時(shí)間：2023-06-01 09:09:35
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】節(jié)能車(chē)；車(chē)身；優(yōu)化
【Abstract】This text is on the background of China`ECO-CAR Racing， On the premise of the racing`rule， to analysis and optimize the body from the material， frontal area drag coefficient. By simulation the wind tunnel experiment to ensure the shape and size of the model and improve the vehicle performance by cooperate other parts.
【Key words】Fuel-efficient cars； Bodywork； Optimization
1 項(xiàng)目背景
節(jié)能競(jìng)技大賽，是使用Honda低油耗摩托車(chē)的4沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，選手們根據(jù)自己的想法動(dòng)手設(shè)計(jì)、制作賽車(chē)，創(chuàng)造出表達(dá)環(huán)保主題的車(chē)身，限用1升汽油行駛更遠(yuǎn)的距離，并最大限度地降低廢氣排放，是挑戰(zhàn)節(jié)能極限的一項(xiàng)競(jìng)技賽事。人們不僅可以感受到“創(chuàng)造”與“交流”的樂(lè)趣，同時(shí)還可以體會(huì)到“低油耗，少減排就是環(huán)保”。
我校于2010年開(kāi)始參加節(jié)能車(chē)大賽以來(lái)，成績(jī)保持良好，特別是2012年第六屆大賽上以635.226km/L的成績(jī)力壓眾多高校獲得全國(guó)第三。車(chē)身的方式也由半包式逐漸發(fā)展到全包式，各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)穩(wěn)步提升。
2 提升車(chē)身性能的思路
顧名思義節(jié)能車(chē)大賽無(wú)非是節(jié)能環(huán)保，要做到節(jié)能就必須降低油耗，所以車(chē)身的質(zhì)量和風(fēng)阻系數(shù)就尤為重要。既要質(zhì)量輕又要滿(mǎn)足剛度和強(qiáng)度的需求又要有可塑性，這樣的車(chē)身材料就是我們節(jié)能車(chē)車(chē)身的首選。在材料滿(mǎn)足的條件下要做的就是設(shè)計(jì)出擁有完美曲線的車(chē)身形狀。
3 優(yōu)化車(chē)身要進(jìn)行的工作
3.1 確定制作基本流程
1：打印1：1圖紙
2：切割相應(yīng)的木板
3：按序號(hào)連接木板構(gòu)建空間框架
4：通過(guò)AB膠及石膏將與木板相互位置固定
5：用部分泡沫填充空間框架
6：在泡沫的表面添加石膏，用石膏來(lái)塑性
7：制作并打磨石膏車(chē)身曲面
8：在打磨好的車(chē)身曲面上涂膩?zhàn)臃郏踊液兔撃Ｏ?/p>
9：在石膏模型表面鋪玻璃鋼
10：將制作處理好的玻璃鋼內(nèi)表面整理清潔
11：在玻璃鋼車(chē)身的內(nèi)表面涂抹原子灰，脫模蠟
12：用真空灌注的方法在玻璃鋼的內(nèi)表面鋪碳纖維
13：對(duì)碳纖維表面進(jìn)行打磨，開(kāi)窗戶(hù)
14：對(duì)有機(jī)玻璃進(jìn)行軟化處理，制作滿(mǎn)足形狀要求的窗戶(hù)
15：碳纖維車(chē)身表面噴漆
16：制作車(chē)身內(nèi)部相關(guān)內(nèi)飾
3.2 確定車(chē)身形態(tài)
車(chē)身形態(tài)分為半包式和全包式，其中全包式制作較為復(fù)雜，但整體效果突出車(chē)身形式選用方面主要由風(fēng)阻系數(shù)Cd和迎風(fēng)面積A決定。資料顯示，Cd*A每減小1%，油耗降低0.7%；車(chē)重每減小1%，油耗可降0.7%。
3.3 確定車(chē)身外形
研究表明，當(dāng)一輛轎車(chē)以80km/h的時(shí)速前進(jìn)時(shí)，有60%的耗油是用來(lái)克服風(fēng)阻的。在時(shí)速200km/h以上時(shí)，空氣阻力幾乎占所有行車(chē)阻力的85%。即使風(fēng)阻系數(shù)只相差0.01，也會(huì)給油耗帶來(lái)明顯的變化。而一旦風(fēng)阻系數(shù)降低10%，那么燃油的消耗量至少可以節(jié)省7%。
3.4 確定車(chē)身材料
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)積累和參數(shù)對(duì)比，我們選出最適合制作節(jié)能車(chē)車(chē)身的材料――碳纖維。碳纖維作為21世紀(jì)最高端的新型可塑性材料官費(fèi)的應(yīng)用在航空航天以及新能源領(lǐng)域，下面就對(duì)碳纖維材料進(jìn)行全方面分析。
碳纖維的特性
碳纖維是高級(jí)復(fù)合材料的增強(qiáng)材料，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、高模、耐化學(xué)腐蝕、熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)點(diǎn)，歸納如下：
（1）輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高模量
碳纖維的密度是1.6-2.5g/cm3，碳纖維拉伸強(qiáng)度在2.2GPa以上。因此，具有高的比強(qiáng)度和比模量，它比絕大多數(shù)金屬的比強(qiáng)度高7倍以上，比模量為金屬的5倍以上。由于這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，其復(fù)合材料可廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)工業(yè)、運(yùn)動(dòng)器材等。
（2）熱膨脹系數(shù)小
絕大多數(shù)碳纖維本身的熱膨脹系數(shù)，室內(nèi)為負(fù)數(shù)（-0.5～-1.6）×10 -6/K，在200～400℃時(shí)為零，在小于1000℃時(shí)為1.5×10-6/K。由它制成的復(fù)合材料膨脹系數(shù)自然比較穩(wěn)定，可作為標(biāo)準(zhǔn)衡器具。
（3）導(dǎo)熱性好
通常無(wú)機(jī)和有機(jī)材料的導(dǎo)熱性均較差，但碳纖維的導(dǎo)熱性接近于鋼鐵。利用這一優(yōu)點(diǎn)可作為太陽(yáng)能集熱器材料、傳熱均勻的導(dǎo)熱殼體材料。
（4）耐化學(xué)腐蝕性好
從碳纖維的成分可以看出，它幾乎是純碳，而碳又是最穩(wěn)定的元素之一。它除對(duì)強(qiáng)氧化酸以外，對(duì)酸、堿和有機(jī)化學(xué)藥品都很穩(wěn)定，可以制成各種各樣的化學(xué)防腐制品。我國(guó)已從事這方面的應(yīng)用研究，隨著今后碳纖維的價(jià)格不斷降低，其應(yīng)用范圍會(huì)越來(lái)越廣。
（5）耐磨性好
碳纖維與金屬對(duì)磨時(shí)，很少磨損，用碳纖維來(lái)取代石棉制成高級(jí)的摩檫材料，已作為飛機(jī)和汽車(chē)的剎車(chē)片材料。
（6）耐高溫性能好
碳纖維在400℃以下性能非常穩(wěn)定，甚至在1000℃時(shí)仍無(wú)太大變化。復(fù)合材料耐高溫性能主要取決于基體的耐熱性，樹(shù)脂基復(fù)合材料其長(zhǎng)期耐熱性只達(dá)300℃左右，陶瓷基、碳基和金屬基的復(fù)合材料耐高溫性能可與碳纖維本身匹配。因此碳纖維復(fù)合材料作為耐高溫材料廣泛用于航空航天工業(yè)。
（7）突出的阻尼與優(yōu)良的透聲納
利用這二種特點(diǎn)可作為潛艇的結(jié)構(gòu)材料，如潛艇的聲納導(dǎo)流罩等。
（8）高X射線透射率
發(fā)揮此特點(diǎn)已經(jīng)在醫(yī)療器材中得到應(yīng)用。
（9）疲勞強(qiáng)度高
碳纖維的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，制成的復(fù)合材料，經(jīng)應(yīng)力疲勞數(shù)百萬(wàn)次的循環(huán)試驗(yàn)后，其強(qiáng)度保留率仍有60%，而鋼材為40%，鋁材為30%，而玻璃鋼則只有20%-25%.因此設(shè)計(jì)制品所取的安全系數(shù)，碳纖維復(fù)合材料為最低。
3.5 制作模型
我們的車(chē)身要保證外形尺寸的一致性，因此對(duì)模型的要求非常苛刻，在做模型之前一定要確定拔模角度。首先要用石膏制作出和所建模型一直的石膏凸模，再在凸模的基礎(chǔ)上用玻璃纖維做出凹模。
模型的好壞直接影響到車(chē)身的成敗，如果模型制作不仔細(xì)，那么整個(gè)車(chē)身的制作都會(huì)前功盡棄。
3.6 車(chē)身制作
當(dāng)凹模做完之后，模型制作就基本完成了，接下來(lái)就是制作碳纖維車(chē)身了。
首先要在模型上均勻的涂抹一層脫模劑，然后把碳纖維布撲在模型上，接著涂刷或澆注調(diào)好比例的環(huán)氧樹(shù)脂（樹(shù)脂與固化劑的質(zhì)量比例為100：30），然后將制作好的真空袋密封在凹模上，注意一定要密封，排好真空管連接真空泵，最后打開(kāi)真空泵電源進(jìn)行“抽脂”行動(dòng)，待樹(shù)脂半固化狀態(tài)就可以關(guān)掉電源靜等20小時(shí)后就可以脫模了，脫模后再進(jìn)行修整，車(chē)身雛形就完成了。
3.7 開(kāi)窗
節(jié)能車(chē)內(nèi)部空間較小，視野對(duì)于車(chē)手非常重要，可以說(shuō)車(chē)窗是為車(chē)手量身定制的，確定其大小的時(shí)候要車(chē)身坐在車(chē)?yán)铮瑵M(mǎn)足車(chē)手的最大視野畫(huà)出邊界，然后進(jìn)行優(yōu)化。
3.8 噴漆
噴漆是畫(huà)龍點(diǎn)睛的一步，吸不吸引眼球就看噴漆了，車(chē)身的臉面全由這一步體現(xiàn)。
4 展望
我希望在技術(shù)條件允許的情況下將車(chē)身做成單體殼式，車(chē)身和車(chē)架一體，這樣就避免了配合誤差的問(wèn)題，還可以將上車(chē)身做成“剪刀門(mén)”的形式，讓車(chē)手能自己輕松進(jìn)出。
【參考文獻(xiàn)】
[1]李增剛.ADAMS入門(mén)詳解與實(shí)例[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2007.
[2]余志生.汽車(chē)?yán)碚揫M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.
[3]何耀華，楊燦，王桂姣.基于ADAMS 的節(jié)能車(chē)模態(tài)分析[J].天津汽車(chē)，2008（12）.
[4]王羽，李陸山，顧方.挑戰(zhàn)一升 環(huán)保一生：記2009 年第3 屆Honda中國(guó)節(jié)能競(jìng)技大賽[Z].
