機電設計論文：機電減能工程策劃透析范文
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作者：薛大勇單位：山陽機電技術（上海）有限公司
1為建筑機電設備提供基本的運行條件
為機電設備的運行提供足夠的動力，是對建筑機電節能工程設計最基本的要求。保證機電設備的正常穩定運行，需要做好以下幾個方面的工作：（1）保證機電線路的安全性；（2）控制方式科學合理；（3）防雷技術措施，如安裝防雷裝置；（4）特殊場所中，需要應用防靜電技術、防浪涌技術、防火技術等。
2減少損耗
建筑物首先要滿足使用功能與安全上的要求，在這個前提下，將建設投資降到最低，比如選用先進節能設備、優化線路設計、降低運行費用和維護成本等，從而節約電能以及其他能源的耗用。
3負荷科學化
在設計的時候，選用科學的設計系數，合理地調整負荷。在某些較為特殊的情況下，采用合理的用電節能措施，以達到負荷率、設備利用率最優化的效果，最終實現節約電能的效果。簡而言之，在做建筑機電節能工程設計時，應該遵循以下原則：適用、安全可靠、經濟實惠、技術先進等。
建筑機電節能工程設計實踐操作
1機電設備的節能
1.1空調系統的節能
空調系統的能量消耗主要體現在2個方面：（1）為建筑制冷或制熱所消耗的能量，如電、煤、油、汽等；（2）為房間提供空調循環水和暖熱風時，水泵、風機所消耗的電能。針對空調這2個方面的能量消耗問題，可以采用如下方法進行控制：（1）合理控制室內溫度參數；（2）合理利用和控制室外新風量；（3）利用自然資源（如地下水、室外空氣）；（4）減少輸送系統的動力消耗（如水泵耗電、風機耗電等）；（5）動態調整空調控制參數防止過冷或過熱；（6）從排風中回收熱量。空調能耗是建筑能耗的重要組成部分。據某城市的統計數據可以看出，空調的用電量在全市用電總量中的比例竟然高達30%，城市的供配電系統因而承受著空調系統帶來的極大壓力。所以，對空調系統進行優化節能，已經刻不容緩。
1.2照明系統的節能
建筑的照明主要包括3大方面：室內照明、公共區域照明、泛光照明。根據建筑照明區域和作用的不同，可以從以下幾個方面進行照明系統的節能控制：（1）充分利用自然光；（2）劃分區域確定照度標準；（3）采用高效光源；（4）選用合適燈具；（5）合理設置光源的控制方式。建筑照明和人們的生活、工作、學習密切相關，既要滿足人們基本的照明需求，又要實現節能控制并不是一件容易的事情，還需要不斷的探索與實踐。
1.3給排水系統的節能控制
直接給水、恒壓給水、高位水箱給水是3種常見的給水方式，高層建筑通常采用高位水箱、生活給水泵、低位蓄水池構成的給水系統。給排水系統的能耗集中體現在2個方面：（1）為水循環提供動力所消耗的電能；（2）水資源的消耗。
給排水系統的節能可以采取的措施有：（1）推廣應用新型節水設備；（2）變頻水泵的使用；（3）開發第二水資源，如中水；（4）給水管網爆管預防；（5）完善熱水供應循環系統；（6）消防貯水池的設置及加壓。水是萬物之源，是人們賴以生存的基礎，而我國的人均水資源占有量并不高，控制水資源的消耗意義重大且任重道遠。
1.4電梯系統的節能控制
隨著高層建筑日益增多，電梯愈發顯得重要，其能耗也在逐年增加，在建筑能耗中的比例也在逐年提升。因而，很有必要對電梯系統進行節能控制。電梯系統的節能控制可以從以下幾個方面著手：（1）電機拖動系統的節能控制，分為2種情況：1）提高電機拖動系統的運行效率；2）將運動中負載上的動能、機械能、位能轉換成電能，即電能再生。（2）其他節能途徑，如科學地并聯建筑內所有電梯，并用智能系統進行控制。
2電壓等級選擇
選擇電壓等級時，可以參照以下情況：（1）城鎮的低壓配電電壓適合選用220/380V，高壓配電電壓適合選用10kV。（2）向企業供電時，應該考慮用電設備特性、供電回路數量、供電距離等因素，還要結合該地區公共電網的現狀以及規劃，進而綜合確定。（3）小負荷用電用戶接當地的低壓電網是較為適宜的。用戶的負荷超過200kVA、單臺設備功率超過250kW、供電距離超過250m且負荷超過100kVA，這3種情況采用高壓供電是較為合適的。
3供配電系統設計
在進行供配電系統設計時，應做到以下幾點：（1）系統應該簡單、實用，配電級數適宜，不可太多。（2）考慮電負荷的分布以及容量情況，將變壓器置于負荷深處，盡可能地縮短低壓供電半徑，從而節約電能以及金屬的用量。（3）10kV配電系統應該靈活方便，具備很強的適用性。可以采用的形式有環式、放射式、樹干式等。（4）供電范圍要明確，線路、變配電所交錯重疊供電是不適宜的。
4變壓器的選擇
選擇變壓器時，應該考慮變壓器的有功功率損耗，變壓器的負載率以及負荷不平衡的狀況。以三相電源供電為例，可采用如下方法平衡負荷：（1）把單相機電均勻地分別接在三相電源上，盡量保證以下關系：最大相負荷≤三相負荷平均值的115%，最小相負荷≥三相負荷平均值的85%。（2）220V照明負荷的線路電流不超過30A時，適合單相供電；超過30A時，適合三相四線制供電。（3）正確運用單相自動補償設備。
5減少傳輸損耗
電路功率損耗一大主要原因就是電阻的存在。該損耗同電流大小、電阻大小成正比例關系。改變電流是不合適的，想要降低線路上的損耗，只能通過減小線路電阻的方法。以下3種方法可以有效地降低線路電阻：（1）導線材質的電導率要小。（2）布置導線時，盡量節省距離，縮短導線長度。（3）增大導線截面。線路比較長的情況下，根據載流量、熱穩定、保護的配合及電壓損失等條件確定理論截面后，再加大一級導線截面。
結語
建筑節能涉及的因素較多，是一個復雜的系統工程。為了實現電能的節約，建筑工程機電設計時應該在每一個環節都制訂對應的技術措施對其進行規范。建筑機電節能的實現，離不開設計人員的努力。設計人員應該在結合新型節能產品的基礎上，再配合先進節能設計方法的運用，并將節能措施積極地推廣到每一項工程設計中去，這樣做才能實現真正意義上的節能。
隨著科技的不斷進步，建筑機電節能工程設計方法得到了不斷的改善，建筑的功能性、藝術性以及技術性得以更好的結合與體現，更加凸顯高效率、低成本等節能設計理念，這些對于我國經濟、社會的可持續發展意義重大。
