建筑机电电气安装中的能源效率与预算控制

引言

建筑机电电气系统的能源效率提升已成为双碳目标的关键环节。与此同时，安装阶段预算超支现象普遍，如何在有限预算内实现节能技术的最优配置，成为工程实践的核心难题。研究两者的协同控制策略，对降低建筑全生命周期能耗成本、推动绿色建筑发展具有重要意义。

一、建筑机电电气安装的能源效率与预算现状分析

1.1 机电电气系统能源消耗特征

建筑机电电气系统涵盖多个关键部分，各部分能源消耗特征鲜明。照明系统中，传统灯具因发光原理局限，电能转化为光能效率低，大量电能被浪费。若照明设计未结合建筑功能与自然采光条件，导致灯具布局不合理、开启时间过长，会进一步加剧能耗。空调系统在维持室内温湿度时，压缩机、风机等设备持续运转，尤其在大面积商业建筑或对环境舒适度要求极高的场所，运行时间长、制冷制热需求大，能源消耗占比高。老旧空调设备性能衰退，制冷剂泄漏、换热效率降低等问题频发，致使能耗攀升。

1.2 安装阶段预算构成与失控因素

安装阶段预算主要由设备购置、人工、材料及其他费用构成。设备购置费用受设备品牌、技术含量、进口与否等因素影响。知名品牌、技术先进的设备价格高昂，如高端智能控制系统、进口变压器等。人工费用受施工地区劳动力市场供求关系、施工复杂程度左右。在经济发达地区或施工难度大的项目中，人工成本显著提高。材料费用涵盖各类电缆、管材、开关等，其价格受原材料市场波动、运输距离与方式影响。预算失控因素多样。设计变更为首要原因，若前期设计对建筑使用功能、未来改造需求考虑不周，施工中可能需调整机电布局，更换设备型号、重新敷设管线，增加大量费用。材料价格波动也易引发预算失控，当市场供不应求时，材料价格飙升，若合同未约定价格调整机制，项目成本将难以控制。

1.3 效率与预算的矛盾关系

在建筑机电电气安装中，能源效率提升与预算控制常存在矛盾。采用高效节能设备与技术，虽能显著降低长期能耗，但往往需要较高的初期投资。智能控制系统能根据环境变化和设备运行状况实时调节，大幅提高能源利用效率，可其安装、调试及维护成本也相对较高。若仅追求低预算，选用价格低廉、效率低下的设备与材料，虽初期投入少，但设备运行能耗高，长期来看，运营成本将远超设备购置节省的费用，且设备老化快、维修频繁，综合成本更高。过度注重能源效率，全部选用昂贵的节能产品，可能使项目预算严重超支，面临资金短缺风险，影响项目推进。

二、能源效率提升的技术措

2.1 设备选型的节能优化

设备选型是节能的基础环节。在照明设备方面，应优先选用 LED 灯具，其相比传统白炽灯、荧光灯，发光效率更高，使用寿命更长，能有效减少电能消耗与更换维护成本。空调系统设备选型时，选择高能效比的制冷制热设备至关重要。如磁悬浮离心式冷水机组，采用先进的磁悬浮轴承技术，减少机械摩擦，降低能耗；变频多联空调系统可根据室内负荷自动调节压缩机转速，避免频繁启停造成的能源浪费。供配电系统中，采用低损耗变压器，如非晶合金变压器，其空载损耗较传统变压器大幅降低，选用电阻小、导电性能优的电缆和电线，减少输电过程中的电能损耗，提升整体系统效率。

2.2 智能控制系统应用

智能控制系统能够实现机电设备的精细化管理与高效运行。通过在照明系统中安装智能调光装置，结合光照传感器与人体感应装置，可根据环境光线强度和人员活动情况自动调节灯具亮度与开关状态，避免无人时灯具长亮的能源浪费。

对于空调系统，利用智能温控系统，实时监测室内温湿度并自动调节空调运行参数，保持舒适环境的同时降低能耗。楼宇自动化系统则可将空调、通风、给排水等多个机电子系统进行集成管理，依据建筑整体负荷需求，优化设备运行策略，实现系统间的协同工作与能源优化分配。

2.3 可再生能源集成

可再生能源综合利用也是建筑节电的主要途径，建筑房屋屋顶或外墙有设置太阳能光伏板，把太阳能电能转化为电能，供建筑房屋内部一定的电能使用，额外部分电能可用于上网，获取一定的收益。地埋深的地下恒温层来完成热量交换，实现寒冷冬季房屋供热，夏季供热，比用传统的空调节能更多。同时，也可将风能、生物质能等可再生能源充分利用起来。

三、预算控制的实施策略

3.1 全生命周期成本建模

从全寿命期的建设成本入手，涵盖设计、施工、运营以及拆除报废所耗费用，以此测算项目全过程费用，是预算管理的基础。对费用的测算在初期的选址、选材阶段，在分析设计方案中设备的种类与型号时，考察安装不同设备的成本情况，包括设备的基础建造成本、使用能耗成本、定期维护成本和最终的报废处置成本，以及其他报废再利用的价值。结合建筑施工期各种物价上涨率、能源涨价率等随机变量影响的成本因素，设计成本情况出现的概率分布，设定合适的弹性成本预算。

3.2 施工阶段动态管控

严格控制施工过程。施工过程的动态跟踪控制是对预算控制的一大关键环节，通过BIM 实现精细化管理5D 模型，通过对工程量的精确算量、减小材料的浪费，以及对预算的漏算等；建立设计变更的审批环节，对工程实施过程中施工发生变化，要从技术上的可行性、成本上的增加及影响工期等方面进行分析，只有变更的效益比费用增加的收益大时才予以确定后进行变更，使预算计划准确地执行与实施；在施工过程中应实时对人工、材料、机械等资源配置及使用情况进行监控，监控实际成本与预算成本计划，一旦出现偏差就及时分析原因进行纠偏，如调整施工进度计划安排或资源配置方案等。

3.3 风险防控机制

建立有效风险防范体系，预防预算失控。针对铜、铝、钢材等主要材料，构建材料价格波动预警库，实时掌控材料价格变化情况，设定价格警戒点，一旦市场价格达到警戒点时，及时采取预警，比如调整供应方案、与物资供应方就价格进行谈判或者更换材料。采用“节能绩效合约”，将施工单位的收益与该项目的能耗目标及项目预算控制目标挂钩，约定如果施工单位通过优化工艺、使用节能技术等方式达到了节能的目标，或者控制的项目成本比原先节约成本的一部分，则给予一定百分比的奖励；如果因为施工单位疏忽导致造成成本超支或者能耗控制目标不达标的给予一定的处罚。

结语

建筑机电电气安装的能源效率与预算控制是相辅相成的关键命题。高效节能技术的应用虽需较高前期投入，却能大幅降低长期运营成本；精准的预算控制则为能源效率提升提供资金保障。通过科学规划、技术创新与精细化管理，打破两者的矛盾壁垒，实现能源效益与经济效益的平衡，推动建筑行业绿色、可持续发展。

参考文献

[1]魏建民.建筑工程电气安装中常见的质量问题及控制[J].城市建设理论研究(电子版),2023,(18):46-48.

[2]张雷.电气安装工程建设中电气安装问题及安装技术解析[J].中国设备工程,2024,(17):196-198.