關(guān)鍵詞：夏熱冬冷；住宅；能優(yōu)化設(shè)計(jì)
中圖分類(lèi)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(chēng)“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(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)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(mǎn)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(lèi)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。
參考文獻(xiàn):
常婧瑩. 建筑節(jié)能的重要性及建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)[J]. 河南建材, 2010(3):41-42．
【關(guān)鍵詞】玻璃幕墻；建筑節(jié)能；優(yōu)化設(shè)計(jì)
隨著現(xiàn)代建筑飛越發(fā)展，玻璃幕墻作為現(xiàn)代化建筑的主要護(hù)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)形式之一，在各個(gè)地區(qū)均被廣為利用，因此其設(shè)計(jì)不僅要滿(mǎn)足建筑美學(xué)和建筑功能的要求，而且要更多地考慮熱工設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn)當(dāng)前國(guó)際上流行的建筑設(shè)計(jì)三大原則：“開(kāi)放與交流、舒適與自然、環(huán)保與節(jié)能。”如何定量地分析和改善玻璃幕墻的節(jié)能和提高效益就顯得非常重要。
1 規(guī)劃設(shè)計(jì)優(yōu)化
幕墻的設(shè)計(jì)應(yīng)科學(xué)合理，避免玻璃幕墻帶來(lái)的光反射污染，不要將幕墻建筑安排的過(guò)于集中，不面向居民樓設(shè)置玻璃幕墻，限制在并列的或相對(duì)的建筑物上采用全部玻璃幕墻。在丁字路和居民區(qū)20m以下高度不采用大面積，高反射率的鍍膜玻璃。玻璃的陽(yáng)光控制膜有低輻射、吸熱等不同數(shù)值可供選擇，如反射率在8%～70%之間變化，可根據(jù)使用要求來(lái)調(diào)整。落地幕墻可采用在墻角布置綠化遮擋熱量，也可改用反射率低的鋁板、石板材等。
2玻璃幕墻的面積和朝向
一般情況下，玻璃的邊長(zhǎng)比宜為（1.2～1.5）∶1，不宜大量劃分正方形和1∶2以上的狹長(zhǎng)矩形，通常玻璃原板的尺寸為212～214m寬，313～316m長(zhǎng)，劃分玻璃時(shí)要盡量利用玻璃原板，減少邊角余料，一般要求材料的利用率在80%以上為好。
在滿(mǎn)足要求的前提下，應(yīng)盡量減小幕墻的面積。朝向不同，會(huì)引起太陽(yáng)輻射得熱量的不同。一般，幕墻朝南較其它方向?yàn)閮?yōu)，建議盡量避免幕墻朝西，幕墻朝東的情形與幕墻朝西的相同。幕墻朝北則因采光欠佳，而且冬季太陽(yáng)輻射得熱量較小，所以應(yīng)該慎用。
3 玻璃選擇
玻璃是幕墻和門(mén)窗中難以替代的最重要材料，雖然玻璃技術(shù)的進(jìn)步提供了許多選擇，但是將采光為主的玻璃放到有多種功能要求的幕墻中，問(wèn)題并不簡(jiǎn)單。玻璃對(duì)節(jié)能的貢獻(xiàn)不容忽視，玻璃的節(jié)能歸根到底離不開(kāi)玻璃本身所具有的反射、透射、散射以及聚光特性。對(duì)光線反射、折射、散射和聚光的應(yīng)用將對(duì)室內(nèi)光線的均勻分布及避免陽(yáng)光眩光、防止熱輻射起重大作用。
目前采用較多的是單層反射玻璃和雙層玻璃。單層反射玻璃反射30%的太陽(yáng)輻射熱。IN TERPANE提供的鍍膜熱反射玻璃IA108可達(dá)到37%。雙層玻璃則更勝一籌。兩者的優(yōu)劣比較見(jiàn)表1。目前幕墻設(shè)計(jì)中，對(duì)玻璃幕墻的初投資較為重視，而對(duì)其它項(xiàng)考慮不足，如果能綜合考慮上述各項(xiàng)，權(quán)衡利弊，就可以做出明智的選擇。
在雙層玻璃窗中充空氣和氬氣，節(jié)能效果也可得到大大提高。可采用潔凈空氣雙層玻璃窗、潔凈氬氣雙層玻璃窗、潔凈高得熱系數(shù)的空氣雙層Low-E（e2=0.1）玻璃窗、潔凈高得熱系數(shù)的氬氣雙層Low-E（e2=0.1）、潔凈低得熱系數(shù)的空氣雙層Low-E（e2=0.04）、潔凈低得熱系數(shù)的氬氣雙層Low-E（e2=0.04）等技術(shù)。
4 玻璃幕墻保溫材料選擇
為節(jié)省造價(jià)，達(dá)到節(jié)能目的，選擇良好隔熱保溫材料是非常重要的。材料的保溫隔熱性能好壞是由材料導(dǎo)熱系數(shù)的大小決定的，導(dǎo)熱系數(shù)愈小。保溫、隔熱性能愈好，玻璃幕墻保溫材料主要有4種。
（1）巖棉及其制品：以精選的玄武巖或綠巖為主要原料，經(jīng)高溫熔融制成的人造無(wú)機(jī)纖維。防火效果好，可耐8000℃高溫。
（2）礦棉及其制品：是利用工業(yè)廢料礦渣為主要原料，經(jīng)熔化采用高速離心法或噴吹法工藝制成的棉絲狀無(wú)機(jī)纖維。
（3）玻璃棉及其制品（玻璃棉毯或玻璃棉板）：是以硅砂、石灰石等礦物為主要原料，經(jīng)熔化將熔融玻璃液制成的無(wú)機(jī)纖維，可將氈或板表面涂上黑膠或粘附一層黑色的玻璃纖維氈加固，適用于商業(yè)、工業(yè)和公用建筑玻璃幕墻，其保溫隔熱效果比巖棉更好，這種材料可以防止結(jié)露、減輕墻體重、增加使用面積、節(jié)約能源、增強(qiáng)舒適度、美觀實(shí)用、保護(hù)主體結(jié)構(gòu)、隔音、防火等，但不耐高溫。
（4）聚苯乙烯泡沫塑料板（聚苯板）：是以聚苯乙烯樹(shù)脂為基料，加入發(fā)泡劑等輔助材料，經(jīng)加熱發(fā)泡而成的輕質(zhì)材料。以上材料具有容重小、隔熱、吸聲、導(dǎo)熱系數(shù)低、不燃、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，均適用于圍護(hù)墻的保溫。
5 幕墻框架材料選擇
幕墻框架的材料主要是鋁合金擠壓型材。對(duì)隱框幕墻而言，重點(diǎn)考慮玻璃及其密封膠縫材料的節(jié)能性。而對(duì)于明框玻璃幕墻和半隱框玻璃幕墻，由于其金屬框架的構(gòu)件完全或部分顯露于面板的外表面，這勢(shì)必引起熱傳導(dǎo)。為了減少鋁型材的熱傳導(dǎo)，達(dá)到隔熱保溫效果，宜采用“隔熱斷橋鋁型材”，即兩個(gè)鋁型材中間加入低導(dǎo)熱的非金屬隔離物，可得到優(yōu)良的隔熱、隔冷性能的鋁型材。斷橋鋁材的內(nèi)外兩面，可以是不同斷面型材，也可以是內(nèi)外不同色澤的型材，兩個(gè)型材中間是隔熱材料。斷橋鋁材分2種類(lèi)型：①穿熱條式斷橋鋁材，是在不同兩條鋁材中間插入隔熱條再滾壓成斷橋鋁材。②灌注式斷橋鋁材，在鋁型材的腔本部分滋注隔熱材料，然后再切掉原型材灌的兩個(gè)邊，而形成斷橋。
總之，玻璃幕墻的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：（一）科學(xué)性：需綜合、全面權(quán)衡各因素，充分考慮其功能、性能等諸多方面，合理選型（幕墻的形式和窗墻面積比）、選材和構(gòu)造。幕墻的傳熱系數(shù)由建筑物的外形和所處地區(qū)的氣候條件、型材的傳熱系數(shù)和玻璃的傳熱系數(shù)等綜合確定。（二）適用性：結(jié)合環(huán)境因素與項(xiàng)目的具體情況，參照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定與地方要求，認(rèn)真落實(shí)國(guó)家、省有關(guān)節(jié)能政策，同時(shí)要處理好建筑低能耗與高舒適度的關(guān)系。（三）經(jīng)濟(jì)性：建筑玻璃幕墻只是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分，只是建筑節(jié)能的一個(gè)方面，節(jié)能的考慮需全盤(pán)考慮，只有達(dá)到節(jié)能與經(jīng)濟(jì)的統(tǒng)一才能體現(xiàn)節(jié)能的作用與價(jià)值。原則上講，建筑幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)需要建筑師與幕墻設(shè)計(jì)師（護(hù)）、暖通工程師（空調(diào)采暖）、室內(nèi)設(shè)計(jì)師（采光）等充分協(xié)商，盡量達(dá)到各方面的統(tǒng)一。
參考文獻(xiàn)
[1] 奎明祥.門(mén)窗節(jié)能淺談[J].門(mén)窗，2007
【關(guān)鍵詞】智能化建筑；優(yōu)化設(shè)計(jì)；電氣節(jié)能
由于我國(guó)不斷推進(jìn)城市化進(jìn)程，并大力倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保理念，使得智能化建筑得以推廣，且對(duì)智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。本文旨在論述智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)策略，以推動(dòng)智能化建筑的快速發(fā)展。
一、智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的必要性
目前，雖然風(fēng)能、太陽(yáng)能等新型能源已逐漸運(yùn)用到建筑電氣工程中，但新型能源仍處于投入使用的摸索階段，以致新型能源在其使用性能等方面依然存在很多缺陷，而智能化建筑的主要能耗就是電氣能耗。相關(guān)統(tǒng)計(jì)證明，建筑耗能在我國(guó)的整體能耗中，占據(jù)相對(duì)較大的比重，而電氣能耗位居首位。因?yàn)槲覈?guó)近幾年才時(shí)興智能化建筑的相關(guān)節(jié)能技術(shù)，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重不足，且仍未有規(guī)范的建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以致建筑電氣節(jié)能在其運(yùn)行中存在很多不足，耗能量也相對(duì)較大。
由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)以及工業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，這也在一定程度上增加了能源的耗能量，特別是建筑消耗，一直居于首位，并呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢(shì)，使得人們高度重視降低建筑耗能的問(wèn)題。此外，能源消耗引起的環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重，且已嚴(yán)重威脅到人們的日常工作及生活。為了改善生活環(huán)境，提高人們的生活質(zhì)量，優(yōu)化建筑電氣節(jié)能變得更加重要。
二、智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
1、節(jié)能應(yīng)優(yōu)先尊重環(huán)境保護(hù)
由于能耗會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染，使得人們?cè)絹?lái)越重視環(huán)境，節(jié)能優(yōu)化要以環(huán)保為核心。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)綜合效益及提高能源利用率，有效利用先進(jìn)技術(shù)，選擇安全可靠、節(jié)能環(huán)保及經(jīng)濟(jì)適用的優(yōu)化方案。此外，還應(yīng)選擇合適的節(jié)能設(shè)備，并嚴(yán)控節(jié)能成本，以確保在預(yù)期成本范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)最佳節(jié)能效果。
2、節(jié)能應(yīng)在確保建筑基本功能的情況下開(kāi)展
智能化建筑是為了給人們提供更好、更完整的生活服務(wù)而開(kāi)發(fā)的，所以在節(jié)能優(yōu)化時(shí)，必須考慮節(jié)能設(shè)計(jì)是否會(huì)影響建筑的正常使用，例如，休閑娛樂(lè)設(shè)施及運(yùn)輸通道暢通等節(jié)能設(shè)計(jì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3、節(jié)能應(yīng)盡量減少能源損耗
優(yōu)化建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先總結(jié)和實(shí)現(xiàn)建筑基本功能無(wú)關(guān)的各種耗能方式，然后再結(jié)合建筑的實(shí)際情況，選擇合理的節(jié)能方式。無(wú)用耗能通常包括變壓器損耗及傳輸電纜的線路耗能等，這種耗能量相對(duì)較多，且對(duì)實(shí)現(xiàn)建筑功能沒(méi)有任何幫助，是利用建筑能源的一大損失。
4、節(jié)能應(yīng)與實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益相吻合
投入使用的節(jié)能技術(shù)應(yīng)充分考慮其成本，不能為了追求節(jié)能、高效而一味加大投資，使得建筑的開(kāi)發(fā)成本不斷增加。所以，電氣設(shè)計(jì)師在優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)著重考慮設(shè)備材料應(yīng)用及節(jié)能方式選擇，以盡量實(shí)現(xiàn)成本控制及節(jié)能性能優(yōu)化。
三、智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)面臨的技術(shù)問(wèn)題
雖然我國(guó)關(guān)于智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的投入很多，但其在實(shí)際的使用中仍未達(dá)到預(yù)期效果，仍然有很多急需解決的問(wèn)題。比如，首先，質(zhì)量安全監(jiān)督不嚴(yán)謹(jǐn)，這是因?yàn)殡姎夤こ處煂?shí)施節(jié)能優(yōu)化的過(guò)程中，技術(shù)應(yīng)用方面仍缺少實(shí)踐性，以致建筑電氣中的節(jié)能技術(shù)的實(shí)用性較低。其次，使用設(shè)備時(shí)，智能化建筑缺少智能化、自動(dòng)化的電氣設(shè)備及其他附加設(shè)施使用，且我國(guó)仍未有較為成熟的研究，所以實(shí)施優(yōu)化方案時(shí)會(huì)因?yàn)槭褂迷O(shè)備受限制而不能發(fā)揮節(jié)能的最佳效果。最后，我國(guó)現(xiàn)階段在總體規(guī)劃智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，協(xié)調(diào)工作缺少綜合性，也沒(méi)有科學(xué)性的優(yōu)化方案，以致真正實(shí)施節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)達(dá)不到預(yù)期效果，也未實(shí)現(xiàn)盡量降低能耗的目標(biāo)。
四、智能化建筑電氣節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略
1、開(kāi)發(fā)利用可再生資源
由于電能是不可再生的資源，那么其使用就有所限制，所以，開(kāi)發(fā)利用熱能、太陽(yáng)能等新型能源特別重要。建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)，應(yīng)充分考慮其可再生特點(diǎn)，以減少使用耗能大、功率高的設(shè)備，并消除對(duì)電能的依賴(lài)性；此外，智能化建筑電氣的設(shè)計(jì)裝修過(guò)程中，其墻體及裝飾物都可選擇新型環(huán)保節(jié)約型材料，以降低電能功耗，使其節(jié)能效果得以提高。
2、優(yōu)化供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)
制定智能化建筑用電節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，一定要整體把握用電設(shè)施的布局分配、負(fù)荷容量及功率大小等信息，以此為基礎(chǔ)，選擇恰當(dāng)、合理的節(jié)能供配電設(shè)備，保證用電設(shè)備正常工作的同時(shí)，最大限度地降低能耗的損失。
因?yàn)楣┡潆娤到y(tǒng)的主要損耗是變壓器損耗，那么節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)就可從變壓器著手實(shí)施。首先要根據(jù)變壓器實(shí)際的負(fù)載情況，將負(fù)載在可控的成本范圍內(nèi)進(jìn)行合理分配，再選擇符合驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力的變壓器，以充分發(fā)揮變壓器的作用，盡量降低能耗損失；其次，還應(yīng)將同一變電站的各變壓器進(jìn)行并聯(lián)，讓其以并聯(lián)的方式進(jìn)行工作，并按照其實(shí)際負(fù)載及時(shí)調(diào)整變壓器的投放量；最后，還可通過(guò)降低輸電線路的電能損耗來(lái)完成智能化建筑的電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)。相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，線路的電能損耗在輸入電能中的比重約為4%，導(dǎo)致線路電能損耗的主要原因是線路導(dǎo)線截面及供電方式。節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可選擇諸如鋁、銅材料等電阻率值比較低的導(dǎo)線，若符合經(jīng)濟(jì)節(jié)約等相關(guān)要求，則可在負(fù)載量較大的建筑中選擇銅導(dǎo)線，在負(fù)載量較小的建筑中選擇鋁導(dǎo)線；此外，布局線路的過(guò)程中，應(yīng)盡量減少導(dǎo)線長(zhǎng)度，且需避免相對(duì)較彎的線路。
3、優(yōu)化建筑的供水系統(tǒng)、電梯、空調(diào)機(jī)通風(fēng)建設(shè)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)建筑電氣時(shí)，不能忽略供水系統(tǒng)、電梯、空調(diào)及通風(fēng)的用電量。選擇的電梯，其型號(hào)、功率應(yīng)與其電機(jī)驅(qū)動(dòng)相互匹配，并應(yīng)盡量安裝在小機(jī)房?jī)?nèi)；通風(fēng)設(shè)計(jì)，應(yīng)結(jié)合風(fēng)機(jī)等設(shè)備的參數(shù)，在考慮電能不同的需求量的情況下，選擇性?xún)r(jià)比相對(duì)較高且合適的設(shè)備；優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能時(shí)，應(yīng)充分考慮其功率高、耗電量大等特點(diǎn)，選擇環(huán)保、節(jié)能的水源熱泵式空調(diào)，因?yàn)槠湮廴拘∏疫\(yùn)行效率高，使用空調(diào)時(shí)，應(yīng)設(shè)定合理的工作模式，以避免過(guò)度損耗電能；設(shè)計(jì)供水系統(tǒng)時(shí)，選擇的供水設(shè)備應(yīng)無(wú)負(fù)壓作用，因?yàn)槠涔?jié)能環(huán)保并能凈化水質(zhì)。
4、優(yōu)化建筑照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)
照明的用電量在建筑用電中占據(jù)的比重最大，所以可通過(guò)優(yōu)化照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能。建筑照明設(shè)施的用電量與其發(fā)光效率、照明方式、照明設(shè)備數(shù)量、照明時(shí)間、建筑總面積及設(shè)備功率等緊密相連，所以，優(yōu)化照明系統(tǒng)：首先，選擇高效節(jié)能的照明設(shè)備，特別要選擇耐用、發(fā)光效率高及功耗低的光源設(shè)備；其次，選擇諸如觸發(fā)器、鎮(zhèn)流器等光源的附加元器件時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮性能好、功耗低的設(shè)備；再次，照明時(shí)間的分配要合理，并利用聲音、光線等感應(yīng)控制開(kāi)關(guān)來(lái)控制照明回路，以防止照明浪費(fèi)；此外，設(shè)計(jì)建筑時(shí)，應(yīng)充分發(fā)揮自然光的作用，且門(mén)窗及玻璃的透光性要強(qiáng)，設(shè)計(jì)的照明系統(tǒng)電路也要以三相四線為主，進(jìn)而最大限度地實(shí)現(xiàn)節(jié)能供電。
結(jié)語(yǔ)：
綜上所述，智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)是我國(guó)建筑電氣未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。因此，智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需綜合考慮各領(lǐng)域之間的關(guān)聯(lián)性，從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等方面出發(fā)，設(shè)計(jì)節(jié)能環(huán)保并滿(mǎn)足人們生活需求的電氣方案，以體現(xiàn)智能化建筑高性能、低能耗的特點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)節(jié)約。
參考文獻(xiàn)：
[1] 李爭(zhēng).建筑照明的節(jié)能優(yōu)化技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，（8）.
