时间：2023-06-01 09:09:35
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇节能优化设计，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】节能车；车身；优化
【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 项目背景
节能竞技大赛，是使用Honda低油耗摩托车的4冲程发动机，选手们根据自己的想法动手设计、制作赛车，创造出表达环保主题的车身，限用1升汽油行驶更远的距离，并最大限度地降低废气排放，是挑战节能极限的一项竞技赛事。人们不仅可以感受到“创造”与“交流”的乐趣，同时还可以体会到“低油耗，少减排就是环保”。
我校于2010年开始参加节能车大赛以来，成绩保持良好，特别是2012年第六届大赛上以635.226km/L的成绩力压众多高校获得全国第三。车身的方式也由半包式逐渐发展到全包式，各项参数指标稳步提升。
2 提升车身性能的思路
顾名思义节能车大赛无非是节能环保，要做到节能就必须降低油耗，所以车身的质量和风阻系数就尤为重要。既要质量轻又要满足刚度和强度的需求又要有可塑性，这样的车身材料就是我们节能车车身的首选。在材料满足的条件下要做的就是设计出拥有完美曲线的车身形状。
3 优化车身要进行的工作
3.1 确定制作基本流程
1：打印1：1图纸
2：切割相应的木板
3：按序号连接木板构建空间框架
4：通过AB胶及石膏将与木板相互位置固定
5：用部分泡沫填充空间框架
6：在泡沫的表面添加石膏，用石膏来塑性
7：制作并打磨石膏车身曲面
8：在打磨好的车身曲面上涂腻子粉，原子灰和脱模蜡
9：在石膏模型表面铺玻璃钢
10：将制作处理好的玻璃钢内表面整理清洁
11：在玻璃钢车身的内表面涂抹原子灰，脱模蜡
12：用真空灌注的方法在玻璃钢的内表面铺碳纤维
13：对碳纤维表面进行打磨，开窗户
14：对有机玻璃进行软化处理，制作满足形状要求的窗户
15：碳纤维车身表面喷漆
16：制作车身内部相关内饰
3.2 确定车身形态
车身形态分为半包式和全包式，其中全包式制作较为复杂，但整体效果突出车身形式选用方面主要由风阻系数Cd和迎风面积A决定。资料显示，Cd*A每减小1%，油耗降低0.7%；车重每减小1%，油耗可降0.7%。
3.3 确定车身外形
研究表明，当一辆轿车以80km/h的时速前进时，有60%的耗油是用来克服风阻的。在时速200km/h以上时，空气阻力几乎占所有行车阻力的85%。即使风阻系数只相差0.01，也会给油耗带来明显的变化。而一旦风阻系数降低10%，那么燃油的消耗量至少可以节省7%。
3.4 确定车身材料
根据经验积累和参数对比，我们选出最适合制作节能车车身的材料――碳纤维。碳纤维作为21世纪最高端的新型可塑性材料官费的应用在航空航天以及新能源领域，下面就对碳纤维材料进行全方面分析。
碳纤维的特性
碳纤维是高级复合材料的增强材料，具有轻质、高强、高模、耐化学腐蚀、热膨胀系数小等一系列优点，归纳如下：
（1）轻质、高强度、高模量
碳纤维的密度是1.6-2.5g/cm3，碳纤维拉伸强度在2.2GPa以上。因此，具有高的比强度和比模量，它比绝大多数金属的比强度高7倍以上，比模量为金属的5倍以上。由于这个优点，其复合材料可广泛应用于航空航天、汽车工业、运动器材等。
（2）热膨胀系数小
绝大多数碳纤维本身的热膨胀系数，室内为负数（-0.5～-1.6）×10 -6/K，在200～400℃时为零，在小于1000℃时为1.5×10-6/K。由它制成的复合材料膨胀系数自然比较稳定，可作为标准衡器具。
（3）导热性好
通常无机和有机材料的导热性均较差，但碳纤维的导热性接近于钢铁。利用这一优点可作为太阳能集热器材料、传热均匀的导热壳体材料。
（4）耐化学腐蚀性好
从碳纤维的成分可以看出，它几乎是纯碳，而碳又是最稳定的元素之一。它除对强氧化酸以外，对酸、碱和有机化学药品都很稳定，可以制成各种各样的化学防腐制品。我国已从事这方面的应用研究，随着今后碳纤维的价格不断降低，其应用范围会越来越广。
（5）耐磨性好
碳纤维与金属对磨时，很少磨损，用碳纤维来取代石棉制成高级的摩檫材料，已作为飞机和汽车的刹车片材料。
（6）耐高温性能好
碳纤维在400℃以下性能非常稳定，甚至在1000℃时仍无太大变化。复合材料耐高温性能主要取决于基体的耐热性，树脂基复合材料其长期耐热性只达300℃左右，陶瓷基、碳基和金属基的复合材料耐高温性能可与碳纤维本身匹配。因此碳纤维复合材料作为耐高温材料广泛用于航空航天工业。
（7）突出的阻尼与优良的透声纳
利用这二种特点可作为潜艇的结构材料，如潜艇的声纳导流罩等。
（8）高X射线透射率
发挥此特点已经在医疗器材中得到应用。
（9）疲劳强度高
碳纤维的结构稳定，制成的复合材料，经应力疲劳数百万次的循环试验后，其强度保留率仍有60%，而钢材为40%，铝材为30%，而玻璃钢则只有20%-25%.因此设计制品所取的安全系数，碳纤维复合材料为最低。
3.5 制作模型
我们的车身要保证外形尺寸的一致性，因此对模型的要求非常苛刻，在做模型之前一定要确定拔模角度。首先要用石膏制作出和所建模型一直的石膏凸模，再在凸模的基础上用玻璃纤维做出凹模。
模型的好坏直接影响到车身的成败，如果模型制作不仔细，那么整个车身的制作都会前功尽弃。
3.6 车身制作
当凹模做完之后，模型制作就基本完成了，接下来就是制作碳纤维车身了。
首先要在模型上均匀的涂抹一层脱模剂，然后把碳纤维布扑在模型上，接着涂刷或浇注调好比例的环氧树脂（树脂与固化剂的质量比例为100：30），然后将制作好的真空袋密封在凹模上，注意一定要密封，排好真空管连接真空泵，最后打开真空泵电源进行“抽脂”行动，待树脂半固化状态就可以关掉电源静等20小时后就可以脱模了，脱模后再进行修整，车身雏形就完成了。
3.7 开窗
节能车内部空间较小，视野对于车手非常重要，可以说车窗是为车手量身定制的，确定其大小的时候要车身坐在车里，满足车手的最大视野画出边界，然后进行优化。
3.8 喷漆
喷漆是画龙点睛的一步，吸不吸引眼球就看喷漆了，车身的脸面全由这一步体现。
4 展望
我希望在技术条件允许的情况下将车身做成单体壳式，车身和车架一体，这样就避免了配合误差的问题，还可以将上车身做成“剪刀门”的形式，让车手能自己轻松进出。
【参考文献】
[1]李增刚.ADAMS入门详解与实例[M].北京：国防工业出版社，2007.
[2]余志生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，2000.
[3]何耀华，杨灿，王桂姣.基于ADAMS 的节能车模态分析[J].天津汽车，2008（12）.
[4]王羽，李陆山，顾方.挑战一升 环保一生：记2009 年第3 届Honda中国节能竞技大赛[Z].
