時間：2023-06-01 08:53:37
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇節能優化設計，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
關鍵詞：空調系統；節能優化；消耗
智能建筑節能是世界性的大潮流及大趨勢，也是中國改革與發展的迫切要求，是21世紀中國建筑事業發展的一個重點。節能與環保是實現可持續發展的關鍵。從可持續發展理論出發，建筑節能的關鍵又在于提高能量效率，所以無論制訂建筑節能標準還是從事具體工程項目的設計，都應把提高能量效率作為建筑節能的著眼點。
一、暖通空調概述
1.暖通空調的工作原理
暖通空調的主要工作原理是制冷劑在空調制冷機組內的蒸發器中與冷凍水進行熱量交換發生氣化，這一過程會使冷凍水的溫度降低，被氣化后的制冷劑在空壓機的作用下，會形成高壓、高溫的氣體，當氣體流經制冷機組的冷凝器時，則會被來自冷卻塔的冷卻水所冷卻，從而是氣體轉變為低壓、低溫的液體，與此同時，被降溫后的冷凍水經由水泵被送至空氣處理機的熱交換器中，隨后與混風進行冷熱交換形成冷風源，最后經由送風管路送入到各個房間。通過這樣的循環過程，在夏季房間內的熱量會被冷卻水帶走，流經冷卻塔后釋放到空氣當中。
2.空調供水系統
通常情況下，冷凍水系統內的冷凍水管道均為循環式系統；變流量系統按照組成裝置的不同，可分為相對變流量和真正變流量兩種，其中真正變流量可以充分發揮變流量系統的節能潛力。
3.空氣處理單元
在空氣處理單元中，新風與部分回風經混合后形成混風，當混風經由熱交換器冷凍水進行熱交換后則形成送風。冬季時，混風能夠吸收能量，從而是溫度升高，夏季時，隨著混風溫度降低，送風進入室內后會與室內的空氣進行熱量的傳遞，最終將溫度調節至房間所需的設定值。此時房間內的氣體在排風機的作用下與新風混合后，重復上訴過程進行循環。由于混風和冷凍水的熱交換過程是在熱交換器中進行的，因此，熱交換器屬于暖通空調空氣處理單元中較為重要的組成部分。當熱交換器的工作狀況處于部分負荷時，與設計工況是不同的，而在實際使用中，大部分時間熱交換器都是處于部分負荷狀態，也就是說其基本都處在非設計工況下工作，所以在進行設計時應盡量了解熱交換器的這一特點。
二、暖通空調工程設計優化的重要性
其一，對暖通空調工程進行優化設計，不僅可以滿足人們對工作和生活環境舒適性的要求，而且還可以使工作效率和生活質量有所提高；其二，由于暖通空調工程屬于整個建筑中能耗較高的部分，所以對其進行優化設計，可以起到節約能源、提高能源利用率的作用；其三，隨著直接數字控制器（DDC）、變頻技術以及能源管理控制系統等的廣泛應用，使暖通空調工程的優化設計策略和控制技術相輔相成，在節能降耗的同時，能夠更好的對暖通空調系統進行指導和控制；其四，基于大部分暖通空調工程在設計之初，沒能很好考慮季節變化、時間以及房屋的朝向等問題引起的冷負荷變化，致使這樣的設計難免會造成能源的浪費，而對暖通空調工程進行優化設計后，可以從根本彌補這一缺陷，并且還能降低事故的發生幾率；其五，由于在進行暖通空調設備選型時，通常都是按照設備的最大負荷進行計算的，并采用固定工作時間的方式運行。但是在大多數情況下，暖通空調都不是處于滿負荷運行的，同時由于多種因素的影響，如陽光照射、建筑外部環境的溫濕度、房間內部的負荷變化等，一旦采用固定工作時間運行，必然會導致設備的使用效率低下，使能源大量浪費。因此，為了調整空調系統的運行時間，作為施工單位，對暖通空調的運行比較了解，就必須配合設計人員對暖通空調工程進行優化設計，從而確保空調系統的運行效率，達到節約能源的目的。
三、暖通空調工程的優化設計方法
1.控制策略的優化
由于空氣處理機的直接數字控制器（DDC）基本都是采用PTD進行控制的，所以選用一個較為合適的PTD參數能夠起到促進空調系統穩定運行的作用。PTD的系數高，可以使室內溫度較快的達到預定值，反之這一過程會較慢，但也并不是說PTD的系數越高就越好，一旦系數太高時很容易引起DDC控制器失穩。雖然PTD可以解決大多數場所的空調控制問題，但是有些特殊場所僅靠較高的PTD系數提高空調系統對負荷變化的響應速度是很難解決問題的，比如影劇院等大熱慣性場所，對于這樣場所可采用雙級控制，即將溫度傳感器分別安裝在室內和送風道上，由主DDC控制器完成室內溫度的設定，而水閥的驅動則可由副DDC按照主DDC以及風道傳感器的指令來完成，基于風道溫度變化的速度要快于房間內溫度的變化，采用這樣的控制方式可以加速空調系統對溫度波動的響應。在實際工程設計中，可以根據不同情況的需要，選擇不同的優化控制，從而達到最優的效果。如，寫字樓、大型商場等場所，夏、秋季在清晨時通過控制程序啟動空氣處理機，并利用室外的涼風對室內進行全面換氣預冷，這樣做不進可以節約能源消耗，而且還可以提高室內空氣的質量。
2.控制權的優化設計
在某些特定的場合，如會議室，如果可以將空調或是通風系統的參數設定功能放置在現場，那么則能夠更加符合用戶的需要。然而DDC本身卻并具備這樣的功能，必須添設專門的部件才能實現。為了實現這一功能必要時可以添設VRV控制面板的設定器，它可以給用戶帶來極大的方便和舒適性。
3.DDC的優化
由于DDC控制系統的處理能力是不同的，所以應根據各個場合不同的需要，選擇合適處理能力的DDC，如熱力站監控點、冷凍機房等密集場合應優先考慮采用大型的DDC控制器，以減少控制器間的通訊和故障發生的頻率；對于通風機、新風機、空氣處理機等通常采用中型或小型的DDC即可滿足使用需要。目前，可編程邏輯控制器（PLC）的發展速度較快，其應用范圍也越來越廣泛，因此，在暖通空調現場設備優化控制工程中，可適當加以采用，優化效果也是比較明顯的。
4.控制網絡的優化設計
在滿足靈活性和可擴展性的基礎上，空調系統控制網絡的拓撲結構應盡量清晰、簡化，無論是采用RS485總線或是LonTalk總線的控制網絡都應如此。由于分級多、分支多的網絡管理較為復雜，而且可靠性也比較低，雖然LonTalk總線在理論上能夠組成任意的網絡拓撲結構，但是這種設計具有很大的隨意性，一旦運用不當，在工程實踐中可能會有一定的技術風險，從而使空調系統的成本增加。因此，在沒有特殊要求的工程中英盡可能使用RS485總線的控制網絡，并采用手拉手環網的布線方式。
5.BAS監控中心
BAS監控中心主要負責的是監控整個空調、通風以及動力系統的工作狀態，通常與安保監控和消防控制等系統共用一間機房，而該機房一般都離冷凍機房、鍋爐房較遠，在這里對空調系統中的關鍵設備進行遠程操作顯然是不合適的，因此，建議在冷凍機房和鍋爐房現場控制室另設一臺監控分站，并由該分站負責監冷凍機、鍋爐監控功能，同時該分站授權局限為冷熱源設備。
五、結論
能源目前顯得比較短缺，特別是現在使用空調的人逐年增多。空調自身的含氟制冷劑本身就會導致臭氧空洞的形成，而且空調工程的高能耗問題還會產生更多的二氧化碳，引發一系列的環境問題。這就更要求我們去尋求一條節能的道路，來適應社會的發展。因此，研究空調的節能問題顯得尤為迫切且重要。
參考文獻
[1] 孫亞林.空調用冷水機組部分負荷性能與空調系統的匹配分析[J].科技資訊,2010(11).
