节能设计优化大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇节能设计优化范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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EPS板的原材料是聚苯乙烯树脂，加入发泡剂、阻燃剂等添加剂，经过加热预发泡，在模具中加热而制成具有不同表观密度的闭孔结构的硬质EPS板[8-9]。EPS板具有显著的节能保温优点：质轻、导热系数低（保温效果好）、抗潮湿、密度低、易加工、价格便宜、施工性较好、隔声效果良好，环保和可再循环利用等，因此成为目前使用最多的建筑保温材料。（1）吸水性。EPS特有的内部结构致使其具有较强的抗潮湿能力。研究表明：EPS即使被埋在地下饱水层几年其吸水量也不会超过10%；除汽油外，绝大多数溶剂对EPS影响不大[10]。因此，EPS具有较好的抗老化能力。（2）密度。EPS材料的密度低，具有质量轻的优点，这对于建筑保温节能具有重要意义。EPS的密度一般为18~30kg/m3（表1），其密度大小取决于树脂的膨胀倍数[11]，相比较而言，PF泡沫板、PU硬质泡沫的密度更低。（3）保温隔热性（导热系数）。由于EPS内部空腔结构，使得这种材料具有低的导热系数。研究表明：EPS的导热系数与含水率存在正相关关系，当EPS含水率为1%时，导热系数大约增大5%；当含水率为5%时，导热系数最大可增大75%[12]。但由于EPS吸水率低，具有较好的抗潮湿能力，因此，EPS仍具有较好的保温隔热性。（4）热稳定性。EPS板的最高工作温度可达80℃，一般情况下，EPS性能比较稳定；但当温度达到150℃时EPS板开始熔融；若温度持续升高，EPS板将会发生分解，并产生可燃气体，但由于EPS板中添加有阻燃剂，因此火焰不会扩散，几秒钟之内会自动熄灭[13]。（5）回收性和环保性。EPS能够回收再利用，具有良好的环保性。有多种途径回收利用EPS：(1)通过机械回收EPS重新制成XPS，或者将其热熔再生制成新的EPS使用；(2)化学回收利用，制成纸箱防水涂料、建筑涂料等[14]。

2建筑节能优化设计

2.1EPS板厚度设计

导热系数K值是指在稳定传热条件下，当墙体内外两侧温差为1℃时，单位时间内通过单位面积所传递的热量值[15]。导热系数和材料密切相关。保温节能材料的厚度变化对墙体导热系数具有差别。不同厚度的保温层EPS对同一个墙体的导热系数K和热惰性指数D值具有一定的影响。据孙海萍[15]研究，随着EPS保温材料厚度的增加，墙体导热系数K值的下降速率减低，见表2和表3[16]。从表2和表3可以看出，随着保温材料厚度的增加，热惰性指数值稳步上升（几乎恒定为0.085），而墙体导热系数值下降速率不断减小。当保温材料厚度由45mm增加至50mm时，墙体导热系数降幅不到0.05。当保温材料EPS厚度达到一定限值之后，即使厚度继续增加，不仅其表现出的保温效果也不会很明显，而且投资额度将会上升。根据我国建设部的《中国建筑技术政策》中关于建筑节能应达到65%的要求，结合上述分析，当EPS保温节能材料厚度为40mm时，墙体导热系数为0.635W/(m2•K)，满足建筑节能的要求，并且节省了保温材料过厚造成的不必要投资。

2.2EPS板防火设计

建筑节能是当前建筑行业关注的热点课题，在节能的同时建筑材料的防火安全性也十分重要。在国内外由于建筑保温节能材料防火安全性问题引发的火灾事件并不在少数。因此，节能与防火安全应该“一手抓”，二者并重。EPS板的阻燃性为B2级，但是综合性能上仍存在一定的安全隐患。发生火灾时火焰从建筑窗口涌出，直接接触保温系统，未直接接触的地方受到热传递，最后内部空气发生膨胀[17]。针对火灾发生时的建筑保温系统的这些状态，提出关于提高建筑保温材料防火性能的优化设计。（1）从EPS板本体角度，在制备过程中添加阻燃剂，从而提高材料本身的防火安全性，EPS所用阻燃剂有如下种类：卤系阻燃剂，具有强的阻燃能力，种类多样，包括：十溴二苯醚、氯化石蜡、四溴邻苯二甲酰亚胺等等，目前通过一些学者的研究已经取得较好的效果[18]；无机阻燃剂，阻燃效率不高，常常要和其他阻燃剂配合才能达到较好的效果；膨胀阻燃剂，包括三类组成物质：酸源、气源和碳源，郑宝明等[19]研究表明，膨胀阻燃剂具有较好的阻燃效率；黏土类阻燃剂为最近使用的新型阻燃剂，包括：斑脱石、蒙脱石等等层状黏土矿物。这些阻燃剂的添加使得EPS具有较强的阻燃能力，提高了保温系统的防火安全性能。（2）从保温系统的构造体系角度，通过对保温节能系统进行优化，从而达到提高防火安全的目的。具体采取什么措施取决于火灾时保温节能系统的稳固性和减缓或阻碍火灾扩散的能力。具体可采用的措施：防火隔离带，在墙体外部设置呈条带状的防火构造物，起到阻止火焰扩散的作用；挡火梁，在窗口设置隔火装置，起到将火焰与内部EPS板隔离的效果；采用金属固件固定，起到稳固保温层外的保护层作用。在EPS板的表层涂抹具有良好阻燃性的材料（图1），比如涂抹水泥灰或用石膏板包覆等。RalphMatalon[20]提出用一种具有特殊性质的材料，将其涂抹在EPS上形成隔热甚至到达绝热效果的保护层，从而达到阻燃的效果。与此同时，在EPS板外层涂覆这种特殊性质的材料，能阻碍热量和气流发生交换，进而达到保温节能的效果。有关实验表明：在厚度为120mm的EPS板上涂抹1mm厚的绝热材料后，其被破坏的时间由原先的1min延长至5min，在EPS板表层形成了隔热炭层[21]。

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中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

1 引言

青岛华润中心位于核心政府商务区,地理位置优越，总建筑面积53.2万平方米，包括Shopping MALL、甲级写字楼、五星级酒店、酒店式公寓、会展中心为主体的包罗万象的城中之城-“万象城”。 本文根据万象城建筑底蕴及青岛地域文化特点，阐述万象城商场的节能优化设计，使其内外功能表现相得益彰。

正确的节能优化设计可以在满足建筑正常运作的基础上，满足能耗低、绿色、低碳等特点，本文从空调系统、电气系统、给谁排水系统、照明系统幕墙设计、及建筑调试等几个方面，分析万象城建筑的节能优化方法，突出建筑和谐性的设计理念[1,2]。

2 万象城节能设计的现状及优化设计建议

2.1 空调系统节能优化设计

（1）空调系统冷水机组布置复杂、数目较多，当其与水泵连接只有一根总管时，由于结构受力不稳定存在薄弱点，导致水力供应不平衡，多台冷机运行时负荷不平均，供水温度得不到有效的保证。根据上述分析，本文设计的空调系统改为每台水泵直连冷机，保证了空调系统稳定的基础上，使布置更具有灵活性，达到优化设计。

（2）该综合体项目使用的一、二次泵系统，但由于一次泵的定流量运行往往存在供水温度不满足使用要求，及在低负荷工况下多台冷机组运行效率低等问题，不满足建筑绿色、低碳减排的要求。根据空调系统优化设计理念及实际工况，将空调系统改为一次泵变流量运行，该种模式已在众多大型建筑中广泛使用[3,4]，是创新与实践相结合的设计产物。

