节能优化设计精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇节能优化设计，期待它们能激发您的灵感。

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一、优化设计对建筑节能的影响

1、设计方案影响工程建造直接能源消耗

在工程设计中，其建筑和结构方案的选择对建筑的直接能耗有较大影响，如建筑方案中的平面布置为内廊式还是外廊式、进深与开间的确定、立面形式的选择、层高与层数的确定、基础类型选用、结构形式选择等都存在着技术经济分析问题。中国住宅建设用钢平均每平方米55公斤，比发达国家高出10%~25%，水泥用量为221.5公斤，每一立方米混凝土比发达国家要多消耗80公斤水泥。据统计，在满足同样功能的条件下，技术经济合理的设计，可降低工程建造直接能源消耗5%～10%，甚至可达10%～20%，如某无线电厂的多层框架结构厂房(4层)，设计单位按常规设计为独立基础，由于多层厂房荷载较大，致使独立基础的单体尺寸较大，埋深较深(-3.2m)，事后经其他设计人员分析如采用柱下条基，可节约大量的砼，并可降低埋深减少土方开挖所消耗的机械能耗；某综合办公楼，在优化设计中，因改变原先设计中的普通钢筋为带肋钢筋，单此一项优化设计，共节约钢筋1000T，钢筋总节约率达30%左右。

2、设计方案影响建成后使用的能耗

建筑是牵涉到很多专业的复合体,并且完整的建筑节能工作包括了从最初的规划、方案到设计、施工,以及多年的运营使用,直至最后拆除重建的全生命周期过程。但以往只注重直接建造成本的降低，轻运营阶段能耗的使用情况。从住宅使用过程中的资源消耗看，与发达国家相比，我国住宅使用能耗为相同技术条件下发达国家的两到三倍。2020年，中国的建筑能耗将达到29430亿度电，比三峡电站34年的发电量总和还要多。现在，我们必须用全寿命周期的节能理念对建筑进行优化设计，即以较低的寿命周期能耗实现必要的功能，获得丰厚的寿命周期经济效益。所谓寿命周期能耗是指整个寿命周期过程中发生的全部能源消耗，包括建设、使用、维修、残值及清理等阶段所发生的能源消耗。设计不仅影响项目建设的一次性能耗，而且还影响使用阶段的能源消耗，如暖通、照明的能源消耗、清洁、保养、维修等，一次性建造能耗与经常性使用能耗有一定的反比关系，但通过优化设计可努力寻求这两者的最佳结合，使项目建设的全寿命费用最低，全寿命能耗达到最佳经济合理状态。建筑节能优化设计的途径主要是通过围护结构保温和气密性能的提高，以及采暖空调设备能效的提高等等，来达到减少空调和采暖等能源的消耗。在方案设计当中，建筑师需要对建筑的方位、体型、朝向进行优化，必需要为充分利用自然风、阳光等自然资源创造条件。同时，也必须对建筑材料优化；外墙、楼板、分户墙、屋面、玻璃、窗框的设计等都需要量化与优化；窗墙比须要以节能和居住舒适度为前提进行优化。从方案设计开始到初步设计，工程师需要根据不断调整的设计方案模拟量化建筑的能耗情况、计算空调和采暖设备的装机功率，比对各种影响因素，最后向客户提供最佳的设计方案。例如，在空调与采暖设备的市场上，各种品牌各种型号使消费者眼花缭乱。空调设备有空气源热泵、地源热泵、风机盘管、地板采暖、辐射制冷、采暖系统、户室中央空调、变频机组、水系统、冷媒系统等等。这些空调系统的初投资和运行费用大不相同，那么通过模拟量化，计算出初投资的费用、每年的耗能量、能源费用，消费者或者项目开发者就可以很容易地作出正确的决定。例如北京的一些奥运场馆中，为减少能耗，设计者没有采用普通的新风系统和空调系统，而是经过多次优化设计，寻找最佳节能方案。为实现自然通风和改善室内环境，采用了智能电动窗，很好的解决了新风问题；在场馆空调设计中（包括“水立方”和“鸟巢”）都采用了由美国联合技术开利公司设计的节能空调系统。该系统通过热回收技术在空调系统中的应用，节能率为10%。该系统在冷水机组上加装了热回收装置，在空气处理机中采用了新型热管热回收装置，可以回收场馆排放总热量的50%，回收的热能一部分用于加热游泳池水和生活用水，另一部分用于加热新风。

二、现阶段推行优化设计运作困难的成因

1、政府主管部门对建筑节能优化设计监控不力

长期以来，主管部门对设计节能成果缺乏必要的考核与评价，有的仅靠图纸会审来发现一些简单问题，仅仅是一些新材料或空间布置的一些规定。缺乏对方案的节能性方面的系统审查要求。建筑节能设计首先是一个系统设计问题，它绝不是多项节能技术或者节能设备的简单累加，它需要定量化。例如，人们在市场上可以买到节能空调、节能玻璃、节能热水器、太阳能热水器、墙体保温材料等等，但是这些材料与设备如何使用、使用哪种型号、用量多少、所起到的作用是什么就需要通过量化整合来完成。集思广益，从多方面影响因素出发，以最低的投资、最佳的手段完成并达到节能设计目标。所以建设主管部门监管的同时，应增加人员配备和审查力度，对设计节能成果进行量化全面审查。

2、业主要求优化设计的意识不强

目前，业主往往把控制重心放在施工直接投资环节上，而对建成后使用运营成本及节能优化设计环节重视不够。其原因：一是对设计对投资影响的重要性认识不够，只看到搞施工招标，投标价要低于标底价、施工单位要让利等，殊不知选择一个优秀的设计单位进行设计方案的优化会带来更大的节约；二是对建筑节能的认识不到位，没有一个节能环保绿色建筑意识。

3、建筑节能优化设计的开展缺乏必要的压力和动力

由于缺少建筑节能优化设计与企业和公众的直接经济利益联系，使得节能工作缺少内在经济利益推动力，政府部门建筑节能管理工作还存在体制不顺、监管体系不健全，造成执法不严、监督不力，国家政策不配套，缺乏激励机制和工作力度。对一些国有投资建设项目，有关行政审批单位在审核初步方案时，只注重设计的建设规模和投资限额，对方案的经济合理性和节能性不做深入研究分析；另外，由于现在的设计收费是按面积或按造价的比例计取，几乎跟建筑节能和设计质量的优劣无关，导致对设计方案不认真进行节能分析，而是追求高标准，造成能源浪费。相反，设计单位即使花费了较多的人力、物力，优化了设计方案，给业主节约了投资，也不能得到应有的报酬，有时设计费反而变少了，从而挫伤了优化设计的积极性。

三、搞好优化设计的几点建议

1、主管部门应加强对建筑节能优化设计工作的监控

为保证建筑节能优化设计工作的进行，开始可由政府主管部门来强制执行，通过对设计节能成果进行全面审查后方可实施。政府主管部门不仅需在技术法规与标准相结合方面做出努力，而且还需要政府以技术法规的形式提出必须严格控制的最基本的技术指标、技术要求、功能要求，可以导则、指南、技术标准等标准类技术文件予以体现。利用主管部门的职能，总结推广标准规范、标准设计、公布合理的技术经济指标及考核指标，为优化设计的进行提供良好服务。建筑节能技术新规范逐步从控制单项建筑维护结构(如外墙、外窗和屋顶)的最低保温隔热指标，转化为控制建筑物的实际能耗。新建建筑必须出具建造耗材经济指标、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑热损失计算结果，特别是建筑结构热损失计算结果。建筑能耗总量（包括供暖、通风和热水供应）和建造能耗值只有满足其对应的节能标准才被允许开工及竣工验收。在竣工时，建筑开发商必须出具相关部门的一份“能源消耗证明”，证明清楚地列出了该住宅每年的能耗，及节能等级。以上措施，必须逐步实施，特别是国有投资项目要先于执行。

2、以政策扶持拉动建筑节能优化设计

国家制定节能政策，并要求以多样化的经济激励等扶持举措，形成推动建筑节能的市场机制，推进建筑节能优化设计的推广。对建造节能建筑产品的要根据优化设计后节能程度给予政策和资金支持，减免税费等优惠措施，并可建立评价机制，对因建造节能建筑而超支部分资金，国家应给予无偿免息贷款或奖励机制，使建筑节能优化设计以行政手段为主转向以经济手段为主。

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【关键词】冷库；节能技术；围护结构；制冷设备

随着综合国力的增强和人民生活水平的不断提高，我国冷库总容量和单库规模显著提升，食品冷藏行业进入快速发展时期。然而，建设冷库是一种投资较大、建设和使用期较长、资金回收相对较慢的项目。实现冷库最大经济效益的途径主要有两个方面，一是提高冷库周转利用率，二是通过节能降耗降低经营成本。

1.冷库围护结构设计中的节能

冷库是冷加工和食品保鲜行业中的高能耗行业，其中冷库围护结构的耗能约占整个冷库的30%，某些低温冷库围护结构的耗冷量高达制冷设备总负荷的50%左右。减少冷库围护结构的冷量损耗，重点是围护结构隔热层的合理设置。

1.1合理设计冷库围护结构的隔热层

隔热层所用材料及其厚度是影响传入热量的最重要因素，隔热工程的设计又是影响土建费用的关键。尽管冷库隔热层的设计要通过技术和经济两个角度来分析确定，但是实践证明，必须优先考虑隔热材料的“质优”，然后再考虑“价廉”，不能只看节省初期投资的眼前利益，要从长远的节能降耗考虑。近年来设计建造的组装式冷库，多数采用硬质聚氨酯（PUR）和挤塑聚苯乙烯（XPS）作隔热层。结合PUR和XPS隔热性能优越及砖混结构热惰性指标D值高的优点，采用土建式单面彩钢板复合内保温隔热层结构，是一种值得推荐的冷库围护结构隔热层的建造方式。

其具体做法是：采用砖混结构外墙，水泥砂浆抹平后作隔汽防潮层，然后内侧做聚氨酯隔热层。对于老冷库的大修改造，这是一种值得优选的建筑节能方案。

1.2冷库建设工艺管线的设计布局

制冷管道及照明动力管线等穿过隔热外墙是不可避免的，每多一处穿越点就等于在隔热外墙上多开一个缺口，而且处理复杂，施工操作困难，甚至可能留下工程质量的隐患。因此管道设计布置方案上，应尽可能减少穿越隔热外墙的孔数，并对穿墙处的隔热构造进行细致处理。

1.3冷库门设计及管理方面的节能

冷库门是冷库的配套设施之一，是冷库围护结构中最容易跑冷的部位。据相关资料介绍，低温贮藏库的库门在库外温度34 ℃，库内温度-20℃条件下开启1h，耗冷量就达1088kcal/h。