关键词：夏热冬冷；住宅；能优化设计
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
1、建筑节能的概述
建筑节能，在发达国家被广泛称“为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适性的基础上，合理而科学地使用能源，提升能源利用率它具体指在规划设计改造及使用等过程中，认真执行运用节能标准，采取节能式的建筑技术建筑工艺建筑设备建筑材料及建筑产品，提高建筑本身的保温隔热功能和采暖供热等方面的运转效率，加强能源消耗的科学管理，利用新能源等环保资源，在保障建筑内人们热环境需求的基础上，减少建筑物供热制冷制热照明供应等方面的能耗。
2、节能优化设计的必要性
人类历史以来，住宅建筑作为抵挡恶劣自然气候天气的一种掩体存。在近代工业革命后，随着社会经济与科学技术的发展推动，人类逐渐在住宅建筑中考虑生活的舒适性与人文性的需要。所以，近代以来，各种新式的建筑类型采暖采光等设备相继出现，并使人们的居住环境日益人性化舒适温暖如春然而，这些是建立在大量耗费能源的基础上的，于是，环境污染气候变暖等世界性难题相继出现并引起了人们的深刻反思。20世纪后期，随着科技的进一步发展与环保思想的深入人心，在能源与环境问题成为世界与时代难题的同时，“环保”“节能”意识及观念逐渐出现并成为了人们关注的热点。
近年来，虽然我国国民的节能意识有所上升，国家政策法规也在加大鼓励与支持力度，然而，由于建筑节能的技术与手段还不够健全，许多地区的建筑能源消耗依然很大，并且建筑节能标准远低于西方发达国家。因此，建筑节能的紧迫性在当今的我国极具时代意义，任重而道远。而我国建筑节能工作的主要问题则是人们节能观念意识薄弱与缺乏具备节能设计能力及责任心的人才。
2、夏热冬冷地区气候特征与热环境状况
我国的夏热冬冷地区多，占我国国土的大部分地区，主要分布在我国东部中部地区。该区域最热月的室温均为25℃～30℃，相对湿度均为80%左右。夏季的气候特点是高温高湿，较多晴日，由于太平洋副热带高压深入长江内陆，整个长江地区呈现高温少雨、晴日少风的“火炉”景象。同时，夏季也是晴雨天气相对较多、较为舒适的时节，此时，虽然气温上升迅速，但夜间也降得明显，雨前闷热雨后凉爽宜人。夏季我国第三种天气便是持续阴雨。此时，昼夜温差小，天气湿度较大，感到闷湿不适，室内也宜细菌蔓延。
夏热冬冷地区的冬季则在最冷月份室温均为0℃～10℃，平均湿度80%左右，南方此时气温虽比北方高，但差距不大并且光照条件明显不如北方，同时，光热条件自东向西逐渐减弱，西南川蜀地区地处西部又加上受到地形影响，整个冬季天气阴沉雨雪绵绵，晴日更少。
西伯利亚高气压控制亚欧内陆，此季，西伯利亚寒潮可直接南下肆虐我国大部分地区，直接致使降温降雪天气。
总体而言，夏热冬冷地区冬季不如严寒极地之冷，夏季也比赤道酷热地区爽朗，已经是人类最为适宜的气候地区。住宅建筑的节能设计需要立足本地区的实际气候变化需要，不断满足人们的实际生活舒适需求，在此之上尽力完成节约消耗、环境保护之功效。根据不同的功能住宅建筑空间组成不同，人们在其中的活动内容不同及作息时间段不同等适当调整设计。
3、夏热冬冷地区住宅节能优化设计
1）住宅节能优化设计的基本思路
住宅节能优化设计在夏热冬冷地区的应用应根据本区域气候的特征而定，于是，设计涉及到夏季隔热、冬季保温、过渡时节除湿及自然通风等方面的自然因素考虑。所以，在进行住宅围护结构的设计时，除夏季的隔热效果是围护结构设计解决热工设计的关键之处以外，鉴于冬季自然状况，设计时还需考虑冬季的保温作用，另外，该地区的空调采暖运行的方式、自然通风和室外热作用间的关系等方面也需要参。考该地区现有的大多数住宅是砖混式结构，即:外墙为砖墙或者是混凝土轻型空心砖块室内外抹灰。
怎样确立该地区的护结构的热工设计标准，要考虑以下几方面:
（1)该地区的住宅建筑造价取暖设备价格社会等方面的环境费用以及国家对该区域的住宅建筑提出的节能标准要求；
(2)该区域住宅详细的规划设计体形窗墙比和对于自然通风的组织等；
(3)建筑在该地区气候环境条件下的热过程特征状况，尤其是夏季的高温条件下，对于围护结构热稳定状况的考验特征等。建筑围护结构的构造与热工参数表见表1
表1建筑围护结构的构造与热工参数表
2）灵活性设计应对冬夏气候矛盾
适合这一地区特色的合理住宅节能设计必须是以气候环境、建筑处于的场所环境以及居住人的具体情况而考虑设定的。夏季高温多雨、冬季严寒干燥是这一地区的主要特点，冬夏季节气候变化大、南北受太阳辐射条件及季风等因素影响以致光热、温度、湿度差距亦是悬殊。所以在这一地区冬夏气候矛盾的情况下，如何灵活设计夏热冬冷地区住宅节能以适应四季变化则是问题的关键，需要我们在总体的环境布置、空间的建筑结构、造型的处理等方面综合考虑，此外强化运用技术与自然环保资源采暖节能，创造舒适的居住环境。总体住宅布局上，要考虑气候环境的特征合理布局住宅建筑的朝向、建筑间距与小区绿化问题等，以达到夏季良好通风、降温散热、遮阳避暑，冬季利用光照阻挡寒风保暖等效果；建筑间距对于散热通风十分关键，应根据地区的夏季较多东南风、冬季西北风及夏冬太阳光照不同等特点而设计。此外，住宅区域内的植被绿化工作对于建筑不同季节的热环境影响明显，也应该充分利用。
总之，灵活性的设计需要对住宅护结构根据当地的气候变化做出适当的调节。于是，住宅设计将被动建筑体和附加住宅设备相结合，使构造更加舒适节能而环保。
3）地下的冷热源及相变制冷技术
夏热冬冷地区年均温度是18℃左右，已经是人类适宜的温度。鉴于地表温度的变化在地下土壤中逐渐锐减及变化相对滞后的特性，所以在冬季，地下浅层的温度较地表高，在夏季则相反。于是，可以说，地下浅层是一个很好的冷热源。所以我们可以将空气输入地下浅层埋藏的管道中，然后经过加热或者冷却输往室内，如此将室内冷热负荷与地下冷热源进行灵活互动，利于改善我们的室内热环境。
相变制冷技术则是利用了太阳能蒸发多孔材料水分的原理来冷却建筑的外表层。研究曾表明，此法效果明显，夏季建筑表层受强烈辐射温度达50℃以上，使用后可使其降低近1/2的温度，利于室内温度与湿度的调节。
4）植被绿化调节温度
住宅建筑小区的植被绿化对于区域内的气候具有一定调节的良好作用，在当代城市住宅环境调节与保护中具有重要意义。植被绿化是利用了植物的光合作用、从地面吸收水分及叶面蒸发、蒸腾的作用对环境进行调节温度与湿度。植物有利于降低建筑护结构的外表面温度，调节室内热环境，降低室内空调的能耗，达到能源节约与生态保护的双重效果。此外，住宅区绿化还利于改善小区的环、境丰富小区生活、减少住宅区空气与噪声污染降、低温室效应及调节碳氧平衡的多重作用。住宅区植被绿化调节温度示意图如图1所示。
图1住宅区植被绿化调节温度示意图
结语
总之，在社会经济与科学技术不断发展进步的今天，人们的环保节能意识与追求舒适生活环境的观念也在不断提高。于是，又在科技日新月异的时代下，我们需要驾乘时代进步的风帆，实现夏热冬冷地区住宅节能的优化设计，不断提升我们的节能技术水平及应用。如此，我们的居住环境才会真正的实现可持续化的舒适。在我国人口众多能耗巨大，经济与社会发展面临资源短缺与环境压力的今天，加快住宅的优化节能设计更具深远的现实意义。
参考文献:
常婧莹. 建筑节能的重要性及建筑的节能设计[J]. 河南建材, 2010(3):41-42．
【关键词】玻璃幕墙；建筑节能；优化设计
随着现代建筑飞越发展，玻璃幕墙作为现代化建筑的主要护结构表现形式之一，在各个地区均被广为利用，因此其设计不仅要满足建筑美学和建筑功能的要求，而且要更多地考虑热工设计，充分体现当前国际上流行的建筑设计三大原则：“开放与交流、舒适与自然、环保与节能。”如何定量地分析和改善玻璃幕墙的节能和提高效益就显得非常重要。
1 规划设计优化
幕墙的设计应科学合理，避免玻璃幕墙带来的光反射污染，不要将幕墙建筑安排的过于集中，不面向居民楼设置玻璃幕墙，限制在并列的或相对的建筑物上采用全部玻璃幕墙。在丁字路和居民区20m以下高度不采用大面积，高反射率的镀膜玻璃。玻璃的阳光控制膜有低辐射、吸热等不同数值可供选择，如反射率在8%～70%之间变化，可根据使用要求来调整。落地幕墙可采用在墙角布置绿化遮挡热量，也可改用反射率低的铝板、石板材等。
2玻璃幕墙的面积和朝向
一般情况下，玻璃的边长比宜为（1.2～1.5）∶1，不宜大量划分正方形和1∶2以上的狭长矩形，通常玻璃原板的尺寸为212～214m宽，313～316m长，划分玻璃时要尽量利用玻璃原板，减少边角余料，一般要求材料的利用率在80%以上为好。
在满足要求的前提下，应尽量减小幕墙的面积。朝向不同，会引起太阳辐射得热量的不同。一般，幕墙朝南较其它方向为优，建议尽量避免幕墙朝西，幕墙朝东的情形与幕墙朝西的相同。幕墙朝北则因采光欠佳，而且冬季太阳辐射得热量较小，所以应该慎用。
3 玻璃选择
玻璃是幕墙和门窗中难以替代的最重要材料，虽然玻璃技术的进步提供了许多选择，但是将采光为主的玻璃放到有多种功能要求的幕墙中，问题并不简单。玻璃对节能的贡献不容忽视，玻璃的节能归根到底离不开玻璃本身所具有的反射、透射、散射以及聚光特性。对光线反射、折射、散射和聚光的应用将对室内光线的均匀分布及避免阳光眩光、防止热辐射起重大作用。
目前采用较多的是单层反射玻璃和双层玻璃。单层反射玻璃反射30%的太阳辐射热。IN TERPANE提供的镀膜热反射玻璃IA108可达到37%。双层玻璃则更胜一筹。两者的优劣比较见表1。目前幕墙设计中，对玻璃幕墙的初投资较为重视，而对其它项考虑不足，如果能综合考虑上述各项，权衡利弊，就可以做出明智的选择。
在双层玻璃窗中充空气和氩气，节能效果也可得到大大提高。可采用洁净空气双层玻璃窗、洁净氩气双层玻璃窗、洁净高得热系数的空气双层Low-E（e2=0.1）玻璃窗、洁净高得热系数的氩气双层Low-E（e2=0.1）、洁净低得热系数的空气双层Low-E（e2=0.04）、洁净低得热系数的氩气双层Low-E（e2=0.04）等技术。
