建筑机电节能工程设计中存在的问题及优化对策分析

张浩衡

摘要：随着近年建筑行业的不断发展，对能源的需求量有增无减，而不可再生能源的过度消耗，不仅加大企业的生产成本，同时也不利于自然资源的可持续发展。因此，采取有效的节能措施，才能帮助企业获取更广阔的发展空间。文章以某高新区房地产项目的建筑机电节能工程设计为例，从多个机电系统方面研究其节能措施并测算节省能耗，为建筑机电节能工程设计中存在的问题提出优化方案。

关键词：建筑机电；节能工程设计；存在问题；优化对策分析

1建筑机电节能工程设计现状与问题

动力设施上的建筑机电节能设计工程达到电能消耗的七成以上才能评判为合格，可实施性、经济性、安全性、适应性、可信性、时间性和功能性是对合格建筑机电节能工程设计所提出的七个必须满足的质量特定标准。但在实际的工程中很多已经完成的设计文件都存在些许问题，或者与实际的质量特性要求不符，这不仅对机电节能工程质量造成严重的影响，也违背了可持续发展的战略原则，当前建筑机电节能设计较为常见的问题如下：

（1）缺乏节能设计深度

部分设计人员在实施设计的期间，对于建筑机电系统节能效益方面的考虑十分欠缺，一味地将满足业主工期要求作为设计的基础，忽略了设计的质量问题，所以所呈现出来的建筑机电系统节能设计缺乏设计深度，有些设计对应用节能技术应用不合理，还有些技术在没有经过严格分析其可实施性的情况下盲目使用节能技术，这些问题都会影响最终的节能效果。

（2）设计与实际安装施工不相符

传统的模式中，建筑机电系统设计方与安装施工方是两个独立的单位，缺少协商机制。当出现设计文件不合理或者施工中对设计不明确，而双发又无法取得有效的沟通和交流，此时若施工方按照自己的思维进行施工，不仅使安装施工的难度大大增加，还会使机电系统投入使用后的能源消耗量增加，甚至导致设计方案与实际施工脱节现象。

（3）缺乏对可再生能源的合理利用

当前大部分设计对可再生能源的利用率较低，设计人员可以通过对再生能源的利用，如风能、地热能、太阳能等，促使机电设备的能源消耗量降低。

2建筑机电节能设计工程的改进措施

以某房地产项目为例分析，该项目建设内容由39栋住宅楼、1栋学校和1栋停车楼组成，总建筑面积是337160.23㎡。以下将根据建筑节能相关标准和规范，从机电系统等方面综合分析该项目建设采取的主要节能措施。

（1）空调系统的节能

应合理对室内温度参数进行控制并科学的掌握室外新风量，科学合理地利用各种自然资源，同时运用动态调整以达到有效控制空调参数的目的，避免出现过冷或过热的现象，此外，还应将输送系统的动力损耗严格控制在较低水平，并通过排风过程适当的回收部分热量。

该项目的学校空调使用区域供冷市政管网，冷源输送系统采用变频变流量方式，风机盘管采用电动温控阀和三档风速结合的控制方式。在供回水总管之间设置压差平衡阀，结合水泵变频调节供回水压差，节省空调风系统和水系统的输送能耗。采用上述节能措施后，空调系统年节电量约1.84万kWh，折合标煤2.26tce（当量值）。另外，设置完善的空调监控与节能控制系统，便于监控空调系统各类设备的运行，实现运行节能，年节约冷冻水728.69GJ，折合标煤7.21tce（当量值）。

（2）照明系统的节能

照明系统节能设计，首先要充分利用自然光，还应合理的利用高效光源，并以照明标准为依据，合理的划分各区域。其次，确保灯具选用的合理性。LED节能灯光效高、耗电少、寿命长、易控制、安全环保，是新光源的主导方向。另外，加强对光源的合理控制。采用智能控制系统分区集中对灯具进行开、断，方便控制和管理，节省电耗。