[2] 周子翔.建筑電氣工程的智能化技術(shù)應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，（9）：204.
【關(guān)鍵詞】10KV配電線路;優(yōu)化設(shè)計(jì);節(jié)能研究
1.引言
當(dāng)前，在我國(guó)現(xiàn)有的電力系統(tǒng)之中，35kV以上電壓等級(jí)的輸變電系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)的是遠(yuǎn)距離的輸電，而lOkV電壓等級(jí)的輸變電系統(tǒng)則是全部配電系統(tǒng)的重要部分，其直接與用戶(hù)展開(kāi)連接。因?yàn)檎麄€(gè)配電線路比較長(zhǎng)，覆蓋面非常廣，電能在通過(guò)變壓器等設(shè)備展開(kāi)傳輸?shù)倪^(guò)程之中，會(huì)由于各種各樣的原因而發(fā)生功率的耗損，最終會(huì)致使用戶(hù)無(wú)功補(bǔ)償產(chǎn)生非常大的差異。所以，怎樣對(duì)lOkV的配電線路展開(kāi)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)是電力行業(yè)所面臨的最大難題。
2.10kV配電線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)
10kV配電線路的設(shè)計(jì)在全部電力工程建設(shè)之中是一項(xiàng)非常重要的工作，其不但受到較多規(guī)范的限制，并且對(duì)于設(shè)計(jì)的技術(shù)有非常高的要求。要做好lOkV配電線路的設(shè)計(jì)工作不但要實(shí)行國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)要求和規(guī)范，還要依據(jù)實(shí)際的狀況展開(kāi)合理的設(shè)計(jì)以達(dá)到客戶(hù)的需求。下面是依據(jù)一些工作所總結(jié)出來(lái)的一些經(jīng)驗(yàn)。
2.1 lOkV供電線路導(dǎo)線的選擇
在我國(guó)的系統(tǒng)之中l(wèi)OkV供電線路主要是用在與用戶(hù)的直接聯(lián)系，換言之就是其供電線路并不是太長(zhǎng)。所以，在選擇供電線路的導(dǎo)線時(shí)可以在輸送負(fù)荷不改變的情況下，適當(dāng)?shù)募哟髮?dǎo)線的橫截面積，通過(guò)減低導(dǎo)線線路的電阻來(lái)降低電能的耗損。下面通過(guò)一個(gè)具體的案例展開(kāi)比較：
導(dǎo)線有功功率損耗：Px=31jsROL×10-6（kW）;公式中：Ijs一計(jì)算電流（A）;RO一導(dǎo)線電阻（12/km）;L一導(dǎo)線長(zhǎng)度（m）。
導(dǎo)線截面加大之后，線損下降：Px= 31jsROL×10-6（kw）：Wx=3IjsROLt×lO一6（kwh）;公式中：Px一 線損有功功率損耗下降值（kw）;Wx一 線路有功電能損耗下降值（kWh）;RO一線路電阻減少值（12/kⅢ）;t一線路運(yùn)行小時(shí)數(shù)（h）。
假設(shè)每千瓦時(shí)電價(jià)為B元，兩相鄰截面電纜每米的價(jià)格相差E元，則截面增加之后，降低的線損電費(fèi)M和加大的線路投資N各為：M=Wx×B（元）N=E×L（元）若M=N，則節(jié)約電費(fèi)與加大投資相等，可得：t=E/31jsROB×10-6（h），假設(shè)VV22～0.6/ikV四芯電纜埋地敷設(shè)，計(jì)算電流的環(huán)境溫度為30℃時(shí)的相應(yīng)載流量，截面增加之后節(jié)電效果如下表所示：
最小截面（mm?） 選用截面
（mm?） 計(jì)算電流（A30℃） 差價(jià)回收期（h/運(yùn)行）
16 25/35 88 1871/2397
25 35/58 183 2431/3621
35 50/78 127 3478/4953
50 79/95 155 4539/6938
70 95/128 183 7578/8531
95 128/158 221 6977/8511
120
150 150/185
185/240 249
287 8430/12843
13956/14318
185 240 320 11820
通常導(dǎo)線的使用壽命能夠達(dá)到10年左右，倘若通過(guò)加大導(dǎo)線的橫截面積來(lái)減低損耗，從上面的計(jì)算之中能夠看出將實(shí)現(xiàn)非常大的經(jīng)濟(jì)效益。
另一方面，對(duì)于輸電線路之中所應(yīng)用的與導(dǎo)線接觸的鐵磁金具應(yīng)當(dāng)盡可能運(yùn)用無(wú)磁型的金具。因?yàn)殡娏髟谳旊娋€路之中遇到磁場(chǎng)會(huì)耗損一些電能產(chǎn)生磁渦流，不但耗損了電能，并且對(duì)于導(dǎo)線也產(chǎn)生了非常大的損害。
2.2 10kV配電線路的設(shè)計(jì)
輸電線路的設(shè)計(jì)受到非常多因素的影響，好的線路設(shè)計(jì)可以有效的減短輸電線路而且延長(zhǎng)全部輸電設(shè)備的使用年限。在實(shí)質(zhì)的運(yùn)用之中應(yīng)當(dāng)首先對(duì)起止點(diǎn)和整個(gè)輸電區(qū)域展開(kāi)一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，然后依據(jù)實(shí)際的輸電設(shè)備、氣象、地理等挑選幾條較好的輸送路徑，接著再對(duì)各個(gè)方案展開(kāi)經(jīng)濟(jì)比較，最后挑選出最為合適的方案。通常在展開(kāi)輸電路徑選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)要注意下面幾個(gè)方面：第一是應(yīng)當(dāng)盡可能的不占用附近的農(nóng)田，要挑選維護(hù)方便、運(yùn)行和交通便利的地段;第二是光纜應(yīng)當(dāng)隨著lOkV架空線路走，光纜的配備通常為1-2km，太短或太長(zhǎng)都會(huì)發(fā)生一定的弊端。太短輸電的集中度較低。會(huì)發(fā)生信號(hào)誤差，太長(zhǎng)則不利于進(jìn)行維修;第三是盡可能挑選在平地上栽種電線桿，每隔50一60米左右栽種一個(gè)，要盡可能維持每個(gè)電線桿的受力均衡，倘若電線桿間間隔太長(zhǎng)或高度相差太多，都會(huì)非常容易使電線桿由于受力不均而出現(xiàn)倒塌的狀況。
2.3 導(dǎo)體與電器的設(shè)計(jì)
在《電力裝置的過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》之中對(duì)于配電線路的各種裝置的絕緣水平和另外要求都做出了不同的規(guī)范，所以在設(shè)計(jì)電器以及導(dǎo)體的時(shí)候應(yīng)當(dāng)要嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范展開(kāi)設(shè)計(jì)。對(duì)予所選用的電器裝置所可以承受的最高電壓應(yīng)當(dāng)要高于全部電路的運(yùn)行電壓，而針對(duì)導(dǎo)體其所允許通過(guò)的電流應(yīng)當(dāng)要大于全部回路運(yùn)行過(guò)程之中會(huì)產(chǎn)生的最大的電流。此外，還應(yīng)當(dāng)要注重氣候等外界因素對(duì)于配電線路中的電器和導(dǎo)體的影響，要依據(jù)具體的外界環(huán)境展開(kāi)導(dǎo)體和電器的設(shè)計(jì)。在對(duì)電器和導(dǎo)體的熱穩(wěn)性、穩(wěn)定性和意外的短路電流展開(kāi)定值的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)要嚴(yán)格的依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)劃展開(kāi)精密的計(jì)算，與此同時(shí)還要考慮到全部線路的長(zhǎng)遠(yuǎn)設(shè)計(jì)，在計(jì)算值之余展開(kāi)邊緣值規(guī)范。
3.lOkV配電線路設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題
配電線路有兩類(lèi)，一類(lèi)是用來(lái)實(shí)現(xiàn)電能的分配、傳輸和裝換。另一類(lèi)就是用來(lái)處理、儲(chǔ)存和傳輸各種信號(hào)。
3.1 安全方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)
安全是電力生產(chǎn)的重要要素。在1OkV的電路設(shè)計(jì)之中應(yīng)當(dāng)要考慮到配電線路的安全問(wèn)題，配電線路在機(jī)械性能與電氣上要達(dá)到運(yùn)行的時(shí)候所需要的條件。其次配電線路要裝置接地裝置與避雷線。最后，線路的交叉跨越距離以及每個(gè)桿塔的距離等方面都要重點(diǎn)考慮。通常而言，用絕緣導(dǎo)線替代裸導(dǎo)線可以降低由外界因素而造成的安全和停電等方面原因，但是因?yàn)槲镔Y和資金的缺少、電纜本體很難滿(mǎn)足輸配工程所需，所以這個(gè)就不做探討。
3.2 技術(shù)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)
根據(jù)在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)的規(guī)劃，依照電網(wǎng)的規(guī)劃，要把目光放長(zhǎng)遠(yuǎn)，找到最能達(dá)到實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性的的電路設(shè)計(jì)。而在電氣性能上應(yīng)當(dāng)要重點(diǎn)考慮：污染程度、本地的天氣、風(fēng)力及風(fēng)向的等級(jí)等條件。在考慮機(jī)械性能的時(shí)候要考慮：導(dǎo)線、金屬、塔桿等的穩(wěn)定性和受力情況。在配電線路的線路的挑選，首先應(yīng)當(dāng)要與當(dāng)?shù)氐慕ㄔO(shè)規(guī)劃相符合，不可以影響到當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展，避免還要從拉線路。線路的設(shè)計(jì)要盡量的直、短等。盡可能少占用耕地或盡可能挨近耕地的邊緣，并且還要注重桿塔底部的水文與地質(zhì)的勘測(cè)。
4.10kV配電線路的節(jié)能研究
4.1 變壓器的選擇
變壓器節(jié)能的實(shí)際上是減低其有功功率耗損，提升其運(yùn)行效率。變壓器應(yīng)當(dāng)選用SCBIO、SCBll等節(jié)能型變壓器（SCBll系列比SCBIO系列節(jié)電百分之十），其都是采用高導(dǎo)磁的優(yōu)質(zhì)冷軋晶粒取向硅鋼片和先進(jìn)工藝制造的新系列節(jié)能變壓器。在設(shè)計(jì)變壓器的時(shí)候，合理挑選變壓器臺(tái)數(shù)和容量、合理分配用電負(fù)荷，讓其工作在高效區(qū)之內(nèi)，可以有效降低變壓器總損耗。對(duì)于不能受影響、可靠性要求高的負(fù)荷，采用專(zhuān)用變壓器。
4.2 配電線路的選擇
本文第二大部分從詳細(xì)的設(shè)計(jì)流程和其中詳細(xì)部件的挑選兩方面對(duì)lOkV配電線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)展開(kāi)探究，下面就從節(jié)能方面展開(kāi)一些總結(jié)。在設(shè)計(jì)線路以及供電系統(tǒng)的時(shí)候想要實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)，可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行解決：挑選電導(dǎo)率比較小的材質(zhì)做導(dǎo)線，在負(fù)荷比較大的一類(lèi)、二類(lèi)建筑之中選用銅導(dǎo)線，在三類(lèi)或者負(fù)荷量比較小的建筑之中可以選用鋁芯導(dǎo)線，縮短導(dǎo)線長(zhǎng)度，加大線纜截面。
4.3 應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)
電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償是一項(xiàng)建設(shè)性的技術(shù)措施，對(duì)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)、安全運(yùn)行具有非常重要作用。在配電線路之中應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償裝置應(yīng)當(dāng)要注意產(chǎn)品可靠性及運(yùn)行的問(wèn)題，另外應(yīng)當(dāng)要注意產(chǎn)品功能和類(lèi)型挑選問(wèn)題，控制方式和控制量選取問(wèn)題也非常重要，最后要注意補(bǔ)償容量和補(bǔ)償效果問(wèn)題。較多的工程實(shí)踐證明，對(duì)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償在配變?nèi)萘?0%～30%內(nèi)。與此同時(shí)，對(duì)個(gè)別情況應(yīng)當(dāng)要展開(kāi)特殊處理。
5.結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，在針對(duì)10kV 的配電線路展開(kāi)線路設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)要注意設(shè)計(jì)方案的合理性和科學(xué)性。這項(xiàng)工作對(duì)于全部電力工程而言，是一項(xiàng)非常艱巨而又重要的工作，它的規(guī)范性和技術(shù)性是否可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，能夠在較大的程度上決定全部電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。要做好供配電的設(shè)計(jì)工作，就應(yīng)當(dāng)要根據(jù)國(guó)家的現(xiàn)行規(guī)章制度和有關(guān)政策和具體落實(shí)工程施工工作，達(dá)到人們對(duì)供電的需求，與此同時(shí)，為電力系統(tǒng)的良好運(yùn)行打下良好的基礎(chǔ)。想要有效的減低供電成本就需要電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，供電企業(yè)應(yīng)當(dāng)增加科技的研發(fā)和投入，依據(jù)實(shí)際的情況采取對(duì)應(yīng)的措施，優(yōu)化配電線路的設(shè)計(jì)，而且采取一定的管理和節(jié)能措施，在有效的減低線路損耗的條件下延長(zhǎng)輸電設(shè)備的使用時(shí)間，從而達(dá)到用戶(hù)的要求，最大化實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]趙剛印，任艷，秦澎濤，王海榮.10kV配電網(wǎng)降損節(jié)能措施探討[J].機(jī)電信息，2012（21）.
