時(shí)間：2023-06-01 08:53:37
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關(guān)鍵詞：空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能優(yōu)化；消耗
智能建筑節(jié)能是世界性的大潮流及大趨勢(shì)，也是中國(guó)改革與發(fā)展的迫切要求，是21世紀(jì)中國(guó)建筑事業(yè)發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)。節(jié)能與環(huán)保是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。從可持續(xù)發(fā)展理論出發(fā)，建筑節(jié)能的關(guān)鍵又在于提高能量效率，所以無(wú)論制訂建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)還是從事具體工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，都應(yīng)把提高能量效率作為建筑節(jié)能的著眼點(diǎn)。
一、暖通空調(diào)概述
1.暖通空調(diào)的工作原理
暖通空調(diào)的主要工作原理是制冷劑在空調(diào)制冷機(jī)組內(nèi)的蒸發(fā)器中與冷凍水進(jìn)行熱量交換發(fā)生氣化，這一過(guò)程會(huì)使冷凍水的溫度降低，被氣化后的制冷劑在空壓機(jī)的作用下，會(huì)形成高壓、高溫的氣體，當(dāng)氣體流經(jīng)制冷機(jī)組的冷凝器時(shí)，則會(huì)被來(lái)自冷卻塔的冷卻水所冷卻，從而是氣體轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪骸⒌蜏氐囊后w，與此同時(shí)，被降溫后的冷凍水經(jīng)由水泵被送至空氣處理機(jī)的熱交換器中，隨后與混風(fēng)進(jìn)行冷熱交換形成冷風(fēng)源，最后經(jīng)由送風(fēng)管路送入到各個(gè)房間。通過(guò)這樣的循環(huán)過(guò)程，在夏季房間內(nèi)的熱量會(huì)被冷卻水帶走，流經(jīng)冷卻塔后釋放到空氣當(dāng)中。
2.空調(diào)供水系統(tǒng)
通常情況下，冷凍水系統(tǒng)內(nèi)的冷凍水管道均為循環(huán)式系統(tǒng)；變流量系統(tǒng)按照組成裝置的不同，可分為相對(duì)變流量和真正變流量?jī)煞N，其中真正變流量可以充分發(fā)揮變流量系統(tǒng)的節(jié)能潛力。
3.空氣處理單元
在空氣處理單元中，新風(fēng)與部分回風(fēng)經(jīng)混合后形成混風(fēng)，當(dāng)混風(fēng)經(jīng)由熱交換器冷凍水進(jìn)行熱交換后則形成送風(fēng)。冬季時(shí)，混風(fēng)能夠吸收能量，從而是溫度升高，夏季時(shí)，隨著混風(fēng)溫度降低，送風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)后會(huì)與室內(nèi)的空氣進(jìn)行熱量的傳遞，最終將溫度調(diào)節(jié)至房間所需的設(shè)定值。此時(shí)房間內(nèi)的氣體在排風(fēng)機(jī)的作用下與新風(fēng)混合后，重復(fù)上訴過(guò)程進(jìn)行循環(huán)。由于混風(fēng)和冷凍水的熱交換過(guò)程是在熱交換器中進(jìn)行的，因此，熱交換器屬于暖通空調(diào)空氣處理單元中較為重要的組成部分。當(dāng)熱交換器的工作狀況處于部分負(fù)荷時(shí)，與設(shè)計(jì)工況是不同的，而在實(shí)際使用中，大部分時(shí)間熱交換器都是處于部分負(fù)荷狀態(tài)，也就是說(shuō)其基本都處在非設(shè)計(jì)工況下工作，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量了解熱交換器的這一特點(diǎn)。
二、暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要性
其一，對(duì)暖通空調(diào)工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅可以滿足人們對(duì)工作和生活環(huán)境舒適性的要求，而且還可以使工作效率和生活質(zhì)量有所提高；其二，由于暖通空調(diào)工程屬于整個(gè)建筑中能耗較高的部分，所以對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以起到節(jié)約能源、提高能源利用率的作用；其三，隨著直接數(shù)字控制器（DDC）、變頻技術(shù)以及能源管理控制系統(tǒng)等的廣泛應(yīng)用，使暖通空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略和控制技術(shù)相輔相成，在節(jié)能降耗的同時(shí)，能夠更好的對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行指導(dǎo)和控制；其四，基于大部分暖通空調(diào)工程在設(shè)計(jì)之初，沒(méi)能很好考慮季節(jié)變化、時(shí)間以及房屋的朝向等問(wèn)題引起的冷負(fù)荷變化，致使這樣的設(shè)計(jì)難免會(huì)造成能源的浪費(fèi)，而對(duì)暖通空調(diào)工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，可以從根本彌補(bǔ)這一缺陷，并且還能降低事故的發(fā)生幾率；其五，由于在進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)備選型時(shí)，通常都是按照設(shè)備的最大負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算的，并采用固定工作時(shí)間的方式運(yùn)行。但是在大多數(shù)情況下，暖通空調(diào)都不是處于滿負(fù)荷運(yùn)行的，同時(shí)由于多種因素的影響，如陽(yáng)光照射、建筑外部環(huán)境的溫濕度、房間內(nèi)部的負(fù)荷變化等，一旦采用固定工作時(shí)間運(yùn)行，必然會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的使用效率低下，使能源大量浪費(fèi)。因此，為了調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間，作為施工單位，對(duì)暖通空調(diào)的運(yùn)行比較了解，就必須配合設(shè)計(jì)人員對(duì)暖通空調(diào)工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而確保空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，達(dá)到節(jié)約能源的目的。
三、暖通空調(diào)工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
1.控制策略的優(yōu)化
由于空氣處理機(jī)的直接數(shù)字控制器（DDC）基本都是采用PTD進(jìn)行控制的，所以選用一個(gè)較為合適的PTD參數(shù)能夠起到促進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的作用。PTD的系數(shù)高，可以使室內(nèi)溫度較快的達(dá)到預(yù)定值，反之這一過(guò)程會(huì)較慢，但也并不是說(shuō)PTD的系數(shù)越高就越好，一旦系數(shù)太高時(shí)很容易引起DDC控制器失穩(wěn)。雖然PTD可以解決大多數(shù)場(chǎng)所的空調(diào)控制問(wèn)題，但是有些特殊場(chǎng)所僅靠較高的PTD系數(shù)提高空調(diào)系統(tǒng)對(duì)負(fù)荷變化的響應(yīng)速度是很難解決問(wèn)題的，比如影劇院等大熱慣性場(chǎng)所，對(duì)于這樣場(chǎng)所可采用雙級(jí)控制，即將溫度傳感器分別安裝在室內(nèi)和送風(fēng)道上，由主DDC控制器完成室內(nèi)溫度的設(shè)定，而水閥的驅(qū)動(dòng)則可由副DDC按照主DDC以及風(fēng)道傳感器的指令來(lái)完成，基于風(fēng)道溫度變化的速度要快于房間內(nèi)溫度的變化，采用這樣的控制方式可以加速空調(diào)系統(tǒng)對(duì)溫度波動(dòng)的響應(yīng)。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)不同情況的需要，選擇不同的優(yōu)化控制，從而達(dá)到最優(yōu)的效果。如，寫(xiě)字樓、大型商場(chǎng)等場(chǎng)所，夏、秋季在清晨時(shí)通過(guò)控制程序啟動(dòng)空氣處理機(jī)，并利用室外的涼風(fēng)對(duì)室內(nèi)進(jìn)行全面換氣預(yù)冷，這樣做不進(jìn)可以節(jié)約能源消耗，而且還可以提高室內(nèi)空氣的質(zhì)量。
2.控制權(quán)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
在某些特定的場(chǎng)合，如會(huì)議室，如果可以將空調(diào)或是通風(fēng)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定功能放置在現(xiàn)場(chǎng)，那么則能夠更加符合用戶的需要。然而DDC本身卻并具備這樣的功能，必須添設(shè)專門的部件才能實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)這一功能必要時(shí)可以添設(shè)VRV控制面板的設(shè)定器，它可以給用戶帶來(lái)極大的方便和舒適性。
3.DDC的優(yōu)化
由于DDC控制系統(tǒng)的處理能力是不同的，所以應(yīng)根據(jù)各個(gè)場(chǎng)合不同的需要，選擇合適處理能力的DDC，如熱力站監(jiān)控點(diǎn)、冷凍機(jī)房等密集場(chǎng)合應(yīng)優(yōu)先考慮采用大型的DDC控制器，以減少控制器間的通訊和故障發(fā)生的頻率；對(duì)于通風(fēng)機(jī)、新風(fēng)機(jī)、空氣處理機(jī)等通常采用中型或小型的DDC即可滿足使用需要。目前，可編程邏輯控制器（PLC）的發(fā)展速度較快，其應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛，因此，在暖通空調(diào)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備優(yōu)化控制工程中，可適當(dāng)加以采用，優(yōu)化效果也是比較明顯的。
4.控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
在滿足靈活性和可擴(kuò)展性的基礎(chǔ)上，空調(diào)系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)盡量清晰、簡(jiǎn)化，無(wú)論是采用RS485總線或是LonTalk總線的控制網(wǎng)絡(luò)都應(yīng)如此。由于分級(jí)多、分支多的網(wǎng)絡(luò)管理較為復(fù)雜，而且可靠性也比較低，雖然LonTalk總線在理論上能夠組成任意的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但是這種設(shè)計(jì)具有很大的隨意性，一旦運(yùn)用不當(dāng)，在工程實(shí)踐中可能會(huì)有一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，從而使空調(diào)系統(tǒng)的成本增加。因此，在沒(méi)有特殊要求的工程中英盡可能使用RS485總線的控制網(wǎng)絡(luò)，并采用手拉手環(huán)網(wǎng)的布線方式。
5.BAS監(jiān)控中心
BAS監(jiān)控中心主要負(fù)責(zé)的是監(jiān)控整個(gè)空調(diào)、通風(fēng)以及動(dòng)力系統(tǒng)的工作狀態(tài)，通常與安保監(jiān)控和消防控制等系統(tǒng)共用一間機(jī)房，而該機(jī)房一般都離冷凍機(jī)房、鍋爐房較遠(yuǎn)，在這里對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作顯然是不合適的，因此，建議在冷凍機(jī)房和鍋爐房現(xiàn)場(chǎng)控制室另設(shè)一臺(tái)監(jiān)控分站，并由該分站負(fù)責(zé)監(jiān)冷凍機(jī)、鍋爐監(jiān)控功能，同時(shí)該分站授權(quán)局限為冷熱源設(shè)備。
五、結(jié)論
能源目前顯得比較短缺，特別是現(xiàn)在使用空調(diào)的人逐年增多。空調(diào)自身的含氟制冷劑本身就會(huì)導(dǎo)致臭氧空洞的形成，而且空調(diào)工程的高能耗問(wèn)題還會(huì)產(chǎn)生更多的二氧化碳，引發(fā)一系列的環(huán)境問(wèn)題。這就更要求我們?nèi)で笠粭l節(jié)能的道路，來(lái)適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。因此，研究空調(diào)的節(jié)能問(wèn)題顯得尤為迫切且重要。
參考文獻(xiàn)
[1] 孫亞林.空調(diào)用冷水機(jī)組部分負(fù)荷性能與空調(diào)系統(tǒng)的匹配分析[J].科技資訊,2010(11).
