节能优化设计精选(九篇)

第1篇：节能优化设计范文

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2篇：节能优化设计范文

【关键词】水资源；节水；灌溉方式

1.前言

现今社会，资源问题已经成为一个阻碍我们社会经济发展的重要问题，因为我们要想发展就离不开资源这一基础，它是促进我们的生活不断发展的动力根源。但是，我国目前的资源现状不容乐观，除了土地资源，矿产资源的严重不足外，我国的水资源也十分匮乏，水是我们日常生活中最常用的资源，水的缺乏已经成为长久以来困扰我们生活生产的主要原因。

基于此，我们了解到，我国的水资源现状已经不容乐观，水的短缺已经是十分棘手的环境问题。但是，另一方面我们也发现，我国的灌溉率十分低下，与水资源贫乏的现状及其不协调，数据表明，西方国家的水资源灌溉率高达百分之八九十，而在我国只有百分之四十左右。所以，我们一定在节约水资源，优化灌溉设计，在设备和灌溉过程中进行节水的设置和调节，这是最根本的节水方法。只有这样才能从根本上节约水资源，提高灌溉效率，提高水资源的利用率，达到可持续的发展。

2.节能节水的优化设计

2.1节水灌溉当下存在的问题

就拿我们生活中的城市绿地灌溉来说，经常会出现水洒到人行横道上的情况，这不仅浪费了本应该浇灌给花草的水，还妨碍了行人的正常通过，还造成一些绿化缺水的情况，造成这样的情况主要是因为喷头的设计问题，所以这个问题需要我们的关注。另外，由于缺乏专业的设计人员的施工人员，导致虽然有良好的灌溉技术却得不到很好应用的情况，目前，我国的灌溉技术正处于一个发展的阶段，但是还没有一个非常完整的规模。因为缺乏规划工作者和熟练的技术人员，反而会使灌溉设备受到损坏，灌溉的过程中又浪费了水资源。具体来说有这些问题：首先，由于对灌溉的场所没有全局的把握和勘查，使得灌溉系统发生过喷以及漏喷的情况；其次，一些材料的选取不当，在增加成本的同时还不利于灌溉；再者，对过滤系统的忽视容易使喷头发生堵塞，严重的情况会使整个灌溉系统无法工作。

另一方面，由于科学水平的不断进步，灌溉水平也随之发生了明细地变化，自动化的灌溉系统也逐步应用到实际的工作中，但是需要提醒的是，目前我们对于如何控制系统的自动化的水平还有所欠缺。自动化灌溉系统可以自动收集风速，雨量等各方面的数据，然后进行自动化处理，得出应该灌溉的时间和具体的灌溉量，所以它可以大大提高灌溉的效率，使每一滴水都发挥最大的作用，一旦有设备发生故障，自动监控系统就会自动发出警报提醒，从而维护整个系统的稳定工作。在加强对自动化系统的进一步认识的同时，还要注意设备的后期管理工作，现阶段我们缺乏对设备的管理，这也就导致了一系列的问题出现，所以应该注重这方面的缺陷。

2.2节能节水优化设计的原则

首先，需要考虑到应该采取哪一种灌溉技术，应该选择什么样的设备，当然这还是需要由实际情况来决定的。要提高灌溉效率，满足灌溉的需要，就应当系统的研究对节水灌溉系统，结合实际条件做出可行的选择。

其次，还需要考虑到对生态环境的影响，不能只考虑经济效益而忽视对环境的破坏，在设置灌溉方案时还应该考虑到不破坏环境，保持一定的社会效益，这样才是符合科学发展的要求的。

最后，要详细的分析影响灌溉系统的一系列因素，由于这是一个涉及多方面的负责系统，所以一定要做全面的考虑，一定要把整个系统看做一个有机整体，对各个部分都进行合理的设计，这样才能保证整个系统的高效运作。

2.3节水灌溉的具体方式

研究城市的绿化灌溉，首先我们应该清楚，不同的灌溉手段造成的灌溉强度是不一样的，所以可以根据实际的需要来实施不同的灌溉方式，灌水利用率应该是我们最关心的一个部分，不同的技术利用率也不同，相比之下，微灌的利用率最高，可以达到百分之五十到百分之七十。与此同时，我们还需要考虑的是节水的时候还要保证灌溉的有效性和安全性，要保证灌溉的目的的实现还有整个灌溉过程的人员操作的安全性。

下面我们来看看节水灌溉的具体类型：

第一：喷洒灌溉，它的工作原理是借助设备的压力把水喷洒到空中，然后由水自由降落到地上。绿地喷灌是参考土壤的条件，气候的情况针对不同的植物进行的灌溉，能够减少灌溉水的流失和渗漏，提高灌溉率，提高水的利用率，而且它的适用范围广，没有什么特殊的限制，所以被广泛的应用。此外，它还能带来意料之外的惊喜，形成一些特殊的景观效果，改善小范围的气候，改变空气的湿度。这种方式对于灌溉密植的低矮植物特别合适，能够达到节水的效果。城市绿地喷洒灌溉的适应性较强，省时省力，还能有效的达到灌溉的目的，维护灌木的水分，但是它的前期投入比较巨大，对于设计的要求十分严格，而且容易受到天气的影响。

第二：微灌。这是一种较为新型的灌溉方式，它是根据需水量的不同，通过一种特制的灌水装置，把水和一些养料以合适的流量强度直接均匀的输送到植物的根部。微灌比较适合农作物的灌溉，农作物需要的养分和水都能够及时地补充，而且浪费的要少。在园林灌溉中也开始不断尝试运用。微灌的灌水率要比喷灌高的多，高达百分之九十多。微灌不同于喷灌与地面灌，它只是局部的灌溉，但是水的利用率要高的多。它的劣势是工程投资比较高，所以并没有被广泛的投入使用。所以要想使其发挥作用就可以将其和喷洒灌溉结合使用，这样既可以节水又降低了成本投入，同时还可以形成不同的景观效果，一举三得。

微灌还可以分为滴灌和渗灌。滴灌就是一滴一滴这样的灌溉，它比较节水节能，将管网延伸到地面上，这样就有效的保持了作物在需要水和养分的时候能够及时送到而且不浪费。大大提高了利用率，损耗也比较少。现阶段，滴灌技术主要用于名贵植物的灌溉，在其他地方运用是比较少的。还有一种就是渗灌，这是现今大家所认可的最经济、最节水的灌溉方式，它是把透明管道埋在地下，然后通过这个管道把水和养料输送到植物的根部。它不存在其他灌溉方式的水土流失和水的浪费问题，与此同时，渗灌还能促进土壤的疏松，提高土壤肥力从而提高农作物的产量，所以这种灌溉技术得到大力的推广，不断增加其在农业灌溉中的运用。但是在城市灌溉中还没有大规模的实施，以后可以有这方面的拓展，增加这种灌溉方式的覆盖面，达到节能节水的目的。