（3）为了达到降低运行能耗的目的，采用优化自学习启停、夜间免费换热、按需通风等控制方法，用以降低空调末端设备的运行能耗

2.2 电气系统优化节能设计

电气系统是保证建筑正常运行的生命线，在青岛万象城建筑电气系统的设计中，从以下几个方面对其进行优化设计，保证了电气系统运行的稳定、可靠以及安全经济等要求，使其电气系统更加适应建筑的表现和功能[5,6]。

（1）根据重点照明、一般照明、工作照明和特殊照明不同要求的照明区域，按照需求布置照明用具。

（2）采用节能光源和灯具，尤其是在公共区域与办公场所，从而减少照明能耗。

（3）在需要调光、追求场景效果等场地使用LED灯具；

（4）合理使用照明控制，时间控、区域控、人员控、光强控，可采用照度感应结合红外移动探测的传感器，控制相应区域的照明。

2.3 幕墙优化设计

（1）根据青岛气候环境，尤其是在寒冷季节建筑外窗的设计，是幕墙优化设计的主体重点。本优化设计方法考虑到商场人流密集大等特点，采用分区域不同参数对待的优化设计模式，根据不同场地、不同需求布置不同保温要求的幕墙结构，这样在降低运行费用的基础上，大大降低投资运营成本；

（2）本项目所有外窗及幕墙LOW-E中空玻璃要满足辐射率≤0.15（离线）的要求。但是在诸如青岛的寒冷地区，需要平衡制冷季和采暖季的能耗，不需要如此低的辐射率。基于此处考虑，可以采用结合建筑美学的建筑自遮阳和固定遮阳提供动态遮阳系数，仅在夏天提供较低的遮阳系数即可。

2.4 建筑护分析：

通过建筑物理模型分析，对保温体系厚度的确定及合理的幕墙遮阳系数及热传导系数等，尽可能在冬季减少维护结构热损失，夏季减少的热热辐射量并将建筑内部热量尽可能散发出去，从而达到降低建筑能耗的要求，可从以下两个方面对建筑围护体系进行优化设计。

（1）外墙热工性能优化，通过进行物理性能及经济权衡分析，确定合理的保温结构体系；

（2）通过相关分析，优化玻璃选型，确定玻璃透光率及遮阳系数，自然采光及热工性能。

3 建筑全程整体调试对节能优化的影响

以往而言，民用建筑在国内通常不关注设备系统的调试，这是由于民用建筑设备比较简单，人对舒适性的要求也没那么苛刻，但是随着民用建筑的快速发展，建筑服务性越来越广，其支撑的机电设备及系统越来越庞大，同时对设备系统的调试提出了较高的要求。万象城除了有大型的百货商场，还有美食广场、电影院、滑冰场、超市等满足不同功能的建筑分区。不同的服务需求，使其供应的空调、通排风、照明、配电等机电设备大量配置，并必须具有良好的运行能力，用以保证建筑的正常运行。

随着经济的发展，人对环境的舒适性要求也在提高。夏天顾客在商场购物，舒适的空调环境会吸引他们长久的驻留购物。尤其是万象城这样的巨型商厦，纵身较大，商铺照明较强，如无较好的空调调试，局部区域必然会较热，顾客驻留在这些区域的时间会很短，所以良好的空调调试具有重要的使用价值和经济效益[7]。

另外，大型商厦的日常营运能耗巨大，优良的机电调试将大幅降低能耗。以青岛万象城44万平方米商厦为例，预计空调供冷年能耗约7000万度电，空调供热能耗不算热水，也约耗电2000万度，还有照明、送排风、电梯、厨房灯用电能耗，都是不容小觑的。正确的、节能优化倾向的调试，除了能使众多设备运行功能正常，还能极大的提高系统运行效率――节能！与未调试的商厦比，即使保守的估计节能量10%，其每年700万度*0.8元/度=560万元的费用节省也是非常惊人的，不仅节约了成本，并且有利于建筑设备可持续应用，同时，也对环境作出了巨大贡献。

4 调试系统简介说明

民用建筑不同的系统偏重点不同，如：空调系统由于庞大、复杂，也是民用建筑的主要能耗源，所以调整、优化很重要。而照明系统，是商厦的第二大能耗源，但一方面该系统相对比较简单，另一方面考虑到商品陈列或购物环境需要以确保销售表现，节能处于从属位置，所以对该系统主要是测试为主，确保照明功能性。

本项目的调试重点主要是三个系统：空调系统、照明系统及给排水系统。而楼宇自控系统由于要对这三个系统进行控制、管理，是建筑系统中不可或缺的重要部分，所以也需要被调试的系统。

5 结语

节能环保是建筑发展的未来导向，是实现可持续发展的重要途径，如何在建筑中对各个系统进行优化设计是实现建筑节能的主要手段。同时随着商业综合体越来越多，人们休闲娱乐场所更加丰富，而如何根据不同的需求与特点对建筑场所进行优化节能设计，为建筑的维护与发展提出了亟待解决的问题。本文通过青岛万象城实例，说明各系统在其中的优化节能设计和相关的调试，在满足建筑正常运营的基础上，达到了节能、绿色和环保的建筑理念，为今后设计中相关问题的解决提出较为有效可行的办法。

参考文献

[1]王飞云.关于绿色建筑设计与施工的探讨.[J]. 四川建材. 2011 (06)

[2] 邵军.从设计理念推动绿色建筑发展 [J]. 建设科技. 2010 (16)

[3]陈实．建筑同护结构节能设计及其并行设计技术研究[J]．建筑科学，2007，23(4)：36―39

[4]《建筑节能杂志》．主办单位：中国建筑东北设计研究院

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给排水设计时建筑设计中非常重要的内容之一，如何做好建筑给排水节能设计，是值得我们深入研究的课题。因此我们应该充分认识到建筑给排水节能设计的重要现实意义，探索新的建筑给排水节能方法。

一、尽倡导使用节水器，构建节水型建筑给排水设施

(一)使用节水龙头。水龙头是最常用的用水器具。它在建筑给排水方面最为常见，使用的数量多，应用的范围最为广泛。一是从当前节水型龙头来看，主要是陶瓷阀芯的水龙头。它具有非常好的密封效果，有较长的使用寿命。在静水压力相同的情况下，它的出流量比普通水龙头要低，节水率为30％左右。二是重启水龙头。这种水龙头在国外得到了非常广泛地应用。它的主要特点是：不仅能达到节约用水量的目的。同时也能够有效防止出现溅水问题。三是感应式水龙头。这水龙头在人的身体接近它到一定距离时，就会自动启动开关，当手等身体部位一旦离开，马上自动进行关闭，在节水方面倍受青睐。

(二)选用节水型淋浴设备。从当前来看，具有节水功能的淋浴器采用的是冷热水混合的方式，并且进行恒温装置，在使用的时候，先根据事先设定的温度，准确地进行水温地调节，使调水时间大大减少。另外，有的淋浴器具有定量控制的功能。在使用之前，先设置好自己需要的冷热水量，当达到设置值时就会自动停止，从而达到节约用水的目的。