1保溫隔熱
1.1現(xiàn)狀分析建筑墻體主要為240黏土磚砌筑墻體，外墻面層為水泥砂漿抹面涂料。墻體較薄且無(wú)任何保溫層,在夏季白天難以阻擋該地區(qū)強(qiáng)烈的太陽(yáng)光，導(dǎo)致大量熱量透射而入;到夜間獲取的熱量難以消散，形成對(duì)室內(nèi)的二次輻射，使得室內(nèi)溫度持高不下。冬季輕薄的墻體又成為熱傳遞的最佳通道，將熱量由室內(nèi)傳遞到室外，導(dǎo)致室內(nèi)熱量的嚴(yán)重?fù)p失。屋頂為普通水泥板架空隔熱屋面,此種做法相對(duì)老套,保溫、隔熱效果無(wú)法滿足現(xiàn)在住宅建筑的使用要求。調(diào)查建筑中的門窗及陽(yáng)臺(tái)窗基本上都為低檔鋁合金作為骨架材料的單玻窗,所用玻璃為藍(lán)色透明玻璃，開(kāi)啟方式為推拉,此種方式增加了該建筑的能源消耗。
1.2相關(guān)案例西安首創(chuàng)國(guó)際城北區(qū)采用的保溫隔熱技術(shù):1）選用AJ聚苯顆粒保溫砂漿和聚苯保溫板,墻體穿上“衣服”。2）采用塑鋼中空雙層玻璃窗，達(dá)到隔熱、隔音和保溫效果。3）選用名牌廠家生產(chǎn)的保溫隔音防盜門。4）在屋頂和陽(yáng)臺(tái)使用聚苯顆粒保溫砂漿。由此，節(jié)能效果達(dá)到節(jié)能50％的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
2改造優(yōu)化設(shè)計(jì)
針對(duì)調(diào)查建筑當(dāng)前存在的問(wèn)題，結(jié)合對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)案例的分析，運(yùn)用生態(tài)住宅的設(shè)計(jì)方法，提出相應(yīng)的改造設(shè)計(jì)措施，達(dá)到節(jié)能的目的。
2.1通風(fēng)改造優(yōu)化設(shè)計(jì)自然通風(fēng)是住宅建筑的重要影響因素之一，在住宅設(shè)計(jì)領(lǐng)域中結(jié)合環(huán)境，達(dá)到自然通風(fēng)節(jié)能的效果尤為重要。結(jié)合建筑單體設(shè)計(jì)，巧妙設(shè)置門窗，門窗對(duì)開(kāi)，形成穿堂風(fēng)，有效地調(diào)節(jié)了室內(nèi)通風(fēng)效果。豐富窗戶形式，設(shè)置多向調(diào)節(jié)窗戶加大其通風(fēng)能力，自然通風(fēng)量則通過(guò)豎向空間的窗戶面積大小來(lái)控制。屋頂安裝利用風(fēng)力的簡(jiǎn)單機(jī)械裝置，抽低樓層的涼風(fēng)至高樓層降低室內(nèi)溫度,加強(qiáng)豎向空間的拔風(fēng)作用，提高室內(nèi)60％的通風(fēng)能力。加強(qiáng)各樓層之間風(fēng)的流動(dòng),在豎向空間頂端設(shè)置蓄熱墻吸收房間熱能，排除室內(nèi)濁氣。
2.2遮陽(yáng)改造優(yōu)化設(shè)計(jì)窗的遮陽(yáng)是必不可少的，在閉窗情況下有無(wú)遮陽(yáng)，室溫最大差值達(dá)2℃，平均差值達(dá)1～4℃。理論上講，室外遮陽(yáng)效果比單層玻璃窗的透過(guò)能量下降88％。但針對(duì)該地區(qū)來(lái)講，如果用遮陽(yáng)板固然可抵擋一部分夏季強(qiáng)烈的日光，但進(jìn)入漫長(zhǎng)的低日照時(shí)期時(shí)，室外的遮陽(yáng)設(shè)置使室內(nèi)不得不只采用燈光照明，特別是在陰雨天或冬季這種需要大量陽(yáng)光進(jìn)入的季節(jié)，遮陽(yáng)反而變成了一種障礙。在建筑中設(shè)置百葉遮陽(yáng)構(gòu)件,并將百葉遮陽(yáng)構(gòu)件一分為二，利用上部的百葉作為反射構(gòu)件，通過(guò)室內(nèi)頂棚進(jìn)行漫反射增加室內(nèi)照度；下部擋掉過(guò)量的太陽(yáng)光。這種方式作為朝南建筑的遮陽(yáng)方式，朝西建筑由于太陽(yáng)高度角較低，可采用垂直遮陽(yáng)來(lái)解決此問(wèn)題。
2.3隔熱改造優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.3.1墻體與屋頂圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的熱損失占整個(gè)建筑物熱損失的70％～80％,外墻是建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。加強(qiáng)調(diào)查建筑的薄弱圍護(hù)結(jié)構(gòu)（外墻)的保溫隔熱能力尤為重要。在改造中，建筑物的主要圍護(hù)結(jié)構(gòu)、屋頂?shù)谋毓?jié)能材料采用AJ建筑保溫隔熱聚合物砂漿。隔熱效果好、導(dǎo)熱系數(shù)低的AJ建筑保溫隔熱聚合物砂漿含有陶瓷空心微粒，從而有效地阻止了能量的傳遞，起到節(jié)能的作用。在外墻外保溫時(shí)該材料還設(shè)置防裂防漏層，既防裂紋又防漏水。屋頂?shù)谋卦O(shè)計(jì)可選用AJD—Ⅱ型聚苯顆粒保溫材料為保溫隔熱材料，同時(shí)可種植綠化來(lái)改善保溫隔熱的效果。
2.3.2門、窗由于空氣滲透和門窗的使用帶來(lái)了門窗的熱損耗，為減少能耗，則需:1）合理窗墻比:以建筑規(guī)范為準(zhǔn)則，以該地區(qū)的實(shí)際條件為依據(jù)，合理地調(diào)整窗戶和墻體的比例。2）強(qiáng)化密封性:合理選擇門窗的類型和其他相關(guān)配套材料。3）提高保溫性:門窗框料可采用PVC型材與鋼襯料制成,玻璃采用中空雙層玻璃，門芯填充復(fù)合保溫材料，既防盜又保溫隔熱。
2．4有效利用太陽(yáng)能生態(tài)住宅設(shè)計(jì)方法在遵循高效率、低造價(jià)、易控制、好維修原則的前提條件下，合理地利用太陽(yáng)能，降低住宅建筑的人工能耗。結(jié)合該地區(qū)的氣候條件，選取適合調(diào)查建筑的改造方式，最大程度地利用自然能源，降低住宅建筑能耗，太陽(yáng)能的利用方式見(jiàn)圖1。
3結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞：鍋爐 節(jié)能 環(huán)保 優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.引言
當(dāng)前，關(guān)于鍋爐生產(chǎn)的節(jié)能性和環(huán)保性，鍋爐生產(chǎn)企業(yè)正加大研發(fā)力度，試圖通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，將鍋爐的節(jié)能和環(huán)保功能改造升級(jí)，以更好地適應(yīng)消費(fèi)者對(duì)節(jié)能和環(huán)保的消費(fèi)需求。節(jié)能環(huán)保的優(yōu)化設(shè)計(jì)，這是技術(shù)含量相對(duì)較高的研究課題，也是需要鍋爐生產(chǎn)企業(yè)投入大量研發(fā)力量和資源的重要成本支出。不過(guò)，從未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的角度考慮，加快鍋爐生產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升鍋爐的科技含量、人文因素，是大有必要的。本文將重點(diǎn)圍繞如何采取有效措施，在鍋爐生產(chǎn)過(guò)程中，將鍋爐的節(jié)能性和環(huán)保性提升，提出一些前瞻性、科學(xué)性、可操作性的對(duì)策參考。當(dāng)然，這些對(duì)策參考，只是筆者的一家之言，也是方向性、理論性、原則性的一些分析探討，能否最終轉(zhuǎn)化為操作流程，從而產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，有待企業(yè)結(jié)合自身生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行理論和實(shí)踐的結(jié)合，推動(dòng)鍋爐生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
2.鍋爐節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的原理分析
鍋爐要實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，主要是通過(guò)鍋爐燃料的優(yōu)化選擇和燃燒方式的優(yōu)化組合實(shí)現(xiàn)的。這是鍋爐節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)最基本的理論基礎(chǔ)。在優(yōu)化選擇鍋爐燃料方面，固體燃料和液體燃料是傳統(tǒng)常用的燃料，比如，煤、石油等系列制成品，這些燃料的顯著特征就是燃燒能力強(qiáng)，但是容易產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，對(duì)大氣和生活環(huán)境造成污染。因此，要實(shí)現(xiàn)鍋爐的節(jié)能環(huán)保，就要采用氣體燃料。在設(shè)計(jì)鍋爐時(shí)，就要根據(jù)氣體燃料的特點(diǎn)進(jìn)行裝置設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。在燃燒方式的優(yōu)化組合方面，除了要充分達(dá)到燃燒的必備條件外，比如有優(yōu)質(zhì)的燃燒物、有高效的助燃物、溫度能夠達(dá)到燃點(diǎn)，等等，還要能夠?qū)崿F(xiàn)燃料和空氣的深度融合。在此基礎(chǔ)上，對(duì)燃燒方式進(jìn)行優(yōu)化選擇。比如，對(duì)于中小型鍋爐而言，適宜采用層狀燃燒；對(duì)于節(jié)能環(huán)保要求不高的，可以采用懸浮燃燒方式；而沸騰燃燒最節(jié)能環(huán)保，這是今后燃燒方式的重點(diǎn)。
3.鍋爐節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的措施分析
