节能设计优化范文

前言：我们精心挑选了数篇优质节能设计优化文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

关键词：建筑工程；建筑设计；节能设计；设计优化

中图分类号：TU198文献标识码： A

引言：面临能源危机和环境危机，世界各国提出了控制矿物能源用量的增长，提高用能效率，开发新能源和可再生能源，保护环境的目标，走可持续发展的道路。因此，建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势，也是当代建筑科学技术的一个新生长点。而在我国，建筑能耗浪费相当严重，原因也是多方面的，如技术落后，设计不科学，管理不当，缺乏节能意识等。因而建筑节能势在必行。所谓建筑节能，就是在保证居室热舒适环境条件下，通过技术进步、合理利用、科学管理和经济结构合理化等途径，采用新型保温材料，把居住建筑在长期使用中的能耗降下来。

一、建筑节能设计的新概念

（一）建筑节能设计并不是一个单独和孤立的设计过程，对建筑节能设计的认识要从建筑设计的整个过程出发。建筑节能优化设计研究的一个重要内容就是对传统建筑设计过程进行分析，寻求有利于建筑节能设计的改进。以建筑围护结构的设计模式为例，传统的围护结构设计是一种序贯模式，也就是当一项工种完成后再开始下一项工种。事实上，有利于建筑节能设计的围护结构设计是一种存在先后顺序的交错模式。

（二）必须从系统全局优化的角度来认识建筑节能优化设计。由于建筑耗能的过程涉及多个子系统以及建筑设计的方方面面，因此建筑节能设计的对象就不能仅仅停留在围护结构的热工性能或者空调系统。为建筑提供各种能源需求的能源系统、空调及自控系统、建筑采光系统以及建筑内外的空气流动状况都与建筑节能设计有着千丝万缕的关系。在建筑节能优化设计的过程中，如何在考虑各子系统之间相互关联的基础上，实现总体的全局优化是问题的关键。

二、建筑节能设计的现状

自从我国实行改革开放政策以来，国家整体经济建设得到显著提高，人们生活水平的提升和建筑行业的快速发展，导致我国能源的使用量明显加大，虽然我国相继出台一些制度政策调控能源的浪费问题，但是由于执行力度不够。个人节约意识不强等因素影响，造成我国节能减排仍然处于初期阶段的现象，有效地减少建筑能耗和污染物的排放，实现能源有效利用，是我国经济增长的根本保障，通过对影响建筑节能设计的因素以及在建筑设计中存在的问题进行简要分析，我国如何通过有效的方法手段保障建筑设计中节能设计的实现，从而实现能源的节约，环境的保护，为我国发展成为资源节约型可持续发展的国家提供有力的保障。

三、影响我国建筑节能设计中的因素

（一）使用传统建筑材料。在建筑中材料的选择是影响建筑物能否体现节能效果最直接因素。过去我国建筑行业在进行施工时不注重材料的选择，部分墙体中大量采用实心粘土砖，并且在窗门上也采用传统密封性差的合金窗和单层玻璃，不仅生产能耗高，而且建筑本身的保温效果不好，这些因素都直接影响着我国建筑行业节能设计的执行，造成能源一定程度上的耗损浪费。

（二）使用传统建筑材料。在建筑中材料的选择是影响建筑物能否体现节能效果最直接因素。过去我国建筑行业在进行施工时不注重材料的选择，部分墙体中大量采用实心粘土砖，并且在窗门上也采用传统密封性差的合金窗和单层玻璃，不仅生产能耗高，而且建筑本身的保温效果不好。这些因素都直接影响着我国建筑行业节能设计的执行，造成能源一定程度上的耗损浪费。

四、加强建筑构造节能设计

（一）屋面节能。

屋面作为护结构的一部分，它的保温隔热也是不可或缺的。我们可以采用高效保温材料作为屋面的保温层，也可采用架空型保温屋面或倒置式屋面等方式来达到提高屋面保温隔热性能的目的。屋面节能措施的要点，其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大；其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在，高效保温材料已经开始应用于屋面，一些建筑的屋面保温，采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品，不仅适用于具有平面的屋面，也可用于带有曲面的屋面，其保温工程更可显示出它的优越性。

（二）墙体节能。墙体是建筑护结构的主体，我们可以采用保温性能好、蓄热能力强及强度较低的砌块墙体，如加气混凝土砌块。也可以采用复合墙体的形式，如内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等。但内保温复合墙体由于热桥对保温的影响较大，国家已经开始限制使用内保温复合墙体使用。而且从长远来看，外墙外保温的效果明显高于内保温。由于复合墙体能满足围护结构各种功能的要求，因此这种采用高效保温材料与砖砌的复合墙体，有着更多的优越性。

（三）门窗的节能技术措施。门窗是建筑能耗最多的位置!在建筑设计过程中，根据实际情况，合理设计穿墙比例，控制门窗的占用面积!同时，在有太阳辐射的区域设计相应的遮阳设施或反射墙面，采用双层玻璃等材料对太阳辐射热进行适当的防护!在设计时也应注意选用新型具有节能效果的门窗，在提高门窗采光的同时不会造成热能的耗损，并且在一定程度上提高了门窗的气密性。

（四）节能建筑规划设计。在进行建筑节能规划设计过程时，应合理规划建筑朝向和平面形状!同时根据建筑功能要求和当地的气候参数，在进行总体规划和单体设计时，科学合理地确定空间布局"外观体型"间距"层高，在建筑材料选择时应注重节能型材料!并且根据实际情况合理规划空间布局以及有效地对系数进行控制，从而保证建筑外维护结构的保温隔热等热工特性及对建筑周围环境绿化设计，实现建筑物能源最低化消耗，减少无用废物的排放，充分发挥建筑物节能效果!这样能够有效地实现当代建筑整体资源的整合以及资源的有效利用，降低不必要的经济成本损失。

五、节能设计的优化和可再生能源利用

在住宅建筑节能设计中，科研创新是基础，规范制定是标准，节能设计是关键，节能材料及施工质量是保障。建筑节能是一个系统工程，只有将系统中的各个子系统优化集成定量分析，才能将系统节能最优化。目前建筑节能的方式方法很多，不同气候、不同经济发展水平地区建筑节能方法不一样，所以我国住宅建筑节能应走一条适合我国国情的可持续发展节能的道路。住宅节能要建立在数据量化基础上，节能设计的优化最重要在于系统节能数据的优化。住宅节能应充分考虑建筑节能的易操作性，使用的简捷性，维护的简便性，使用的长期性，保障投入产出比的最大化。住宅节能应从规划、单体设计、建筑构造等方面出发，将建筑与建筑节能设计一体化统筹考虑，制定出切实可行量化标准，综合选出优秀节能方案。

结束语：

建筑节能设计应是建筑设计的重要组成部分，不应将其割裂开来。在优化建筑设计的同时，应不断优化建筑节能设计，使两者能协调一致，在保障住宅居住舒适性的基础上，加大可再生能源利用，大力实施推广综合节能计算机辅助评价系统的开发和运用，用科学量化手段评价节能效果，促使建筑节能朝可持续方向发展。

参考文献：

[1] 任俊. 居住建筑节能设计计算与评价方法研究[D].西安建筑科技大学,2004.

第2篇

【关键词】建筑节能；室内照明；室内环境；场地优化

1.对建筑的节能设计评价

节能是绿色建筑的核心，特别是在中国现实的能源供应结构下，建筑节能既可以节约费用，也可以减少环境行染。建筑节能通常都采用开源和节流两种方式，开源是指采用无污染的清洁能源来代替传统能源的使用，如太阳能、风能、地热能、生物质能等等；节流可以分为建筑的被动式设计和主动式设计两方面，被动式设计主要从建筑的选址、朝向、遮阳、自然通风等方面优化建筑物理方面的特性来达到降低能耗的目的；主动式设计主要通过优化建筑的机电系统，提高建筑能耗运营管理效率等方式来降低能耗。为此，中国绿色建筑评价从开源和节流的两大方面对建筑节能进行了明确的规定。

实际上，在建筑节能方面除了对建筑的围护结构的保温性能、机电设备的效率、照明功率等提出最低要求外，还需要对建筑的综合能耗水平提出强制要求。中国绿色建筑评价标准提出了许多具体的技术措施，但是对整体的能耗水平无强制要求。因此，依据LEBD系统进行建筑的节能设计更加灵活，给设计团队留有充分的空间，而且不管什么样的技术整合，只要在总体能耗上能满足节能要求即可。而中国绿色建筑设计标准的条文限制了设计的发挥，条文并不能适用于任何地区、任何形式的建筑.且总体能耗水平无从计量。因此参考中国绿色建筑设计标准的同时，宜采用LEED系统的指导方式，用综合能耗作为检验技术可行性的标准。

在参考两套标准的基础上，我们可以归纳出一些适宜的具体节能技术，如：围护结构的保温方面，可考虑绿化屋顶、垂直绿化等；高效的机电系统和节能空调设计方面，可考虑地源热泵（浅层地热能在国标中算可再生能源的一种）结合区域的新风热回收、自然通风等技术；在照明方面，可考虑绿色照明设计，即在采用节能灯具的同时结合自然采光达到提高室内光环境的品质，同时降低照明能耗的目的；在可再生能源方面，除地源热泵外，考虑太阳能热水这种较经济实用的方式。

2.基于节能对建筑场地优化处理

在绿色建筑的理念中，建筑场地占有相当一部分的比重，因为建筑活动不仅在施工期间对场地有严重的干扰，甚至还会发生根本性的变化。例如，场地原有的自然水循环就因为不透水的建筑的屋顶和路面而被打破，场地内原有的微生态群落和平衡也不复存在。改变单个建筑场地的影响似乎很微小，但是无数的这样的场地集合起来的影响就没有办法忽视。以上海为例，大面积的场地硬化和相对落后的城市排水系统能力造成城市在雨水期的经常性内涝，同时却是城市低下水位的逐年下降大面积的传统屋顶造成了城市严重的热岛效应；城市夜空的光污染让人们很难再抬头看到星空，同时也改变了城市夜间的生态群落；如上等等的负面的结果都是因为我们在进行建筑设计的时候，很少或者从未考虑过如何对场地的自然特性进行保护和优化。

在绿色建筑的评价体系中，无一例外地都考虑到建筑场地的保护。通过全面考虑绿色建筑所有相关特性，还需对比LEED系统和国标对建筑场地优化方面的条款，通过对比分析，我们可以找出适合项目的相关措施。在场地方面，LEED系统的规定较全面，从施工过程到施工完成后，对场地的环境保护、雨水管理等都提出了一些解决办法。上海自然博物馆新馆可以在参考LEED条款的基础上，总结出适宜的技术和管理办法.例如：交通管理、生物多样性景观设计、减少热岛效应、减少光污染等。

3.室内环境节能优化

任何建筑最终都是要给人使用的，而室内环境的品质关系到使用者的舒适度，就建筑节能优化处理来说，对建筑室内环境的节能优化也有相应的规定。有些观点认为提高室内环境的品质和节约能源是矛盾的，因为要靠消耗更高的能源来提升室内的温湿度、声、光环境等，这样的观点不完全正确。首先，无沦是节能和舒适度都不能走向极端，两者之间要建立一种互相平衡的关系。其次，许多提升室内环境品质的做法并不与节能相冲突，反而有利于节约能源，比如自然采光在提供给舒适照明的同时减少了电力的消耗。合理的空调温度设计和控制也能降低制冷和采暖能耗。因此冲突的关键原因是设计和管理问题。许多失败的自然照明设计不是造成眩光就是使得太阳辐射量增加，粗糙的管理措施也造成许多室内不必要的能源浪费。