(三)选用节水型厕所冲洗设备。厕所是建筑中不可或缺的部分。厕所的冲洗设备是否具有良好的节水功能。是衡量建筑功能好坏的重要指标之一。一般厕所应用中水进行冲洗，还有多样化的节水设备。例如，在国外比较流行的一种具有免冲洗功能的坐便器，不需要用水，没有任何异味，它充分利用高液体的存水弯衬垫，能够使用水量减少，是一种值得推广的新型节水设备。此外，还有感应式自动冲水器，在用水方面比一般的设备更加节约。

二、加强中水利用，提高水资源的利用率

建筑是人们起居、学习、工作等离不开的重要场所。人们在建筑中进行饮食起居等，都会产生很多的生活污水，如建筑中空调设备排放出的水，人们洗衣、洗澡后排放出的废水，这些排放出来的水叫做中水。从相关资料显示，住宅建筑排放的生活废水占了生活废水总量的70％，而用水量较大的场所，如宾馆、饭店等处，其废水多达90％。一般来说，这些生活污水只要经过专业技术地处理，能够达到一定的卫生标准，都具备可以回收循环利用的价值，可以用来冲洗街道路面、冲洗厕所、洗车行业用来洗车等，给植物提供水分，给人工湖等提供水源等，能够大大提高水资源的利用率，有效地减少饮用水资源的浪费，能够有力地缓解城市供水紧张的压力，其经济效益和社会环境效益都是非常可观的。

三、做好消防水池设置，节约用水量

在一般情况下，在建筑中水箱是生活用水与消防用水是共用一个水箱。为了确保消防供水到位，水箱中应该始终保持一定的水量储备。根据生活用水的卫生要求，每年必须定期对水箱进行彻底清洗，这就需要将水箱中的水全部放干。这样做的结果是会浪费大量的水资源，使水池清理、生活用水处理等方面的成本大大增加，带来经济效益的负面影响。因此，一是从长远使用的角度来看，应该改变这种共用一个水箱的设置，将消防水箱进行独立设置。在进行消防水箱设置时，应该尽可能地与区域内的水池、水景等结合起来，进行一水多用，尽可能地减少水资源的浪费，构建成水循环使用的良性循环系统。二是在社区内进行消防水池的设置时，应该尽可能地将其与加压水泵进行共用。这样有利于减轻建筑给排水设计和实施的压力，方便进行集中化管理，使水资源的浪费控制在最低范围内。

四、选用节能型热水供应系统，降低能源损耗

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引言

现如今，全球能源日益减少，国家大力倡导各行业实行节能政策，减少资源浪费，保护生态环境。建筑行业作为我国经济发展的重点行业之一，建立和实行建筑节能政策和应用刻不容缓。建筑节能的推动实行与发展需要建筑企业与国家共同携手完成，国家政府颁布建筑节能相关政策，支持和要求建筑企业实行建筑节能政策，建筑企业在国家的要求与支持下，有效管理企业内部建筑节能的措施，加强建筑工程项目的节能规划设计工作与实施，合理利用建筑资源，以最少的能源实现最大的经济效益为目标，引领建筑行业更好更快发展。

1居住建筑节能存在的问题

建筑节能在我国还是一个初踏入的领域，在节能政策、实施各方面存在许多问题，主要有以下几点：

1.1对城市建筑规划节能重要性的重视程度不足

现如今的城市建筑的规划设计，多数的设计方案中无法体现建筑节能的存在和应用，并没有把建筑节能作为建筑规划的出发点，只是单一的按照市场需求、建筑形态、建筑周边经济和环境是否能增长企业收益等去思考和设计建筑，建筑设计人员在进行规划设计时过多的注重建筑的外在造型及外观，经常忽略房屋建筑方位朝向的最佳点，房屋建筑的光照条件没有做到很好的设计，尤其在节能设计上，规划力度不足，深度不深，容易在房屋建筑上出现一些隐患问题。

1.2对建筑单体的通风设计考虑不周

建筑单体的通风设计存在问题会一定程度上增加建筑的能源消耗。一般情况下，设计人员会考虑到建筑单体平面的通风能力，高温等原因产生的室内热气需要排散，通风性能决定了热气排散的速度和热气量，但建筑开发商为了企业自身的利益，以最高容积率作为建筑设计的隐藏理念，一层设计多个户房，为的是提高土地的利用效率和经济收益，忽视了能源消耗给建筑带来的负担[1]。

1.3不重视建筑外的遮阳设计

建筑遮阳不仅是室内保持良好的温度及光线环境的必要措施，对于建筑能耗的节约也具有重大的意义。建筑的造型应从实用性、节能性和美观性三个大方面进行考虑，但建筑企业往往是单纯的为了建筑美观可以给建筑带来更大的经济效益而在建筑外观增加一些无用、负赘的装饰构件，而且无法有效的安装建筑外遮阳，不能避免过度的日光，更不能调节进入室内的光线以避免炫光。装饰构件增加了建筑荷载的同时，与建筑建设的初衷和建筑节能理念不相符。

1.4建筑设计人员忽视热桥问题

建筑物造型独特、新颖会增加建筑物的销售和作用范围，因此设计人员会在建筑的外立面为了追求外观造型增加一些构件，由于复杂的造型导致交接处无法进行保温处理形成热桥，如门窗框外侧洞口、老虎窗、腰线造型等。建筑物的凹凸、错落增加了视觉享受，忽视了热桥的问题的过度发生给建筑带来的影响，导致建筑节能的实施存在困难。

2做好建筑节能设计的措施

2.1城市建筑规划节能设计

城市建筑规划节能设计的主要方向是通过设计将建筑的朝向、间距和建筑物之间的相互合作与联系的关系等基于一个恰当合适的位置，使得建筑物的自然通风能力增强，遭受的太阳辐射的面积减少，尽可能的给居住用户创造舒适、清爽的气候环境和居住感受。关于建筑朝向、间距等设计的要求如下：（1）建筑物的朝向。建筑物的朝向主要考虑的是光照的时间和通风的风向等问题，一般情况下，建筑物的朝向方位是以坐北朝南，即南北向的方位进行设计，这是因为我国所处的经纬线、气候等原因致使南北向方位较适合居住，但建筑物的朝向并不是仅仅是简单的随意设置为南北向，是要根据建筑物所在的地区的风向、气候环境等诸多原因在充分考虑后设定，合理的通风设计可以增加用户的居住舒适度，合理的遮阳设计可以减少用户使用空调等电器的使用率，减少能源消耗，保护生态环境。（2）建筑物的间距。建筑物的间距在我国政府颁发的建筑物建造相关规范中有相应的间距规定，建筑企业的设计人员在设计建筑间距时可以通过规范制度和实际情况相结合的方式来规划，合理的间距可以增加建筑物之间空气流动的次数和风量，增强热交换能力减少建筑能耗是建筑节能政策实施的最好效果。合理优化设计结果，实行建筑节能政策，保护生态环境，均是建筑行业发展的基础。