3.结语

因为我国正处于经济飞速发展的特殊阶段，无论是生产还是生活都需要大量的水，所以必须得提高水资源的利用率，在灌溉方案的设计时，一定要优化节能节水的功能，最大程度发挥水的灌溉作用。节水灌溉的能力不断增强，设备不断更新，方法不断进步，选择专业的人员进行优化设计和施工操作，从而提高灌溉系统的灌溉率，提高水的利用率，也缓解了工作人员的工作压力，从而保证灌溉的预期效果，最主要的是达到合理利用水资源的目的，实现可持续发展。

参考文献

第3篇：节能优化设计范文

关键词：建筑节能；优化设计；设计方法

在我国经济社会发展过程中，有三个”耗能大户”，也就是工业耗能、交通耗能和建筑耗能。在这三个“耗能大户”中，建筑这个“耗能大户”在全社会总耗能中的比重越来越大，与我国建立资源节约型和环境友好型的社会发展目标相背离。所以，必须高度重视建筑节能优化设计，切实降低建筑能耗，缓解我国能源资源紧张的局面。

1 建筑技能及其优化设计

1.1 建筑节能的内涵

建筑节能的内涵主要包括两个方面，第一个方面指的是建筑在正常发挥其功能条件下的能耗问题；简单来说，在满足人们日常生活所需中建筑所需要耗费的能量；第二个方面是建筑结构的隔热和保温问题。如果隔热和保温材料的质量不高，则会增加建筑耗能总量。

这两个方面的问题好比一枚硬币的两面，如果把两个方面的问题同时解决，或者是在设计过程中叫好解决这两个方面的问题，则可一石二鸟，不仅实现建筑物的节能，而且可以节省工程造价。

建筑节能问题关系着国家能源资源战略、可持续发展和环境保护等等，对于扩大内需、提高国民经济发展的质量和效益有着重要的作用和意义。

1.2 建筑节能设计优化

建筑节能设计的优化问题，指的是在建筑节能设计中，通过节能方案的对比等，找到节能的最优办法，从而实现建筑节能的目标。而其中最难的便是“最优”两个字，笔者把这来给个字理解成一定的范围，也就是根据建筑的具体能耗情况，设计多种节能方案，通过对比研分析和研究，确定采用哪个建筑节能优化方案。

而建筑节能方案的制定，需要综合考虑建筑群的朝向、间距和道路的布局情况等，以及绿地分布范围。

2 建筑节能技术和内容

2.1 建筑节能技术

现阶段，建筑节能技术主要包括维护结构的节能技术、采暖节能技术和太阳能技术等。

2.1.1 维护结构的节能技术

建筑物的维护结构，也就是通常所说的墙体、屋面及门窗工程。围护结构的节能技术是指通过采用墙体保温（外保温、内保温、自保温、夹芯保温等技术）、门窗及屋面节能等措施，减少建筑的使用能耗。其节能技术的应用，直接影响着建筑物的整体耗能情况。如住宅节能就是通过围护结构节能设计，达到比传统住宅节约能耗25%的目标。

2.1.2 太阳能节能技术

太阳能取之不尽，用之不竭，太阳能技术当前在现阶段的建筑节能设计中得到了广泛的应用，实现了建筑散热、遮阳效果和能量收集三者的有机结合；其中混合型节能技术的应用，为建筑物提供了光照和热能，并在一定程度上降低建筑物整体耗能。

2.1.3 采暖节能技术

当前，水源热泵系统是应用最广的是采暖节能技术。水源热泵系统把地表水源吸收太阳能，把地下水源吸收的地热能收集起来，形成比较丰富低温低热的能量，大幅降低了高位电能输入，实现建筑物热能的转移。由于前期投入成本较高南方地区应用较少。

2.2 建筑节能的内容

建筑的内容主要包括三个方面的内容：

2.2.1 建筑主体节能

建筑主体节能的优化设计，需要根据不同气度的气候和建筑能耗特点来进行，需要遵循兼顾冬夏、整体优化的原则，通过模拟建筑能耗，优化建筑能耗设计，主要是选择体型系数、合理布置空间格局、控制不同朝向的窗墙比例等等，从整体上降低建筑物的能耗。

2.2.2 常规能源的优化利用

常规能源的优化利用可以从四个方面入手：①因地制宜选择冷热源优化设计，提高采暖、空调等能源的转换效率；②采用合理的调控方式，节省输配系统的能耗；③优化照明的控制系统，降低照明能耗；④选用合适的能源制备生活用水。

2.2.3 可再生能源的综合利用

根据建筑物的类比、建筑物所在地的气候特点，以及可再生能源的综合利用情况，选择上文中所提到的各种建筑节能技术，也就是采暖节能技术、太阳能技术和地热能技术等。

3 建筑节能的优化设计方法

建筑节能，从设计角度来讲，指的是在住宅、公共建筑等规划和设计中，执行国家现行的建筑节能标准，通过采用先进的节能技术和施工工艺流程，利用可再生能源系统等，降低建筑的能耗。

3.1 屋顶节能优化方法

实际上，屋顶属于建筑的围护结构，其可以让室内和室外产生温差，如果室内外的温差过大，则会增加建筑能耗。屋面节能一般通过材料和构造来实现，如选用传热系数小、蓄热性大的材料，同时注意材料层的排列。现代建筑中平屋面相对较多，倒置型保温屋面被广泛使用，此种屋面保温层在防水层之上，使保温层还起到了防水层作用，这些材料必须防水和耐气温性能好，不易老化。（如矿（岩）棉或玻璃棉板具有良好的憎水性，税率低，热阻大，10m厚相当于50m厚混凝土板隔热效果），在建筑设计中被广泛应用。提高建筑屋顶的保温隔热性能，在冬季可以有效抵挡寒气进入到室内，夏季可以吸收太阳的辐射，减少热能，从而减低空调的能耗。

而屋顶节能优化的方法另一个是依靠太阳能技术。相关的数据显示，地球所拦截的太阳辐射能量相当于当前全球电力消费的1500倍，而在当前的技术水平条件下，太阳能技术仅仅有一小部分被开发利用。因此，太阳能开发有着非常巨大的潜力。

此外，太阳能作为一种可再生能源，代替常规能源的可能性非常大，同时其也是一种清洁能源，不会对环境造成任何的污染和破坏。现阶段，太阳能应用在建筑节能上的方式包括：被动式太阳能采暖、主动式太阳能采暖、太阳能发电和太阳能供热水等。而过把太阳能技术应用到建筑屋顶节能中，无疑是建筑屋顶节能的最好设计方法。

3.2 围护结构节能优化方法

建筑围护结构节能优化方法主要包括三种：

（1）外墙内保温技术。该技术主要是指在建筑的外墙结构内部增设保温层，内保温层的施工进度比较快，施工方式也比较灵活，同时还可以对施工质量进行有效的控制。内保温技术已经成熟，国内这方面的施工经验也比较多，因此可大范围推广；

