代京京

中建八局，上海 200120

现代建筑尤其是智能建筑中使用了各种各样的机电设备，其不仅数量众多，还涉及通风、照明、给排水、供配电等多个领域，需要设计人员从全局角度进行统筹，做好机电设备节能设计工作，在保证机电设备性能的同时，降低其运行能耗，节约资源，对建筑成本进行控制，促进企业经济效益的提高，推动建筑行业的可持续发展。

1 节能优化措施在建筑机电设备设计中的重要性

当前，我国能源供给呈现出相对短缺的情况，作为能源消耗大户的建筑行业在不断扩大自身规模的同时，也带来了更加严重的能源消耗，其需要切实做好节能降耗工作。将节能优化措施应用到建筑机电设备设计中能够促进建筑整体性能和附加值的提高。现代建筑中，机电设备的覆盖面极广，优化过程也相对复杂，设备常处于高负荷运行的状态，因此相关工作人员必须对空调设备、照明系统、给排水系统等进行全面的节能优化，切实保障机电设备功能的充分发挥，实现经济适用和安全可靠兼顾。

2 建筑机电设备设计节能优化原则

2.1 提高能源利用效率

目前，开展以可持续发展理念和绿色发展理念为支撑的节能减排措施受到了社会各界的广泛关注，也取得了显著的成果，但在很多细节方面依然有待增强。建筑机电设备设计人员应该充分考虑建筑特性，在满足功能指标的同时，进行节能优化设计，以尽可能降低能耗，提高效率。在现代建筑工程施工建设中，节能减排的核心是降低“无谓消耗”，而不是在浪费资源的同时强调节能优化，这样不仅会导致资源的大量损耗，加剧资源供需矛盾，还会导致人力资源和时间成本的浪费，影响节能减排的效果。对此，在建筑机电设备设计中，应该将建筑整体的功能性、安全性等考虑在内，做好机电设备、材料等的优化选择工作，以尽可能提高能源利用效率，降低能源损耗。

2.2 合理选择机电设备类型

机电设备设计中，合理选型是非常关键的内容，选择合理的机电设备型号、功率等能够在保障机电设备安全可靠运行的同时，降低成本消耗。在现代建筑规划设计环节，需要充分考虑地域环境因素的影响，不同的环境条件会带来不同的建筑标准，而建筑环境的选择会在很大程度上影响机电设备的设计优化，例如在北方地区，冬季寒冷，对于采暖设备的性能有着非常严格的要求；在南方地区，夏季炎热，对于空调设备的性能要求较高，因此在建筑机电设备设计中，必须结合实际情况进行设备选型，促进设备运行效率的提高。

2.3 注重供配电设计

建筑机电设备设计中，要想将节能优化措施的作用充分发挥出来，必须切实做好相应的供配电设计工作，将保障机电设备基本功能的安全性作为基础和前提，开展节能优化工作。具体而言，在建筑机电设备供配电设计中，需要重点关注以下两个方面的内容。一是防雷设计，现代建筑以高层建筑为主，更容易受到雷击的影响，而建筑内部设置的各种机电设备精密度较高，一旦遭受雷击破坏，轻则影响建筑各种功能的正常使用，严重时则可能威胁建筑用户的生命财产安全。因此，在供配电设计中需要高度重视防雷设计工作，通过设置避雷针、接地系统等方式规避雷击破坏。二是防火设计，需要对机电设备外壳和线路进行必要的防火处理，做好绝缘隔热防护，在保证设备安全稳定运行的同时，提高节能减排的效果。

3 建筑机电设备设计中的节能优化措施

3.1 空调设备节能优化措施

空调设备是建筑机电系统的一个重要组成部分，能够对建筑内部的温度、湿度和空气质量进行调节，为人们提供舒适的室内环境。空调设备是现代建筑中能耗最大的机电设备之一，对其进行节能优化非常关键。空调系统的能耗主要体现在热源系统和冷源系统，产生的热量或者冷量可以经过水系统传输到风系统，再由风系统传递到室内空间，实现对室内温度的调节。一般情况下，建筑空调的制冷温度都会设定在24～28℃，而在部分公共建筑中，存在随意设置空调系统温度的情况，将温度设置在22℃甚至更低，在影响传输性能的同时，也带来了巨大的能源浪费问题。