4 玻璃幕墙保温材料选择
为节省造价，达到节能目的，选择良好隔热保温材料是非常重要的。材料的保温隔热性能好坏是由材料导热系数的大小决定的，导热系数愈小。保温、隔热性能愈好，玻璃幕墙保温材料主要有4种。
（1）岩棉及其制品：以精选的玄武岩或绿岩为主要原料，经高温熔融制成的人造无机纤维。防火效果好，可耐8000℃高温。
（2）矿棉及其制品：是利用工业废料矿渣为主要原料，经熔化采用高速离心法或喷吹法工艺制成的棉丝状无机纤维。
（3）玻璃棉及其制品（玻璃棉毯或玻璃棉板）：是以硅砂、石灰石等矿物为主要原料，经熔化将熔融玻璃液制成的无机纤维，可将毡或板表面涂上黑胶或粘附一层黑色的玻璃纤维毡加固，适用于商业、工业和公用建筑玻璃幕墙，其保温隔热效果比岩棉更好，这种材料可以防止结露、减轻墙体重、增加使用面积、节约能源、增强舒适度、美观实用、保护主体结构、隔音、防火等，但不耐高温。
（4）聚苯乙烯泡沫塑料板（聚苯板）：是以聚苯乙烯树脂为基料，加入发泡剂等辅助材料，经加热发泡而成的轻质材料。以上材料具有容重小、隔热、吸声、导热系数低、不燃、化学稳定性好等特点，均适用于围护墙的保温。
5 幕墙框架材料选择
幕墙框架的材料主要是铝合金挤压型材。对隐框幕墙而言，重点考虑玻璃及其密封胶缝材料的节能性。而对于明框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙，由于其金属框架的构件完全或部分显露于面板的外表面，这势必引起热传导。为了减少铝型材的热传导，达到隔热保温效果，宜采用“隔热断桥铝型材”，即两个铝型材中间加入低导热的非金属隔离物，可得到优良的隔热、隔冷性能的铝型材。断桥铝材的内外两面，可以是不同断面型材，也可以是内外不同色泽的型材，两个型材中间是隔热材料。断桥铝材分2种类型：①穿热条式断桥铝材，是在不同两条铝材中间插入隔热条再滚压成断桥铝材。②灌注式断桥铝材，在铝型材的腔本部分滋注隔热材料，然后再切掉原型材灌的两个边，而形成断桥。
总之，玻璃幕墙的设计应当遵循以下原则：（一）科学性：需综合、全面权衡各因素，充分考虑其功能、性能等诸多方面，合理选型（幕墙的形式和窗墙面积比）、选材和构造。幕墙的传热系数由建筑物的外形和所处地区的气候条件、型材的传热系数和玻璃的传热系数等综合确定。（二）适用性：结合环境因素与项目的具体情况，参照标准规定与地方要求，认真落实国家、省有关节能政策，同时要处理好建筑低能耗与高舒适度的关系。（三）经济性：建筑玻璃幕墙只是建筑围护结构的一部分，只是建筑节能的一个方面，节能的考虑需全盘考虑，只有达到节能与经济的统一才能体现节能的作用与价值。原则上讲，建筑幕墙节能设计需要建筑师与幕墙设计师（护）、暖通工程师（空调采暖）、室内设计师（采光）等充分协商，尽量达到各方面的统一。
参考文献
[1] 奎明祥.门窗节能浅谈[J].门窗，2007
【关键词】智能化建筑；优化设计；电气节能
由于我国不断推进城市化进程，并大力倡导节能环保理念，使得智能化建筑得以推广，且对智能化建筑电气节能设计也提出了更高的要求。本文旨在论述智能化建筑电气节能优化设计策略，以推动智能化建筑的快速发展。
一、智能化建筑电气节能设计的必要性
目前，虽然风能、太阳能等新型能源已逐渐运用到建筑电气工程中，但新型能源仍处于投入使用的摸索阶段，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电气能耗。相关统计证明，建筑耗能在我国的整体能耗中，占据相对较大的比重，而电气能耗位居首位。因为我国近几年才时兴智能化建筑的相关节能技术，实践经验严重不足，且仍未有规范的建筑电气节能设计标准，以致建筑电气节能在其运行中存在很多不足，耗能量也相对较大。
由于国民经济不断发展，农业以及工业的生产规模逐渐扩大，这也在一定程度上增加了能源的耗能量，特别是建筑消耗，一直居于首位，并呈现出逐年递增的趋势，使得人们高度重视降低建筑耗能的问题。此外，能源消耗引起的环境污染越来越严重，且已严重威胁到人们的日常工作及生活。为了改善生活环境，提高人们的生活质量，优化建筑电气节能变得更加重要。
二、智能化建筑电气节能设计准则
1、节能应优先尊重环境保护
由于能耗会带来环境污染，使得人们越来越重视环境，节能优化要以环保为核心。建筑节能设计的目的是实现综合效益及提高能源利用率，有效利用先进技术，选择安全可靠、节能环保及经济适用的优化方案。此外，还应选择合适的节能设备，并严控节能成本，以确保在预期成本范围内，实现最佳节能效果。
2、节能应在确保建筑基本功能的情况下开展
智能化建筑是为了给人们提供更好、更完整的生活服务而开发的，所以在节能优化时，必须考虑节能设计是否会影响建筑的正常使用，例如，休闲娱乐设施及运输通道畅通等节能设计的正常运转。
3、节能应尽量减少能源损耗
优化建筑的节能设计时，应先总结和实现建筑基本功能无关的各种耗能方式，然后再结合建筑的实际情况，选择合理的节能方式。无用耗能通常包括变压器损耗及传输电缆的线路耗能等，这种耗能量相对较多，且对实现建筑功能没有任何帮助，是利用建筑能源的一大损失。
4、节能应与实际的经济效益相吻合
投入使用的节能技术应充分考虑其成本，不能为了追求节能、高效而一味加大投资，使得建筑的开发成本不断增加。所以，电气设计师在优化节能设计时，应着重考虑设备材料应用及节能方式选择，以尽量实现成本控制及节能性能优化。
三、智能化建筑电气节能设计面临的技术问题
虽然我国关于智能化建筑电气节能设计的投入很多，但其在实际的使用中仍未达到预期效果，仍然有很多急需解决的问题。比如，首先，质量安全监督不严谨，这是因为电气工程师实施节能优化的过程中，技术应用方面仍缺少实践性，以致建筑电气中的节能技术的实用性较低。其次，使用设备时，智能化建筑缺少智能化、自动化的电气设备及其他附加设施使用，且我国仍未有较为成熟的研究，所以实施优化方案时会因为使用设备受限制而不能发挥节能的最佳效果。最后，我国现阶段在总体规划智能化建筑电气节能设计时，协调工作缺少综合性，也没有科学性的优化方案，以致真正实施节能设计时达不到预期效果，也未实现尽量降低能耗的目标。
四、智能化建筑电气节能的优化设计策略
1、开发利用可再生资源
由于电能是不可再生的资源，那么其使用就有所限制，所以，开发利用热能、太阳能等新型能源特别重要。建筑的节能设计，应充分考虑其可再生特点，以减少使用耗能大、功率高的设备，并消除对电能的依赖性；此外，智能化建筑电气的设计装修过程中，其墙体及装饰物都可选择新型环保节约型材料，以降低电能功耗，使其节能效果得以提高。
2、优化供配电系统节能设计
制定智能化建筑用电节能设计时，一定要整体把握用电设施的布局分配、负荷容量及功率大小等信息，以此为基础，选择恰当、合理的节能供配电设备，保证用电设备正常工作的同时，最大限度地降低能耗的损失。
因为供配电系统的主要损耗是变压器损耗，那么节能优化设计就可从变压器着手实施。首先要根据变压器实际的负载情况，将负载在可控的成本范围内进行合理分配，再选择符合驱动负载能力的变压器，以充分发挥变压器的作用，尽量降低能耗损失；其次，还应将同一变电站的各变压器进行并联，让其以并联的方式进行工作，并按照其实际负载及时调整变压器的投放量；最后，还可通过降低输电线路的电能损耗来完成智能化建筑的电气节能优化设计。相关统计数据显示，线路的电能损耗在输入电能中的比重约为4%，导致线路电能损耗的主要原因是线路导线截面及供电方式。节能优化设计的过程中，可选择诸如铝、铜材料等电阻率值比较低的导线，若符合经济节约等相关要求，则可在负载量较大的建筑中选择铜导线，在负载量较小的建筑中选择铝导线；此外，布局线路的过程中，应尽量减少导线长度，且需避免相对较弯的线路。
3、优化建筑的供水系统、电梯、空调机通风建设的电气节能设计
设计建筑电气时，不能忽略供水系统、电梯、空调及通风的用电量。选择的电梯，其型号、功率应与其电机驱动相互匹配，并应尽量安装在小机房内；通风设计，应结合风机等设备的参数，在考虑电能不同的需求量的情况下，选择性价比相对较高且合适的设备；优化空调系统节能时，应充分考虑其功率高、耗电量大等特点，选择环保、节能的水源热泵式空调，因为其污染小且运行效率高，使用空调时，应设定合理的工作模式，以避免过度损耗电能；设计供水系统时，选择的供水设备应无负压作用，因为其节能环保并能净化水质。
4、优化建筑照明系统节能设计
照明的用电量在建筑用电中占据的比重最大，所以可通过优化照明系统实现建筑电气节能。建筑照明设施的用电量与其发光效率、照明方式、照明设备数量、照明时间、建筑总面积及设备功率等紧密相连，所以，优化照明系统：首先，选择高效节能的照明设备，特别要选择耐用、发光效率高及功耗低的光源设备；其次，选择诸如触发器、镇流器等光源的附加元器件时，应优先考虑性能好、功耗低的设备；再次，照明时间的分配要合理，并利用声音、光线等感应控制开关来控制照明回路，以防止照明浪费；此外，设计建筑时，应充分发挥自然光的作用，且门窗及玻璃的透光性要强，设计的照明系统电路也要以三相四线为主，进而最大限度地实现节能供电。
结语：
综上所述，智能化建筑电气节能设计是我国建筑电气未来的发展趋势。因此，智能化建筑电气节能优化设计时，需综合考虑各领域之间的关联性，从环保、经济等方面出发，设计节能环保并满足人们生活需求的电气方案，以体现智能化建筑高性能、低能耗的特点，真正实现经济节约。
参考文献：
[1] 李争.建筑照明的节能优化技术[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（8）.
[2] 周子翔.建筑电气工程的智能化技术应用分析[J].科技创新与应用，2013，（9）：204.
