1000MW超超临界发电机组设计创新优化措施浅谈
杨小华
（广东省电力设计研究院，广东广州，510663）
摘要：随着我国火电机组发展逐步进入大容量、高参数、系列化的发展阶段，1000MW等级超超临界发电机组正逐渐成为主导我国今后一段时间电源建设和发展方向的主力机型，因此非常有必要进一步对
1000MW超超临界发电机组的设计技术进行创新和优化。本文阐述了1000MW超超临界发电机组优化和创新设计的特点，为1000MW超超临界发电机组的设计提出了一种新的思维和新的思路。
关键词：1000MW机组；超超临界；设计创新优化
1 发展“1000MW超超临界发电机组技术”的重要意义
1.1我国中长期科技发展的重点领域
近年来随着国民经济的高速发展，全国各地均出现用电负荷紧张局面，与此同时电煤供需矛盾更加尖锐，且长期以来煤炭能耗高，利用效率低，大量的消费造成严重的环境污染。为满足实现我国的可持续发展，发展大型超超临界燃煤发电技术，提高机组热效率，从而提高煤炭的利用效率，减少用煤总量，降低燃煤污染物的排放，是改善环境状况最直接、最现实和最有效的途径，是我国中长期科技发展的重点领域优先主题之一。
1.2 探索1000MW等级超超临界发电技术创新的必要性
1000MW等级超超临界发电技术虽然在欧美和日本得到了成功应用，但在我国尚属起步阶段，在设计、制造、安装、调试和运行维护等方面均还面临较多的技术难题。现有设计技术、标准、规程、规范和规定难于完全满足电厂设计的实际需要。
2 1000MW等级超超临界发电设计创新优化的成果
根据我院消化、研究、开发国内外最前沿的百万超超临界燃煤发电技术科研成果，目前我院已总结归纳出一套较为成熟的创新的设计理念及新颖的技术方案，并已大量运用于包括平海电厂、海门电厂、潮州三百门电厂等超过20台百万超超临界机组的工程实践中。这些科研成果在工程实施中得到了进一步的论证与发展，在百万超超临界燃煤发电技术节能、节水、降耗、环保等方面取得了重大的技术突破。下面以将于今年年底投产的某2×1000MW超超临界机组工程为例，例举一些主要创新优化设计成果。
2.1 总平面布置因地制宜，紧凑合理
总体规划充分考虑地形、地质，厂区总平面与工艺系统的有机结合，2台百万机组厂区用地面积仅32.3hm2，节省土地16.7 hm2(>30％)，节省水库大坝加固费用460万元。
2.2 主厂房布置与结构体系先进合理
主厂房布置与结构：全国百万机组创新采用低运转层、侧煤仓、8度地震区的钢筋混凝土结构，电除尘前烟道与联合车间以及引风机前后烟道叠式布置，主厂房区占地减少30％以上，容积下降43％以上，节省土建造价>1亿元，节省四大管造价2000万元，节省年运行费150万元。
2.3 辅助工艺系统创新优化，节省投资
突破现有规程的限制，推荐合理的煤粉细度，降低NOx排放；取消开式升压水泵；采用安装变频器的国产凝结水泵，安全可靠，高效环保;优化冷端优化参数，高效经济。
超常规的循环水系统：三泵一机、明渠引水、南取南排，节省投资1.1亿～3.2亿元，节省投资145万～433
万元。
简捷的输煤系统，包括全国首创管状皮带穿烟囱技术，码头双向卸煤，节省投资0.5～1亿元。
2.4 控制系统先进可靠
全厂除运煤系统外采用集中控制室一个控制点，四机一控，电控采用物理分散布置，国内百万机组首次采用NCS和FECS系统，全厂电缆总长节省达26％。
2.5 全方位节能减排
采用多项节能减排措施：除上述外还包括同步建设的全世界第1台百万海水脱硫装置、同步建设的SCR脱硝装置、输煤的静电除尘、仅启动功能的电动给水泵、凝结水泵等的变频控制、绿色照明、等离子点火装置、内置式除氧器、轴流风机、中速磨、闭式冷却水系统、以现场总线技术为基础的厂用电监控系统等。全厂能耗及环保设计指标居于国内领先水平：发电标煤耗为271g/kW·h，厂用电率为4.4816％(含脱硫、码头)，耗水量为0.054 m3/s·GW，烟气排放大大优于环保标准，烟尘、SO2、NOx排放浓度分别为19.2mg/Nm3、73.52mg/Nm3、120mg/Nm3。
3 结论
目前，我国正积极支持和推动大容量、高参数的超超临界机组的国产化及其应用，一批1000MW超超临界机组工程正在建设或筹建中。而国内电力设计院中只有寥寥数台已投运且均未满1年的1000MW超超临界国产机组工程的设计业绩，可以讲我国的1000MW超超临界机组设计技术尚处于起步阶段，许多设计优化思路还有待更深入地探讨和研究。为适应今后电力市场的发展需要，提高1000MW超超临界机组设计水平，上文将我院在1000MW超超临界机组设计中的一些工程实践成果进行了阐述，希望各位与会的同行可以一起探讨，为自主实现我国1000MW超超临界机组的设计技术的全面优化，为业主提供高端产品，努力实现社会资源的最优化和客户效益的最大化一同努力。
作者简介：
杨小华（1954-），女，福建闽侯人，毕业于上海交通大学，教授级高级工程师，主要从事火力发电厂工程热机设计、项目管理和科技管理工作，现任广东省电力设计研究院副总工程师，百万千瓦超超临界技术小组牵头人，同时兼任1000MW超超临界机组工程项目设计总工程师。
