编者按：此文为毕业设计时倡导“节能减排”的理念，此为毕业设计的第四部分，摘录出来，放在博客上，与大家交流。

浅议建设环境工程与设备综合设计

在能源危机，全球呼吁节能的时期，建筑设备在整个能耗中占有很大的比例，而空调能耗占建筑能耗的50～60%，随着智能建筑的兴起，建筑内的设备数量和复杂性都显著增加，管理更复杂，运行维护费用明显上升。为了保证人类能源供应的可持续性，人类采取两大战略，一是开发新的能源，二是节能。世界能源消耗每年都在大幅度的增长，能源利用率低，所以建筑节能对整个人类的可持续发展十分重要。

建筑主体节能要求在保证舒适、健康的室内热环境基础上，采取有效的节能措施改善建筑的热工性能，降低建筑全年能耗，{zd0}限度地减少建筑对能源的需求，以实现可持续发展的目标。在设计中必须符合国家当前的能源政策；合理地选择确定整个建筑中各设备系统的能源供应方案，优化建筑中各设备系统的设计和运行。

1 负荷计算

在计算空调负荷时要对负荷进行分析，防止过冷过热，保证系统运行过度利用自然能源。空调负荷计算，教室与办公时的空调的运行时间大多为白天，需要系数取小一点，冷水机组可以选择小一点。减少变压器容量。

在供配电设计，在供配电设计时，同样进行负荷分析，得到合适的需要系数。负荷计算时，需要系数可以根据空调运行规律确定。所有设备均按实际选择设备容量计算，减少变压器容量。分回路，回路由那台变压器引出，综合考虑空调的运行时间，空调的运行季节，平衡两台变压器的输出功率，并让变压器保持在高效率运行。

在留余量时，余量留少是一种浪费，余量留多了也是一种浪费。余量留少了，当不适应社会的发展需要，对建筑设备进行改造，对整个能源来说就是浪费。空调余量留多了，增加整个建筑设备的投资，同时造成冷量的浪费。电力余量过大，除了增加设备初投资，增加增容费也增加，而申请了容量不用也是一种浪费。

2  方案综合设计

建筑设备工程综合设计，在设计中采用先进技术，节约投资，降低能耗，保护环境，设计出运行维护费用低，管理方便的建筑设备，提高整个建筑设备的初投资与运行费用综合效益。

建筑设备工程综合设计，对优化整个建筑设备，提高设备的效率，在建筑设备管理中容易实现自动化，一体化。

在确定空调冷热源方案时综合考虑到选择燃气锅炉，不但占用建筑面积，减少建筑的有效利用面积。要设置专门的燃气管道，增容费增加，初投资增加。建筑的防火要求提高，机房通风与防排烟的要求提高，需要增加风机和管道，运行费用随着提高。对环境造成严重的污染。选择电热水锅炉，初投资没有热泵高，但是运行电费比热泵高，锅炉机房占一定建筑面积。对环境污染少。但是与热泵相比较，减少供电容量。

在确定供配电方案时，考虑变压器的运行效率，把空调负荷集中在一台变压器。空调不运行时可以切除。

空调系统与配电系统分区一致。方便运行管理。空调系统不运行时，可以切除相应的回路。切除相应的变压器，提高变压器的运行效率。达到节能目的。

设备选择。把办公楼、教学楼分为两个系统，可以单独运行办公楼，教学楼可以在没有必要的时候切除空调系统。相应的电源也可以切除。

3   设备选择

选择设备时要选择效率高，在技术上先进，不容易淘汰，适应社会发展的设备。同时设备之间要相互匹配，系统的构成要合理和优化。

3.1 冷热源选择与电气协调

根据《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-87)推荐选择2～3台冷机组为宜。从节能角度，选择2～3台，随季节的变、冷量的的变化，可以只开一台机组或两台机组，机组不全负荷运行，避免大马拉小车。在检修时可以互为为用，设备机房的管道简单，运行管理方便。

但是当整个建筑的功能复杂，需要的冷负荷相当大，如果选择制冷机组的冷量满足要求，在配电时无法选择单根电缆，电缆的YJV（3×240＋2×120）载流量为535A，这是在理想的环境下，如果环境温度过高，载流量将会减小0.8～0.9。电缆过大影响散热，也减少载流量，在敷设时电缆过大，不容易敷设。如果选择多根电缆并联使用，其载流量比单根时下降许多，且亦造成敷设难度，一般不采用多根电缆并联敷设。如果选择硬母线，则初投资增加，占用空间大。

P=3^1/2UI，则适合的机组输入功率P=3^1/2×380×500=329080W=329KW。

根据《顿汉布什暖通空调系列产品技术手册》给出风冷螺杆热泵机组机组型号：ACXHP225，制冷量为783KW，制热量为842KW。最小回路电流506A，输入功率400KW；