2.2建筑通风节能设计

建筑的通风设计决定建筑的空气流动、热气的消散能力，而建筑通风设计不仅是受到建筑朝向、间距、相互作用关系的影响，建筑物的排列方式也会影响着建筑物通风、日照的效果，因此，建筑物的建造选择自由式还是错列式的排列方式需要设计人员思考后决定。错列式适用于高度错落不一的建筑群，将高建筑设计在夏季主导风向迎风面的最后位置，往前依次是多层建筑，再到低层建筑，这样的错列式设计均不会阻挡到建筑群通风效果。建筑房屋内部的设计，主要是做到冬暖夏凉的效果，冬季避开主导风向的寒风，夏季可以利用主导风向降低室内温度，因此房屋室内设计的方位可以参考建筑物所在地区的风向图进行设计，房屋的通风设计不仅需要考虑房间的通风效果，还需要考虑厨房、卫浴、客厅的通风循环。建筑室内的通风设计的原理是通过进出两个风口形成空气流向，产生的穿堂风带走空气积热。风向进出口的位置主要安置室内门窗，风量以及风向主要是门窗面积比，对向稍错开式的门窗位置可以增加空气对流的面积，门窗面积比的参照值如表1[2]。

2.3建筑外遮阳的合理运用

建筑窗户遮阳的方式主要有水平遮阳、垂直遮阳以及综合遮阳三种。建筑窗户方向朝南的适用于水平遮阳，这样可以有效遮挡角度面积大的光照；正北向、北向和东北向的窗户适用垂直遮阳法，垂直遮阳法的作用是遮挡侧向斜入阳光；综合遮阳法是水平和垂直遮阳两种结合形成，可以适用于多种朝向阳光的照晒。建筑遮阳的方式应根据建筑所在地区的太阳光照位置和建筑物建造朝向进行设计。

2.4减少热桥的产生

建筑物产生热桥的主要因素有以下两种：（1）建筑物的传热系数不均匀，出现高低传热系数，外加热阻小最终形成保温性能不佳的情况。（2）建筑物内部散热面积与受热面积存在较大差异的情况，致使建筑表面温度因散热面积大而降低，从而产生热桥现象。建筑物内部易产生热桥现象的部位有：门窗的金属框架、内外墙的连接处、墙面与门窗的连接处、建筑物围护结构的各项金属连接处等。建筑节能主要是通过合理的设计减少建筑能耗和用户水电等能源的消耗，因此建筑物的空气流通、保温和散热效果均是影响建筑节能实施的关键。冬季是能源消耗的主要时期，建筑室内的保温和热量的流散影响着用户电能、燃气等能源的消耗能力，因此建筑物的室内构造需要控制好墙面内外的温差，减少室内外的温度差是建筑节能冬季的重点。夏季是太阳光照强烈的季节，辐射和过高的温度影响建筑室内的舒适度，可以采取墙外保温的形式来降低阳光照晒带来的过强辐射和高温[3]。对于易产生热桥现象的门窗部位，想要减少热桥现象可以选用市面上具有阻挡热桥的铝合型门窗，窗户所选的玻璃同时也应选择具有减少热桥的玻璃材质。建筑物室内产生热桥的其他部门选用的材质应符合国家建筑节能规范准许的合格的材料，能有效平衡建筑室内外的温差，平均建筑物的传热系数，才能有效的达到建筑节能的效果。

3结语

建筑节能的实施需要建筑企业从建筑的建造方面进行有效合理的管理，设计合理、施工合理是实施建筑节能有效措施，除此之外，还需要加强企业员工、居民的节能、环保意识，给我们生活的环境创建一个安全、舒适的状态。

参考文献

[1]刘莉红，毛永乐，王柏俊，李宇森.低能耗居住建筑节能设计研究[J].住宅产业，2016（05）.

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正文：

如今，如何将环境问题进行缓解以及控制是当前相关工作人员最为关注的话题，对于各项工程的建设，从一方面带去了技术的提升外，从自然环境所受到的影响上来看，产生了很多负面影响，因而为了能够更好的解决这一项问题，在工程建设中各国都希望能够做到环境保护以及实现资源效率应用的目标，保证能够实现与自然环境的协调发展，在这种大环境下，建筑行业要实现进一步发展和提升，就需要从绿色节能技术上进行研究。

1居住建筑节能的必要性

1.1符合国家的发展形势

建筑节能也即是不仅能够对人们日常的生产生活进行支撑，同时还能够满足人们对自然环境的要求，最大限度的减少对周围环境以及能源的浪费，将建筑工程施工中对于自然环境的破坏降到最低，因而在发展背景下，节能技术的应用获得了相关技术人员的关注，这项技术不能够实现对资源的浪费，同时还能够将建筑环保性能进行提升，让建筑企业以及业主不仅能够获得经济利益，还能够收获社会效益。

1.2为新型建设带来了发展的新空间

如今低碳经济发展十分迅速，人们都对节能的理念有所关注，这也是我国实现可持续发展的一项重要内容，经济的发展带动了人们物质生活的享受，同时对精神需求世界的满足成了一个重要目标，因而这对于节能理念的推广和应用提供了重要的发展空间，这对于我国实现居住建筑节能是一个重要的发展基础，因此相关企业要积极的应用节能技术，使其能够适应新建筑模式的生态环境。

2居住建筑节能设计的实施措施

2.1大力开发利用清洁能源

如今社会的发展和建设中，积极的应用可再生能源以及清洁能源是主要的发展目标，对于一些居住型的建筑工程来说，能够将太阳能技术以及风能技术更好的应用于其中，在一些民用的住宅小区中，通过太阳能发电系统的应用，将太阳能电池进行储蓄，将太阳能经过转化，形成电能放在电池中，晚间如果有用电需求就可以使用，这项技术的应用不仅能够降低对于煤炭资源的浪费，同时也能够将相关资源的浪费程度降到最低。对于情节能源的使用，主要是一些装备安装中，要保证技术水平实现准确的安装，实现用户的用电以及相关需求。

2.2围护结构的建筑设计

居住建筑中对于围护结构的设计和应用中更多的是体现在保温上，尤其是对于一些北方居民来说，好的保温设计工作能够更好的实现节能目标。在设计中如果相关人员对于保温材料没有进行合理的选择，对材料的相关使用标准和规范不明确，那么在后期应用中就无法实现准确的利用。对于施工方来说，要严格的根据建筑节能设计图纸进行施工，在对居住建筑中屋面进行保温中，材料的应用中可以选择聚苯板，对于厚度进行计算，实际的施工效果是限制的1.5倍，对施工人员要加强对安装技术能力的提升，对安装过程进行管理和控制，保证建筑保温工作的顺利完成。

2.3增加建筑周围的绿化面积

建筑工程中除了上面两个方面能够实现更好的节能效果外，对周围环境实现绿化也是一项重要内容，如果绿化环境能够更好的设置，就能够实现对空气中的一些噪声以及粉尘类污染进行降低，同时对于周围的控制中湿度能够起到很好的调节作用，对生态环境形成进一步的优化效果，另外设计过程中，相关人员可以通过小区的规划面积以及整体结构来对绿化工作进行设置，形成美观的外部条件，让建筑内部以及外部的温度以及湿度达到平衡的状态，对于人们的居住舒适度也能够很大程度提升，因此在节能设计功能工作中，要积极的建设绿化方案，创造良好的居住环境。

2.4实现自然通风

在对居住建筑进行节能相关设计工作前期，对于土地资源要进行规划和管理，对于建筑之间的距离要进行拉大，这样能够保证拥有充足的自然通风效率，另外还可以通过这种方式让建筑空间内部与空气实现交换，降低建筑中室内的温度，从而降低室内因为要降低温度所要消耗的各项能源，另外设计人员在设计中对建筑物的朝向也是要有所考虑的，要想实现更好的通风效果，在设计中要根据夏季的风向要对其进行调节，根据北大南小、北高南低的原则对通风设计工作进行排列，这样不仅能够让建筑内部与自然风之间形成共享，还能够在处于建筑背面的建筑形成高效的“风障”，这样夏季居住建筑就能够通过南风来更好的进行调节和通畅，而冬季还可以对冷空气进行阻挡，提升保温性能。最后，设计人员还要尽可能的减少封闭式的建筑组合设计，要保证居住建筑群内所设风道的畅通性，在针对入风口与出风口进行设计时要按照当地的主导风向来完成，让建筑群内的空气得到更好的流通。总之，伴随着经济的发展和社会水平的提升，人们对于居住建筑中应用节能技术有了更高的认识程度，这对于之后将人类社会带入到环境和低碳生活中起到了推广和促进作用，因此相关建筑企业要适应当代各项技术的发展潮流，对节能技术进行充分应用和提升，结合先进的节能管理理念，最大限度的提升技术水平，保证节能发展大目标的实现，保证我国社会的整体发展壮大。

参考文献：

[1]刘存发.居住建筑节能设计有关问题的探讨[J].建筑知识,2014,02:128.