1保溫隔熱
1.1現狀分析建筑墻體主要為240黏土磚砌筑墻體，外墻面層為水泥砂漿抹面涂料。墻體較薄且無任何保溫層,在夏季白天難以阻擋該地區強烈的太陽光，導致大量熱量透射而入;到夜間獲取的熱量難以消散，形成對室內的二次輻射，使得室內溫度持高不下。冬季輕薄的墻體又成為熱傳遞的最佳通道，將熱量由室內傳遞到室外，導致室內熱量的嚴重損失。屋頂為普通水泥板架空隔熱屋面,此種做法相對老套,保溫、隔熱效果無法滿足現在住宅建筑的使用要求。調查建筑中的門窗及陽臺窗基本上都為低檔鋁合金作為骨架材料的單玻窗,所用玻璃為藍色透明玻璃，開啟方式為推拉,此種方式增加了該建筑的能源消耗。
1.2相關案例西安首創國際城北區采用的保溫隔熱技術:1）選用AJ聚苯顆粒保溫砂漿和聚苯保溫板,墻體穿上“衣服”。2）采用塑鋼中空雙層玻璃窗，達到隔熱、隔音和保溫效果。3）選用名牌廠家生產的保溫隔音防盜門。4）在屋頂和陽臺使用聚苯顆粒保溫砂漿。由此，節能效果達到節能50％的國家標準。
2改造優化設計
針對調查建筑當前存在的問題，結合對國內外相關案例的分析，運用生態住宅的設計方法，提出相應的改造設計措施，達到節能的目的。
2.1通風改造優化設計自然通風是住宅建筑的重要影響因素之一，在住宅設計領域中結合環境，達到自然通風節能的效果尤為重要。結合建筑單體設計，巧妙設置門窗，門窗對開，形成穿堂風，有效地調節了室內通風效果。豐富窗戶形式，設置多向調節窗戶加大其通風能力，自然通風量則通過豎向空間的窗戶面積大小來控制。屋頂安裝利用風力的簡單機械裝置，抽低樓層的涼風至高樓層降低室內溫度,加強豎向空間的拔風作用，提高室內60％的通風能力。加強各樓層之間風的流動,在豎向空間頂端設置蓄熱墻吸收房間熱能，排除室內濁氣。
2.2遮陽改造優化設計窗的遮陽是必不可少的，在閉窗情況下有無遮陽，室溫最大差值達2℃，平均差值達1～4℃。理論上講，室外遮陽效果比單層玻璃窗的透過能量下降88％。但針對該地區來講，如果用遮陽板固然可抵擋一部分夏季強烈的日光，但進入漫長的低日照時期時，室外的遮陽設置使室內不得不只采用燈光照明，特別是在陰雨天或冬季這種需要大量陽光進入的季節，遮陽反而變成了一種障礙。在建筑中設置百葉遮陽構件,并將百葉遮陽構件一分為二，利用上部的百葉作為反射構件，通過室內頂棚進行漫反射增加室內照度；下部擋掉過量的太陽光。這種方式作為朝南建筑的遮陽方式，朝西建筑由于太陽高度角較低，可采用垂直遮陽來解決此問題。
2.3隔熱改造優化設計
2.3.1墻體與屋頂圍護結構傳熱的熱損失占整個建筑物熱損失的70％～80％,外墻是建筑物圍護結構的重要組成部分。加強調查建筑的薄弱圍護結構（外墻)的保溫隔熱能力尤為重要。在改造中，建筑物的主要圍護結構、屋頂的保溫節能材料采用AJ建筑保溫隔熱聚合物砂漿。隔熱效果好、導熱系數低的AJ建筑保溫隔熱聚合物砂漿含有陶瓷空心微粒，從而有效地阻止了能量的傳遞，起到節能的作用。在外墻外保溫時該材料還設置防裂防漏層，既防裂紋又防漏水。屋頂的保溫設計可選用AJD—Ⅱ型聚苯顆粒保溫材料為保溫隔熱材料，同時可種植綠化來改善保溫隔熱的效果。
2.3.2門、窗由于空氣滲透和門窗的使用帶來了門窗的熱損耗，為減少能耗，則需:1）合理窗墻比:以建筑規范為準則，以該地區的實際條件為依據，合理地調整窗戶和墻體的比例。2）強化密封性:合理選擇門窗的類型和其他相關配套材料。3）提高保溫性:門窗框料可采用PVC型材與鋼襯料制成,玻璃采用中空雙層玻璃，門芯填充復合保溫材料，既防盜又保溫隔熱。
2．4有效利用太陽能生態住宅設計方法在遵循高效率、低造價、易控制、好維修原則的前提條件下，合理地利用太陽能，降低住宅建筑的人工能耗。結合該地區的氣候條件，選取適合調查建筑的改造方式，最大程度地利用自然能源，降低住宅建筑能耗，太陽能的利用方式見圖1。
3結語
關鍵詞：鍋爐 節能 環保 優化設計
1.引言
當前，關于鍋爐生產的節能性和環保性，鍋爐生產企業正加大研發力度，試圖通過優化設計，將鍋爐的節能和環保功能改造升級，以更好地適應消費者對節能和環保的消費需求。節能環保的優化設計，這是技術含量相對較高的研究課題，也是需要鍋爐生產企業投入大量研發力量和資源的重要成本支出。不過，從未來市場競爭的角度考慮，加快鍋爐生產轉型升級，提升鍋爐的科技含量、人文因素，是大有必要的。本文將重點圍繞如何采取有效措施，在鍋爐生產過程中，將鍋爐的節能性和環保性提升，提出一些前瞻性、科學性、可操作性的對策參考。當然，這些對策參考，只是筆者的一家之言，也是方向性、理論性、原則性的一些分析探討，能否最終轉化為操作流程，從而產生經濟效益和社會效益，有待企業結合自身生產實際，進行理論和實踐的結合，推動鍋爐生產的轉型升級。
2.鍋爐節能環保優化設計的原理分析
鍋爐要實現節能環保，主要是通過鍋爐燃料的優化選擇和燃燒方式的優化組合實現的。這是鍋爐節能環保優化設計最基本的理論基礎。在優化選擇鍋爐燃料方面，固體燃料和液體燃料是傳統常用的燃料，比如，煤、石油等系列制成品，這些燃料的顯著特征就是燃燒能力強，但是容易產生大量的有害物質，對大氣和生活環境造成污染。因此，要實現鍋爐的節能環保，就要采用氣體燃料。在設計鍋爐時，就要根據氣體燃料的特點進行裝置設計和生產。在燃燒方式的優化組合方面，除了要充分達到燃燒的必備條件外，比如有優質的燃燒物、有高效的助燃物、溫度能夠達到燃點，等等，還要能夠實現燃料和空氣的深度融合。在此基礎上，對燃燒方式進行優化選擇。比如，對于中小型鍋爐而言，適宜采用層狀燃燒；對于節能環保要求不高的，可以采用懸浮燃燒方式；而沸騰燃燒最節能環保，這是今后燃燒方式的重點。
3.鍋爐節能環保優化設計的措施分析