绿色建筑的室内环境品质要求主要体现在室内通风量、室内化学污染物排放量、室内温湿度控制和室内光环境这几个主要部分：现行国标的通风标准大于LEED的最小通风要求，甚至在按照LEED最低通风要求提高30%后，还是小于国标的要求，因此我国现行通风标淮的最低要求有些侗大，对节能不利。如果考虑节能，通风设计应参考LEED的条义如果考虑提供室内空气品质，那么应该按照国标的要求，考虑到提升好的环境，建议根据国标的要求进行大通风量的设计。在室内污染物排放方面，两套标准都规定了甲醛等常见污染物排放的限值，建议采用就高不就低的原则对室内化学污染源进行控制。在温湿度控制方面，国标的要求较简单，这样规定是由于在夏季和冬季所设的温度相应的偏高和偏低是为了节能的考虑，但是相应地就牺牲了室内人员的舒适度。因此，对于室内温湿度的设计参考国标即可。在自然采光方面，无论节能还是舒适度方面，都应该鼓励自然采光，或者可以考虑采用太阳光导照明技术对地下室进行采光。

4.基于节能的绿色照明

照明不单是建筑直接的电力消耗对象，它还对建筑中其他设备的电力消耗产生很大的影响。因为照明发热时直接在室内进行，会相应增加室内的负荷，这就会增加空调制冷设备的负荷。所以照明设备的节能对整个建筑的节能产生至关重要的影响。对室内空间实施有效的照明，应该尽可能地利用自然光。人工照明应该和自然光照明进行整合，并根据自然光线强度变化进行控制。人工照明用于补充白天自然光照明的不足，并在夜间提供照明。人工照明的节能可以通过高效节能灯具和高效照明控制器来获得。

自然光照明的历史和建筑本身一样悠久，但随着方便高效的电灯的出现，自然光逐渐为人们所忽视。在许多国家，包括我国，许多写字楼和大型商厦就存在这个问题：用人工照明取代自然光。不少现代建筑取消窗户，完全依靠人工照明和空调通风，导致在这种不透风，也不透光的建筑物中工作和购物的人们患上现代建筑综合征，出现种种不健康症状。自然光照明虽然有如上所述的优点，但是其不确定性制约了其在建筑领域的大范围利用。如何提供连续、稳定的照明是自然光照明设计中的重点。

5.结论

针对当前建筑节能环保问题已经成为社会各界活动的焦点话题，文章从住宅建筑的场地优化、室内环境优化以及建筑照明节能优化等方面对住宅建筑的节能优化设计进行分析和阐述，提高了建筑节能效果。

参考文献：

[1]赵红艳. 探讨住宅建筑节能设计的可控性[J]. 城市建筑. 2011（01）：118～119.

第3篇

1EPS板性能分析

EPS板的原材料是聚苯乙烯树脂，加入发泡剂、阻燃剂等添加剂，经过加热预发泡，在模具中加热而制成具有不同表观密度的闭孔结构的硬质EPS板[8-9]。EPS板具有显著的节能保温优点：质轻、导热系数低（保温效果好）、抗潮湿、密度低、易加工、价格便宜、施工性较好、隔声效果良好，环保和可再循环利用等，因此成为目前使用最多的建筑保温材料。（1）吸水性。EPS特有的内部结构致使其具有较强的抗潮湿能力。研究表明：EPS即使被埋在地下饱水层几年其吸水量也不会超过10%；除汽油外，绝大多数溶剂对EPS影响不大[10]。因此，EPS具有较好的抗老化能力。（2）密度。EPS材料的密度低，具有质量轻的优点，这对于建筑保温节能具有重要意义。EPS的密度一般为18~30kg/m3（表1），其密度大小取决于树脂的膨胀倍数[11]，相比较而言，PF泡沫板、PU硬质泡沫的密度更低。（3）保温隔热性（导热系数）。由于EPS内部空腔结构，使得这种材料具有低的导热系数。研究表明：EPS的导热系数与含水率存在正相关关系，当EPS含水率为1%时，导热系数大约增大5%；当含水率为5%时，导热系数最大可增大75%[12]。但由于EPS吸水率低，具有较好的抗潮湿能力，因此，EPS仍具有较好的保温隔热性。（4）热稳定性。EPS板的最高工作温度可达80℃，一般情况下，EPS性能比较稳定；但当温度达到150℃时EPS板开始熔融；若温度持续升高，EPS板将会发生分解，并产生可燃气体，但由于EPS板中添加有阻燃剂，因此火焰不会扩散，几秒钟之内会自动熄灭[13]。（5）回收性和环保性。EPS能够回收再利用，具有良好的环保性。有多种途径回收利用EPS：(1)通过机械回收EPS重新制成XPS，或者将其热熔再生制成新的EPS使用；(2)化学回收利用，制成纸箱防水涂料、建筑涂料等[14]。

2建筑节能优化设计

2.1EPS板厚度设计

导热系数K值是指在稳定传热条件下，当墙体内外两侧温差为1℃时，单位时间内通过单位面积所传递的热量值[15]。导热系数和材料密切相关。保温节能材料的厚度变化对墙体导热系数具有差别。不同厚度的保温层EPS对同一个墙体的导热系数K和热惰性指数D值具有一定的影响。据孙海萍[15]研究，随着EPS保温材料厚度的增加，墙体导热系数K值的下降速率减低，见表2和表3[16]。从表2和表3可以看出，随着保温材料厚度的增加，热惰性指数值稳步上升（几乎恒定为0.085），而墙体导热系数值下降速率不断减小。当保温材料厚度由45mm增加至50mm时，墙体导热系数降幅不到0.05。当保温材料EPS厚度达到一定限值之后，即使厚度继续增加，不仅其表现出的保温效果也不会很明显，而且投资额度将会上升。根据我国建设部的《中国建筑技术政策》中关于建筑节能应达到65%的要求，结合上述分析，当EPS保温节能材料厚度为40mm时，墙体导热系数为0.635W/(m2•K)，满足建筑节能的要求，并且节省了保温材料过厚造成的不必要投资。

2.2EPS板防火设计

建筑节能是当前建筑行业关注的热点课题，在节能的同时建筑材料的防火安全性也十分重要。在国内外由于建筑保温节能材料防火安全性问题引发的火灾事件并不在少数。因此，节能与防火安全应该“一手抓”，二者并重。EPS板的阻燃性为B2级，但是综合性能上仍存在一定的安全隐患。发生火灾时火焰从建筑窗口涌出，直接接触保温系统，未直接接触的地方受到热传递，最后内部空气发生膨胀[17]。针对火灾发生时的建筑保温系统的这些状态，提出关于提高建筑保温材料防火性能的优化设计。（1）从EPS板本体角度，在制备过程中添加阻燃剂，从而提高材料本身的防火安全性，EPS所用阻燃剂有如下种类：卤系阻燃剂，具有强的阻燃能力，种类多样，包括：十溴二苯醚、氯化石蜡、四溴邻苯二甲酰亚胺等等，目前通过一些学者的研究已经取得较好的效果[18]；无机阻燃剂，阻燃效率不高，常常要和其他阻燃剂配合才能达到较好的效果；膨胀阻燃剂，包括三类组成物质：酸源、气源和碳源，郑宝明等[19]研究表明，膨胀阻燃剂具有较好的阻燃效率；黏土类阻燃剂为最近使用的新型阻燃剂，包括：斑脱石、蒙脱石等等层状黏土矿物。这些阻燃剂的添加使得EPS具有较强的阻燃能力，提高了保温系统的防火安全性能。（2）从保温系统的构造体系角度，通过对保温节能系统进行优化，从而达到提高防火安全的目的。具体采取什么措施取决于火灾时保温节能系统的稳固性和减缓或阻碍火灾扩散的能力。具体可采用的措施：防火隔离带，在墙体外部设置呈条带状的防火构造物，起到阻止火焰扩散的作用；挡火梁，在窗口设置隔火装置，起到将火焰与内部EPS板隔离的效果；采用金属固件固定，起到稳固保温层外的保护层作用。在EPS板的表层涂抹具有良好阻燃性的材料（图1），比如涂抹水泥灰或用石膏板包覆等。RalphMatalon[20]提出用一种具有特殊性质的材料，将其涂抹在EPS上形成隔热甚至到达绝热效果的保护层，从而达到阻燃的效果。与此同时，在EPS板外层涂覆这种特殊性质的材料，能阻碍热量和气流发生交换，进而达到保温节能的效果。有关实验表明：在厚度为120mm的EPS板上涂抹1mm厚的绝热材料后，其被破坏的时间由原先的1min延长至5min，在EPS板表层形成了隔热炭层[21]。

3结语

第4篇

【关键词】建筑节能；节能设计；供配电系统；功率因数

一、供配电系统的节能设计

根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠，操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半经减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。

二、变压器的节能设

减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算：ΔP=P0+β2Pk。式中：ΔP为变压器的有功损耗（KW）；P0为变压器的空载损耗（KW）；Pk为变压器的短路损耗（KW）；β为变压器的负载率。（1）P0作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S9，SL9，SC8等。它们采用优质冷轧取向矽钢片，由于“取向”处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流损耗，45度全斜度接缝结构使接缝密合性好，减少了漏磁损耗。（2）Pk是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。β2Pk用微分求它极值时，是在β=50%时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在β=50%负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。综合初装费，变压器、高低压柜、土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在75%～85%之间。

三、照明的节能设计

（1）充分利用自然光，这是照明节能的重要途径之一，在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而大大节约了人工照明电能。（2）照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等等。照度标准是不可随意降低的，也不宜随便提高，要有效地控制单位面积灯具安装功率，在满足照明质量的前提下，一般房间（场所）应优先采用高效发光的荧光灯（如T5、T8管）及紧凑型荧光灯，高大车间、厂房及体育馆场的室外照明等一般照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。（3）推广使用低能耗性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。（4）改进灯具控制方式，采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。

第5篇

关键词：建筑节能设计；优化；创新

1.建筑节能设计体系的优化与创新的重要性

1.1阐释建筑节能优化设计理念

建筑设计跨度很大，涉及到很多领域与专业的知识，是一个复合体。建筑节能设计的优化设计主要针对的是建筑性能及建筑结构的规划与设计。建筑师在方案设计中主要对建筑的朝向、方位和体型等进行优化设计，在此过程中还必须优化建筑材料，对建筑的户墙、玻璃、窗框、屋面、楼板和外墙的设计等进行严格的优化和量化。以此来提高建筑设备能效，尽可能减少能源消耗。

1.2 对建筑节能设计体系进行优化和创新的重要性

由于城市化建设进程速度不断提高，导致我国建筑能耗不断上涨，我国能耗总量的47％左右是建筑行业的能耗。我国每年以21亿 的速度新建的建筑中属于高能耗建筑的达到90％以上。2007年，发改委的统计数据表明，我国每年的新建建筑中只有7％属于节能建筑，形势相当严峻。

我国节能技术水平较低，建筑能耗居高不下，我们必须利用新的节能理念对建筑进行优化设计。通过对建筑节能设计体系的优化和创新努力寻求经济发展和能源保证的最优结合点，促使建筑能耗处于最佳经济状态，这是建筑行业发展的大方向。

2.建筑节能的优化和创新思路的优化体现

2.1墙体节能设计

墙体节能主要有墙体自保温、外墙内保温和外墙外保温三种技术。

2.1.1墙体自保温

墙体自保温是一种建筑墙体保温隔热技术，通过对节能型墙体材料及配套砂浆的使用，使墙体的热工性能等物理性能指标符合相应标准。墙体自保温适合应用在框架结构建筑中，它具有安全性能好、工序简单、施工方便、可与建筑物同寿命和便于维修改造等优点。

