摘要：建筑机电设备是建筑中的重要设施，其涵盖的内容、领域非常广泛，是一项复杂的系统工程。为了保证建筑机电设备的节能优化功能，更好地为建筑行业服务，就必须对机电设备的各个环节进行逐一规范，通过对建筑机电设备中的空调系统、变压器设计、电梯系统和给排水系统的优化设计，以节能减排的环保理念，实践各环节的优化措施，用切实可行的优化措施贯穿于建筑施工中的每一环节，真正实现全方位的机电设备节能减排工作。建筑机电设备的节能减排、低碳环保、绿色新理念已破茧而出，成为建筑行业的生力军，引领建筑行业的发展和趋势。本文对建筑机电设备为研究对象，从当前建筑机电的节能现状入手，依循机电设备节能的原则，从各空调系统、照明系统、电器系统等方面，对建筑机电设备进行优化设计，采用先进的能源技术加以开发和利用，为建筑机电节能提供指导与参考。
关键词：机电设备；优化；设计；节能
1建筑机电设备节能应遵循的原则
想要进一步实现建筑机电设备节能就必须在工程设计时遵循以下原则：其一，科学合理设计供配电，以促进电能有效利用。通常情况下，建筑机电设备在设计时优先考虑的主要是其经济性和适用性，简单来讲就是设备必须能够为建筑提供所需的动力和必要的能源，并且可确保机电设备对控制方式的要求，使其发挥出最大的功效和作用。同时机电设备安全性也是必须考虑的因素之一，机电线路之间应当具备足够的距离和绝缘强度，还应具备相应的动稳定和热稳定裕度，这样有利于确保供配电及各个用电设备的安全性。此外，还必须有可靠的防雷措施，对于一些特殊的场合还应具有防浪涌及防静电保护措施；其二，应进一步提高机电设备的运行效率，借此来降低电能的直接或间接损耗。如果机电设备的运行效率过低，那么必然会消耗大量的能源，这与节能要求严重不符，为此，应当在满足建筑物各方面使用功能要求的基础上，将能源消耗降至最低，尽可能做到以下几点：优选节能设备、采取无功补偿、降低线损、均衡负荷，最大限度地提高能源利用效率；其三，优选设计参数。在具体设计过程中，应当对设计参数进行优选，若有特殊的用电要求，应当采取合理的节能措施，以达到最佳的节能效果。
2 当前我国建筑机电设备节能状况及问题分析
高速发展的国民经济为能源提出了新的需求，环保理念的提出也为能源节约提供了动力，目前能源供给状况呈现短缺紧张局势，我国的建筑行业不断扩大规模和质量不断攀升的现状下，建筑机电设备也进入了优化设计、节能减排的阶段，它不但能够提升建筑的整体性能，还可以有效提升建筑的附加值。由于建筑机电设备覆盖面广、优化过程复杂，在高负荷、满承载的状态下，其消防、空调、电梯等系统都是需要进行节能减排优化设计的。在保证机电设备的功能性、安全可靠性和经济适用性的前提下，建筑机电设备还必须考虑一些制约因素：我国科研水平的限制、机电节能设计缺乏可操作性、优化设计过程还欠缺科学合理性等。当前，主要分为民用和商用两种建筑机电设备。在民用建筑机电设备的节能设计上，由于民用建筑使用单相电感性负荷，功率因数低，极易造成电网滞后的无功功率，使机电设备的机器使用效率降低，无法利用机器的有功功率，消耗能源。
3建筑机电设备的节能减排依循原则及控制
3.1 基础运行所需的供配电设计
在对建筑机电设备进行优化设计之前，必须首先保证机电设备的基本使用功能和安全可操作性，例如：机电防雷措施的运用；适宜可行的防静电及防火技术；机电线路的保持距离和绝缘强度等，只有在动稳定和热稳定的合理供配电的前提下，才能从经济和节能的角度进行优化设计，保证建筑机电设备安全有效运行。
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3.2 降低无谓的损耗