節能環保優化設計，可采用的具體措施有很多種。但從大類分析，一般有兩類：第一類是通過安裝節能環保設備。一般可以選擇在油泵燃油室之間或者油咀之間安裝節能環保設備。安裝節能環保設備，比如常見的節能器，這可以促使碳氫化合物分子結構發生改變，從而讓分子之間的距離拉大，把燃料的粘度降下來，這樣就能夠在燃燒前霧化燃料油，讓燃料油更加充分地燃燒，大幅降低鼓風量，并把煙道的熱量損失降到最低，從而實現節能環保的目的。實踐證明，安裝節能環保設備，能夠將燃燒產生的一氧化碳、碳氫化合物等有害物質大幅降低，并大幅降低廢氣的含塵量。第二類是通過采用節能環保材料。鍋爐生產商要嚴格按照國際節能標準，在生產鍋爐時保證達到降耗標準。這就需要生產商采用節能環保的原料，不能為了降低生產成本，采購一些低質、耗能的材料。當然，鍋爐能否實現節能環保的目標，這也需要使用單位樹立節能環保意識，在采購鍋爐時在考慮經濟成本的同時，要考慮社會效益和生態效益，不能為了降低成本，就采購一些節能環保明顯不達標的鍋爐。當然，也要嚴格按照節能環保的要求進行鍋爐操作，將節能環保的鍋爐綜合效益顯現出來。
4.鍋爐節能環保優化設計的過程分析
根據上述節能環保的主要依據和因素，筆者認為，節能環保優化設計方案的制定，主要要做好七個方面的工作，即實時性能、耗差分析、實時出力、出力優化、考核統計、數據采集、性能計算。這七個方面的優化設計是一個完整的系統，其中，先從對性能的實時動態掌握開始，經過耗能差別的分析、燃料出力情況的調控后，對獲取的數據進行考核統計，最后就可以計算出鍋爐的性能如何。在此基礎上，對節能環保優化設計的模式進行研究確定。一般有兩種模式：一種是通過鍋爐的優化控制系統，將節能環保的優化結果提供給負責鍋爐運行人員。需注意的是，這種優化結果不是優化控制系統自行生成的，這需要人工進行操作。另一種則是將優化結果進行下載，這種下載是優化控制系統自帶功能，并需鍋爐有儲存數據功能的裝置。需要指出的是，要實現以上自動化的全程控制，一個基本的條件是，離不開計算機技術、控制技術以及通訊技術的支撐。因為，一整套節能環保優化控制系統，需要有一個中央處理系統，對各個環節進行控制和調整，將鍋爐運行過程的各種信息、數據進行集中傳送、處理和分析，第一時間讓專業人員知曉，從而人工做出判斷和采取必要措施，讓節能和環保的性能正常發揮出來。
5.結語
應該說，隨著時代的發展，節能環保技術的不斷革新進步和人們對節能環保的渴求越來強烈。在這樣的大背景下，推進鍋爐節能環保的優化設計，這是大勢所趨，也是具備了充足的發展條件。尤其是，針對我國現有的節能環保技術，根據鍋爐生產、使用的現實狀況，對節能環保優化設計的措施和流程進行改進和創新，具有十分重要的現實意義。未來幾年，鍋爐的生產制造將朝著清潔、節能、環保的方向發展，這就需要廣大鍋爐生產商和供應商，大力推進鍋爐生產技術轉型升級，大力投入科技研發力度，創新節能環保設計流程，將鍋爐的節能性能和環保性能不斷提升，從而不斷開拓和搶占市場份額，滿足人們對節能環保的需求。
參考文獻：
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[3]唐禹明.工業鍋爐節能減排分析及對策[J].應用能源技術.2011（02）
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關鍵詞：夏熱冬冷；住宅；能優化設計
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
1、建筑節能的概述
建筑節能，在發達國家被廣泛稱“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上，合理而科學地使用能源，提升能源利用率它具體指在規劃設計改造及使用等過程中，認真執行運用節能標準，采取節能式的建筑技術建筑工藝建筑設備建筑材料及建筑產品，提高建筑本身的保溫隔熱功能和采暖供熱等方面的運轉效率，加強能源消耗的科學管理，利用新能源等環保資源，在保障建筑內人們熱環境需求的基礎上，減少建筑物供熱制冷制熱照明供應等方面的能耗。
2、節能優化設計的必要性
人類歷史以來，住宅建筑作為抵擋惡劣自然氣候天氣的一種掩體存。在近代工業革命后，隨著社會經濟與科學技術的發展推動，人類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，各種新式的建筑類型采暖采光等設備相繼出現，并使人們的居住環境日益人性化舒適溫暖如春然而，這些是建立在大量耗費能源的基礎上的，于是，環境污染氣候變暖等世界性難題相繼出現并引起了人們的深刻反思。20世紀后期，隨著科技的進一步發展與環保思想的深入人心，在能源與環境問題成為世界與時代難題的同時，“環保”“節能”意識及觀念逐漸出現并成為了人們關注的熱點。
近年來，雖然我國國民的節能意識有所上升，國家政策法規也在加大鼓勵與支持力度，然而，由于建筑節能的技術與手段還不夠健全，許多地區的建筑能源消耗依然很大，并且建筑節能標準遠低于西方發達國家。因此，建筑節能的緊迫性在當今的我國極具時代意義，任重而道遠。而我國建筑節能工作的主要問題則是人們節能觀念意識薄弱與缺乏具備節能設計能力及責任心的人才。
2、夏熱冬冷地區氣候特征與熱環境狀況
我國的夏熱冬冷地區多，占我國國土的大部分地區，主要分布在我國東部中部地區。該區域最熱月的室溫均為25℃～30℃，相對濕度均為80%左右。夏季的氣候特點是高溫高濕，較多晴日，由于太平洋副熱帶高壓深入長江內陸，整個長江地區呈現高溫少雨、晴日少風的“火爐”景象。同時，夏季也是晴雨天氣相對較多、較為舒適的時節，此時，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。夏季我國第三種天氣便是持續陰雨。此時，晝夜溫差小，天氣濕度較大，感到悶濕不適，室內也宜細菌蔓延。