2.1.2 外墙内保温

外墙内保温是在外墙结构的内部加做保温层的建筑墙体保温隔热技术。大城市民用建筑保温工程不适合采用外墙内保温浆体材料。外墙内保温具有造价相对较低，受气候影响小，外饰面自由度大，施工较简单和技术成熟等优点。

2.1.3 外墙外保温

外墙外保温是一种建筑墙体保温隔热技术，通过在外墙主体结构外侧添置高效保温材料达到保温隔热效果。外墙外保温是目前大力推广的一种保温节能技术，具有不占室内使用面积，保护主体结构，不影响室内装修，保温隔热性能优良，综合经济效益高等优点。

2.2 采用太阳能技术

太阳能属于一种可再生能源，具有清洁、成本低、能源质量高、无地域限制和储量巨大等优点，属于首选的节能技术。我国具有丰富的太阳能资源，太阳能建筑的技术应用包括了主动应用、被动应用和综合应用等多种途径。

2.2.1 太阳能光热技术

太阳能光热技术利用最成功的领域是太阳能热水器，太阳能热水器以每个家庭独立分散安装的方式普遍存在，这种使用和安装方式对其外观和性能造成很大影响，没有使建筑与太阳能热水器形成完美结合。所以，在建筑中对太阳能热水器进行统一设计和统一安装是很必要的，既美观又节省材料。

2.2.2 太阳能采暖技术

建筑物采用太阳能采暖的方式分为主动式太阳能采暖系统和被动式太阳能采暖系统。主动式太阳能采暖系统使用常规能源，利用动力系统（如风机和水泵等）将热空气和热水等通过太阳能集热器传送到采暖房间或储热器内，通过控制系统中的每个部分使室温达到需要的范围。被动式太阳能采暖系统是最简单的采暖方式，通过合理布置建筑的朝向和周围环境并选用恰当的结构构造和建筑材料，在寒冷的时候，建筑物通过充分利用太阳能达到采暖的目的。

2.2.3 太阳能空调技术

太阳能空调有两种实现方式：一种是利用太阳能的热能驱动进行制冷；另一种在实现光――电转换的前提下，利用常规的电力驱动制冷剂进行制冷。

2.3 采用纳米透明隔热涂料

纳米透明隔热涂料是出现不久的高科技产品，它既有较好的隔热效果又能使玻璃保持高透光性。纳米透明隔热涂料可以在各类建筑物的玻璃上进行刷涂和喷涂。在冬季，隔热涂膜的特殊金属膜呈透明型，在引进可视光的同时使长波长的暖气在室内反射，约90％的室内暖气都不会外流。在夏季，纳米透热隔热涂料在保证透光率达到70％的同时还能把65％的太阳能辐射隔离在室外，使室内温度比室外温度低4℃-7℃。

3.现阶段阻碍建筑节能优化设计的相关因素

3.1 主管部门对建筑节能设计监督不够

建筑节能设计属于系统性设计问题，只有进行准确化和定量化才能真正实现建筑技能设计体系的优化和创新。然而，主观部门对设计节能成果缺乏必要的评价和考核，同时对建筑设计方案节能方面缺乏系统的审查要求。

3.2 建筑内部设备用能设计不合理

建筑设计应尽量体现人性化的设计理念，然而，现在很多建筑内部环境设计缺乏对周围环境的协调和人的感受的顾及，只是一味要求高标准，忽略了建筑设计时的节能标准，造成能效低、能耗多、舒适感差的后果，是对建筑节能设计进行优化和创新的障碍。

4.优化与创新建筑节能设计体系的措施

1)提高建筑师的节能设计意识。建筑师在建筑行业中处于举足轻重的地位，只有从建筑师开始在建筑中注入节能理念，才能保证建筑节能设计体系的优化和创新顺利进行。

2)提高建筑空间设计的合理性。合理的空间设计可以改善建筑物内部的通风、保温和采光等微气候条件，实现节能减排目标。

3)在设计中扩大新能源的应用范围。很多对环境无害或很小危害的可再生能源，例如：太阳能、地热能、生物能和风能等，分布范围广，使用方便。如果能和建筑物合理结合，将会对建筑节能设计体系的优化与创新做出很大贡献。

第6篇

关键词：居住建筑；节能设计；问题；优化策略

引言

现如今，全球能源日益减少，国家大力倡导各行业实行节能政策，减少资源浪费，保护生态环境。建筑行业作为我国经济发展的重点行业之一，建立和实行建筑节能政策和应用刻不容缓。建筑节能的推动实行与发展需要建筑企业与国家共同携手完成，国家政府颁布建筑节能相关政策，支持和要求建筑企业实行建筑节能政策，建筑企业在国家的要求与支持下，有效管理企业内部建筑节能的措施，加强建筑工程项目的节能规划设计工作与实施，合理利用建筑资源，以最少的能源实现最大的经济效益为目标，引领建筑行业更好更快发展。

1居住建筑节能存在的问题

建筑节能在我国还是一个初踏入的领域，在节能政策、实施各方面存在许多问题，主要有以下几点：

1.1对城市建筑规划节能重要性的重视程度不足

现如今的城市建筑的规划设计，多数的设计方案中无法体现建筑节能的存在和应用，并没有把建筑节能作为建筑规划的出发点，只是单一的按照市场需求、建筑形态、建筑周边经济和环境是否能增长企业收益等去思考和设计建筑，建筑设计人员在进行规划设计时过多的注重建筑的外在造型及外观，经常忽略房屋建筑方位朝向的最佳点，房屋建筑的光照条件没有做到很好的设计，尤其在节能设计上，规划力度不足，深度不深，容易在房屋建筑上出现一些隐患问题。

1.2对建筑单体的通风设计考虑不周

建筑单体的通风设计存在问题会一定程度上增加建筑的能源消耗。一般情况下，设计人员会考虑到建筑单体平面的通风能力，高温等原因产生的室内热气需要排散，通风性能决定了热气排散的速度和热气量，但建筑开发商为了企业自身的利益，以最高容积率作为建筑设计的隐藏理念，一层设计多个户房，为的是提高土地的利用效率和经济收益，忽视了能源消耗给建筑带来的负担[1]。

1.3不重视建筑外的遮阳设计

建筑遮阳不仅是室内保持良好的温度及光线环境的必要措施，对于建筑能耗的节约也具有重大的意义。建筑的造型应从实用性、节能性和美观性三个大方面进行考虑，但建筑企业往往是单纯的为了建筑美观可以给建筑带来更大的经济效益而在建筑外观增加一些无用、负赘的装饰构件，而且无法有效的安装建筑外遮阳，不能避免过度的日光，更不能调节进入室内的光线以避免炫光。装饰构件增加了建筑荷载的同时，与建筑建设的初衷和建筑节能理念不相符。

1.4建筑设计人员忽视热桥问题

建筑物造型独特、新颖会增加建筑物的销售和作用范围，因此设计人员会在建筑的外立面为了追求外观造型增加一些构件，由于复杂的造型导致交接处无法进行保温处理形成热桥，如门窗框外侧洞口、老虎窗、腰线造型等。建筑物的凹凸、错落增加了视觉享受，忽视了热桥的问题的过度发生给建筑带来的影响，导致建筑节能的实施存在困难。

2做好建筑节能设计的措施

2.1城市建筑规划节能设计

城市建筑规划节能设计的主要方向是通过设计将建筑的朝向、间距和建筑物之间的相互合作与联系的关系等基于一个恰当合适的位置，使得建筑物的自然通风能力增强，遭受的太阳辐射的面积减少，尽可能的给居住用户创造舒适、清爽的气候环境和居住感受。关于建筑朝向、间距等设计的要求如下：（1）建筑物的朝向。建筑物的朝向主要考虑的是光照的时间和通风的风向等问题，一般情况下，建筑物的朝向方位是以坐北朝南，即南北向的方位进行设计，这是因为我国所处的经纬线、气候等原因致使南北向方位较适合居住，但建筑物的朝向并不是仅仅是简单的随意设置为南北向，是要根据建筑物所在的地区的风向、气候环境等诸多原因在充分考虑后设定，合理的通风设计可以增加用户的居住舒适度，合理的遮阳设计可以减少用户使用空调等电器的使用率，减少能源消耗，保护生态环境。（2）建筑物的间距。建筑物的间距在我国政府颁发的建筑物建造相关规范中有相应的间距规定，建筑企业的设计人员在设计建筑间距时可以通过规范制度和实际情况相结合的方式来规划，合理的间距可以增加建筑物之间空气流动的次数和风量，增强热交换能力减少建筑能耗是建筑节能政策实施的最好效果。合理优化设计结果，实行建筑节能政策，保护生态环境，均是建筑行业发展的基础。

2.2建筑通风节能设计

建筑的通风设计决定建筑的空气流动、热气的消散能力，而建筑通风设计不仅是受到建筑朝向、间距、相互作用关系的影响，建筑物的排列方式也会影响着建筑物通风、日照的效果，因此，建筑物的建造选择自由式还是错列式的排列方式需要设计人员思考后决定。错列式适用于高度错落不一的建筑群，将高建筑设计在夏季主导风向迎风面的最后位置，往前依次是多层建筑，再到低层建筑，这样的错列式设计均不会阻挡到建筑群通风效果。建筑房屋内部的设计，主要是做到冬暖夏凉的效果，冬季避开主导风向的寒风，夏季可以利用主导风向降低室内温度，因此房屋室内设计的方位可以参考建筑物所在地区的风向图进行设计，房屋的通风设计不仅需要考虑房间的通风效果，还需要考虑厨房、卫浴、客厅的通风循环。建筑室内的通风设计的原理是通过进出两个风口形成空气流向，产生的穿堂风带走空气积热。风向进出口的位置主要安置室内门窗，风量以及风向主要是门窗面积比，对向稍错开式的门窗位置可以增加空气对流的面积，门窗面积比的参照值如表1[2]。

2.3建筑外遮阳的合理运用

建筑窗户遮阳的方式主要有水平遮阳、垂直遮阳以及综合遮阳三种。建筑窗户方向朝南的适用于水平遮阳，这样可以有效遮挡角度面积大的光照；正北向、北向和东北向的窗户适用垂直遮阳法，垂直遮阳法的作用是遮挡侧向斜入阳光；综合遮阳法是水平和垂直遮阳两种结合形成，可以适用于多种朝向阳光的照晒。建筑遮阳的方式应根据建筑所在地区的太阳光照位置和建筑物建造朝向进行设计。

2.4减少热桥的产生

建筑物产生热桥的主要因素有以下两种：（1）建筑物的传热系数不均匀，出现高低传热系数，外加热阻小最终形成保温性能不佳的情况。（2）建筑物内部散热面积与受热面积存在较大差异的情况，致使建筑表面温度因散热面积大而降低，从而产生热桥现象。建筑物内部易产生热桥现象的部位有：门窗的金属框架、内外墙的连接处、墙面与门窗的连接处、建筑物围护结构的各项金属连接处等。建筑节能主要是通过合理的设计减少建筑能耗和用户水电等能源的消耗，因此建筑物的空气流通、保温和散热效果均是影响建筑节能实施的关键。冬季是能源消耗的主要时期，建筑室内的保温和热量的流散影响着用户电能、燃气等能源的消耗能力，因此建筑物的室内构造需要控制好墙面内外的温差，减少室内外的温度差是建筑节能冬季的重点。夏季是太阳光照强烈的季节，辐射和过高的温度影响建筑室内的舒适度，可以采取墙外保温的形式来降低阳光照晒带来的过强辐射和高温[3]。对于易产生热桥现象的门窗部位，想要减少热桥现象可以选用市面上具有阻挡热桥的铝合型门窗，窗户所选的玻璃同时也应选择具有减少热桥的玻璃材质。建筑物室内产生热桥的其他部门选用的材质应符合国家建筑节能规范准许的合格的材料，能有效平衡建筑室内外的温差，平均建筑物的传热系数，才能有效的达到建筑节能的效果。

3结语

建筑节能的实施需要建筑企业从建筑的建造方面进行有效合理的管理，设计合理、施工合理是实施建筑节能有效措施，除此之外，还需要加强企业员工、居民的节能、环保意识，给我们生活的环境创建一个安全、舒适的状态。

参考文献

[1]刘莉红，毛永乐，王柏俊，李宇森.低能耗居住建筑节能设计研究[J].住宅产业，2016（05）.