冷库内常年处于低温高湿以及温度、湿度频繁变化的环境中，低温库的内外温差通常在40～60 ℃之间。当库门开启时，由于库外空气温度较高，水蒸气压力大，而库内空气温度较低，水蒸气压力小，库外空气就会向库内流动。当库外高温、高湿的热空气通过冷库门进入库内后，大量的热湿交换会加剧冷风机或蒸发排管的结霜，导致蒸发效率的降低，从而引起库温波动，影响贮藏产品的质量。有文献表明，冷库门的性能不良可使能耗增加15%甚至更多。

2.冷库制冷设备的节能

2.1制冷压缩机的选择

制冷压缩机是制冷设备的心脏，它消耗的能量在整个制冷系统中占很大的比例。对于特定的制冷量，选择不同的压缩机直接关系到运行的能耗。在大中型冷库的建设中，液氨冷却螺杆制冷压缩机已有取代活塞式压缩机的趋势。

因此，必须正确估计冷库实际耗冷量的变化，掌握冷藏过程中放热量及外界气温、冷却水温和日常操作热量等耗冷量的变化规律，合理调整压缩机的开启台数，或通过卸载装置减少压缩机的工作缸数。

2.2冷凝器的选型

冷凝器是制冷工艺系统中的主要设备之一，在制冷循环中起着把压缩机排出的过热蒸气冷凝成液体的作用。冷凝器选型的合理与否，直接关系到制冷装置的经济性和能否正常使用。冷凝器选型过大，将使设备闲置，设备初期投资增大，配套费用增加；选型过小，又不能满足正常冷凝作用的需要。

蒸发式冷凝器充分利用水的汽化潜热带走更多的冷凝热，是一种高效节能的换热设备，具有传热效率高、结构紧凑和安装方便等优点。针对当前节水、节电在国民经济发展中的紧迫性和重要性，因地制宜地推广蒸发式冷凝器的使用已势在必行。

2.3蒸发器的选型

建设大中型低温冷库的蒸发器选型，应尽量采用传统排管式蒸发器。冷库使用冷排管可实现温度易控，同时又没有电机能耗的双重效果。

压缩机停机时，冷排管内的低温氨液可以蓄冷，库温和蒸发温度波动较小且保持温度延续时间长。由于冷排管的蒸发面积比冷风机蒸发管组的蒸发面积大得多，所以增大传热面积是最有效的强化传热途径之一。虽然冷排管与冷风机相比一次性投资大一些，但运行费用却相对减小。同时使用冷排管可简化制冷系统，便于系统的维护和管理。

3.冷库运行管理中的节能

3.1准确及时调节制冷系统

制冷系统在实际运行中，由于工况条件是不断变化的，只有依靠冷库管理人员的精心操作并准确地调节制冷设备的运行，才能使制冷系统始终处在最理想的工作状态，达到高效节能的效果。

3.2合理利用库房，节能减耗

冷藏间的耗电量是按冷藏间耗冷量的多少来计算的，通常包括两部分：一是货物冷却和冷藏时的耗冷量；二是冷藏间本身（即围护结构）及操作管理的耗冷量。节约用电的关键在于冷藏间的利用率，利用率低的冷藏间耗冷多，耗电也就多。在实际操作中，由于压缩机所配备的电动机功率是按该机制冷能力选定的，也就是库房的耗冷量小于制冷机的制冷能力。冷库在淡季运行时，由于冷藏间存放的货物较少，压缩机运转是“大马拉小车”，浪费了电能。因此，在淡季时可将几个冷藏间内的货物按贮藏温度及时并库，以减少能耗。

3.3冷库内照明系统的节能冷库照明应在安全、科学、合理的基础上，从节能和环保的角度出发

根据冷库间的面积、高度及库房温度等综合考虑。冷库内的照明一般集中在工作区域内。应在保证操作人员安全的情况下做到及时关灯，以减少库房的热负荷及电能消耗。同时要尽量采用高效低耗耐压的照明灯具以减少灯具的更换频率。LED照明系统具有环保省电、照度均匀、低温时发光效率良好及供电效率高的优势，是一种极有前景的新型光源，也是今后冷库内照明系统的发展方向。

3.4定期放油、除垢和放空气，确保良好热交换效果

资料显示，当蒸发器盘管内有0.1mm厚的油膜时，为保持设定的温度要求，蒸发温度就要下降2.5℃，耗电量增加10%以上；当冷凝器内的水管壁结垢达1.5mm时，冷凝温度就要比原来的温度上升2.8 ℃，耗电量增加9.7%；当制冷系统中混有不凝结气体，其分压力值达到0.196MPa时，耗电量将增加约18%。由此可保鲜与加工见冷库制冷系统定期放油、除垢和放空气的重要性。

4.结束语

冷库的节能是一项系统工程且具有很大的潜力，从大的方面来讲，一是冷库的合理设计，二是冷库的科学管理。在工作实践中，冷库的设计要周密严谨，运行管理要科学合理，严格把关，通过多种节能途径，即可取得良好的综合节能效果。

【参考文献】

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关键词：锅炉 节能 环保 优化设计

1.引言

当前，关于锅炉生产的节能性和环保性，锅炉生产企业正加大研发力度，试图通过优化设计，将锅炉的节能和环保功能改造升级，以更好地适应消费者对节能和环保的消费需求。节能环保的优化设计，这是技术含量相对较高的研究课题，也是需要锅炉生产企业投入大量研发力量和资源的重要成本支出。不过，从未来市场竞争的角度考虑，加快锅炉生产转型升级，提升锅炉的科技含量、人文因素，是大有必要的。本文将重点围绕如何采取有效措施，在锅炉生产过程中，将锅炉的节能性和环保性提升，提出一些前瞻性、科学性、可操作性的对策参考。当然，这些对策参考，只是笔者的一家之言，也是方向性、理论性、原则性的一些分析探讨，能否最终转化为操作流程，从而产生经济效益和社会效益，有待企业结合自身生产实际，进行理论和实践的结合，推动锅炉生产的转型升级。

2.锅炉节能环保优化设计的原理分析

锅炉要实现节能环保，主要是通过锅炉燃料的优化选择和燃烧方式的优化组合实现的。这是锅炉节能环保优化设计最基本的理论基础。在优化选择锅炉燃料方面，固体燃料和液体燃料是传统常用的燃料，比如，煤、石油等系列制成品，这些燃料的显著特征就是燃烧能力强，但是容易产生大量的有害物质，对大气和生活环境造成污染。因此，要实现锅炉的节能环保，就要采用气体燃料。在设计锅炉时，就要根据气体燃料的特点进行装置设计和生产。在燃烧方式的优化组合方面，除了要充分达到燃烧的必备条件外，比如有优质的燃烧物、有高效的助燃物、温度能够达到燃点，等等，还要能够实现燃料和空气的深度融合。在此基础上，对燃烧方式进行优化选择。比如，对于中小型锅炉而言，适宜采用层状燃烧；对于节能环保要求不高的，可以采用悬浮燃烧方式；而沸腾燃烧最节能环保，这是今后燃烧方式的重点。

3.锅炉节能环保优化设计的措施分析

节能环保优化设计，可采用的具体措施有很多种。但从大类分析，一般有两类：第一类是通过安装节能环保设备。一般可以选择在油泵燃油室之间或者油咀之间安装节能环保设备。安装节能环保设备，比如常见的节能器，这可以促使碳氢化合物分子结构发生改变，从而让分子之间的距离拉大，把燃料的粘度降下来，这样就能够在燃烧前雾化燃料油，让燃料油更加充分地燃烧，大幅降低鼓风量，并把烟道的热量损失降到最低，从而实现节能环保的目的。实践证明，安装节能环保设备，能够将燃烧产生的一氧化碳、碳氢化合物等有害物质大幅降低，并大幅降低废气的含尘量。第二类是通过采用节能环保材料。锅炉生产商要严格按照国际节能标准，在生产锅炉时保证达到降耗标准。这就需要生产商采用节能环保的原料，不能为了降低生产成本，采购一些低质、耗能的材料。当然，锅炉能否实现节能环保的目标，这也需要使用单位树立节能环保意识，在采购锅炉时在考虑经济成本的同时，要考虑社会效益和生态效益，不能为了降低成本，就采购一些节能环保明显不达标的锅炉。当然，也要严格按照节能环保的要求进行锅炉操作，将节能环保的锅炉综合效益显现出来。

4.锅炉节能环保优化设计的过程分析

根据上述节能环保的主要依据和因素，笔者认为，节能环保优化设计方案的制定，主要要做好七个方面的工作，即实时性能、耗差分析、实时出力、出力优化、考核统计、数据采集、性能计算。这七个方面的优化设计是一个完整的系统，其中，先从对性能的实时动态掌握开始，经过耗能差别的分析、燃料出力情况的调控后，对获取的数据进行考核统计，最后就可以计算出锅炉的性能如何。在此基础上，对节能环保优化设计的模式进行研究确定。一般有两种模式：一种是通过锅炉的优化控制系统，将节能环保的优化结果提供给负责锅炉运行人员。需注意的是，这种优化结果不是优化控制系统自行生成的，这需要人工进行操作。另一种则是将优化结果进行下载，这种下载是优化控制系统自带功能，并需锅炉有储存数据功能的装置。需要指出的是，要实现以上自动化的全程控制，一个基本的条件是，离不开计算机技术、控制技术以及通讯技术的支撑。因为，一整套节能环保优化控制系统，需要有一个中央处理系统，对各个环节进行控制和调整，将锅炉运行过程的各种信息、数据进行集中传送、处理和分析，第一时间让专业人员知晓，从而人工做出判断和采取必要措施，让节能和环保的性能正常发挥出来。

5.结语

应该说，随着时代的发展，节能环保技术的不断革新进步和人们对节能环保的渴求越来强烈。在这样的大背景下，推进锅炉节能环保的优化设计，这是大势所趋，也是具备了充足的发展条件。尤其是，针对我国现有的节能环保技术，根据锅炉生产、使用的现实状况，对节能环保优化设计的措施和流程进行改进和创新，具有十分重要的现实意义。未来几年，锅炉的生产制造将朝着清洁、节能、环保的方向发展，这就需要广大锅炉生产商和供应商，大力推进锅炉生产技术转型升级，大力投入科技研发力度，创新节能环保设计流程，将锅炉的节能性能和环保性能不断提升，从而不断开拓和抢占市场份额，满足人们对节能环保的需求。