夏熱冬冷地區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，光熱條件自東向西逐漸減弱，西南川蜀地區地處西部又加上受到地形影響，整個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陸，此季，西伯利亞寒潮可直接南下肆虐我國大部分地區，直接致使降溫降雪天氣。
總體而言，夏熱冬冷地區冬季不如嚴寒極地之冷，夏季也比赤道酷熱地區爽朗，已經是人類最為適宜的氣候地區。住宅建筑的節能設計需要立足本地區的實際氣候變化需要，不斷滿足人們的實際生活舒適需求，在此之上盡力完成節約消耗、環境保護之功效。根據不同的功能住宅建筑空間組成不同，人們在其中的活動內容不同及作息時間段不同等適當調整設計。
3、夏熱冬冷地區住宅節能優化設計
1）住宅節能優化設計的基本思路
住宅節能優化設計在夏熱冬冷地區的應用應根據本區域氣候的特征而定，于是，設計涉及到夏季隔熱、冬季保溫、過渡時節除濕及自然通風等方面的自然因素考慮。所以，在進行住宅圍護結構的設計時，除夏季的隔熱效果是圍護結構設計解決熱工設計的關鍵之處以外，鑒于冬季自然狀況，設計時還需考慮冬季的保溫作用，另外，該地區的空調采暖運行的方式、自然通風和室外熱作用間的關系等方面也需要參。考該地區現有的大多數住宅是磚混式結構，即:外墻為磚墻或者是混凝土輕型空心磚塊室內外抹灰。
怎樣確立該地區的護結構的熱工設計標準，要考慮以下幾方面:
（1)該地區的住宅建筑造價取暖設備價格社會等方面的環境費用以及國家對該區域的住宅建筑提出的節能標準要求；
(2)該區域住宅詳細的規劃設計體形窗墻比和對于自然通風的組織等；
(3)建筑在該地區氣候環境條件下的熱過程特征狀況，尤其是夏季的高溫條件下，對于圍護結構熱穩定狀況的考驗特征等。建筑圍護結構的構造與熱工參數表見表1
表1建筑圍護結構的構造與熱工參數表
2）靈活性設計應對冬夏氣候矛盾
適合這一地區特色的合理住宅節能設計必須是以氣候環境、建筑處于的場所環境以及居住人的具體情況而考慮設定的。夏季高溫多雨、冬季嚴寒干燥是這一地區的主要特點，冬夏季節氣候變化大、南北受太陽輻射條件及季風等因素影響以致光熱、溫度、濕度差距亦是懸殊。所以在這一地區冬夏氣候矛盾的情況下，如何靈活設計夏熱冬冷地區住宅節能以適應四季變化則是問題的關鍵，需要我們在總體的環境布置、空間的建筑結構、造型的處理等方面綜合考慮，此外強化運用技術與自然環保資源采暖節能，創造舒適的居住環境。總體住宅布局上，要考慮氣候環境的特征合理布局住宅建筑的朝向、建筑間距與小區綠化問題等，以達到夏季良好通風、降溫散熱、遮陽避暑，冬季利用光照阻擋寒風保暖等效果；建筑間距對于散熱通風十分關鍵，應根據地區的夏季較多東南風、冬季西北風及夏冬太陽光照不同等特點而設計。此外，住宅區域內的植被綠化工作對于建筑不同季節的熱環境影響明顯，也應該充分利用。
總之，靈活性的設計需要對住宅護結構根據當地的氣候變化做出適當的調節。于是，住宅設計將被動建筑體和附加住宅設備相結合，使構造更加舒適節能而環保。
3）地下的冷熱源及相變制冷技術
夏熱冬冷地區年均溫度是18℃左右，已經是人類適宜的溫度。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，地下淺層是一個很好的冷熱源。所以我們可以將空氣輸入地下淺層埋藏的管道中，然后經過加熱或者冷卻輸往室內，如此將室內冷熱負荷與地下冷熱源進行靈活互動，利于改善我們的室內熱環境。
相變制冷技術則是利用了太陽能蒸發多孔材料水分的原理來冷卻建筑的外表層。研究曾表明，此法效果明顯，夏季建筑表層受強烈輻射溫度達50℃以上，使用后可使其降低近1/2的溫度，利于室內溫度與濕度的調節。
4）植被綠化調節溫度
住宅建筑小區的植被綠化對于區域內的氣候具有一定調節的良好作用，在當代城市住宅環境調節與保護中具有重要意義。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、蒸騰的作用對環境進行調節溫度與濕度。植物有利于降低建筑護結構的外表面溫度，調節室內熱環境，降低室內空調的能耗，達到能源節約與生態保護的雙重效果。此外，住宅區綠化還利于改善小區的環、境豐富小區生活、減少住宅區空氣與噪聲污染降、低溫室效應及調節碳氧平衡的多重作用。住宅區植被綠化調節溫度示意圖如圖1所示。
圖1住宅區植被綠化調節溫度示意圖
結語
總之，在社會經濟與科學技術不斷發展進步的今天，人們的環保節能意識與追求舒適生活環境的觀念也在不斷提高。于是，又在科技日新月異的時代下，我們需要駕乘時代進步的風帆，實現夏熱冬冷地區住宅節能的優化設計，不斷提升我們的節能技術水平及應用。如此，我們的居住環境才會真正的實現可持續化的舒適。在我國人口眾多能耗巨大，經濟與社會發展面臨資源短缺與環境壓力的今天，加快住宅的優化節能設計更具深遠的現實意義。
參考文獻:
常婧瑩. 建筑節能的重要性及建筑的節能設計[J]. 河南建材, 2010(3):41-42．
【關鍵詞】建筑；電氣；節能；設計
隨著建筑業的不斷發展，當中的電氣節能設計工作也越來越重要。因為在實際的電氣設計當中，受到很多因素的限制，建筑電氣節能設計存在諸多不足。很多建筑的電氣能耗還是相當高，導致了大量的資源和資金浪費，還在很大程度上增加了經濟負擔。所以，必須結合建筑物的實際情況，進行適當的電氣節能設計，以便有效降低電氣能耗，爭取資源的節約。
1.建筑電氣現狀
某三甲醫院共有內科大樓、門診樓、急診樓、醫技綜合樓等建筑單體5個，因為醫院建筑中，醫療電氣設備多，每一天都需要耗費很多電量，而且因為原先的電氣設計不夠合理，造成了很大的電力浪費。所以，特此按國家對醫療建筑的改擴建要求，接業主方委托，逐步對其建筑進行改擴建設計，其中具有代表性的新建醫技綜合樓（地下3層，地上15層，總建筑面積2.1萬），
主要功能為醫技設備、門診、住院部）在2009年設計完成，2011年投入使用。
2.電氣節能的優化設計
2.1變配電房設置情況