[關(guān)鍵詞]10kV配電網(wǎng)絡(luò)；設(shè)計(jì)方案；節(jié)能策略
中圖分類(lèi)號(hào)：TM125 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）01-0288-01
1、引言
經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展對(duì)于我國(guó)電力供應(yīng)提出了新的要求和挑戰(zhàn)，關(guān)于配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)及其優(yōu)化對(duì)于保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)的電力能源供應(yīng)至關(guān)重要。目前，我國(guó)應(yīng)用最為廣泛的當(dāng)屬10kV配電網(wǎng)絡(luò)，其在我國(guó)廣大地區(qū)獲得了較大規(guī)模的推廣，同時(shí)由于10kV配電網(wǎng)的末端直接與用戶(hù)進(jìn)行連接，因此配電網(wǎng)絡(luò)的好壞將直接決定著電力供應(yīng)的可靠性和安全性。同時(shí)，由于受到我國(guó)長(zhǎng)距離輸電等因素的限制，我國(guó)的配電網(wǎng)絡(luò)線損一直居高不下，成為影響配電網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)效益的重要因素，因此在實(shí)際的10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)過(guò)程中還需要充分考慮到實(shí)際的配電網(wǎng)節(jié)能問(wèn)題，通過(guò)選擇合適的電力設(shè)備以及節(jié)能措施提升電能的利用效率，以獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。
2、10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)中存在的典型問(wèn)題
結(jié)合對(duì)目前實(shí)際的10kV配電網(wǎng)的分析，在其設(shè)計(jì)過(guò)程中主要存在著以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：（1）在電源點(diǎn)的布置方面缺乏合理性。這一問(wèn)題出現(xiàn)的原因是電力規(guī)劃部門(mén)在10kV配電網(wǎng)的規(guī)劃過(guò)程中缺少統(tǒng)籌思路，使得大量的10kV電源點(diǎn)在區(qū)域布局方面缺乏合理性，同時(shí)電源點(diǎn)的數(shù)量嚴(yán)重不足，使得配電網(wǎng)的供電半徑過(guò)大，這又進(jìn)一步加劇了10kV配電網(wǎng)的線路損耗問(wèn)題。而且由于電源點(diǎn)的布局不合理還使得部分區(qū)域的電力負(fù)荷失衡，這也在一定程度上影響了區(qū)域內(nèi)配電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。（2）配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不科學(xué)。由于受制于城市發(fā)展規(guī)劃等因素，使得我國(guó)目前大部分的10kV配電網(wǎng)在整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層面的設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性，同時(shí)隨著時(shí)間的推移和配電網(wǎng)的日漸復(fù)雜，使得配電網(wǎng)絡(luò)的檢修以及維護(hù)工作變得十分困難，這也在很大程度上威脅著配電網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行。（3）10kV配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行可靠性不能滿(mǎn)足要求，同時(shí)還存在著超負(fù)荷工作的現(xiàn)象。由于目前我國(guó)城鎮(zhèn)化水平在迅速提高，然而在10kV配電網(wǎng)絡(luò)卻未進(jìn)行有效的改造和擴(kuò)容，使得區(qū)域內(nèi)的配電網(wǎng)絡(luò)存在著超負(fù)荷工作的問(wèn)題，這也影響了配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行可靠性。
3、10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化
結(jié)合10kV配電網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)，在其實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該對(duì)以下幾點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化：（1）在設(shè)計(jì)之前要對(duì)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行充分地勘察和分析。具體而言，要根據(jù)供電區(qū)域的實(shí)際規(guī)劃特點(diǎn)對(duì)區(qū)域內(nèi)的用電負(fù)荷情況進(jìn)行充分地勘察和分析，以便于掌握該區(qū)域內(nèi)的用電負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于確定和進(jìn)一步優(yōu)化區(qū)域內(nèi)的10kV配電網(wǎng)方案大有裨益。同時(shí)，在分析的過(guò)程中要充分結(jié)合該區(qū)域內(nèi)的地貌特征、用電性質(zhì)以及區(qū)域發(fā)展情況等因素，以更好地保證用電數(shù)據(jù)分析的正確性。（2）穩(wěn)定、可靠的10kV配電網(wǎng)。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一個(gè)真正合格的10kV配電網(wǎng)無(wú)論是在高壓或者低壓變電站出現(xiàn)故障時(shí)，都能夠保證轉(zhuǎn)供全部負(fù)荷，同時(shí)在區(qū)域內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)斷電的事故。（3）采取一定措施保證10kV配電網(wǎng)的可靠性。為了更好地保證10kV配電網(wǎng)的可靠性，可以通過(guò)在變電站周邊采用10kV環(huán)網(wǎng)接線方法，同時(shí)還需要注意避免電磁環(huán)網(wǎng)的出現(xiàn)。（4）采取措施降低后期配電網(wǎng)檢修的難度。在實(shí)際的10kV配電網(wǎng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了保證后期配電網(wǎng)線路維護(hù)的便利性，需要在線路正常運(yùn)行的前提下盡量設(shè)置分段開(kāi)關(guān)，即通過(guò)分段開(kāi)關(guān)的方式降低線路故障的排查難度。（5）架空網(wǎng)絡(luò)采用中性點(diǎn)不接電的設(shè)計(jì)方式。為了充分保證10kV配電網(wǎng)的線路可靠性，降低單相電接地故障等，進(jìn)一步提升配電網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
4、10kV配電線路設(shè)計(jì)節(jié)能策略
4.1 選擇有效的配電變壓器
（1）技術(shù)方面。一般會(huì)根據(jù)變壓器的電壓、容量、電流以及使用環(huán)境來(lái)考慮選擇變壓器，其中，變壓器的容量選擇還需根據(jù)使用區(qū)域用戶(hù)的所有用電設(shè)備綜合容量、使用時(shí)間來(lái)確定需要負(fù)荷。應(yīng)保證在正常運(yùn)行的條件下，變壓器額定容量的75%～90%為變壓器所承受的用電負(fù)荷。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，若變壓器承受用電負(fù)荷小于50%，則需將變壓器更換為小容量；若變壓器承受用電負(fù)荷大于90%，則需將變壓器更換為大容量。另外，變壓器的初級(jí)線圈電壓值的選擇決定于線路電源，次級(jí)線圈電壓值決定于用電設(shè)備。在實(shí)際應(yīng)用中，通常會(huì)選用低壓三相四線制電，它可以保證動(dòng)力和照明用電的同時(shí)供給。（2）經(jīng)濟(jì)方面。變壓器在電力輸送中的作用及其重要，節(jié)能減排的目標(biāo)在變壓器能效水平的提高上表現(xiàn)得異常突出。在電網(wǎng)損耗中，變壓器損耗占到30%～40%，因此，變壓器行業(yè)的節(jié)能是保證配電網(wǎng)節(jié)能、減少全國(guó)發(fā)電損耗的重要途徑。2005年，電力行業(yè)已經(jīng)推出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)促進(jìn)本行業(yè)對(duì)老舊變壓器、能效降低的變壓器進(jìn)行替換，以強(qiáng)制性的手段減少了電能的損耗。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)了多種型號(hào)的節(jié)能型變壓器，它們都有良好的節(jié)能效果，發(fā)展前景廣闊。例如非晶合金變壓器，它的鐵芯采用非晶合金材料制成，磁性、抗腐蝕性都很強(qiáng)，比起傳統(tǒng)使用硅鋼片作鐵芯的變壓器，非晶合金變壓器減少了80%左右的空載損耗，85%左右的空載電流。另外非晶合金變壓器的制作過(guò)程還減少了能源的使用、降低了材料的損耗，節(jié)省了電力消耗，還在氣體排放上降低了對(duì)環(huán)境的污染。
4.2 選擇合理的配電線路
（1）合理的電荷分配。在配電網(wǎng)正常運(yùn)行的情況下，線路越長(zhǎng)，其損耗程度也越大。若能將線路的長(zhǎng)度縮短，相應(yīng)的損耗程度就可以降低，以致達(dá)到節(jié)能的目的。所以，合理的線路布局對(duì)10kV配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)是必要的，在電能傳輸狀況不受影響的前提下，盡可能縮短線路的距離。另外，電源點(diǎn)的合理布置也是必要的，合理的電源點(diǎn)能夠保證讓最近的電源來(lái)提供負(fù)荷。（2）合理的導(dǎo)線截面積選取。阻抗與線路能耗成反比，線路中的導(dǎo)線截面積增加，損耗就會(huì)有所降低。在選擇導(dǎo)線的截面積時(shí)，還要保證電壓的質(zhì)量，另外，還需根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流的密度對(duì)選擇的導(dǎo)線截面合適程度進(jìn)行判斷。需要注意的是，任何事情都有一定的范圍，線路中導(dǎo)線的截面積也不一定是越大越好，過(guò)大的導(dǎo)線截面積會(huì)增加電纜單位長(zhǎng)度的重量、提升撾懷ざ鵲繢碌募鄹瘛R虼耍要根據(jù)實(shí)際情況，來(lái)選擇適合的導(dǎo)線截面積。
4.3 選擇合適的10kV配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償裝置
干式的自愈型并聯(lián)電容器是目前國(guó)內(nèi)使用最廣泛的中壓配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置。干式的自愈型并聯(lián)電容器是通過(guò)采用獨(dú)特的元件內(nèi)熔絲進(jìn)行保護(hù)。將故障元件進(jìn)行隔離，在電器內(nèi)部安置具有防火、防爆功能的安全材料，而元件的外部一般是采用樹(shù)脂灌封，從而有效地防止空氣的進(jìn)入，充分地滿(mǎn)足了城市電網(wǎng)的要求。干式的自愈型并聯(lián)電容器具有體積小、自愈性能高、電容損失小、綠色環(huán)保以及安全可靠等顯著優(yōu)點(diǎn)。將干式的自愈型并聯(lián)電容器應(yīng)用在配電線路上，有助于節(jié)省投資費(fèi)用，減少設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。
關(guān)鍵詞：智能建筑；智能化；建筑電氣；節(jié)能優(yōu)化
中圖分類(lèi)號(hào)：TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）28-0030-03
1 智能建筑與智能化建筑電氣節(jié)能概述
1.1 智能建筑概要
智能建筑是指利用現(xiàn)代建筑、計(jì)算機(jī)、通訊和控制的先進(jìn)技術(shù)手段，將信息設(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)集成為整體最優(yōu)化的組合，通過(guò)樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)（BAS）、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)（OAS）和通信自動(dòng)化系統(tǒng)（CAS）為現(xiàn)代人提供一種安全、高效、舒適、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境。作為一種新型的現(xiàn)代化樓宇，智能建筑通過(guò)智能化控制系統(tǒng)對(duì)建筑的通訊設(shè)備、硬件設(shè)施、水電設(shè)備等方面進(jìn)行系統(tǒng)而高效的操作與管理。由于我國(guó)當(dāng)前智能化建筑的智能化控制系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)較為薄弱，實(shí)踐操作不夠完善，導(dǎo)致我國(guó)諸多智能樓宇的控制系統(tǒng)未能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，智能樓宇的優(yōu)勢(shì)未能得到充分發(fā)揮。因此，需要不斷創(chuàng)新改進(jìn)智能樓宇的智能化控制系統(tǒng)和技術(shù)，從而推動(dòng)我國(guó)智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)的全面發(fā)展與進(jìn)步。
1.2 智能化建筑電氣節(jié)能
智能建筑對(duì)智能控制提出較高要求，而智能控制的根本取決于智能化建筑電氣如何實(shí)現(xiàn)高效智能化節(jié)能，也即取決于如何通過(guò)電氣節(jié)能技術(shù)的革新來(lái)降低智能化建筑的電氣耗能。建筑電氣智能化節(jié)能是智能樓宇發(fā)展的重要手段與關(guān)鍵性因素。目前，我國(guó)建筑電氣工程行業(yè)對(duì)智能化建筑電氣節(jié)能的認(rèn)識(shí)主要是從能源消耗的立場(chǎng)出發(fā)。在我國(guó)當(dāng)前各種能源消耗所占的比例中，建筑能耗占主要部分，其中建筑電氣方面的耗能居于首位。因此，創(chuàng)新提高我國(guó)智能建筑電氣節(jié)能優(yōu)化技術(shù)日益成為我國(guó)建筑電氣工程行業(yè)技術(shù)突破的重中之重。如何實(shí)現(xiàn)智能樓宇電氣的智能化節(jié)能是眼下全球范圍內(nèi)建筑電氣工程行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)所在。如何對(duì)建筑物的供配電系統(tǒng)、安全控制系統(tǒng)的操作運(yùn)行及管理等進(jìn)行智能化的、自動(dòng)化的環(huán)保節(jié)能處理是智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的核心環(huán)節(jié)所在。這是未來(lái)建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展方向。
2 智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀及問(wèn)題
2.1 我國(guó)智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
從我國(guó)當(dāng)前建筑能耗的組成部分來(lái)看，電能消耗是最主要的部分。太陽(yáng)能、熱能、風(fēng)能等是我國(guó)建筑電氣工程行業(yè)主要開(kāi)發(fā)并應(yīng)用于智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)中的幾種新型能源。目前，依托于太陽(yáng)能和風(fēng)能的新型發(fā)電技術(shù)日益成熟，這兩種電氣技術(shù)已在我國(guó)眾多行業(yè)和領(lǐng)域中使用，尤其在我國(guó)智能樓宇的電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方面使用較廣，并取得了較好的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)利益。雖然我國(guó)智能化建筑電氣工程行業(yè)在新型能源應(yīng)用于建筑物的電氣節(jié)能優(yōu)化技術(shù)方面取得了一定的突破，但是我國(guó)智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)仍然面臨許多問(wèn)題。例如，在具體開(kāi)展針對(duì)智能樓宇的電氣節(jié)能系統(tǒng)優(yōu)化控制工作時(shí)，某些建筑電氣工程師未能全面有效地對(duì)現(xiàn)有建筑電氣節(jié)能技術(shù)進(jìn)行合理分析和綜合把握，導(dǎo)致在其具體的設(shè)計(jì)、安裝環(huán)節(jié)受阻，使得某些智能樓宇的電氣節(jié)能系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。自動(dòng)化、智能化電氣設(shè)備是智能化建筑電氣節(jié)能控制系統(tǒng)能否正常運(yùn)行的決定性因素。如果智能化建筑物缺少基本的自動(dòng)化、智能化設(shè)備，即使擁有最為先進(jìn)的智能樓宇電氣節(jié)能技術(shù)，也無(wú)法獲得降低能耗的預(yù)期效果。而我國(guó)在相應(yīng)的自動(dòng)化、智能化電氣設(shè)備研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)上還處于比較落后的地位。