（2）外墙夹芯保温技术。该技术主要在我国东北等冬季较为寒冷地区有着广泛的应用，其主要是在是把保温层夹在内外墙的中间，而建筑主体需要时混凝土结构或者砖墙结构。这种技术的主要优点是：防水性能良好、耐候性能良好等。

（3）外墙外保温技术。该技术是现阶段正在大力推广的一种节能保温技术，就是在垂直外墙的表面建设保温层，所以，建筑主体结构需要是混凝土结构或者砖墙结构。这种技术的技术含量比较高，适用范围也比较广，不仅可以用于新建楼房的节能保温，而且可以用于危旧楼房的改造。

（4）外墙自保温技术。该技术是指通过对墙体自身采取一系列新型技术，使其导热系数极低，甚至达到了绝热的程度。一般采用保温砌块为主要护材料，在造价上较为经济，且施工周期较短，可大大加快施工进度，绝热材料设置在外墙中间，有利于较好的发挥墙体本身对外界的防护作用。作者在建筑设计过程中，特别是公建设计中用外墙自保温较多。

3.3 门窗节能优化方法

对于建筑门窗的节能优化，主要是减少门窗的渗透量、传热量和太阳辐射能量三个方面。具体的优化方法是：尽可能缩小门窗的面积；选择最适合建筑物的窗型；在门窗上增设保温隔热层；合理确定门窗的材料；增加遮阳设施等。其中玻璃及型材的选择在节能优化起着相当重要的作用，一块12mm厚的透明玻璃的传热系数为5.5，而6mm透明玻璃+12mm空气层+6mm透明的中空玻璃的传热系数能达到了2.8，因此中空玻璃在门窗节能设计中被广泛应用。

通过以上分析，我们可以指导，建筑节能的一个重点便是建筑主体维护结构的节能措施。所以，在建筑节能优化设计中，应在这方面多设计几套节能方法，通过对比分析，选择最优的设计方案。

4 结 语

作为我国三大“耗能大户”之一的建筑耗能，在我国社会总耗能中的比重有逐年上升的趋势。而随着我国新型城镇化进行的不断加快，建筑节能设计成为当务之急。在本文中，笔者介绍了建筑节能及其优化设计的内涵，并介绍了当前集中借助节能技术，最后指出了建筑节能的优化方法，主要是建筑屋顶节能优化、内外墙保温节能优化和门窗节能优化这三个方面。

参考文献

[1]蔡阳军，毛建新.浅析建筑节能优化设计[J].江苏建筑，2010（3）.

[2]高华.浅谈建筑节能与优化设计[J].黑龙江科技信息，2009（31）.

[3]谢丰荣，李艳辉.，建筑节能与优化设计[J].土木建筑学术文库，2010（11）.

[4]张雪舟，赵凤山，聂梅生.建筑节能优化设计案例分析[J].住宅研究，2012（9）.

第4篇：节能优化设计范文

【关键字】暖通空调；节能减排；设计原则；优化设计；新能源；设计参数；

前言

目前随着我国经济的迅猛发展，人们生活水平的提高，人们对生活舒适度的要求也越来越高，暖通空调为城市居民提供了舒适的生活环境的同时，也造成了相当大的能源消耗，暖通空调的节能设计应运而生，做好暖通空调的节能减排能够有效降低整个建筑的能源消耗，进一步提升居民的生活质量，实行可持续发展。因此暖通空调需采取节能减排的优化设计，重点在暖通空调运行的过程中实现节能降耗，避免暖通空调的资源消耗过度，强调节能减排优化设计在暖通空调中的重要性。

一、暖通空调节能减排的设计原则

暖通空调节能设计的基本原则就是节能，在节能设计过程中，热舒适指标是实际应用的指导。对于热舒适指标的影响因素主要是：温度、空气湿度、风速、劳动强度以及辐射温度。对上述因素进行合适比例的探索和组合，对舒适和节能进行现实协调。并且对建筑物的导热性进行适当的围护，对室外的气候变化进行应对，保证室内的舒适性。笔者认为还有以下几方面的原则：

1.1 动态性原则

暖通空调节能减排的优化设计中，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，利用动态性的方法，不断改进节能减排的设计，促使暖通空调达到节能减排的标准，最主要的是利用动态性原则控制暖通空调的设计，保障其与建筑工程的和谐相处。暖通空调的动态设计决定了节能减排的效果，促进暖通空调节能设计的发展。

1.2 技术性原则

技术性原则是暖通空调节能减排优化设计的根本，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，进而依照节能减排的要求，优化改进设计方式，发挥技术性原则的指导性。

1.3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。

1.4重视规划设计

规划设计是建筑节能设计的重要方面，建筑的节能应充分考虑当地特有的自然调节，通过合理的规划布局，在考虑当地的风向，地形，辐射和大气环流等因素，做到因地制宜。所谓因地制宜，就是要充分合理的利用当地的自然资源，开发出适合当地气候特色的空调方式，这是空调节能的绿色思路。

二、暖通空调节能减排的优化设计

2.1改进暖通空调的运行方式

随着节能减排的发展，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，达到节能减排的目的。

2.2 积极推进新能源的应用

新能源是暖通空调节能减排的发展趋势，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。暖通空调节能减排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，遵循节能减排的思想。

2.3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℃。

2.4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。暖通空调节能减排优化设计中，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。

2.5 推进热能回收再利用理念

暖通空调节能减排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.

三、结束语

节能减排应注重能源节约和排放标准降低的双重效益，注重环境效益与经济效益的均衡发展。暖通空调节能减排的问题已经成为了一个受到广泛关注的社会性问题，并且是建筑工程的重点项目，也是能源消耗较大的工程内容，其与当前人们的日常生活息息相关，此外，这还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染，是关系国计民生和国家可持续发展的重要行业，因此，暖通空调设计的从业人员应本着以用户的切身利益的服务原则，严格按照相关的法律、法规设计。

参考文献：

[1]王东升.建筑工程专业基础知识.徐州：中国矿业大学出版社，2010

[2]赵荣义，范存养，薛殿华.空气调节.北京：中国建筑工业出版社，2009

[3] 黄光平，曾小磊.暖通空调节能减排优化设计[J].科技风，2012

第5篇：节能优化设计范文

关键词：建筑工程；暖通空调；节能设计；优化措施

中图分类号： TU198 文献标识码： A

引言

随着人们生活水平的提高，人们对生活环境的要求也越来越高，大多数人都希望居住环境能够冬暖夏凉且能保持空气流通。因此，具有采暖、通风、调节空气作用的暖通空调成为多数人的选择。但是，暖通空调的能耗较大，不仅会使能源快速消耗，还会增加能源消耗而引起的环境问题。暖通空调的节能设计能够有效地实现能源保护，同时对环境保护也有重要意义。

