建筑機(jī)電節(jié)能工程設(shè)計(jì)中存在的問題及優(yōu)化對(duì)策分析

張浩衡

摘要：隨著近年建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)能源的需求量有增無減，而不可再生能源的過度消耗，不僅加大企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時(shí)也不利于自然資源的可持續(xù)發(fā)展。因此，采取有效的節(jié)能措施，才能幫助企業(yè)獲取更廣闊的發(fā)展空間。文章以某高新區(qū)房地產(chǎn)項(xiàng)目的建筑機(jī)電節(jié)能工程設(shè)計(jì)為例，從多個(gè)機(jī)電系統(tǒng)方面研究其節(jié)能措施并測(cè)算節(jié)省能耗，為建筑機(jī)電節(jié)能工程設(shè)計(jì)中存在的問題提出優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：建筑機(jī)電；節(jié)能工程設(shè)計(jì)；存在問題；優(yōu)化對(duì)策分析

1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，可實(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：

（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）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，缺少協(xié)商機(jī)制。當(dāng)出現(xiàn)設(shè)計(jì)文件不合理或者施工中對(duì)設(shè)計(jì)不明確，而雙發(fā)又無法取得有效的溝通和交流，此時(shí)若施工方按照自己的思維進(jìn)行施工，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。

（3）缺乏對(duì)可再生能源的合理利用

當(dāng)前大部分設(shè)計(jì)對(duì)可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，如風(fēng)能、地?zé)崮?、太陽能等，促使機(jī)電設(shè)備的能源消耗量降低。

2建筑機(jī)電節(jié)能設(shè)計(jì)工程的改進(jìn)措施

以某房地產(chǎn)項(xiàng)目為例分析，該項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容由39棟住宅樓、1棟學(xué)校和1棟停車樓組成，總建筑面積是337160.23㎡。以下將根據(jù)建筑節(jié)能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，從機(jī)電系統(tǒng)等方面綜合分析該項(xiàng)目建設(shè)采取的主要節(jié)能措施。

（1）空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能

應(yīng)合理對(duì)室內(nèi)溫度參數(shù)進(jìn)行控制并科學(xué)的掌握室外新風(fēng)量，科學(xué)合理地利用各種自然資源，同時(shí)運(yùn)用動(dòng)態(tài)調(diào)整以達(dá)到有效控制空調(diào)參數(shù)的目的，避免出現(xiàn)過冷或過熱的現(xiàn)象，此外，還應(yīng)將輸送系統(tǒng)的動(dòng)力損耗嚴(yán)格控制在較低水平，并通過排風(fēng)過程適當(dāng)?shù)幕厥詹糠譄崃俊?/p>

該項(xiàng)目的學(xué)校空調(diào)使用區(qū)域供冷市政管網(wǎng)，冷源輸送系統(tǒng)采用變頻變流量方式，風(fēng)機(jī)盤管采用電動(dòng)溫控閥和三檔風(fēng)速結(jié)合的控制方式。在供回水總管之間設(shè)置壓差平衡閥，結(jié)合水泵變頻調(diào)節(jié)供回水壓差，節(jié)省空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)和水系統(tǒng)的輸送能耗。采用上述節(jié)能措施后，空調(diào)系統(tǒng)年節(jié)電量約1.84萬kWh，折合標(biāo)煤2.26tce（當(dāng)量值）。另外，設(shè)置完善的空調(diào)監(jiān)控與節(jié)能控制系統(tǒng)，便于監(jiān)控空調(diào)系統(tǒng)各類設(shè)備的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行節(jié)能，年節(jié)約冷凍水728.69GJ，折合標(biāo)煤7.21tce（當(dāng)量值）。

（2）照明系統(tǒng)的節(jié)能

照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)，首先要充分利用自然光，還應(yīng)合理的利用高效光源，并以照明標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，合理的劃分各區(qū)域。其次，確保燈具選用的合理性。LED節(jié)能燈光效高、耗電少、壽命長(zhǎng)、易控制、安全環(huán)保，是新光源的主導(dǎo)方向。另外，加強(qiáng)對(duì)光源的合理控制。采用智能控制系統(tǒng)分區(qū)集中對(duì)燈具進(jìn)行開、斷，方便控制和管理，節(jié)省電耗。

