建筑機電設備的節能設計及其優化探析

許春陽

摘 要：隨著我國城市化建設進程的不斷加快，建筑工程必然會越來越多，為了進一步降低建筑能耗，必須做好機電設備的節能。同時，還應加大對機電設備節能技術的研究力度，以此來緩解機電設備能耗過大帶來的壓力，這不僅符合國家提倡的節能減排要求，而且還有利于促進社會可持續發展。本文作者結合多年來的工作經驗，對建筑機電設備的節能措施進行了研究，具有重要的參考意義。

關鍵詞：建筑；機電設備；節能控制；措施

目前全球正面臨著能源短缺的嚴峻問題，能源和資源的高消耗量引起了人們的重視，人們也清楚的認識到了礦物質的不可回復性。但是，當前的能源需求量仍然持續上升，為了緩和這個矛盾，雖然國家提出了一系列相關的政策和措施，例如，控制礦物資源用量、保護環境、提高資源利用率、開發可再生能源和新能源等等，但是，效果不是很明顯。建筑機電設備屬于耗能大戶，對其進行節能控制也受到了廣泛的關注。隨著城市建筑規模的逐年擴大，各類建筑機電設備的需求量也是不斷上升。此外，隨著人們生活水平的日益提高，對于室內環境質量的要求也是越來越苛刻，致使建筑物中增加了許多設備系統，這樣就引起了能源的大量消耗。因此，為了控制建筑機電設備的能源消耗，在確定設備的型號后，就應該實時控制設備系統的運行過程，明確各個控制點，分析各類影響因素，還可以使用現代計算機技術、信息技術、互聯網絡等手段，進而降低建筑機電設備耗能，有效控制設備的運行，在真正意義上實現節能。

一、建筑機電設備中照明系統的節能控制措施

1、照明系統分析。建筑機電設備中的照明系統主要包括室內照明、泛光照明以及公共區域照明等。室內照明是整個照明系統中耗電量最大的，分為戶內照明和辦公室照明兩類，其主要影響因素包括室內空間的用途、自然采光條件、照明設計標準等。泛光照明主要是建筑繼電設備中的裝飾性照明，其受自然光照亮度的影響。公共區域照明主要是走廊、停車場、過道、庭院、樓梯間等公共區域的照明，同樣也是受自然光照亮度的影響。

2、建筑機電設備中照明系統的節能控制措施。（1）分模式控制戶內照明。在建筑機電設備中，可以依據不同的生活習慣把戶內照明分為幾種不同的模式，例如，晚飯模式、家庭影院模式，宴會模式，會客模式等等，不同模式之間還可以進行組合，以滿足不同用戶的需求。在建筑中，安裝照明控制系統，用戶能夠使用遙控器來選擇不同的照明模式，這樣就可以實現照明系統的節能控制，達到節省能源的目的。

（2）分時段控制辦公室照明。在建筑機電設備中，可以把辦公室照明時間分為不同的時段，依據時段的不同來進行照明，例如，可分為上午工作時間、下午工作時間、下班時間、午餐午休時間、假期等等。通過這樣，充分利用時鐘管理器控制，辦公室照明控制系統就能夠自動實現不同時段間的轉換。

（3）泛光照明與公共區域的照明控制。泛光照明與公共區域的照明控制通常采用定時控制，安裝定時開關，諸如公共走廊、樓梯等區域需要一定的照明外，其他區域的照明系統就應該定時自動關掉。

除此之外，在建筑機電設備照明系統中，還可以借助智能傳感器，通過它來感應室外光線亮度，進而實現自動調節燈具亮度的目的。假如室外光線比較強，智能傳感器就能夠自動調弱室內燈具的亮度；相反地，假如室外自然光線比較弱，智能傳感器就能夠自動調強室內燈具的亮度，通過這樣，充分利用室外的自然光。與此同時，照明系統中，還可以選用時鐘管理器，它會按照各個功能區的運行情況，在不同時間段預先進行照度設置，進而實現了各個區域照明燈具控制，不僅創造了最佳的室內環境，還實現了節能的目標。