一、暖通节能空调的设计原则

1、基本原则――节能

节能暖通空调最最基本的原则就是节能，在节能设计过程中，热舒适指标是实际应用的指导。对于热舒适指标的影响因素主要是：温度、空气湿度、风速、劳动强度以及辐射温度。对上述因素进行合适比例的探索和组合，对舒适和节能进行现实协调。并且对建筑物的导热性进行适当的围护，对室外的气候变化进行应对，保证室内的舒适性。此外，在设计管路系统时需要简化，耗材量得到了减少，节约了投资。

2、满足日常生活环境要求

保持人体舒适的主要因素是舒适环境，但是，日常生活中的光线、声音和色彩也是影响舒适不可忽略的因素，比如：在人们居住的室内环境中，要以暖色调为主，这样不仅使室内温度得到了相对降低，而且起到节能目的。

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、暖通空调的节能设计方法

暖通空调的节能设计可从制冷主机、能源、围护结构几个方面入手，设计过程中，应根据暖通空调的运作方式选择合适的制冷主机，利用可再生能源能够有效保护能源，在设计围护结构时应采用节能型围护结构。暖通空调的节能设计方法见图1。

图1暖通空调节能设计方法

1、选择合适的制冷主机

在选择制冷主机时，应考虑到暖通空调的运作状况。通常，暖通空调大部分时间都是由部分负荷运作，因此，在选择制冷主机时，可由多台冷水机组中选出一台，将选出的冷水机组设置为变频机组，并将其应用于暖通空调部分负荷运作过程中，以调节空调的负荷。选择合适的制冷主机是暖通空调较为重要的节能方式。暖通空调在进行部分负荷运作时，能源消耗较高。在设计部分负荷运作的暖通空调时，应注意能量与热量的转换比率(即COP)。COP会随着外界温度的改变而产生变化，在设计时应使其能够随着外界环境温度变化作出相应的调整，使其更加节能，提高暖通空调的智能化水平。

2、利用可再生能源

目前建筑多采用高品位能源为空调提供能量，其中以电力为主，但随着不可再生能源的日益紧缺，绿色可再生能源的开发和利用也得到人们的重视。本章节阐述了可再生能源在暖通空调节能设计中的应用，通过绿色能源（如风能、太阳能等）的使用，达到节能目的。

2.1 自然风能的正确使用

利用自然风能可以是说节能设计里的重要组成部分。通过自控系统，感知室内外温度的差异，当室外温度较低时，则可利用室外自然风的冷量满足室内对冷负荷的需求，可采用新风供冷，或夜间通风储冷。这种情况一般出现在夜间，或供冷的过度季节。利用自然风供冷的模式，大大降低了运行用电量，甚至可以不用电，不仅节约能源，同时起到改善室内空气环境的作用。

2.2 太阳能的利用

太阳能不仅可以用来采暖，还可以用于制冷。随着太阳能技术的不断研究开发，太阳能的集热器可以承受高温、高压、冰雹等恶劣天气环境造成的影响，使利用太阳能进行采暖成为可能。利用太阳能进行制冷有3种方式：压缩式、吸收式及吸附式。压缩式就是将太阳能转换为电能再进行制冷；吸收式是指通过配置溴化锂和水溶液或氨水溶液吸收太阳能而制冷的系统。

3、采用节能型围护结构

暖通空调的围护结构对空调能耗有较大的影响，采用节能型的围护能够有效地降低暖通空调的负荷，进而改善空调冷热源的浪费情况。在设计暖通空调的围护结构时，应充分考虑空调的遮阳和吸热措施，使其能够将外界条件转变为可利用能源，例如在室外温度较低时，直接将空气作为能源。同时，采用节能性材料也是暖通空调节能的途径。利用可回收或再生材料制作暖通空调的围护，能够减少能源浪费。

三、建筑暖通空调节能优化设计的措施

1、建筑热工性能的优化设计

在设计建筑方案的阶段，空调的负荷能力基本已经确定。护结构具有传热损失高的特点，尤其是寒冷地区，传热损失可以在70%以上，由此可见，优化设计护结构对于减少暖通空调能耗是非常重要的。首先，方案设计的初期，应全面分析建筑平面布置、外立面、自然通风、不同朝向太阳的辐射照度等各种因素会对建筑能耗产生的影响。夏季时，尽量使日照时间减少，对夏季风充分利用以达到自然通风，降低室内温度的目的。冬季时尽量最大程度的获取充足日照热，提高室温。其次，围护结构在设计其热工性能时应符合国家规定的节能规范，对围护结构设计给予一定优化，选择传热系数相对较小且热阻大的材料，窗墙比与形体系数严格控制，避免选用玻璃屋面或者玻璃幕墙。外窗接受的日照时间较长，受到的太阳幅度也会明显较大，因此设计时应考虑到建筑内外遮阳问题，增加屋顶与外墙的绿化植被，提高建筑的节能特征，改善建筑自身构造完善节能措施。

2、设计参数的合理选择

2.1 设计参数的合理性

空调负荷的计算需要设计参数作为依据，主要包括空气流速、洁净度与温湿度等，设计参数的变化会对空调负荷产生直接影响。据统计，夏季时空调每提高1K的温度，主机负荷就能够减少至少8%-10%，节约能耗为6%-11%。所以，确定室内参数应当注意结合实际的建筑使用情况，合理范围内对夏季时的空调温度适当提高，对冬季时室内采暖温度适当降低。空间内若使用吊顶进行辐射采暖或者地板采暖，冬季时温度的设计允许低于规定1-2K，夏季时允许提高1-2K。

2.2 空调系统的精心设计

水管、风管的布置应遵循“短、平”原则，对消防水管以及电缆桥架具体走向综合考虑，尽量避免走“回头路”或者拐弯。在有足够充足的安装空间以及具备一定经济条件的基础上减少流速减小管路阻力，对水泵扬程以及风机尽量减少，降低能耗。

2.3 数据的准确计算

设备选型主要的依据就是数据，在水力计算以及空调负荷的计算时，估算过于保守或者过于粗略都会导致空调设备的风机扬程、水泵扬程与主机容量增大，一定程度上增加成本，产生能源浪费。因此精准计算是保证暖通空调节能技术的基础。

3、空调系统的优化设计

3.1 空调风系统

根据空调系统的性能分析和实际调研，发现空调系统在运行过程中会有大量的热量产生，如果这些热量不能顺利地从建筑物进行排放，将对空调运行系统的质量产生影响，因此，有必要对空调运行系统的热量排放进行优化设计。从实验数据分析中，我们认为水环热泵空气调节系统的效果非常明显，而且改系统的运行费用不高，不会增加空调系统太多的费用。

3.2 空调水系统

开式系统之所以会耗费较大的能量是因为开式系统在运行过程中会产生较大的水泵扬程，因此，在空调水系统的节能设计中，我们采用的是闭式循环水系统。而在闭式的循环水系统中，由于三管制水系统的冷水和热水都经过同一根水管作为回路，热水和冷水混搭在一起，就会损失热量，同时因为空调系统管径的回路的确定与其所产生的运行费用有着较大的关联，建筑物越大，空调系统管径的回路也就越大，这个时候可以考虑选择双级泵系统。