在对建筑空调设备进行节能优化的过程中，可以采取如下节能优化措施：一是应该依托建筑所处环境和建筑自身布局选择设备，例如在南方地区，暖通设备要尽量考虑自然通风；在北方地区，可以考虑空气源热泵设备；二是应该合理设定室内温度，同时采取有效措施降低室内外温差，减轻空调系统在建筑围护结构传热控制方面产生的负载与损耗，适当降低新风要求，例如当室外温度相对较低时，可以采取适当通风的方式来降低室内温度，减少空调设备运行的时间，增大送风温差，降低能源损耗。基于此，在对建筑空调设备进行节能优化设计的过程中，应该从满足人体需求的角度出发，对空调运行参数进行优化调节，在夏季尽量提高温度，冬季尽量降低温度，这样可以取得显著的节能效果。

3.2 照明系统节能优化措施

建筑中的照明系统可以分为两部分，一是公共区域照明，包括走廊、楼梯间以及其他公共场所的照明；二是室内照明，相比而言，室内照明需求较大，能源消耗也更多。在照明系统节能优化过程中，应该加强利用自然光，尤其是在靠近门窗的位置，更应该多利用自然光提供照明，减少照明设备的使用时间，可以适当增大门窗面积，选择高透光率玻璃。当自然光无法很好地满足照明需求后，可以增加人工照明，通过自然光与人工照明的相互配合，减少电能的损耗，还可以在建筑照明系统中引入更加高效的光源，替换常用的白炽灯，相关计算结果表明，白炽灯的能源转化率仅为6%，如果能够利用节能灯具替换白炽灯，则可以起到良好的节能效果。例如，在照明系统中可以使用LED灯具，其本身使用的直流低压更加安全，而且LED本身不导电，即便是破损后也不会引发触电风险。LED灯具的光通量较大，光衰率低，而且1W的LED灯在照度上就相当于普通灯具15W的效果，节能率可以达到80%以上。

3.3 给排水系统节能优化措施

在建筑给排水系统节能优化过程中，需要首先明确系统能耗，其主要体现在以下两个方面：一是确保水循环系统正常运行的动力设备，二是水资源自身的消耗。建筑给水方式大致包括三种，分别是直接给水、高位水箱给水和恒压给水。在给排水系统中，可以采用新型节能节水设备和材料，例如PLC水泵、PP-R管材、PE管等，解决水泵运行能耗偏大、镀锌钢管易锈蚀的问题；可以合理应用节水型卫生器具，对比而言，常规的淋浴喷头每分钟的喷水量在20L左右，而节能型淋浴喷头在保证淋浴效果的同时，可以将每分钟的喷水量控制在9L左右，节水效果超过50%。另外，借助闭环控制的水泵PLC调速系统能够结合建筑给排水管道内部的压力参数，实现对水泵的调节和控制，根据实际需求进行变流量供水，这样能够减轻水泵运行的负荷，降低能源消耗。在条件允许的情况下，也可以对二次水源进行开发，对生活废水及污水进行循环利用，同时对水循环系统进行必要的优化和加固，避免用水量过大或者压力过高引发水管爆裂的问题。

3.4 供配电系统节能优化措施

供配电系统是现代建筑中非常重要的组成部分，在针对供配电系统进行节能设计时，相关工作人员应该对各方面的影响因素进行全面考量，从建筑的使用功能出发，关注用电设备的使用情况，评估关键设备的用电负荷，在保证配电设备正常运行的同时，满足节能降耗的现实需求。在实际设计中，应该关注电压的管控，结合电气设备的用电情况确定最佳电压，尽可能降低损耗。建筑电气系统的设计应该简单可靠，做好零散部件的集成工作，确保其能具备良好的整体性，在同一电压等级下，要求配电级数与变电可以处于同一状态。此外，相关工作人员还应做好供配电布线工作，尽量减少线路的弯曲，缩短供电距离，以减少电能在传输过程中的损失。变电位置应该尽量靠近负荷中心，可以在低压配电房附近建设电气竖井，在保证供电稳定性的同时，促进供电系统工作效率的提高。

3.5 智能化系统节能优化措施

建筑中的智能化系统包括楼宇自控系统、综合布线系统、计算机网络系统等，通过智能化系统综合控制给排水系统、暖通系统、供配电系统等的高效运行。应用自动化控制系统，既可以提高机电设备的运行效率和建筑舒适度，又可以降低运行成本，是建筑机电节能优化措施中不可或缺的重要组成部分。

4 结束语

总而言之，现代建筑节能降耗是一个复杂的系统性工程，涉及内容众多，相关工作人员必须对其引起重视。新的发展环境下，越来越多的机电设备开始被应用到建筑工程中，要想满足节能降耗的现实需求，就必须在建筑机电设备设计环节引入相应的节能优化措施，持续改进设计方案，提升机电设备的节能效果，推动社会经济的可持续发展。