【关键词】10KV配电线路;优化设计;节能研究
1.引言
当前，在我国现有的电力系统之中，35kV以上电压等级的输变电系统主要负责的是远距离的输电，而lOkV电压等级的输变电系统则是全部配电系统的重要部分，其直接与用户展开连接。因为整个配电线路比较长，覆盖面非常广，电能在通过变压器等设备展开传输的过程之中，会由于各种各样的原因而发生功率的耗损，最终会致使用户无功补偿产生非常大的差异。所以，怎样对lOkV的配电线路展开优化设计进而达到节能的目标是电力行业所面临的最大难题。
2.10kV配电线路的优化设计
10kV配电线路的设计在全部电力工程建设之中是一项非常重要的工作，其不但受到较多规范的限制，并且对于设计的技术有非常高的要求。要做好lOkV配电线路的设计工作不但要实行国家现行的有关要求和规范，还要依据实际的状况展开合理的设计以达到客户的需求。下面是依据一些工作所总结出来的一些经验。
2.1 lOkV供电线路导线的选择
在我国的系统之中lOkV供电线路主要是用在与用户的直接联系，换言之就是其供电线路并不是太长。所以，在选择供电线路的导线时可以在输送负荷不改变的情况下，适当的加大导线的横截面积，通过减低导线线路的电阻来降低电能的耗损。下面通过一个具体的案例展开比较：
导线有功功率损耗：Px=31jsROL×10-6（kW）;公式中：Ijs一计算电流（A）;RO一导线电阻（12/km）;L一导线长度（m）。
导线截面加大之后，线损下降：Px= 31jsROL×10-6（kw）：Wx=3IjsROLt×lO一6（kwh）;公式中：Px一 线损有功功率损耗下降值（kw）;Wx一 线路有功电能损耗下降值（kWh）;RO一线路电阻减少值（12/kⅢ）;t一线路运行小时数（h）。
假设每千瓦时电价为B元，两相邻截面电缆每米的价格相差E元，则截面增加之后，降低的线损电费M和加大的线路投资N各为：M=Wx×B（元）N=E×L（元）若M=N，则节约电费与加大投资相等，可得：t=E/31jsROB×10-6（h），假设VV22～0.6/ikV四芯电缆埋地敷设，计算电流的环境温度为30℃时的相应载流量，截面增加之后节电效果如下表所示：
最小截面（mm?） 选用截面
（mm?） 计算电流（A30℃） 差价回收期（h/运行）
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
通常导线的使用寿命能够达到10年左右，倘若通过加大导线的横截面积来减低损耗，从上面的计算之中能够看出将实现非常大的经济效益。
另一方面，对于输电线路之中所应用的与导线接触的铁磁金具应当尽可能运用无磁型的金具。因为电流在输电线路之中遇到磁场会耗损一些电能产生磁涡流，不但耗损了电能，并且对于导线也产生了非常大的损害。
2.2 10kV配电线路的设计
输电线路的设计受到非常多因素的影响，好的线路设计可以有效的减短输电线路而且延长全部输电设备的使用年限。在实质的运用之中应当首先对起止点和整个输电区域展开一个全面的认识，然后依据实际的输电设备、气象、地理等挑选几条较好的输送路径，接着再对各个方案展开经济比较，最后挑选出最为合适的方案。通常在展开输电路径选择时应当要注意下面几个方面：第一是应当尽可能的不占用附近的农田，要挑选维护方便、运行和交通便利的地段;第二是光缆应当随着lOkV架空线路走，光缆的配备通常为1-2km，太短或太长都会发生一定的弊端。太短输电的集中度较低。会发生信号误差，太长则不利于进行维修;第三是尽可能挑选在平地上栽种电线杆，每隔50一60米左右栽种一个，要尽可能维持每个电线杆的受力均衡，倘若电线杆间间隔太长或高度相差太多，都会非常容易使电线杆由于受力不均而出现倒塌的状况。
2.3 导体与电器的设计
在《电力装置的过电压保护设计规范》之中对于配电线路的各种装置的绝缘水平和另外要求都做出了不同的规范，所以在设计电器以及导体的时候应当要严格依据规范展开设计。对予所选用的电器装置所可以承受的最高电压应当要高于全部电路的运行电压，而针对导体其所允许通过的电流应当要大于全部回路运行过程之中会产生的最大的电流。此外，还应当要注重气候等外界因素对于配电线路中的电器和导体的影响，要依据具体的外界环境展开导体和电器的设计。在对电器和导体的热稳性、稳定性和意外的短路电流展开定值的时候，应当要严格的依据设计规划展开精密的计算，与此同时还要考虑到全部线路的长远设计，在计算值之余展开边缘值规范。
3.lOkV配电线路设计应当注意的问题
配电线路有两类，一类是用来实现电能的分配、传输和装换。另一类就是用来处理、储存和传输各种信号。
3.1 安全方面的优化设计
安全是电力生产的重要要素。在1OkV的电路设计之中应当要考虑到配电线路的安全问题，配电线路在机械性能与电气上要达到运行的时候所需要的条件。其次配电线路要装置接地装置与避雷线。最后，线路的交叉跨越距离以及每个杆塔的距离等方面都要重点考虑。通常而言，用绝缘导线替代裸导线可以降低由外界因素而造成的安全和停电等方面原因，但是因为物资和资金的缺少、电缆本体很难满足输配工程所需，所以这个就不做探讨。
3.2 技术方面的优化设计
根据在当地建设的规划，依照电网的规划，要把目光放长远，找到最能达到实用性和经济性的的电路设计。而在电气性能上应当要重点考虑：污染程度、本地的天气、风力及风向的等级等条件。在考虑机械性能的时候要考虑：导线、金属、塔杆等的稳定性和受力情况。在配电线路的线路的挑选，首先应当要与当地的建设规划相符合，不可以影响到当地的发展，避免还要从拉线路。线路的设计要尽量的直、短等。尽可能少占用耕地或尽可能挨近耕地的边缘，并且还要注重杆塔底部的水文与地质的勘测。
4.10kV配电线路的节能研究
4.1 变压器的选择
变压器节能的实际上是减低其有功功率耗损，提升其运行效率。变压器应当选用SCBIO、SCBll等节能型变压器（SCBll系列比SCBIO系列节电百分之十），其都是采用高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造的新系列节能变压器。在设计变压器的时候，合理挑选变压器台数和容量、合理分配用电负荷，让其工作在高效区之内，可以有效降低变压器总损耗。对于不能受影响、可靠性要求高的负荷，采用专用变压器。
4.2 配电线路的选择
本文第二大部分从详细的设计流程和其中详细部件的挑选两方面对lOkV配电线路的优化设计展开探究，下面就从节能方面展开一些总结。在设计线路以及供电系统的时候想要实现节能的目标，可从以下几个方面进行解决：挑选电导率比较小的材质做导线，在负荷比较大的一类、二类建筑之中选用铜导线，在三类或者负荷量比较小的建筑之中可以选用铝芯导线，缩短导线长度，加大线缆截面。
4.3 应用无功补偿技术
电网无功补偿是一项建设性的技术措施，对电网经济、优质、安全运行具有非常重要作用。在配电线路之中应用无功补偿装置应当要注意产品可靠性及运行的问题，另外应当要注意产品功能和类型挑选问题，控制方式和控制量选取问题也非常重要，最后要注意补偿容量和补偿效果问题。较多的工程实践证明，对动态补偿在配变容量20%～30%内。与此同时，对个别情况应当要展开特殊处理。
5.结束语
综上所述，在针对10kV 的配电线路展开线路设计的时候，应当要注意设计方案的合理性和科学性。这项工作对于全部电力工程而言，是一项非常艰巨而又重要的工作，它的规范性和技术性是否可以达到标准，能够在较大的程度上决定全部电力系统的运行状况。要做好供配电的设计工作，就应当要根据国家的现行规章制度和有关政策和具体落实工程施工工作，达到人们对供电的需求，与此同时，为电力系统的良好运行打下良好的基础。想要有效的减低供电成本就需要电网的经济运行。因此，供电企业应当增加科技的研发和投入，依据实际的情况采取对应的措施，优化配电线路的设计，而且采取一定的管理和节能措施，在有效的减低线路损耗的条件下延长输电设备的使用时间，从而达到用户的要求，最大化实现企业的经济效益。
参考文献
[1]赵刚印，任艳，秦澎涛，王海荣.10kV配电网降损节能措施探讨[J].机电信息，2012（21）.