浅谈施工组织设计缺陷及优化措施 摘要：本文通过分析目前施工组织设计中存在的问题，结合个人工作经验，提出加强施工组织设计的具体措施，以期望给施工及监理行业的同仁们提供一些参考。 关键词：施工组织设计编制措施 1 引言 施工组织设计是以单位工程为对象进行编制的，是指导单位工程现场施工活动的技术经济文件，它是建设工程准备阶段的一项非常重要的内容，其任务是实现基本建设计划和实际要求，对整个工程的施工选择科学的施工方案和合理的安排。作为施工全过程的依据，从而协调各施工单位、各工种之间、资源与时间之间、各资源之间的合理关系。施工组织设计包括了施工部署、施工方法及工艺、质量保证、安全生产保证、文明施工措施、工程进度控制、现场成本、自然因素防范等等保障体系。施工组织设计是施工组织管理工作的核心和灵魂，作为指导施工全过程的技术、经济的纲领性文件，是工程开工后施工活动能有序、高效、科学合理地进行的保证[1]。 2 施工组织设计编制存在的缺陷 随着社会主义市场经济的建立，建筑市场的竞争日趋激烈，客观形势对施工企业的要求越来越高，不仅在技术装备、人员素质、施工组织者方面提出较高的要求，而且工程经济管理工作中有关工程预结算也面临新的挑战。在严峻的建筑市场形势下，有些施工企业没有积极采取应对措施，对员工的专业技术没有更新、培训，科学技术管理水平相当落后，加上对编制审核施工组织设计没有引起足够的重视，因此在施工组织设计上出现了以下几种情况： 2.1 编制施工组织设计人员不专业，编制水平低 为应付上级部门及监理单位、甲方检查，施工单位往往安排施工员或资料员代编施工组织设计，而这类人员自身素质和经验不足，对现在的施工管理不够了解，水平较低，缺乏技术理论基础和具体施工经验，编制中只是对技术规范照搬照抄，而未对具体工程的特点进行有针对性的规划和设计，不能起到指导施工的作用，为了交代领导交代的任务而不得不胡乱编造，应付了事。部分施工单位不明白施工组织在施工过程中的重要性，写一写各分项施工工艺、画张平面布置图、工程进度计划表，便认为是施工组织设计，因而就造成了施工组织设计编制的不合格。 2.2 编制人员沟通不足，工作效率低下
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.建筑电气设计中的节能措 施正式版
建筑电气设计中的节能措施正式版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成 的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度 与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 工程技术 1 照明系统节能设计 在建筑设计中照明节能是一项重点需要解决的问题。如何做到既满足照度标准要求,又达到节约能源的目的,是我们在进行照明设计时必须认真考虑的问题。 在建筑照明设计标准中规定了照明节能设计的评价标准,这个标准是以照明功率密度值(LPD)计算的。它是规定一个房间或场所的照明功率密度最大允许值,降低实际LPD值可从光源、照明灯具及其附属装置、照明控制等方面按节能要求作出选择。
1 . 1 照明光源的选择 光源是能量转换成光的器件,是实施照明节能的核心。对设计者来说,为控制实现限值LPD,必须选用高效节能光源。常用的光源有白炽灯、荧光灯、卤钨灯、高压汞灯、钠灯、金属卤化物灯、LED灯等等。具体使用应根据工作位置、场所、照度要求、寿命等选择合适的光源类型,同时还应考虑以下几个要素:光效、色温、显色指数和价格。 光源的选择一般遵循以下原则: (1)室内外照明,在照度相同的条件下可采用紧凑型荧光灯取代白炽灯,以节约电能。在要求瞬时启动和连续调光的场所、对防止电磁波干扰要求严格的场所、开关
景观设计成本优化与控制 概念、规划设计阶段成本控制重点： 1.充分考虑利用场地景观资源（天然景观及人造景观），提升产品品质。 a不同景观与建筑产品的合理搭配。 b不同分期、不同产品与景观位置、特性的均衡组合。 2.明确景观单位控制成本。 公司已有产品系列将每种产品的景观成本总结出来，然后根据最新的市场价格和项目的特殊情况调整后，提交最新单位景观成本供设计、营销考虑，同时提供给设计院作为设计控制参考，注意根据景观重要程度区别对待。 3.明确软硬景控制比例。 统计已有项目软硬景面积比例，提供给设计部及设计院作为设计控制参考。通常软景比硬景便宜，因此应该尽可能多的设置软景，少做硬景。 方案设计阶段成本控制重点： 1.下发目标成本控制指标，实行限额设计。 2.提供材料规格型号单价。 a提供常用软硬材料规格型号及估价。 b铺地材料尽量本地化，避免大面积使用花岗岩等贵重材料；植物选择本地常用，易成活，养管费用低的种类。 c根据不同位置合理确定石材厚度,主要部位石材选择。1)压顶50mm厚 2)非行车道地面20mm厚（荔枝面采用20mm厚） 3)行车道地面30mm厚 4)立面20mm厚； 5）踏面20mm厚。 3.软景观中，苗木比例适当：重点效果部分使用大规格苗木，一般区域和庭院使用小规格苗木。 4.选择合适的材料尺寸，控制各类材料损耗。 5.材料档次的选择主要以满足功能性需求为主，并综合考虑后期维护成本。 6.控制木作的使用面积，尽量少用水景(主要是后期维护管理成本太高)。 7.绿化灌木种类尽量少一些，灌木造价比草皮贵很多，优化时注意尽量减少灌木面积，灌木主要利用在住宅或者水景周边起到一些防护作用，其余的地方尽量种草皮，并配以不同乔木搭配以达到节约成本保证效果的目的。 扩初（初步）设计阶段成本控制重点：