参考文献：

[1]李静.浅谈热电厂锅炉节能的重要性[J].才智. 2010（19）

[2]高永地，梁德印，张华东.重油催化裂化余热锅炉节能技术改造[J].石油炼制与化工. 2011（05）

[3]唐禹明.工业锅炉节能减排分析及对策[J].应用能源技术.2011（02）

[4]周月华，孙丽娟.工业燃煤锅炉节能与环保技术探讨[J].黄河水利职业技术学院学报. 2011（02）

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住宅建筑节能设计所涉及自然地理环境、小区规划中建筑群体的朝向、体形、间距、高低及道路网的布局，广场绿地的分布等都会影响规划区的微气候，影响建筑的日照和通风，由此影响到建筑的耗能。

1.1 朝向的选择。经调查，在其它条件相同情况下，东西向多层建筑的传热耗热量要比南北向的高5%左右。因此，住宅朝向的选择，最好选择南向，以其有利于夏季的自然通风，冬季增长日照时间。

1.2 具有合理的体形系数。在住宅体形设计时，应注意用最少的围护结构面积形成满足功能要求的室内空间体积，外墙表面积越小越有利于建筑节能，其意义在于减少不必要的墙体外表面积，避免热损失， 节能住宅体形系数宜控制在0.25到0.28之间。

1.3 优化建筑单体的组合方式。建筑单体之间的组合对气流的形成具有直接的影响，为此设计时要确定好建筑物的位置和朝向，尽量减少气候因素对围护结构的影响。

1.4 在总体规划设计中，应合理选择热源形式，优化布置室外供热管网，以减少热传输的损失。

2 建筑平面设计中节能的优化设计考虑

2.1 平面形状应规整，尽量减少护结构面积，增加冬季直射室内的阳光，夏季减少太阳辐射。合理组织穿堂风，加强空气对流，创造夏季适宜的室内小气候，以达到使用便利、环境舒适的效果。

2.2 热环境的合理分区。把热环境要求较低的厨房、厕所、过厅等布置在北向，而尽量争取将居室布置在南向，充分利用太阳能，保持冬季室内有较高的温度；应适当减少北窗开窗面积。

3 改善围护结构及材料的优化设计考虑

建筑围护结构，包括墙、窗、门和屋面、地面。围护结构必须平衡通风和日光的需求，并提供适合于建筑地点的气候条件的热湿保护。围护结构的设计对于建筑在运行中的耗能是一个主要因素。具体的优化设计考虑如下：

3.1 门窗节能设计。外门窗是耗热的重要渠道，是节能的重点部位。在我国，仍有80%以上的窗达不到节能要求。优化设计时应注意：

3.1.1 确定合理的窗墙比

窗户对住宅热环境的影响相当大，它既是太阳辐射的得热部件，又是主要的失热部件，合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。

另外，应减少、改善迎背风面开窗面积的比例，从夏季自然通风角度考虑，迎风面和背风面，窗户开洞面积应有一定比例，其比值约为1：0.7，既减少了冬季寒风的渗透，有利于室内保温，又增加了夏季的渗透通风，改善了生活环境的舒适度。

3.1.2 专家们指出，窗户的传热系数约为墙体的,3-4倍，只有门窗达到每小时每米缝长的空气渗透量≤2.5m3才能达到节能优化设计，为此，要利用新型门窗材料，改善保温隔热性能。

3.2 屋面保温节能设计。屋面传热量虽仅占整个建筑面积的9%，但对顶层房间的影响较大。根据本地区实际情况设计好屋面构造，选择好保温材料，对屋面防水、保温、隔热进行综合研究，是解决屋面节能的关键。在屋顶的设计中，考虑其受风、降水、日照等气候因素的影响，应通过造型、构造和材料选择达到利用改善微气候条件的效果，如屋顶采取架空、微通风构造或在屋顶上种植绿色植物，可大大加强隔热功能。

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关键词：合理规划；建筑形态；节能措施；推广建议

Abstract: The energy problem is concerned by the countries all over the world. In the world's total energy consumption, building energy consumption accounts for about 25% -40%. In current years, there is a rapid development in China's construction and the total amount of construction continues to rise, along with the sharp rise of building energy consumption. And building energy efficiency is also the key issue need to consider by China. Optimized design is the foundation of the building energy efficiency. This paper will briefly introduces and analyzes the impacts on building energy efficiency brought by the construction planning, architectural form, energy-saving measures, and put forward the suggestions for promoting building energy efficiency.

Key words: rational planning; architectural form; energy-saving measures; promotion suggestions

中图分类号：TU201.5文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

一、优化设计对建筑节能的影响

1、建筑方案的合理性对建筑节能的影响

(1)合理规划布局

在前期规划阶段，建筑物的配置应具有一定的前瞻性，适应社会发展的需求，避免重复建设；建筑物的布局应综合分析区域气候特征，充分利用有利的气候条件和防御不利的气候因素；应注重建筑物的朝向、布局、体型、间距、绿化配置等因素对节能的影响，建筑物应选择南北向或接近南北向，避免东西向，选择避风地段，以获得较好日照，同时减少热量的散失；应注重通过改善建筑周边的微气候来改善建筑室内热环境。没有合理规划的建筑将是“先天不足”的，要达到节能要求势必要付出巨大的经济代价。

(2)合理控制体型系数

节能建筑的形态要求体型系数小，在选择建筑形态时不宜凹凸太多，力求平整、简洁，减少建筑物的外表面积。建筑组合时应尽量避免体量相差较大的建筑相互拼接，减少建筑外墙的临空面积。建筑体形系数越小，建筑采暖能耗、空调能耗也随之减小。

2、节能措施运用对建筑节能的影响

(1) 建筑围护结构的节能措施

建筑物的能耗是由其围护结构的泠风渗透和热传导两方面造成的。对建筑墙体、屋面、门窗采用合理的节能措施对减少建筑能耗至关重要。通过在墙体增加一层或几层轻质的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能，达到保温效果的同时，控制墙体厚度，减轻结构自重。合理控制窗墙比，提高门窗的气密性，优先采用节能型窗框和节能玻璃技术，有效减少传热量。门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳能辐射三方面进行。屋面通过设置保温层，或结合种植屋面、通风屋面、架空屋面的使用改善热工性能。建筑外遮阳设施的设置，对于调节日照、节约能源具有重要作用，开窗面积越大，遮阳要求越高。

(2) 建筑设备的节能措施

优化建筑本体节能设计的同时，提高建筑耗能系统的效率，推动建筑设备新技术的运用，加大可再生能源的利用，对降低建筑节耗，节约能源有着重要意义。建筑的运行是一个长期过程，建筑运行成本太太高于建设过程中所需要消耗的直接成本。以住宅为例，根据计算显示，到了2020年，我国的建筑消耗的电达到19430亿度，这比三峡发电站34年所发的总电量还要多。所以，我们必须从一个建筑的全周期角度来进行优化设计。通过提高蓄能技术、余热回收技术、可再生能源技术的推广利用，进而节省能耗。避免在后期的使用过程中可能会消耗更多的能源，得不偿失。

二、对优化设计的建议

1、主管部门要整体监控 现在，节约能耗已经成为了全世界都在关注的问题，尤其是我国，本身的能耗就比发达国家要多，所以我们更应该加强节约能耗的工作。为了这项工作的顺利进行，应该由政府部门采取适当的强制性的手段来执行。针对具体的问题制定一些规章制度，用法律来强行要求。因为现在很多施工的单位并没有意识到节约能耗的重要性，所以在设计的时候仅仅考虑眼前的个人利益，针对这样的情况，就需要我们有明确的条例去约束。

我们可以利用主管部门的职能，来总结一些经验、推广一些标准的设计、公布一些技术经济的指标等等，为优化设计提供良好的服务。一些新建的建筑一定要出具建造耗材的经济指标、采暖需要的能量、建筑能耗的核心值以及建筑热损失的计算结果，尤其是建筑的结构的热损失计算的结果。建筑能耗总量以及建造的能耗值只有在满足节能标准的前提下，才允许开工以及竣工验收。在竣工的时候，建筑开发商一定要出具相关部门签发的一份“能源消耗证明”。

2、政府要协助优化设计 在国家相关的部门制定了一系列的规章制度之后，政府要给予大量的支持，这样才能更有效的开展节约建筑能耗的工作。政府可以制定一些措施，对在建筑设计中在节约能耗方面做的好的单位或者个人给予一定的奖励，例如减免税负或者创造一些优惠政策等，这样可以调动大家的积极性，使优化设计节能工作顺利进行。 3、大力宣传优化设计我们都知道，任何一个工作的开展都不是靠一个人的努力就可以的。尤其是节约能源这么一项长期而艰巨的任务，更不是靠一部分人就可以完成的。而事实证明，用法律来限制效果也是有限的，所以我们必须从根本上扭转人们的错误意识。这就需要我们来做大量的宣传工作，让我国的每一个公民都了解目前我国的能源消耗情况，使他们意识到能源紧缺将给我们带来的后果，这样每一个人都在平时的生活和工作中，以节约能耗为前提，才能真正从根本上解决能耗问题。

结束语：自改革开放以来，我国的经济就在以惊人的速度前进着，经济的发展消耗了大量的能源，所以节约能耗成了我们目前面临的最紧急的问题之一。建筑耗能和工业耗能以及交通耗能已经成为我国三大耗能大户，尤其是建筑能耗，约占我国总能耗的28%，所以，建筑节能已经是迫在眉睫了。优化设计是节约建筑能耗的最有效的途径，因此，我们一定要改进设计方法，从项目的总体上来考虑，综合计算建造的直接能耗以及后期的使用能耗，最终确定最合理的设计方式，以保证国家的能源安全，为实施可持续发展奠定基础。

参考文献：

王琳城市住宅建筑节能设计，建筑设计管理，2010年02期

毛玉红，高军锋给水工程设计方案评价与优化的价值工程方法，兰州交通大学学报，2008年04期

篇6

关键词：建筑电气；节能；优化设计

Abstract: this paper mainly to the building electrical energy saving optimization design method is discussed.