2.2 我國(guó)智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)的主要問(wèn)題
基于我國(guó)當(dāng)前智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，可以看出，目前智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)仍存在諸多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。例如：智能化建筑電氣節(jié)能系統(tǒng)缺乏全面有效的協(xié)調(diào)統(tǒng)籌，節(jié)能系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效率低下；缺乏基礎(chǔ)性的自動(dòng)化電氣節(jié)能配套設(shè)施，實(shí)際節(jié)能效果不明顯；智能化建筑電氣節(jié)能系統(tǒng)控制制度存在漏洞，控制方式不合理，消耗大量電能等等。因此，在智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)的具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)遵循適用性、安全性、節(jié)能性、環(huán)保性四大基本原則。除此之外，智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)還應(yīng)符合我國(guó)現(xiàn)行的智能化建筑電氣國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)。比如，電氣工程師對(duì)智能建筑的供配電系統(tǒng)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)時(shí)，可以結(jié)合建筑物用電總負(fù)荷容量和負(fù)荷等級(jí)的統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)變配電所進(jìn)行合理選址布局，并選用節(jié)能型變壓器，以變壓器的負(fù)荷率在80%左右為佳。在設(shè)計(jì)智能樓宇照明系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)選擇合適的光源和燈具，充分利用自然采光，重視照明系統(tǒng)控制，采用自動(dòng)化的控制管理設(shè)備進(jìn)行節(jié)能監(jiān)控。
3 智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)的系統(tǒng)優(yōu)化
3.1 智能控制系統(tǒng)的優(yōu)化
智能控制系統(tǒng)的優(yōu)化是智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)系統(tǒng)優(yōu)化的主要內(nèi)容，具體包括智能控制策略的優(yōu)化、智能控制管理方式的優(yōu)化、智能數(shù)字控制器的優(yōu)化以及智能控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化四個(gè)方面。
以如何實(shí)現(xiàn)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)系統(tǒng)優(yōu)化為例。從智能控制策略?xún)?yōu)化的角度出發(fā)，PID控制是空調(diào)的數(shù)字控制器（簡(jiǎn)稱(chēng)DDC）普遍采取的一種控制方式。一般而言，PID系數(shù)的高低與空調(diào)達(dá)到設(shè)定溫度的過(guò)程長(zhǎng)短成反比例關(guān)系。當(dāng)PID系數(shù)無(wú)法及時(shí)實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)組對(duì)溫度變化響應(yīng)的控制時(shí)，可以采用在空調(diào)的送風(fēng)道和室內(nèi)同時(shí)安裝溫度傳感器的雙級(jí)的控制方式，加速系統(tǒng)對(duì)溫度波動(dòng)的響應(yīng)，從而達(dá)到節(jié)能系統(tǒng)的優(yōu)化。從智能控制管理方式的優(yōu)化角度出發(fā)，為了給空調(diào)使用者提供較大的舒適與便利，工程設(shè)計(jì)者可以通過(guò)在DDC上安裝功能與VRV控制面板的設(shè)定器接近的專(zhuān)門(mén)部件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的中央控制。從智能數(shù)字控制器的優(yōu)化角度出發(fā)，可以依據(jù)不同的場(chǎng)合選擇不同處理能力的DDC，如在冷凍機(jī)房等空調(diào)通風(fēng)密集的地方可以選擇安裝大型控制器，而對(duì)空調(diào)通風(fēng)機(jī)可以選擇安裝中小型的控制器。還可以在空調(diào)通風(fēng)的設(shè)備控制器中擴(kuò)大可編程邏輯控制器（PLC）的使用范圍。從智能控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化角度出發(fā)，依據(jù)工程的類(lèi)型，基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在控制網(wǎng)絡(luò)中的重要作用，可以選擇性地運(yùn)用基于RS485總線的控制網(wǎng)絡(luò)對(duì)小型智能化建筑電氣節(jié)能工程進(jìn)行優(yōu)化或者采用基于樓層的分支、分層的多級(jí)化網(wǎng)絡(luò)控制模式對(duì)大型智能化建筑電氣節(jié)能工程進(jìn)行優(yōu)化。智能控制策略、智能控制管理方式、智能數(shù)字控制器以及智能控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化有助于全面實(shí)現(xiàn)智能控制系統(tǒng)的優(yōu)化，從而達(dá)到節(jié)能降耗、安全環(huán)保的智能化建筑節(jié)能目的。
3.2 質(zhì)量安全監(jiān)控的優(yōu)化
對(duì)建筑電氣質(zhì)量安全監(jiān)控進(jìn)行優(yōu)化在智能化建筑節(jié)能電氣工程中具有極其重要的地位，它可以確保智能化建筑電氣節(jié)能系統(tǒng)正常有效地運(yùn)行，也可以保障智能化建筑電氣節(jié)能系統(tǒng)的安全。
質(zhì)量安全監(jiān)控的優(yōu)化可以從以下兩個(gè)方面展開(kāi)：第一，優(yōu)化智能建筑電氣節(jié)能供電系統(tǒng)的保護(hù)措施。如借助網(wǎng)絡(luò)開(kāi)啟智能保護(hù)措施，通過(guò)借助因特網(wǎng)的人工智能識(shí)別系統(tǒng)對(duì)質(zhì)量安全進(jìn)行監(jiān)控，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全問(wèn)題。如建筑電氣的某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了斷電或者短路等問(wèn)題，借助因特網(wǎng)能夠快速識(shí)別出出問(wèn)題的部位，幫助管理人員及時(shí)維修。第二，優(yōu)化智能化建筑電氣節(jié)能的安全防范系統(tǒng)。包括對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)、門(mén)禁控制系統(tǒng)、數(shù)字與網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)、安全防范系統(tǒng)的集成與技術(shù)融合等方面的節(jié)能優(yōu)化等。其中信息的采集與處理是智能化建筑電氣安全防范系統(tǒng)的核心，它采用的主要技術(shù)有現(xiàn)場(chǎng)總線布控技術(shù)、智能元器件探測(cè)技術(shù)、微機(jī)接口及其控制技術(shù)、智能化系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)等。智能化建筑電氣節(jié)能的質(zhì)量安全監(jiān)控優(yōu)化給監(jiān)控管理人員的技術(shù)素質(zhì)提出了較高要求。在注重智能化建筑電氣節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝質(zhì)量的同時(shí)，還應(yīng)重點(diǎn)對(duì)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備安全性能問(wèn)題進(jìn)行有效的監(jiān)控，以此來(lái)優(yōu)化智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)備的質(zhì)量安全系統(tǒng)的功效。
4 結(jié)語(yǔ)
智能化不僅是建筑工程未來(lái)的發(fā)展方向，也是建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的世界性發(fā)展趨勢(shì)。在智能化建筑的工程設(shè)計(jì)中對(duì)電能的節(jié)約降耗是重中之重。基于目前建筑電氣能源消耗較大的現(xiàn)實(shí)情況以及在智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)工程設(shè)計(jì)中存在的實(shí)際運(yùn)行效率低下、實(shí)際節(jié)能效果不明顯等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，智能化建筑電氣節(jié)能應(yīng)從系統(tǒng)優(yōu)化的角度出發(fā)，重點(diǎn)關(guān)注智能化建筑電氣控制系統(tǒng)和電氣管理系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化與安全。在對(duì)智能化建筑的智能控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí)，加強(qiáng)智能化建筑電氣的質(zhì)量安全監(jiān)控的完善和技術(shù)革新，從而在整體上實(shí)現(xiàn)智能化建筑電氣節(jié)能環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。
參考文獻(xiàn)
[1] 莊莉.智能化建筑與建筑電氣[J].中華建設(shè)，2012，（4）.
[2] 林毅宏.智能樓宇建筑電氣節(jié)能現(xiàn)狀及節(jié)能設(shè)計(jì)研究
關(guān)鍵詞：高層建筑；電氣節(jié)能；設(shè)計(jì)措施；控制方式
0引言
在現(xiàn)代高層建筑電氣工程中，電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)有相應(yīng)的技術(shù)方案和措施。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅要充分了解相關(guān)建筑節(jié)能原則和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，同時(shí)還要掌握先進(jìn)的節(jié)能設(shè)計(jì)方法和新型節(jié)能電氣產(chǎn)品，把節(jié)能措施靈活運(yùn)用到建筑電氣的每項(xiàng)工程中。不管是從設(shè)計(jì)還是從施工的角度，嚴(yán)格把關(guān)過(guò)程控制，提高節(jié)能增效意識(shí)，以此推動(dòng)建筑行業(yè)持續(xù)、快速、協(xié)調(diào)、健康的發(fā)展。
1降低輸配電系統(tǒng)線路損耗
減少輸配電線路損耗是現(xiàn)代大型高層綜合建筑供配電線路經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要指標(biāo)。主要措施是提高系統(tǒng)的運(yùn)行電壓和功率因數(shù)、減少無(wú)功功率及導(dǎo)線中的電阻、降低供配電系統(tǒng)線路損耗等。具體節(jié)能途徑主要有以下幾方面。
（1）根據(jù)樓宇的地理位置、負(fù)荷容量、供電距離及分布、用電設(shè)備特點(diǎn)等因素，合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)和選擇供電電壓。供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)變配電級(jí)數(shù)不宜多于兩級(jí)。
（2）由于配電線路有電阻，電流通過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生功率損耗，減少供配電線路損耗是供配電線路經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要指標(biāo)。其能耗公式為
ΔP=3I2R×10-3
式中：ΔΡ———三相輸電線路的功率損耗，kW；
I———線電流，A；
R———線路相電阻，Ω。
其中，線路電阻R在通過(guò)電流不變時(shí)，線路長(zhǎng)度越長(zhǎng)，其電阻值越大。在具體工程中，線路上電流一般不變，要減少線損，只能盡量減少線路電阻。線路的電阻R=ρL/S，即與導(dǎo)線電阻率ρ、導(dǎo)線長(zhǎng)度L成正比，與導(dǎo)線截面S成反比。因此，降低線路損耗應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：
①盡量選用電阻率ρ較小的導(dǎo)線，如銅芯導(dǎo)線較佳，鋁線次之。
②盡可能選擇從距離較近的變電所供電，以縮短配電半徑，減少線路損耗。電力用戶(hù)內(nèi)部變電所之間宜敷設(shè)聯(lián)絡(luò)線，根據(jù)負(fù)荷情況，可切除部分變壓器，從而減少損耗。
③在設(shè)計(jì)中，線路應(yīng)盡量為直線，在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路。對(duì)于環(huán)形供電方式，為降低線路的電阻值，將開(kāi)式網(wǎng)運(yùn)行改為閉式網(wǎng)運(yùn)行，同樣可明顯降低線路損耗。
④降低線路電阻，線路截面選擇要與國(guó)際接軌，推廣應(yīng)用“電力電纜截面的經(jīng)濟(jì)最佳化”，按經(jīng)濟(jì)電流密度法合理選擇導(dǎo)線截面，以減少損耗。
⑤傳輸上可采用提高電壓等級(jí)的方法。通過(guò)計(jì)算可知，電壓提高10%，耗損可降低17.4%。因此，提高電壓傳輸是降低線損的有效途徑。
（3）大量無(wú)功電流在電網(wǎng)中會(huì)導(dǎo)致線路損耗增大，變壓器利用率降低，用戶(hù)電壓跌落。無(wú)功補(bǔ)償是利用技術(shù)措施降低線路損耗的重要措施之一，在有功功率合理分配的同時(shí)，做到無(wú)功功率的合理分布。無(wú)功優(yōu)化的目的是通過(guò)調(diào)整無(wú)功潮流的分布，降低網(wǎng)絡(luò)的有功功率損耗，并保持最好的電壓水平。
2減少變壓器的功率損耗
選擇低損耗節(jié)能型變壓器，可有效降低變壓器及線路上的電能損耗，不但對(duì)節(jié)約能源具有重要意義，還可大大降低變壓器的運(yùn)營(yíng)成本，改善經(jīng)濟(jì)效益。其主要選擇原則如下：
（1）選擇空載損耗低、節(jié)能型的變壓器，可選用S9、SL9、SC8型油浸變壓器或干式變壓器。這些變壓器采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向硅鋼片，鋼片的磁疇方向一致加上45°全斜接縫結(jié)構(gòu)，能夠有效減少鐵心的渦流損耗及漏磁損耗。
（2）選用繞組阻值小的變壓器，繞組阻值大，則電流損耗大。要盡可能選用銅心變壓器，因?yàn)榻饘巽~的電阻小，當(dāng)電流通過(guò)時(shí)，電流損耗較小。對(duì)于高層建筑等對(duì)消防要求較高的場(chǎng)所，宜采用低損耗節(jié)能型干式電力變壓器（SG10、SG11、SC6等系列）。對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大，為改善電能質(zhì)量，采用有載調(diào)壓電力變壓器。
3電動(dòng)機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)