節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)，可采用的具體措施有很多種。但從大類分析，一般有兩類：第一類是通過(guò)安裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備。一般可以選擇在油泵燃油室之間或者油咀之間安裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備。安裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備，比如常見(jiàn)的節(jié)能器，這可以促使碳?xì)浠衔锓肿咏Y(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而讓分子之間的距離拉大，把燃料的粘度降下來(lái)，這樣就能夠在燃燒前霧化燃料油，讓燃料油更加充分地燃燒，大幅降低鼓風(fēng)量，并把煙道的熱量損失降到最低，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。實(shí)踐證明，安裝節(jié)能環(huán)保設(shè)備，能夠?qū)⑷紵a(chǎn)生的一氧化碳、碳?xì)浠衔锏扔泻ξ镔|(zhì)大幅降低，并大幅降低廢氣的含塵量。第二類是通過(guò)采用節(jié)能環(huán)保材料。鍋爐生產(chǎn)商要嚴(yán)格按照國(guó)際節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，在生產(chǎn)鍋爐時(shí)保證達(dá)到降耗標(biāo)準(zhǔn)。這就需要生產(chǎn)商采用節(jié)能環(huán)保的原料，不能為了降低生產(chǎn)成本，采購(gòu)一些低質(zhì)、耗能的材料。當(dāng)然，鍋爐能否實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，這也需要使用單位樹(shù)立節(jié)能環(huán)保意識(shí)，在采購(gòu)鍋爐時(shí)在考慮經(jīng)濟(jì)成本的同時(shí)，要考慮社會(huì)效益和生態(tài)效益，不能為了降低成本，就采購(gòu)一些節(jié)能環(huán)保明顯不達(dá)標(biāo)的鍋爐。當(dāng)然，也要嚴(yán)格按照節(jié)能環(huán)保的要求進(jìn)行鍋爐操作，將節(jié)能環(huán)保的鍋爐綜合效益顯現(xiàn)出來(lái)。
4.鍋爐節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程分析
根據(jù)上述節(jié)能環(huán)保的主要依據(jù)和因素，筆者認(rèn)為，節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的制定，主要要做好七個(gè)方面的工作，即實(shí)時(shí)性能、耗差分析、實(shí)時(shí)出力、出力優(yōu)化、考核統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)采集、性能計(jì)算。這七個(gè)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)是一個(gè)完整的系統(tǒng)，其中，先從對(duì)性能的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握開(kāi)始，經(jīng)過(guò)耗能差別的分析、燃料出力情況的調(diào)控后，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行考核統(tǒng)計(jì)，最后就可以計(jì)算出鍋爐的性能如何。在此基礎(chǔ)上，對(duì)節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的模式進(jìn)行研究確定。一般有兩種模式：一種是通過(guò)鍋爐的優(yōu)化控制系統(tǒng)，將節(jié)能環(huán)保的優(yōu)化結(jié)果提供給負(fù)責(zé)鍋爐運(yùn)行人員。需注意的是，這種優(yōu)化結(jié)果不是優(yōu)化控制系統(tǒng)自行生成的，這需要人工進(jìn)行操作。另一種則是將優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行下載，這種下載是優(yōu)化控制系統(tǒng)自帶功能，并需鍋爐有儲(chǔ)存數(shù)據(jù)功能的裝置。需要指出的是，要實(shí)現(xiàn)以上自動(dòng)化的全程控制，一個(gè)基本的條件是，離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)的支撐。因?yàn)椋徽坠?jié)能環(huán)保優(yōu)化控制系統(tǒng)，需要有一個(gè)中央處理系統(tǒng)，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制和調(diào)整，將鍋爐運(yùn)行過(guò)程的各種信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行集中傳送、處理和分析，第一時(shí)間讓專業(yè)人員知曉，從而人工做出判斷和采取必要措施，讓節(jié)能和環(huán)保的性能正常發(fā)揮出來(lái)。
5.結(jié)語(yǔ)
應(yīng)該說(shuō)，隨著時(shí)代的發(fā)展，節(jié)能環(huán)保技術(shù)的不斷革新進(jìn)步和人們對(duì)節(jié)能環(huán)保的渴求越來(lái)強(qiáng)烈。在這樣的大背景下，推進(jìn)鍋爐節(jié)能環(huán)保的優(yōu)化設(shè)計(jì)，這是大勢(shì)所趨，也是具備了充足的發(fā)展條件。尤其是，針對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，根據(jù)鍋爐生產(chǎn)、使用的現(xiàn)實(shí)狀況，對(duì)節(jié)能環(huán)保優(yōu)化設(shè)計(jì)的措施和流程進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。未來(lái)幾年，鍋爐的生產(chǎn)制造將朝著清潔、節(jié)能、環(huán)保的方向發(fā)展，這就需要廣大鍋爐生產(chǎn)商和供應(yīng)商，大力推進(jìn)鍋爐生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)型升級(jí)，大力投入科技研發(fā)力度，創(chuàng)新節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)流程，將鍋爐的節(jié)能性能和環(huán)保性能不斷提升，從而不斷開(kāi)拓和搶占市場(chǎng)份額，滿足人們對(duì)節(jié)能環(huán)保的需求。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：夏熱冬冷；住宅；能優(yōu)化設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1、建筑節(jié)能的概述
建筑節(jié)能，在發(fā)達(dá)國(guó)家被廣泛稱“為提高建筑中的能源利用率”，在保障提升建筑本身的人文性舒適性的基礎(chǔ)上，合理而科學(xué)地使用能源，提升能源利用率它具體指在規(guī)劃設(shè)計(jì)改造及使用等過(guò)程中，認(rèn)真執(zhí)行運(yùn)用節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，采取節(jié)能式的建筑技術(shù)建筑工藝建筑設(shè)備建筑材料及建筑產(chǎn)品，提高建筑本身的保溫隔熱功能和采暖供熱等方面的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，加強(qiáng)能源消耗的科學(xué)管理，利用新能源等環(huán)保資源，在保障建筑內(nèi)人們熱環(huán)境需求的基礎(chǔ)上，減少建筑物供熱制冷制熱照明供應(yīng)等方面的能耗。
2、節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的必要性
人類歷史以來(lái)，住宅建筑作為抵擋惡劣自然氣候天氣的一種掩體存。在近代工業(yè)革命后，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)，人類逐漸在住宅建筑中考慮生活的舒適性與人文性的需要。所以，近代以來(lái)，各種新式的建筑類型采暖采光等設(shè)備相繼出現(xiàn)，并使人們的居住環(huán)境日益人性化舒適溫暖如春然而，這些是建立在大量耗費(fèi)能源的基礎(chǔ)上的，于是，環(huán)境污染氣候變暖等世界性難題相繼出現(xiàn)并引起了人們的深刻反思。20世紀(jì)后期，隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展與環(huán)保思想的深入人心，在能源與環(huán)境問(wèn)題成為世界與時(shí)代難題的同時(shí)，“環(huán)保”“節(jié)能”意識(shí)及觀念逐漸出現(xiàn)并成為了人們關(guān)注的熱點(diǎn)。
近年來(lái)，雖然我國(guó)國(guó)民的節(jié)能意識(shí)有所上升，國(guó)家政策法規(guī)也在加大鼓勵(lì)與支持力度，然而，由于建筑節(jié)能的技術(shù)與手段還不夠健全，許多地區(qū)的建筑能源消耗依然很大，并且建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)低于西方發(fā)達(dá)國(guó)家。因此，建筑節(jié)能的緊迫性在當(dāng)今的我國(guó)極具時(shí)代意義，任重而道遠(yuǎn)。而我國(guó)建筑節(jié)能工作的主要問(wèn)題則是人們節(jié)能觀念意識(shí)薄弱與缺乏具備節(jié)能設(shè)計(jì)能力及責(zé)任心的人才。
2、夏熱冬冷地區(qū)氣候特征與熱環(huán)境狀況
我國(guó)的夏熱冬冷地區(qū)多，占我國(guó)國(guó)土的大部分地區(qū)，主要分布在我國(guó)東部中部地區(qū)。該區(qū)域最熱月的室溫均為25℃～30℃，相對(duì)濕度均為80%左右。夏季的氣候特點(diǎn)是高溫高濕，較多晴日，由于太平洋副熱帶高壓深入長(zhǎng)江內(nèi)陸，整個(gè)長(zhǎng)江地區(qū)呈現(xiàn)高溫少雨、晴日少風(fēng)的“火爐”景象。同時(shí)，夏季也是晴雨天氣相對(duì)較多、較為舒適的時(shí)節(jié)，此時(shí)，雖然氣溫上升迅速，但夜間也降得明顯，雨前悶熱雨后涼爽宜人。夏季我國(guó)第三種天氣便是持續(xù)陰雨。此時(shí)，晝夜溫差小，天氣濕度較大，感到悶濕不適，室內(nèi)也宜細(xì)菌蔓延。
夏熱冬冷地區(qū)的冬季則在最冷月份室溫均為0℃～10℃，平均濕度80%左右，南方此時(shí)氣溫雖比北方高，但差距不大并且光照條件明顯不如北方，同時(shí)，光熱條件自東向西逐漸減弱，西南川蜀地區(qū)地處西部又加上受到地形影響，整個(gè)冬季天氣陰沉雨雪綿綿，晴日更少。