在地下二層設置了10/0.4kV變配電房，靠近電氣豎井，這樣可以減少配電半徑，既減少電力電纜的一次投資，又降低線路損耗。兩路10kV高壓進線由市政電網引入（10kV系統南供電局進行設計），設置了3臺干式變壓器，其中，1變壓器：500kVA，專供一層醫技設備用電（含l6排CT機50kW、腸胃機50kW、大型C臂X線機50kW等），均采用放射式供電；2、3變壓器：630kVA，供其他動力、消防設備、照明用電，且互為聯絡。該大樓采暖、制冷采用屋面風冷熱泵機組形式。
2.2具體節能優化設計
（1）供配電系統節能設計
供配電系統節能設計作為整個建筑電氣節能的關鍵步驟，設計人員必須結合用電設備特點、負荷等級、用電負荷容量及分布等內容，來開展供配電系統的設計：首先，要保證系統簡單可靠。供配電系統應該簡單可靠，配電級數不能過多，同一用戶內高壓配電級數不能多于兩級，低壓配電級數不能多于三級，以降低電能損耗。如果是兩路進線供電系統，最好采用兩路電源同時運行的方式，從而降低線路損耗。其次，合理選擇供電電壓。通常情況下，電壓越高，損耗越小。如果用電設備總容量超過250kW或變壓器容量超過160kVA最好用10kV供電。通過合理選擇電壓等級，從而實現節能的目的。再次，減少線路損耗。變電所應該盡量接近負荷中心，縮短低壓供電半徑，降低線路損耗，提高供電質量。一般應該將低壓供電半徑控制在150m以內。最后，應該選擇合適的電纜。在選擇電纜時，應考慮準確的載流量、電壓損失、短路電流熱穩定等指標，根據電流密度和供電需求，選擇合理的導線截面，以便降低電能損耗。
（2）變壓器節能設計
要想變壓器做到真正的節能，設計時要采取相應的措施，提高變壓器運行效率，降低損耗。具體而言，就是要從變壓器自身結構、材質等方面采取相應的措施。第一，合理選擇變壓器數量與容量，合理調配電壓負荷，使變壓器在能耗較低的狀態下運行。第二，選擇節能型變壓器。這是實現變壓器節能的重要措施，其運行效率高，損耗低，能夠起到明顯的節能效果。所以設計時，應該選用10型及其以上，非晶臺金變壓器。
（3）照明電路節能設計
首先，要充分利用自然光。其次，應選用高效節能光源及低能耗、性能優的附件。按國家節能設計及審查要求，除特殊場所外，均不得采用白熾燈：應根據建筑使用場所，合理選用T8、T5、LED燈具；燈具附件的節能也相當重要，公共建筑的熒光燈宜選用帶有無功補償的燈具，緊湊型熒光燈具應選用電子鎮流器。氣體放電燈宜采用電子觸發器。
公共場所、公共走道等采用照明分組集中控制方式。如對醫院住院部樓層的公共走道，可在護士站集中分組設置開關，這樣既便于管理，也節約運行費用；對門診、急診樓等的公共區域，可采用i―bus及類似系統進行分時、分組調節及程序控制。室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關；辦公樓、住宅樓的走道、樓梯等人員短暫停留的公共場所可采用節能自熄開關；對醫療建筑的樓梯間及走道，由于使用人員較多，不建議采用聲控節能自熄開關。
（4）空調系統節能設計
本工程中一共使用三臺水泵，春秋季節只用一臺，備用兩臺，夏季高峰時常用兩臺，備用一臺；一臺變頻器只拖動一臺水泵運行，且可以以人工方式切換，其他可通過人工方式啟動到工頻運行。設計使用3臺水泵電機選配l臺變頻器。工作時可選擇任意一臺水泵做主泵、由變頻器直接拖動變頻運行；其余兩臺水泵做輔泵、由人工依據制冷特點相應進行啟停控制，使電機工頻運行。
在中央空調系統設計時，冷凍水泵、冷卻水泵的電機容量是根據建筑物的最大設計熱負荷選定的，都留有一定的設計余量。
圖1空調機組冷卻水泵和冷凍水泵改造結構
在中央空調系統中接入變頻節能系統，利用變頻技術改變水泵轉速來調節管道中的流量，以取代閥門調節及回流方式，一般節電率都在30%以上。
2.3設計數據與實測數據比較
該工程為綜合樓，近3年的使用（每天工作時間為8：00～12：00，13：30～l7：30）情況為：門診病人多且住院病房（共8層住院部）基本均滿員，部分時候還有在走道上加床的情況，滿負荷運行時間較長。筆者對夏季、冬季用電高峰期、低谷期配電房各變壓器后進線柜工作電流數據進行采集，再對應設計時參照相關設計手冊中的同期系數計算出的計算電流。發現存在較大差異。
設計時。變壓器容量選取與電力負荷相適應，使其工作在高效低耗區內。綜合初裝費，變壓器、高低壓柜、土建投資及運行費用，又要使變壓器在使用期內預留適當的裕量，變壓器最經濟節能運行的負荷率一般在75%左右比較合理。而設計負荷率往往是設計師按設計容量、設計手冊中的相關系數計算而得的，與實際的負荷率相差較遠，具體見下表1。
表1變電所1#、2#、3#變壓器工作電流和負荷率
變壓器 計算容量 計算電流 夏天上午九點高峰期電流 夏天晚上九點低谷電流 冬天早上九點高峰期電流 冬天晚上低谷電流
1# 360 585A/72% 463A/57.1% 122A/15% 478A/59% 102A/12.5%
2# 467.8 711A/74.3% 547A/57.2% 392.2A/41% 621.8A/43.3% 414.2A/43.3%
3# 473.2 720A/75.1% 536.9A/56% 348.9A/36.4% 651.6A/67.9% 373.9A/39%
從這些實測數據可以看出.隨著時代變遷，建筑物內的各種電器產品運用廣泛，設備容量大幅上升，設計人員必須充分了解現代化建筑內設備的同期使用情況，再結合現有設計手冊的相關數據進行計算，才能確保建筑的真正節能優化設計。
參考文獻：
關鍵詞：建筑電氣；節能；優化設計
Abstract: this paper mainly to the building electrical energy saving optimization design method is discussed.