[关键词]10kV配电网络；设计方案；节能策略
中图分类号：TM125 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0288-01
1、引言
经济社会的快速发展对于我国电力供应提出了新的要求和挑战，关于配电网的设计及其优化对于保障我国经济社会建设的电力能源供应至关重要。目前，我国应用最为广泛的当属10kV配电网络，其在我国广大地区获得了较大规模的推广，同时由于10kV配电网的末端直接与用户进行连接，因此配电网络的好坏将直接决定着电力供应的可靠性和安全性。同时，由于受到我国长距离输电等因素的限制，我国的配电网络线损一直居高不下，成为影响配电网络经济效益的重要因素，因此在实际的10kV配电网设计过程中还需要充分考虑到实际的配电网节能问题，通过选择合适的电力设备以及节能措施提升电能的利用效率，以获得更高的经济效益。
2、10kV配电网设计中存在的典型问题
结合对目前实际的10kV配电网的分析，在其设计过程中主要存在着以下几个方面的问题：（1）在电源点的布置方面缺乏合理性。这一问题出现的原因是电力规划部门在10kV配电网的规划过程中缺少统筹思路，使得大量的10kV电源点在区域布局方面缺乏合理性，同时电源点的数量严重不足，使得配电网的供电半径过大，这又进一步加剧了10kV配电网的线路损耗问题。而且由于电源点的布局不合理还使得部分区域的电力负荷失衡，这也在一定程度上影响了区域内配电网的稳定性和可靠性。（2）配电网络结构设计不科学。由于受制于城市发展规划等因素，使得我国目前大部分的10kV配电网在整体网络结构层面的设计缺乏科学性，同时随着时间的推移和配电网的日渐复杂，使得配电网络的检修以及维护工作变得十分困难，这也在很大程度上威胁着配电网络的安全运行。（3）10kV配电网络的运行可靠性不能满足要求，同时还存在着超负荷工作的现象。由于目前我国城镇化水平在迅速提高，然而在10kV配电网络却未进行有效的改造和扩容，使得区域内的配电网络存在着超负荷工作的问题，这也影响了配电网络的运行可靠性。
3、10kV配电网设计的优化
结合10kV配电网的技术特点，在其实际设计过程中应该对以下几点内容进行优化：（1）在设计之前要对区域内进行充分地勘察和分析。具体而言，要根据供电区域的实际规划特点对区域内的用电负荷情况进行充分地勘察和分析，以便于掌握该区域内的用电负荷发展趋势，对于确定和进一步优化区域内的10kV配电网方案大有裨益。同时，在分析的过程中要充分结合该区域内的地貌特征、用电性质以及区域发展情况等因素，以更好地保证用电数据分析的正确性。（2）稳定、可靠的10kV配电网。在实际的设计过程中，一个真正合格的10kV配电网无论是在高压或者低压变电站出现故障时，都能够保证转供全部负荷，同时在区域内不会出现断电的事故。（3）采取一定措施保证10kV配电网的可靠性。为了更好地保证10kV配电网的可靠性，可以通过在变电站周边采用10kV环网接线方法，同时还需要注意避免电磁环网的出现。（4）采取措施降低后期配电网检修的难度。在实际的10kV配电网设计过程中，为了保证后期配电网线路维护的便利性，需要在线路正常运行的前提下尽量设置分段开关，即通过分段开关的方式降低线路故障的排查难度。（5）架空网络采用中性点不接电的设计方式。为了充分保证10kV配电网的线路可靠性，降低单相电接地故障等，进一步提升配电网络的可靠性。
4、10kV配电线路设计节能策略
4.1 选择有效的配电变压器
（1）技术方面。一般会根据变压器的电压、容量、电流以及使用环境来考虑选择变压器，其中，变压器的容量选择还需根据使用区域用户的所有用电设备综合容量、使用时间来确定需要负荷。应保证在正常运行的条件下，变压器额定容量的75%～90%为变压器所承受的用电负荷。在实际运行过程中，若变压器承受用电负荷小于50%，则需将变压器更换为小容量；若变压器承受用电负荷大于90%，则需将变压器更换为大容量。另外，变压器的初级线圈电压值的选择决定于线路电源，次级线圈电压值决定于用电设备。在实际应用中，通常会选用低压三相四线制电，它可以保证动力和照明用电的同时供给。（2）经济方面。变压器在电力输送中的作用及其重要，节能减排的目标在变压器能效水平的提高上表现得异常突出。在电网损耗中，变压器损耗占到30%～40%，因此，变压器行业的节能是保证配电网节能、减少全国发电损耗的重要途径。2005年，电力行业已经推出行业标准来促进本行业对老旧变压器、能效降低的变压器进行替换，以强制性的手段减少了电能的损耗。目前市场上出现了多种型号的节能型变压器，它们都有良好的节能效果，发展前景广阔。例如非晶合金变压器，它的铁芯采用非晶合金材料制成，磁性、抗腐蚀性都很强，比起传统使用硅钢片作铁芯的变压器，非晶合金变压器减少了80%左右的空载损耗，85%左右的空载电流。另外非晶合金变压器的制作过程还减少了能源的使用、降低了材料的损耗，节省了电力消耗，还在气体排放上降低了对环境的污染。
4.2 选择合理的配电线路
（1）合理的电荷分配。在配电网正常运行的情况下，线路越长，其损耗程度也越大。若能将线路的长度缩短，相应的损耗程度就可以降低，以致达到节能的目的。所以，合理的线路布局对10kV配电网来说是必要的，在电能传输状况不受影响的前提下，尽可能缩短线路的距离。另外，电源点的合理布置也是必要的，合理的电源点能够保证让最近的电源来提供负荷。（2）合理的导线截面积选取。阻抗与线路能耗成反比，线路中的导线截面积增加，损耗就会有所降低。在选择导线的截面积时，还要保证电压的质量，另外，还需根据经济电流的密度对选择的导线截面合适程度进行判断。需要注意的是，任何事情都有一定的范围，线路中导线的截面积也不一定是越大越好，过大的导线截面积会增加电缆单位长度的重量、提升挝怀ざ鹊缋碌募鄹瘛R虼耍要根据实际情况，来选择适合的导线截面积。
4.3 选择合适的10kV配电网无功补偿装置
干式的自愈型并联电容器是目前国内使用最广泛的中压配电网的无功补偿装置。干式的自愈型并联电容器是通过采用独特的元件内熔丝进行保护。将故障元件进行隔离，在电器内部安置具有防火、防爆功能的安全材料，而元件的外部一般是采用树脂灌封，从而有效地防止空气的进入，充分地满足了城市电网的要求。干式的自愈型并联电容器具有体积小、自愈性能高、电容损失小、绿色环保以及安全可靠等显著优点。将干式的自愈型并联电容器应用在配电线路上，有助于节省投资费用，减少设备维护费用。
关键词：智能建筑；智能化；建筑电气；节能优化
中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）28-0030-03
1 智能建筑与智能化建筑电气节能概述
1.1 智能建筑概要
智能建筑是指利用现代建筑、计算机、通讯和控制的先进技术手段，将信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统集成为整体最优化的组合，通过楼宇自动化系统（BAS）、办公自动化系统（OAS）和通信自动化系统（CAS）为现代人提供一种安全、高效、舒适、节能、环保、健康的建筑环境。作为一种新型的现代化楼宇，智能建筑通过智能化控制系统对建筑的通讯设备、硬件设施、水电设备等方面进行系统而高效的操作与管理。由于我国当前智能化建筑的智能化控制系统的理论基础较为薄弱，实践操作不够完善，导致我国诸多智能楼宇的控制系统未能正常运转，智能楼宇的优势未能得到充分发挥。因此，需要不断创新改进智能楼宇的智能化控制系统和技术，从而推动我国智能化建筑电气节能技术的全面发展与进步。
1.2 智能化建筑电气节能
智能建筑对智能控制提出较高要求，而智能控制的根本取决于智能化建筑电气如何实现高效智能化节能，也即取决于如何通过电气节能技术的革新来降低智能化建筑的电气耗能。建筑电气智能化节能是智能楼宇发展的重要手段与关键性因素。目前，我国建筑电气工程行业对智能化建筑电气节能的认识主要是从能源消耗的立场出发。在我国当前各种能源消耗所占的比例中，建筑能耗占主要部分，其中建筑电气方面的耗能居于首位。因此，创新提高我国智能建筑电气节能优化技术日益成为我国建筑电气工程行业技术突破的重中之重。如何实现智能楼宇电气的智能化节能是眼下全球范围内建筑电气工程行业关注的焦点所在。如何对建筑物的供配电系统、安全控制系统的操作运行及管理等进行智能化的、自动化的环保节能处理是智能化建筑电气节能优化设计的核心环节所在。这是未来建筑电气节能技术的发展方向。
2 智能化建筑电气节能技术的现状及问题
2.1 我国智能化建筑电气节能技术的发展现状
从我国当前建筑能耗的组成部分来看，电能消耗是最主要的部分。太阳能、热能、风能等是我国建筑电气工程行业主要开发并应用于智能化建筑电气节能技术中的几种新型能源。目前，依托于太阳能和风能的新型发电技术日益成熟，这两种电气技术已在我国众多行业和领域中使用，尤其在我国智能楼宇的电气节能优化设计方面使用较广，并取得了较好的环保效益和经济利益。虽然我国智能化建筑电气工程行业在新型能源应用于建筑物的电气节能优化技术方面取得了一定的突破，但是我国智能化建筑电气节能技术的优化设计仍然面临许多问题。例如，在具体开展针对智能楼宇的电气节能系统优化控制工作时，某些建筑电气工程师未能全面有效地对现有建筑电气节能技术进行合理分析和综合把握，导致在其具体的设计、安装环节受阻，使得某些智能楼宇的电气节能系统无法正常运行。自动化、智能化电气设备是智能化建筑电气节能控制系统能否正常运行的决定性因素。如果智能化建筑物缺少基本的自动化、智能化设备，即使拥有最为先进的智能楼宇电气节能技术，也无法获得降低能耗的预期效果。而我国在相应的自动化、智能化电气设备研究、开发和生产上还处于比较落后的地位。
2.2 我国智能化建筑电气节能技术的主要问题
基于我国当前智能化建筑电气节能技术发展现状，可以看出，目前智能化建筑电气节能技术仍存在诸多现实问题。例如：智能化建筑电气节能系统缺乏全面有效的协调统筹，节能系统实际运行效率低下；缺乏基础性的自动化电气节能配套设施，实际节能效果不明显；智能化建筑电气节能系统控制制度存在漏洞，控制方式不合理，消耗大量电能等等。因此，在智能化建筑电气节能技术的具体设计过程中，应遵循适用性、安全性、节能性、环保性四大基本原则。除此之外，智能化建筑电气节能技术的设计还应符合我国现行的智能化建筑电气国家设计规程和标准。比如，电气工程师对智能建筑的供配电系统进行具体设计时，可以结合建筑物用电总负荷容量和负荷等级的统计分析，对变配电所进行合理选址布局，并选用节能型变压器，以变压器的负荷率在80%左右为佳。在设计智能楼宇照明系统时，应选择合适的光源和灯具，充分利用自然采光，重视照明系统控制，采用自动化的控制管理设备进行节能监控。
3 智能化建筑电气节能技术的系统优化