二、建筑機電設備中空調系統的節能控制措施

1、空調系統分析。建筑物中的主要耗能部分就是空調能耗，其能耗一般要占總能耗的一半左右，如此大的耗電量對于整個城市供配電系統也是一個沉重的負擔。空調系統主要在以下兩個方面會消耗很大的能量。

（1）供熱和供冷的冷熱源。供熱和供冷的冷熱源主要包括壓縮式制冷機耗電、鍋爐耗煤、吸收式制冷機耗燃氣、燃油燃氣等等。建筑物需要的供熱量和供冷量決定了冷熱源的能耗，但也會受其他因素的影響，例如，室外氣象參數，包括室外空氣溫度、太陽輻射強度和空氣濕度等等，外墻門窗的傳熱特性，室內照明設備的散熱情況，室內空調設計標準，新風量的多少等等。

（2）風機和水泵。風機和水泵主要是用來輸送空調循環水，也能給室內送風，這兩也會消耗大量的能源。輸送的水量和空氣量，水系統和風系統的輸送阻力等因素決定了風機和水泵的輸送能耗。其中，水系統和風系統流量和阻力的影響因素包括送風溫差、空氣處理設備的阻力、系統形式、冷熱源設備效率、供回水溫差、送風和送水流速等等。

2、建筑機電設備中空調系統的節能控制措施

（1）利用自然冷源。春秋季節時，電腦、照明等設備均會散熱，致使室內溫度比較高，如果使用空調冷機供冷，冷負荷較小，空調能耗較大，冷機制冷系數很低，這樣是很不合理。因此，如果遇到這種情況，室內人員就可以充分使用自然冷源，例如，室外冷空氣，地下水等等。

（2）使用室外新風。新風負荷一般會占到空調總負荷的50%，所以使用室外新風也是實現空調系統節能的有效方法。因此，要想實現節能，一定要合理利用新風，正確使用和控制新風，嚴格控制最小新風量數值，控制新風量的大小，杜絕非正常渠道引入新風，春秋季節使用新風來降溫，進而節省能耗，減少冷機的開啟量。

（3）減少水泵耗電。在空調系統耗電中，水泵耗電量的比重也比較大，約占百分之二十，如果可以節省這一部分電能，那么將會節約很多能源。因此，相關人員一定要采取一定的措施，例如，合理調節閥門開度，減少過濾器的阻力，自動調節水泵轉速，合理設計水管系統，減少閥門的水流總高差，定期清洗過濾器，降低管路的流動阻力，改變循環水流量，進而減少水泵耗電，

三、建筑機電設備中給排水系統的節能控制措施

1、給排水系統分析。依據建筑物的給水要求以及高度，設計合適的給水形式，例如，直接給水、恒壓給水、高位水箱給水等等。高層建筑一般選用生活給水泵、高位水箱和低位蓄水池，給排水系統中，消耗水資源，此外，還消耗電能來提供水循環的動力。2、建筑機電設備中給排水系統的節能控制措施。（1）預防給水管網爆管。給水管網爆管將會引起大量水資源的浪費，因此，相關部門一定要及時對給水管網檢測，一旦發現有滲漏，就要修補，預防爆管。

（2）中水回用。排水管網設計時，可以鋪設給水管網，選用節水型的用水設備，使用變頻水泵，這樣就可以把生活用水回收起來，經給水管網綠化后，可用來清潔樓道或澆灌。

結語：綜上所述，機電設備涉及面較廣，就建筑機電設備包括了消防、建筑智能、通風、電梯、環保、給排水、空調等方面，建筑機電設備的施工活動既包括設計規劃，也包括調試運行、采購安裝、維護等步驟。因此，建筑機電設備節能是一項復雜的系統工程，在實施建筑機電設備節能時，涉及諸多環節，相關部門一定要及時補充新技術和新產品，進而取得持續明顯的節能效果。

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