Keywords: electrical building; Energy saving; Optimization design
中圖分類號： TU855文獻標識碼：A 文章編號：
一、供配電系統的節能
供配電系統的節能主要通過減少線路損耗、提高功率因數、平衡三相負荷、抑制諧波等措施實現。根據用戶的建筑性質、負荷等級、用電容量、工程特點、系統規模，合理設計供配電系統，使系統在最佳狀態下運行｡
1、根據用電負荷的容量及分布，將變配電所設計在靠近負荷中心的位置，以縮短供電半徑，降低線路損耗，減少電壓損失，滿足供電質量的要求。供電干線半徑應控制在200m
，當供電容量超過500kW(計算容量)，供電距離超過250m時，宜考慮增設變電所。
2、供配電系統應盡量簡單可靠，同一用戶，高壓配電級數不宜多于兩級，變壓器二次側至用電設備見得低壓配電級數不宜超過三級，盡量減少變電級數過多產生的電能損耗｡由兩路電源進線供電的系統，宜采用兩路電源同時運行的方式，以減少正常運行時的線路損耗｡
3、合理選擇供電電壓｡同等情況下，電壓越高，損耗越小。城鎮的高壓配電電壓優先采用10kV，特殊情況下，可采用6kV，低壓配電電壓應采用220V/380V。當用電設備功率在250kW及以上或需用變壓器在160kVA及以上者，宜采用10kV供電。對于大型公用建筑的冷水機組，條件許可時，應盡量采用10kV(或6kV)冷水機組，以利節能｡
4、減少線路能量損耗，合理選擇電纜､導線截面｡在滿足允許載流量､運行電壓損失等各種技術指標前提下，應按經濟電流密度合理選擇導線截面，并應從降低電能損耗、減少投資和節約有色金屬等方面綜合考慮｡
5、合理選擇變壓器｡電力變壓器應選用S11型及以上非晶合金等節能環保、低損耗和低噪聲的變壓器｡注重提高設備運行的負荷率，盡可能使變壓器處在經濟運行狀態｡部分對供電質量要求高的工程項目采用有載調壓變壓器｡在選擇變壓器容量和臺數時，應根據負荷變化情況，綜合考慮投資和年運行費用，選取容量與電力負荷相匹配的變壓器｡
6、降低電動機電能損耗，提高電動機效率。根據負荷特性選擇合理高效的電動機，提高電動機工作效率和功率因數。功率較大的電動機殼采用變頻調速器(消防設備除外)，減少電機輕載和空載運行。采用軟起動器，使電機啟動平穩，減少對電網電壓的沖擊。
7、合理提高供配電系統中的功率因數。正確合理的選擇電動機、變壓器的容量及照明燈具的鎮流器，降低線路感抗，采用正確的電線､電纜敷設方式，提高用電單位的自然功率因數｡若自然功率因數達不到接入電網要求時，應進行無功功率補償，提高功率因數，減少能耗｡
8、諧波治理｡配電系統的合理設計、用電設備的正確選型對于提高電能使用效率至關重要｡選用Dyn11變壓器，設置濾波或隔離濾波裝置｡合理選擇中性線截面等措施抑制諧波，提高電能質量｡
二、動力系統的節能措施
在建筑中，家電和電力設備的使用都離不開電動機，它的能耗相當大，提高它的工作效率可以有效地減少電動機的能耗。具體可以采用以下幾種方法：
1、根據電動機的負荷大小合理地選擇電動機的型號，這就要求對電動機的負荷需求事先進行評估。
2、盡可能地使用高效率的電動機，以減少電動機的空載消耗和負載消耗，提高電動機的工作效率。
3、對電動機的控制方式加以改進，提高其運行效率。另外，還要注意發動機的質量，保證電能消耗的計算的準確性。
三、照明系統的節能措施
照明系統節能的關鍵就是在不降低照明質量的情況下，力求減小照明系統中損耗的光能。可以考慮使用以下幾種方法：
1、充分利用自然光。自然光是綠色環保的清潔能源，在設計中要充分加以利用，比如增加靠近室外部分的門窗尺寸等，保證建筑物在白天利用自然光可獲得穩定的照明條件。這樣一來，可以很大程度的節約照明能耗，也利于提高室內的溫度，進一步降低建筑的能耗。
2、根據建筑的各個部分照明的需求，合理選用照明燈具，采用各種節能開關。
3、嘗試性地使用太陽能技術及相關產品。太陽能技術的開發利用，可節約資源、保護生態環境，在節能減耗方面具有重大的意義。
四、暖通空調控制系統的優化設計
公共建筑暖通空調系統的能耗至少占建筑總能耗的 50%以上，系統節能潛力巨大。目前，暖通空調系統的自動控制基本上采用建筑設備自動化系統。BA 系統是智能建筑的特征之一，也是建筑節能的有效途徑之一。
1、BA系統簡介。BA系統是通過中央計算機系統的網絡，將分布在各監控現場的區域智能分站連接起來，集中完成分散的操作和綜合監控。系統中各子系統或設備應采用相同的通信接口，使用公開的通信協議，使系統具備集成和互操作能力。
2、節能控制優化設計。BA系統控制方案的優化應將節約能耗和提高控制水平放在首位，對系統的結構和參數進行最佳匹配，使整體效能最佳。從整體上講，暖通空調系統的自動控制應考慮下列策略：(1)機電設備啟停優化控制；(2)變風量、變流量系統最優控制；(3)冬夏季部分負荷時水泵分設控制；(4)與冰蓄冷相結合的低溫送風系統控制；(5)參數設定節能控制，包括溫度標準設定、焓值控制、利用室內CO2濃度控制新風量等。
3、用戶管理系統。用戶管理系統主要用于以下幾個方面：（1）高壓監測功能。監視10kV 高壓配電柜進線、出線和母聯斷路器的開關狀態及故障報警；（2）低壓監測功能。實時檢測回路的電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、有功電能、無功電能等電參數；（3）設備維修功能。根據歷史記錄、實際運行狀況和檢修條件，為設備檢修提供建議；（4）預警記錄功能。設定各電量參數的上下限值，在事故發生前提前報警，并根據不同類型的報警信號發出不同聲音；（5）節能增效功能。通過調整尖峰谷平用電時間，優化電費成本；均衡負載，優化能耗分配。
五、建筑設備自動化管理控制系統的應用
隨著計算機網絡、信息通信、自動化控制、顯示及計算機軟件等技術的發展，建筑設備的自動化管理控制系統的性能日趨優異，逐漸成為建筑控制能源損耗的有效手段。通過建筑設備自動化管理控制系統的應用，可以對建筑物內部的采暖通風、給排水和熱水供應等系統的運行進行能效管理，確保各個設備系統安全穩定的運行，在正常發揮建筑物功能的情況下最大限度地降低能源消耗。我國智能建筑設計時經常將整個項目交由集成商負責，而他們并不了解智能建筑設計程序和全過程，沒有太多的經驗和專業知識，設計的東西經常不符合建筑要求，有些甚至有很大危險。這樣的運行環境下，電氣自動化這一安全性要求極高的項目在智能建筑中的應用定會受到嚴重阻礙。
六、結論
對于電氣設計人員而言，在工程設計中要不斷總結經驗，深入調查研究，把握成熟的新技術、新設備信息，逐步加以推廣應用。既要采用高科技的、聯動控制的節能技術，也應重視行之有效的傳統的、分立的節能方案；既重視大范圍、大容量的節能大戶，也不應忽視局部、點滴的節能功效。將電氣節能技術充分運用到建筑電氣設計中，真正達到提高效率，節約能源的目的。
參考文獻：
[1]郎超.合理利用新技術為建筑電氣節能服務[J].民營科技，2012，(4).