能源的损耗是建筑施工过程中的常见问题，也是控制重点和难点问题，降低机电设备的能源损耗是满足建筑的安全使用功能的体现，要注重设备线路的合理选材，以功用为目的进行运行和维护阶段的节能，用均衡的负荷提升有功的功率，补偿无功功率，获得最大的能源利用率。
3.3 科学合理地调整负荷
对于建筑机电设备的节能优化设计，其安全可靠、经济适用的目标是遵循的必然准则，在不同的建筑环境下，要计算出科学合理的设计优化系数，调整建筑施工过程中机电设备的合理负荷，以保证机电设备在负荷最低的情况下，达到最大的有效功率。
4 建筑机电设备节能减排的优化设计措施应用
4.1 变压器的节能优化设计
由于变压器是在机电设备中对电路进行安全有效隔离、匹配阻抗、调节电压的装置，主要是利用电磁感应原理对交流电压进行调节，在综合考虑变压器自身功率及负荷的因素，不能对变压器进行最大功率的容量匹配，而要根据有功功率的损耗进行优化。首先要减少变压器空载时产生的铁损和漏磁损耗。在三相电源供电中，采用不同的方式来平衡其负荷。
4.2 空调系统的节能优化设计
商用建筑中空调系统占据较大的份额，空调系统的能源消耗也是机电设备中消耗最重的组成，其能源损耗来自于两个方面：即制冷和制热源的能耗、空调辅助设施如风机、水泵等的能耗。对空调系统的节能优化设计主要体现在：室内的温度参数是设计的重要指标，要利用室外的自然风力资源，合理调节室内外的温度，降低室内外的传热温差；把自然资源变为动力，减少空调系统的动力损耗，动态地控制好空调系统的参数指标，杜绝热量的不足与过剩，在排风的过程中优化热量的回收功能。
4.3 照明系统的节能优化设计
在建筑机电设备的照明系统中，按使用区域的不同划分为：公共区域和室内区域以及泛光照明，为了更好地进行建筑机电设备的照明优化功能，需要进行合理优化的照明设计：自然光线是建筑设计中要开发和利用的资源，需要在机电设备使用中加以合理开发与利用；其次，不同区域的照明系统也要根据不同的照明标准进行设计；再次，在不同的区域也要选用不同的灯具，用高效的光源控制装置进行照明的优化与调节，如：照明采用低压 LED 灯具，手机充电采用 36V 低压充电器等。
4.4 给排水系统的节能优化设计
水资源的合理开发利用具有重大功效，在建筑机电设备中的水资源利用中，主要体现在给排水系统的节能优化方面，由于建筑设备中采用高位、直接和恒压的给排水装置，尤其是在兴起的高层建筑设计给排水系统中，主要采取以下节能措施：运用新技术推广和普及节水设备，同时应用高效的变频水泵，对水供应系统进行优化；并且开发可适用、可控的第二水源，在水资源匮乏的环境下延续长远的发展规划。
4.5 供配电系统的优化节能设计
在建筑的机电设备中，其供配电系统要依循简明而适用的原则，通过环式、放射式和树干式的电路设计，运用科学系统的供电线路布置，有效实现安全供电，并杜绝重叠供电的发生。
5 结语
建筑机电设备是建筑中的重要设施，其涵盖的内容、领域非常广泛，是一项复杂的系统工程。为了保证建筑机电设备的节能优化功能，更好地为建筑行业服务，就必须对机电设备的各个环节进行逐一规范，通过对建筑机电设备中的空调系统、变压器设计、电梯系统和给排水系统的优化设计，以节能减排的环保理念，实践各环节的优化措施，用切实可行的优化措施贯穿于建筑施工中的每一环节，真正实现全方位的机电设备节能减排工作。
参考文献
[1]陈佑鸿.建筑机电节能工程设计存在问题及解决办法[J].中国住宅设施，2009（6）：78.
论文作者:袁勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/18
标签：机电设备论文; 节能论文; 建筑论文; 优化设计论文; 系统论文; 机电论文; 能源论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;