3.1 智能控制系统的优化
智能控制系统的优化是智能化建筑电气节能技术系统优化的主要内容，具体包括智能控制策略的优化、智能控制管理方式的优化、智能数字控制器的优化以及智能控制网络的优化四个方面。
以如何实现暖通空调系统的节能技术系统优化为例。从智能控制策略优化的角度出发，PID控制是空调的数字控制器（简称DDC）普遍采取的一种控制方式。一般而言，PID系数的高低与空调达到设定温度的过程长短成反比例关系。当PID系数无法及时实现空调机组对温度变化响应的控制时，可以采用在空调的送风道和室内同时安装温度传感器的双级的控制方式，加速系统对温度波动的响应，从而达到节能系统的优化。从智能控制管理方式的优化角度出发，为了给空调使用者提供较大的舒适与便利，工程设计者可以通过在DDC上安装功能与VRV控制面板的设定器接近的专门部件来实现对暖通空调系统的中央控制。从智能数字控制器的优化角度出发，可以依据不同的场合选择不同处理能力的DDC，如在冷冻机房等空调通风密集的地方可以选择安装大型控制器，而对空调通风机可以选择安装中小型的控制器。还可以在空调通风的设备控制器中扩大可编程逻辑控制器（PLC）的使用范围。从智能控制网络的优化角度出发，依据工程的类型，基于拓扑结构在控制网络中的重要作用，可以选择性地运用基于RS485总线的控制网络对小型智能化建筑电气节能工程进行优化或者采用基于楼层的分支、分层的多级化网络控制模式对大型智能化建筑电气节能工程进行优化。智能控制策略、智能控制管理方式、智能数字控制器以及智能控制网络的优化有助于全面实现智能控制系统的优化，从而达到节能降耗、安全环保的智能化建筑节能目的。
3.2 质量安全监控的优化
对建筑电气质量安全监控进行优化在智能化建筑节能电气工程中具有极其重要的地位，它可以确保智能化建筑电气节能系统正常有效地运行，也可以保障智能化建筑电气节能系统的安全。
质量安全监控的优化可以从以下两个方面展开：第一，优化智能建筑电气节能供电系统的保护措施。如借助网络开启智能保护措施，通过借助因特网的人工智能识别系统对质量安全进行监控，可以及时发现安全问题。如建筑电气的某一环节出现了断电或者短路等问题，借助因特网能够快速识别出出问题的部位，帮助管理人员及时维修。第二，优化智能化建筑电气节能的安全防范系统。包括对视频监控系统、入侵报警系统、门禁控制系统、数字与网络视频监控技术、安全防范系统的集成与技术融合等方面的节能优化等。其中信息的采集与处理是智能化建筑电气安全防范系统的核心，它采用的主要技术有现场总线布控技术、智能元器件探测技术、微机接口及其控制技术、智能化系统调试技术等。智能化建筑电气节能的质量安全监控优化给监控管理人员的技术素质提出了较高要求。在注重智能化建筑电气节能系统设计与安装质量的同时，还应重点对质量监控系统设备安全性能问题进行有效的监控，以此来优化智能化建筑电气节能设备的质量安全系统的功效。
4 结语
智能化不仅是建筑工程未来的发展方向，也是建筑电气节能设计的世界性发展趋势。在智能化建筑的工程设计中对电能的节约降耗是重中之重。基于目前建筑电气能源消耗较大的现实情况以及在智能化建筑电气节能技术工程设计中存在的实际运行效率低下、实际节能效果不明显等现实问题，智能化建筑电气节能应从系统优化的角度出发，重点关注智能化建筑电气控制系统和电气管理系统节能设计的优化与安全。在对智能化建筑的智能控制系统进行优化的同时，加强智能化建筑电气的质量安全监控的完善和技术革新，从而在整体上实现智能化建筑电气节能环保效益和经济效益的最大化。
参考文献
[1] 庄莉.智能化建筑与建筑电气[J].中华建设，2012，（4）.
[2] 林毅宏.智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计研究
关键词：高层建筑；电气节能；设计措施；控制方式
0引言
在现代高层建筑电气工程中，电气节能设计的每个环节都应有相应的技术方案和措施。在实际设计过程中，不仅要充分了解相关建筑节能原则和标准规范，同时还要掌握先进的节能设计方法和新型节能电气产品，把节能措施灵活运用到建筑电气的每项工程中。不管是从设计还是从施工的角度，严格把关过程控制，提高节能增效意识，以此推动建筑行业持续、快速、协调、健康的发展。
1降低输配电系统线路损耗
减少输配电线路损耗是现代大型高层综合建筑供配电线路经济运行的重要指标。主要措施是提高系统的运行电压和功率因数、减少无功功率及导线中的电阻、降低供配电系统线路损耗等。具体节能途径主要有以下几方面。
（1）根据楼宇的地理位置、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和选择供电电压。供配电系统应尽量简单可靠，同一电压供电系统变配电级数不宜多于两级。
（2）由于配电线路有电阻，电流通过时会产生功率损耗，减少供配电线路损耗是供配电线路经济运行的重要指标。其能耗公式为
ΔP=3I2R×10-3
式中：ΔΡ———三相输电线路的功率损耗，kW；
I———线电流，A；
R———线路相电阻，Ω。
其中，线路电阻R在通过电流不变时，线路长度越长，其电阻值越大。在具体工程中，线路上电流一般不变，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。因此，降低线路损耗应从以下几个方面考虑：
①尽量选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。
②尽可能选择从距离较近的变电所供电，以缩短配电半径，减少线路损耗。电力用户内部变电所之间宜敷设联络线，根据负荷情况，可切除部分变压器，从而减少损耗。
③在设计中，线路应尽量为直线，在低压配电中尽可能不走或少走回头路。对于环形供电方式，为降低线路的电阻值，将开式网运行改为闭式网运行，同样可明显降低线路损耗。
④降低线路电阻，线路截面选择要与国际接轨，推广应用“电力电缆截面的经济最佳化”，按经济电流密度法合理选择导线截面，以减少损耗。
⑤传输上可采用提高电压等级的方法。通过计算可知，电压提高10%，耗损可降低17.4%。因此，提高电压传输是降低线损的有效途径。
（3）大量无功电流在电网中会导致线路损耗增大，变压器利用率降低，用户电压跌落。无功补偿是利用技术措施降低线路损耗的重要措施之一，在有功功率合理分配的同时，做到无功功率的合理分布。无功优化的目的是通过调整无功潮流的分布，降低网络的有功功率损耗，并保持最好的电压水平。
2减少变压器的功率损耗
选择低损耗节能型变压器，可有效降低变压器及线路上的电能损耗，不但对节约能源具有重要意义，还可大大降低变压器的运营成本，改善经济效益。其主要选择原则如下：
（1）选择空载损耗低、节能型的变压器，可选用S9、SL9、SC8型油浸变压器或干式变压器。这些变压器采用优质冷轧取向硅钢片，钢片的磁畴方向一致加上45°全斜接缝结构，能够有效减少铁心的涡流损耗及漏磁损耗。
（2）选用绕组阻值小的变压器，绕组阻值大，则电流损耗大。要尽可能选用铜心变压器，因为金属铜的电阻小，当电流通过时，电流损耗较小。对于高层建筑等对消防要求较高的场所，宜采用低损耗节能型干式电力变压器（SG10、SG11、SC6等系列）。对电网电压波动较大，为改善电能质量，采用有载调压电力变压器。
3电动机节能设计
电动机在现代高层综合建筑中主要应用在中央空调和电梯中。据统计，电动机的耗电量占现代高层综合建筑中所有电气设备耗电总量的65%以上，节能潜力巨大。在实际操作中，电动机尤其是异步电动机的节能方法很多，综合可靠实用性和经济成本等因素，可在以下三个方面采取措施。
（1）选择合适的电机型号。电机负载率在75%以上时，才能有效减少损耗，因此，电机节能首先要选择合适的电机容量。高效电机的价格一般比普通电机要高，但能降低约25%的损耗，出于节能的考虑，建议选择高效电动机；此外，异步电机最好选择效率高的鼠笼型转子。
（2）采用变频调速。随着电力电子技术的不断成熟，变频调速已成为提高电机效率的有效手段之一。变频调速指通过构造包含变频装置的闭环电路系统，当电机的负载发生变化时，系统能够自动调节电机转速，使之与负载的变化相适应，从而达到节能的目的。建筑领域的电气设备均工作在工频，因此选择带有SCR（普通晶闸管）或GTR的变频装置即可满足要求。
（3）进行无功补偿。电动机是感性负载，电感值较大时会对电网产生不利影响，也不利于电机效率的提高。因此，有必要通过无功补偿的方式提高电网的功率因数。具体而言，可以增加滤波装置或并联参数合适的电容。当功率因数提高后，供电系统的视在功率降低，从而实现节能的目的。
4照明的节能设计
照明设计是现代大型高层综合建筑必不可少的节能设计环节，在设计时应充分考虑运用天然光源作为照明光源，通过采光窗、采光井、光导纤维、光导管等各种采光、集光和导光装备，将天然光引入室内，从而降低照明器的使用时间。电气照明设备的节能设计也极其重要，主要措施有以下几条。
（1）选择合理的照明灯具。完整的照明系统包括照明灯具、镇流器、触发器和控制装置（开关）等几部分。正确合理地选择各类照明器件对于节能设计而言也是十分必要的。应尽可能选择荧光敞开式灯具。
（2）选择合理的照明方式。根据不同场所的功能要求选择合理的照明方式，如一般照明、局部照明、混合照明等方式。光源的选择上，要尽可能选择光效高、寿命长的光源。合理的照明方式配以合理的光源，能够充分发挥效率，使单位面积耗电量明显下降，单位面积能耗约可节电35%，从而达到节能环保的目的。例如，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，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等。
（3）采用合理的控制方式。对于现代大型高层综合建筑照明设计采取合理的控制方式，可以降低运营成本，有效利用能源，降低无功损耗。其方式主要有以下几点：①改变过去要开全开的习惯，实行照明分区控制，利用天然光的照度变化增加照明开关点，控制电气照明点亮的范围，在给定的时间和地点控制照明，提供所需的照度，起到节能降耗的作用；②采用各种类型的节电开关，例如在旅馆客房采用节电钥匙开关，卧房、病房、客房等的床头灯可采用调光开关；③对有天然采光的楼梯间、走道灯（应急照明除外）采用节能自熄开关等，公共场所、室外照明可采用集中控制遥控管理的方式或选用自动控光装置。
5结语
随着社会节能意识的不断加强，政府对节能工作日益重视，节能技术不断更新发展，相信不久我国建筑物节能的各种措施将被合理地综合运用到各个建筑中。
参考文献：
[1]韩风.建筑电气设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1991.