[2]张凯.住宅建筑节能设计的有效措施[J].住宅与房地产，2016（12）.

第7篇

【关键词】建筑暖通空调；节能设计；原则；问题；措施；优化设计

一、建筑暖通空调节能设计的原则

1、动态性原则。暖通空调节能的设计中，需要综合考虑多项因素的影响，所以在优化设计中提出动态性原则，不断改进节能的设计，促使暖通空调达到节能的标准。暖通空调的动态设计决定了节能的效果，促进暖通空调节能设计的发展。

2、技术性原则.技术性原则是暖通空调节能设计的根本，通过技术改进暖通空调的设计，促使其具有最大化的节能效益。暖通空调设计中的技术性原则，可以在根本上找出设计中消耗比较大的点，进而依照节能的要求，优化改进设计方式，发挥技术性原则的指导性。

3、控制室内空气品质。通风量大是暖通节能空调的设计趋势，解决空气质量是最重要的问题。因此，对室内气流进行合理的排风、进气，对室内空气质量进行提高，不仅保障了室内空气质量，而且达到了节能目的。

二、建筑暖通空调节能设计中存在的问题

1、规划设计不够严格。暖通系统的设计缺少严格的规划也是节能设计的一大问题。设计方案不符合相关法律规范及节能环保要求，随意性大。在空调系统的选择上不够严谨用心，在无竞争压力的环境之下，设计人员的设计方案缺少提升的空间。在设计方案的选择上缺少科学的比较，使设计方案本应达到的节能效果大打折扣。

2、节能意识不强。部分设计师缺乏与时俱进的思想，节能意识不强。作为暖通空调的设计者，其设计思路和设计结果将直接影响系统的节能效果，但设计人员在开展设计工作时始终保持传统的设计理念，以设计的准确性和可行性为标准，对节能环保的要求持漠视态度，缺乏追求环保节能的责任感，使得建筑暖通空调设计的节能效果难以保证。

3、可再生能源的利用率低。可再生能源的空调系统可以大大降低能耗，但实际的设计方案却常常忽略了这一方面，对可再生能源的利用率较低。一方面相关研发部门对可再生能源的发掘力度不足，使暖通空调设计的选择范围受限；另一方面技术的提升速度缓慢，使可再生能源的运用缺少技术支持，能源难以被有效地循环利用，造成能源浪费，影响暖通设计节能功效的实现。

三、加强建筑暖通空调节能设计的措施

1、提高设计人员的节能意识。暖通空调是否可以到达节能标准与设计人员的设计方案有很大关系，只有设计人员树立起了节能意识才能将其体现在设计方案当中，使每个环节的设计都体现出对环保节能的追求。建筑行业也应该加强管理，建立起针对设计人员的制约体制，使他们的节能意识不断增强。作为设计人员也要不断提升自身素质，以节能环保为己任，在保证设计准确无误的基础上，将节能要求、环保理念融入到设计当中。

2、科学规划设计方案。设计方案优劣将对暖通空调的节能状况产生直接影响。（1）保证暖通设计方案不能违背相关法律规范，同时，还要与环保标准相契合。（2）设计方案要保障水电气的正常供给，能够及时应对突况，在此基础上选择拥有高能效比的暖通空调设备。（3）要使暖通空调设计领域形成竞争氛围，督促设计人员投入足够的精力，促使更优质的节能设计方案出炉。（4）在选用设计方案时要进行科学公平的比较，找出具有最佳节能效果的设计方案，同时，还要将投资成本、后续维护成本纳入考虑之中，最终敲定暖通空调的设计方案。

3、提高设计人员的综合素质。要实现暖通空调的节能设计，必须要对设计人员的综合素质有所要求。作为设计者首先要具备暖通空调设计的专业知识和技能，在节能意识的指导下，开展暖通系统的设计工作。另外，设计人员还应该具备实践能力，从实践中获得提升节能效果的经验。只有同时拥有设计理论知识与工作实践能力，才能不断进行节能参数的合理优化，使实际节能效果与设计方案的预期效果相符合，避免资源浪费。设计人员要随时与施工人员进行沟通，及时发现设计中的不足或漏洞，做出相应的调整。暖通空调的设计者要定期参加相关专业的培训，保证知识常新，保证暖通系统的节能效果最佳。

四、建筑暖通空调节能的优化设计

1、改进暖通空调的运行方式。随着节能的发展，暖通空调优化设计中引入了变频技术，其可根据室内的需要，自主调节暖通空调的运行方式。例如在办公楼、商务类建筑内，暖通空调对变频技术的应用较为广泛，因为变频运行状态的暖通空调，实际消耗的功率远低于传统运行方式，可以节约30%～50%的能耗，所以变频技术普遍应用在公共区域比较大的建筑工程内，目前逐渐推行到民用建筑工程内，目的是通过变频式的运行方式，控制暖通空调的能源消耗，达到节能的目的。

2、积极推进新能源的应用。新能源是暖通空调节能的发展趋势，近几年，越来越多的新能源投入到工程项目中，如太阳能、地热等，而且此类新能源具有可再生的特点。暖通空调节能设计中应该积极落实新能源的应用，采取新能源优化暖通空调的设计。建筑工程暖通空调设计中，比较常见的新能源是太阳能，例如：利用太阳能构建热泵系统，用于降低暖通空调对传统电能供热的依赖性，同时体现太阳能资源清洁、无污染的优点，改善暖通空调的运行环境，既可以优化暖通空调的消耗，又可以减少运行中的污染，遵循节能的思想。

3、合理的选择暖通空调系统的设计参数。室内温度取值的高低与建造暖通空调系统的能耗密切相关，经调查研究表明夏季制冷条件下，室内温度每升高1℃，能耗将会降低10%左右； 冬季制热的情况下，温度每降低1℃，能耗可减少8%左右。因此，科学合理地进行室内温度计算取值能够有效地降低暖通空调系统的能耗。我国《公共建筑节能设计标准》对一般民用建筑室内供暖和制冷设计计算温度的取值标准进行了科学合理严格的规定，公共建筑夏季空调制冷不应低于25℃，居民建筑和办公室室内冬季采暖温度不得高于20℃。

4、控制暖通空调的新风环节。暖通空调的新风供应是能源消耗比较大的环节，如果暖通空调的新风量较大，直接加重了空调运行的负担，促使大量的电能负荷投入运行，但是不能全部转化成新风供应，由此增加了暖通空调的运行电量。暖通空调节能优化设计中，应该控制暖通空调的新风环节，主动调整新风与送风的比重，合理安排暖通空调的新风量，避免新风量供应中消耗过度的能源。

5、推进热能回收再利用理念。暖通空调节能优化设计中可以发现，暖通空调的热能可以实现再利用，提高热能资源的利用效率。暖通空调运行中散发出诸多热量，针对此部分热能资源实行再回收设计，重新利用暖通空调的消耗热能，避免暖通空调的热能过度损失.

五、结束语

建筑暖通空调系统的节能在整个建筑节能中占重要地位，因此进行暖通空调的节能设计对于降低建筑物的能耗有着重要的作用。并且其关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染，因此必须加强建筑暖通空调的节能设计。

参考文献：

[1]陈波.暖通空调系统节能的问题及措施[J].中国高新技术企业，2012

第8篇

关键词：高速公路隧道；LED；照明节能；隧道照明系统

中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）15-0035-02

近些年，随着我国高速公路的迅速发展，大量以桥隧为主的高速公路里程也逐年增加，公路隧道照明系统作为保证车辆安全通行的同时也使得隧道照明运营开支居高不下。近年来，LED以其低能耗高效率的特点，在照明行业正得到广泛的应用，从显示器背光照明到景观照明再到日常照明，覆盖范围越来越大。作为光源，LED的优势体现在三个方面：节能、环保和长寿命。LED不依靠灯丝发热来发光，能量转换效率非常高，理论上可以达到白炽灯10%的能耗，相比荧光灯，LED也可以达到50%节能效果。研究如何在基于交通流量、行车速度、可视度、驾驶员视觉特性基础上，实现对LED灯具合理的智能照明无级控制，这对提高隧道照明质量，降低能耗与隧道运营成本，营造安全舒适的隧道行车环境，具有重要的意义。

一、工程概况

金丽温高速公路金华段隧道群共有6个隧道，分别是：水坑隧道（长度为405m）、黄埔坑隧道（长度为157m）、黄坞垄隧道（长度为565m）、黄家垄隧道（长度为360m）、焦岩隧道（长度为470m）、白阳山隧道（长度为477m）。隧道单洞：净宽10.75m，限界净高5m；设计车速：80km/h（即按100m停车视距标准设计）。

根据《公路隧道设计规范》和招标文件要求，本次改造工程按隧道内行车速度80公里/小时对水坑隧道、黄坞垄隧道、黄家垄隧道、焦岩隧道、白阳山隧道等5个隧道的基本段中排照明灯设施进行设计、购置、安装、测试、开通、保修、培训、提供资料等服务。

二、隧道照明系统技术指标

本次照明改造系统为三级负荷，采用《公路隧道设计规范》（JTJ026-90）设计，照明标准应符合隧道通行能力B级――80公里/小时车速，主要设备采用最新颁布的国际通用标准、中国国家标准或能代表最新先进水平的标准进行设计生产。

（一）分级照明

隧道照明分段为：入口段、适应段、过渡段、基本段、出口段，使入口区亮度逐级降低到基本段的亮度要求，同样，为使司机的眼睛尽快适应光线由弱变强，出口段也设有加强照明。本次照明改造工程为中间段（也称基本段）照明改造，因此，没有基本段的隧道就不需要改造，如黄埔坑隧道（长度为157米）。

（二）照明控制

新加装的LED灯组成一个回路，由加装在夜间照明箱内的控制回路进行控制亮灯，并且与箱内的PLC控制器进行连接，达到远程控制的目的。原有中排高压钠灯（仅限基本段）组成一个回路，通过加装开关箱进行手动开关的第二级控制，达到是否接通回路的目的，而是否亮灯，则由原来的白天/夜间照明控制回路进行控制。

（三）照明配光

原设计洞内灯具采用250W、150W二种，根据隧道长度不同采用三排、单排布灯方式。隧道照明系统的配光以隧道参数和光学数据为依据，已满足下列指标：入口段白天照明平均亮度：80cd/O；适应段白天照明平均亮度：50cd/O；过渡段白天照明平均亮度：10cd/O；基本段白天照明平均亮度：4.5cd/O；夜间照明平均亮度：4.5cd/O；我们本次改造的LED中排灯的平均亮度应大于4.5cd/O。

（四）主要设备、材料选型

1．LED灯。LED灯具是本次改造项目的重要设施，根据图纸及招标文件规定的技术指标、性能要求，我们选用上海三思研发的一款以高亮度LED为光源的照明灯。该产品具有亮度高、照度分布好、节能环保、防水防尘、外观时尚等特点，可广泛应用于各种隧道、收费站、加油站、厂房、卖场、仓库、停车场、广场的照明。