优化设计方法的发展与应用情况 贾瑞芬张翔 （福建农林大学 机电工程学院， 福建 福州 ３５０００２） 摘 要：本文概要地介绍了优化设计方法在国内近年的应用和发展情况，包括传统优化方法、现代优化方法，以及优化软件的应用和发展情况。 关键词：优化 遗传算法 神经网络 ＭＡＴＬＡＢ 优化方法是２０世纪６０年代随着计算机的应用而迅速发展起来的，较早应用于机械工程等领域的设计。８０年代以来，随着国内有关介绍优化设计方法的专著（如《机械优化设计》［１］）的出版和计算机应用的普及，优化设计方法在国内的工程界得到了迅速的推广。本文按传统优化方法、现代优化方法、优化软件应用等三个方面，概要地介绍优化设计方法近年来在国内工程界的应用和发展情况。 １． 传统优化方法的应用与改进情况 １．１传统优化方法的应用 从近10年发表的工程优化设计的论文可以看出，罚函数法、复合形法、约束变尺度法、随机方向法、简约梯度法、可行方向法等，都有较为广泛的应用。对重庆维普信息数据库中的工程技术类刊物做检索，1993年至2003年，这6种约束优化方法应用的文献检出率的比例，依次约为12：10：3：1.5：1.5。 以机械设计为例，传统优化方法主要应用于机构和机械零部件的优化设计，主要对零件或机构的性能、形状和结构进行优化。在结构方面，如对升降天线杆的结构优化设计[2]，采用内点罚函数法优化，在保证天线杆具有足够的刚度和压弯组合强度的前提下所设计出的结构尺寸比按一般的常规设计方法所计算的尺寸要小，自重更轻。在形状方面，赵新海等［３］对一典型的轴对称Ｈ型锻件的毛坯形状进行了优化设计，取得了明显的效果。在性能方面，《凸轮一连杆组合机构的优化设计》［４］一文以最大压力角为最小做为优化目标、并采用坐标轮换法和黄金分割法等优化方法对书本打包机中的推书机构（凸纶—连杆组合机构）进行优化设计，从而使得机构确保运动的平衡性的前提下具有良好的传力性能，使设计结果更加合理。《弹性连杆机构结构和噪声控制一体化设计》［３７］一文，利用改进的约束变尺度法，求解基于噪声控制的弹性连杆机构结构控制同步优化问题，同步优化后机构的声辐射性能指标具有明显改善。由以上的例子可以看出，因此，传统优化方法仍然具有不可忽视的作用。 将优化技术与可靠性理论相结合，形成了可靠性优化设计法。按照可靠性优化设计法设计的产品，既能定量地回答产品在运行中的可靠性，又能使产品的功能参数获得优化解，两种方法相辅相成，是一种非常具有工程实用价值的设计方法。如采用惩罚函数内点法求解齿轮传动的可靠性优化设计的数学模型[5]，以及运用二阶矩法和约束随机方向法对钢板弹簧进行可靠性优化设计[6]。 １．２传统优化方法的一些改进 目前，随着工程问题的日益扩大，优化要面对的问题的规模和复杂程度在逐渐增大，传统的优化方法解决这些问题时，就显露出了其局限性与缺陷。于是就出现了在分析现有算法的基础上，针对方法的不足或应用问题而作出的改进。 1．2．1对传统优化方法应用于离散变量优化的改进 工程设计问题中，经常遇到设计变量必须符合本行业的设计规范和标谁，只能取为限定的离散值或整数值的情况。若应用连续变量优化方法．得到最优解后再作简单的圆整处理，可能造成设计上的不可行解，或得到一个非最优解。为此适用于变量取离散值的优化方法发展起来。朱浩鹏等[7]提出了改进的动态圆整法、拉格朗日松弛法。 惩罚函数优化方法是一种常用的求解约束非线性问题的方法，但它仅限于求解连续变量的优化问题。
机械优化设计案例1 1. 题目 对一对单级圆柱齿轮减速器，以体积最小为目标进行优化设计。 2.已知条件 已知数输入功p=58kw ，输入转速n 1=1000r/min ，齿数比u=5，齿轮的许用应力[δ]H =550Mpa ，许用弯曲应力[δ]F =400Mpa 。 3.建立优化模型 3.1问题分析及设计变量的确定 由已知条件得求在满足零件刚度和强度条件下，使减速器体积最小的各项设计参数。由于齿轮和轴的尺寸（即壳体内的零件）是决定减速器体积的依据，故可按它们的体积之和最小的原则建立目标函数。 单机圆柱齿轮减速器的齿轮和轴的体积可近似的表示为： ] 3228)6.110(05.005.2)10(8.0[25.087)(25.0))((25.0)(25.0)(25.02221222122212222122121222 212221202 22222222121z z z z z z z z z z z g g z z d d l d d m u m z b bd m u m z b b d b u z m b d b z m d d d d l c d d D c b d d b d d b v +++---+---+-=++++- ----+-=πππππππ 式中符号意义由结构图给出，其计算公式为 b c d m u m z d d d m u m z D m z d m z d z z g g 2.0) 6.110(25.0,6.110,21022122211=--==-=== 由上式知，齿数比给定之后，体积取决于b 、z 1 、m 、l 、d z1 和d z2 六个参数，则设计变量可取为 T z z T d d l m z b x x x x x x x ][][21165 4321 == 3.2目标函数为 min )32286.18.092.0858575.4(785398.0)(26252624252463163212 51261231232123221→++++-+-+-+=x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x f 3.3约束条件的建立 1）为避免发生根切，应有min z z ≥17=，得