3.3 空调冷热源

集中设置的冷(热)水机组或换热设备是空气调节系统的冷热源最佳选择。然而，现在市场上的各种机组、设备品种繁多，各种类型都有其独自的特点和使用限制条件，空调冷热源设计方案受到诸多因素的影响，比如是占地面积、使用特征、环保规定和运行费用等等，因此，设计员必须先做好上述诸多因素的调研，并且做好各方面的综合论证才能进行最终的方案确定。

结束语

总而言之，暖通空调节能优化设计不仅可以降低能源消耗，而且能够有效保护能源、改善环境，使其经济效益得到提高，对经济的可持续发展起到推动作用。因此，利用空调的设计原则，结合实际工程的具体情况，制定合理的、有效的暖通空调优化设计方案，降低暖通空调工程是能量消耗，从而促进我国建筑行业的健康发展以及能源的可持续发展。

参考文献

[1]田高磊,郑光绪.浅谈暖通空调节能设计[J].建材发展导向.2013(3).

第6篇：节能优化设计范文

关键词： 节能原则；自然光；高效光源；自动控制

中图分类号： S611 文献标识码： A

0 引言

二十世纪以来，建筑能耗的增长越来越快，人们对建筑功能及形式提出了的更高需求。但同时能源问题日益加剧，能源的合理利用问题刻不容缓，节能是缓解能源紧张的关键，是实现经济发展和社会进步必须的保障，缓解我国能源紧缺矛盾的关键[1]。如何高效的利用能源，保障长远经济效益，是我国建筑业发展的一项长期任务。

在民用建筑的电能损耗中，空调用电比重最高，约40%~60%，甚至更高，照明用电约占15%，给排水系统及电梯用电占10%~15%，以及供配电系统约3%[2]，皆为建筑电气能源耗损。近年来，随着能源问题日益突出，城市拉闸限电等现象的加剧，建筑节能对电气的节能需求是越来越迫切。如今，建筑电气照明系统已经成为关系着我国民经济迅速发展的重要一环，意义重大。无论是配电系统，还是照明系统，其整个系统的节能，在既要满足建筑电气功能要求，又要保证安全舒适的前提下，尽可能地做到减少建筑电气耗能，是目前一大课题。

节能原则

上文已经提到，电能损耗中空调占到了绝大部分，其次就是照明系统。因此针对电气照明系统进行节能设计，将带来良好的能源节省效果。民用建筑的电气照明设计内容包括设计说明、光源选择、灯具布置、照度计算、安装方式、调光控制等。作为建筑电气设计工程技术人员，在熟知照明设计规范的前提下，还必须有对照明系统的优化节能意识，这首先应确定节能的原则[3]：

满足建筑物的功能要求，不能因为节电而降低标准，即在整个照明设计过程中，应满足其照度、色温、显色指数；满足建筑物的一些特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施、用电展厅的工艺照明及电力用电等，即需在整个系统在最佳运行情况下谈节能。

考虑实际经济效益，节能应考虑综合经济效益，因节能而过高地消耗投资，增加运行费用并不可取。设计应达到一个让因节能而增加的投资能在较短的时间内获得回收。

要节省无谓消耗的能量，节省无谓消耗的能量是节能的一大着眼点。首先应分析哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关或影响比重较小的，甚至在整个系统中可以近似忽略的，再考虑采取合理的措施节能。

节能方案

2.1电气照明设计优化方案

首先，我们应根据节能原则，在保证电气照明质量的前提下，尽可能节约照明用电。照明节能主要是通过采用高效节能照明产品、提高质量、优化照明设计等手段达到节能的目的，即不牺牲质量的节能。在建筑电气照明设计时，首先要根据各种建筑物的不同功能来确定相应的照明方案，一般可分为光照设计和配电设计两部分。光照设计又可分为数量化设计和质量化设计，数量化设计就是根据照明场所的功能和活动要求，在充分利用自然光照的基础上给予人工光照。在相应的设计过程中应进行方案比较，从技术、经济和节能等多方面进行综合考虑，不断的优化设计方案以达到节能的目的。

2.1.1 天然光的应用

据统计，我国白天照明用电占总照明用电的50%以上[4]。利用天然光照明，不仅能节约电能，而且自然光为人类提供了更好的工作光源，不仅提高工作效率还能保证工作人员的健康。国家标准《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）指出：有条件时，宜利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明，可见，低碳环保的自然光是办公环境照明的发展趋势。一个很好的自然光使用案例就是自然光光导照明系统在多层办公楼中的应用，这种系统也称光导采光系统，它主要是由采光区域，光导管和漫射区域组成。白天以天然采光为主，当天然光不够时，辅以恒定的人工照明，使窗户射入的天然光和室内的人工照明适当合理地协调，形成良好的照明环境，大大地节约能源。

2.1.2 人工光照设计

人工光照设计就是确定照明方式和照明种类，按照现行规范所规定的功率密度值的要求进行数据化处理计算，并确定合理的照度标准，不同场所应有目的地进行照明，且将同一房间照明进行分区等，以便在选择照度时区别对待。在有许多大进深和开间的写字楼内的办公室，首先应充分利用自然光，避免片面追求形式和不适当选取照度标准以及照明方式，坚持在不降低照明质量的前提下，有效控制照明功率密度值，优先采用分区的照明方式，要求高照度的场所可设局部照明；在工作位置经常变动的房间，设法采用灯具位置能调整的灵活的照明方案。在现行规范规定的基础上照明设计还需要质量化设计，即以人的感受为依据，考虑人的视觉和使用的人群、用途、建筑的风格、尽可能多的收集周边环境（所处的环境、重要程度、时间段）等多种因素，同时在达到照明质量要求的前提下，尽可能做到节约用电。

2.1.3 照明配电系统

在照明配电系统中，同一电压等级配电级数不宜超过两级。变电所应靠近用电负荷中心，略偏向电源侧，以缩短线路供电距离，减少线路损耗。电力设备无大功率冲击性负荷时，照明和电力宜共用变压器；照明安装功率较大时，宜采用照明专用变压器[5]。应选择低损耗配电变压器。系统除了电能总计量外，还应设置低压分项计量装置，并合理提高线路的功率因数。供给气体放电灯的配电线路宜在线路或灯具内设置电容补偿，功率因数不应低于0.9。照明三相配电干线的各相负荷应尽量分配平衡。合理选择电力电缆、导线截面。在满足发热、电压损失、机械强度的条件下，应按经济电流密度来选择其截面，从而达到降耗和经济的目的。