西伯利亞高氣壓控制亞歐內(nèi)陸，此季，西伯利亞寒潮可直接南下肆虐我國(guó)大部分地區(qū)，直接致使降溫降雪天氣。
總體而言，夏熱冬冷地區(qū)冬季不如嚴(yán)寒極地之冷，夏季也比赤道酷熱地區(qū)爽朗，已經(jīng)是人類最為適宜的氣候地區(qū)。住宅建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)需要立足本地區(qū)的實(shí)際氣候變化需要，不斷滿足人們的實(shí)際生活舒適需求，在此之上盡力完成節(jié)約消耗、環(huán)境保護(hù)之功效。根據(jù)不同的功能住宅建筑空間組成不同，人們?cè)谄渲械幕顒?dòng)內(nèi)容不同及作息時(shí)間段不同等適當(dāng)調(diào)整設(shè)計(jì)。
3、夏熱冬冷地區(qū)住宅節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)
1）住宅節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本思路
住宅節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)在夏熱冬冷地區(qū)的應(yīng)用應(yīng)根據(jù)本區(qū)域氣候的特征而定，于是，設(shè)計(jì)涉及到夏季隔熱、冬季保溫、過(guò)渡時(shí)節(jié)除濕及自然通風(fēng)等方面的自然因素考慮。所以，在進(jìn)行住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，除夏季的隔熱效果是圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決熱工設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之處以外，鑒于冬季自然狀況，設(shè)計(jì)時(shí)還需考慮冬季的保溫作用，另外，該地區(qū)的空調(diào)采暖運(yùn)行的方式、自然通風(fēng)和室外熱作用間的關(guān)系等方面也需要參。考該地區(qū)現(xiàn)有的大多數(shù)住宅是磚混式結(jié)構(gòu)，即:外墻為磚墻或者是混凝土輕型空心磚塊室內(nèi)外抹灰。
怎樣確立該地區(qū)的護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，要考慮以下幾方面:
（1)該地區(qū)的住宅建筑造價(jià)取暖設(shè)備價(jià)格社會(huì)等方面的環(huán)境費(fèi)用以及國(guó)家對(duì)該區(qū)域的住宅建筑提出的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求；
(2)該區(qū)域住宅詳細(xì)的規(guī)劃設(shè)計(jì)體形窗墻比和對(duì)于自然通風(fēng)的組織等；
(3)建筑在該地區(qū)氣候環(huán)境條件下的熱過(guò)程特征狀況，尤其是夏季的高溫條件下，對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定狀況的考驗(yàn)特征等。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與熱工參數(shù)表見(jiàn)表1
表1建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與熱工參數(shù)表
2）靈活性設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)冬夏氣候矛盾
適合這一地區(qū)特色的合理住宅節(jié)能設(shè)計(jì)必須是以氣候環(huán)境、建筑處于的場(chǎng)所環(huán)境以及居住人的具體情況而考慮設(shè)定的。夏季高溫多雨、冬季嚴(yán)寒干燥是這一地區(qū)的主要特點(diǎn)，冬夏季節(jié)氣候變化大、南北受太陽(yáng)輻射條件及季風(fēng)等因素影響以致光熱、溫度、濕度差距亦是懸殊。所以在這一地區(qū)冬夏氣候矛盾的情況下，如何靈活設(shè)計(jì)夏熱冬冷地區(qū)住宅節(jié)能以適應(yīng)四季變化則是問(wèn)題的關(guān)鍵，需要我們?cè)诳傮w的環(huán)境布置、空間的建筑結(jié)構(gòu)、造型的處理等方面綜合考慮，此外強(qiáng)化運(yùn)用技術(shù)與自然環(huán)保資源采暖節(jié)能，創(chuàng)造舒適的居住環(huán)境。總體住宅布局上，要考慮氣候環(huán)境的特征合理布局住宅建筑的朝向、建筑間距與小區(qū)綠化問(wèn)題等，以達(dá)到夏季良好通風(fēng)、降溫散熱、遮陽(yáng)避暑，冬季利用光照阻擋寒風(fēng)保暖等效果；建筑間距對(duì)于散熱通風(fēng)十分關(guān)鍵，應(yīng)根據(jù)地區(qū)的夏季較多東南風(fēng)、冬季西北風(fēng)及夏冬太陽(yáng)光照不同等特點(diǎn)而設(shè)計(jì)。此外，住宅區(qū)域內(nèi)的植被綠化工作對(duì)于建筑不同季節(jié)的熱環(huán)境影響明顯，也應(yīng)該充分利用。
總之，靈活性的設(shè)計(jì)需要對(duì)住宅護(hù)結(jié)構(gòu)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蜃兓龀鲞m當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。于是，住宅設(shè)計(jì)將被動(dòng)建筑體和附加住宅設(shè)備相結(jié)合，使構(gòu)造更加舒適節(jié)能而環(huán)保。
3）地下的冷熱源及相變制冷技術(shù)
夏熱冬冷地區(qū)年均溫度是18℃左右，已經(jīng)是人類適宜的溫度。鑒于地表溫度的變化在地下土壤中逐漸銳減及變化相對(duì)滯后的特性，所以在冬季，地下淺層的溫度較地表高，在夏季則相反。于是，可以說(shuō)，地下淺層是一個(gè)很好的冷熱源。所以我們可以將空氣輸入地下淺層埋藏的管道中，然后經(jīng)過(guò)加熱或者冷卻輸往室內(nèi)，如此將室內(nèi)冷熱負(fù)荷與地下冷熱源進(jìn)行靈活互動(dòng)，利于改善我們的室內(nèi)熱環(huán)境。
相變制冷技術(shù)則是利用了太陽(yáng)能蒸發(fā)多孔材料水分的原理來(lái)冷卻建筑的外表層。研究曾表明，此法效果明顯，夏季建筑表層受強(qiáng)烈輻射溫度達(dá)50℃以上，使用后可使其降低近1/2的溫度，利于室內(nèi)溫度與濕度的調(diào)節(jié)。
4）植被綠化調(diào)節(jié)溫度
住宅建筑小區(qū)的植被綠化對(duì)于區(qū)域內(nèi)的氣候具有一定調(diào)節(jié)的良好作用，在當(dāng)代城市住宅環(huán)境調(diào)節(jié)與保護(hù)中具有重要意義。植被綠化是利用了植物的光合作用、從地面吸收水分及葉面蒸發(fā)、蒸騰的作用對(duì)環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)溫度與濕度。植物有利于降低建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的外表面溫度，調(diào)節(jié)室內(nèi)熱環(huán)境，降低室內(nèi)空調(diào)的能耗，達(dá)到能源節(jié)約與生態(tài)保護(hù)的雙重效果。此外，住宅區(qū)綠化還利于改善小區(qū)的環(huán)、境豐富小區(qū)生活、減少住宅區(qū)空氣與噪聲污染降、低溫室效應(yīng)及調(diào)節(jié)碳氧平衡的多重作用。住宅區(qū)植被綠化調(diào)節(jié)溫度示意圖如圖1所示。
圖1住宅區(qū)植被綠化調(diào)節(jié)溫度示意圖
結(jié)語(yǔ)
總之，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步的今天，人們的環(huán)保節(jié)能意識(shí)與追求舒適生活環(huán)境的觀念也在不斷提高。于是，又在科技日新月異的時(shí)代下，我們需要駕乘時(shí)代進(jìn)步的風(fēng)帆，實(shí)現(xiàn)夏熱冬冷地區(qū)住宅節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計(jì)，不斷提升我們的節(jié)能技術(shù)水平及應(yīng)用。如此，我們的居住環(huán)境才會(huì)真正的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)化的舒適。在我國(guó)人口眾多能耗巨大，經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展面臨資源短缺與環(huán)境壓力的今天，加快住宅的優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)更具深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。
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【關(guān)鍵詞】建筑；電氣；節(jié)能；設(shè)計(jì)
隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，當(dāng)中的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)工作也越來(lái)越重要。因?yàn)樵趯?shí)際的電氣設(shè)計(jì)當(dāng)中，受到很多因素的限制，建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)存在諸多不足。很多建筑的電氣能耗還是相當(dāng)高，導(dǎo)致了大量的資源和資金浪費(fèi)，還在很大程度上增加了經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。所以，必須結(jié)合建筑物的實(shí)際情況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)碾姎夤?jié)能設(shè)計(jì)，以便有效降低電氣能耗，爭(zhēng)取資源的節(jié)約。
1.建筑電氣現(xiàn)狀
某三甲醫(yī)院共有內(nèi)科大樓、門診樓、急診樓、醫(yī)技綜合樓等建筑單體5個(gè)，因?yàn)獒t(yī)院建筑中，醫(yī)療電氣設(shè)備多，每一天都需要耗費(fèi)很多電量，而且因?yàn)樵鹊碾姎庠O(shè)計(jì)不夠合理，造成了很大的電力浪費(fèi)。所以，特此按國(guó)家對(duì)醫(yī)療建筑的改擴(kuò)建要求，接業(yè)主方委托，逐步對(duì)其建筑進(jìn)行改擴(kuò)建設(shè)計(jì)，其中具有代表性的新建醫(yī)技綜合樓（地下3層，地上15層，總建筑面積2.1萬(wàn)），