该项目建筑公共照明部分采用高效LED节能灯具为主要光源，并通过智能照明控制方式控制。采用节能开关控制，楼梯间的照明能够节能自熄，地下车库等场所的照明采用分时照明控制系统。采用上述节能措施后，照明系统年节电量约26.28万kWh，折合标煤32.29tce（当量值）。

（3）给排水系统的节能

在进行建筑内给排水系统的节能时，除了使用最多的低位蓄水池与高位水箱外，企业还应大力推广新型节水设备，并加大变频水泵的使用，科学合理地开发利用第二水资源。同时对热水供应的循环系统进行完善，避免爆管的问题发生，此外还应严格按照相关规定设置消防贮水池并加压。

该项目充分利用市政水管网的压力，同时采用变频器控制水泵，根据流量的变化灵活调节泵组的转速，达到节能的目的。采用上述节能措施后，年节电量约1.93万kwh，折合标煤2.38tce（当量值）。

（4）合理的选择电压的等级

合理的选择电压等级才能确保建筑机电节能设计工程的效果。一般情况下，城镇高压配电电压选用 10kV，而中低压配电电压则选用 220/380V，但是在給企业供电时，必须对用电设备的特征、供电距离、供电回路数量及区域内公共电网的规划及现状等进行综合考量。

该项目所在区域采用20kV 供电方式，装接容量大，有利于高层建筑群的供电，在传送相同距离和相同功率电能的前提下，20kV电压等级的线路电流为10kV的50%，则线路的电能损耗为原先的25%。

（2）供配电系统的设计

在进行供配电系统设计时，首先要确保设计简单易于操作，并符合实际情况。其次，要对电负荷的容量及分布情况进行综合考虑，为了尽量减小低压供电距离，可以在在负荷深处放置变压器。另外，合理选择配电线路路径和电线电缆截面，减少线路长度和线路压降，降低线路损耗。

（6）变压器的选择

在进行变压器选择时，必须要将变压器负载率、负荷的不平衡状态以及有效功率的耗损情况等因素进行综合考虑，在保证负荷平衡的同时，确保单相机电能够与三相电源保持均匀的连接。根据负荷特点合理计算用电负荷，优化经济运行方式，合理选择变压器容量和台数，力求使变压器的实际负荷接近设计负荷，并在比较经济的负荷率下长期运行，提高变压器技术经济效益，减少变压器能耗。

该项目采用变压器低压侧设置集中功率因数补偿装置，补偿后功率因数不低于 0.9，减少无功电流损耗。

（7）提高可再生能源的利用率

将可再生能源取代电能等不可再生能源，是促进企业可持续发展的重要措施。因此，建筑企业应大力开发可再生能源。同时需要引导业主多利用可再生能源，从而降低设备的能耗。

该项目十二层及以下住宅建筑应采用太阳能热水系统，充分利用可再生能源。采用太阳能热水系统，项目年节电量3.74万kwh，折合标煤4.59tce（当量值）。

3结语

建筑机电节能工程是一项涉及范围广、内容烦琐复杂的工程，想要保证获得理想的节能效果，除了要保证各个环节应用节能理念之外，还需要构建有针对性、完善、科学的规范体系。实现建筑机电节能目标，应掌握当前较为先进的节能产品、节能技术，再结合自身丰富的设计经验，将其应用于每个设计环节中，进而呈现出节能的优秀设计。目前，建筑机电节能工程的设计方法在科学技术飞速发展的影响下，得到了显著的优化，其与建筑的实用性、观赏性结合，在降低建筑成本的同时降低能源消耗，是符合我国时代发展潮流的重要技术。

参考文献

[1]曹永辉，朱焕荣.建筑机电节能设计工程存在的现状问题因素及改进措施[J].智能城市，2017，3（07）：215.

[2]常坤.建筑机电节能设计工程存在的现状问题因素及改进措施[J].门窗，2016（12）：20-21.

（作者单位：珠海市横琴新区发展改革局）