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1.建筑暖通空调系统节能设计的现状

城市化进程的加速带动了建筑事业的发展，同时带动了建筑产业链相关行业的发展，其中就包括暖通空调行业，目前暖通空闲行业市场竞争十分地激烈。发达国家通过运用新型材料研发新型能设计，使得暖通空调系统的运行能耗大大降低。我国在新材料运用和新技术运用方面和发达国家还存有很大的差距，主要体现在技术研究力度不足及资金投入不够。还有很多暖通空调边缘行业也加入到市场竞争之中，仅通过简单地改良和外观设计便投入市场博得利益，不但没有推动行业的良性发展，也不符合我国节能减排的发展理念。

2.暖通空调系统节能设计的优化策略

结合我国暖通空调系统发展现状，以及暖通空调节能设计向着多功能性方向发展的要求，本文从以下五方面提出对我国暖通空调系统进行节能设计优化。

2.1 冷却水、冷热水、风系统的节能设计

从暖通空调冷热水系统节能设计角度来看，本文认为一是应通过减小空调系统供回水冷冻水温度差的方式，达到降低系统能耗的目的，并选择闭式循环模式增加空调系统使用年限，降低系统的输送能耗。二是通过选择一泵到顶的设计方法，减少后期维护保养工作，降低建筑耗电量，节约施工成本。三是在水资源相对较少的区域，通过选择冷却塔循环运行模式，降低循环水泵扬程和空调系统能耗，此时需注意冷却塔位置的设计要求通风效果好。从暖通空调风系统节能设计角度来看，以变风量设计为最佳，既可以控制空调系统总风量，还可准确调整其风量负荷，以此来达到减少风机能耗和运行容量的目的，最终达到节能效果。此外，根据不同用户需求及暖通空调实际运行条件进行有针对性的设计，如不同地区的温湿度差异，不同用户使用时间长短的差异，以及使用人数差异等。若用户未提出特殊要求，可设计单风管关风，若使用人数较多，可设计全空气空调模式，这种有针对性的设计可更加合理的发挥空调的作用，避免能源浪费，也能达到预期的使用效果。

2.2 采用热回收装置进行节能设计

在实际应用中，暖通空调系统浪费了丰富的余热，而这些余热的利用价值十分大，若利用热回收装置来收集与重新利用这些余热，利用载热与状态不同的流体，以及热交换装置传递湿热或总热，降低冷热源能耗，达到空调湿、热变化需求，便大大节省了空调系统运行所消耗的能量。为保障室内环境质量，暖通空调系统运行过程中需排出一些空气，这也会增加系统能耗，且处理新风过程中还会再次增加系统能耗，但安装了热回收装置后，可充分回收系统的排风能量，并用它来处理新风，这样明显减少了系统能耗，降低了机组的运行负荷，使暖通空调系统具有明显的节能性和经济性优势。目前，暖通空调系统的热回收装置可利用热管换热器、热泵系统、蓄冷和蓄热系统、热回收环以及换热器等来实现，冷凝热回收过程中，还可通过热水系统和制冷机组的结合，将生活用水用回收的热量来加热处理，既方便了日常用水，又达到了节能减排的目的，减少了能源资源浪费。

2.3 选择气流组织方式，优化输送系统

气流组织方式在建筑通风换气中发挥着重要作用，并影响着室内冷热温度的舒适情况，以及是否能够达到节能目的。建筑物结构、温湿度、室内设计与布局、空调型号等都不同程度的影响着气流组织方式，现在较为普遍的气流组织方式主要包括两种，即上送下回的笼罩式、下送上回的分层式，具体应用哪种气流组织方式应结合实际需求来选择，如商场空间较为开阔，面积较大，多应用笼罩式气流组织方式，而游泳馆等以大玻璃窗为主的建筑，由于玻璃窗易结露，多应用分层式气流组织方式。关于输送系统的优化，则主要是通过降低供水和送风温度，缩减水和风的输送能耗，并尽量减小使用管径，减低投资成本。

2.4采用现代化自控技术进行节能设计

近年来，随着计算机网络及电子技术的进步，暖通空调系统节能设计在软硬件方面取得了显著成就，将现代化自控技术应用到暖通空调系统中，既能有效控制室内温湿度，又能降低其热损。比如，将监控软件安装在暖通空调系统中，可实现系统运行的实时监控，并自动检测系统运行效果，根据室内温湿度进行自动调节，并利用在线监测系统实现对新风量的控制，使暖通空调逐渐实现智能化，既能为人们创造适宜的室内环境，又能起到节能作用。再如，将中央控制系统和计算机监测系统安装在暖通空调系统中，可根据室内温湿度及外界温湿度的对比，在保障系统正常运行的条件下，通过最节能的处理方法控制室内温湿度处于最佳状态，有效降低能耗，提高资源利用率。

2.5 推广可再生能源空调

目前，在暖通空调系统中应用较为广泛的可再生能源主要包括地源热泵与太阳能。地源热泵主要是利用地下浅层的地热资源，利用电能等高位能源，使低温位能转移到高温位能，可实现制冷与供热的双重功效，它作为一种可再生能源，其使用价值逐渐被人们挖掘。在实际的使用过程中，地源热泵在暖通空调系统中可发挥蓄热器作用，我们可根据冬夏季对冷热资源的不同来利用地源热泵。夏季，暖通空调系统可将地源热泵作为冷源，转移室内热量到低温地源中，冬季，暖通空调系统可将地源热泵作为热源，转移高温地源到室内，提升室内温度，这样，大大提升了暖通空调的节能效率。太阳能是目前应用在多个领域的可再生能源，暖通空调系统可通过主动式和被动式两种形式来利用太阳能，其中，被动式太阳能利用系统结构相对简单，无需其它辅助能源的支持，只需合理设计建筑构件与布置方位，通过自然热交换形式利用太阳能。而主动式太阳能系统设计较复杂，需要电力辅助能源的支持，成本较高。

结语

总体来说，我国的暖通空调系统的节能设计还有很多需要优化的地方，若暖通空调系统的设计没有考虑节能的话，不仅不利于节能减排，也会进一步影响建筑空间的舒适度和健康程度。这就对设计人员提出了更高的要求，需要在实际工作中重视现有的问题，并采取积极有效的措施解决这些问题，不断地积累经验，经常和优秀的工作人士和团队进行交流，从而推动暖通空调系统的节能减排事业的良性发展。

