机电设计论文：机电减能工程策划透析范文

作者：薛大勇单位：山阳机电技术（上海）有限公司

建筑机电节能工程设计原则

1为建筑机电设备提供基本的运行条件

为机电设备的运行提供足够的动力，是对建筑机电节能工程设计最基本的要求。保证机电设备的正常稳定运行，需要做好以下几个方面的工作：（1）保证机电线路的安全性；（2）控制方式科学合理；（3）防雷技术措施，如安装防雷装置；（4）特殊场所中，需要应用防静电技术、防浪涌技术、防火技术等。

2减少损耗

建筑物首先要满足使用功能与安全上的要求，在这个前提下，将建设投资降到最低，比如选用先进节能设备、优化线路设计、降低运行费用和维护成本等，从而节约电能以及其他能源的耗用。

3负荷科学化

在设计的时候，选用科学的设计系数，合理地调整负荷。在某些较为特殊的情况下，采用合理的用电节能措施，以达到负荷率、设备利用率最优化的效果，最终实现节约电能的效果。简而言之，在做建筑机电节能工程设计时，应该遵循以下原则：适用、安全可靠、经济实惠、技术先进等。

建筑机电节能工程设计实践操作

1机电设备的节能

1.1空调系统的节能

空调系统的能量消耗主要体现在2个方面：（1）为建筑制冷或制热所消耗的能量，如电、煤、油、汽等；（2）为房间提供空调循环水和暖热风时，水泵、风机所消耗的电能。针对空调这2个方面的能量消耗问题，可以采用如下方法进行控制：（1）合理控制室内温度参数；（2）合理利用和控制室外新风量；（3）利用自然资源（如地下水、室外空气）；（4）减少输送系统的动力消耗（如水泵耗电、风机耗电等）；（5）动态调整空调控制参数防止过冷或过热；（6）从排风中回收热量。空调能耗是建筑能耗的重要组成部分。据某城市的统计数据可以看出，空调的用电量在全市用电总量中的比例竟然高达30%，城市的供配电系统因而承受着空调系统带来的极大压力。所以，对空调系统进行优化节能，已经刻不容缓。

1.2照明系统的节能

建筑的照明主要包括3大方面：室内照明、公共区域照明、泛光照明。根据建筑照明区域和作用的不同，可以从以下几个方面进行照明系统的节能控制：（1）充分利用自然光；（2）划分区域确定照度标准；（3）采用高效光源；（4）选用合适灯具；（5）合理设置光源的控制方式。建筑照明和人们的生活、工作、学习密切相关，既要满足人们基本的照明需求，又要实现节能控制并不是一件容易的事情，还需要不断的探索与实践。

1.3给排水系统的节能控制

直接给水、恒压给水、高位水箱给水是3种常见的给水方式，高层建筑通常采用高位水箱、生活给水泵、低位蓄水池构成的给水系统。给排水系统的能耗集中体现在2个方面：（1）为水循环提供动力所消耗的电能；（2）水资源的消耗。

给排水系统的节能可以采取的措施有：（1）推广应用新型节水设备；（2）变频水泵的使用；（3）开发第二水资源，如中水；（4）给水管网爆管预防；（5）完善热水供应循环系统；（6）消防贮水池的设置及加压。水是万物之源，是人们赖以生存的基础，而我国的人均水资源占有量并不高，控制水资源的消耗意义重大且任重道远。

1.4电梯系统的节能控制

随着高层建筑日益增多，电梯愈发显得重要，其能耗也在逐年增加，在建筑能耗中的比例也在逐年提升。因而，很有必要对电梯系统进行节能控制。电梯系统的节能控制可以从以下几个方面着手：（1）电机拖动系统的节能控制，分为2种情况：1）提高电机拖动系统的运行效率；2）将运动中负载上的动能、机械能、位能转换成电能，即电能再生。（2）其他节能途径，如科学地并联建筑内所有电梯，并用智能系统进行控制。

2电压等级选择

选择电压等级时，可以参照以下情况：（1）城镇的低压配电电压适合选用220/380V，高压配电电压适合选用10kV。（2）向企业供电时，应该考虑用电设备特性、供电回路数量、供电距离等因素，还要结合该地区公共电网的现状以及规划，进而综合确定。（3）小负荷用电用户接当地的低压电网是较为适宜的。用户的负荷超过200kVA、单台设备功率超过250kW、供电距离超过250m且负荷超过100kVA，这3种情况采用高压供电是较为合适的。

3供配电系统设计

在进行供配电系统设计时，应做到以下几点：（1）系统应该简单、实用，配电级数适宜，不可太多。（2）考虑电负荷的分布以及容量情况，将变压器置于负荷深处，尽可能地缩短低压供电半径，从而节约电能以及金属的用量。（3）10kV配电系统应该灵活方便，具备很强的适用性。可以采用的形式有环式、放射式、树干式等。（4）供电范围要明确，线路、变配电所交错重叠供电是不适宜的。

4变压器的选择

选择变压器时，应该考虑变压器的有功功率损耗，变压器的负载率以及负荷不平衡的状况。以三相电源供电为例，可采用如下方法平衡负荷：（1）把单相机电均匀地分别接在三相电源上，尽量保证以下关系：最大相负荷≤三相负荷平均值的115%，最小相负荷≥三相负荷平均值的85%。（2）220V照明负荷的线路电流不超过30A时，适合单相供电；超过30A时，适合三相四线制供电。（3）正确运用单相自动补偿设备。

5减少传输损耗

电路功率损耗一大主要原因就是电阻的存在。该损耗同电流大小、电阻大小成正比例关系。改变电流是不合适的，想要降低线路上的损耗，只能通过减小线路电阻的方法。以下3种方法可以有效地降低线路电阻：（1）导线材质的电导率要小。（2）布置导线时，尽量节省距离，缩短导线长度。（3）增大导线截面。线路比较长的情况下，根据载流量、热稳定、保护的配合及电压损失等条件确定理论截面后，再加大一级导线截面。

结语

建筑节能涉及的因素较多，是一个复杂的系统工程。为了实现电能的节约，建筑工程机电设计时应该在每一个环节都制订对应的技术措施对其进行规范。建筑机电节能的实现，离不开设计人员的努力。设计人员应该在结合新型节能产品的基础上，再配合先进节能设计方法的运用，并将节能措施积极地推广到每一项工程设计中去，这样做才能实现真正意义上的节能。

随着科技的不断进步，建筑机电节能工程设计方法得到了不断的改善，建筑的功能性、艺术性以及技术性得以更好的结合与体现，更加凸显高效率、低成本等节能设计理念，这些对于我国经济、社会的可持续发展意义重大。