2.2 节能设备和器材选用方法

2.2.1 采用高效节能光源

应根据不同工程的使用要求，合理选用高效节能型光源。白炽灯曾因为便宜，安装维护简单等特点而被广泛使用，但其致命的弱点是发光效率太低，因此目前常被各种发光效率高、光色好、显色性能优异的新光源取代。在满足照明质量的前提下，应选用细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯。对灯具悬挂位置较高的场所的一般照明，宜采用高压钠灯、金属卤化物灯或镇流高压荧光汞灯，其综合费用低、视觉质量高，同时也节约能源[6]。除特殊情况外，不宜采用管形卤钨灯及大功率普通白炽灯，灯具悬挂位置较低的场所照明宜采用荧光灯。此外，在选用的同时还应考虑电光源的寿命、显色性、启动及再启动等主要性能。

LED 是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。具有寿命长、光效高、无辐射、低功耗、颜色丰富、起点快捷、可调光、耐震动、耐气候性能好、使用安全等众多优势[7]。目前外型与一般传统灯泡一样的 LED 灯泡已研制成功，这种发展迅速的光源，将会在未来的研发过程中在室内外照明中具有广阔的前景。

2.2.2 照明节能灯具设计及电器附件

照明灯具的选择对于发挥照明光源的最大潜力起着至关重要的作用。常用的灯具有控照型（或开敞型）和带保护罩的格栅式、透明式、棱镜式、磨砂式等，其效率各不相同，如磨砂或棱镜保护罩式反射率为55%，格栅式为60%，透明式为65%，控照式(或开敞式)为75%[8]，且同一种形式的灯具反射板采用不同的材料其反射效率也不同，可见，通过照明灯具的设计及合理的选用也是实现照明节能的一个很有效的手段。

气体放电灯工作时需要附加镇流器、启动器等附件，均有能耗产生，气体放电灯的镇流器影响最大。提高镇流器的质量和效率，对照明节能很有意义，节能型电感镇流器和电子镇流器取代传统的高能耗电感镇流器是必然趋势。

照明设备控制方式优化

随着电子技术的发展，照明控制技术也在不断地发展。现代照明控制技术的发展趋势是将照明控制技术和智能控制、智能建筑联系起来，开发计算机智能照明控制系统。照明设备节能控制方式可分为手动控制与自动控制两大类。

3.1 照明手动控制

手动控制可利用手动控制开关对办公楼内的灯具进行分区、分组控制。在充分利用自然光的前提下，可适当增加设置照明开关点，以达到分区、分组控制灯具的目的。另外，采用节能开关可使灯具控制灵活、方便、节能，办公楼楼梯间、内走道等处，除应急照明外，宜采用节能自熄开关，如声控开关等。室外有关的照明灯具应采用光控开关等进行节能控制。

3.2 照明自动控制

未来，使用电子技术来指导照明已经成为不可阻挡的趋势。在条件允许的情况下可采用照明节电器、智能照明控制系统等方案。照明节电器是根据照明线路电压的波动情况、照明负载的性质，对灯具实行智能稳压供电，在任何时刻给灯具提供一个稳定、节电、不会影响照明效果的供电电压。且用户可根据需求，自行设置输出电压，对照明负载的运行时间和供电方式进行编程，最大限度地降低照明灯具的电能消耗。此外还有照明稳压节电器，使用后仅智能稳压所实现的节电效果一般就可达 20％以上[9]，同时还可大大延长照明灯具使用寿命。智能照明控制系统是一种智能化的装置，其系统可是独立设置，亦可融入建筑设备自动化系统之中。该系统有以下几个典型特征：一是对被控对象分组编号，对于设计功能要求一样的照明灯可以统一管理，借助同一根运输线进行供电。二可引入智能控制开关实现对照明灯相关属性进行控制。通过计算机集成系统，可使照明系统在全自动状态下运行，此项技术的研究与发展将为建筑电气照明系统提供不可小觑的节能实力。

小结

近年来，电气照明系统的节能越来越受到人们的重视，其节能应在工程设计阶段就充分考虑选用合理的设计方案、节能设备和附件，同时利用一些合理和先进的照明设备控制方式来降低照明系统运行能耗，以达到符合低碳环保的“绿色照明”的目标。

参考文献：

王文志，关宇飞.浅谈民用建筑电气照明设计[J]. 民营科技，2011，07：316.

魏颖.浅析民用建筑电气工程中的照明设计[J]. 中国新技术新产品，2012，02：176.

文桂萍. 建筑电气照明节能设计的探讨[J]. 四川建筑科学研究，2007，06：218-221.

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陈宏毅. 浅谈建筑电气照明设计中的节能方法[J]. 中国建筑金属结构，2013，04：124.

郭帅. 关于建筑电气照明节能的探讨[J]. 山西建筑，2009，03：230-231.

王亮，宋镇江. 大中型公共建筑电气照明设计[J]. 工程建设与设计，2010，08：104-107.

第7篇：节能优化设计范文

当前，随着经济发展的步伐加快，人民生活质量明显得到了改善，但建筑能耗的总量也随着使用量的加大而逐年上升，环境问题和能源问题日益成为阻碍发展的重要因素。由于传统空调耗电量非常高，为了更好的体现节能优化设计， 将设计技术上升一个层次。需要全方面考虑建筑暖通空调节能设计，严格遵守节能优化设计规范， 将节能的思想贯穿于建筑领域的各个方面。通过具体分析暖通空调系统内部的构造，研究损耗量及设计特点，目的在于解决暖通空调系统内部耗能方面的问题，并提出符合实际的解决办法。

1暖通空调系统能源消耗的构成及主要特点

1.1暖通空调系统能源消耗的构成

暖通空调系统能耗是建筑能耗的重要组成部分，它指建筑物在通风、采暖、电器、空调、照明和热水供应等方面的能源消耗需求。目前暖通空调系统能源消耗大约占到四至五成，且有逐年上升的趋势。暖通空调系统能源耗包括新风负荷引起的能耗、建筑物冷热负荷引起的能源消耗及输送设备（水泵和风机）的能耗。

以室内设计标准、室外气候为条件、其他设备照明等多方面因素都影响着暖通空调系统的能源消耗。

1.2暖通空调系统能源消耗的主要特点

与此同时，与其它建筑能耗相比有一些特点：例如能量能影响着暖通空调系统使用效率及选型、系统设计、运行管理等多方面因素，如若暖通空调系统设计不合理，则会降低能源消耗的使用率。此外，室内中空气环境的冷热质量也会影响到暖通空调系统的效果。同时也可尽可能多的利用外在环境中天然的能源，如风能、地热能、太阳能等作为能源补充。暖通空调系统的冷热是通过彼此间交替完成的。针对这一特定热点，可以采用冷热量回收的方式来节能减排，从而提高暖通空调能源的使用率。