篇（7）

一、对空调系统的优化设计

设计单位应要求设计人员设计的每项暖通空调工程项目，都有较详细的冷热负荷计算书和采取了那些节能措施。施工图设计阶段，必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算。另外，系统在确定设计方案时，要按照“以人为本”的设计思路，做任何项目设计之前，都要深入现场，与业主进行有效沟通，结合工程的具体情况，根据负荷特性、建筑使用功能要求、当地的能源结构以及环境特点等多方面综合考虑，经过全面技术分析比较后确定出最佳的设计方案、设置合理的空调运行参数。空调系统运行时民用建筑室内空气参数设定值应控制在合理范围内，不盲目追求高标准，而应该合理降低标准，以降低运行能耗。

二、空调水系统节能运行

冷冻水和冷却水循环泵开启台数与开启冷机的数量相等。应按照冷机的实际需要，在冷机开启时只开启相应的冷冬水泵和冷却水泵，避免多开水泵的现象。冷冻水泵、冷却水泵实际运行效率不宜低于60％，对于运行效率地域限制的水泵宜根据实际运行工作点参数（扬程、流量）重新调整或更换水泵，而不宜通过调节冷冻机房内的阀门限制总流量大小。冷冻水供回水温差应大于4℃；当冷冻水泵、冷却水泵可变频调节时，应对其转速进行控制，使冷冻水、冷却水的供回水温差不低于4.5℃；当采用二级泵系统时，二次侧冷冻水供回水温差不得低于4℃。冬季采暖工况下，热水供回水温差不宜小于8℃。

三、空调风系统节能运行

间歇运行的空调系统宜在使用前30分钟启动空气处理机组进行预冷或预热，预冷或预热时关闭新风风阀；宜在使用结束前15～30分钟关闭空气处理机组。年运行时间超过1200小时、风机功率大于5kW的全空气空调系统的空气处理机组中，风机宜采用变频控制，根据被调节房间的温度来调节风机转速。为保持空调运行期间建筑物内部的风平衡，应合理控制新风机组和排风机的运行，避免外窗开启，减少无组织新风，同时避免楼梯间与电梯间等非空调空间与空调空间之间不合理的空气流动。对于上述与空调空间相连的厨房、车库等空间，应设置送风门，保持与排风机联动，维持厨房、车库等为负压。局部热源的热量应通过局部排热系统就地排除，避免进入空调区域带来不必要的空调负荷。排风热回收装置应正常运转，空调系统运行时应开启热回收装置，保证新、排风通风阀开关位置正确。过渡季节利用新风降温时，如设有旁通措施，应采取旁通运行。

四、冷热源设备的节能运行

多台冷热源设备并联运行时，应根据负荷变化实行合理的群控策略，使得每台冷热源设备均在合理、高效的负载率下运行。当多台制冷机并联运行时，不开启的制冷机前后的冷冻水、冷却水管道阀门必须关闭，防止不必要的短路旁通，同时应调整各冷热源设备间输配介质流量的分配，使其流量与负载相匹配。冷热源设备宜根据室外气候和建筑使用状况，在有条件时及时调节供水温度，实现变水温调节。制冷机额定温度下宜保持蒸发器蒸发温度与冷冻水出口温度、冷凝器冷凝温度与冷却水出口温度的温差均小于1.5℃，超出时应及时检查清洗蒸发器和冷凝器。应综合考虑冷却塔回水温度设定值对冷机耗电和冷却塔风机耗电的影响（对吸收式制冷机还要考虑防结晶要求），尽量使冷却塔出水温度接近室外湿球温度。多台冷却塔并联使用时，宜使水量在各塔之间均匀分布，并采用冷却塔风机统一变频，尽量多开启冷却塔风扇、低频率运行，充分利用冷却塔换热面积。应保持冷却塔周围通风顺畅，进入冷却塔的空气湿球温度不应高于室外环境湿球温度1℃。

总之，随着社会的发展，大型公共建筑越来越多，人们对其室内环境的要求也越来越高，从而导致空调系统的能耗不断增大。由于受气候条件、建筑物特性的影响，对不同地域、不同结构和功能的建筑物，在某一个国家和地区行之有效的节能措施，不一定对其他国家或地区适用。因此，对某地区既有公用建筑进行节能改造前，有必要对该地区的能耗现状以及节能潜力进行综合分析，因地制宜进行优化设计。

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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）.

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文章编号：1674-3520（2015）-04-00-01

作为国民经济发展的能源物质基础，建筑节能是城市发展的新航标和新方向。伴随着能源的大量消耗，在全球化的发展态势下，能源供应与能源需求呈现冲突与矛盾，成为了世界性的难题。在我国规模化发展的建筑领域内，建筑机电设备在节能方面的优化首当其冲，建筑机电设备的节能减排、低碳环保、绿色新理念已破茧而出，成为建筑行业的生力军，引领建筑行业的发展和趋势。

一、当前我国建筑机电设备节能状况及问题分析

高速发展的国民经济为能源提出了新的需求，环保理念的提出也为能源节约提供了动力，目前能源供给状况呈现短缺紧张局势，我国的建筑行业不断扩大规模和质量不断攀升的现状下，建筑机电设备也进入了优化设计、节能减排的阶段，它不但能够提升建筑的整体性能，还可以有效提升建筑的附加值。由于建筑机电设备覆盖面广、优化过程复杂，在高负荷、满承载的状态下，其消防、空调、电梯等系统都是需要进行节能减排优化设计的。在保证机电设备的功能性、安全可靠性和经济适用性的前提下，建筑机电设备还必须考虑一些制约因素：我国科研水平的限制、机电节能设计缺乏可操作性、优化设计过程还欠缺科学合理性等。当前，主要分为民用和商用两种建筑机电设备。在民用建筑机电设备的节能设计上，由于民用建筑使用单相电感性负荷，功率因数低，极易造成电网滞后的无功功率，使机电设备的机器使用效率降低，无法利用机器的有功功率，消耗能源。

二、建筑机电设备的节能减排依循原则及控制。

建筑机电设备是建筑行业的重要节能部分，由于其设计、规划的影响因素，使机电设备在节能减排方面起到不可忽视的作用。因而，在建筑机电设备节能减排的设计与控制中，要依循以下三个原则：

（一）基础运行所需的供配电设计。在对建筑机电设备进行优化设计之前，必须首先保证其的基本使用功能和安全可操作性，例如：机电防雷措施的运用；适宜可行的防浪涌技术、防静电及防火技术；机电线路的保持距离和绝缘强度等，只有在动稳定和热稳定的合理供配电的前提下，才能从经济和节能的角度进行优化设计，保证建筑机电设备安全有效运行。

（二）降低无谓的损耗。能源的损耗是建筑施工过程中的常见问题，也是控制重点和难点问题，降低机电设备的能源损耗是满足建筑的安全使用功能的体现，要注重设备线路的合理选材，以功用为目的进行运行和维护阶段的节能，用均衡的负荷提升有功的功率，补偿无功功率，获得最大的能源利用率。

（三）科学合理地调整负荷。对于建筑机电设备的节能优化设计，其安全可靠、经济适用的目标是遵循的必然准则，在不同的建筑环境下，要计算出科学合理的设计优化系数，调整建筑施工过程中机电设备的合理负荷，以保证机电设备在负荷最低的情况下，达到最大的有效功率。