Keywords: electrical building; Energy saving; Optimization design

中图分类号： TU855文献标识码：A 文章编号：

一、供配电系统的节能

供配电系统的节能主要通过减少线路损耗、提高功率因数、平衡三相负荷、抑制谐波等措施实现。根据用户的建筑性质、负荷等级、用电容量、工程特点、系统规模，合理设计供配电系统，使系统在最佳状态下运行｡

1、根据用电负荷的容量及分布，将变配电所设计在靠近负荷中心的位置，以缩短供电半径，降低线路损耗，减少电压损失，满足供电质量的要求。供电干线半径应控制在200m

，当供电容量超过500kW(计算容量)，供电距离超过250m时，宜考虑增设变电所。

2、供配电系统应尽量简单可靠，同一用户，高压配电级数不宜多于两级，变压器二次侧至用电设备见得低压配电级数不宜超过三级，尽量减少变电级数过多产生的电能损耗｡由两路电源进线供电的系统，宜采用两路电源同时运行的方式，以减少正常运行时的线路损耗｡

3、合理选择供电电压｡同等情况下，电压越高，损耗越小。城镇的高压配电电压优先采用10kV，特殊情况下，可采用6kV，低压配电电压应采用220V/380V。当用电设备功率在250kW及以上或需用变压器在160kVA及以上者，宜采用10kV供电。对于大型公用建筑的冷水机组，条件许可时，应尽量采用10kV(或6kV)冷水机组，以利节能｡

4、减少线路能量损耗，合理选择电缆､导线截面｡在满足允许载流量､运行电压损失等各种技术指标前提下，应按经济电流密度合理选择导线截面，并应从降低电能损耗、减少投资和节约有色金属等方面综合考虑｡

5、合理选择变压器｡电力变压器应选用S11型及以上非晶合金等节能环保、低损耗和低噪声的变压器｡注重提高设备运行的负荷率，尽可能使变压器处在经济运行状态｡部分对供电质量要求高的工程项目采用有载调压变压器｡在选择变压器容量和台数时，应根据负荷变化情况，综合考虑投资和年运行费用，选取容量与电力负荷相匹配的变压器｡

6、降低电动机电能损耗，提高电动机效率。根据负荷特性选择合理高效的电动机，提高电动机工作效率和功率因数。功率较大的电动机壳采用变频调速器(消防设备除外)，减少电机轻载和空载运行。采用软起动器，使电机启动平稳，减少对电网电压的冲击。

7、合理提高供配电系统中的功率因数。正确合理的选择电动机、变压器的容量及照明灯具的镇流器，降低线路感抗，采用正确的电线､电缆敷设方式，提高用电单位的自然功率因数｡若自然功率因数达不到接入电网要求时，应进行无功功率补偿，提高功率因数，减少能耗｡

8、谐波治理｡配电系统的合理设计、用电设备的正确选型对于提高电能使用效率至关重要｡选用Dyn11变压器，设置滤波或隔离滤波装置｡合理选择中性线截面等措施抑制谐波，提高电能质量｡

二、动力系统的节能措施

在建筑中，家电和电力设备的使用都离不开电动机，它的能耗相当大，提高它的工作效率可以有效地减少电动机的能耗。具体可以采用以下几种方法：

1、根据电动机的负荷大小合理地选择电动机的型号，这就要求对电动机的负荷需求事先进行评估。

2、尽可能地使用高效率的电动机，以减少电动机的空载消耗和负载消耗，提高电动机的工作效率。

3、对电动机的控制方式加以改进，提高其运行效率。另外，还要注意发动机的质量，保证电能消耗的计算的准确性。

三、照明系统的节能措施

照明系统节能的关键就是在不降低照明质量的情况下，力求减小照明系统中损耗的光能。可以考虑使用以下几种方法：

1、充分利用自然光。自然光是绿色环保的清洁能源，在设计中要充分加以利用，比如增加靠近室外部分的门窗尺寸等，保证建筑物在白天利用自然光可获得稳定的照明条件。这样一来，可以很大程度的节约照明能耗，也利于提高室内的温度，进一步降低建筑的能耗。

2、根据建筑的各个部分照明的需求，合理选用照明灯具，采用各种节能开关。

3、尝试性地使用太阳能技术及相关产品。太阳能技术的开发利用，可节约资源、保护生态环境，在节能减耗方面具有重大的意义。

四、暖通空调控制系统的优化设计

公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的 50%以上，系统节能潜力巨大。目前，暖通空调系统的自动控制基本上采用建筑设备自动化系统。BA 系统是智能建筑的特征之一，也是建筑节能的有效途径之一。

1、BA系统简介。BA系统是通过中央计算机系统的网络，将分布在各监控现场的区域智能分站连接起来，集中完成分散的操作和综合监控。系统中各子系统或设备应采用相同的通信接口，使用公开的通信协议，使系统具备集成和互操作能力。

2、节能控制优化设计。BA系统控制方案的优化应将节约能耗和提高控制水平放在首位，对系统的结构和参数进行最佳匹配，使整体效能最佳。从整体上讲，暖通空调系统的自动控制应考虑下列策略：(1)机电设备启停优化控制；(2)变风量、变流量系统最优控制；(3)冬夏季部分负荷时水泵分设控制；(4)与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制；(5)参数设定节能控制，包括温度标准设定、焓值控制、利用室内CO2浓度控制新风量等。

3、用户管理系统。用户管理系统主要用于以下几个方面：（1）高压监测功能。监视10kV 高压配电柜进线、出线和母联断路器的开关状态及故障报警；（2）低压监测功能。实时检测回路的电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电能、无功电能等电参数；（3）设备维修功能。根据历史记录、实际运行状况和检修条件，为设备检修提供建议；（4）预警记录功能。设定各电量参数的上下限值，在事故发生前提前报警，并根据不同类型的报警信号发出不同声音；（5）节能增效功能。通过调整尖峰谷平用电时间，优化电费成本；均衡负载，优化能耗分配。

五、建筑设备自动化管理控制系统的应用

随着计算机网络、信息通信、自动化控制、显示及计算机软件等技术的发展，建筑设备的自动化管理控制系统的性能日趋优异，逐渐成为建筑控制能源损耗的有效手段。通过建筑设备自动化管理控制系统的应用，可以对建筑物内部的采暖通风、给排水和热水供应等系统的运行进行能效管理，确保各个设备系统安全稳定的运行，在正常发挥建筑物功能的情况下最大限度地降低能源消耗。我国智能建筑设计时经常将整个项目交由集成商负责，而他们并不了解智能建筑设计程序和全过程，没有太多的经验和专业知识，设计的东西经常不符合建筑要求，有些甚至有很大危险。这样的运行环境下，电气自动化这一安全性要求极高的项目在智能建筑中的应用定会受到严重阻碍。

六、结论

对于电气设计人员而言，在工程设计中要不断总结经验，深入调查研究，把握成熟的新技术、新设备信息，逐步加以推广应用。既要采用高科技的、联动控制的节能技术，也应重视行之有效的传统的、分立的节能方案；既重视大范围、大容量的节能大户，也不应忽视局部、点滴的节能功效。将电气节能技术充分运用到建筑电气设计中，真正达到提高效率，节约能源的目的。

参考文献：

[1]郎超.合理利用新技术为建筑电气节能服务[J].民营科技，2012，(4).

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关键词：提高；供热；效率；措施；锅炉

锅炉的运行需要消耗大量的能源，同时由于锅炉的构成比较复杂，所以在运行过程中，会因为各个设备之间配合不密切或者设计不合理，而造成效率的下降或者热能的损失。为了加强锅炉节能优化设计，应该从燃料运行管理、调整锅炉运行参数、加强受热面和辅机改造，以及引进新技术等方式入手，从而提高锅炉燃烧热效率。对于锅炉的节能优化设计，还应该与实际用途相结合，在提高运行效率的基础上，降低运行成本，从而达到节能减排的目的。

1 锅炉节能优化设计分析

我国锅炉大部分为燃煤锅炉，燃煤锅炉的燃料消耗和热能损失也比较严重，所以下面主要是对燃煤锅炉进行的节能设计。节能优化设计的途径有很多种，可以通过各种措施来提高燃烧热效率，降低运行成本。

1.1 炉拱节能优化设计

在应用链条炉排锅炉时，可以通过对炉拱的优化设计来改善燃烧状况。对于正传链条炉排锅炉而言，炉拱都是按照设计规定的煤种而设计出相应的配置，但是在实际运行时，经常会因为无法使用设计煤种而影响到燃烧效率。所以在对炉拱进行节能优化设计时，通过改变炉拱的形状和位置，能够适应多种煤种的燃烧需求。设计改造后的节能效果比较明显，并且改造的投资收效快。

1.2 锅炉烟气余热回收

在锅炉燃烧运行过程中所排放的烟气温度较高，在受热面传热性能较好的情况下，排出的烟气温度也会达到二百度左右。如果受热面的传热性能降低，加之燃烧工况不佳，烟气温度就会进一步上升，致使烟温过高而造成热能的损耗。针对这种情况可以进行烟气余热的回收利用，既能够减少高温烟气对环境的污染，又能够最大程度的降低因高温烟气而造成的热能损耗。所以可利用热管换热技术来回收烟气余热，将收集到的热能应用于空气预热器、省煤器等设备中，为提高工业生产的经济效益、社会效益以及生态效益做出了重大的贡献。

1.3 给煤装置节能优化设计

在我国燃煤锅炉中使用的给煤装置一般都是斗式，在给煤时，就会出现块煤和末煤混合的现象，这种给煤方式就会导致全部堆叠在炉排上，从而阻碍风量的供给，直接影响到燃烧效率，造成能源的浪费。针对这种情况可以对给煤装置进行改进，将斗式给煤装置改造设计成分层装置，利用重力筛选器将燃煤中的块煤和末煤分离开，使其能够松散的分布在炉排上，保证风量的供给，从而确保燃煤的充分燃烧，最大程度的提高燃烧效率。这种改造所需费用较低，并且很容易实现，对于炉况较差的锅炉节能效果较为明显。

1.4 炉膛内壁喷涂节能涂料

锅炉水冷壁管、过热器管、省煤器管L期经受烟气中粉尘的高速冲刷，加之铁管的高温氧化作用，致使铁管壁厚磨损严重，锅炉使用寿命直线下降。更重要的是铁管的远红外辐射系数只有0.65左右，炉膛内的热量不能很快透过铁管传递到水中。因此强烈建议现役燃煤锅炉水冷壁管和省煤器管表面喷涂远红外辐射节能涂料，提高铁管表面的辐射系数到0.93以上，保护炉体、延长炉龄、有效辐射炉膛内红外热能，显著提高炉膛内的热传递效果，减少黑油排放，节约燃料消耗，投资不多效果很好。

1.5 采用富氧燃烧方式

在锅炉燃烧时火焰温度不达标，煤渣的含碳量较高且烟气排放不达标时，表明锅炉出力不足，燃烧效率不高，会造成很大的能源浪费。此时需要对锅炉进行节能优化设计，可以采用富氧燃烧的方式，增加助燃空气中氧气的含量，同时减少空气过剩系数，可以提升燃煤的充分燃烧，降低烟气排放量，提高燃烧效率。这种节能优化设计的节能效果较好，并且短期内可收回投资。