设计优化工作方案 我院优化设计工作室面向地房地产开发企业和其他投资控制管理精细严谨的建设业主单位，站在专业的角度和高度，以我们的专业和技术使建筑结构设计更加合理、更经济、更安全，致力于结构优化设计，为业主单位节省项目开发的经济成本。 优化设计工作室将以专业的技术、严谨的态度、精细的工作实现房地产开发企业（业主单位）价值的最大化，建设、设计单位、顾问优化单位三方共赢之目标。 优化方式 优化设计工作室服务方式包括结果优化和过程优化两种。 结果优化是在施工图设计完成后进行的设计优化，通过对原设计图纸进行结构布置优化和施工图精细化设计并提出优化报告，说服原设计单位对原设计图纸进行设计修改的优化方式，或另行由我院出图审查。 过程优化是在设计过程中提前沟通、同步进行的优化方式，通过对设计产品进行过程控制，实现最优化的设计目标，包括方案设计、扩初设计、施工图设计三个阶段。 业务咨询 1、前期洽谈，客户需求确认； 2、根据客户提供的设计资料进行设计整体质量评估，并为客户提供设计质量评估； 3、与客户进一步沟通，讨论工作细节问题； 4、签定咨询项目合同，开展正式结构优化工作； 5、根据进度开展咨询优化工作，并按阶段完成咨询优化报告； 6、项目通过结构施工图审查，完成优化项目总结。 优化理念 结构设计包括结构选型、结构布置、结构计算、施工图配筋等四个方面，结构优化也是从上述四个方面进行。一个优秀的结构设计应该满足： 1、结构体系选择恰当，材料选择合适； 2、结构布置均匀、对称、简洁、合理； 3、结构计算荷载输入正确、参数设置合理、计算结果满足规范； 4、施工图配筋设计精细、构造措施周密、方便施工。 通过结构优化，在满足安全和建筑物功能、效果的前提下，将建筑物钢筋混凝土含量指标控制在最低水平，以实现项目利益最大化，并得到业主的高度认可和满意。 优化评估 优化设计工作室根据相关设计资料从地下室结构、基础、上部结构布置、计算分析及结构施工图细节设计等多方面对设计质量进行有效评估，让业主单位对设计质量心中有底。评估设计质量服务内容： 1、上部结构体系合理性评估；
建筑电气设计中的节能措施探 发表时间：2018-02-08T12:41:05.950Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第27期作者：汤洪泽[导读] 由于我国经济的快速发展，再加上人口众多对能源的需求更大，而且人们缺乏节约能源的意识。 新疆筑城建筑勘察设计咨询有限公司新疆乌鲁木齐 830000 摘要：建筑电气节能措施可以有效降低建筑能耗，减少运营费用，提高经济效益。随着新产品、新技术的不断出现，建筑电气节能方面还有巨大的提升空间。我们在设计时要保持积极创新的理念，促使我国民用建筑向更节能、更高效方面发展。关键词：建筑电气；节能措施；谈论引言 由于我国经济的快速发展，再加上人口众多对能源的需求更大，而且人们缺乏节约能源的意识，造成能源的浪费和滥用，一定程度上加快了能源危机的步伐。所以各行各业都需要通过节能来降低对能源的损耗，减少不必要的能源浪费。对建筑电气进行节能设计，可以有效的降低损耗，节约能源，需要相关部门有足够的重视，进一步进行建筑电气的节能设计的创新，促进我国节能事业的发展。 1建筑电气节能设计的基本原则对建筑电气进行节能设计需要遵循以下几个原则：实用性原则、经济性原则、环保原则、先进技术原则，以将耗能降到最低。 1.1实用性原则 实用性原则就是在对建筑电气进行节能设计的时候，首先要保证其照明的功能能满足人们的需要。在这个基础之上保证照明电气达到建筑物的需求，包括显色指数、色温、和亮度等，以给人们提供良好舒适的照明环境。 1.2经济性原则 对一些投资过大的建筑电气项目，在进行建筑电气节能设计的时候，一定要对各方面做好充分的考虑，利用最先进的节能技术，确保可以在短时间内通过有效的节能来实现资金的快速回笼。即降低了耗能和运行费用，还提升了企业的经济效益。 1.3先进技术原则 进行节能设计的时候，要将建筑电气中不必要的损耗环节筛选出来，然后对这些环节进行分析后找出可以有效减少损耗的方法，优化这些环节的设计，最大化的降低不必要的损耗。 1.4节能环保的原则对建筑电气进行节能设计，最关键的就是节能环保。在设计方案中要对节能、环保、科学做到充分考虑，利用科学的计算方式，保证每项数据的精确度，最大化的优化建筑电气的控制方法，选择最节能的电气设备，以最低的资金投入，实现最大化的节能效果。2建筑电气设计中的节能技术措施 2.1照明方面的节能设计（1）选择合理的照明方式在对照明方式进行选择的时候，尽可能多的对自然光进行充分的发挥和利用，这也是照明节能方式的一种。