根据设备手册，冷水机组型号：LSBLG1234，制冷量为1415.4KW，输入功率340.7KW；

考虑电机的效率，输电效率，输电线路的15%的余量，电缆的寿命，则只要冷量过大，根本选择不到合适的电缆，超过{zd0}电缆的载流量。

如果选择插接母线，插接母线的安装高度在2.8m，将使整个设备机房的层高增加，提高建筑的成本。而且，安全性比较低。

从运行角度，单台机组的功率过大，选择变压器容量增大，选择开关设备额定电流增大，初投资提高，如果把制冷机组电源切除，变压器上只有小功率设备运行，变压器的运行效率大大降低。

综合考虑，如果制冷机组的制冷量过大，对配电的要求提高，增加有色金属消耗量，增加建筑成本，提高初投资，所以，从节能，安全，经济等方面出发，单台制冷机组的制冷量不宜选择过大，单台水冷机组制冷量不大于800KW为宜，热泵机组制冷量不大于700KW，制热量不大于800KW为宜。

3.2 电气设备与空调能耗的降低

在空调负荷中有部分负荷是照明散热，设备散热，可以从这两方面节能：

照明设备散热得热中，辐射成分在室内各壁面的分配与房间尺寸和照明设备安装位置有关，在选择照明设备时，选择冷光源荧光灯，选择散热好灯具，安装在顶棚内，在夏季，通过顶棚自然通风把热量带走。避免冷热抵消，减少冷量，反过来，也减少制冷机组输入功率，减少输电线路的载流量，减少变压器的容量，达到连锁节能效果。

在照明设计时设计合理的照度，照度过高，设备费用过高，同时增大照明散热，造成冷热抵消。空调负荷自然上升，同时光源本生消耗一定的电能达到发光要求，这样就形成能源的双重浪费。

布置设备时把新风机组采用吊装安装在走道的顶棚内，不但节约建筑面积，同时对减少设备散热量，减少空调负荷也起到一定的作用。

4 工程综合设计

本课题对某高校教学综合楼建筑工程综合设计，主要协调各工种配合，合理制定建筑设备工程方案，在各专业之间找到结合点，合理划分系统和选择设备，动力与系统、设备匹配。在设计管道时，协调好各管道的安装位置空间，留足安全距离，避免施工时发生管道打架。在设备机房设计时，合理确定设备机房位置，使运行与管理更方便。

在确定设备机房位置时，制冷机房要接近负荷中心，配电室也要接近负荷中心，与大容量设备的距离不能太远，如果离大容量设备距离太远，一方面增加电缆的敷设距离，增加初投资，另一方面，供电的电能质量将下降。线路的压降过大，电动机的实际转矩下降较多，负荷电流却会增加，影响电动机的寿命。在电压降较大时，影响设备的正常运行。配电室离主要设备太远，维护、管理上也不方便。

平面设计时，考虑灯具与风口的位置，风机盘管安装在沿墙面，采用侧送风，新风也采用侧送风，风机盘管和风管可以安装在梁之间，减少顶棚内的水管，风管，吊顶高度会提高，对建筑空间达到比较好的效果。房间内吊顶中水管和风管减少，安装电缆时比较方便，电缆走线简单，设备检修简单，电缆检修简单。

阶梯教室风机盘与灯具安装要协调，同时感烟探测器位置，新风口位置，消防广播的位置安装也要相互协调。

在给动力设备配电时，可以从动力设备的运行特点划分回路，把回路合并或把回路分开。在消防负荷配电时，消火栓水泵、喷淋水泵等负荷集中在一个设备机房，采用电源配电到零段母线集中切换，这样就可以减少出线回路，避免回路过多管理不方便。同时也节约初投资。

配电室设计时，需要协调各专业之间的管道，除了配电室需用的管道外，不应有其它管道明敷通过，配电室需抬高地面300mm，防止其它设备用房水流向配电室。配电室的电缆沟应采取防水、排水措施。一般电缆沟应有一定的坡度，坡向集水井，电缆沟排水管的安装位置要超过集水井超高水位，避免水回灌到电缆沟内，一般设带液位自动控制的排水泵。配电室宜采用自然通风，当自然通风不满足排风温度，需要设置机械通风，如果在配电室设置空调，应协调好空调风管的出风口位置达到很好的降温效果，而且风管的安装位置和安装高度要与灯具及其它的设备相协调，避免管路交叉和设备的安装位置不适合。联络母线与其它管道之间要留够安全距离。

在安装设备时考虑设备的防雷与接地，安装水管时根据防雷与接地要求焊接等电位连接板。

消防报警与联动控制系统设计，可以明确了解那些设备需要报警，那些设备需要联动控制，对整个系统容易设计。反之，由消防报警及联动控制，可以知道那些地方需要安装那些设备。