1.6 使用全自动高效激波吹灰器

由于燃煤质量参差不齐，锅炉结构设计以及燃烧参数不合理等各种因素，经常会导致锅炉受热面上积灰和结焦，直接降低受热面的传热性，在严重的情况下还会导致安全事故的发生。对于锅炉受热面积灰和结焦现象的处理，一般都会采用定期除灰、除尘和相应的除尘装置，但是效果不太明显。采用全自动高效激波吹灰器，可利用激波发声的方式来震荡、撞击和冲刷受热面上的灰尘以及结焦，可以达到全面清洁的效果。这种吹灰方式比较便捷，投入成本较低，可减少能源的损耗。在燃煤、燃油和燃气锅炉中得到了广泛的应用，可以替代其他除灰设备，并且具有较为广阔的发展前景。

1.7 燃烧系统节能优化设计

对于正转链条炉排锅炉，可从炉前适当位置喷入适量煤粉到炉膛的适当位置，使之在炉排层燃基础上增加适量的悬浮燃烧，可以取得较为明显的节能效果。但是喷入的煤粉量、喷射速度与位置要控制适当，否则将增大排烟黑度，影响节能效果。对于燃油、燃气和煤粉锅炉，是用新型节能燃烧器取代陈旧、落后的燃烧器，改造效果也与原设备状况相关，原状越差效果越好。

1.8 锅炉辅机节能优化设计

辅机的运行状况对锅炉的燃烧效率有一定的影响，所以可通过对辅机的节能优化设计来提高锅炉的运行效率。根据锅炉现有的燃烧状况，调整鼓风机、引风机的运行参数，保证风量供给的合理性，严格控制风速、风量以及角度，确保燃煤能够充分燃烧，并且降低排烟热损失。还可以通过对其他辅机的设计改造来提高锅炉的燃烧效率，从而达到节能的目的。

1.9 蒸汽锅炉密闭式高温凝结水回收

针对过去开式回收凝结水所存在的闪蒸汽浪费、凝结水再次被氧化、热能回收率不高的缺陷，在详尽调查用汽设备热负荷的前提下，通过更换先进疏水阀，平衡回收管网压力，增设蒸汽喷射热泵和GY凝结水回收装置，可以实现高温凝结水的密闭式回收，可有效节约锅炉燃料。

2 结束语

随着工业污染的加剧，对我国的生态环境产生了巨大的破坏，为了保证经济建设与生态环境的和谐发展，对工业锅炉进行节能优化设计已经成为必然趋势。锅炉燃烧效率低，不仅会造成能源的损耗，影响到工业生产的经济效益，同时还会危及到生态环境的质量。所以应该根据工业生产中锅炉的运行状况，有针对性的进行节能优化设计，改善燃烧工况，一方面能够降低工业生产的运营成本，另一方面可减少对环境的污染，这也是我国建设节约型社会的需求。

参考文献

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【关键词】玻璃幕墙；建筑节能；优化设计

随着现代建筑飞越发展，玻璃幕墙作为现代化建筑的主要护结构表现形式之一，在各个地区均被广为利用，因此其设计不仅要满足建筑美学和建筑功能的要求，而且要更多地考虑热工设计，充分体现当前国际上流行的建筑设计三大原则：“开放与交流、舒适与自然、环保与节能。”如何定量地分析和改善玻璃幕墙的节能和提高效益就显得非常重要。

1 规划设计优化

幕墙的设计应科学合理，避免玻璃幕墙带来的光反射污染，不要将幕墙建筑安排的过于集中，不面向居民楼设置玻璃幕墙，限制在并列的或相对的建筑物上采用全部玻璃幕墙。在丁字路和居民区20m以下高度不采用大面积，高反射率的镀膜玻璃。玻璃的阳光控制膜有低辐射、吸热等不同数值可供选择，如反射率在8%～70%之间变化，可根据使用要求来调整。落地幕墙可采用在墙角布置绿化遮挡热量，也可改用反射率低的铝板、石板材等。

2玻璃幕墙的面积和朝向

一般情况下，玻璃的边长比宜为（1.2～1.5）∶1，不宜大量划分正方形和1∶2以上的狭长矩形，通常玻璃原板的尺寸为212～214m宽，313～316m长，划分玻璃时要尽量利用玻璃原板，减少边角余料，一般要求材料的利用率在80%以上为好。

在满足要求的前提下，应尽量减小幕墙的面积。朝向不同，会引起太阳辐射得热量的不同。一般，幕墙朝南较其它方向为优，建议尽量避免幕墙朝西，幕墙朝东的情形与幕墙朝西的相同。幕墙朝北则因采光欠佳，而且冬季太阳辐射得热量较小，所以应该慎用。

3 玻璃选择

玻璃是幕墙和门窗中难以替代的最重要材料，虽然玻璃技术的进步提供了许多选择，但是将采光为主的玻璃放到有多种功能要求的幕墙中，问题并不简单。玻璃对节能的贡献不容忽视，玻璃的节能归根到底离不开玻璃本身所具有的反射、透射、散射以及聚光特性。对光线反射、折射、散射和聚光的应用将对室内光线的均匀分布及避免阳光眩光、防止热辐射起重大作用。

目前采用较多的是单层反射玻璃和双层玻璃。单层反射玻璃反射30%的太阳辐射热。IN TERPANE提供的镀膜热反射玻璃IA108可达到37%。双层玻璃则更胜一筹。两者的优劣比较见表1。目前幕墙设计中，对玻璃幕墙的初投资较为重视，而对其它项考虑不足，如果能综合考虑上述各项，权衡利弊，就可以做出明智的选择。

在双层玻璃窗中充空气和氩气，节能效果也可得到大大提高。可采用洁净空气双层玻璃窗、洁净氩气双层玻璃窗、洁净高得热系数的空气双层Low-E（e2=0.1）玻璃窗、洁净高得热系数的氩气双层Low-E（e2=0.1）、洁净低得热系数的空气双层Low-E（e2=0.04）、洁净低得热系数的氩气双层Low-E（e2=0.04）等技术。

4 玻璃幕墙保温材料选择

为节省造价，达到节能目的，选择良好隔热保温材料是非常重要的。材料的保温隔热性能好坏是由材料导热系数的大小决定的，导热系数愈小。保温、隔热性能愈好，玻璃幕墙保温材料主要有4种。

（1）岩棉及其制品：以精选的玄武岩或绿岩为主要原料，经高温熔融制成的人造无机纤维。防火效果好，可耐8000℃高温。

（2）矿棉及其制品：是利用工业废料矿渣为主要原料，经熔化采用高速离心法或喷吹法工艺制成的棉丝状无机纤维。

（3）玻璃棉及其制品（玻璃棉毯或玻璃棉板）：是以硅砂、石灰石等矿物为主要原料，经熔化将熔融玻璃液制成的无机纤维，可将毡或板表面涂上黑胶或粘附一层黑色的玻璃纤维毡加固，适用于商业、工业和公用建筑玻璃幕墙，其保温隔热效果比岩棉更好，这种材料可以防止结露、减轻墙体重、增加使用面积、节约能源、增强舒适度、美观实用、保护主体结构、隔音、防火等，但不耐高温。

（4）聚苯乙烯泡沫塑料板（聚苯板）：是以聚苯乙烯树脂为基料，加入发泡剂等辅助材料，经加热发泡而成的轻质材料。以上材料具有容重小、隔热、吸声、导热系数低、不燃、化学稳定性好等特点，均适用于围护墙的保温。

5 幕墙框架材料选择

幕墙框架的材料主要是铝合金挤压型材。对隐框幕墙而言，重点考虑玻璃及其密封胶缝材料的节能性。而对于明框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙，由于其金属框架的构件完全或部分显露于面板的外表面，这势必引起热传导。为了减少铝型材的热传导，达到隔热保温效果，宜采用“隔热断桥铝型材”，即两个铝型材中间加入低导热的非金属隔离物，可得到优良的隔热、隔冷性能的铝型材。断桥铝材的内外两面，可以是不同断面型材，也可以是内外不同色泽的型材，两个型材中间是隔热材料。断桥铝材分2种类型：①穿热条式断桥铝材，是在不同两条铝材中间插入隔热条再滚压成断桥铝材。②灌注式断桥铝材，在铝型材的腔本部分滋注隔热材料，然后再切掉原型材灌的两个边，而形成断桥。

总之，玻璃幕墙的设计应当遵循以下原则：（一）科学性：需综合、全面权衡各因素，充分考虑其功能、性能等诸多方面，合理选型（幕墙的形式和窗墙面积比）、选材和构造。幕墙的传热系数由建筑物的外形和所处地区的气候条件、型材的传热系数和玻璃的传热系数等综合确定。（二）适用性：结合环境因素与项目的具体情况，参照标准规定与地方要求，认真落实国家、省有关节能政策，同时要处理好建筑低能耗与高舒适度的关系。（三）经济性：建筑玻璃幕墙只是建筑围护结构的一部分，只是建筑节能的一个方面，节能的考虑需全盘考虑，只有达到节能与经济的统一才能体现节能的作用与价值。原则上讲，建筑幕墙节能设计需要建筑师与幕墙设计师（护）、暖通工程师（空调采暖）、室内设计师（采光）等充分协商，尽量达到各方面的统一。

参考文献

[1] 奎明祥.门窗节能浅谈[J].门窗，2007

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[关键词]供配电系统；建筑；变压器

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0195-01

一、科学合理计算优选供配电电压等级

在进行建筑电气供配电系统设计过程中，应根据建筑电气系统总用电量需求，科学合理的计算优选供配电电压等级。当建筑电气系统总用电量在250 kW及以上或配电变压器所需容量在160 kVA及以上时，设计过程中宜采用10（6）kV线路进行供电，以下则按照低压供电系统进行设计。对于单台大容量用电设备（如：给排水水泵、中央空调等）设备系统的供电电压优化节能选择时，宜根据建筑电气供电条件、电机起动控制方式、以及电机起停过程中对配电变压器的影响等因素来合理确定，通常以350 kW作为高、低压供电的设计分界点。在进行低压供电系统设计过程中，尤其对于照明负荷而言，当线路电流在40 A及以下时，宜采用220 V单相进行供电，而当线路电流大于40 A时，则宜采用380/220 V的三相供电模式。

二、电力变压器优化选型设计

1、优选节能型变压器

配电变压器种类选择，对于整个高层楼宇建筑供配电系统的节能尤为重要。配电变压器运行过程中的空载损耗（铁损）主要发生在变压器铁心叠片内部，是由于交变的磁力线经内部铁心产生磁滞及涡流进而产生损耗。优选铁心材料可以有效降低变压器空载损耗，非晶合金铁心是当前节能型变压器的主要铁心材料。另外，S11、S13、S15等型号的节能型配电变压器，其卷铁心结构改变常规S7、S9叠片式铁心结构，在很大程度上降低了磁阻，使配电变压器运行过程中的空载电流可以降低60%～80%，进而有效提高了变压器运行功率因数，减少了建筑供配电系统的线损，改善了建筑供配电系统的供电电能质量和供电可靠性，使变压器空载损耗降低20%～35%。