这就要求相关的设计师在对照明进行节能设计的时候，应该对自然光进行充分的考虑，将人工照明和自然光照明进行充分的融合，这样便可以对电能进行有效的节约，减少的对能源的损耗，而且还节约了成本。（2）进行合理的光源选择在对建筑照明光源进行选择的时候，通常情况下都需要充分结合实际环境的需求来进行最为合理的选择。比如，一般的居住环境当中都采用荧光灯来作为照明光源，而对于显色性要求比较高的一些场所也通常情况下都会选用小功率高频显色性钠灯，稀土节能荧光灯以及三基色荧光灯来作为照明光源。如果照明场所在室外的话，则应该根据具体需求来选择一些寿命比较长的高压钠灯来进行照明。（3）恰当的照明装置在对节能设备进行安装的时候，还应该选择合适的照明装置以及照明方式，这样也可以在一定程度上节约电能。比如，在对卧室或者病房进行照明器材安装的时候，最好选用一些可以调节光照亮度的开关，这样在不需要强光的时候便可以将其调低以有效节约电能。在室外或者是一些公共场所可以采用光电开关或者是声控开关来减少电能的消耗。 2.2完善供配电系统设计和其设计相比较而言，建筑供配电节能设计具有更强的专业性和复杂性特点，这就要求在对供配电系统进行设计的时候一定要对该系统的供配电方位、负荷以及电力分配等问题进行充分的考虑，从而使得供配电系统设计方案更加科学合理。在设计时考虑负荷需根据供配电系统具体使用的场合进行设计，针对不同情况的系统负荷采用与之相对应的供配电设计方案，务必要对系统负荷进行精确计算。鉴于此，笔者曾在亲身经历的项目中对系统负荷进行尽可能的精确控制，从而为该项目减少一台变压器，达到了节能的目的。计算系统负荷的过程中，对变压器负荷计算的取值最好取其最佳负载率，从而使变压器的容量使用率降低，使变压器处于较为合理的负载率运行。针对不同用电时期的电力分配，在进行供配电系统设计时对建筑功能用途、用电情况进行调研，使建筑用电高峰期和用电低潮期的电力分配合理。 2.3暖通空调系统的设计目前暖通空调在使用过程中，由于自动化控制系统还不够完善，所以造成了严重的能源浪费，所以说对暖通空调系统进行电气节能研究具有非常重要的意义。想要实现暖通空调系统的节能，首先空调系统的相关设计师应该和强弱电工程师进行有效的沟通与交流，对暖通空调接口进行适当的优化处理，从而使得暖通空调系统使用过程更加节能。通常情况下都是在空调的接口处设置一定的弱点传感器，这样便可以对温度，风速以及管径等各种参数进行准确的检测，进一步便可以通过智能化接口。对电气节能实现更好的调控。还可以通过设计对变流量和变风量进行更好的控制，也可以实现对机电设备的开启和关闭控制，达到了节能的目的。 2.4变压器的节能设计
浅谈建筑电气工程的节能设计 摘要：随着我国科技的进步和经济的发展，城市化、现代化进程也在不断地加快，这势必会带来能源消费的增长，目前我国的能源问题十分严重，能源利用率低、能源短缺问题已经成为制约社会可持续发展的障碍。建筑电气节能作为建筑 节能不可或缺的部分，相关的节能设计要合理地运用到工程设计中，做到电气系 统不但安全性高，而且能够减少能耗和投资成本。本文将对建筑电气共工程节能 设计策略进行相关探讨分析，以供参考。 关键词：建设工程；电气工程；节能设计 为解决能源过度紧张以及使用的不合理问题，我国提出了将节能问题当作一 项关乎国内经济持续发展的长远战略方针来抓。为顺应国家节能的方针政策，在 进行建筑电气设计时应充分考虑电气节能设计，在确保能良好地完成电气功能需 求的情况下，应设法降低能源消耗水平，着力提升能源的利用率，对建筑电气设 备进行优化配置，利用科学、节能及高效的管理模式进行日常管理，并应避免因 盲目追求建筑电气功能需求而忽略能源消耗的高消耗设计模式。在建筑电气做到 节能设计后，还存在着所设计的节能方案能否按设计标准实施的问题。 一、供配电系统节能设计 供配电系统的节能设计要考虑方案的合理性、系统设备和供电线路的能耗。 (1)优化用电负荷计算与负荷分配，选择最佳变压器负载率，从而降低变压器 容量，减少变压器损耗。(2)采用集中或分散方式进行无功补偿，提高低压侧功率 因数，使其大于0.9，减少变压器损耗及配电线路损耗。(3)合理确定配电点位置，配电间或配电柜应靠近负荷中心，从而减少电压损失与电能损耗。(4)控制各类非 线性用电设备所产生的高次谐波，降低高次谐波值，减少变压器、电动机、线路 等的电能损耗。(5)采用峰谷调节能量控制。 二、电动机运行节能设计 在建筑电气中常用的电动设备如风机、水泵和电梯等都是由设备制造厂商统 一供应的，因此，其节能措施只能贯彻在运行过程中。除了上述采用就地电容器 补偿以减少线路的无功损耗外，还应减少电动机轻载和空载运行，因为在这种情 况下电动机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。采用变频调 速器，当负载下降时，通过变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应。采用这种方式可提高电动机在轻载时的效率，达到节能的目的。但是，这种 设备的价格仍然偏高，因此在应用中受到一定的限制。 