電動(dòng)機(jī)在現(xiàn)代高層綜合建筑中主要應(yīng)用在中央空調(diào)和電梯中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電動(dòng)機(jī)的耗電量占現(xiàn)代高層綜合建筑中所有電氣設(shè)備耗電總量的65%以上，節(jié)能潛力巨大。在實(shí)際操作中，電動(dòng)機(jī)尤其是異步電動(dòng)機(jī)的節(jié)能方法很多，綜合可靠實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)成本等因素，可在以下三個(gè)方面采取措施。
（1）選擇合適的電機(jī)型號(hào)。電機(jī)負(fù)載率在75%以上時(shí)，才能有效減少損耗，因此，電機(jī)節(jié)能首先要選擇合適的電機(jī)容量。高效電機(jī)的價(jià)格一般比普通電機(jī)要高，但能降低約25%的損耗，出于節(jié)能的考慮，建議選擇高效電動(dòng)機(jī)；此外，異步電機(jī)最好選擇效率高的鼠籠型轉(zhuǎn)子。
（2）采用變頻調(diào)速。隨著電力電子技術(shù)的不斷成熟，變頻調(diào)速已成為提高電機(jī)效率的有效手段之一。變頻調(diào)速指通過(guò)構(gòu)造包含變頻裝置的閉環(huán)電路系統(tǒng)，當(dāng)電機(jī)的負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使之與負(fù)載的變化相適應(yīng)，從而達(dá)到節(jié)能的目的。建筑領(lǐng)域的電氣設(shè)備均工作在工頻，因此選擇帶有SCR（普通晶閘管）或GTR的變頻裝置即可滿(mǎn)足要求。
（3）進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。電動(dòng)機(jī)是感性負(fù)載，電感值較大時(shí)會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生不利影響，也不利于電機(jī)效率的提高。因此，有必要通過(guò)無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞教岣唠娋W(wǎng)的功率因數(shù)。具體而言，可以增加濾波裝置或并聯(lián)參數(shù)合適的電容。當(dāng)功率因數(shù)提高后，供電系統(tǒng)的視在功率降低，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
4照明的節(jié)能設(shè)計(jì)
照明設(shè)計(jì)是現(xiàn)代大型高層綜合建筑必不可少的節(jié)能設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮運(yùn)用天然光源作為照明光源，通過(guò)采光窗、采光井、光導(dǎo)纖維、光導(dǎo)管等各種采光、集光和導(dǎo)光裝備，將天然光引入室內(nèi)，從而降低照明器的使用時(shí)間。電氣照明設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)也極其重要，主要措施有以下幾條。
（1）選擇合理的照明燈具。完整的照明系統(tǒng)包括照明燈具、鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器和控制裝置（開(kāi)關(guān)）等幾部分。正確合理地選擇各類(lèi)照明器件對(duì)于節(jié)能設(shè)計(jì)而言也是十分必要的。應(yīng)盡可能選擇熒光敞開(kāi)式燈具。
（2）選擇合理的照明方式。根據(jù)不同場(chǎng)所的功能要求選擇合理的照明方式，如一般照明、局部照明、混合照明等方式。光源的選擇上，要盡可能選擇光效高、壽命長(zhǎng)的光源。合理的照明方式配以合理的光源，能夠充分發(fā)揮效率，使單位面積耗電量明顯下降，單位面積能耗約可節(jié)電35%，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。例如，一般房間（場(chǎng)所）應(yīng)優(yōu)先采用高效發(fā)光的熒光燈（如T5、T8管）及緊湊型熒光燈，室外照明等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源等。
（3）采用合理的控制方式。對(duì)于現(xiàn)代大型高層綜合建筑照明設(shè)計(jì)采取合理的控制方式，可以降低運(yùn)營(yíng)成本，有效利用能源，降低無(wú)功損耗。其方式主要有以下幾點(diǎn)：①改變過(guò)去要開(kāi)全開(kāi)的習(xí)慣，實(shí)行照明分區(qū)控制，利用天然光的照度變化增加照明開(kāi)關(guān)點(diǎn)，控制電氣照明點(diǎn)亮的范圍，在給定的時(shí)間和地點(diǎn)控制照明，提供所需的照度，起到節(jié)能降耗的作用；②采用各種類(lèi)型的節(jié)電開(kāi)關(guān)，例如在旅館客房采用節(jié)電鑰匙開(kāi)關(guān)，臥房、病房、客房等的床頭燈可采用調(diào)光開(kāi)關(guān)；③對(duì)有天然采光的樓梯間、走道燈（應(yīng)急照明除外）采用節(jié)能自熄開(kāi)關(guān)等，公共場(chǎng)所、室外照明可采用集中控制遙控管理的方式或選用自動(dòng)控光裝置。
5結(jié)語(yǔ)
隨著社會(huì)節(jié)能意識(shí)的不斷加強(qiáng)，政府對(duì)節(jié)能工作日益重視，節(jié)能技術(shù)不斷更新發(fā)展，相信不久我國(guó)建筑物節(jié)能的各種措施將被合理地綜合運(yùn)用到各個(gè)建筑中。
參考文獻(xiàn)：
[1]韓風(fēng).建筑電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1991.
關(guān)鍵詞 空調(diào)制冷系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)；節(jié)能
中圖分類(lèi)號(hào)：TU831 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2013）14-0130-01
在我國(guó)乃至世界都在倡導(dǎo)環(huán)保節(jié)能，其中電器的耗能尤為嚴(yán)重，空調(diào)在人們的生活中開(kāi)始成為必不可少的電器，空調(diào)企業(yè)要想有很好的發(fā)展前景，就要對(duì)空調(diào)的系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高效率，降低能耗，節(jié)能環(huán)保。我們從空調(diào)的制冷系統(tǒng)進(jìn)行分析，探討如何將空調(diào)的制冷系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以便達(dá)到更好的節(jié)能效果。
1 空調(diào)制冷系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.1 空調(diào)制冷系統(tǒng)優(yōu)化的內(nèi)容
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以使用很多種方法將其中的參數(shù)問(wèn)題或者是結(jié)構(gòu)上的問(wèn)題進(jìn)行解決，但是在生產(chǎn)的過(guò)程中最好的也是最能夠使用在產(chǎn)品生產(chǎn)中的方案只有一個(gè)，就是將這個(gè)方案進(jìn)行確定的過(guò)程我們將其優(yōu)化，一般表現(xiàn)為提高空調(diào)的功能效果、降低能耗、減小噪音，對(duì)空調(diào)的外形進(jìn)行優(yōu)化、降低生產(chǎn)成本等方面，這些都是優(yōu)化設(shè)計(jì)要考慮的問(wèn)題，我們可以從這些優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容中了解到，對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于提高空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行效率、節(jié)能降耗，提升空調(diào)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，讓企業(yè)得到更好的發(fā)展。
1.2 對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的任務(wù)
通過(guò)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以將空調(diào)的一些性能、參數(shù)進(jìn)行提升，讓空調(diào)的性能更加的安全、經(jīng)濟(jì)，讓空調(diào)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力得到提升。對(duì)空調(diào)進(jìn)行制冷系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中最重要的是按空調(diào)的型號(hào)，對(duì)整個(gè)空調(diào)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行確定，有詳細(xì)的技術(shù)規(guī)范，將各個(gè)部件的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行明確。比如說(shuō)：空調(diào)壓縮機(jī)的型號(hào)。空調(diào)中的冷凝器、蒸發(fā)器，還有一些結(jié)構(gòu)上的參數(shù)，比如說(shuō)，使用的制冷劑的流動(dòng)方向、傳熱管的大小，空調(diào)葉片的形狀、距離等。空調(diào)循環(huán)風(fēng)量大小的指標(biāo)，比如說(shuō)將空調(diào)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、功率等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)等等。對(duì)空調(diào)的制冷系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)為了減少資源的浪費(fèi)，降低空調(diào)的能耗，提高資源的利用率。
2 對(duì)空調(diào)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的依據(jù)和方案
根據(jù)空調(diào)現(xiàn)有的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和實(shí)際的運(yùn)行，對(duì)其進(jìn)行能耗測(cè)試分析，從空調(diào)的管道、設(shè)備上進(jìn)行改動(dòng)，在改造費(fèi)用控制在最小的程度下，將空調(diào)的系統(tǒng)性能進(jìn)行提升，能耗降低，對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)具體可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。
2.1 對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)中的冷水機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)
空調(diào)冷水機(jī)組的選擇，一般須經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，優(yōu)先選用能量調(diào)節(jié)自動(dòng)化程度較高機(jī)組。冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)不應(yīng)超過(guò)4臺(tái)，單機(jī)制冷量的大小應(yīng)合理搭配。在一般的情況下，冷水機(jī)組是處在高效率的負(fù)荷范圍內(nèi)，主要是通過(guò)對(duì)冷水機(jī)組進(jìn)行控制，將冷水機(jī)組的負(fù)荷分布進(jìn)行調(diào)整，讓其處在最好的狀態(tài)，在工作中節(jié)約能源，降低能耗，同時(shí)將空調(diào)的成本進(jìn)行相應(yīng)的降低。
2.2 對(duì)空調(diào)冷凍水和冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)
空調(diào)是由很多系統(tǒng)組成的，能夠影響冷水機(jī)組工作效率和兩種水的溫度的是冷卻水泵的變頻，也會(huì)影響到冷卻塔的工作效率。單獨(dú)使用變頻器時(shí)，會(huì)因?yàn)闆](méi)有對(duì)其進(jìn)行整體控制，進(jìn)而影響到冷水泵的節(jié)能作用，即使有節(jié)能功能也不能進(jìn)行節(jié)能，相反會(huì)增加能耗。冷卻水泵的變頻還會(huì)影響到冷凍水的出水溫度，如果只是單獨(dú)的使用變頻器，就會(huì)影響到冷水機(jī)組的工作效率。
變頻控制只是以溫差作為反饋信號(hào)，如果溫差變化很小，或者溫差很大，就會(huì)將空調(diào)系統(tǒng)對(duì)負(fù)荷的敏感度，使空調(diào)整體系統(tǒng)處在不穩(wěn)定的狀態(tài)中。如果以壓力為反饋信號(hào)，因?yàn)槠渥兓芸欤矔?huì)形成變頻器出現(xiàn)頻繁工作，導(dǎo)致空調(diào)整個(gè)系統(tǒng)處于振蕩狀態(tài)。空調(diào)的變頻選擇不合適，會(huì)影響到空調(diào)的工作效率，增大能耗，將冷卻水泵變頻的節(jié)能作用進(jìn)行消除。對(duì)空調(diào)溫差控制設(shè)定，讓其在部分負(fù)荷在可以進(jìn)行節(jié)能工作，但是溫差的控制要保證在100%的冷凍水和冷卻水流量下進(jìn)行。
對(duì)冷卻水和冷凍水系統(tǒng)進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)：冷凍水系統(tǒng)進(jìn)行失衡管道的改造；在冷凍水和冷卻水總管上分別安裝溫度傳感器和變頻器；冷水機(jī)組中的冷凍（卻）水總管上安裝壓差計(jì)、流量傳感器；將冷卻水和冷凍水的水閥進(jìn)行控制，讓其跟著冷水機(jī)組的加卸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
3 在對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)中要注意的問(wèn)題
3.1 膨脹水箱的計(jì)算
在我們國(guó)內(nèi)對(duì)空調(diào)膨脹水箱進(jìn)行的計(jì)算有兩種方法，這兩種方法使用在空調(diào)的制冷和供暖系統(tǒng)中，在夏季空調(diào)冷水的溫度在7℃，冬季在60℃，這兩種方法計(jì)算的結(jié)果相差不是很多，但是根據(jù)地區(qū)的不同，很多空調(diào)的設(shè)計(jì)主要是以風(fēng)冷熱泵作為冷熱源，但是在此時(shí)的空調(diào)系統(tǒng)中水的溫度，在夏季溫度可以達(dá)到7℃，冬季也能達(dá)到45℃，兩種方法的計(jì)算結(jié)果相差較大。所以對(duì)于空調(diào)的風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)，膨脹水箱的容積要比單制冷式的冷水機(jī)組系統(tǒng)大，所以對(duì)空調(diào)的膨脹水箱進(jìn)行選擇是很重要的。
3.2 在室外地溫的條件下，冷卻系統(tǒng)的工作方式
空調(diào)在很多工業(yè)項(xiàng)目中的使用需要配置一些冷水系統(tǒng)，這些冷水系統(tǒng)的使用有周期性，可以在不同的季節(jié)、負(fù)荷下進(jìn)行工作，這種冷水系統(tǒng)有備用性能和低故障的特點(diǎn)，所以在遇到這樣的項(xiàng)目時(shí)，空調(diào)設(shè)計(jì)師要在綜合節(jié)能、環(huán)境適應(yīng)性、緊急備用性等方面進(jìn)行著重考慮。從節(jié)能的角度出發(fā)，空調(diào)的節(jié)能效果進(jìn)行提升，實(shí)現(xiàn)空調(diào)在節(jié)能的環(huán)境中進(jìn)行工作。
3.3 空調(diào)旁通清洗回路設(shè)置
在空調(diào)質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范中對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的排污、清洗等進(jìn)行了要求，要等到水質(zhì)處在正常的狀態(tài)下，才可以將空調(diào)的制冷機(jī)組和設(shè)備進(jìn)行聯(lián)通。但是在實(shí)際的工作運(yùn)行中，空調(diào)管道有出現(xiàn)大量焊渣的現(xiàn)象，還出現(xiàn)過(guò)施工人員的手套進(jìn)入到空調(diào)的換熱器中，這都會(huì)影響空調(diào)系統(tǒng)的正常工作。所以對(duì)空調(diào)旁路清洗回路要注意。此外還要將空調(diào)機(jī)組的安裝環(huán)境和電容量進(jìn)行考慮，還要考慮溫差對(duì)空調(diào)制冷機(jī)組的影響，只有全面的考慮這些問(wèn)題才可以將空調(diào)的制冷系統(tǒng)進(jìn)行真正的優(yōu)化。
4 小結(jié)