2、合理选择配电变压器容量与台数

从损耗、投资费用等方面进行综合考虑，为了确保设计悬着的配电变压器在使用期内能够预留适当的容量，建议变压器设计负载率在75%～85%较为合适，这样不仅可以获得较好的技术经济性，同时又能确保变压器容量能够满足后期一定程度的扩容需求，增加其使用寿命和技术经济性。

在配电变压器经济调度方案优化节能设计过程时，应结合负荷特性合理分配用电负荷、合理计算优选配电变压器容量与台数，即通过科学合理的设计方案，使配电变压器能够长时间运行在高效率情况下，有效降低变压器运行总损耗。为了降低供配电系统的电能损耗，达到最佳节能降耗效果，对于2台及以上配电变压器共同联合运行时，应根据系统负荷波动情况建立联合经济调度运行模式。2台及以上配电变压器损耗功率与负载波动间的关系为：当配电变压器负载小于或等于Sa时，则投运1台配电变压器较为节能经济；当负载大于Sa而小于Sb时，则投运2台配电变压器较为节能经济；当负载大于或等于Sb时，则投运3台配电变压器较为节能经济。也就是说在2台及以上配电变压器联络经济调度运行过程中，Sa、Sb等就称为系统经济调度运行的临界负荷。当配电负荷率低于30%时，应根据实际运行负荷需求切换到小容量变压器；当负荷率 超过80%并通过设计计算不利于经济调度运行时，则在容量选择过程中需要考虑放大一级容量来进行节能设计。当建筑电气系统运行负荷功率较为稳定时，在合理分配负荷的情况下，应尽可能减少变压器的设计台数，应优选大容量、节能型配电变压器。如建筑电气系统计算负荷在2000 kV.A左右时，宜优选2台1000 kV.A的变压器，不宜选4台500 kV.A的变压器，这样一方面便于两台变压器并联进行经济调度运行，另一方面，前者总运行损耗要比后者低，且其成本和运行经济效益较后者要优。

三、配电线路设计

耐热配线可用常用的绝缘导线或电缆穿钢管、硬质或半硬质塑料管暗敷，也可用耐热温度大于105℃的非延燃性材料绝缘的导线或电缆穿钢管或非延燃性的硬质或半硬质塑料管暗敷，且应满足其氧指数在30以上。若采用非延燃材料作护套的导线或电缆，在弱电专用竖井内敷设时，可不穿金属保护管。不同系统、不同电压、不同电流类型的线路不应共管敷设。当同一系统的不同电流类别或不同电压等级的线路置于同一配电箱内汇接时，应分别接在不同的接线端子板上，各端子板应有明显标志和隔离。建筑物内横向敷设的穿管线路，不同防火分区不应共管布线。若在公共走廊、大厅处的管线可以跨越一个防火分区。总线制信号线路可不受此限制。供电母线一般采用埋地电缆进入，楼负载较小时，可直接采用380V/220V低压母线供电。负载较大，则采用3000V～10000V高压母线供电，再通过变压器变压后配电。实验楼内负载种类多，且各种负载对电源及接地要求各不相同，设计时应考虑分路供电。照明线路中的荧光灯等一些非线性负荷，产生的谐波会影响电子设备的正常工作，应设计独立的供电回路，并且在回路内最好加设交流不间断电源，以防意外停电对设备的影响。又如实验设备用电线路、照明线路与火灾报警及消防联动系统、防盗报警系统用电线路因功能不同，应该分路供电，配电室位置应靠近用电量大的区域，以减少线路的电能损耗。

四、高层建筑供配电系统设计过程中对照明系统的节能设计

1、在对高层建筑的照明系统进行设计时应该充分借助自然光源

要实现电力资源的节约不仅仅要实现对照明系统的优化设计，还可以最大限度地利用自然光线，将自然光线与照明工具的使用结合起来。在设计时，可以将阳光引入高层建筑内，提高白天的光线使用率，也可以将光能先转化成电能，然后晚上使用储存下来的电能。高层建筑灯具可以使用太阳能灯具，可以减少电力资源的浪费。采用太阳能蓄电池技术，将白天的太阳能先储存在蓄电池内，晚上将储存的能量用于照明。

2、高层建筑要进行合理的照明方式的设计

要充分利用技术优势，实现小功率的照明方式，降低照明产生的能耗量。在设计时，可以使用反射能力比较强的饰面，将照明的范围进行限制，不同的照明范围会影响到照明的强度，所以，对于不同功能的房间，应该进行照明的合理划分，在客厅，应该采用比较强的光线，而在卧式，采用比较柔和的光线即可，既符合高层建筑的设计美学原理，又能节约电力资源。在厕所和楼梯处，可以设计智能开关，当人们发出声响时，灯具受到感应自动打开，当人们不使用灯具时，其可以自动地断电。在灯具上设计调节亮度的开关，人们可以根据自己的实际需要调节亮度，减少电力资源的浪费。

五、结语

综上，建筑供配电系统设计应综合全面考虑设计，不仅要考虑其可靠性、经济性，还要考虑安全性。高层建筑供配电系统还有许多特性，其设计还值得许多探讨研究，在设计过程中必须采取有效的对策，这对高层建筑发挥其高服务性能起着巨大的推动作用。

参考文献

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关键词：智能化建筑；电气；节能；能耗

智能化建筑电气设备近年来随着经济的发展也得到了了较大的进步，但在过程当中，也暴露出较多的问题。一些投资商往往注重产品的质量以及其能创造出来的经济效益，不关注电气设备的节能，这就导致电气设备对资源的大量浪费对于智能化电气设备来说，其节能设计是至关重要的，节能减排与国家倡导的可持续发展是同一概念，所以做好智能化建筑电器节能优化设计十分重要。

1智能建筑和智能化建筑电器节能

对于智能化开发的产品来说，计算机技术就是其核心制造技术，智能化设备的开放实质就是利用先进的计算机设备，再将各个计算机系统进行系统性的整合，在这其中包括有众多的管理设备，例如信息化应用系统、公共安全系统、信息设施系统和建筑设备管理系统等。在此基础上，智能化电力设备还要对自动化建筑体系进行充分的利用，这样才能给人们一个健康安全的生活环境。我国目前的智能化系统的运转还存在有较多的缺陷，例如智能化设备不能正常使用或是故障频发等一系列问题。智能化建筑电气的节能优化设计对于技术人员来说是一大难点，又是十分重要的一点，传统的节能系统无法做到真正的做到节能减排，对于电气设备的关注度还是在品质方面多一些，而现如今的智能化建筑电气设备的节能装置是全自动操作，充分应用了计算机技术。从表象来看，智能化电气设备的节能减排得到了长足的发展，但实际出现的情况却是相关制造商对于节能减排装置的不加重视，导致节能减排成为空谈。

2我国智能化建筑电气节能存在的问题

目前我国的智能化建筑电气节能设计所存在的问题主要有以下几种：

2.1控制方式、照明光源选择不合理

如果照明、开关控制设置或系统控制存在问题，就会造成能源的浪费，进而严重影响电气节能系统的发展。

2.2协助电气设施安装不到位

协助电气设备就是指辅助电气设备运转的相关装置，例如给排水系统、采暖通风系统等，这些装置如果安装的不合理，就会引起智能化电设备出现耗能现象。例如通风装置如果存在问题，就会导致电气设备的散热性达不到自身运转要求，从而导致设备出现系统奔溃等的不良现象。

2.3未选用节能电气设备

没有选用节能的电气设备比如：节能灯具、节能变压器、节能的风机水泵等，同时也没有充分结合充分利用电气产品本身的节能特性。

3我国智能化建筑电气节能的优化设计

3.1供配电系统的节能优化设计

对于智能化建筑电气节能设计来说，最主要突出的就是节能设计，其要达到的最终目的就是要使电气设备减少耗能，要达到此目的，就要从电气设备的多方面进行权衡考虑。最重要的一点是电气设备的供配电系统，在实现此项工程之前，要对电气进行全方位的分析。例如用电设备的特点、用电设备的负荷容量以及用电电压的数值等，一定要对这些相关设备进行详细的分析，才能强有力的保证配电整体系统的稳定运行。对于供配电系统在节能方面的设计，主要可以从以下两个方面入手：首先是电气设备的用电电压，相关技术人员一定要保证电气设备的的用电电压恒定，要将配电电圧控制在正常的范围；其次就是供配电布线。对于供配电布线的挑选，应尽量采用短而直的布线，这样既可以节省资源，还能对对电气复杂的系统进行简化，从而减少相关能源的损失。

3.2照明系统的节能优化

在所有的智能化建筑设备当中，照明所消耗的能量也是不可小觑的。在对智能化建筑电气节能设计时，相关设计人员一定要注意对照明系统的节能设计，照明系统是支撑电气设备正常运行的一大因素，对其设计，通常可以从两个方面入手，首先照明灯具的选用，传统的照明灯具没有节能减排功能，而且还会增大照明工具的耗能，因此，对于照明灯具的选用，最好选用节能照明的灯具，而且照明开关也应该采用声控装置，这样既能达到节能目的，而且又能节省投资资金；其次，对自然光的利用，应该充分的利用自然光，例如太阳光，例如安装的采光井，自然光的利用就可以减少灯管的耗能，减少能量的消耗。

3.3电梯、通风和供水系统的节能优化

电梯的利用已经在我们生活当中成为一个普遍的电气装置，相关人员在进行电梯的设计选用时，就要注意电梯型号的选用，电梯要采用一定的节能材料，其对电能的大量消耗，因此在一些较低层数的建筑当中，就可以不采用电梯装置，以减少耗能。在选择空调系统时，应首选水源热泵空调，因为其有节能性能优、零排放和无污染等优势，且其机组效能远比传统空调高在设计供水系统时，可以优先选择无负压供水设备，这种设备不仅可以做到节能环保，还能对水的质量有所保证。

3.4利用再生资源

在智能化建筑电气节优化设计当中，利用再生资源就是其中最为关键的技术手段。例如太阳能、风能等，利用再生资源技术，既可以达到想要的目的，又可以有效的解决节能问题，减少污染物排放。此外，在智能建筑电气施工时，还可以使用光电幕墙，并采用新型的节能保温材料建造，以达到节能的目的。

4结束语

就智能化建筑电气节能优化设计来看，其本质目的就是节能减排，因此，在电气设备的各个建造环节都应该体现节能减排的设计。社会的进步使人们对节能减排越来重视，智能化建筑的重要性也日益凸显，在电气设备建筑实现智能化的同时，其节能减排也随着时间的变化凸显的越来越明显，但我国目前的智能化电气设备在节能减排设计当中还存在有较多的问题有待改进，相信在未来，我国的智能化建筑电气节能设计水平会有一个质的飞跃，给节能减排的电气设备开创一个新的发展时代。

参考文献：

[1]叶晓雪.建筑电气节能设计及照明节能设计探讨[J].工程技术研究,2017,(3):201-202.