主要功能為醫(yī)技設(shè)備、門診、住院部）在2009年設(shè)計(jì)完成，2011年投入使用。
2.電氣節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.1變配電房設(shè)置情況
在地下二層設(shè)置了10/0.4kV變配電房，靠近電氣豎井，這樣可以減少配電半徑，既減少電力電纜的一次投資，又降低線路損耗。兩路10kV高壓進(jìn)線由市政電網(wǎng)引入（10kV系統(tǒng)南供電局進(jìn)行設(shè)計(jì)），設(shè)置了3臺(tái)干式變壓器，其中，1變壓器：500kVA，專供一層醫(yī)技設(shè)備用電（含l6排CT機(jī)50kW、腸胃機(jī)50kW、大型C臂X線機(jī)50kW等），均采用放射式供電；2、3變壓器：630kVA，供其他動(dòng)力、消防設(shè)備、照明用電，且互為聯(lián)絡(luò)。該大樓采暖、制冷采用屋面風(fēng)冷熱泵機(jī)組形式。
2.2具體節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)
（1）供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)
供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)作為整個(gè)建筑電氣節(jié)能的關(guān)鍵步驟，設(shè)計(jì)人員必須結(jié)合用電設(shè)備特點(diǎn)、負(fù)荷等級(jí)、用電負(fù)荷容量及分布等內(nèi)容，來(lái)開(kāi)展供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：首先，要保證系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠。供配電系統(tǒng)應(yīng)該簡(jiǎn)單可靠，配電級(jí)數(shù)不能過(guò)多，同一用戶內(nèi)高壓配電級(jí)數(shù)不能多于兩級(jí)，低壓配電級(jí)數(shù)不能多于三級(jí)，以降低電能損耗。如果是兩路進(jìn)線供電系統(tǒng)，最好采用兩路電源同時(shí)運(yùn)行的方式，從而降低線路損耗。其次，合理選擇供電電壓。通常情況下，電壓越高，損耗越小。如果用電設(shè)備總?cè)萘砍^(guò)250kW或變壓器容量超過(guò)160kVA最好用10kV供電。通過(guò)合理選擇電壓等級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。再次，減少線路損耗。變電所應(yīng)該盡量接近負(fù)荷中心，縮短低壓供電半徑，降低線路損耗，提高供電質(zhì)量。一般應(yīng)該將低壓供電半徑控制在150m以內(nèi)。最后，應(yīng)該選擇合適的電纜。在選擇電纜時(shí)，應(yīng)考慮準(zhǔn)確的載流量、電壓損失、短路電流熱穩(wěn)定等指標(biāo)，根據(jù)電流密度和供電需求，選擇合理的導(dǎo)線截面，以便降低電能損耗。
（2）變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)
要想變壓器做到真正的節(jié)能，設(shè)計(jì)時(shí)要采取相應(yīng)的措施，提高變壓器運(yùn)行效率，降低損耗。具體而言，就是要從變壓器自身結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等方面采取相應(yīng)的措施。第一，合理選擇變壓器數(shù)量與容量，合理調(diào)配電壓負(fù)荷，使變壓器在能耗較低的狀態(tài)下運(yùn)行。第二，選擇節(jié)能型變壓器。這是實(shí)現(xiàn)變壓器節(jié)能的重要措施，其運(yùn)行效率高，損耗低，能夠起到明顯的節(jié)能效果。所以設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該選用10型及其以上，非晶臺(tái)金變壓器。
（3）照明電路節(jié)能設(shè)計(jì)
首先，要充分利用自然光。其次，應(yīng)選用高效節(jié)能光源及低能耗、性能優(yōu)的附件。按國(guó)家節(jié)能設(shè)計(jì)及審查要求，除特殊場(chǎng)所外，均不得采用白熾燈：應(yīng)根據(jù)建筑使用場(chǎng)所，合理選用T8、T5、LED燈具；燈具附件的節(jié)能也相當(dāng)重要，公共建筑的熒光燈宜選用帶有無(wú)功補(bǔ)償?shù)臒艟撸o湊型熒光燈具應(yīng)選用電子鎮(zhèn)流器。氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器。
公共場(chǎng)所、公共走道等采用照明分組集中控制方式。如對(duì)醫(yī)院住院部樓層的公共走道，可在護(hù)士站集中分組設(shè)置開(kāi)關(guān)，這樣既便于管理，也節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用；對(duì)門診、急診樓等的公共區(qū)域，可采用i―bus及類似系統(tǒng)進(jìn)行分時(shí)、分組調(diào)節(jié)及程序控制。室外照明可采用程序控制或光電、聲控開(kāi)關(guān)；辦公樓、住宅樓的走道、樓梯等人員短暫停留的公共場(chǎng)所可采用節(jié)能自熄開(kāi)關(guān)；對(duì)醫(yī)療建筑的樓梯間及走道，由于使用人員較多，不建議采用聲控節(jié)能自熄開(kāi)關(guān)。
（4）空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)
本工程中一共使用三臺(tái)水泵，春秋季節(jié)只用一臺(tái)，備用兩臺(tái)，夏季高峰時(shí)常用兩臺(tái)，備用一臺(tái)；一臺(tái)變頻器只拖動(dòng)一臺(tái)水泵運(yùn)行，且可以以人工方式切換，其他可通過(guò)人工方式啟動(dòng)到工頻運(yùn)行。設(shè)計(jì)使用3臺(tái)水泵電機(jī)選配l臺(tái)變頻器。工作時(shí)可選擇任意一臺(tái)水泵做主泵、由變頻器直接拖動(dòng)變頻運(yùn)行；其余兩臺(tái)水泵做輔泵、由人工依據(jù)制冷特點(diǎn)相應(yīng)進(jìn)行啟停控制，使電機(jī)工頻運(yùn)行。
在中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，冷凍水泵、冷卻水泵的電機(jī)容量是根據(jù)建筑物的最大設(shè)計(jì)熱負(fù)荷選定的，都留有一定的設(shè)計(jì)余量。
圖1空調(diào)機(jī)組冷卻水泵和冷凍水泵改造結(jié)構(gòu)
在中央空調(diào)系統(tǒng)中接入變頻節(jié)能系統(tǒng)，利用變頻技術(shù)改變水泵轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)管道中的流量，以取代閥門調(diào)節(jié)及回流方式，一般節(jié)電率都在30%以上。
2.3設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)比較
該工程為綜合樓，近3年的使用（每天工作時(shí)間為8：00～12：00，13：30～l7：30）情況為：門診病人多且住院病房（共8層住院部）基本均滿員，部分時(shí)候還有在走道上加床的情況，滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)。筆者對(duì)夏季、冬季用電高峰期、低谷期配電房各變壓器后進(jìn)線柜工作電流數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，再對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)時(shí)參照相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)中的同期系數(shù)計(jì)算出的計(jì)算電流。發(fā)現(xiàn)存在較大差異。
設(shè)計(jì)時(shí)。變壓器容量選取與電力負(fù)荷相適應(yīng)，使其工作在高效低耗區(qū)內(nèi)。綜合初裝費(fèi)，變壓器、高低壓柜、土建投資及運(yùn)行費(fèi)用，又要使變壓器在使用期內(nèi)預(yù)留適當(dāng)?shù)脑Ａ浚儔浩髯罱?jīng)濟(jì)節(jié)能運(yùn)行的負(fù)荷率一般在75%左右比較合理。而設(shè)計(jì)負(fù)荷率往往是設(shè)計(jì)師按設(shè)計(jì)容量、設(shè)計(jì)手冊(cè)中的相關(guān)系數(shù)計(jì)算而得的，與實(shí)際的負(fù)荷率相差較遠(yuǎn)，具體見(jiàn)下表1。
表1變電所1#、2#、3#變壓器工作電流和負(fù)荷率
變壓器 計(jì)算容量 計(jì)算電流 夏天上午九點(diǎn)高峰期電流 夏天晚上九點(diǎn)低谷電流 冬天早上九點(diǎn)高峰期電流 冬天晚上低谷電流
1# 360 585A/72% 463A/57.1% 122A/15% 478A/59% 102A/12.5%
2# 467.8 711A/74.3% 547A/57.2% 392.2A/41% 621.8A/43.3% 414.2A/43.3%
3# 473.2 720A/75.1% 536.9A/56% 348.9A/36.4% 651.6A/67.9% 373.9A/39%
從這些實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出.隨著時(shí)代變遷，建筑物內(nèi)的各種電器產(chǎn)品運(yùn)用廣泛，設(shè)備容量大幅上升，設(shè)計(jì)人員必須充分了解現(xiàn)代化建筑內(nèi)設(shè)備的同期使用情況，再結(jié)合現(xiàn)有設(shè)計(jì)手冊(cè)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，才能確保建筑的真正節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：建筑電氣；節(jié)能；優(yōu)化設(shè)計(jì)
Abstract: this paper mainly to the building electrical energy saving optimization design method is discussed.