2．配电箱改造：断路器采用梅兰日兰的小型断路器，接触器和继电器采用施耐德产品，配电箱内电线由杭州中策公司生产，这样就可以保证照明控制系统运行的安全、可靠。将照明控制系统接入原配电箱PLC控制系统，通过技术升级，可以实现隧道照明的自动化管理。隧道照明控制的自动化管理的前提是：利用成熟可靠的计算机、通讯网络和自动控制技术，才能实现全线照明回路的控制，达到提高高速公路的生产管理自动化水平，减轻高速公路管理人员的劳动强度，降低维护成本，实现系统的先进性目的。开关箱：采用（下转87页上接34页）金华市一开电气成套设备厂，该箱由于只起第二级的回路关断作用，因此，箱内只设梅兰日兰的小型断路器。

三、高速公路隧道照明的节能优化设计

（一）改进分时间隔照明控制模式

一般的隧道照明供电控制模式是按照白天和夜间两级模式予以供电控制，而这种控制模式存在严重的电能浪费现象。我们可以根据工程的实际情况予以讨论，建立更为科学合理的多级照明控制方式，比如说可以采用白天、傍晚、夜间的三级控制模式，分别采用1、1/2、1/3的照明方式，既满足不同时段交通量的使用要求又达到节电的效果，从而降低公路隧道的运营成本。

（二）在隧道照明的设计规划中应该考虑节能问题

在隧道照明系统的设计中，通常入口段和出口段灯具的密度和照度最大，中间段最小，而中间段灯具布设长度一般最大，其他各段灯具的布设长度根据隧道实际长度和实际要求的不同而有所不同，根据《公路隧道通风照明设计规范》的设计要求，隧道照明的设计应考虑车流量、车速和内外亮度三个因素。比如入口段照明通常由基本照明和加强照明两部分组成，前者的灯具布置同中间段照明相似，后者的加强照明采用功率较大的灯具。由于洞外日光的投射进去，可利用作为入口段加强照明的部分，参照设计规范，可将离洞口1Om以内的加强照明灯具予以省略。按照规范要求，隧道长度超过1O0m就要设置照明设施，当隧道里安装照明灯具时，如按照全年最大照度设计，单从洞外亮度这一指标分析，只要天气不是晴天，洞内亮度就是多余的，长时间势必造成电能的极大浪费。所以要把隧道内各段照明的长度和照度设计成能够根据实际要求（如洞外亮度）不断调整变化，动态地实现对各段灯具照明的自动控制，才能从根本上杜绝隧道照明能源的浪费，并提高行车安全系数。

（三）检查隧道配电设施，保障电路畅通，提高电能的利用率

一个完整的隧道机电系统对确保隧道良好的通行环境，及早发现隧道内事故及灾害，提高隧道的运营管理水平，确保交通舒适与行车安全具有重要的作用。随着新建的高速公路隧道配置的设备系统功能更加完善，运行更加稳定，高速公路隧道机电系统的构成应满足操作简单、经济实用、先进可靠、可扩展、易维护的原则，要提高隧道运营自动化、信息化、网络化水平，使隧道管理人员能够及时、准确、全面地了解隧道及机电设备的运行情况，以便更加科学、合理、有效地进行隧道运营管理服务。

四、结语

总之，通过金丽温高速公路金华段隧道群各照明区段的照明亮度要求对照明光源的选择和控制系统开展研究，使用LED灯为国家高速公路隧道照明节能提供了切实可行的技术与控制手段，使用LED进行高速公路隧道照明时显著的节能效益，达到节约了电力能源，降低了运营成本的目的，希望能够为类似工程提供借鉴。

参考文献

[1]杨清德，康娅．LED及其工程应用[M]．北京：人民邮电出版社，2007.

[2] 张志红．隧道照明控制与节能技术研究[D]．重庆：重庆交通大学，2007.

[3] 周正兵，吕晓峰．隧道LED照明节能80%原因分析[J]．交通建设与管理，2008，（4）．

第9篇

【关键词】公共建筑；节能；空调

一、对空调系统的优化设计

设计单位应要求设计人员设计的每项暖通空调工程项目，都有较详细的冷热负荷计算书和采取了那些节能措施。施工图设计阶段，必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算。另外，系统在确定设计方案时，要按照“以人为本”的设计思路，做任何项目设计之前，都要深入现场，与业主进行有效沟通，结合工程的具体情况，根据负荷特性、建筑使用功能要求、当地的能源结构以及环境特点等多方面综合考虑，经过全面技术分析比较后确定出最佳的设计方案、设置合理的空调运行参数。空调系统运行时民用建筑室内空气参数设定值应控制在合理范围内，不盲目追求高标准，而应该合理降低标准，以降低运行能耗。

二、空调水系统节能运行

冷冻水和冷却水循环泵开启台数与开启冷机的数量相等。应按照冷机的实际需要，在冷机开启时只开启相应的冷冬水泵和冷却水泵，避免多开水泵的现象。冷冻水泵、冷却水泵实际运行效率不宜低于60％，对于运行效率地域限制的水泵宜根据实际运行工作点参数（扬程、流量）重新调整或更换水泵，而不宜通过调节冷冻机房内的阀门限制总流量大小。冷冻水供回水温差应大于4℃；当冷冻水泵、冷却水泵可变频调节时，应对其转速进行控制，使冷冻水、冷却水的供回水温差不低于4.5℃；当采用二级泵系统时，二次侧冷冻水供回水温差不得低于4℃。冬季采暖工况下，热水供回水温差不宜小于8℃。

三、空调风系统节能运行

间歇运行的空调系统宜在使用前30分钟启动空气处理机组进行预冷或预热，预冷或预热时关闭新风风阀；宜在使用结束前15～30分钟关闭空气处理机组。年运行时间超过1200小时、风机功率大于5kW的全空气空调系统的空气处理机组中，风机宜采用变频控制，根据被调节房间的温度来调节风机转速。为保持空调运行期间建筑物内部的风平衡，应合理控制新风机组和排风机的运行，避免外窗开启，减少无组织新风，同时避免楼梯间与电梯间等非空调空间与空调空间之间不合理的空气流动。对于上述与空调空间相连的厨房、车库等空间，应设置送风门，保持与排风机联动，维持厨房、车库等为负压。局部热源的热量应通过局部排热系统就地排除，避免进入空调区域带来不必要的空调负荷。排风热回收装置应正常运转，空调系统运行时应开启热回收装置，保证新、排风通风阀开关位置正确。过渡季节利用新风降温时，如设有旁通措施，应采取旁通运行。

四、冷热源设备的节能运行

多台冷热源设备并联运行时，应根据负荷变化实行合理的群控策略，使得每台冷热源设备均在合理、高效的负载率下运行。当多台制冷机并联运行时，不开启的制冷机前后的冷冻水、冷却水管道阀门必须关闭，防止不必要的短路旁通，同时应调整各冷热源设备间输配介质流量的分配，使其流量与负载相匹配。冷热源设备宜根据室外气候和建筑使用状况，在有条件时及时调节供水温度，实现变水温调节。制冷机额定温度下宜保持蒸发器蒸发温度与冷冻水出口温度、冷凝器冷凝温度与冷却水出口温度的温差均小于1.5℃，超出时应及时检查清洗蒸发器和冷凝器。应综合考虑冷却塔回水温度设定值对冷机耗电和冷却塔风机耗电的影响（对吸收式制冷机还要考虑防结晶要求），尽量使冷却塔出水温度接近室外湿球温度。多台冷却塔并联使用时，宜使水量在各塔之间均匀分布，并采用冷却塔风机统一变频，尽量多开启冷却塔风扇、低频率运行，充分利用冷却塔换热面积。应保持冷却塔周围通风顺畅，进入冷却塔的空气湿球温度不应高于室外环境湿球温度1℃。

总之，随着社会的发展，大型公共建筑越来越多，人们对其室内环境的要求也越来越高，从而导致空调系统的能耗不断增大。由于受气候条件、建筑物特性的影响，对不同地域、不同结构和功能的建筑物，在某一个国家和地区行之有效的节能措施，不一定对其他国家或地区适用。因此，对某地区既有公用建筑进行节能改造前，有必要对该地区的能耗现状以及节能潜力进行综合分析，因地制宜进行优化设计。

参 考 文 献

第10篇

关键词：智能化建筑；电气设计；节能

中图分类号：F407文献标识码： A

引言

随着我国的节能环保观念的深化与发展，在实践生活中有很多的行业都采取和应用了节能技术来促进我国的环保节能事业的发展。在建筑行业中建筑业对于能量的消耗是较高的，因此在建筑业采取节能措施，有利于建筑行业的健康发展，也促进我国的节约型社会的建设与发展。但在其发展过程中，还存在一些问题，尤其在施工过程中，仍存在不少弊端。建筑节能技术作为建筑行业中的一项重要技术，常常被建筑企业所忽视，造成了巨大的能源浪费。所以，在我国建筑行业中，节能减排与可持续发展理念是一致的，而节能减排对建筑电气节能设计提出了更高的要求。

一、建筑节能以及优化设计

建筑能耗是能源消耗的一个重要组成部分，调查研究表明建筑业在我国还是一个蓬勃发展的行业，社会需求量巨大。现有的建筑量不能满足人们的需求，对于住宅建筑的要求也是越来越高。建筑能耗包括建筑全生命周期内发生的建造能耗和使用能耗，占能源消耗的很大份额，而在建筑中建筑围护结构的能量损耗又是最大的。我国建筑围护结构的热工性能相比较与发达国家有很大的距离。因此节能措施的研究还是有很大意义。

我国是建筑业大国，建筑业也是我国国民经济重要组成之一。我国每年完成的建筑工程总量约为 20 亿平方米,约占全世界建筑总量的 50%，每年的新增建筑中只有很少的一部分工程能够达到国家制定的节能目标能够成为节能建筑。我国已建成的建筑面积总量约430亿平方米,累计已建成节能建筑总面积约有28.5亿平方米,仅占城镇既有建筑总量的 6%，今后建筑节能任务十分艰巨。

有关资料统计表明,建筑用钢量约占全国钢总用量的 25%;水泥用量占全国水泥总用量的 70%,木材用量占全国总用量的 40%,建筑用水占全国总用量的 32%。以上总计约高出发达国家耗能 2~3 倍,加剧了给环境带来的压力。在建筑能耗方面,我国已建工程的外墙、外窗、屋面等采暖耗能量比气候相近的发达国家约高出 3~4倍。建筑能耗随国家建筑工程量增长而增加，大大超过了我国能源生产增长速度。

所谓的建筑节能主要是指在建筑在发挥其基本功能的同时降低对于能量的消耗以及在建筑的中设置一些隔热或者保温的设置来提高建筑的能量的使用效率进而降低能耗。在建筑中达到节能的目的需要从这两个方面进行才可以获得较好的节能效果。建筑节能对于国家发展会产生较大的影响，需要重视节能问题，配合国家的节能环保战略，促进经济发展的同时，建筑行业也可以通过建筑节能来降低建设成本，获得较好的经济效益以及社会效益。

对于建筑节能的设计进行优化主要是指在建筑节能的设计过程中，将各种节能方案进行对比与分析，从这些方案中找出最为节能的优化方案，这样可以最大程度上实现节能的目标。但是什么样的节能方案是最好的，怎样做到节能方案的最优化，这并没有一个规范的标准，每一种方案都有其利弊，在节能设计中对方案进行优化需要综合各种方案的突出优势，结合具体的建筑设计，整合出一种比较理想的节能方案。

二、智能建筑节能评估方法

（一） 照明监控系统的节能评估

根据照明系统能耗分项计量的能耗监控点，可以得出照明系统节能评估表，如表 1 所示。

表1 照明系统节能统计表

没有使用智能化技术的能耗，须运用各分项灯具功率和使用时间进行计算，照明监控设备由 DDC 控制器、红外线控制开关、红外控制器、多功能传感器、模拟量输出和各种继电器组合而成。在照明系统中分项之间的节能评估可以按照未使用节能技术的能耗和监控的设备能耗进行计算，将各项能耗进行累加所得结果就是对照明系统的节能评估。