关键词 空调制冷系统；优化设计；节能
中图分类号：TU831 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）14-0130-01
在我国乃至世界都在倡导环保节能，其中电器的耗能尤为严重，空调在人们的生活中开始成为必不可少的电器，空调企业要想有很好的发展前景，就要对空调的系统进行优化设计，提高效率，降低能耗，节能环保。我们从空调的制冷系统进行分析，探讨如何将空调的制冷系统进行优化设计，以便达到更好的节能效果。
1 空调制冷系统优化设计
1.1 空调制冷系统优化的内容
在产品设计的过程中，可以使用很多种方法将其中的参数问题或者是结构上的问题进行解决，但是在生产的过程中最好的也是最能够使用在产品生产中的方案只有一个，就是将这个方案进行确定的过程我们将其优化，一般表现为提高空调的功能效果、降低能耗、减小噪音，对空调的外形进行优化、降低生产成本等方面，这些都是优化设计要考虑的问题，我们可以从这些优化设计的内容中了解到，对空调制冷系统进行优化设计重点在于提高空调设备的运行效率、节能降耗，提升空调企业的经济效益，让企业得到更好的发展。
1.2 对空调制冷系统进行优化设计的任务
通过对空调系统进行优化设计，可以将空调的一些性能、参数进行提升，让空调的性能更加的安全、经济，让空调的市场竞争力得到提升。对空调进行制冷系统优化设计中最重要的是按空调的型号，对整个空调技术参数进行确定，有详细的技术规范，将各个部件的技术指标进行明确。比如说：空调压缩机的型号。空调中的冷凝器、蒸发器，还有一些结构上的参数，比如说，使用的制冷剂的流动方向、传热管的大小，空调叶片的形状、距离等。空调循环风量大小的指标，比如说将空调电机的转速、功率等参数进行优化设计等等。对空调的制冷系统进行优化设计时为了减少资源的浪费，降低空调的能耗，提高资源的利用率。
2 对空调进行节能优化设计的依据和方案
根据空调现有的系统结构和实际的运行，对其进行能耗测试分析，从空调的管道、设备上进行改动，在改造费用控制在最小的程度下，将空调的系统性能进行提升，能耗降低，对空调制冷系统进行的优化设计具体可以从以下几个方面进行。
2.1 对空调制冷系统中的冷水机组进行优化设计
空调冷水机组的选择，一般须经技术经济比较后，优先选用能量调节自动化程度较高机组。冷水机组台数不应超过4台，单机制冷量的大小应合理搭配。在一般的情况下，冷水机组是处在高效率的负荷范围内，主要是通过对冷水机组进行控制，将冷水机组的负荷分布进行调整，让其处在最好的状态，在工作中节约能源，降低能耗，同时将空调的成本进行相应的降低。
2.2 对空调冷冻水和冷却水系统进行优化设计
空调是由很多系统组成的，能够影响冷水机组工作效率和两种水的温度的是冷却水泵的变频，也会影响到冷却塔的工作效率。单独使用变频器时，会因为没有对其进行整体控制，进而影响到冷水泵的节能作用，即使有节能功能也不能进行节能，相反会增加能耗。冷却水泵的变频还会影响到冷冻水的出水温度，如果只是单独的使用变频器，就会影响到冷水机组的工作效率。
变频控制只是以温差作为反馈信号，如果温差变化很小，或者温差很大，就会将空调系统对负荷的敏感度，使空调整体系统处在不稳定的状态中。如果以压力为反馈信号，因为其变化很快，也会形成变频器出现频繁工作，导致空调整个系统处于振荡状态。空调的变频选择不合适，会影响到空调的工作效率，增大能耗，将冷却水泵变频的节能作用进行消除。对空调温差控制设定，让其在部分负荷在可以进行节能工作，但是温差的控制要保证在100%的冷冻水和冷却水流量下进行。
对冷却水和冷冻水系统进行的优化设计：冷冻水系统进行失衡管道的改造；在冷冻水和冷却水总管上分别安装温度传感器和变频器；冷水机组中的冷冻（却）水总管上安装压差计、流量传感器；将冷却水和冷冻水的水阀进行控制，让其跟着冷水机组的加卸进行运动。
3 在对空调制冷系统进行优化设计中要注意的问题
3.1 膨胀水箱的计算
在我们国内对空调膨胀水箱进行的计算有两种方法，这两种方法使用在空调的制冷和供暖系统中，在夏季空调冷水的温度在7℃，冬季在60℃，这两种方法计算的结果相差不是很多，但是根据地区的不同，很多空调的设计主要是以风冷热泵作为冷热源，但是在此时的空调系统中水的温度，在夏季温度可以达到7℃，冬季也能达到45℃，两种方法的计算结果相差较大。所以对于空调的风冷热泵系统，膨胀水箱的容积要比单制冷式的冷水机组系统大，所以对空调的膨胀水箱进行选择是很重要的。
3.2 在室外地温的条件下，冷却系统的工作方式
空调在很多工业项目中的使用需要配置一些冷水系统，这些冷水系统的使用有周期性，可以在不同的季节、负荷下进行工作，这种冷水系统有备用性能和低故障的特点，所以在遇到这样的项目时，空调设计师要在综合节能、环境适应性、紧急备用性等方面进行着重考虑。从节能的角度出发，空调的节能效果进行提升，实现空调在节能的环境中进行工作。
3.3 空调旁通清洗回路设置
在空调质量验收规范中对空调系统的排污、清洗等进行了要求，要等到水质处在正常的状态下，才可以将空调的制冷机组和设备进行联通。但是在实际的工作运行中，空调管道有出现大量焊渣的现象，还出现过施工人员的手套进入到空调的换热器中，这都会影响空调系统的正常工作。所以对空调旁路清洗回路要注意。此外还要将空调机组的安装环境和电容量进行考虑，还要考虑温差对空调制冷机组的影响，只有全面的考虑这些问题才可以将空调的制冷系统进行真正的优化。
4 小结
对空调的制冷系统进行优化设计，才可以保证空调实现节能工作，减少能耗，提高工作效率，在进行制冷系统优化设计中要考虑一些该注意的问题，将空调制冷系统的优势进行展现。
参考文献
【关键词】 建筑设计 节能 优化
引言
随着人类科技水平的飞速发展，世界各地的资源和能源正在以几何式的消耗速度增长。特别是步入21世纪以来，这种消耗速度更是惊人。因此，节能减排便成为每一个国家的一项基本国策。我国作为一个发展中大国，在全面推进国家现代化建设的过程当中，各项资源能源消耗都处于世界前列，而人均能源指标却极度贫乏。巨大的反差迫使我国需要更加注意资源节约，发展可持续能源建设。
建筑节能作为节能优化体系的一个分支，具有深入的发展潜力。我国当前的房地产业飞速发展，每年建成的房屋面积已经超过世界所有国家，居世界首位。而建筑资源在生产和使用过程当中的消耗量却占到了世界消耗量的一半。我国当前在建筑节能方面的巨大发展潜力急切的需要我们进行深入细致的研究。
1 具体措施
建筑节能是一项非常复杂的系统性工程，需要我们从各个方面来具体分析。总的节能原则趋势是要发展在技术方面可行、经济方面合理、社会和资源环境方面可以承受的新方法、新工艺、新措施。而建筑位置、朝向、外窗选择、房屋顶面铺设、墙体维护结构等方面都对建筑节能有着深刻的联系。下面将从三个方面来简要分析一下建筑设计当中的节能措施。
1.1 建筑位置以及朝向的节能优化设计措施
太阳能作为当今时代最具发展潜力的清洁能源，具有高能量、无污染等诸多优点。每年地球可以接受太阳辐射的能量都超过了70亿KW，如何将这些能量应用到日常生活当中，对节能减排具有十分重要的意义。对建筑设计而言，不同的位置和朝向设计，将会直接影响到太阳能的吸收和散热问题。特别是对处于寒冷地区的建筑设计而言，建筑物的位置和朝向设计，要结合当地的太阳照射情况，根据天文观测统计的太阳高度角绘制出当地的日影响图，据此来计算出每日的太阳照射时间。建筑物的位置和朝向设计朝南时，为了吸收更多的太阳光能，开窗面积要足够的大。而朝北设计时，开窗面积需要足够的小，以尽可能减少太阳能的散热损失。只有通过扩大采热面积、减小散热损失，我们才能保持建筑房屋具有合理的居住温度。
1.2 建筑顶面的节能优化设计措施
建筑物顶面所占面积大、吸热能力强，因此做好建筑顶面的节能优化设计具有十分重要的意义。当前建筑物顶面节能优化的主要方法有屋面绿化、屋面蓄水、屋面倒置等多种设计方案。通过在建筑物顶面铺设绿色植物，可以有效降低室内温度，缓解城市热岛效应，并且绿色环保，是一种非常有发展潜力的节能方法。而屋面倒置是将保温层设置在防水层的上。它与传统的设计理念不同，将保温目标放在了首要位置，可以大大减少能量吸收，并且有效降低室内温度。此外，将传统的深暗色屋面用非金属浅暗色材料代替，可以提高大约35%的反射率，这种新型的设计方法称之为浅色坡屋面。
1.3 建筑墙体维护结构的节能优化设计措施