Keywords: electrical building; Energy saving; Optimization design
中圖分類號(hào)： TU855文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、供配電系統(tǒng)的節(jié)能
供配電系統(tǒng)的節(jié)能主要通過(guò)減少線路損耗、提高功率因數(shù)、平衡三相負(fù)荷、抑制諧波等措施實(shí)現(xiàn)。根據(jù)用戶的建筑性質(zhì)、負(fù)荷等級(jí)、用電容量、工程特點(diǎn)、系統(tǒng)規(guī)模，合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)，使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行｡
1、根據(jù)用電負(fù)荷的容量及分布，將變配電所設(shè)計(jì)在靠近負(fù)荷中心的位置，以縮短供電半徑，降低線路損耗，減少電壓損失，滿足供電質(zhì)量的要求。供電干線半徑應(yīng)控制在200m
，當(dāng)供電容量超過(guò)500kW(計(jì)算容量)，供電距離超過(guò)250m時(shí)，宜考慮增設(shè)變電所。
2、供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單可靠，同一用戶，高壓配電級(jí)數(shù)不宜多于兩級(jí)，變壓器二次側(cè)至用電設(shè)備見(jiàn)得低壓配電級(jí)數(shù)不宜超過(guò)三級(jí)，盡量減少變電級(jí)數(shù)過(guò)多產(chǎn)生的電能損耗｡由兩路電源進(jìn)線供電的系統(tǒng)，宜采用兩路電源同時(shí)運(yùn)行的方式，以減少正常運(yùn)行時(shí)的線路損耗｡
3、合理選擇供電電壓｡同等情況下，電壓越高，損耗越小。城鎮(zhèn)的高壓配電電壓優(yōu)先采用10kV，特殊情況下，可采用6kV，低壓配電電壓應(yīng)采用220V/380V。當(dāng)用電設(shè)備功率在250kW及以上或需用變壓器在160kVA及以上者，宜采用10kV供電。對(duì)于大型公用建筑的冷水機(jī)組，條件許可時(shí)，應(yīng)盡量采用10kV(或6kV)冷水機(jī)組，以利節(jié)能｡
4、減少線路能量損耗，合理選擇電纜､導(dǎo)線截面｡在滿足允許載流量､運(yùn)行電壓損失等各種技術(shù)指標(biāo)前提下，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇導(dǎo)線截面，并應(yīng)從降低電能損耗、減少投資和節(jié)約有色金屬等方面綜合考慮｡
5、合理選擇變壓器｡電力變壓器應(yīng)選用S11型及以上非晶合金等節(jié)能環(huán)保、低損耗和低噪聲的變壓器｡注重提高設(shè)備運(yùn)行的負(fù)荷率，盡可能使變壓器處在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)｡部分對(duì)供電質(zhì)量要求高的工程項(xiàng)目采用有載調(diào)壓變壓器｡在選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷變化情況，綜合考慮投資和年運(yùn)行費(fèi)用，選取容量與電力負(fù)荷相匹配的變壓器｡
6、降低電動(dòng)機(jī)電能損耗，提高電動(dòng)機(jī)效率。根據(jù)負(fù)荷特性選擇合理高效的電動(dòng)機(jī)，提高電動(dòng)機(jī)工作效率和功率因數(shù)。功率較大的電動(dòng)機(jī)殼采用變頻調(diào)速器(消防設(shè)備除外)，減少電機(jī)輕載和空載運(yùn)行。采用軟起動(dòng)器，使電機(jī)啟動(dòng)平穩(wěn)，減少對(duì)電網(wǎng)電壓的沖擊。
7、合理提高供配電系統(tǒng)中的功率因數(shù)。正確合理的選擇電動(dòng)機(jī)、變壓器的容量及照明燈具的鎮(zhèn)流器，降低線路感抗，采用正確的電線､電纜敷設(shè)方式，提高用電單位的自然功率因數(shù)｡若自然功率因數(shù)達(dá)不到接入電網(wǎng)要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償，提高功率因數(shù)，減少能耗｡
8、諧波治理｡配電系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)、用電設(shè)備的正確選型對(duì)于提高電能使用效率至關(guān)重要｡選用Dyn11變壓器，設(shè)置濾波或隔離濾波裝置｡合理選擇中性線截面等措施抑制諧波，提高電能質(zhì)量｡
二、動(dòng)力系統(tǒng)的節(jié)能措施
在建筑中，家電和電力設(shè)備的使用都離不開(kāi)電動(dòng)機(jī)，它的能耗相當(dāng)大，提高它的工作效率可以有效地減少電動(dòng)機(jī)的能耗。具體可以采用以下幾種方法：
1、根據(jù)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大小合理地選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)，這就要求對(duì)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷需求事先進(jìn)行評(píng)估。
2、盡可能地使用高效率的電動(dòng)機(jī)，以減少電動(dòng)機(jī)的空載消耗和負(fù)載消耗，提高電動(dòng)機(jī)的工作效率。
3、對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制方式加以改進(jìn)，提高其運(yùn)行效率。另外，還要注意發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量，保證電能消耗的計(jì)算的準(zhǔn)確性。
三、照明系統(tǒng)的節(jié)能措施
照明系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵就是在不降低照明質(zhì)量的情況下，力求減小照明系統(tǒng)中損耗的光能。可以考慮使用以下幾種方法：
1、充分利用自然光。自然光是綠色環(huán)保的清潔能源，在設(shè)計(jì)中要充分加以利用，比如增加靠近室外部分的門窗尺寸等，保證建筑物在白天利用自然光可獲得穩(wěn)定的照明條件。這樣一來(lái)，可以很大程度的節(jié)約照明能耗，也利于提高室內(nèi)的溫度，進(jìn)一步降低建筑的能耗。
2、根據(jù)建筑的各個(gè)部分照明的需求，合理選用照明燈具，采用各種節(jié)能開(kāi)關(guān)。
3、嘗試性地使用太陽(yáng)能技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品。太陽(yáng)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用，可節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，在節(jié)能減耗方面具有重大的意義。
四、暖通空調(diào)控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗至少占建筑總能耗的 50%以上，系統(tǒng)節(jié)能潛力巨大。目前，暖通空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制基本上采用建筑設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)。BA 系統(tǒng)是智能建筑的特征之一，也是建筑節(jié)能的有效途徑之一。
1、BA系統(tǒng)簡(jiǎn)介。BA系統(tǒng)是通過(guò)中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，將分布在各監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的區(qū)域智能分站連接起來(lái)，集中完成分散的操作和綜合監(jiān)控。系統(tǒng)中各子系統(tǒng)或設(shè)備應(yīng)采用相同的通信接口，使用公開(kāi)的通信協(xié)議，使系統(tǒng)具備集成和互操作能力。
2、節(jié)能控制優(yōu)化設(shè)計(jì)。BA系統(tǒng)控制方案的優(yōu)化應(yīng)將節(jié)約能耗和提高控制水平放在首位，對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)進(jìn)行最佳匹配，使整體效能最佳。從整體上講，暖通空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制應(yīng)考慮下列策略：(1)機(jī)電設(shè)備啟停優(yōu)化控制；(2)變風(fēng)量、變流量系統(tǒng)最優(yōu)控制；(3)冬夏季部分負(fù)荷時(shí)水泵分設(shè)控制；(4)與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風(fēng)系統(tǒng)控制；(5)參數(shù)設(shè)定節(jié)能控制，包括溫度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、焓值控制、利用室內(nèi)CO2濃度控制新風(fēng)量等。
3、用戶管理系統(tǒng)。用戶管理系統(tǒng)主要用于以下幾個(gè)方面：（1）高壓監(jiān)測(cè)功能。監(jiān)視10kV 高壓配電柜進(jìn)線、出線和母聯(lián)斷路器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)及故障報(bào)警；（2）低壓監(jiān)測(cè)功能。實(shí)時(shí)檢測(cè)回路的電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電能、無(wú)功電能等電參數(shù)；（3）設(shè)備維修功能。根據(jù)歷史記錄、實(shí)際運(yùn)行狀況和檢修條件，為設(shè)備檢修提供建議；（4）預(yù)警記錄功能。設(shè)定各電量參數(shù)的上下限值，在事故發(fā)生前提前報(bào)警，并根據(jù)不同類型的報(bào)警信號(hào)發(fā)出不同聲音；（5）節(jié)能增效功能。通過(guò)調(diào)整尖峰谷平用電時(shí)間，優(yōu)化電費(fèi)成本；均衡負(fù)載，優(yōu)化能耗分配。
五、建筑設(shè)備自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)的應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息通信、自動(dòng)化控制、顯示及計(jì)算機(jī)軟件等技術(shù)的發(fā)展，建筑設(shè)備的自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)的性能日趨優(yōu)異，逐漸成為建筑控制能源損耗的有效手段。通過(guò)建筑設(shè)備自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以對(duì)建筑物內(nèi)部的采暖通風(fēng)、給排水和熱水供應(yīng)等系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行能效管理，確保各個(gè)設(shè)備系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，在正常發(fā)揮建筑物功能的情況下最大限度地降低能源消耗。我國(guó)智能建筑設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常將整個(gè)項(xiàng)目交由集成商負(fù)責(zé)，而他們并不了解智能建筑設(shè)計(jì)程序和全過(guò)程，沒(méi)有太多的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，設(shè)計(jì)的東西經(jīng)常不符合建筑要求，有些甚至有很大危險(xiǎn)。這樣的運(yùn)行環(huán)境下，電氣自動(dòng)化這一安全性要求極高的項(xiàng)目在智能建筑中的應(yīng)用定會(huì)受到嚴(yán)重阻礙。
六、結(jié)論
對(duì)于電氣設(shè)計(jì)人員而言，在工程設(shè)計(jì)中要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，深入調(diào)查研究，把握成熟的新技術(shù)、新設(shè)備信息，逐步加以推廣應(yīng)用。既要采用高科技的、聯(lián)動(dòng)控制的節(jié)能技術(shù)，也應(yīng)重視行之有效的傳統(tǒng)的、分立的節(jié)能方案；既重視大范圍、大容量的節(jié)能大戶，也不應(yīng)忽視局部、點(diǎn)滴的節(jié)能功效。將電氣節(jié)能技術(shù)充分運(yùn)用到建筑電氣設(shè)計(jì)中，真正達(dá)到提高效率，節(jié)約能源的目的。
參考文獻(xiàn)：
[1]郎超.合理利用新技術(shù)為建筑電氣節(jié)能服務(wù)[J].民營(yíng)科技，2012，(4).
