建筑机电节能设计工程存在的问题及改进措施

学术论文 2018-09-28 11:09:08
  1 引言 
  在我国经济快速发展的大背景下,建筑机电节能工程技术获得巨大的发展空间和前所未有的发展机遇,而能源紧张问题已经成为世界关注的问题,所以想要实现我国可持续发展的目标,必须要节约能源。 
  建筑行业是当前能源消耗领域中的重点行业,所以建设部在制定城市建设发展方向时,将建设节能型建筑作为城市规划重点,并颁布了相应的法律法规,对这方面进行严格的控制。对于建筑的设计来说,节能设计发挥着极为重要的作用,而建筑机电节能设计是建筑节能设计的主要内容,因此,建筑机电节能设计对促进我国健康发展具有重要意义,是降低建筑能源消耗的重要途径。 
  2 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,与此同时,建筑机电节能工程设计必须要发挥功能性、可操作性、时间性、经济性、适应性、可靠性以及安全性,所以对于设计来说就机电安装专业方向来说,在动力设备上实现近七成的电能消耗是非常必要和重要的[1]。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: 
  2.1 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]。 
  2.2 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,两者之间没有协商机制,会出现设计方所提交的设计文件存在不合理的地方,或者施工方在实际施工中对设计不明确的情况,当情况出现时两者之间无法取得有效的沟通和交流,对问题没办法及时解决,所以施工方会按照自己的思维进行施工 ,这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。 
  2.3 建筑机电工程设计计算存在偏差 
  建筑机电工程设计将机电系统负荷作为重要的设计根据,所以其计算的准确性对建筑机电系统建设工程成本和能源消耗情况有着十分重要的影响。当前很多设计人员对工程的设计情况并没有深入的研究,甚至不怎么了解,只是将设计规范中已有的规定直接进行套用,并加以计算,这会影响机电设备装机的容量不符合或是选取的设计系数不合理的情况,这不仅提升了整体工程的投入,更使机电系统的能源消耗量更大[3]。 
  2.4 缺乏对再生能源的合理利用 
  当前大部分设计都是利用城市电网所提供的电能,对其他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,如地热能等,促使机电设备的能源消耗量降低,因此设计单位要在设计建筑机电工程过程中,多多引导业主对再生能源进行合理利用。 
  3 建筑机电节能工程设计要求 
  3.1 合理利用电能,对供配电设计进行优化 
  经济性和实用性是设计建筑节能工程机电过程中的首要考虑因素,必须能够使建筑机电设备获得足够的动力,并且能够提供能源来创造良好的建筑内人工环境,要与电力设备所规定的负荷容量、供电可靠性以及电能质量的可靠性标准相符合,必须满足建筑机电设备在控制方法方面的需求,促使机电设备能够发挥更好地使用功能。除此之外还要重视安全性,绝缘强度、绝缘距离、热稳定、动稳定以及负荷能力是机电线路设计时应该考虑的问题,一定要保证供电、配电和用电设备能够安全、稳定的运行。要安装相应的防雷装置,对防雷击技术的要求如下:对于有特殊功能的场合,需要设置防静电以及防浪涌的相关措施,对于防雷击技术的设置需要根据建筑物自身的重要性以及出现火灾隐患的概率来确定。在符合民用建筑机电工程安全性、经济性及使用的同时,要将先进的节能技术应用于实际的设计中,对供配电的设计进行优化和完善,保证电能得到合理的运用[4]。
  3.2 使机电设备运行效率提升,尽可能减少电能损耗 
  所提供的建筑机电节能设计要在保证安全性以及满足使用功能的基础上,最大程度降低建设的投资成本,同时尽可能降低电能和其他能源的损耗。实现选用节能设备、补偿无功、降低运行与维护费用、均衡负荷、减少线路损耗的目的,使能源综合利用率得到提升。 
  3.3 对负荷实施合理调整,确定设计系数,使设备利用率与负荷率得到提升 
  设计时选用的设计系数必须合理,并且对负荷实施合理的调整,根据用电的特殊要求制定切实有效的节能措施,使设备的利用率及负荷率得到大幅度的提升,进而实现节约能源的目标[5]。 
  4 优化建筑机电节能工程设计相关建议 
  4.1 优化供配电系统的设计 
  供配电系统设计应该较为简单且配电级数控制在一定的范围内,并且需要依照用电负荷的容量和布置将变压器深入到负荷的重心位置,这样能够将低压供电的半径缩短,对供电的质量有所提高。除此之外,在设计10千伏配电系统时,必须判断实际需要的容量、等级、线路和分布情况,对于各个路线与变配电的供电范围需要明确规定,以防出现交错重叠的情况。 
  4.2 尽可能降低线路电器功能损耗 
  变压器、家用电器以及电动机是供配电系统中常见的用电设备,这些设备多数有电感性,所以会在使用时产生之后的无功电流,这回使线路的功率损耗提升[6]。 
  4.3 关于变压器的选择 
  节能型变压器应该作为设计的首选,在绕组方便选取优质的铜线,并结合先进的硅钢片剪切技术,增加导线横截面的面积,对铁芯的碟片方式进行改革。在三相电源分相单独供电过程中,会发生三项电流失衡的情况,这会造成电网失调以及中线点位提升,进而造成变压器本身的损耗增加,想要降低这种损耗,可以将其改为单项自动补偿设施或是把单项用电设备分别接入三相电源上。当负载率达到百分之五十时,变压器处于能量消耗较低的状态,但变压器有一般的容量没有使用,所以选用负载率在百分之八十左右的变压器更能够符合设计的相应标准。民用建筑所应用的变压器会出现季节性负载的特殊性,因此要在设计时考虑到夏季空调制冷以及冬季取暖造成用电量增加的情况,进而合理、科学的选择变压器。 
  4.4 电动机选择 
  负荷特殊性是选择电动机时需要考虑的重要因素,尽可能保证所选择的电动机具有较高的效率。结合实际的设计需求选择不同的电动机,想要将功率因数提高,并减少线路损耗,可以利用就地补偿的措施。电动机应根据负荷的特性进行合理选择,尽量使用效率高的电动机[7]。 
  4.5 设计节能型照明系统 
  所涉及的照明系统不仅符合相关照明设计的规定,还要结合建筑房间自身的使用功能,来区别选择照明的方式。紧凑型荧光灯、高光效的稀土三基色T8 型、T5 型灯都是当前较为节能的照明灯具,尽可能用以上照明设施代替白炽灯,与此同时要根据天然光照的变化,对照明的范围和方向进行调整。 
  4.6 合理控制空调系统 
  空调是比较重要的一个耗能设备,在设计空调系统时需要对风量大小、运行成本、能耗投入以及对人的影响因素等进行分析和研究,严格遵守《公共建筑节能标准》,避免对其随意进行变动。必须单独设置风机盘管机组和新风空调系统新风口,空调风系统的设计中的全空气空调系统更适用于房间面积或空间较大、人员较多的场所。在选用变频调节控制方法时,要保证能与控制设备相适应,与此同时对冷冻水泵最低频率进行设置。 
  5 结语 
  建筑节能工程是一项涉及范围广、内容烦琐复杂的工程,能够对这项工程造成影响的因素也很多,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,与设计人员设计的合理性有直接关系,设计人员必须能够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。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,不能更好的与建筑的实用性、观赏性结合,还能在降低建筑成本的同时,降低能源消耗,符合我国时代发展的潮流。 
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