí)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(jì)的首選，在繞組方便選取優(yōu)質(zhì)的銅線，并結(jié)合先進(jìn)的硅鋼片剪切技術(shù)，增加導(dǎo)線橫截面的面積，對(duì)鐵芯的碟片方式進(jìn)行改革。在三相電源分相單獨(dú)供電過程中，會(huì)發(fā)生三項(xiàng)電流失衡的情況，這會(huì)造成電網(wǎng)失調(diào)以及中線點(diǎn)位提升，進(jìn)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(xiàng)自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)施或是把單項(xiàng)用電設(shè)備分別接入三相電源上。當(dāng)負(fù)載率達(dá)到百分之五十時(shí)，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(fù)載率在百分之八十左右的變壓器更能夠符合設(shè)計(jì)的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。民用建筑所應(yīng)用的變壓器會(huì)出現(xiàn)季節(jié)性負(fù)載的特殊性，因此要在設(shè)計(jì)時(shí)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(jìn)而合理、科學(xué)的選擇變壓器。

4.4 電動(dòng)機(jī)選擇

負(fù)荷特殊性是選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)需要考慮的重要因素，盡可能保證所選擇的電動(dòng)機(jī)具有較高的效率。結(jié)合實(shí)際的設(shè)計(jì)需求選擇不同的電動(dòng)機(jī)，想要將功率因數(shù)提高，并減少線路損耗，可以利用就地補(bǔ)償?shù)拇胧?。電?dòng)機(jī)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的特性進(jìn)行合理選擇，盡量使用效率高的電動(dòng)機(jī)[7]。

4.5 設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)要根據(jù)天然光照的變化，對(duì)照明的范圍和方向進(jìn)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(gè)耗能設(shè)備，在設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)時(shí)需要對(duì)風(fēng)量大小、運(yùn)行成本、能耗投入以及對(duì)人的影響因素等進(jìn)行分析和研究，嚴(yán)格遵守《公共建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)》，避免對(duì)其隨意進(jìn)行變動(dòng)。必須單獨(dú)設(shè)置風(fēng)機(jī)盤管機(jī)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(jì)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(shí)，要保證能與控制設(shè)備相適應(yīng)，與此同時(shí)對(duì)冷凍水泵最低頻率進(jìn)行設(shè)置。

5 結(jié)語

建筑節(jié)能工程是一項(xiàng)涉及范圍廣、內(nèi)容煩瑣復(fù)雜的工程，能夠?qū)@項(xiàng)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(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)用節(jié)能理念之外，還需要構(gòu)建有針對(duì)性、完善、科學(xué)的規(guī)范體系。實(shí)現(xiàn)建筑機(jī)電節(jié)能目標(biāo)，與設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)的合理性有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)人員必須能夠掌握當(dāng)前較為先進(jìn)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(jì)經(jīng)驗(yàn)，將其應(yīng)用于每個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，進(jìn)而呈現(xiàn)出節(jié)能的優(yōu)秀設(shè)計(jì)。建筑機(jī)電節(jié)能工程的設(shè)計(jì)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(shí)用性、觀賞性結(jié)合，還能在降低建筑成本的同時(shí)，降低能源消耗，符合我國時(shí)代發(fā)展的潮流。