關(guān)鍵詞：建材企業(yè)；供配電系統(tǒng)；節(jié)能優(yōu)化
引言
建材企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中除去必然要投入的耗電開(kāi)支之外，除此之外的投入消耗都運(yùn)用于生產(chǎn)所需的用電設(shè)備中。那么在生產(chǎn)過(guò)程就勢(shì)必會(huì)造成一定的能源消耗，從而導(dǎo)致生產(chǎn)所需的電能持續(xù)提升，相應(yīng)的就加大了建材企業(yè)沒(méi)有必要的資金投入。建材企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中所使用的主要用電系統(tǒng)損失中，占據(jù)最大比例的就是變電器以及供配電線路的損失為主，而這部分在建材企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，所占據(jù)的電能消耗總數(shù)的95％。那么在這種嚴(yán)峻的發(fā)展形勢(shì)之下，建材行業(yè)的發(fā)展就壓采用一定的手段，對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化，提高電能的使用效率，減少在供配電能方面的成本投入【1】。進(jìn)而提升建材企業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)能力，促進(jìn)建材企業(yè)的進(jìn)一步可持續(xù)發(fā)展。
1建材企業(yè)在對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的原則
在當(dāng)前社會(huì)的能源消耗形勢(shì)之下，建材企業(yè)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)中所需要的供配電系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的節(jié)能優(yōu)化過(guò)程中，需要遵循一定的原則：其一就是要適度的進(jìn)行功能性的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)建材企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中所需要的電能消耗標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際情況為主，從而對(duì)供配電能進(jìn)行相應(yīng)針對(duì)性設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，還要積極的在建材企業(yè)進(jìn)行供配電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中積極地將先進(jìn)技術(shù)引入其中，以便達(dá)到在不會(huì)對(duì)建材企業(yè)的用電需求造成損害的情況之下，避免出現(xiàn)沒(méi)有針對(duì)目的性設(shè)計(jì)的現(xiàn)象；其二就是控制投入成本的經(jīng)濟(jì)性原則，通過(guò)對(duì)成本投入進(jìn)行控制，從而使得建材企業(yè)能夠在對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，避免出現(xiàn)盲目性的引進(jìn)節(jié)能技術(shù)，增加不必要的成本投資；其三就是在對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中促進(jìn)企業(yè)能夠可持續(xù)發(fā)展原則【2】，用最小的用電消耗獲取最大的企業(yè)利潤(rùn)收益。并且在建材企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中能夠追求社會(huì)效益以及環(huán)境效益，從而促進(jìn)建材企業(yè)的綠色發(fā)展。只有在對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中堅(jiān)守這幾個(gè)原則，從而推進(jìn)建材企業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。
2建材企業(yè)對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
2.1供電電壓的合理選擇
在對(duì)建材企業(yè)的供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要為了減少供配電系統(tǒng)的電力耗損，從而根據(jù)建材企業(yè)結(jié)合自身所需的用電需要。在對(duì)電壓進(jìn)行額度限制的一定數(shù)額之內(nèi)，適量的進(jìn)行電壓增高。在通常情況下，建材企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中所需要的電壓一般為35KV或者此數(shù)額之上，運(yùn)行電壓平均提升1％，電能所受到的損耗就會(huì)相應(yīng)的減少1.2％左右。基于此種現(xiàn)象，建材企業(yè)就可以通過(guò)對(duì)電壓進(jìn)行逐步的升高，即用110KV或者220KV的進(jìn)線逐步取代35KV進(jìn)線，將線路損耗壓縮至最低。供電電壓的不斷升高，還能夠?qū)㈦娔艿臅?shū)送達(dá)到最高要求，從而滿足建材企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展所需要的電能需求。盡管供配電網(wǎng)系統(tǒng)中的電壓等級(jí)相應(yīng)的電阻損耗電壓高低有一定的負(fù)關(guān)聯(lián)特性，但是建材企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中仍然不可以為了減少線路損耗，就盲目的進(jìn)行電壓提升，從而避免建材企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中由于高電壓所造成的不必要損害。
2.2變電器的合理選擇
在建材企業(yè)的供配電系統(tǒng)中，變電器的存在主要是為了能夠?qū)㈦妷哼M(jìn)行及時(shí)的提高或者降低、及時(shí)匹配電阻以及進(jìn)行安全的隔離等作用。那么在對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，如果只是根據(jù)建材企業(yè)的具體生產(chǎn)技術(shù)所需要的通電設(shè)備，進(jìn)行針對(duì)性的變電器的臺(tái)數(shù)以及容量選擇，缺乏了一定的長(zhǎng)遠(yuǎn)特性，并且會(huì)使得變電器的實(shí)際生產(chǎn)效率低于對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的產(chǎn)量。使用此種變電器長(zhǎng)期運(yùn)作之后，就會(huì)造成建材企業(yè)的工作效率很大程度上降低，相應(yīng)的增加了對(duì)電能的消耗。基于此，需要用長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀念對(duì)建材企業(yè)的供配電系統(tǒng)進(jìn)行變電氣的合理選擇，并且根據(jù)所生產(chǎn)材料的大小，以及生產(chǎn)所需的用電特點(diǎn)，還要變壓器的相關(guān)特性進(jìn)行考慮，從而在最大限度的情況下減少變電器所產(chǎn)生的不必要費(fèi)用。通常情況下，變電器的功率損耗呈現(xiàn)最小的數(shù)值時(shí)，電阻的負(fù)載率就會(huì)在0.5-0.6之間，那么設(shè)置的電阻如果不合理，就會(huì)造成變電器的損傷。
2.3無(wú)功補(bǔ)償?shù)暮侠磉x擇
在供配電系統(tǒng)中存在無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，該設(shè)備的主要功能就是能夠給供配電系統(tǒng)提供建材企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，使用時(shí)設(shè)備所需要的無(wú)功功率多少，從而保障建材企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中的整個(gè)系統(tǒng)功率能夠隨生產(chǎn)所需而進(jìn)行一系列的改變，并且與此同時(shí)有效的降低了能源消耗【3】。無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的運(yùn)行通常情況下是采用了并聯(lián)電容的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行功能的。并且由于無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備在供配電系統(tǒng)中所實(shí)現(xiàn)的作用與其他設(shè)備存在不同之處，不僅位置不停，對(duì)于供配電系統(tǒng)中進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償功能的具體方式也存在不同之處，具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：其一就是進(jìn)行高壓集中補(bǔ)償。采用在何種補(bǔ)償方法主要在使用過(guò)程中所體現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)就是高性能、成本投入較少，并且在供配電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中能夠根據(jù)相應(yīng)的電阻符合的具體情況進(jìn)行合理的無(wú)功補(bǔ)償，但是此種補(bǔ)償方式存在性價(jià)比不合理的特點(diǎn)；其二就是低壓集中補(bǔ)償。此種補(bǔ)償方式在系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠?qū)⒌蛪耗幌襁M(jìn)行補(bǔ)償，使得所補(bǔ)償?shù)姆秶軌蚣哟螅⑶覍?shí)現(xiàn)其功能自主性。在使用此種方法的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了供配電系統(tǒng)的電壓質(zhì)量得到了保障，相較于上者，此種補(bǔ)償方式存在一定的經(jīng)濟(jì)合理性【4】；其三就是電壓較低時(shí)的分組無(wú)功補(bǔ)償和低電壓時(shí)的分散類型的無(wú)功補(bǔ)償。這兩種方式都可以對(duì)供配電系統(tǒng)中的電路以及變電器的補(bǔ)償進(jìn)行無(wú)功率補(bǔ)償，所使用的范圍要求較廣，并且在使用過(guò)程中達(dá)到了節(jié)能優(yōu)化要求。但是這兩種無(wú)功補(bǔ)償方式在具體的使用過(guò)程中達(dá)到的效果不會(huì)太明顯。不同類型的無(wú)功補(bǔ)償所達(dá)到的效果自然也各不相同。那么建材企業(yè)如果進(jìn)行供配電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，勢(shì)必要對(duì)其結(jié)合建材企業(yè)的自身情況進(jìn)行合理選擇，將所采用的無(wú)功補(bǔ)償方式進(jìn)行特點(diǎn)具體分析，選取最優(yōu)化的組合，從而實(shí)現(xiàn)建材企業(yè)所獲經(jīng)濟(jì)效益的提升。
3結(jié)語(yǔ)
企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中獲得相應(yīng)生產(chǎn)力的同時(shí)，所造成一定程度上的能源消耗問(wèn)題的不斷擴(kuò)大，環(huán)境的持續(xù)惡化，對(duì)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)行了阻礙。因此節(jié)能減排已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)在發(fā)展過(guò)程中，各行各業(yè)所必然考慮的重大課題。尤其是以建材企業(yè)為主的能源消耗型企業(yè)，在發(fā)展過(guò)程中勢(shì)必要消耗大量的電力，而供配電系統(tǒng)的電力消耗數(shù)量之大，就勢(shì)必對(duì)其進(jìn)行重視，對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)建材企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提升企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力，在保證能源消耗的同時(shí)，獲取最大化的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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摘要 ： 運(yùn)用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)分析軟件PBECA2012設(shè)計(jì)了上海地區(qū)某單體住宅樓建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方案，并計(jì)算模擬分析其規(guī)定性指標(biāo)和全面動(dòng)態(tài)建筑能耗，從中分析如何高效的設(shè)計(jì)最優(yōu)建筑節(jié)能方案。
關(guān)鍵詞 ： 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)軟件最優(yōu)節(jié)能方案
Case Study - Optimized energy-saving design of residential building
ZHANG Yongwei
（China Academy of Building Research Shanghai Branch，shanghai，200023）
Abstract: Designed a construction energy-saving plan for a single residential building in Shanghai by using the building energy calculation analysis software - PBECA2012, while calculating simulation analysis its compulsory Index and overall dynamic building energy consumption to reach the optimized building energy-saving plan.