三、建筑机电设备节能减排的优化设计措施应用

（一）变压器的节能优化设计。由于变压器是在机电设备中对电路进行安全有效隔离、匹配阻抗、调节电压的装置，主要是利用电磁感应原理对交流电压进行调节，在综合考虑变压器自身功率及负荷的因素，不能对变压器进行最大功率的容量匹配，而要根据有功功率的损耗进行优化。首先要减少变压器空载时产生的铁损和漏磁损耗。在三相电源供电中，采用不同的方式来平衡其负荷。

（二）空调系统的节能优化设计。商用建筑中空调系统占据较大的份额，空调系统的能源消耗也是机电设备中消耗最重的组成，其能源损耗来自于两个方面：即制冷和制热源的能耗、空调辅助设施如风机、水泵等的能耗。对空调系统的节能优化设计主要体现在：室内的温度参数是设计的重要指标，要利用室外的自然风力资源，合理调节室内外的温度，降低室内外的传热温差；要化自然资源为动力，减少空调系统的动力损耗，动态地控制好空调系统的参数指标，杜绝热量的不足与过剩，在排风的过程中优化热量的回收功能。

（三）照明系统的节能优化设计。在建筑机电设备的照明系统中，按使用区域的不同划分为：公共区域和室内区域以及泛光照明，为了更好地进行建筑机电设备的照明优化功能，需要进行合理优化的照明设计：自然光线是建筑设计中要开发和利用的资源，需要在机电设备使用中加以合理开发与利用；其次，不同区域的照明系统也要根据不同的照明标准进行设计；再次，在不同的区域也要选用不同的灯具，用高效的光源控制装置进行照明的优化与调节，如：照明采用低压LED灯具，手机充电采用36V低压充电器等。

（四）给排水系统的节能优化设计。水资源的合理开发利用具有重大功效，在建筑机电设备中的水资源利用中，主要体现在给排水系统的节能优化方面，由于建筑设备中采用高位、直接和恒压的给排水装置，尤其是在兴起的高层建筑设计给排水系统中，主要采取以下节能措施：运用新技术推广和普及节水设备，同时应用高效的变频水泵，对水供应系统进行优化；并且开发可适用、可控的第二水源，在水资源匮乏的环境下延续长远的发展规划。

（五）供配电系统的优化节能设计。在建筑的机电设备中，其供配电系统要依循简明而适用的原则，通过环式、放射式和树干式的电路设计，运用科学系统的供电线路布置，有效实现安全供电，并杜绝重叠供电的发生。

四、结束语

建筑机电设备是建筑中的重要设施，其涵盖的内容、领域非常广泛，是一项复杂的系统工程。为了保证建筑机电设备的节能优化功能，更好地为建筑行业服务，就必须对机电设备的各个环节进行逐一规范，通过对建筑机电设备中的空调系统、变压器设计、电梯系统和给排水系统的优化设计，以节能减排的环保理念，实践各环节的优化措施，用切实可行的优化措施贯穿于建筑施工中的每一环节，真正实现全方位的机电设备节能减排工作。

参考文献：

[1]曹永安.建筑机电节能工程设计实践探讨[J]. 科技创新导报. 2011（32）

[2]陈佑鸿.建筑机电节能工程设计存在问题及解决办法[J]. 中国住宅设施. 2009（06）

[3]张红霞.试析建筑机电安装存在的问题和对策[J]. 科技风. 2013（14）

篇（10）

目前，我国的建筑节能设计主要是以建筑节能设计标准的形式得以开展，其针对的具体对象主要为居住建筑，主要的研究内容仍然集中于围护结构的热工设计以及采暖通风空调系统的优化设计。由于与设计过程相分离且缺乏系统优化的观念，这样的建筑节能设计方法仍然是一种被动的设计方法，更谈不上优化。

国外对建筑节能优化设计方法的研究主要集中在两个方面：一是促进各种与建筑能耗相关的模拟软件在建筑设计中的应用；二是研究如何利用计算机辅助建筑设计工具实现建筑节能的优化设计。

由此可见，无论是我国建筑节能设计的实际需要，还是学术研究的深入发展，都有必要从整体和系统优化的角度对建筑节能优化设计方法进行研究。

二、建筑节能结构的优化设计

（一）外窗设计。在炎热地区，窗户节能的关键在于提高窗户的遮阳效果，控制辐射传热。选择遮阳系数小的外窗，减少由窗户进入室内的热辐射能，对降低建筑的制冷能耗水平有重要的意义。

1、适当控制窗墙比，保证门窗的开启面积。一般而言，住宅建筑的外窗面积不宜过大。根据规定，各朝向的窗墙比应当加以控制，其中北向不应大于0.45，东、西向不应大于0.30，南向不应大于0.50。在设计开窗的同时，对门窗的开启也要满足设计标准，在建筑设计中有时为了立面的效果，忽略了门窗的开启，从而影响了节能。

2、外窗类型的选择。在外窗选用中，遮阳系数SC是个非常关键的指标，应当选用遮阳系数低的外窗。常用的窗户种类有钢窗、铝合金窗、塑料窗等。从各种常见的外窗热工参数中可知，窗框材料影响的主要是K值，对SC值没有任何影响，因此框材的选择对节能的贡献不大。在外窗节能设计中应该着重选择好玻璃。玻璃按其性能可分为透明玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃等，各种玻璃又可以制成中空玻璃。外窗玻璃的优选对节能有很大影响，普通玻璃比较经济，但遮阳效果差一点，对节能达标也差一点，节能型玻璃能耗少、遮阳效果好，因此价格较高一些。

3、遮阳。在设计立面时，做一些水平、垂直的遮阳板或外挑阳台以及其他的遮阳措施，同时应选用遮阳型门窗，这样既丰富了立面造型，又达到了很好的节能效果。

4、合理控制门窗的气密性。门窗在安装过程中，各部件之间存在装配间隙，会产生室内外空气的交换。在满足室内卫生换气的条件下，通过门窗缝隙渗透的空气过大，会导致冷、热能耗的增加，对节能是不利的。因此，必须控制门窗缝隙的空气渗透量。尤其在高层建筑中，风压较大，气密性应当进一步提高。所以，九层以下的住宅外窗气密性应达到3级，十层以上的住宅外窗气密性应达到4级。

（二）屋面设计

1、屋面铺隔热板。为了增加屋面的热阻，降低传热系数，减少外界高温向室内的传递，目前常见的屋面隔热做法是在屋面结构层上铺设绝热材料。为了提高材料层的隔热性能，应当选用导热性小、蓄热性大的材料，以降低屋面表面的温度。近年来，为了达到隔热目的，又便于施工，又有利于节能，屋面保温材料均选用传热系数小的保温材料，在室外温度波热作用一定时，护结构内表面平面温度的高低和振幅衰减的大小，主要取决于护结构的热阻热惰性，实体材料层的增厚通常能够使热阻和热惰性指标同时增大，从而降低围护结构内表面温度，提高护结构的热稳定性。在具体设计时采用倒置式屋面构造，能取得很好的屋面隔热、防水效果。

2、通风隔热屋顶。屋面通过各种措施，可以减少对太阳辐射热量的吸收，降低屋面自身的温度。但是，不管措施如何，夏季白天，屋面还是会有一定的高温，并通过辐射传递给室内，造成热感。通风屋顶，通过空气流经屋面的表面，带走屋面蓄积的余热，能够有效地降低屋面板自身的温度。通风量越大，通风层的空气带走的热量也越大，隔热效果就越好。通风屋面隔热性能好、散热快，是夏季隔热的一项重要措施。