另一种节能方式是采用软起动器，软起动器设备是按起动时间逐步调节可控 硅的导通角，以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动平稳，起动完 毕即全压投入运行，此设备也可采用测速反馈，电压负反馈或电流正反馈，利用 反馈信息控制可控硅导通角，以达到速度随负载的变化而变化。它可用在电动机 容量较大的设备以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合，因为它从起动 到运行，其电流变化不超过3倍，可保证电网电压的波动在所要求的范围内但它 是采用可控硅调压，正弦波未导通部分的电能全部消耗在可控硅上不会返回电网。因此，它要求散热通风措施完善，其价格比变频器便宜，在大容量的风机、水泵 用电动机的控制设备中可以应用。 三、供电线路和导线节能设计 根据建筑的规模、用电负荷性质及容量，使电气间位置合理的靠近用电负荷 中心，减少供电半径、减少电能的损耗。据统计，照明线路的损耗约占输入电能
现代住宅小区园林景观设计规划问题及优化措施魏明 发表时间：2018-12-17T16:50:04.323Z 来源：《基层建设》2018年第33期作者：魏明 [导读] 摘要：住宅小区在房屋创设方面，对于土壤会构成不良影响，使得建筑垃圾掩埋在建筑物体中，造成城市土壤贫瘠化的情况。 天津建华工程咨询管理公司天津市 300202 摘要：住宅小区在房屋创设方面，对于土壤会构成不良影响，使得建筑垃圾掩埋在建筑物体中，造成城市土壤贫瘠化的情况。为此，住宅小区应加强日常环境管理。园林景观设计规划，属于多维度空间设计，可保护自然环境，并重视空间的设计，所以能将自然和生活相融合。为构建良好的现代住宅小区园林景观，需结合居民的实际需求，充分发挥地形、地貌的优势，以此营造良好的生态居住环境。 关键词：现代住宅小区；园林景观；设计规划问题；优化措施 1现代住宅小区园林景观设计的优势分析 1.1在美化环境中的作用 现代住宅小区园林景观实际设计的过程中，可经空间进行分隔、利用，通过不同的角度、技术合理地设计规划，提高现代住宅小区居民的生活质量。以美观的角度来看，需合理采用现代化技术，达到园林景观的美观性，更好的突显住宅小区园林的美感，并提高住宅小区的整体效果。 1.2在营造舒适环境中的作用 现代住宅小区生活中，人们的生活水平不断提高，生活节奏加快、生活压力加大。为此，在对城市居住区进行设计和规划时，不但需结合人们的生活舒适环境需求设计，同时应合理创设休闲、轻松环境氛围，以此体现住宅小区园林设计的功能。让人们在工作之余、生活之余，感受小区景观带来的美感，促使居民在身心放松的状态下进行各项休闲活动，找到家的归属感。 2现代住宅小区景观设计规划中的不足 2.1现代住宅小区园林景观植物类型、设计模式不足 植物的类型较少，会导致住宅小区绿化效果比较乏味。园林景观植被设计的要求较多，其要求植物的层次丰富，需要≥3层植物合理搭配，主要设计的内容包括：灌木、乔木、地被花卉等。合理搭配不同类型的植物，可实现生态美观的效果。现代住宅小区园林景观设计上，多会使用灌木、乔木，而这种植被的形态设计的效果并不理想。同时，因为植物类型选择较少，会呈现出植被层次单一的视觉效果。越来越多的开发项目，均有着惊人的相似感，这与小区园林景观设计缺乏个性有关。为规避这一情况，就要求设计人员丰富自身知识，合理运用不同的设计理念、设计方法，使得园林景观的设计更具有个性化，突显小区独特的风格，促使住宅小区园林景观设计和自然变化相互协调。此外，设计人员需结合小区实际情况、地理位置、居民的需求等因素，合理设计出富有个性化的园林景观。 2.2现代住宅小区园林景观活动空间不足 住宅小区园林景观实际设计的过程中，因设计的方法比较传统，所以使得实际设计的户外活动空间较小。与此同时，受到活动空间的影响，使其不能参照整体空间发展需求加以合理规划，无法满足居民需求，无法结合各年龄人群特点，对小区活动空间实行设计。 2.3现代住宅小区景观、艺术融合的不足 现代住宅小区景观在设计的阶段，其对住宅小区人文景观、艺术性的创设方面存在一定的欠缺。所以，实际规划方面不能结合小区居民的实际需求，以及人们对艺术气息的要求进行设计。部分住宅小区园林景观设计时，一味追求水景设计，促使较大面积的景观均为水景，使得水资源产生浪费，还会增加水景的维护成本，导致园林景观设计不科学、不合理。为此，应结合实际居民的需求和活动要求，合理创设小区休闲、休闲的景观，以便满足不同年龄段居民的生活需要，如儿童、中青年、老年，进而营造健身、娱乐一体化的住宅小区生态环境。 2.4现代住宅小区景观设计材料问题 住宅小区园林景观的设计，应满足环保、节能的要求进行设计和规划。因此，住宅小区园林景观在实际设计规划时，应充分考虑到使用材料环保的问题。以往，园林设计的材料没有考虑到材料环保问题，整体设计比较稳重且单调。随着社会经济的良好发展，设计人员应合理使用现代施工材料，结合建筑风格、地理位置等，有效使用具有环保性能的材料，以便节约成本，维护园林工程经济效益。 3现代住宅小区园林景观设计规划的完善措施探究 3.1现代住宅小区园林景观多角度设计规划完善措施 为做好现代住宅小区园林景观的设计工作，应纵观全局进行设计和规划。实际设计规划前，结合小区居民的生活需求、环境需求、休闲需求等，合理设计小区园林景观，按照住宅小区园林景观具体的设计方案，做好空间的设计工作。 