1.3暖通空调系统能源消耗的措施

暖通空调系统优化设计对空调系统的节能发挥着至关重要的作用。暖通空调

系统内部构造是一个庞大复杂的系统工程。合理系统的设计直接影响到系统的使用效果和使用性能。因此，需要设计人员针对暖通空调系统设计的合理性展开探讨，以用户为中心点，着重考虑用户的偏好和需求，实事求是地为用户服务，保证在高效经济状态下运行。选取合理的设计参数。从节能减排的角度出发，确定室内温度、湿度的标准是节能的重要因素。

2暖通空调系统存在的节能问题

2.1暖通空调系统的节能管理

在暖通空调系统优化设计施工以外，合理的运行管理模式也起着重要的作用。在现实中，不少些单位只要求设计施工完成达标任务，因此不注重对暖通空调操作人员的素质培训。以至于大部分暖通空调操作人员不具备必要的暖通空调基本理论常识，服务不到位，根据室外参数的变化进行合理的调节。一年四季只有开机、关机和冬、夏季转换操作，显然暖通空调系统达不到符合实际情况的节能标准。

2.2 暖通空调系统的施工及优化设计管理

在进行暖通空调系统的设计中，应妥善分析暖通空调系统设计的节能性，但是一些负责暖通空调系统设计的部门和设计人员在实际工作中往往得不够重视空调的节能性能。同时，暖通空调系统工程设计只有一周的时间，周期较短，工程量大，导致设计产生的经济效益与设计收费不挂钩及一些技术性问题没有得到相应的解决措施，另外，一些空调系统设计单位只求产品数量，忽视产品质量，使暖通空调系统的设计施工过程不仅投资大，暖通空调系统运行能量消耗也相当惊人，大大超过了国家标准。甚至个别公共建筑的暖通空调的能源消耗占建筑总能消耗量的60%。因此，管理暖通空调系统的施工及优化设计至关重要。

2.3 暖通空调系统的节能设计评价

目前，我国暖通空调优化设计的方法有很多种，尤其是绿色节能和环保新技术的不断涌现，对暖通空调系统的改善各有利弊。因此，优化设计评价的角度不同会影响到设计评价结果的差异。由于目前我国对暖通空调系统的设计评价方案没有得到统一解决，以致在实际运行中往往出现专业设计人员较为迷茫的问题， 加上不符合实际的科学评价方法对空调系统的设计评价产生了误导作用，更在实际过程中造成了难以估量的经济损失。

3新型暖通空调系统设计的探讨及应用

3.1新型暖通空调系统设计的探讨

新型的节能设计技术及可再生的能源开发和应用方式、控制方法，能显著提高空调散热性及舒适性，从而使空调系统大幅度节能。所以我国政府部门应当大力扶持这些设计成果，以便运用到现实当中，形成产业化。面对这些项目的具体实施，大大推动了我国的环境、能源和经济的作用。与此同时，合理利用可再生能源的暖通空调系统，如地源热泵（可见图1）空调系统、供热系统、太阳能制冷，不仅有着社会效益和显著的环境，还有着显著的经济效益，应该大力开发推广，服务于人们群众。

目前，大部分建筑施工监理行业中暖通空调专业人员素质水平参差不齐，导致很大一部分是非对口专业人员，甚至一部分工作人员根本未经过任何专业培训，对暖通空调专业理论知识似懂非懂，仅凭实践经验，果断采用甲方指定或惯用方案的方案，不注重理论与实践相结合的原则。由此在施工或设计中遇到的一些方案性问题不能及时正确的处理并解决，最终导致暖通空调系统出现无法挽回的严重后果。给系统的管理、运行埋下隐患，在实际工作中，严重造成无法估量的经济损失。

3.2新型建筑暖通空调系统设计的推广及应用

目前我国普通空调发展较快，但普遍存在耗电大、温室效应严重的情况，设计人员应该重视可再生能源或低品位能源的空调系统，污染少、以节约能源、使用期长度[2]。例如：近几年来刚刚发展起来的一种地源热泵技术，其技术利用地下恒温土壤热量，用以提高空调系统的COP值。它是一种利用科学的方法获取浅层地热能量并加以利用的技术，这种技术在中央空调系统中的应用在现实生活中，良好反应率越来越高。地下水源热泵技术是利用地下水常温 18℃左右的温度，作为冷却水水源替空调系统补充冷量，而且在冬季的时候，可以采用水源热泵机组替空调系统补充热量。

新型建筑暖通空调系统设计最大因素在于建筑维护结构的保温性，并维护着系统结构传热系数的大小。因此，在优化设计方面，严格规范建筑维护系统结构的保温性及隔热性能系数，让地源热泵技术符合国家规定的标准，以便更好地实现暖通空调系统的正常运行。这种合理的环保方式不仅提高了空调系统的能源利用率，也使能源利用率能够被最大程度的利用到设计中。

第8篇：节能优化设计范文

1、暖通空调节能设计在建筑设计中的优化

1.1将节能设计融合到整体建筑设计中

目前的很多建筑为了追求视觉上的美感，大量使用玻璃幕墙和玻璃顶棚，而这些材料的保温性能相对较差，这就加大了建筑使用过程中的能源消耗量。好的围护系统是可以锁住室内能量的，从而大大降低建筑总能耗量，达到节能减排的目的。暖通空调的节能设计根据这个原理，从建筑设计着手，尤其是的屋顶导热系数及外墙导热系数的设定上，设计人员应积极听取暖通专业人员建议，参考暖通专业人员意见，在不是很大程度影响建筑方案的基础上，做出暖通空调的节能设计，还要尽量避免建筑方案中的硬伤，这就要求设计人员在设计时做严谨周密的计算和考虑。

1.2采用复合供暖系统

在供暖系统上的优化必不可少，合理的供暖系统可以在保证环境舒适度的前提下大大降低能源消耗量。对于室内空间较高的建筑，我们建议使用复合供暖方式，即以散热器为主，空调为辅的供暖设施。若单一使用散热器，虽然保证了供暖舒适度，但空间布置上比较困难；若单一使用空调供暖，虽然也可保证室内温度，但其运行费用高，管理复杂，能耗非常大。综合考虑，使用复合供暖方式比较节能且实际，其优点显而易见：①初期投资较少，不但保证供暖舒适性，而且运行灵活、便于管理，也达到很好的节能效果。②供暖模式灵活，可应用南北环路设计。可把散热系统按南北两个方向设计两个不同环路，根据温度控制供暖。在人们活动的密集区可调节为大流量高温状态，而在不需要大量供暖的区域则可以调节为小流量供暖，这样灵活调节很大程度避免了供热能源的不必要浪费。

1.3根据不同空间高度，采用合理空调配置

暖通空调的设计内容以两米为界限，一般来说，不到2米的室内以维持温度和湿度为主，建议使用热源辐射的供暖方式，较空调供暖而言，可降低水分蒸发速度，保证室内有舒适的温度和湿度；而高于2米的室内，设计则以防止热量外泄为主，设计时注意不要有送风口或回风口，通过减少空气对流，防止热量外泄。此外，对于天窗或屋顶网架，为防止其结露，需设置高速风喷口进行辅热。