在建筑耗能当中，建筑物墙体外侧维护结构的耗能是最大的，超过了整体能耗的四分之一。而建筑物的行体结构与能耗损失密切相关。体形系数越大，它所反射、损失的能耗也就越高。数学研究表明，在同等面积条件下圆的周长最短。根据这个原理，我们可以将建筑体形设计成圆形或者椭圆形，降低建筑物的外表面积，以此来减少建筑物的能耗损失。戴高乐机场、伦敦大饭店等知名建筑物都是采取这种设计，并取得了很好的节能效果。
维护建筑物的墙体结构属于填充材料，我们可以通过采用质量轻便、保温效果良好的新型建筑材料，来达到保温、隔热、降低建筑负荷的作用。通过研究表明，保温层设置在墙体外侧具有更优良的节能效果。同时注意，保温材料不宜选用聚苯乙烯泡沫板、岩棉板等材料。因为这些材料的寿命较短，虽然保温效果良好，但寿命期和建筑物的寿命期不匹配，因此需要经常更换建筑保温材料，造成资源浪费。
1.4 建筑与太阳能一体化设计
建筑设计与太阳能一体化设计的重点和特点是要将无污染、高能量的太阳能应用到建筑设计的每一个环节当中。将建筑、太阳能、设计艺术完美的融合在一起，使得太阳能和建筑物合二为一，达到相互结合充分利用的目的。它可以减少传统房屋顶面的覆盖层设计材料使用，在降低投资成本的同时还挺高了经济效益，实现了双赢的目标。
在建筑供暖系统的设计方案当中，我们可以将太阳能系统考虑进去，将传统的供暖系统和太阳能系统合理优化搭配，以减少能源消耗，提高太阳能的利用率。在植物培养基地建筑设计当中，更是需要将太阳能采集、输送、管理系统应用到植物培养的各个环节当中。在降低能源消耗的同时，还促进了植物的生长发育，因此是一种非常实用的能源应用技术。
2 结语
建设资源节约型、环境友好型社会是我国在21世纪的社会发展目标。建筑节能优化设计作为节能减排的一个重要方向，它的提出是一项利国利民的福利政策，其功在当代、利在千秋。本文所提出的一些建筑节能优化设计建议也仅仅是一些浅要的、宏观方面的设计方法。而建筑节能作为一个复杂的系统性工程，还涉及到其他一些诸如管理、投资、新型节能技术研发等方面的内容。我们只有将节能理念贯彻到建设、投资、生产、使用的每一个环节当中，才能真正实现可持续能源的充分利用。同时也可以促进建筑行业设计水平的发展，提高社会生态环境，实现社会和技术的双重飞跃。
参考文献
[1] 国外新型建筑材料的技术进展和经济效益，《加速发展新型建筑材料及其政策和效益的研究》，软科学课题编写组，1986年6月
[2] 师全忠， 新型高纤维多彩涂料，建材工业信息，1995年4期
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
【关键词】暖通空调系统;优化设计;节能
引言
暖通空调在最近几年得到了很大普及，但是随之而来的就是关于如何降低暖通空调系统能源消耗量的问题，这既是落实科学发展观和可持续发展的具体工作，又是确保暖通空调能够长期使用的关键环节，因而本文对暖通空调系统优化设计进行研究有着非常大的实践意义。 暖通空调系统简介
（一）暖通空调的工作原理
暖通空调主要是借助于空调制冷机蒸发器内的制冷机与冷冻水进行热量交换，然后将冷冻水降低温度，制冷剂会在空压机的作用下形成高温高压的气体，而这些气体经过冷却塔时会受到冷却水的冷去从而转变为低温低压的液体，这些液体通过水泵与混风形成冷风源，最后在送风管路的作用下送到各个房间。从以上分析可以看出，暖通空调就是利用冷却水将房间内的热量带走，然后经过冷却塔排放到空气中[1]。
（二）空调供水系统
暖通空调的冷冻水系统的管道为循环式系统，其内部的变流量系统按照组成结构不同可以划分为相对变流量系统和真正变流量系统两种，其中后者是变流量系统中具有很大节能潜力的系统。
（三）空气处理单元
暖通空调向房间内部送风主要是在空气处理单元内完成，主要原理是新风和回风会混合成混风，然后经过热交换器冷冻水混合后向室内送风。暖通空调可以实现在冬夏两季的操作，在冬季可以依靠混风吸收热量向室内排放热风;而在夏季可以依靠混风吸收室内热量，让室内温度降低，与室内的热量保持传递，从而将室内温度调至需要的数值[2]。
热交换器是混风和冷冻水进行热量交换的过程，所以热交换器是空气处理单元中非常重要的组成部分，如果热交换器工作状态处于负荷后，就会影响暖通空调的使用寿命，但是对目前使用的暖通空调调查可以显示，很多暖通空调的热交换器使用都是处于部分负荷状态的，这也就要求在设计时应该考虑热交换器的这一状况。 暖通空调系统优化设计的重要性分析
首先，对暖通空调系统进行优化设计，是确保暖通空调正常工作的保障，也是为人们提供舒适生活环境的基础，从而提高人们的生活质量和工作效率。目前很多地方使用的暖通空调系统经常发生故障，而优化设计的目标就是减少在使用时各种故障的发生，延长其使用寿命。
其次，暖通空调系统是整个建筑中消耗能量最高的部分，目前很多施工队在施工过程中都在寻找节能减排的措施，而从暖通空调系统优化设计方面入手就是节约能源、提高资源使用效率的重要方式。我国近几年也提出了可持续发展，对暖通空调系统优化设计就是落实这一政策的关键环节[3]。
再次，目前市场中流通的暖通空调系统都没有考虑到季节的环保和房间的设计等问题，所以在设计时难免会出现各种能源的浪费，而对暖通空调系统进行优化设计就是弥补这一缺陷的环境。另外一方面，很多建筑使用的暖通空调系统经常会出现事故，而优化设计的目标就是降低事故的发生率。
最后，目前很多建筑公司在选择暖通空调系统时都是采用那种负荷最大的设备，而在实际运行中我们发现，很多情况下，暖通空调都不是处于满负荷工作状态的，这样就造成了很大浪费。另外一方面，由于各种气候因素的影响，比如建筑外部环境的温度影响、阳光照射的影响等，设备的使用效率会因此而下降，能源会大量浪费，而优化设计就在于根据建筑的特点来挑战系统，确保空调的运行效率，达到节能减排的目的。 暖通空调系统优化设计方法
（一）控制策略的优化
目前空气处理机的直接数字控制器在控制时都是采用PID进行的，因此PID参数选择是否正确对空调系统有着非常大的影响。如果PID系数过高，那么室内温度会很快就可以达到设置的数值;而如果PID系数过低，那么室内温度就很慢才能达到，或者无法达到，这也不是说明PID的系数越高越好，因为过高的PID系数会导致数字控制器失去稳定性。
虽然PID对于大多数场合的空调控制问题都能够得到解决，但是对于那些对PID系统要求比较高的空调系统就很难解决，比如一些场合使用的大热惯性系统，就需要采用双级控制的办法，将温度传感器安装在室内和送风管两个部位，由直接数字控制器来统一调控室内的温度，对于水阀方面的驱动可以借助于其他数字控制器来完成。在双级控制中，风道的温度变化应该比室内温度变化快，这样可以借助于控制方式的把握来完成，通过加速空调系统对温度波动的响应。
为了考虑实际工程的特点，控制策略的优化可以根据不同情况而发生变化，从而实现真正优化设计的目标。对于那些对温度要求比较高的大型场所可以在清晨时通过控制程序启动空气处理机，同时还可以借助于室外的凉风对室内进行全面换气预冷，这也是节能减排的重要手段，同时还达到了净化室内空气质量的目的[4]。
（二）控制权的优化设计
对控制权进行优化设计不仅是确保节约能源的目标实现，也是对室内温度和湿度进行及时调整的手段，特别适用于一些小的房间，比如会议室。控制权优化设计主要是将空调或是通风系统的参数设定功能放置在现场，那么就可以根据室内使用人员的要求及时调整，从而更加符合他们的要求。数字控制器本身并不具备这方面的功能，需要在优化设计时专门设置相应的部件来完成，目前经常使用的VRV控制面板就是其中非常有代表性的设定器，不仅操作方面，而且设置在室内安全可靠。
（三）数字控制器的优化
数字控制器在暖通空调中有各种等级的处理能力，所以在选择数字控制器时应该根据具体场合的需要而设计。对于那些比较密集的场合就应该优先选择比较大型的数字控制器，这样可以减少各种故障的发生，提高控制器相互间的通讯正常。而对于类似于通风机、新风机、空气处理机这样的设备就可以选择那些中小型的数字控制器，主要是为了降低能源的消耗。为了进一步优化设计暖通空调现场设备，可以在前期过程中利用可编程逻辑控制器技术，这样就可以充分根据安装空调具体的情况而设计数字控制器。
【参考文献】
[1]聂清珍. 暖通空调系统节能与节支优化策略研究[D].山东大学，2010.
[2]刘映. 暖通空调系统全寿命周期成本研究[D].重庆大学，2004.