3.2现代住宅小区园林景观设计规划中合理利用光影作用 光影的合理搭配能够创设艺术的意境。为此，应合理搭配光影，充分发挥植物、灯光、日光、月光等作用，促使住宅小区景观更加有层次性。 3.3改进现代住宅小区园林景观设计规划空间层次的方法 楼顶、楼间的绿化工作，均存在密切的联系，现代住宅小区在园林景观设计的阶段，应结合小区具体情况、功能需求，合理创设小花园，以此促使居民和绿化相融合，使得居民能够感受到绿化带来的美好。现代住宅小区活动场所较多，主要体现为健身场地、休闲场地、广场等。这些景观的功能可通过不同理念、方法设计，进而满足小区居民的实际需求，为居民呈现出视觉的美观感，并满足居民交往、休闲的需求，确保设计规划的合理性，秉持以人为本的理念设计，促使居民能够认同，并有一定的归属感。 3.4现代住宅小区园林景观应坚持天人合一原则设计规划 住宅小区景观在实际设计的过程中，应满足人们的具体需求和要求。从自然环境保护出发，遵循可持续发展原则，以小区居民为中心进行合理的设计，从而确保景观设计的美观性、合理性、科学性。可在住宅小区园林景观设计中，合理设置水景、喷泉，在浅水池下铺设适量的鹅卵石，夏季可达到净化空气的效果，冬天可构成旱冰场，提高水景的使用性能。经人造水景的设计，让小区居民感受生态化环境，打破空间的局限。合理设计艺术文化和水体景观，以便更好地融合自然水景、人文景观，提高小区的整体艺术气息。结合小区地理环境，合理使用本土文化，融合地域文化和水体景观，充分发挥新型技术、材料的作用，将现代成果合理地应用于住宅小区水景的设计中。通过声音、光、微电脑控制技术，达到高科技控制效果，呈现出不同的水景效果，如水池、流水、喷泉等，经动静结合方式，提高水景的
水电工程开发项目 工程设计优化协议 甲方： 乙方： 甲方委托乙方对水电开发项目进行工程专题研究设计优化服务，乙方依托自身在工程设计积累的专业经验为甲方提供服务，考虑到加强设计深度的设计优化需进行系列的数据复核和修改，将造成一定程度上的设计成本增加，经过甲乙双方深入沟通，为节约工程投资、保证工程质量、加快工程进度，进一步明确双方权利义务，甲乙双方依据《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》及相关法律、法规及规章，本着优质、高效、节约投资、平等互利的原则，建立起规范、共赢的合作关系，经友好协商，就如下协议条款达成一致。 1. 专题研究设计优化服务的工作内容： 工程设计优化服务工作适用于水电开发项目的所有工程，包括施工辅助工程及主体工程，并针对招标设计审查会议中专家提出的、可能产生重大影响项目投资的建议和意见积极开展相关工作，并在出施工图阶段充分考虑和采纳。内容如下： 1.1 乙方应积极组织相关专业人员在现施工图阶段启动开展专题研究设计优化工作；在8月15日前，向甲方提交专题研究设计优化组织实施计划，便于双方按计划开展工作。
1.2 进一步开展水电站料源研究和核查分析工作，以其降低项目投资。 a、乙方8月份到现场，对各料场的岩芯再进行分析研究，对料场以及进场公路上的两个料场再次进行核查，并在9月份勘探进场公路两个料场。 b、乙方在9月15日前完成对料场进一步的勘探工作；10月31日前完成全部勘探工作，且料场勘探工作应满足判断调整料场可行与否的程度。 c、在12月31日前，乙方勘探工作应达到完全确认是否调整料场的程度。 1.3在施工图实施过程中征对业主、监理及施工单位提出的合理优化建议，乙方组织相关专业人员及时进行可行性论证与复核。 1.4 乙方在完成以上各项工作需提交的文件（包括但不限于）： a、对各设计优化方案进行的可行性论证与复核报告； b、各设计优化方案的施工详图； c、各设计优化方案所节省投资总额的计算报告； d、各设计优化方案优化费用的支付申请书。 2、协议价款及支付： 双方就专题研究设计优化协议方式、费用标准进行了沟通，达成共识。 ２.1 对协议约定的在现施工图阶段启动开展专题研究设计优化工作，按优化设计节约投资额的 %收取专题研究设计优化工作费用。 优化设计节约投资额=（招标设计阶段审定的工程量-优化设计后的工程量）×签定施工合同的工程单价 2.2 对协议约定的进一步开展料源研究和核查工作，按节约投资额的 %收取工作费用。 节约投资额=（招标阶段审定的料源到场料单价-新料源到场料的合同单
探讨建筑电气设计中的节能措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
探讨建筑电气设计中的节能措施示范文 本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 建筑电气领域，无论是供电系统或用电设备,节约用电 蕴含着巨大的潜力,同时节能具有重大意义,它能有效地缓和 电力供需矛盾,保证国民经济持续、高速、健康的发展。 1 照明系统节能设计 在建筑中照明节能是一项重点需要解决的问题。如何 做到既满足工作、生活的照度标准要求,又达到节约能源的 目的, 这是我们在进行照明设计时必须认真考虑的问题。 照明节能设计, 主要可从以下几个方面着手: 1.1 照明光源的选择 光源是能量转换成光的器件,是实施照明节能的核心。 对设计者来说,为实现以上限值,必须选用高效节能光源和适