該項(xiàng)目建筑公共照明部分采用高效LED節(jié)能燈具為主要光源，并通過智能照明控制方式控制。采用節(jié)能開關(guān)控制，樓梯間的照明能夠節(jié)能自熄，地下車庫(kù)等場(chǎng)所的照明采用分時(shí)照明控制系統(tǒng)。采用上述節(jié)能措施后，照明系統(tǒng)年節(jié)電量約26.28萬kWh，折合標(biāo)煤32.29tce（當(dāng)量值）。

（3）給排水系統(tǒng)的節(jié)能

在進(jìn)行建筑內(nèi)給排水系統(tǒng)的節(jié)能時(shí)，除了使用最多的低位蓄水池與高位水箱外，企業(yè)還應(yīng)大力推廣新型節(jié)水設(shè)備，并加大變頻水泵的使用，科學(xué)合理地開發(fā)利用第二水資源。同時(shí)對(duì)熱水供應(yīng)的循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行完善，避免爆管的問題發(fā)生，此外還應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定設(shè)置消防貯水池并加壓。

該項(xiàng)目充分利用市政水管網(wǎng)的壓力，同時(shí)采用變頻器控制水泵，根據(jù)流量的變化靈活調(diào)節(jié)泵組的轉(zhuǎn)速，達(dá)到節(jié)能的目的。采用上述節(jié)能措施后，年節(jié)電量約1.93萬kwh，折合標(biāo)煤2.38tce（當(dāng)量值）。

（4）合理的選擇電壓的等級(jí)

合理的選擇電壓等級(jí)才能確保建筑機(jī)電節(jié)能設(shè)計(jì)工程的效果。一般情況下，城鎮(zhèn)高壓配電電壓選用 10kV，而中低壓配電電壓則選用 220/380V，但是在給企業(yè)供電時(shí)，必須對(duì)用電設(shè)備的特征、供電距離、供電回路數(shù)量及區(qū)域內(nèi)公共電網(wǎng)的規(guī)劃及現(xiàn)狀等進(jìn)行綜合考量。

該項(xiàng)目所在區(qū)域采用20kV 供電方式，裝接容量大，有利于高層建筑群的供電，在傳送相同距離和相同功率電能的前提下，20kV電壓等級(jí)的線路電流為10kV的50%，則線路的電能損耗為原先的25%。

（2）供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要確保設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易于操作，并符合實(shí)際情況。其次，要對(duì)電負(fù)荷的容量及分布情況進(jìn)行綜合考慮，為了盡量減小低壓供電距離，可以在在負(fù)荷深處放置變壓器。另外，合理選擇配電線路路徑和電線電纜截面，減少線路長(zhǎng)度和線路壓降，降低線路損耗。

（6）變壓器的選擇

在進(jìn)行變壓器選擇時(shí)，必須要將變壓器負(fù)載率、負(fù)荷的不平衡狀態(tài)以及有效功率的耗損情況等因素進(jìn)行綜合考慮，在保證負(fù)荷平衡的同時(shí)，確保單相機(jī)電能夠與三相電源保持均勻的連接。根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)合理計(jì)算用電負(fù)荷，優(yōu)化經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，合理選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)，力求使變壓器的實(shí)際負(fù)荷接近設(shè)計(jì)負(fù)荷，并在比較經(jīng)濟(jì)的負(fù)荷率下長(zhǎng)期運(yùn)行，提高變壓器技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，減少變壓器能耗。

該項(xiàng)目采用變壓器低壓側(cè)設(shè)置集中功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償后功率因數(shù)不低于 0.9，減少無功電流損耗。

（7）提高可再生能源的利用率

將可再生能源取代電能等不可再生能源，是促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。因此，建筑企業(yè)應(yīng)大力開發(fā)可再生能源。同時(shí)需要引導(dǎo)業(yè)主多利用可再生能源，從而降低設(shè)備的能耗。

該項(xiàng)目十二層及以下住宅建筑應(yīng)采用太陽能熱水系統(tǒng)，充分利用可再生能源。采用太陽能熱水系統(tǒng)，項(xiàng)目年節(jié)電量3.74萬kwh，折合標(biāo)煤4.59tce（當(dāng)量值）。

3結(jié)語

建筑機(jī)電節(jié)能工程是一項(xiàng)涉及范圍廣、內(nèi)容煩瑣復(fù)雜的工程，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)，應(yīng)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)。目前，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，其與建筑的實(shí)用性、觀賞性結(jié)合，在降低建筑成本的同時(shí)降低能源消耗，是符合我國(guó)時(shí)代發(fā)展潮流的重要技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：珠海市橫琴新區(qū)發(fā)展改革局）