（二）空调监控系统的节能评估

空调监控系统主要由冷站监控系统、热源监控系统和风量空调系统组成。在测量的过程中，要依据各系统中的能耗监控点，绘制空调节能评估表。

空调系统设备的能耗要依据冷站系统增加的监控点进行计算，未使用节能技术的设备耗能的计算要依据设备的功率和运转时间来，计算其能耗 ；对热源系统能量的计算，要依据供热热量对设备监控系统能耗的计量来实现。投入的监控设备有 DDC 控制器，流量、压力、温度传感器和变频器等，电磁阀也可根据功率计算出其能耗。空调监控系统各分项的节能量可根据“节能量 = 未使用智能化技术的能耗－实际能耗－投入监控设备的能耗”计算出来，最后累加就可得出空调监控系统总体的节能效果。其中热源系统可以以热量和电能混合的形式表现出来，也可根据相关国家标准将热量转换成电耗量来统计。

（三）给排水监控系统的节能评估

给排水系统分为给水系统和排水系统。根据给排水系统增加的监测点，绘制排水系统节能评估表。给排水系统中，给、排水泵实际能耗可由增加的监测点计量出来，未使用智能化技术的能耗可根据其功率与工作时间计算出来 ；给、排水泵系统监控设备有 DDC 控制器，变频器，压力传感器等设备，其能耗也可根据功率计算出来。各分项节能量可根据“节能量＝未使用智能化技术的能耗－实际能耗－投入监控设备的能耗”计算出来。给排水系统的节能效果根据各分项能耗节能量累计相加计算出来。

三、智能化建筑电气节能的优化设计

（一） 供配电系统的节能优化设计

智能建筑电气节能优化设计的目的在于减少能耗，这需要从电气的多个方面进行考虑，包括建筑用电设备的特点、用电负荷容量和设备具体布置。要对这些问题进行仔细的分析，从而科学、合理地建设供配电节能设施，确保设备的正常运行。供配电系统的节能设计可以从以下两个角度着手：①用电电压。应尽量保持用电电压的稳定性。②供配电布线。应尽量使供配电布线短且直，从而简化电气系统，减少能源的损失。

（二）电梯、通风和供水系统的节能优化

选择合适的电梯型号，并减少小机房的电梯数量，以减少电梯的电能消耗。在设计通风系统时，应当以电力需求作为设计标准，同时考虑设备的配置，进而选择高效益的产品。在选择空调系统时，应首选水源热泵空调，因为其有节能性能优、零排放和无污染等优势，且其机组效能远比传统空调高。在设计供水系统时，可以优先选择无负压供水设备，这样不仅能够做到节能环保，同时还能对水质进行净化。

（三）利用再生资源

在系统设计中积极利用可再生能源，例如太阳能、风能等，这既能有效减少高耗能设备的使用，又能减少非节能设备的使用。此外，在智能建筑电气施工时，还可以使用光电幕墙，并采用新型的节能保温材料建造，以达到节能的目的。

（四）照明系统的节能优化

由于我国各地区经济条件差别较大，建筑风格不同，因此在选用照度标准时应在规范推荐的高、中、低值中确定合理的标准。在民用建筑中实施的照度标准值，可以根据照明要求的档次高低来选择照度标准值。

表2 居住建筑每户每户照明功率密度值

1. 在建筑电气照明设计过程中，应严格按照国家规定的有关建筑电气照明设计标准执行，对建筑电气照明设计进行深入研究分析，进而确定合理的设计方案；具体来讲，建筑电气照明节能设计时应根据建筑房屋的实际情况进行分区设置照明类型；比如，建筑空调房内采用照明空调组合系统，在控制好照明用电指标的基础上采用多光源方式满足特殊高照度要求；对色光要求高的场所可选用混合照明的方式满足照明需求；建筑房屋的墙面、地面等部位应采用浅色的建筑材料，可以有效利用太阳光等天然光源提高建筑室内的照度；对于生产车间、教室可选用一般的照明系统；如果同一个建筑空间内要求同时具有不同的照度和色光，可根据具体的照明要求进行分区设置照明装置。

2.推广使用高光效光源，采用高效率节能灯具。建筑电气照明节能设计时应根据建筑功能性、照明灯具的数量和用户对光源质量等要求科学选择光源，尤其是在照明灯具的发光效率、显色性、价格等方面严格控制，为高效节能的建筑电气照明系统的构成奠定基础；建筑物室内灯具选择时，应选择控光效果好的灯具，可有效节约电能；另外在灯具选择时还应注意其它的一些因素，如灯具的配光曲线，根据配光曲线确定来降低建筑单位面积内的耗电量，可有效控制照明灯具安装时的成本投入费用；根据建筑室内的空间面积确定照明灯具的光束所照射的区域范围，根据有关光学只是计算地面反射系数，进而确定所选的照明灯具安装数量及节能灯具类型；通常情况下，建筑房屋内一般采用直管的荧光灯作为首选照明灯具，直管荧光照明灯具通常造价低廉，显色性能好，使用寿命长的特点；可将直管荧光灯具在建筑房屋照明方面广泛的推广及应用；对于酒店大厅内可选用高频无极荧光灯，这种灯具显色性能好，安全可靠性强，并且维修维护方便，易于操作。

结束语

随着我国的城镇化建设与发展，建筑物的数量越来越多，对于建筑物的节能设计进行优化变得更加迫切，对于节能设计的优化的策略的探析可以更好地提高节能技术的应用性，提高建筑的节能效果，促进我国资源节约型社会的建设与发展。

参考文献：

[1]许青青. 智能化建筑电气的节能优化设计[J]. 山西建筑,2014,11:223-225.

第11篇

关键词：智能化建筑、电气节能、优化设计

中图分类号：F407文献标识码： A

前言：随着城市化进程的逐步加快，面对全球能源紧张这一问题，环保节能的理念被大力提倡，这就对现代建筑的智能化提出了更高的要求。如何对建筑物的各项控制系统和供配电系统实行智能化管理控制成为建筑电气节能优化设计的中心环节。

1、开展智能化建筑电气节能的必要性

1)当前智能化建筑电气耗能现状。虽然现阶段，太阳能、风能等新型能源在建筑电气工程上已逐渐开始投入使用，然而由于对新型能源的利用仍处于摸索阶段，其在使用性能方面仍存在很多不足。智能化建筑主要仍是依赖于电气能耗。据统计，我国当前各种行业能耗中，建筑耗能占大多数比重，其中以电气的能耗占据首位。由于我国在智能化建筑工程节能技术上起步较晚，实践经验有限，且针对建筑电气节能设计方面的标准仍未规范化，因而造成在建筑电气节能运行上仍存在多种不足，耗能量仍不容乐观。

2)智能化建筑电气节能的重要性。随着国民经济的迅速发展，工业、农业等生产规模在不断扩大，由此带动能源的消耗量增加，尤以建筑消耗居多，且基本上是逐年递增的变化趋势，因而减少建筑耗能问题便成为人们关心的热点话题；另外，随着能源的消耗，其带来的环境污染问题严重威胁到居民的正常生活、工作等。为改善现阶段人们的生活环境，提高生活质量等，加强建筑电气节能工作便尤为重要；此外，在我国推出建设节约型社会的号召下，节能减排问题是全民关注的共同话题，开展电气节能是实现“可持续发展”，造福于后代的重要举措。

2、智能化建筑电气节能设计需符合的准则

1)节能应在保证实现建筑物基本功能的前提下开展。开发智能化建筑物的目的即是为人们的生活提供更完整的服务，因而在进行节能优化时，需考虑到其是否影响到建筑物的正常使用，如正常的照明需要、运输通道通畅、休闲娱乐设施等正常运转等。

2)节能应在符合实际经济效益的前提下开展。节能技术的投入使用应充分考虑到实际成本问题，不能一味追求高效节能而加大投资，增加建筑物开发成本负担。因而电气设计工程师在进行节能优化时，需认真考虑节能方式的选择及其设备材料的应用，尽可能实现节能性能的优化与成本的控制。

3) 节能应满足低能耗的要求

建筑电气节能的设计就是为了节约电能损耗、高效利用能源，但是在注意低耗能的同时也要注意应用效果的满足。因此对于建筑建设中照明的照度、色温、显色指数要尽量满足舒适性空调的温度及新风量等新要求。

3、国内建筑电气节能现状

近年来，国内在建筑电气节能领域开展了很多卓有成效的研究工作，只是在节能方案、措施制定等过程中统筹分析不够，没有对建筑内部现有系统的综合能耗实现准确分析，在节能产品选型安装或节能方案措施的实施上还存在一些不足之处。相应的基础自动化设备还普遍不足，在节能数据及运行效果的跟踪统计分析上不能实现实时动态管理，造成建筑电气系统节能产品或节能措施实施后，不能有效协调相关系统运行，预期节能效果不明显。在工程实际建设中，实施高效节能设备和自动化控制系统能够有效降低30%―50%的建筑能耗，但在能耗监控及维护管理系统上如果不够完善，建筑能耗节能系统就不能实现内部的实时调控，对建筑节能效果的调节管理也不够持续稳定。

4、智能化建筑电气节能技术的优化措施

建筑电气节能设计与改造是使智能建筑服务水平提高的一个有效措施，不但能够发挥建筑内部各系统的功能特性，还能优化控制电气系统和设备工作状态，进而使建筑电气系统能耗得到明显降低，减轻住户的日常开销。

4.1供配电系统的节能设计

对智能建筑内部用电等级和总荷载进行准确统计分析后，设计使用便捷且科学合理的建筑供配电系统，不仅能节约业主的一次性投资，使单位建筑的经济性提高；还能使建筑工程在日后使用中实现节能降耗。可以说智能建筑节能中的最关键环节就是供配电系统的节能设计，在实际设计中要注意以下三方面内容：

一是合理选择变配电所的位置，按照建筑的不同用电负荷对所需供电容量及用电等级进行准确统计，与住宅单体分布相结合，设计完成经济稳定的供配电系统。建筑区变配电所的位置要与用电负荷中心临近，不但能使建筑配电半径减小，以免出现往返长距离的供电情况，缩短供电电缆长度，使供配电系统投资成本降低；而且还能使配电线路半径缩小，有效降低线路综合损耗，使配电质量得以提高，实现其它用电设备运行高效稳定，降低能耗的作用。

二是合理布置竖井，在各层设计配电竖井、层配电箱等具置时，为便于缩短分开关配电线路长度，降低线路损耗，可将其设置到用电负荷中心。

三是变压器选择要合理，高层建筑电气节能的关键在于变压器的类型要选择合理，由于变压器正常运行时，其内部铁心叠片因电磁力线交变而发生磁滞及涡流现象，进而形成空载损耗，也就是铁损。随着材料物理相关理论的快速发展，作为新型节能材料的非晶态磁性节能材料已做为变压器铁心材料而得到广泛应用，进而形成节能的非晶合金铁心变压器。

在工程建设中常用的S11、S13等型号变压器优化传统变压器结构的改良产品，对传统叠片式铁心结构进行改变，能够使变压器铁心内磁阻减少，与传统变压器相比其空载电流可减少20%―40%，变压器功率因数明显提高，供配电系统综合线损降低，系统供电能力得到有效改善，从配电源头实现节能降耗的效果。在对上述因素进行综合考虑后，就要在设计对供配电系统后期扩容需求留有余地，要使变压器负荷率介于合理范围，一般多选择在75%―85%之间。