對(duì)空調(diào)的制冷系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，才可以保證空調(diào)實(shí)現(xiàn)節(jié)能工作，減少能耗，提高工作效率，在進(jìn)行制冷系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中要考慮一些該注意的問(wèn)題，將空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行展現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】 建筑設(shè)計(jì) 節(jié)能 優(yōu)化
引言
隨著人類(lèi)科技水平的飛速發(fā)展，世界各地的資源和能源正在以幾何式的消耗速度增長(zhǎng)。特別是步入21世紀(jì)以來(lái)，這種消耗速度更是驚人。因此，節(jié)能減排便成為每一個(gè)國(guó)家的一項(xiàng)基本國(guó)策。我國(guó)作為一個(gè)發(fā)展中大國(guó)，在全面推進(jìn)國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，各項(xiàng)資源能源消耗都處于世界前列，而人均能源指標(biāo)卻極度貧乏。巨大的反差迫使我國(guó)需要更加注意資源節(jié)約，發(fā)展可持續(xù)能源建設(shè)。
建筑節(jié)能作為節(jié)能優(yōu)化體系的一個(gè)分支，具有深入的發(fā)展?jié)摿ΑＮ覈?guó)當(dāng)前的房地產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，每年建成的房屋面積已經(jīng)超過(guò)世界所有國(guó)家，居世界首位。而建筑資源在生產(chǎn)和使用過(guò)程當(dāng)中的消耗量卻占到了世界消耗量的一半。我國(guó)當(dāng)前在建筑節(jié)能方面的巨大發(fā)展?jié)摿鼻械男枰覀冞M(jìn)行深入細(xì)致的研究。
1 具體措施
建筑節(jié)能是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，需要我們從各個(gè)方面來(lái)具體分析。總的節(jié)能原則趨勢(shì)是要發(fā)展在技術(shù)方面可行、經(jīng)濟(jì)方面合理、社會(huì)和資源環(huán)境方面可以承受的新方法、新工藝、新措施。而建筑位置、朝向、外窗選擇、房屋頂面鋪設(shè)、墻體維護(hù)結(jié)構(gòu)等方面都對(duì)建筑節(jié)能有著深刻的聯(lián)系。下面將從三個(gè)方面來(lái)簡(jiǎn)要分析一下建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的節(jié)能措施。
1.1 建筑位置以及朝向的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)措施
太陽(yáng)能作為當(dāng)今時(shí)代最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗哂懈吣芰俊o(wú)污染等諸多優(yōu)點(diǎn)。每年地球可以接受太陽(yáng)輻射的能量都超過(guò)了70億KW，如何將這些能量應(yīng)用到日常生活當(dāng)中，對(duì)節(jié)能減排具有十分重要的意義。對(duì)建筑設(shè)計(jì)而言，不同的位置和朝向設(shè)計(jì)，將會(huì)直接影響到太陽(yáng)能的吸收和散熱問(wèn)題。特別是對(duì)處于寒冷地區(qū)的建筑設(shè)計(jì)而言，建筑物的位置和朝向設(shè)計(jì)，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐奶?yáng)照射情況，根據(jù)天文觀測(cè)統(tǒng)計(jì)的太陽(yáng)高度角繪制出當(dāng)?shù)氐娜沼绊憟D，據(jù)此來(lái)計(jì)算出每日的太陽(yáng)照射時(shí)間。建筑物的位置和朝向設(shè)計(jì)朝南時(shí)，為了吸收更多的太陽(yáng)光能，開(kāi)窗面積要足夠的大。而朝北設(shè)計(jì)時(shí)，開(kāi)窗面積需要足夠的小，以盡可能減少太陽(yáng)能的散熱損失。只有通過(guò)擴(kuò)大采熱面積、減小散熱損失，我們才能保持建筑房屋具有合理的居住溫度。
1.2 建筑頂面的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)措施
建筑物頂面所占面積大、吸熱能力強(qiáng)，因此做好建筑頂面的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。當(dāng)前建筑物頂面節(jié)能優(yōu)化的主要方法有屋面綠化、屋面蓄水、屋面倒置等多種設(shè)計(jì)方案。通過(guò)在建筑物頂面鋪設(shè)綠色植物，可以有效降低室內(nèi)溫度，緩解城市熱島效應(yīng)，并且綠色環(huán)保，是一種非常有發(fā)展?jié)摿Φ墓?jié)能方法。而屋面倒置是將保溫層設(shè)置在防水層的上。它與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念不同，將保溫目標(biāo)放在了首要位置，可以大大減少能量吸收，并且有效降低室內(nèi)溫度。此外，將傳統(tǒng)的深暗色屋面用非金屬淺暗色材料代替，可以提高大約35%的反射率，這種新型的設(shè)計(jì)方法稱(chēng)之為淺色坡屋面。
1.3 建筑墻體維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)措施
在建筑耗能當(dāng)中，建筑物墻體外側(cè)維護(hù)結(jié)構(gòu)的耗能是最大的，超過(guò)了整體能耗的四分之一。而建筑物的行體結(jié)構(gòu)與能耗損失密切相關(guān)。體形系數(shù)越大，它所反射、損失的能耗也就越高。數(shù)學(xué)研究表明，在同等面積條件下圓的周長(zhǎng)最短。根據(jù)這個(gè)原理，我們可以將建筑體形設(shè)計(jì)成圓形或者橢圓形，降低建筑物的外表面積，以此來(lái)減少建筑物的能耗損失。戴高樂(lè)機(jī)場(chǎng)、倫敦大飯店等知名建筑物都是采取這種設(shè)計(jì)，并取得了很好的節(jié)能效果。
維護(hù)建筑物的墻體結(jié)構(gòu)屬于填充材料，我們可以通過(guò)采用質(zhì)量輕便、保溫效果良好的新型建筑材料，來(lái)達(dá)到保溫、隔熱、降低建筑負(fù)荷的作用。通過(guò)研究表明，保溫層設(shè)置在墻體外側(cè)具有更優(yōu)良的節(jié)能效果。同時(shí)注意，保溫材料不宜選用聚苯乙烯泡沫板、巖棉板等材料。因?yàn)檫@些材料的壽命較短，雖然保溫效果良好，但壽命期和建筑物的壽命期不匹配，因此需要經(jīng)常更換建筑保溫材料，造成資源浪費(fèi)。
1.4 建筑與太陽(yáng)能一體化設(shè)計(jì)
建筑設(shè)計(jì)與太陽(yáng)能一體化設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和特點(diǎn)是要將無(wú)污染、高能量的太陽(yáng)能應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中。將建筑、太陽(yáng)能、設(shè)計(jì)藝術(shù)完美的融合在一起，使得太陽(yáng)能和建筑物合二為一，達(dá)到相互結(jié)合充分利用的目的。它可以減少傳統(tǒng)房屋頂面的覆蓋層設(shè)計(jì)材料使用，在降低投資成本的同時(shí)還挺高了經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了雙贏的目標(biāo)。
在建筑供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案當(dāng)中，我們可以將太陽(yáng)能系統(tǒng)考慮進(jìn)去，將傳統(tǒng)的供暖系統(tǒng)和太陽(yáng)能系統(tǒng)合理優(yōu)化搭配，以減少能源消耗，提高太陽(yáng)能的利用率。在植物培養(yǎng)基地建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，更是需要將太陽(yáng)能采集、輸送、管理系統(tǒng)應(yīng)用到植物培養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中。在降低能源消耗的同時(shí)，還促進(jìn)了植物的生長(zhǎng)發(fā)育，因此是一種非常實(shí)用的能源應(yīng)用技術(shù)。
2 結(jié)語(yǔ)
建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)是我國(guó)在21世紀(jì)的社會(huì)發(fā)展目標(biāo)。建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)作為節(jié)能減排的一個(gè)重要方向，它的提出是一項(xiàng)利國(guó)利民的福利政策，其功在當(dāng)代、利在千秋。本文所提出的一些建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)建議也僅僅是一些淺要的、宏觀方面的設(shè)計(jì)方法。而建筑節(jié)能作為一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，還涉及到其他一些諸如管理、投資、新型節(jié)能技術(shù)研發(fā)等方面的內(nèi)容。我們只有將節(jié)能理念貫徹到建設(shè)、投資、生產(chǎn)、使用的每一個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，才能真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)能源的充分利用。同時(shí)也可以促進(jìn)建筑行業(yè)設(shè)計(jì)水平的發(fā)展，提高社會(huì)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會(huì)和技術(shù)的雙重飛躍。
參考文獻(xiàn)
[1] 國(guó)外新型建筑材料的技術(shù)進(jìn)展和經(jīng)濟(jì)效益，《加速發(fā)展新型建筑材料及其政策和效益的研究》，軟科學(xué)課題編寫(xiě)組，1986年6月
[2] 師全忠， 新型高纖維多彩涂料，建材工業(yè)信息，1995年4期
建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究在我國(guó)具有重要現(xiàn)實(shí)意義。一方面我國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)高速發(fā)展，近幾年每年建成房屋達(dá)16～20億平方米，超過(guò)各發(fā)達(dá)國(guó)家年建成建筑面積的總和；另一方面建筑耗能過(guò)程復(fù)雜，影響因素多樣。系統(tǒng)節(jié)能的觀念、投資回收期的觀念以及能量利用效率的觀念都是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的必要前提。如何在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中融入這些觀念，是關(guān)系到建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是否優(yōu)化的關(guān)鍵問(wèn)題。
目前，我國(guó)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)主要是以建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的形式得以開(kāi)展，其針對(duì)的具體對(duì)象主要為居住建筑，主要的研究?jī)?nèi)容仍然集中于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工設(shè)計(jì)以及采暖通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。由于與設(shè)計(jì)過(guò)程相分離且缺乏系統(tǒng)優(yōu)化的觀念，這樣的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方法仍然是一種被動(dòng)的設(shè)計(jì)方法，更談不上優(yōu)化。
國(guó)外對(duì)建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究主要集中在兩個(gè)方面：一是促進(jìn)各種與建筑能耗相關(guān)的模擬軟件在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用；二是研究如何利用計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)工具實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
由此可見(jiàn)，無(wú)論是我國(guó)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的實(shí)際需要，還是學(xué)術(shù)研究的深入發(fā)展，都有必要從整體和系統(tǒng)優(yōu)化的角度對(duì)建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究。
二、建筑節(jié)能結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
（一）外窗設(shè)計(jì)。在炎熱地區(qū)，窗戶(hù)節(jié)能的關(guān)鍵在于提高窗戶(hù)的遮陽(yáng)效果，控制輻射傳熱。選擇遮陽(yáng)系數(shù)小的外窗，減少由窗戶(hù)進(jìn)入室內(nèi)的熱輻射能，對(duì)降低建筑的制冷能耗水平有重要的意義。
1、適當(dāng)控制窗墻比，保證門(mén)窗的開(kāi)啟面積。一般而言，住宅建筑的外窗面積不宜過(guò)大。根據(jù)規(guī)定，各朝向的窗墻比應(yīng)當(dāng)加以控制，其中北向不應(yīng)大于0.45，東、西向不應(yīng)大于0.30，南向不應(yīng)大于0.50。在設(shè)計(jì)開(kāi)窗的同時(shí)，對(duì)門(mén)窗的開(kāi)啟也要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在建筑設(shè)計(jì)中有時(shí)為了立面的效果，忽略了門(mén)窗的開(kāi)啟，從而影響了節(jié)能。
2、外窗類(lèi)型的選擇。在外窗選用中，遮陽(yáng)系數(shù)SC是個(gè)非常關(guān)鍵的指標(biāo)，應(yīng)當(dāng)選用遮陽(yáng)系數(shù)低的外窗。常用的窗戶(hù)種類(lèi)有鋼窗、鋁合金窗、塑料窗等。從各種常見(jiàn)的外窗熱工參數(shù)中可知，窗框材料影響的主要是K值，對(duì)SC值沒(méi)有任何影響，因此框材的選擇對(duì)節(jié)能的貢獻(xiàn)不大。在外窗節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)該著重選擇好玻璃。玻璃按其性能可分為透明玻璃、吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃等，各種玻璃又可以制成中空玻璃。外窗玻璃的優(yōu)選對(duì)節(jié)能有很大影響，普通玻璃比較經(jīng)濟(jì)，但遮陽(yáng)效果差一點(diǎn)，對(duì)節(jié)能達(dá)標(biāo)也差一點(diǎn)，節(jié)能型玻璃能耗少、遮陽(yáng)效果好，因此價(jià)格較高一些。
3、遮陽(yáng)。在設(shè)計(jì)立面時(shí)，做一些水平、垂直的遮陽(yáng)板或外挑陽(yáng)臺(tái)以及其他的遮陽(yáng)措施，同時(shí)應(yīng)選用遮陽(yáng)型門(mén)窗，這樣既豐富了立面造型，又達(dá)到了很好的節(jié)能效果。
4、合理控制門(mén)窗的氣密性。門(mén)窗在安裝過(guò)程中，各部件之間存在裝配間隙，會(huì)產(chǎn)生室內(nèi)外空氣的交換。在滿(mǎn)足室內(nèi)衛(wèi)生換氣的條件下，通過(guò)門(mén)窗縫隙滲透的空氣過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致冷、熱能耗的增加，對(duì)節(jié)能是不利的。因此，必須控制門(mén)窗縫隙的空氣滲透量。尤其在高層建筑中，風(fēng)壓較大，氣密性應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提高。所以，九層以下的住宅外窗氣密性應(yīng)達(dá)到3級(jí)，十層以上的住宅外窗氣密性應(yīng)達(dá)到4級(jí)。
（二）屋面設(shè)計(jì)