[2]李朝辉.探讨建筑电气设计的主要内容及节能的原则分析[J].住宅与房地产,2015,(19):9.

[3]张东栋.基于智能化建筑电气节能优化设计的分析[J].电子测试,2016,(17):146+130.

[4]杨冰,杨树森.智能建筑电气应用与节能[A].《建筑科技与管理》组委会.2015年1月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会,2015:2.

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[关键词]建筑；电气智能化；节能设计

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.14.050

[中图分类号]TU855；TU201.5 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）14-00-02

近年来，随着现代信息技术以及建筑材料、工艺与技术的发展，智能化建筑发展迅速，规模不断扩大，大大促进了现代建筑业的发展。但从当前智能建筑电气节能设计来看，仍存在一些问题，比如耗能高、设计不合理等，直接影响节能效果。为此，必须对电气智能化节能系统，比如：中央空调管控、能源管控、智能照明等系统，进行设计优化。本文重点探讨这些系统设计的优化情况。

1 建筑电气智能化节能基本概述

1.1 智能建筑

所谓智能建筑，就是应用现代通信、信息控制及能效管控等先进技术，把信息设备及应用系统、电气设备管理系统、安全管控系统进行最优化组合，建立建筑自动化、办公自动化及通信自动化等系统，为人们营造一个舒适、健康、高效、节能及低碳的建筑环境。智能建筑基于智能化控制系统对建筑的中央空调设施、给排水设施、供配电设施及照明设施等的电能参数、运行状态、故障状态、环境参数等进行实时监测与分析以及有效的管控。当前，我国智能建筑的相关节能系统技术、专业理论还不成熟，使建筑的智能效果难以发挥。

1.2 建筑电气智能化节能

建筑的智能化管控在于创新智能化电气节能技术，降低建筑内各种设施的整体能耗，使其高效运行。因此，电气智能化节能是智能建筑建设的主要内容。当前，国内建筑电气工程建设对于智能节能的认识通常是以降低能耗为出发点。原因在于现代建筑中，电气能耗占整个建筑能耗的首位。所以，优化智能建筑电气节能设计是创新和发展智能建筑的重要任务。如何对建筑内配电设施、给排水设施、中央空调设施以及其他设施等实现智能化节能是建筑电气智能化节能技术的核心内容。

2 现阶段我国建筑电气智能化节能现状

2.1 现状分析

从现阶段我国建筑能耗情况看，电力消耗占主要部分。太阳能、风能等是应用在建筑电气智能技术中的最重要的新能源。当前，太阳能、风能等发电技术越来越成熟，这类电气技术在诸多领域得到应用，特别是在智能建筑电气节能优化设计中有着广泛的应用，获得了较理想的经济及环境效益。我国在建筑电气智能化节能的优化设计中仍存在诸多不足或问题，例如：在建筑电气节能控制系统的设计中，一些技术工程师对既有建筑电气节能技术未能全面分析，使设计、安装等环节受到一定影响，导致一些电气智能化节能系统不能正常运行，非但没有达到预期节能效果，反而给用户造成了困扰。

2.2 存在的问题

现阶段，我国建筑电气智能化设计中仍存在一些问题，具体表现在：①电气智能化节能系统尚未建立全面、统一的协调管理机制，使电气节能系统在使用过程中可靠性不高，运行不稳定；②电气节能自动化基础性设施不足，比如缺乏中央空调、给排水等设施，导致节能效果不显著；③电气智能化节能控制机制存在不足，控制方式和方法缺乏合理性，导致建筑设施无法实现更高效运行。

3 建筑电气智能化节能设计优化

3.1 电气智能控制优化

在建筑电气智能化节能系统设计的优化中，智能控制系统是最为主要的内容，包括管理方式方法的改进和优化、控制策略的优化、智能控制装置的优化以及网络构建的优化等。

本文以中央空调控制系统的智能化节能设计优化为例，从管控产品设计的优化看，替代零散的配电与监控产品，采用驱动与智能一体化，可实现供电、驱动、测量、控制与通讯等必要功能一体化集成装置，提高了产品的可靠性，降低了选型、施工、维护及保养的难度。从控制策略设计的优化看，不仅采用系统群控、还融入变频调节、能效管控技术，对中央空调综合能效进行分析，在满足建筑需求的条件下，实现空调设备运行能耗最优化。从实施设计的优化看，采用强弱电一体化方式，取代了大量的线缆敷设、接线调试等现场施工、组装、调试工作，大大缩短了施工周期，降低了施工难度。最后，从网络设计优化看，依照建筑电气工程的实际类型，明确拓扑结构控制网络的作用，有选择地应用总线、以太网、无线等综合方式控制网络，以此对中小型建筑电气智能化节能设计予以优化，或应用分层多级网络对大型建筑电气节能智能化系统设计进行优化。通过对以上设计进行优化，达到了良好的降耗、节能、环保效果。

3.2 质量安全监控优化

电气质量安全监控设计优化在建筑电气智能化节能中有着重要地位，其可确保建筑电气智能化节能系统的稳定、有序运行，同时可确保整个系统的安全。电气质量安全监控设计优化，主要从以下两个方面进行。①对建筑电气智能化节能系统的保护措施予以改进和优化。例如：通过网络启动智能保护装置，应用人工识别系统对建筑电气质量安全予以有效监控，如此可及时发现和掌握存在的安全隐患，比如：建筑电气系统某个地方短路，可通过系统迅速找到并识别故障部位，然后迅速通知管理人员进行排故。②对建筑电气智能化节能的安全系统予以优化，主要包含视频监控、门禁管控、数字及网络视频监控、入侵报警以及安全防范等系统的智能化节能优化。信息采集及处理是建筑电气安全防范的关键，其主要应用现场总线布控技术、微机控制技术、智能调试技术等。建筑电气智能化节能的安全监控设计优化对监控人员的专业水平和技术能力有较高要求。因此，在重视建筑电气智能节能系统的设计优化及安装的同时，需要对质量安全监控系统相关设备安全性进行重点监控，以提升建筑电气智能化节能相关设备的质控系统效用。

3.3 照明及配电优化

在建筑照明智能化节能系统的设计优化中，需要应用现代节能性能良好的灯具，比如：采用声控、光感、红外、微波等技术的照明智能控制开关，可有效减少电能的浪费。此外，在设计建筑时需要充分考虑并充分利用自然光，可设置一定的采光井，以改善建筑的室内采光性。对于建筑内部照明设备而言，尽量设计采用节能灯具，在降低能耗的同时确保用户的舒适性。最后，对智能照明系统予以改进和优化，例如：控制模块自带感光与计量功能，当室内光线不足时，控制模块可自动对照明负载进行开闭控制，提高了响应实时性，系统也可远程通过控制模块对照明负载进行统一或局部的开闭控制，同时，系统将采集的耗电量进行电能统计与分析，实现电能精细化的管理，为节能增效行动提供数据支持。

在电气配电系统智能化节能设计优化方面，应从全局出发，统筹兼顾，充分考虑建筑电气设备的运行特点、用电负荷容量及设备的布设等情况，确定选用合适的供配电节能设施，保证设备在正常运行的同时，最大限度地减少能耗。具体而言，应做到以下三点：一是合理选用电气运行电压；二是供配电布线尽量直，缩短距离，以减少线路损耗；三是尽量改进和简化建筑的电气系统。

4 结 语

智能化不仅是建筑未来的一个发展趋向，同时也是建筑电气智能化节能设计的国际趋势。而降低电耗、节约电力是建筑电气智能化节能设计优化的重点。在进行建筑电气节能的智能控制设计优化时，要重视和加强建筑电气质量安全监控技术创新，优化照明及配电系统设计，进而实现建筑电气智能化节能效益的最大化。

主要参考文献

[1]黄文.建筑电气照明系统节能优化设计技术要点探讨[J].科技创新与应用，2012（14）.

[2]范臻.基于智能化建筑电气节能优化设计的分析[J].中国高新技术企业，2012（19）.

[3]王玉石，马勇明.关于智能化建筑电气节能优化设计的相关分析[J].科技与创新，2014（12）.

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【关键词】建筑节能；节能设计；供配电系统；功率因数

一、供配电系统的节能设计

根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠，操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半经减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。

二、变压器的节能设

减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算：ΔP=P0+β2Pk。式中：ΔP为变压器的有功损耗（KW）；P0为变压器的空载损耗（KW）；Pk为变压器的短路损耗（KW）；β为变压器的负载率。（1）P0作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S9，SL9，SC8等。它们采用优质冷轧取向矽钢片，由于“取向”处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流损耗，45度全斜度接缝结构使接缝密合性好，减少了漏磁损耗。（2）Pk是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。β2Pk用微分求它极值时，是在β=50%时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在β=50%负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。综合初装费，变压器、高低压柜、土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在75%～85%之间。

三、照明的节能设计

（1）充分利用自然光，这是照明节能的重要途径之一，在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而大大节约了人工照明电能。（2）照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等等。照度标准是不可随意降低的，也不宜随便提高，要有效地控制单位面积灯具安装功率，在满足照明质量的前提下，一般房间（场所）应优先采用高效发光的荧光灯（如T5、T8管）及紧凑型荧光灯，高大车间、厂房及体育馆场的室外照明等一般照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。（3）推广使用低能耗性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。（4）改进灯具控制方式，采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。

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当前，随着经济发展的步伐加快，人民生活质量明显得到了改善，但建筑能耗的总量也随着使用量的加大而逐年上升，环境问题和能源问题日益成为阻碍发展的重要因素。由于传统空调耗电量非常高，为了更好的体现节能优化设计， 将设计技术上升一个层次。需要全方面考虑建筑暖通空调节能设计，严格遵守节能优化设计规范， 将节能的思想贯穿于建筑领域的各个方面。通过具体分析暖通空调系统内部的构造，研究损耗量及设计特点，目的在于解决暖通空调系统内部耗能方面的问题，并提出符合实际的解决办法。

1暖通空调系统能源消耗的构成及主要特点

1.1暖通空调系统能源消耗的构成

暖通空调系统能耗是建筑能耗的重要组成部分，它指建筑物在通风、采暖、电器、空调、照明和热水供应等方面的能源消耗需求。目前暖通空调系统能源消耗大约占到四至五成，且有逐年上升的趋势。暖通空调系统能源耗包括新风负荷引起的能耗、建筑物冷热负荷引起的能源消耗及输送设备（水泵和风机）的能耗。