2、暖通空调系统节能减排的优化设计措施

2.1选择科学的设计参数

为了实现暖通空调节能降耗的目标，需要从节能的角度对建筑物室内的温度和湿度标准进行科学合理的设计，因为暖通空调系统的能耗大小除与建筑物的护结构隔热性能、室外气象参数、室内发热散湿量有很大的关系外，室内设计温、湿度标准也在很大程度上影响着空调系统的负荷大小，这就要求设计人员要根据当地的气象状况和建筑物的特点，结合供冷供热的具体要求对设计参数进行科学的确定。

2.2选择合适的空调方式

随着变频技术的发展，变频空调近年来得到了快速的发展和应用，可以说变频空调是空调发展的一个必然趋势，在暖通空调的节能降耗方面将起到非常重要的作用。据统计，在冷负荷相当的情况下，使用变频空调器消耗的功率仅为定频空调器的66%，因此在中央空调等大型暖通空调系统中，我们应当大力推广变频技术，尤其是在大型公共区域，其节能降耗的效果是十分明显的。

2.3加大新能源、新技术的应用力度

为了起到良好的节能降耗的效果，暖通空调系统应当加大对地热能、太阳能、等清洁可再生能源的应用研究，积极采用水源热泵系统、太阳能热泵系统、地热热泵系统等节能新技术，减少暖通空调系统的能源消耗量和污染物的排放量。

2.4改善建筑物的保温性能

对于暖通空调系统而言，通过改善建筑物的保温性能，降低室内冷热的损失量，对空调运行负荷大小的控制是非常有帮助的。因此，在国家出台的建筑节能设计标准与规范中，对建筑结构的保温隔热性能做出了明确的规定，这需要引起设计人员的高度重视。

2.5对空调的新风量进行控制

空调的新风量是影响空调节能降耗的一个关键因素，尤其是在新风量过大的情况下，必然会增加空调系统的运行负荷，导致耗电量的增加。因此，根据空调环境做好送风温度和新风比例的调整对暖通空调系统的节能降耗是非常有帮助的，例如在过渡季节，室内一般不需供冷或供热，空调系统可全部采用新风，这将有效降低空调系统的耗电量。

3、设计中应注意的问题

3.1重视规划设计规划

设计是建筑节能设计的重要方面，建筑的节能应充分考虑当地特有的自然调节，通过合理的规划布局，在考虑当地的风向，地形，辐射和大气环流等因素，做到因地制宜。所谓因地制宜，就是要充分合理的利用当地的自然资源，开发出适合当地气候特色的空调方式，这是空调节能的绿色思路。在不能全部满足的情况下，运用最优化原理，把能耗的成本降到最低。

3.2推广应用使用可再生能源或低品位能源的空调系统

空调能耗较大，而且在使用过程不可避免的会对空气的质量产生损害，这时人们的注意就注意到了可再生资源或低品位能源的开发和应用上，一批绿色能源技术得到了不断的研发，设计人员应时刻注意新技术的发展，在设计中在满足基本要求的前提，尽量使用新的绿色能源技术。在地热丰富的地区，应大力推广地源热泵空调系统，我国的地热资源十分丰富，这种系统在我国有着很好的发展前途。

第9篇：节能优化设计范文

关键词：建筑节能 结构设计优化设计节能设计

中图分类号：TU2文献标识码： A

前言：建筑能耗在社会总能耗中所占的比例重大，建筑节能技术已成为当今世界建筑技术发展的重点之一，随着国家对建筑节能的日趋重视，特别是城镇化进程的快速发展，对能源、经济资源的需求将更加迫切。因而建筑节能结构设计势在必行。

一、建筑节能结构的优化设计

1.1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。适当控制窗墙比，保证门窗的开肩面积。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，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。

1.2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。

1.3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。

1.4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、优化建筑物围护结构节能设计

2.1建筑物围护结构细部的节能设计。细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要，应从以下各部位着手：①热桥部位应采取可靠的保温与“断桥”措施；②外墙出挑构件及附墙部件，如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施；③窗口外侧四周墙面，应进行保温处理；④门、窗框与墙体之间的缝隙，应采用高效保温材料填堵；⑤门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封，避免不同材料界面开裂，影响门、窗的热工性能：⑥采用全玻璃幕墙时，隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙，应填充保温材料。

2.2外墙是围护结构的主体部分，高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋，前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重，因此，围护结构属于填充材料，为了减轻荷载，达到保温、隔热要求，采用轻质高效保温材料。目前在寒冷地区常用的墙体做法有：页岩陶粒混凝土空心砌块；粘土空心砖与实心砖复合墙体；粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等。但存在问题较多，节能的效果仍达不到标准的要求。围护结构的材料布置分外侧和内侧，在寒冷地区的同一气候条件下，由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同，为防止墙体内产生冷凝水，保温层设在外侧更为妥些。

三、屋面节能设计

3.1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。

3.2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。

3.3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。

四、利用可再生能源的节能设计

4.1太阳能

建筑师要了解太阳能热水系统装置的组成及各部分要求，将太阳能热水系统的集热装置与建筑有机地结合。太阳能是常被建筑利用的可再生能源，它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。太阳能与建筑结合为我们有效利用可再生能源提供了一个理想途径。建筑物利用太阳能的方式有被动式和主动式两种。被动式利用太阳能是指建筑物直接利用太阳辐射的能量使其室内冬季最低温度升高、夏季最高温度降低。主动式利用太阳能是指通过一定的装置将太阳能转化为人们日常生活所需的热能和电能。太阳能在建筑上的应用不仅可以节省能源，更重要的是有利于保护环境。利用太阳能供电、供热、供冷、照明，最终实现绿色能源的建筑是世界上许多发达国家的热门研究课题，为未来建筑节能设计理念的更新提供了重要的方向。

4.2地源热泵

地源热泵――是目前效率最高、对环境最有利的热水、取暖和制冷系统。地球表面吸收了太阳能的47%，相当于人类一年所需能量的500多倍。我国近百米内的土壤每年可采集的低温能量达1.5万亿千瓦，是我国目前发电装机容量4亿千瓦的3750倍，而百米内地下水每年可采集的低温能量也有2亿千瓦。

因此，许多专家将浅层地能比喻为一个巨大的“绿色聚宝盆”。 地源热泵高效节能，不破坏建筑的外观，使用寿命长达50年以上，一套系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水一家人的三套装置或系统，设备的运行没有燃油、燃煤污染。不抽取地下水，没有地下水位下降、地面沉降和开凿回灌井等问题，是真正的绿色环保能源利用方式。因此，因地制宜、有序开发浅层地热能（或与太阳能偶合）是解决建筑制冷采暖空调、热水供应、温控农业用能的经济途径，对替代常规商品能源，改善能源结构，保障能源安全，建设资源节约型、环境友好型社会以及实现可持续发展具有重要战略意义。