4.2照明系统的节能设计

智能建筑在节约照明用电上不能只是通过照明灯具数量的减少或功率的降低来进行实现，而要有效利用自然光等光源。位于室外部分的建筑面积，通常多利用透光率较好的玻璃门窗等使建筑物白天照度得到增加，使开灯时间明显减少，以实现对自然光源的有效利用，达到节约电能资源的效果。能够采用自然光的建筑面积照明，可以根据建筑物照明设计中的照度标准对现场照度进行检测，并采用相应灯光控制系统对灯具照明进行自动调节，以实现不同区域对照明的不同需求。设计建筑物的夜景照明，要沟通好城市景观规划部门，不但要通过灯光的烘托效果使建筑总体风格中蕴含的文化底蕴和艺术效果得到充分体现，还要将照明结合美学、艺术等方面特点，使建筑物夜景环境具有优美、优雅、舒适的特点。设计智能建筑的照明时，还要控制好照明系统，以免对周围环境的造成光污染，在实现节能降耗的同时，还要保护好人文与生态环境。

5、结束语

综上所述，在现代化建筑电气设计工程中，人们为了提高建筑电气设备的经济效益和工作效率，就将各种节能措施应用到其中，并且随着科学技术的不断发展，人们也在传统的节能技术的基础上进行了相应的改进，从而进一步的降低了建筑电气在运行过程中所产生的能量消耗。未来社会发展的趋势必将是建筑智能化，建筑电气智能化发展及节能是建筑发展的最基本要求，合理运用智能化和节能措施，并将两者融合在一起，不仅能满足生活舒适性和功能性，同时还能减少投资，节约能源。

参考文献：

[1]范臻．基于智能化建筑电气节能优化设计的分析[J]．中国高新技术企业，2012(28)：29-31．

[2]林毅宏．智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计研究[J]．自动化与仪器仪表，2011(3)：33．

第12篇

建筑节能优化设计方法的研究在我国具有重要现实意义。一方面我国城乡建设高速发展，近几年每年建成房屋达16～20亿平方米，超过各发达国家年建成建筑面积的总和；另一方面建筑耗能过程复杂，影响因素多样。系统节能的观念、投资回收期的观念以及能量利用效率的观念都是实现建筑节能优化设计的必要前提。如何在建筑节能设计的过程中融入这些观念，是关系到建筑节能设计是否优化的关键问题。

目前，我国的建筑节能设计主要是以建筑节能设计标准的形式得以开展，其针对的具体对象主要为居住建筑，主要的研究内容仍然集中于围护结构的热工设计以及采暖通风空调系统的优化设计。由于与设计过程相分离且缺乏系统优化的观念，这样的建筑节能设计方法仍然是一种被动的设计方法，更谈不上优化。

国外对建筑节能优化设计方法的研究主要集中在两个方面：一是促进各种与建筑能耗相关的模拟软件在建筑设计中的应用；二是研究如何利用计算机辅助建筑设计工具实现建筑节能的优化设计。

由此可见，无论是我国建筑节能设计的实际需要，还是学术研究的深入发展，都有必要从整体和系统优化的角度对建筑节能优化设计方法进行研究。

二、建筑节能结构的优化设计

（一）外窗设计。在炎热地区，窗户节能的关键在于提高窗户的遮阳效果，控制辐射传热。选择遮阳系数小的外窗，减少由窗户进入室内的热辐射能，对降低建筑的制冷能耗水平有重要的意义。

1、适当控制窗墙比，保证门窗的开启面积。一般而言，住宅建筑的外窗面积不宜过大。根据规定，各朝向的窗墙比应当加以控制，其中北向不应大于0.45，东、西向不应大于0.30，南向不应大于0.50。在设计开窗的同时，对门窗的开启也要满足设计标准，在建筑设计中有时为了立面的效果，忽略了门窗的开启，从而影响了节能。

2、外窗类型的选择。在外窗选用中，遮阳系数SC是个非常关键的指标，应当选用遮阳系数低的外窗。常用的窗户种类有钢窗、铝合金窗、塑料窗等。从各种常见的外窗热工参数中可知，窗框材料影响的主要是K值，对SC值没有任何影响，因此框材的选择对节能的贡献不大。在外窗节能设计中应该着重选择好玻璃。玻璃按其性能可分为透明玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃等，各种玻璃又可以制成中空玻璃。外窗玻璃的优选对节能有很大影响，普通玻璃比较经济，但遮阳效果差一点，对节能达标也差一点，节能型玻璃能耗少、遮阳效果好，因此价格较高一些。

3、遮阳。在设计立面时，做一些水平、垂直的遮阳板或外挑阳台以及其他的遮阳措施，同时应选用遮阳型门窗，这样既丰富了立面造型，又达到了很好的节能效果。

4、合理控制门窗的气密性。门窗在安装过程中，各部件之间存在装配间隙，会产生室内外空气的交换。在满足室内卫生换气的条件下，通过门窗缝隙渗透的空气过大，会导致冷、热能耗的增加，对节能是不利的。因此，必须控制门窗缝隙的空气渗透量。尤其在高层建筑中，风压较大，气密性应当进一步提高。所以，九层以下的住宅外窗气密性应达到3级，十层以上的住宅外窗气密性应达到4级。

（二）屋面设计

1、屋面铺隔热板。为了增加屋面的热阻，降低传热系数，减少外界高温向室内的传递，目前常见的屋面隔热做法是在屋面结构层上铺设绝热材料。为了提高材料层的隔热性能，应当选用导热性小、蓄热性大的材料，以降低屋面表面的温度。近年来，为了达到隔热目的，又便于施工，又有利于节能，屋面保温材料均选用传热系数小的保温材料，在室外温度波热作用一定时，护结构内表面平面温度的高低和振幅衰减的大小，主要取决于护结构的热阻热惰性，实体材料层的增厚通常能够使热阻和热惰性指标同时增大，从而降低围护结构内表面温度，提高护结构的热稳定性。在具体设计时采用倒置式屋面构造，能取得很好的屋面隔热、防水效果。

2、通风隔热屋顶。屋面通过各种措施，可以减少对太阳辐射热量的吸收，降低屋面自身的温度。但是，不管措施如何，夏季白天，屋面还是会有一定的高温，并通过辐射传递给室内，造成热感。通风屋顶，通过空气流经屋面的表面，带走屋面蓄积的余热，能够有效地降低屋面板自身的温度。通风量越大，通风层的空气带走的热量也越大，隔热效果就越好。通风屋面隔热性能好、散热快，是夏季隔热的一项重要措施。

3、反射屋面。浅色表面能够反射更多的太阳辐射，减少结构材料对太阳能的吸收。反射屋面就是将屋面表面做浅色处理，一般可在屋面表面喷涂一层白色或浅色涂料，或铺设浅色地面砖。影响建筑材料表面对阳光辐射反射率的主要因素是表面的色调，颜色越浅，反射能力越强。在《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》中规定，当采用浅色外饰面，即p

（三）外墙设计

1、提高墙体的热阻。提高外墙的热阻是目前常见的保温隔热措施。一般情况下，提高外墙热阻可以通过以下途径来获得：外墙选用新型节能墙体材料。新型节能墙体材料是指具有节能、利废、省土、轻质和多功能等特点的墙体材料。砌块类：蒸压加气混凝土砌块、改性粉煤灰空心砌块、改性混凝土空心砌块等。

2、外表做浅色处理，如采用浅色的涂料、面砖等。原理和反射屋面一样。炎热地区的外墙适宜采用浅色表面处理，可以降低墙体表面对太阳辐射热的吸收，降低墙面升温幅度，这是一项很好的节能措施。

（四）自然通风设计。自然通风是对自然条件的最充分利用，也是改善热环境的有效措施，即使在夏季使用空调降温的条件下，也可以减少开机时间，节省能耗。在建筑群布置时，按照建筑所处地理纬度，选择好建筑主体朝向，减少太阳辐射影响；利用建筑体形、高度、间距及建筑开口与夏季主导风的关系，组织小区气流；利用地势起伏、水面陆地分布、绿化植被，以及太阳辐射热昼夜被吸收反射的特性，形成有利的地方风等这些措施对于改善小区微气候，降低室外气温，为单体建筑的自然通风创造条件等均能取得显著效果。在单体建筑平面及空间设计中，结合使用功能，安排好门窗洞口位置和空间组织，借助自然力――热压和风压作用，促使室内空气流动和室内外空气交换，形成穿堂风；还可采用导流措施，改善气流的流线和流场、调量，会使自然通风取得更佳的效果。在组织室内穿堂风时，应注意防止室内污染源的扩散。可利用管道通风或辅以局部机械排风，以保持室内空气质量。

三、对建筑节能优化设计方法的讨论

当前我国城乡建筑发展十分迅速，房屋建设的规模日益扩大，我国建筑节能设计计算机辅助设计技术水平不高的现实，决定了不可能对所有的建筑都进行建筑节能优化设计，应对不同类型的建筑加以区别对待。对于建筑形式共性比较强的建筑（如住宅），除了建筑节能设计标准之外，可应用成熟的商业化模拟软件，根据当地的气候特点，全面地对各影响因素以及节能设计方案进行建筑全寿命周期内的性能预测分析，并在此基础上形成针对特定地区、特定建筑的建筑节能优化设计指南与专家知识。Garde等针对湿热气候条件下的典型住宅做了类似的研究。

对于个体特征比较明显的公共建筑，则应力争在建筑设计过程的每一个阶段都融入建筑节能设计的意识和技术措施，积极应用各种现有计算机辅助设计工具，实现建筑节能设计的优化。

四、结论

第13篇

【关键词】电气照明节能；措施；设计原则

进入21世纪，随着新一轮以重化工业拉动为特点的高速经济增长以及消费结构变化，我国的资源环境压力将持续增加。建设资源节约型、环境友好型社会是国民经济和社会发展中长期规划的战略任务。本文主要进探讨在建设节约型的社会形式下，如何在建筑电气的设计中最大限度体现节能，保证节能的效果，是每一位电气设计人员应该重视的问题。

2建筑电气照明节能设计的原则

（1）在建筑电气照明节能设计的过程中，应该遵循合理用能标准和节能设计的规范，并且在建筑电气照明设计时，应该严格遵循《公共建筑节能设计标准》GB50189—2005、《建筑照明设计标准》GB50034—2004、《照明设备合理用电》DB31/178—1996等有关规定。

（2）在建筑电气节能设计中应该提倡绿色照明，绿色照明不仅具有照明节能的作用，而且对提高人们工作、学习的效率和生活的质量，保护人们的身心健康具有重要的作用。在保证建筑物照明的照度、显示指数以及色温，满足舒适卫生，满足各种工艺要求等照明质量指标的前提下，应该尽可能节约消耗的能源。

（3）在建筑电气节能设计的过程中，应该按照国情实际经济效益的情况进行考虑实际的经济效益节能，在电气照明节能设计时，不能因节能而消耗大量的投资，增加额外的运行管理费用，而是应该把增加的内部投资在较短的时间内用节约的能源减下来的运行费用回收。

（4）节能的重点就是节约无谓消耗的能量，在建筑电气照明节能设计的过程中，首先应该找出与建筑物功能没有关系或者对建筑功能影响较小的能量的损耗，然后再考虑采取节能的措施。如量大面广的照明容量，变压器的功率的损耗等，可以选择一些先进技术降低能耗，

3建筑电气照明节能的设计

3.1选择合适的光源

3.2选择照明控制方式

在照明设计中照明控制也是一项重要的节能设计，照明控制是照明设计基础理论中必不可少的一部分，在建筑电气照明节能设计中实施照明控制，不仅可以通过控制光环境进行划分空间，可以充分体现出照明环境的节能性和舒适性，而且还可以在使用情况下开启照明，从而可以减少不必要的开灯时间、照度以及灯具数量，达到节能效果。建筑电气设计人员应该充分考虑以下几点：

（1）公共走道以及楼梯等公共场所可以设置自熄开关灯具。

（2）充分考虑天然光源的利用，在设计的过程中应该根据天然光的照度变化，决定电气照明的范围，而且还可以根据照明的特点，采取适当的增加照明开关点和分区控制。

（3）对于会议厅、商场以及生产车间中的生产线可以采用照明配电箱进行集中控制。对于其他一些场所可以采取分散控制，并且要增加开关量，并且应该充分考虑采光的情况。

（4）对于室外的灯光照明设计，应该根据不同的气氛，不同的时间进行设计，如在节假日以及重大节日设置多种灯光场景，并且应该每种场景设计的灯具不尽相同。对于平时可以按照前半夜和后半夜两个时段设计开灯，每天的后半夜可以关掉景观的照明灯具，仅仅保持照明的功能就可以，这样不仅可以节约大量的能源额，而且还可以满足人们对照明功能需求。

4结论

建筑电气照明节能是建筑节能中一项重要的工作，要求每一位电气设计人员应该真正认识到电气照明节能的重要性，学习先进的节能技术，设计最优的经济性良好的照明方案，从而不断提高资源的利用率，达到节能减排的效果，促进社会的发展。

参考文献：

[1]吴旭辉，王春燕.照明节能设计浅谈[J].低压电器，2008（20）.