Keywords:Building energy-saving design, Software, Optimized energy-saving plan
0 引言
建筑節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)廣大設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)已不陌生，但是仍然有許多問(wèn)題纏繞著設(shè)計(jì)師：建筑節(jié)能設(shè)計(jì)建模花費(fèi)時(shí)間消耗精力，節(jié)能方案確立不夠合理等。 如何簡(jiǎn)便設(shè)計(jì)既適合各地實(shí)際情況而又符合節(jié)能規(guī)范的節(jié)能方案進(jìn)行節(jié)能計(jì)算分析，PBECA2012這款高效智能的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)分析軟件來(lái)為我們提供了一條便捷的通道。
1 建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明資料
結(jié)合設(shè)計(jì)單位所提供的建筑設(shè)計(jì)施工說(shuō)明，可獲悉以下建筑節(jié)能計(jì)算所需資料：
該建筑單體坐北朝南，建筑層數(shù)為14層，建筑結(jié)構(gòu)類型為剪力墻結(jié)構(gòu)，墻體采用200mm厚的鋼筋混凝土，在單體的南向設(shè)計(jì)有凸窗。
以上資料也是在進(jìn)行建筑節(jié)能計(jì)算前必須要了解的信息，以此為下一步的設(shè)計(jì)提供參考。此項(xiàng)目的節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)為計(jì)算分析確定最適宜的節(jié)能設(shè)計(jì)方案，確保滿足現(xiàn)行的建筑節(jié)能相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
圖1建筑平面圖
2 計(jì)算模型和最優(yōu)節(jié)能方案
2.1計(jì)算模型智能化建立
初步分析了現(xiàn)有的節(jié)能資料后，筆者著手對(duì)建筑單體進(jìn)行生成模型、編輯和節(jié)能方案的選擇。
建筑節(jié)能計(jì)算模型的準(zhǔn)確性是非常重要的，計(jì)算模型涵蓋了建筑體形的細(xì)節(jié)、開(kāi)窗大小和位置、房間功能區(qū)的劃分等。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)分析軟件PBECA2012是基于AutoCAD平臺(tái)上開(kāi)發(fā)的，在模型轉(zhuǎn)換和編輯功能上有了很大提高，并能處理多種復(fù)雜建筑體形情況和多種構(gòu)件設(shè)計(jì)情況，更加貼近建筑設(shè)計(jì)師的使用習(xí)慣，也更能體現(xiàn)建筑物的原有形態(tài)。智能化設(shè)計(jì)是PBECA2012軟件應(yīng)用的顯著特點(diǎn)，軟件注重計(jì)算模型準(zhǔn)確性診斷功能，在建模過(guò)程中智能化交互提示使用者完成計(jì)算模型準(zhǔn)確地建立和編輯。即使剛接觸軟件的人員也能夠完成建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)。
圖2 智能觸發(fā)機(jī)制提示
圖3智能墻線修正
圖5 模型三維圖
計(jì)算模型建立之后，需要標(biāo)注房間功能類型和分戶墻，對(duì)于居住建筑來(lái)說(shuō)，在計(jì)算分析之前需標(biāo)注臥室和起居室以及每個(gè)戶型之間和戶型與公共部位之間的隔墻。
2.2最優(yōu)節(jié)能方案專家型選擇
該住宅單于上海，因此需滿足《上海市工程建設(shè)規(guī)范-居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DGJ08-205-2011）的要求。PBECA2012軟件具有節(jié)能方案的專家型選擇模式，可以幫助建筑師快速智能地確定最適宜的節(jié)能方案。其確定方法為由工程設(shè)計(jì)人員輸入一些附加條件，然后由軟件根據(jù)模型信息和附加條件的判斷，推選出圍護(hù)結(jié)構(gòu)推薦系統(tǒng)，再通過(guò)自動(dòng)選擇和手動(dòng)選擇的方式，確定最終的適宜性方案。
圖6 方案確定流程
筆者完成了計(jì)算模型之后，輸入了建筑設(shè)計(jì)計(jì)算資料中相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)類型、外墻飾面類型以及根據(jù)施工周期和預(yù)期的造價(jià)條件，軟件根據(jù)附加條件結(jié)合模型所具有的建筑層數(shù)、窗墻面積比、體形系數(shù)等信息，獲得推薦的圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系。
圖7 方案選擇
選擇方案或進(jìn)行必要的編輯后，可進(jìn)行方案分析計(jì)算，并直接查閱報(bào)告。軟件也提供與方案構(gòu)造相關(guān)的造價(jià)優(yōu)化，并對(duì)方案進(jìn)行缺陷分析，詳細(xì)顯示計(jì)算工程各功能房間的空調(diào)負(fù)荷、采暖負(fù)荷和總負(fù)荷，并顯示彩色分布圖。通過(guò)數(shù)值分析，平面分析及三維分析對(duì)設(shè)計(jì)建筑的總體能耗和各個(gè)普通層乃至任意一個(gè)房間進(jìn)行能耗分析，通過(guò)對(duì)不同朝向或不同房間的分析，得到各圍護(hù)構(gòu)件所占耗能比，從而可以讓用戶對(duì)設(shè)計(jì)建筑的能耗和某個(gè)構(gòu)件的能耗一目了然，方便找到保溫性能最差的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，有針對(duì)性地進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，更快捷的進(jìn)行調(diào)整節(jié)能設(shè)計(jì)方案。
圖8 方案分析
圖9 缺陷分析
軟件中收集了建筑節(jié)能節(jié)點(diǎn)圖集及《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施節(jié)能專篇》（2007年）中的全國(guó)建筑節(jié)能構(gòu)造和常用材料，并收錄了各種高中低檔體系價(jià)格，適用范圍和施工周期等關(guān)鍵參數(shù)構(gòu)成數(shù)據(jù)庫(kù)，以此結(jié)合計(jì)算模型所選城市相應(yīng)的節(jié)能規(guī)范條文和模型的數(shù)據(jù)信息，最終篩選出適宜的節(jié)能方案。
圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系可采用自動(dòng)選擇和手動(dòng)相結(jié)合的方式，自動(dòng)選擇一般是以造價(jià)作為唯一的判斷標(biāo)準(zhǔn)，手動(dòng)選擇可幫助實(shí)現(xiàn)特殊修改，有針對(duì)性地實(shí)施節(jié)能方案，筆者根據(jù)上海地區(qū)的實(shí)際情況，結(jié)合自動(dòng)選擇和手動(dòng)選擇最終確定了節(jié)能設(shè)計(jì)方案：
屋面類型1：細(xì)石混凝土(內(nèi)配筋)（40.0mm）+泡沫玻璃（100.0mm）+水泥砂漿（20.0mm）+1：8水泥加氣混凝土碎料實(shí)鋪(屋面找坡)（40.0mm）+鋼筋混凝土（120.0mm）+石灰石膏砂漿（20.0mm）
屋面類型2：細(xì)石混凝土(內(nèi)配筋)（40.0mm）+泡沫玻璃（100.0mm）+水泥砂漿（20.0mm）+鋼筋混凝土（120.0mm）+石灰石膏砂漿（20.0mm）
外墻類型：無(wú)機(jī)保溫砂漿（40.0mm）+鋼筋混凝土（200.0mm）+無(wú)機(jī)保溫砂漿（20.0mm）
底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板：石灰石膏砂漿（20.0mm）+鋼筋混凝土（110.0mm）+無(wú)機(jī)保溫砂漿（40.0mm）
分戶墻：石灰石膏砂漿（20.0mm）+鋼筋混凝土（200.0mm）+石灰石膏砂漿（20.0mm）
分戶樓板：水泥砂漿（20.0mm）+鋼筋混凝土（110.0mm）+水泥砂漿（20.0mm）
外窗(含陽(yáng)臺(tái)門透明部分)：隔熱金屬型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)]，框面積≤20%，(6mm透明+12空氣+6mm透明)，傳熱系數(shù)3.20W/m2.K，玻璃遮陽(yáng)系數(shù)0.86，氣密性為6級(jí)，可見(jiàn)光透射比0.71
凸窗：隔熱金屬型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)]，框面積≤20%，(6mm中透光Low-E+12空氣+6mm透明)，傳熱系數(shù)2.40W/m2.K，玻璃遮陽(yáng)系數(shù)0.50，氣密性為6級(jí)，可見(jiàn)光透射比0.62
天窗：隔熱金屬型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)]，框面積≤20%，(6mm中透光Low-E+12空氣+6mm透明)，傳熱系數(shù)2.40W/m2.K，玻璃遮陽(yáng)系數(shù)0.50，氣密性為6級(jí)，可見(jiàn)光透射比0.62
戶門：木或塑料夾層門(空氣間層厚度不小于40mm內(nèi)襯鋼板)，傳熱系數(shù)2.47W/m2.K
3 節(jié)能計(jì)算模擬分析
計(jì)算模型基礎(chǔ)計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)果
采用最終確定的節(jié)能設(shè)計(jì)方案進(jìn)行建筑節(jié)能計(jì)算分析，軟件以《上海市工程建設(shè)規(guī)范-居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DGJ08-205-2011）為判定依據(jù)。
對(duì)于該建筑單體，軟件確定的節(jié)能方案很好地滿足了規(guī)范要求，避免了在設(shè)計(jì)時(shí)反復(fù)設(shè)計(jì)復(fù)算、查閱規(guī)范圖集，同時(shí)也為更好地完成同類設(shè)計(jì)積累了經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)有未滿足節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的，可采用“對(duì)比評(píng)定法”進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)綜合評(píng)價(jià)。
根據(jù)《上海市工程建設(shè)規(guī)范-居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（DGJ08-205-2011）的規(guī)定，居住建筑動(dòng)態(tài)計(jì)算的判斷依據(jù)要根據(jù)不同的建筑類型采用不同的判斷方法。軟件可根據(jù)建筑層數(shù)自動(dòng)識(shí)別多層建筑、低層建筑、高層建筑；根據(jù)用戶選擇的建筑類型，自動(dòng)按照下列要求進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算和判斷：
進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能動(dòng)態(tài)計(jì)算時(shí)的假想建筑稱為參照建筑，建筑進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能動(dòng)態(tài)計(jì)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)與參照建筑的采暖和空調(diào)年耗電量之和進(jìn)行比較，其計(jì)算所得設(shè)計(jì)建筑的采暖和空調(diào)年耗電量之和應(yīng)當(dāng)小于參照建筑的采暖和空調(diào)年耗電量之和，即采用權(quán)衡計(jì)算對(duì)比法。
PBECA2012軟件延續(xù)了強(qiáng)大的DOE-2計(jì)算內(nèi)核的計(jì)算分析功能，最終能耗模擬分析結(jié)果顯示，該居住建筑達(dá)到了節(jié)能設(shè)計(jì)要求。
冬季結(jié)果
設(shè)計(jì)建筑全年耗電量=28.69 (kWh/m2)
參照建筑全年耗電量=29.35 (kWh/m2)
4 結(jié)論