以室内设计标准、室外气候为条件、其他设备照明等多方面因素都影响着暖通空调系统的能源消耗。

1.2暖通空调系统能源消耗的主要特点

与此同时，与其它建筑能耗相比有一些特点：例如能量能影响着暖通空调系统使用效率及选型、系统设计、运行管理等多方面因素，如若暖通空调系统设计不合理，则会降低能源消耗的使用率。此外，室内中空气环境的冷热质量也会影响到暖通空调系统的效果。同时也可尽可能多的利用外在环境中天然的能源，如风能、地热能、太阳能等作为能源补充。暖通空调系统的冷热是通过彼此间交替完成的。针对这一特定热点，可以采用冷热量回收的方式来节能减排，从而提高暖通空调能源的使用率。

1.3暖通空调系统能源消耗的措施

暖通空调系统优化设计对空调系统的节能发挥着至关重要的作用。暖通空调

系统内部构造是一个庞大复杂的系统工程。合理系统的设计直接影响到系统的使用效果和使用性能。因此，需要设计人员针对暖通空调系统设计的合理性展开探讨，以用户为中心点，着重考虑用户的偏好和需求，实事求是地为用户服务，保证在高效经济状态下运行。选取合理的设计参数。从节能减排的角度出发，确定室内温度、湿度的标准是节能的重要因素。

2暖通空调系统存在的节能问题

2.1暖通空调系统的节能管理

在暖通空调系统优化设计施工以外，合理的运行管理模式也起着重要的作用。在现实中，不少些单位只要求设计施工完成达标任务，因此不注重对暖通空调操作人员的素质培训。以至于大部分暖通空调操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识，服务不到位，根据室外参数的变化进行合理的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作，显然暖通空调系统达不到符合实际情况的节能标准。

2.2 暖通空调系统的施工及优化设计管理

在进行暖通空调系统的设计中，应妥善分析暖通空调系统设计的节能性，但是一些负责暖通空调系统设计的部门和设计人员在实际工作中往往得不够重视空调的节能性能。同时，暖通空调系统工程设计只有一周的时间，周期较短，工程量大，导致设计产生的经济效益与设计收费不挂钩及一些技术性问题没有得到相应的解决措施，另外，一些空调系统设计单位只求产品数量，忽视产品质量，使暖通空调系统的设计施工过程不仅投资大，暖通空调系统运行能量消耗也相当惊人，大大超过了国家标准。甚至个别公共建筑的暖通空调的能源消耗占建筑总能消耗量的60%。因此，管理暖通空调系统的施工及优化设计至关重要。

2.3 暖通空调系统的节能设计评价

目前，我国暖通空调优化设计的方法有很多种，尤其是绿色节能和环保新技术的不断涌现，对暖通空调系统的改善各有利弊。因此，优化设计评价的角度不同会影响到设计评价结果的差异。由于目前我国对暖通空调系统的设计评价方案没有得到统一解决，以致在实际运行中往往出现专业设计人员较为迷茫的问题， 加上不符合实际的科学评价方法对空调系统的设计评价产生了误导作用，更在实际过程中造成了难以估量的经济损失。

3新型暖通空调系统设计的探讨及应用

3.1新型暖通空调系统设计的探讨

新型的节能设计技术及可再生的能源开发和应用方式、控制方法，能显著提高空调散热性及舒适性，从而使空调系统大幅度节能。所以我国政府部门应当大力扶持这些设计成果，以便运用到现实当中，形成产业化。面对这些项目的具体实施，大大推动了我国的环境、能源和经济的作用。与此同时，合理利用可再生能源的暖通空调系统，如地源热泵（可见图1）空调系统、供热系统、太阳能制冷，不仅有着社会效益和显著的环境，还有着显著的经济效益，应该大力开发推广，服务于人们群众。

目前，大部分建筑施工监理行业中暖通空调专业人员素质水平参差不齐，导致很大一部分是非对口专业人员，甚至一部分工作人员根本未经过任何专业培训，对暖通空调专业理论知识似懂非懂，仅凭实践经验，果断采用甲方指定或惯用方案的方案，不注重理论与实践相结合的原则。由此在施工或设计中遇到的一些方案性问题不能及时正确的处理并解决，最终导致暖通空调系统出现无法挽回的严重后果。给系统的管理、运行埋下隐患，在实际工作中，严重造成无法估量的经济损失。

3.2新型建筑暖通空调系统设计的推广及应用

目前我国普通空调发展较快，但普遍存在耗电大、温室效应严重的情况，设计人员应该重视可再生能源或低品位能源的空调系统，污染少、以节约能源、使用期长度[2]。例如：近几年来刚刚发展起来的一种地源热泵技术，其技术利用地下恒温土壤热量，用以提高空调系统的COP值。它是一种利用科学的方法获取浅层地热能量并加以利用的技术，这种技术在中央空调系统中的应用在现实生活中，良好反应率越来越高。地下水源热泵技术是利用地下水常温 18℃左右的温度，作为冷却水水源替空调系统补充冷量，而且在冬季的时候，可以采用水源热泵机组替空调系统补充热量。

新型建筑暖通空调系统设计最大因素在于建筑维护结构的保温性，并维护着系统结构传热系数的大小。因此，在优化设计方面，严格规范建筑维护系统结构的保温性及隔热性能系数，让地源热泵技术符合国家规定的标准，以便更好地实现暖通空调系统的正常运行。这种合理的环保方式不仅提高了空调系统的能源利用率，也使能源利用率能够被最大程度的利用到设计中。

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【关键词】节能减排；电气照明系统；优化设计

随着改革开放的不断深入，人们的生活水平得到了大幅度提高，其电能的要求量也得到了大幅度提升，这与能源日益匮乏呈现出尖锐的矛盾，使得能源供需矛盾日益加剧。我国作为发展中国家，能源的需求量较大，消耗量也非常大，据有关资源方面统计，建筑能耗在我国一次能源消耗总量中占27%以上，是世界同其他的3倍左右。“节约用电”、“节能减排”已势在必行。如何更加科学合理的节约用电，已成为摆在我们电气设计工作人员面前亟待解决的重要课题。

1 相关概述

虽然我国是一个能源十分短缺的国家，但能源浪费的现象却十分严重，无论是用电设备还是供配电系统均存在着不同程度的浪费，节能潜力巨大。针对建筑电气照明节能优化设计而言，笔者以为，必须遵循以下基本原则：

1.1 满足现代建筑物的基本功能要求

首先照明系统必须以满足建筑的基本照度功能为前提，也即是确保上下、左右运输通道能够畅通无阻；同时还必须满足一些特殊工艺的要求，比如一些娱乐场所特有的展厅工艺照明要求、电气设施用电要求等。

1.2 节省无谓的能量消耗

找出一些无谓的能量消耗，同时针对其消耗特点采取有针对性的解决措施。如变压器的功率损耗问题，再如一些面广量大的照明容量等问题，均可通过更为适宜的先进技术来实现能耗的降低。

1.3 考虑实际的节能效益

首先节能必须综合考虑其实际的经济效益，如果因为节能消耗了过高的投资，增加了其自身不必要的运行费用，那这样的降耗

量选择能耗低的镇流器，对于气体放电灯线路或者荧光灯则需要安装电容器，以此来实现节约能耗的效果。

3.2 合理的确定照明方式

照明方式的选择是照明节能优化的重要内容之一，照明方式的有效选择不但可以有效控制光环境，而且还能充分实现照明环境的舒适性及节能降耗性，通过合理的确定照明方式，不但有效减少开灯的时间，减少灯具数量，而且还可有效实现节能效果。但照明节能不能单靠减少灯具的数量来实现降耗，更应充分借助自然光等一切可利用的条件，因此，其照明方式选择时应综合考虑一下因素：

（1）综合考虑天然光源的合理利用。建筑照明设计时，应综合考虑天然光的照度变化，以此来决定照明的范围，同时还可结合照明的不同特点，合理增加分区控制和照明开关点。

（2）对于一些公共场所，如楼梯、公共走道等可选择一些声控等自熄式照明设备。

（3）室外灯光照明设计，可结合其环境气氛的不同、时间的不同等进行合理的优化设计。如在节假日以及重大节日设置多种灯光场景，并且应该每种场景设计的灯具不尽相同。对于平时可以按照前半夜和后半夜两个时段设计开灯，每天的后半夜可以关掉景观的照明灯具，仅仅保持照明的功能就可以，这样不仅可以节约大量的能源额，而且还可以满足人们对照明功能需求。

（4）会议厅、商场等可选择照明配电箱进行集中控制。

3.3 充分利用天然光源

在建筑电气照明节能设计的过程中，应该充分采用绿色照明，天然光源是一种取之不尽，用之不竭的能源，而且对节约能源、保护环境具有重要的作用。充分利用天然光源对推动我国现代化的经济建设快速发展具有重要的意义。目前在我国利用天然光源的形式主要有以下几种：光导纤维法、导光管法、平面反向镜反射法、光电效应法以及棱镜组多次反射法等。

天然采光与人工照明进行比较更加具有活力，人们的办公活动以及生产通过在白天，因此充分利用天然光对照明节能具有重要的作用。并且在《建筑照明设计标准》GB50034—2004别指出。利用自然光源实现照明节能的几个方面：可以通过建筑的采光设计充分利用天然光源照明，如可以采用阳光凹井采光窗、反射挡光板的采光窗等，也可以采用通过进行根据天然光的变化设置照明控制系统，使其自动进行调节人工照明照度。

3.4 合理确定电气照明方案

（1）在条件允许的情况下，对于有空调的房间可以采取，空调照明组合系统。

（2）在进行设计建筑艺术照明的过程中，应该充分考虑使用的效果，并且应该避免片面的艺术追求，从而造成不必要的浪费。

（3）可以在适当的场所或者需要改善光色户和提高照度的地方，采用光源组合的混合照明，参照表-1所示。

（4）照明用电指标的控制，选择照明利用系数比较高的照明方案，但是在设计的过程中不允许采用降低照度的方案进行电气节能的设计。

（5）在建设的过程中，对于室内的墙面、顶棚以及地面等可以选择一些浅色的材料，从而可以有效利用光源。

总而言之，建筑电气照明节能的优化问题是一项十分复杂的系统工程，需要我们综合考虑高效率的节能设备的同时运用各项先进的设计技术等，以此来提高能源的利用率，实现节能减排的可持续发展目标。

参考文献

[1]高毅.建筑工程照明电气节能设计的措施[J].城市建设理论研究（电子版），2011（13）：25-28

[2]肖勃.绿色建筑中电气节能的分析及应用[J].城市建设理论研究（电子版），2011（16）：102-104