[2]陈旭平.办公楼电气照明节能设计方法探索[J].价值工程，2011（8）.

第14篇

住宅建筑节能设计所涉及自然地理环境、小区规划中建筑群体的朝向、体形、间距、高低及道路网的布局，广场绿地的分布等都会影响规划区的微气候，影响建筑的日照和通风，由此影响到建筑的耗能。

1.1 朝向的选择。经调查，在其它条件相同情况下，东西向多层建筑的传热耗热量要比南北向的高5%左右。因此，住宅朝向的选择，最好选择南向，以其有利于夏季的自然通风，冬季增长日照时间。

1.2 具有合理的体形系数。在住宅体形设计时，应注意用最少的围护结构面积形成满足功能要求的室内空间体积，外墙表面积越小越有利于建筑节能，其意义在于减少不必要的墙体外表面积，避免热损失， 节能住宅体形系数宜控制在0.25到0.28之间。

1.3 优化建筑单体的组合方式。建筑单体之间的组合对气流的形成具有直接的影响，为此设计时要确定好建筑物的位置和朝向，尽量减少气候因素对围护结构的影响。

1.4 在总体规划设计中，应合理选择热源形式，优化布置室外供热管网，以减少热传输的损失。

2 建筑平面设计中节能的优化设计考虑

2.1 平面形状应规整，尽量减少护结构面积，增加冬季直射室内的阳光，夏季减少太阳辐射。合理组织穿堂风，加强空气对流，创造夏季适宜的室内小气候，以达到使用便利、环境舒适的效果。

2.2 热环境的合理分区。把热环境要求较低的厨房、厕所、过厅等布置在北向，而尽量争取将居室布置在南向，充分利用太阳能，保持冬季室内有较高的温度；应适当减少北窗开窗面积。

3 改善围护结构及材料的优化设计考虑

建筑围护结构，包括墙、窗、门和屋面、地面。围护结构必须平衡通风和日光的需求，并提供适合于建筑地点的气候条件的热湿保护。围护结构的设计对于建筑在运行中的耗能是一个主要因素。具体的优化设计考虑如下：

3.1 门窗节能设计。外门窗是耗热的重要渠道，是节能的重点部位。在我国，仍有80%以上的窗达不到节能要求。优化设计时应注意：

3.1.1 确定合理的窗墙比

窗户对住宅热环境的影响相当大，它既是太阳辐射的得热部件，又是主要的失热部件，合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。

另外，应减少、改善迎背风面开窗面积的比例，从夏季自然通风角度考虑，迎风面和背风面，窗户开洞面积应有一定比例，其比值约为1：0.7，既减少了冬季寒风的渗透，有利于室内保温，又增加了夏季的渗透通风，改善了生活环境的舒适度。

3.1.2 专家们指出，窗户的传热系数约为墙体的,3-4倍，只有门窗达到每小时每米缝长的空气渗透量≤2.5m3才能达到节能优化设计，为此，要利用新型门窗材料，改善保温隔热性能。

3.2 屋面保温节能设计。屋面传热量虽仅占整个建筑面积的9%，但对顶层房间的影响较大。根据本地区实际情况设计好屋面构造，选择好保温材料，对屋面防水、保温、隔热进行综合研究，是解决屋面节能的关键。在屋顶的设计中，考虑其受风、降水、日照等气候因素的影响，应通过造型、构造和材料选择达到利用改善微气候条件的效果，如屋顶采取架空、微通风构造或在屋顶上种植绿色植物，可大大加强隔热功能。

第15篇

【关键词】电气设计；节能；优化研究

0.前言

随着经济社会水平的快速发展，能源问题已经成为制约人类向前发展的一个最根本的问题。我国的能源紧张也严重制约着经济的发展。相关资料显示，由于电力供应不足，使我国的工业生产能力得不到应有的发挥，因此我国将能源开发与建设作为国民经济建设的战略重点之一，同时提出在加强能源开发的同时，必须最大限度地提高能源利用的经济效益，大力降低能源消耗。由此可见，节约用电具有十分重要的意义。节约电能包括降低发电厂的电耗，减少电网电能传输和分配中的电耗，减少配电变压器的电耗，提高建筑电气节能等。

1.建筑电气节能的现状及设计中易出现的问题

相关文献研究统计显示，当前建筑能耗已占全社会商品能源总消耗量的30％左右。按照当前建筑能耗消耗速度持续下去，在继续执行当前水平比较低的节能设计标准的基础之上，那我国的能耗负担将不断加重，建筑能耗也不断加大，治理困难也随之增加。因此，近年来国家政策中在建筑行业必须全面进行有效的节能措施，相应之国家也提出了发展绿色建筑的口号。建筑节能具体体现在以下几方面：选址、规划、设计、建造和使用过程中，严格执行民用建筑节能的标准，加强节能设备的运行管理，科学合理地设计民用建筑围护结构的热工性能，提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率，同时充分利用可再生能源，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源。贯彻落实全面建筑节能是一项系统工程，设计、施工、各级监督管理部门、开发商、运行管理部门、用户等各个环节必须严格按照国家的节能政策和节能标准的规定，将建筑节能真正落到实处。

就目前电气设计水平而言，在建筑电气设计中存在以下主要的问题。即：设备运行负荷计算不准确、设备的选型与实际不相符合、漏电开关极数选择等问题。而改善这一系列问题就需要规范建筑电气节能的设计、施工、验收、使用维护及日常管理等各个环节，制定出可操作性强、便于实施和审核检查的一整套科学体系，使之更好地指导和规范建筑节能，推动建筑节能沿着平稳有序的轨道健康发展。

2.当前民用建筑电气工程中节能设计的原则总结

2.1首先应该遵循实际性的原则

所谓实际性，即是应根据民用建筑物自身的用途出发，在满足民用建筑物的实际功能的基础上，来做出切实可行、符合实际的民用建筑电气节能的设计。

2.2其次应该做到适用性的原则

适用性是民用建筑工程电气设计必要考虑的要素。它是基于满足在民用建筑物内创造优良的人工环境而提供必要的条件，也为民用建筑设备的正常运行提供必需的动力；同时按照民用建筑用电设备对于负荷的容量、电能的质量以及供电可靠性等方面的实际要求，不断优化供配电的设汁，从而促进电能的合理利用。

2.3再次应该综合考虑投入和产出的经济性

民用建筑在考虑节能设计时，必须时刻注意不能为了节能而忽略实际经济状况。要做到此点，就应按照实际的经济条件，尽量满足民用建筑工程电气设计的节能要求，切记不可盲目地甚至过高地不断增加投资额或者不断增加民用建筑工程运营的成本来节能。通过分析和考虑到民用建筑节能的经济效益，投资成本应在比较短的时期内收回。

2.4以节能效果为最终的目标

民用建筑节能应立足于减少能量无谓的消耗。所以，在设计时可以先查找出与民用建筑工程功能没有相关的能量消耗，再充分考虑采取相应的行之有效的节能措施。

3.电气设计中关键节能措施应用分析

3.1变配电变压器的节能措施

相关研究表明，变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗两大部分。首先是降低无功损耗，而无用功可通过无功功率经济当量kq换算为等效有功损耗，因此变压器的有功损耗加上无功损耗所换算的等效有功损耗，称为变压器有功损耗换算值。具体可以通过在变压器的选型、散热效果上面合理的进行设计，力求做到安全性和节能性并存。

3.2减少电气配电线路中电能的损耗措施

配电线路电能的损耗取决于线路的阻抗和电流，其公式为：

ΔP=3I2R×10-3

在实际项目中，线路上电流一般是不变的，要减少线损，只能尽量减少线路电阻。线路的电阻R=ρL/S，即与导线电阻率ρ、导线长度L成正比，与导线截面S成反比。由上述公司分析可知，可以从以下几个方面对其进行改进设计。

首先可以尽量选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。

其次应该尽可能减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线，少走弯路。另外，变电所应设置在负荷中心，同时各层配电间、配电箱也应尽量设置在负荷中心，减少线路的长度。

最后可以增大导线截面积。对于较长的线路，在满足载流量、热稳定性、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。通过增大导线的截面积，虽增加了线路费用，但由于节约能耗而减少了年运行费用，综合考虑是较合算的。

3.3建筑照明的节能设计措施

照明节能的基本原则有以下几点，一是保证不降低生产、二是作业视觉要求，三是不降低照明质量，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度地利用光能。为了使照明设计达到显著的节能效果，可以从以下几个方面进行改进设计。

首先可以根据视觉作业要求，确定合理的照明标准，不同场所应有目的性地进行照明设计。即在同一房间内，可分为工作区、交通区、非重要区等，以便在选择照度时区别对待。而当工作区的某一部分或几部分需要高照度时，可采用分区照明方式；要求高照度的场所，可设局部照明。在工作位置经常要变动的房间，可采用灯具位置可灵活调整的照明系统。

其次是充分利用自然光，白天以天然光为主，当天然光不足时辅以恒定的人工照明，做到充分、合理地利用自然光，使之与室内人工照明有机地结合，从而大大节约人工照明电能。

再次可以为充分利用光源发出的光通量，在灯具选用时，应注意选用配光合理、效率高、利用系数高的灯具，优先采用光通衰减少、终止光通量保持率高的灯具。例如，在满足照明质量的前提下，一般房间（场所）应优先采用高效发光的荧光灯（如T5、T8）及紧凑型荧光灯，相比于普通白炽灯具有更好的节能效果。

最后可以响应国家大力推进节能灯的政策，通过大面积使用气体放电灯的场所推广使用能耗低、性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器及电子变压器等。当采用电感镇流器时，宜在灯具内装设补偿电容器，提高功率因数。通过手动控制、时间控制、光敏控制、微机控制等互相协调统一同坐，使得在不同的阶段开闭不同的照明，这是一种显著的通过室内人员对电源的管理而实现节能的现象，应该大力发展。

4.小结

本文首先分析介绍了当前能源危机是制约我国经济发展的重要因素，而通过有效的措施降低建筑中的能源消耗可以有效节约能源。通过对民用建筑中相关节能设计原则的总结分析，提出了几点有效的电气节能设计的措施。希望在国家节能减排的大趋势下，建筑电气设计行业中节能措施能够越来越多的应用到实际工程中，最终实现节能减排的远大目标。　[科]

【参考文献】

［1］王永利.民用建筑工程电气设计的节能途径研究[J].建筑科学，2012.