關鍵詞：建材企業；供配電系統；節能優化
引言
建材企業在生產過程中除去必然要投入的耗電開支之外，除此之外的投入消耗都運用于生產所需的用電設備中。那么在生產過程就勢必會造成一定的能源消耗，從而導致生產所需的電能持續提升，相應的就加大了建材企業沒有必要的資金投入。建材企業在生產過程中所使用的主要用電系統損失中，占據最大比例的就是變電器以及供配電線路的損失為主，而這部分在建材企業的生產過程中，所占據的電能消耗總數的95％。那么在這種嚴峻的發展形勢之下，建材行業的發展就壓采用一定的手段，對供配電系統進行節能優化，提高電能的使用效率，減少在供配電能方面的成本投入【1】。進而提升建材企業的整體競爭能力，促進建材企業的進一步可持續發展。
1建材企業在對供配電系統進行節能優化設計的原則
在當前社會的能源消耗形勢之下，建材企業對生產系統中所需要的供配電系統進行相應的節能優化過程中，需要遵循一定的原則：其一就是要適度的進行功能性的優化設計。在對供配電系統進行節能優化設計的過程中，應該根據相應建材企業在生產過程中所需要的電能消耗標準實際情況為主，從而對供配電能進行相應針對性設計。與此同時，還要積極的在建材企業進行供配電系統優化設計過程中積極地將先進技術引入其中，以便達到在不會對建材企業的用電需求造成損害的情況之下，避免出現沒有針對目的性設計的現象；其二就是控制投入成本的經濟性原則，通過對成本投入進行控制，從而使得建材企業能夠在對供配電系統進行節能優化設計的過程中，避免出現盲目性的引進節能技術，增加不必要的成本投資；其三就是在對供配電系統進行節能優化設計的過程中促進企業能夠可持續發展原則【2】，用最小的用電消耗獲取最大的企業利潤收益。并且在建材企業進行生產的過程中能夠追求社會效益以及環境效益，從而促進建材企業的綠色發展。只有在對供配電系統進行節能優化設計的過程中堅守這幾個原則，從而推進建材企業的長久發展。
2建材企業對供配電系統進行節能優化設計的主要內容
2.1供電電壓的合理選擇
在對建材企業的供配電系統進行節能優化設計的過程中，需要為了減少供配電系統的電力耗損，從而根據建材企業結合自身所需的用電需要。在對電壓進行額度限制的一定數額之內，適量的進行電壓增高。在通常情況下，建材企業在生產過程中所需要的電壓一般為35KV或者此數額之上，運行電壓平均提升1％，電能所受到的損耗就會相應的減少1.2％左右。基于此種現象，建材企業就可以通過對電壓進行逐步的升高，即用110KV或者220KV的進線逐步取代35KV進線，將線路損耗壓縮至最低。供電電壓的不斷升高，還能夠將電能的書送達到最高要求，從而滿足建材企業生產發展所需要的電能需求。盡管供配電網系統中的電壓等級相應的電阻損耗電壓高低有一定的負關聯特性，但是建材企業在生產過程中仍然不可以為了減少線路損耗，就盲目的進行電壓提升，從而避免建材企業在生產過程中由于高電壓所造成的不必要損害。
2.2變電器的合理選擇
在建材企業的供配電系統中，變電器的存在主要是為了能夠將電壓進行及時的提高或者降低、及時匹配電阻以及進行安全的隔離等作用。那么在對供配電系統進行節能優化設計的過程中，如果只是根據建材企業的具體生產技術所需要的通電設備，進行針對性的變電器的臺數以及容量選擇，缺乏了一定的長遠特性，并且會使得變電器的實際生產效率低于對其進行設計的產量。使用此種變電器長期運作之后，就會造成建材企業的工作效率很大程度上降低，相應的增加了對電能的消耗。基于此，需要用長遠的觀念對建材企業的供配電系統進行變電氣的合理選擇，并且根據所生產材料的大小，以及生產所需的用電特點，還要變壓器的相關特性進行考慮，從而在最大限度的情況下減少變電器所產生的不必要費用。通常情況下，變電器的功率損耗呈現最小的數值時，電阻的負載率就會在0.5-0.6之間，那么設置的電阻如果不合理，就會造成變電器的損傷。
2.3無功補償的合理選擇
在供配電系統中存在無功補償設備，該設備的主要功能就是能夠給供配電系統提供建材企業在生產過程中，使用時設備所需要的無功功率多少，從而保障建材企業在生產過程中的整個系統功率能夠隨生產所需而進行一系列的改變，并且與此同時有效的降低了能源消耗【3】。無功補償設備的運行通常情況下是采用了并聯電容的方法來實現設備的運行功能的。并且由于無功補償設備在供配電系統中所實現的作用與其他設備存在不同之處，不僅位置不停，對于供配電系統中進行無功補償功能的具體方式也存在不同之處，具體表現在以下幾點：其一就是進行高壓集中補償。采用在何種補償方法主要在使用過程中所體現出的優勢就是高性能、成本投入較少，并且在供配電系統運行過程中能夠根據相應的電阻符合的具體情況進行合理的無功補償，但是此種補償方式存在性價比不合理的特點；其二就是低壓集中補償。此種補償方式在系統優化設計過程中能夠將低壓幕像進行補償，使得所補償的范圍能夠加大，并且實現其功能自主性。在使用此種方法的過程中實現了供配電系統的電壓質量得到了保障，相較于上者，此種補償方式存在一定的經濟合理性【4】；其三就是電壓較低時的分組無功補償和低電壓時的分散類型的無功補償。這兩種方式都可以對供配電系統中的電路以及變電器的補償進行無功率補償，所使用的范圍要求較廣，并且在使用過程中達到了節能優化要求。但是這兩種無功補償方式在具體的使用過程中達到的效果不會太明顯。不同類型的無功補償所達到的效果自然也各不相同。那么建材企業如果進行供配電系統的無功補償時，勢必要對其結合建材企業的自身情況進行合理選擇，將所采用的無功補償方式進行特點具體分析，選取最優化的組合，從而實現建材企業所獲經濟效益的提升。
3結語
企業在發展過程中獲得相應生產力的同時，所造成一定程度上的能源消耗問題的不斷擴大，環境的持續惡化，對社會的發展進行了阻礙。因此節能減排已經成為當今社會在發展過程中，各行各業所必然考慮的重大課題。尤其是以建材企業為主的能源消耗型企業，在發展過程中勢必要消耗大量的電力，而供配電系統的電力消耗數量之大，就勢必對其進行重視，對供配電系統進行節能優化設計，從而實現我國建材企業的可持續發展，提升企業的綜合競爭能力，在保證能源消耗的同時，獲取最大化的經濟效益。
參考文獻
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[3]王宗青.芻議建筑對供配電系統設計的優化設計[J].中國科技博覽,2015(25):48-48.
摘要 ： 運用建筑節能設計分析軟件PBECA2012設計了上海地區某單體住宅樓建筑節能設計方案，并計算模擬分析其規定性指標和全面動態建筑能耗，從中分析如何高效的設計最優建筑節能方案。
關鍵詞 ： 建筑節能設計軟件最優節能方案
Case Study - Optimized energy-saving design of residential building
ZHANG Yongwei
（China Academy of Building Research Shanghai Branch，shanghai，200023）
Abstract: Designed a construction energy-saving plan for a single residential building in Shanghai by using the building energy calculation analysis software - PBECA2012, while calculating simulation analysis its compulsory Index and overall dynamic building energy consumption to reach the optimized building energy-saving plan.