1、屋面鋪隔熱板。為了增加屋面的熱阻，降低傳熱系數(shù)，減少外界高溫向室內(nèi)的傳遞，目前常見(jiàn)的屋面隔熱做法是在屋面結(jié)構(gòu)層上鋪設(shè)絕熱材料。為了提高材料層的隔熱性能，應(yīng)當(dāng)選用導(dǎo)熱性小、蓄熱性大的材料，以降低屋面表面的溫度。近年來(lái)，為了達(dá)到隔熱目的，又便于施工，又有利于節(jié)能，屋面保溫材料均選用傳熱系數(shù)小的保溫材料，在室外溫度波熱作用一定時(shí)，護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面平面溫度的高低和振幅衰減的大小，主要取決于護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻熱惰性，實(shí)體材料層的增厚通常能夠使熱阻和熱惰性指標(biāo)同時(shí)增大，從而降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度，提高護(hù)結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性。在具體設(shè)計(jì)時(shí)采用倒置式屋面構(gòu)造，能取得很好的屋面隔熱、防水效果。
2、通風(fēng)隔熱屋頂。屋面通過(guò)各種措施，可以減少對(duì)太陽(yáng)輻射熱量的吸收，降低屋面自身的溫度。但是，不管措施如何，夏季白天，屋面還是會(huì)有一定的高溫，并通過(guò)輻射傳遞給室內(nèi)，造成熱感。通風(fēng)屋頂，通過(guò)空氣流經(jīng)屋面的表面，帶走屋面蓄積的余熱，能夠有效地降低屋面板自身的溫度。通風(fēng)量越大，通風(fēng)層的空氣帶走的熱量也越大，隔熱效果就越好。通風(fēng)屋面隔熱性能好、散熱快，是夏季隔熱的一項(xiàng)重要措施。
3、反射屋面。淺色表面能夠反射更多的太陽(yáng)輻射，減少結(jié)構(gòu)材料對(duì)太陽(yáng)能的吸收。反射屋面就是將屋面表面做淺色處理，一般可在屋面表面噴涂一層白色或淺色涂料，或鋪設(shè)淺色地面磚。影響建筑材料表面對(duì)陽(yáng)光輻射反射率的主要因素是表面的色調(diào)，顏色越淺，反射能力越強(qiáng)。在《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，當(dāng)采用淺色外飾面，即p
（三）外墻設(shè)計(jì)
1、提高墻體的熱阻。提高外墻的熱阻是目前常見(jiàn)的保溫隔熱措施。一般情況下，提高外墻熱阻可以通過(guò)以下途徑來(lái)獲得：外墻選用新型節(jié)能墻體材料。新型節(jié)能墻體材料是指具有節(jié)能、利廢、省土、輕質(zhì)和多功能等特點(diǎn)的墻體材料。砌塊類(lèi)：蒸壓加氣混凝土砌塊、改性粉煤灰空心砌塊、改性混凝土空心砌塊等。
2、外表做淺色處理，如采用淺色的涂料、面磚等。原理和反射屋面一樣。炎熱地區(qū)的外墻適宜采用淺色表面處理，可以降低墻體表面對(duì)太陽(yáng)輻射熱的吸收，降低墻面升溫幅度，這是一項(xiàng)很好的節(jié)能措施。
（四）自然通風(fēng)設(shè)計(jì)。自然通風(fēng)是對(duì)自然條件的最充分利用，也是改善熱環(huán)境的有效措施，即使在夏季使用空調(diào)降溫的條件下，也可以減少開(kāi)機(jī)時(shí)間，節(jié)省能耗。在建筑群布置時(shí)，按照建筑所處地理緯度，選擇好建筑主體朝向，減少太陽(yáng)輻射影響；利用建筑體形、高度、間距及建筑開(kāi)口與夏季主導(dǎo)風(fēng)的關(guān)系，組織小區(qū)氣流；利用地勢(shì)起伏、水面陸地分布、綠化植被，以及太陽(yáng)輻射熱晝夜被吸收反射的特性，形成有利的地方風(fēng)等這些措施對(duì)于改善小區(qū)微氣候，降低室外氣溫，為單體建筑的自然通風(fēng)創(chuàng)造條件等均能取得顯著效果。在單體建筑平面及空間設(shè)計(jì)中，結(jié)合使用功能，安排好門(mén)窗洞口位置和空間組織，借助自然力――熱壓和風(fēng)壓作用，促使室內(nèi)空氣流動(dòng)和室內(nèi)外空氣交換，形成穿堂風(fēng)；還可采用導(dǎo)流措施，改善氣流的流線和流場(chǎng)、調(diào)量，會(huì)使自然通風(fēng)取得更佳的效果。在組織室內(nèi)穿堂風(fēng)時(shí)，應(yīng)注意防止室內(nèi)污染源的擴(kuò)散。可利用管道通風(fēng)或輔以局部機(jī)械排風(fēng)，以保持室內(nèi)空氣質(zhì)量。
三、對(duì)建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的討論
當(dāng)前我國(guó)城鄉(xiāng)建筑發(fā)展十分迅速，房屋建設(shè)的規(guī)模日益擴(kuò)大，我國(guó)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)水平不高的現(xiàn)實(shí)，決定了不可能對(duì)所有的建筑都進(jìn)行建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)對(duì)不同類(lèi)型的建筑加以區(qū)別對(duì)待。對(duì)于建筑形式共性比較強(qiáng)的建筑（如住宅），除了建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之外，可應(yīng)用成熟的商業(yè)化模擬軟件，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)，全面地對(duì)各影響因素以及節(jié)能設(shè)計(jì)方案進(jìn)行建筑全壽命周期內(nèi)的性能預(yù)測(cè)分析，并在此基礎(chǔ)上形成針對(duì)特定地區(qū)、特定建筑的建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)指南與專(zhuān)家知識(shí)。Garde等針對(duì)濕熱氣候條件下的典型住宅做了類(lèi)似的研究。
對(duì)于個(gè)體特征比較明顯的公共建筑，則應(yīng)力爭(zhēng)在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程的每一個(gè)階段都融入建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的意識(shí)和技術(shù)措施，積極應(yīng)用各種現(xiàn)有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化。
四、結(jié)論
【關(guān)鍵詞】暖通空調(diào)系統(tǒng);優(yōu)化設(shè)計(jì);節(jié)能
引言
暖通空調(diào)在最近幾年得到了很大普及，但是隨之而來(lái)的就是關(guān)于如何降低暖通空調(diào)系統(tǒng)能源消耗量的問(wèn)題，這既是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展的具體工作，又是確保暖通空調(diào)能夠長(zhǎng)期使用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因而本文對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究有著非常大的實(shí)踐意義。 暖通空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
（一）暖通空調(diào)的工作原理
暖通空調(diào)主要是借助于空調(diào)制冷機(jī)蒸發(fā)器內(nèi)的制冷機(jī)與冷凍水進(jìn)行熱量交換，然后將冷凍水降低溫度，制冷劑會(huì)在空壓機(jī)的作用下形成高溫高壓的氣體，而這些氣體經(jīng)過(guò)冷卻塔時(shí)會(huì)受到冷卻水的冷去從而轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏氐蛪旱囊后w，這些液體通過(guò)水泵與混風(fēng)形成冷風(fēng)源，最后在送風(fēng)管路的作用下送到各個(gè)房間。從以上分析可以看出，暖通空調(diào)就是利用冷卻水將房間內(nèi)的熱量帶走，然后經(jīng)過(guò)冷卻塔排放到空氣中[1]。
（二）空調(diào)供水系統(tǒng)
暖通空調(diào)的冷凍水系統(tǒng)的管道為循環(huán)式系統(tǒng)，其內(nèi)部的變流量系統(tǒng)按照組成結(jié)構(gòu)不同可以劃分為相對(duì)變流量系統(tǒng)和真正變流量系統(tǒng)兩種，其中后者是變流量系統(tǒng)中具有很大節(jié)能潛力的系統(tǒng)。
（三）空氣處理單元
暖通空調(diào)向房間內(nèi)部送風(fēng)主要是在空氣處理單元內(nèi)完成，主要原理是新風(fēng)和回風(fēng)會(huì)混合成混風(fēng)，然后經(jīng)過(guò)熱交換器冷凍水混合后向室內(nèi)送風(fēng)。暖通空調(diào)可以實(shí)現(xiàn)在冬夏兩季的操作，在冬季可以依靠混風(fēng)吸收熱量向室內(nèi)排放熱風(fēng);而在夏季可以依靠混風(fēng)吸收室內(nèi)熱量，讓室內(nèi)溫度降低，與室內(nèi)的熱量保持傳遞，從而將室內(nèi)溫度調(diào)至需要的數(shù)值[2]。
熱交換器是混風(fēng)和冷凍水進(jìn)行熱量交換的過(guò)程，所以熱交換器是空氣處理單元中非常重要的組成部分，如果熱交換器工作狀態(tài)處于負(fù)荷后，就會(huì)影響暖通空調(diào)的使用壽命，但是對(duì)目前使用的暖通空調(diào)調(diào)查可以顯示，很多暖通空調(diào)的熱交換器使用都是處于部分負(fù)荷狀態(tài)的，這也就要求在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮熱交換器的這一狀況。 暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性分析
首先，對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，是確保暖通空調(diào)正常工作的保障，也是為人們提供舒適生活環(huán)境的基礎(chǔ)，從而提高人們的生活質(zhì)量和工作效率。目前很多地方使用的暖通空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生故障，而優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是減少在使用時(shí)各種故障的發(fā)生，延長(zhǎng)其使用壽命。
其次，暖通空調(diào)系統(tǒng)是整個(gè)建筑中消耗能量最高的部分，目前很多施工隊(duì)在施工過(guò)程中都在尋找節(jié)能減排的措施，而從暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面入手就是節(jié)約能源、提高資源使用效率的重要方式。我國(guó)近幾年也提出了可持續(xù)發(fā)展，對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)就是落實(shí)這一政策的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[3]。
再次，目前市場(chǎng)中流通的暖通空調(diào)系統(tǒng)都沒(méi)有考慮到季節(jié)的環(huán)保和房間的設(shè)計(jì)等問(wèn)題，所以在設(shè)計(jì)時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)各種能源的浪費(fèi)，而對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)就是彌補(bǔ)這一缺陷的環(huán)境。另外一方面，很多建筑使用的暖通空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)事故，而優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是降低事故的發(fā)生率。
最后，目前很多建筑公司在選擇暖通空調(diào)系統(tǒng)時(shí)都是采用那種負(fù)荷最大的設(shè)備，而在實(shí)際運(yùn)行中我們發(fā)現(xiàn)，很多情況下，暖通空調(diào)都不是處于滿(mǎn)負(fù)荷工作狀態(tài)的，這樣就造成了很大浪費(fèi)。另外一方面，由于各種氣候因素的影響，比如建筑外部環(huán)境的溫度影響、陽(yáng)光照射的影響等，設(shè)備的使用效率會(huì)因此而下降，能源會(huì)大量浪費(fèi)，而優(yōu)化設(shè)計(jì)就在于根據(jù)建筑的特點(diǎn)來(lái)挑戰(zhàn)系統(tǒng)，確保空調(diào)的運(yùn)行效率，達(dá)到節(jié)能減排的目的。 暖通空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
（一）控制策略的優(yōu)化
目前空氣處理機(jī)的直接數(shù)字控制器在控制時(shí)都是采用PID進(jìn)行的，因此PID參數(shù)選擇是否正確對(duì)空調(diào)系統(tǒng)有著非常大的影響。如果PID系數(shù)過(guò)高，那么室內(nèi)溫度會(huì)很快就可以達(dá)到設(shè)置的數(shù)值;而如果PID系數(shù)過(guò)低，那么室內(nèi)溫度就很慢才能達(dá)到，或者無(wú)法達(dá)到，這也不是說(shuō)明PID的系數(shù)越高越好，因?yàn)檫^(guò)高的PID系數(shù)會(huì)導(dǎo)致數(shù)字控制器失去穩(wěn)定性。
雖然PID對(duì)于大多數(shù)場(chǎng)合的空調(diào)控制問(wèn)題都能夠得到解決，但是對(duì)于那些對(duì)PID系統(tǒng)要求比較高的空調(diào)系統(tǒng)就很難解決，比如一些場(chǎng)合使用的大熱慣性系統(tǒng)，就需要采用雙級(jí)控制的辦法，將溫度傳感器安裝在室內(nèi)和送風(fēng)管兩個(gè)部位，由直接數(shù)字控制器來(lái)統(tǒng)一調(diào)控室內(nèi)的溫度，對(duì)于水閥方面的驅(qū)動(dòng)可以借助于其他數(shù)字控制器來(lái)完成。在雙級(jí)控制中，風(fēng)道的溫度變化應(yīng)該比室內(nèi)溫度變化快，這樣可以借助于控制方式的把握來(lái)完成，通過(guò)加速空調(diào)系統(tǒng)對(duì)溫度波動(dòng)的響應(yīng)。
為了考慮實(shí)際工程的特點(diǎn)，控制策略的優(yōu)化可以根據(jù)不同情況而發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)真正優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)。對(duì)于那些對(duì)溫度要求比較高的大型場(chǎng)所可以在清晨時(shí)通過(guò)控制程序啟動(dòng)空氣處理機(jī)，同時(shí)還可以借助于室外的涼風(fēng)對(duì)室內(nèi)進(jìn)行全面換氣預(yù)冷，這也是節(jié)能減排的重要手段，同時(shí)還達(dá)到了凈化室內(nèi)空氣質(zhì)量的目的[4]。
（二）控制權(quán)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
對(duì)控制權(quán)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)不僅是確保節(jié)約能源的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，也是對(duì)室內(nèi)溫度和濕度進(jìn)行及時(shí)調(diào)整的手段，特別適用于一些小的房間，比如會(huì)議室。控制權(quán)優(yōu)化設(shè)計(jì)主要是將空調(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)，那么就可以根據(jù)室內(nèi)使用人員的要求及時(shí)調(diào)整，從而更加符合他們的要求。數(shù)字控制器本身并不具備這方面的功能，需要在優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)專(zhuān)門(mén)設(shè)置相應(yīng)的部件來(lái)完成，目前經(jīng)常使用的VRV控制面板就是其中非常有代表性的設(shè)定器，不僅操作方面，而且設(shè)置在室內(nèi)安全可靠。
（三）數(shù)字控制器的優(yōu)化
數(shù)字控制器在暖通空調(diào)中有各種等級(jí)的處理能力，所以在選擇數(shù)字控制器時(shí)應(yīng)該根據(jù)具體場(chǎng)合的需要而設(shè)計(jì)。對(duì)于那些比較密集的場(chǎng)合就應(yīng)該優(yōu)先選擇比較大型的數(shù)字控制器，這樣可以減少各種故障的發(fā)生，提高控制器相互間的通訊正常。而對(duì)于類(lèi)似于通風(fēng)機(jī)、新風(fēng)機(jī)、空氣處理機(jī)這樣的設(shè)備就可以選擇那些中小型的數(shù)字控制器，主要是為了降低能源的消耗。為了進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)暖通空調(diào)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，可以在前期過(guò)程中利用可編程邏輯控制器技術(shù)，這樣就可以充分根據(jù)安裝空調(diào)具體的情況而設(shè)計(jì)數(shù)字控制器。
【參考文獻(xiàn)】
[1]聶清珍. 暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能與節(jié)支優(yōu)化策略研究[D].山東大學(xué)，2010.
[2]劉映. 暖通空調(diào)系統(tǒng)全壽命周期成本研究[D].重慶大學(xué)，2004.