3、反射屋面。浅色表面能够反射更多的太阳辐射，减少结构材料对太阳能的吸收。反射屋面就是将屋面表面做浅色处理，一般可在屋面表面喷涂一层白色或浅色涂料，或铺设浅色地面砖。影响建筑材料表面对阳光辐射反射率的主要因素是表面的色调，颜色越浅，反射能力越强。在《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》中规定，当采用浅色外饰面，即p

（三）外墙设计

1、提高墙体的热阻。提高外墙的热阻是目前常见的保温隔热措施。一般情况下，提高外墙热阻可以通过以下途径来获得：外墙选用新型节能墙体材料。新型节能墙体材料是指具有节能、利废、省土、轻质和多功能等特点的墙体材料。砌块类：蒸压加气混凝土砌块、改性粉煤灰空心砌块、改性混凝土空心砌块等。

2、外表做浅色处理，如采用浅色的涂料、面砖等。原理和反射屋面一样。炎热地区的外墙适宜采用浅色表面处理，可以降低墙体表面对太阳辐射热的吸收，降低墙面升温幅度，这是一项很好的节能措施。

（四）自然通风设计。自然通风是对自然条件的最充分利用，也是改善热环境的有效措施，即使在夏季使用空调降温的条件下，也可以减少开机时间，节省能耗。在建筑群布置时，按照建筑所处地理纬度，选择好建筑主体朝向，减少太阳辐射影响；利用建筑体形、高度、间距及建筑开口与夏季主导风的关系，组织小区气流；利用地势起伏、水面陆地分布、绿化植被，以及太阳辐射热昼夜被吸收反射的特性，形成有利的地方风等这些措施对于改善小区微气候，降低室外气温，为单体建筑的自然通风创造条件等均能取得显著效果。在单体建筑平面及空间设计中，结合使用功能，安排好门窗洞口位置和空间组织，借助自然力――热压和风压作用，促使室内空气流动和室内外空气交换，形成穿堂风；还可采用导流措施，改善气流的流线和流场、调量，会使自然通风取得更佳的效果。在组织室内穿堂风时，应注意防止室内污染源的扩散。可利用管道通风或辅以局部机械排风，以保持室内空气质量。

三、对建筑节能优化设计方法的讨论

当前我国城乡建筑发展十分迅速，房屋建设的规模日益扩大，我国建筑节能设计计算机辅助设计技术水平不高的现实，决定了不可能对所有的建筑都进行建筑节能优化设计，应对不同类型的建筑加以区别对待。对于建筑形式共性比较强的建筑（如住宅），除了建筑节能设计标准之外，可应用成熟的商业化模拟软件，根据当地的气候特点，全面地对各影响因素以及节能设计方案进行建筑全寿命周期内的性能预测分析，并在此基础上形成针对特定地区、特定建筑的建筑节能优化设计指南与专家知识。Garde等针对湿热气候条件下的典型住宅做了类似的研究。

对于个体特征比较明显的公共建筑，则应力争在建筑设计过程的每一个阶段都融入建筑节能设计的意识和技术措施，积极应用各种现有计算机辅助设计工具，实现建筑节能设计的优化。

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2住宅建筑节能设计实现的成本

目前我国住宅建筑节能设计主要重视保温和采光材料的选择，而达到节能要求的材料很多时候价格比较高，在使用过程中因成本控制选择低廉的材料，往往会使得节能设计的理念和效果不能完全的实现。另外住宅建筑节能设计忽视了建筑施工的成本，虽然达到了节能的效果，但房屋建筑施工成本过高也不能完全符合节能住宅的要求。我国还处在住宅建筑节能发展的初期，随着住宅建筑节能市场竞争，要想在建筑行业中抢占先机，就要大力推进住宅建筑产业的发展，完善相关的节能法规和标准，国家给予相应的支持与扶持，保证节能设计得以实现。

3策略性优化住宅建筑节能的设计要点

3.1改变住宅建筑屋面的结构

住宅建筑屋面在热量传导中占有较大的比重，是造成住宅建筑内外热交换的主要结构，在住宅建筑节能设计中要策略性地提高屋面结构的保温效果，通过改变住宅建筑屋面结构，如倒置式屋面，推行屋面绿化的方式来改造屋面结构形式，建立保温层和阻断层，提高住宅建筑屋面的节能效果。此外住宅建筑屋面结构的调整还可以通过屋面角度设计、表面材料替换的方式来实现能源消耗的控制，进而实现住宅建筑节能设计的目标。

3.2创新住宅建筑围护结构的节能设计

围护结构是住宅建筑的外部结构，其能耗占比整个住宅建筑能耗的四分之一，在住宅建筑节能设计里应该控制围护结构的尺寸和面积，降低住宅建筑的周长，缩小住宅建筑围护结构的外部空间，进而控制住宅建筑的能源损失。在住宅建筑围护结构中采用新型结构，将高分子材料一填充物的形式加注于围护结构之中，降低住宅建筑的能要损失；也可以多选用轻质保温材料作为围护结构的主要材料，起到隔音、隔热、保持室内环境的效果，同时减轻对建筑物的附着和压力，控制住宅建筑的形变和裂缝，控制住宅建筑能耗过高的可能；还可以通过住宅建筑围护结构的内外设置调整实现节能，在温度低的区域可以将围护结构的保温层设计于外侧，降低墙体内产生返霜、冷凝的现象；在温度高的区域可以将围护结构的保护层设计于内侧，控制建筑物室内的温度上升。

3.3优化住宅建筑门窗的节能设计

门窗是住宅建筑重要的建筑元素，是住宅建筑的功能结构和组成部分，同时也是住宅建筑能耗发生的重要部位。门窗导热、渗透都会造成住宅建筑能耗上升。住宅建筑节能设计中应该做好：一，控制住宅建筑门窗面积，实现节能设计的效果，将门窗与墙面的比例控制在科学的范围内，降低住宅建筑室内外温度交换的面积，减少住宅建筑室内热能的损失。二，提高住宅建筑门窗的密闭设计，可以在设计中采用新材料进行门窗的密闭，例如：选用高性质泡沫材料，利用高分子材料的挤密性和密封性来降低门窗与墙体之间的缝隙，堵塞外部空气渗透的孔道；门窗材料选择中，可以选用松软、弹性大的密封胶条和泡沫封条，实现门窗材料上预防热能损失；门窗制作中采用弹压的方式，密闭玻璃和门窗之间的缝隙，起到对门窗的良好封闭效果

3.4利用太阳能实现住宅建筑节能设计目标

太阳能对于住宅建筑来讲是取之不尽的清洁能源，只要在设计中通过必要的设计就可以起到利用太阳能，达到住宅建筑节能的效果，特别在广袤的华北、西北和东北地区，促进太阳能产品达到住宅建筑节能设计的理念已经深入到住宅建筑节能设计工作的实际。新时期，在住宅建筑节能设计的细节和关键环节要突出对太阳能的深度理念，要讲求太阳能的利用效率，同时做到太阳能设施与住宅建筑能够做到和谐、统一、美观。倡导住宅建筑与太阳能设施的一体化，有机地整合建筑节能和用能目标，突破住宅建筑设计在传统形式上的结构和功能阻碍，坚定住宅建筑节能取向，在降低住宅建筑能耗，控制住宅建筑成本的同时，为节能提供新的空间、系统和结构。