Keywords:Building energy-saving design, Software, Optimized energy-saving plan
0 引言
建筑節能設計對廣大設計人員來說已不陌生，但是仍然有許多問題纏繞著設計師：建筑節能設計建模花費時間消耗精力，節能方案確立不夠合理等。 如何簡便設計既適合各地實際情況而又符合節能規范的節能方案進行節能計算分析，PBECA2012這款高效智能的建筑節能設計分析軟件來為我們提供了一條便捷的通道。
1 建筑設計說明資料
結合設計單位所提供的建筑設計施工說明，可獲悉以下建筑節能計算所需資料：
該建筑單體坐北朝南，建筑層數為14層，建筑結構類型為剪力墻結構，墻體采用200mm厚的鋼筋混凝土，在單體的南向設計有凸窗。
以上資料也是在進行建筑節能計算前必須要了解的信息，以此為下一步的設計提供參考。此項目的節能設計目標為計算分析確定最適宜的節能設計方案，確保滿足現行的建筑節能相關設計規范要求。
圖1建筑平面圖
2 計算模型和最優節能方案
2.1計算模型智能化建立
初步分析了現有的節能資料后，筆者著手對建筑單體進行生成模型、編輯和節能方案的選擇。
建筑節能計算模型的準確性是非常重要的，計算模型涵蓋了建筑體形的細節、開窗大小和位置、房間功能區的劃分等。建筑節能設計分析軟件PBECA2012是基于AutoCAD平臺上開發的，在模型轉換和編輯功能上有了很大提高，并能處理多種復雜建筑體形情況和多種構件設計情況，更加貼近建筑設計師的使用習慣，也更能體現建筑物的原有形態。智能化設計是PBECA2012軟件應用的顯著特點，軟件注重計算模型準確性診斷功能，在建模過程中智能化交互提示使用者完成計算模型準確地建立和編輯。即使剛接觸軟件的人員也能夠完成建筑的節能設計。
圖2 智能觸發機制提示
圖3智能墻線修正
圖5 模型三維圖
計算模型建立之后，需要標注房間功能類型和分戶墻，對于居住建筑來說，在計算分析之前需標注臥室和起居室以及每個戶型之間和戶型與公共部位之間的隔墻。
2.2最優節能方案專家型選擇
該住宅單于上海，因此需滿足《上海市工程建設規范-居住建筑節能設計標準》（DGJ08-205-2011）的要求。PBECA2012軟件具有節能方案的專家型選擇模式，可以幫助建筑師快速智能地確定最適宜的節能方案。其確定方法為由工程設計人員輸入一些附加條件，然后由軟件根據模型信息和附加條件的判斷，推選出圍護結構推薦系統，再通過自動選擇和手動選擇的方式，確定最終的適宜性方案。
圖6 方案確定流程
筆者完成了計算模型之后，輸入了建筑設計計算資料中相關的建筑結構類型、外墻飾面類型以及根據施工周期和預期的造價條件，軟件根據附加條件結合模型所具有的建筑層數、窗墻面積比、體形系數等信息，獲得推薦的圍護結構體系。
圖7 方案選擇
選擇方案或進行必要的編輯后，可進行方案分析計算，并直接查閱報告。軟件也提供與方案構造相關的造價優化，并對方案進行缺陷分析，詳細顯示計算工程各功能房間的空調負荷、采暖負荷和總負荷，并顯示彩色分布圖。通過數值分析，平面分析及三維分析對設計建筑的總體能耗和各個普通層乃至任意一個房間進行能耗分析，通過對不同朝向或不同房間的分析，得到各圍護構件所占耗能比，從而可以讓用戶對設計建筑的能耗和某個構件的能耗一目了然，方便找到保溫性能最差的圍護結構，有針對性地進行優化設計，更快捷的進行調整節能設計方案。
圖8 方案分析
圖9 缺陷分析
軟件中收集了建筑節能節點圖集及《全國民用建筑工程設計技術措施節能專篇》（2007年）中的全國建筑節能構造和常用材料，并收錄了各種高中低檔體系價格，適用范圍和施工周期等關鍵參數構成數據庫，以此結合計算模型所選城市相應的節能規范條文和模型的數據信息，最終篩選出適宜的節能方案。
圍護結構體系可采用自動選擇和手動相結合的方式，自動選擇一般是以造價作為唯一的判斷標準，手動選擇可幫助實現特殊修改，有針對性地實施節能方案，筆者根據上海地區的實際情況，結合自動選擇和手動選擇最終確定了節能設計方案：
屋面類型1：細石混凝土(內配筋)（40.0mm）+泡沫玻璃（100.0mm）+水泥砂漿（20.0mm）+1：8水泥加氣混凝土碎料實鋪(屋面找坡)（40.0mm）+鋼筋混凝土（120.0mm）+石灰石膏砂漿（20.0mm）
屋面類型2：細石混凝土(內配筋)（40.0mm）+泡沫玻璃（100.0mm）+水泥砂漿（20.0mm）+鋼筋混凝土（120.0mm）+石灰石膏砂漿（20.0mm）
外墻類型：無機保溫砂漿（40.0mm）+鋼筋混凝土（200.0mm）+無機保溫砂漿（20.0mm）
底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板：石灰石膏砂漿（20.0mm）+鋼筋混凝土（110.0mm）+無機保溫砂漿（40.0mm）
分戶墻：石灰石膏砂漿（20.0mm）+鋼筋混凝土（200.0mm）+石灰石膏砂漿（20.0mm）
分戶樓板：水泥砂漿（20.0mm）+鋼筋混凝土（110.0mm）+水泥砂漿（20.0mm）
外窗(含陽臺門透明部分)：隔熱金屬型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)]，框面積≤20%，(6mm透明+12空氣+6mm透明)，傳熱系數3.20W/m2.K，玻璃遮陽系數0.86，氣密性為6級，可見光透射比0.71
凸窗：隔熱金屬型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)]，框面積≤20%，(6mm中透光Low-E+12空氣+6mm透明)，傳熱系數2.40W/m2.K，玻璃遮陽系數0.50，氣密性為6級，可見光透射比0.62
天窗：隔熱金屬型材多腔密封窗框K≤5.0[W/(m2K)]，框面積≤20%，(6mm中透光Low-E+12空氣+6mm透明)，傳熱系數2.40W/m2.K，玻璃遮陽系數0.50，氣密性為6級，可見光透射比0.62
戶門：木或塑料夾層門(空氣間層厚度不小于40mm內襯鋼板)，傳熱系數2.47W/m2.K
3 節能計算模擬分析
計算模型基礎計算數據結果
采用最終確定的節能設計方案進行建筑節能計算分析，軟件以《上海市工程建設規范-居住建筑節能設計標準》（DGJ08-205-2011）為判定依據。
對于該建筑單體，軟件確定的節能方案很好地滿足了規范要求，避免了在設計時反復設計復算、查閱規范圖集，同時也為更好地完成同類設計積累了經驗。對于圍護結構有未滿足節能設計標準的，可采用“對比評定法”進行建筑節能設計綜合評價。
根據《上海市工程建設規范-居住建筑節能設計標準》（DGJ08-205-2011）的規定，居住建筑動態計算的判斷依據要根據不同的建筑類型采用不同的判斷方法。軟件可根據建筑層數自動識別多層建筑、低層建筑、高層建筑；根據用戶選擇的建筑類型，自動按照下列要求進行動態計算和判斷：
進行圍護結構節能動態計算時的假想建筑稱為參照建筑，建筑進行圍護結構節能動態計算時，應當與參照建筑的采暖和空調年耗電量之和進行比較，其計算所得設計建筑的采暖和空調年耗電量之和應當小于參照建筑的采暖和空調年耗電量之和，即采用權衡計算對比法。
PBECA2012軟件延續了強大的DOE-2計算內核的計算分析功能，最終能耗模擬分析結果顯示，該居住建筑達到了節能設計要求。
冬季結果
設計建筑全年耗電量=28.69 (kWh/m2)
參照建筑全年耗電量=29.35 (kWh/m2)
4 結論