合的灯具。设计时光源选用主要原则是应选高效节能光源。照明光源选择还应考虑以下几个要素：光效、色温、显色指数、光源寿命和价格。 1.2 照明灯具及其附属装置的选择 灯具的主要功能是将光源所发出的光通进行再分配, 选择灯具时应优先选用直射光通比例高,控光性能合理的高效灯具。在实际的应用中,还应注意灯具的配光曲线,这是我们进行照明设计时的依据之一,以便对确切的照度值等做到心中无数,采用合理的灯具配光可提高光的利用率,达到节能的效果。 1.3照明控制 在照明设计中, 照明的控制方式对于照明节能同样起到了重要的作用。在这众多的控制方式中, 如何在照明设计中做到切合实际,是每位设计人员应十分注意的问题。既要做到方便,又要达到节能。
浅议建筑电气节能设计 发表时间：2019-04-11T10:45:28.843Z 来源：《防护工程》2018年第36期作者：陈勇 [导读] 本文作者结合实际工作经验，对建筑电气节能设计进行了分析探讨，提出了自己的见解。 摘要：本文作者结合实际工作经验，对建筑电气节能设计进行了分析探讨，提出了自己的见解。 关键词：建筑电气；节能设计 1 建筑电气设计节能的原则 建筑电气节能应坚持三个原则。一是满足建筑物的功能，即满足照明的亮度、色温、显色指数；舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻。二是考虑实际经济效益。不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用，而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。三是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗。因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。 2 合理设计供配电系统 2.1 根据负荷容量、供电距离及用电设备分布特点等因素，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。 2.2 合理选择供电电压。根据负荷情况合理选择变压器容量、台数，其接线应能适应负荷变化时，按经济运行原则灵活投切变压器。同等情况下，电压越高，损耗越小。民用建筑用电设备电压等级大部分为220／380 V，但一些大型或特大型的民用建筑的空调主机为了达到节能目的，可以选择10（6）kV的制冷设备。 2.3 变电所应靠近负荷中心，低压配电间应靠近电气竖井，合理分布供电网络，使低压供电半径控制在100 m以内，供电线路的电压损失满足规范的允许值，减少线路电压损失，提高供电网络的供电质量及网络运行的经济效益。 2.4 配电设计时尽量使三相负荷达到平衡，最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115％，最小相负荷不小于平均值的85％。可采用移相平衡法或容抗平衡法来改善系统的平衡，以减少因不平衡带来的最大相的多余损耗。 3 合理设计节能变压器 据有关资料统计，变压器总电能损耗占总发电量的2％～3％，因此，节能变压器的使用更为重要。变压器经历了由油浸式变压器转向干式变压器的发展过程，如今具有损耗低、重量轻、噪声低、效率高、抗冲击、节能显著的新型变压器也已产生。如s10型的干式变压器与s9型的干式变压器相比，空载损耗平均降低8％，负载损耗平均降低5％。变压器噪声水平下降7～10 dB，而且价格与s9型相当，可以作为当前通常项目设计的首选型号。减少变压器的有功损耗按下式计算： △P＝Po＋β2Pk 式中：△P－变压器的有功损耗（kW）；Po－变压器的空载损耗（kW）；Pk－变压器的短路损耗（kW）；β－变压器的负载率。 3.1 Pk作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S9，SL9，SC8等。它们采用优质冷轧取向矽钢片，由于“取向”处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流损耗，45°全斜度接缝结构使接缝密合性好，减少了漏磁损耗。 3.2 Pk是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。β2 Pk用微分求它极值时，是在13=50％时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在B=50％负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。综合初装费，变压器、高低压柜、土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在75％-85％之间。 3.3 在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。 4 合理选择供电线路和导线截面 根据建筑的规模、用电负荷性质及容量，使电气间位置合理的靠近用电负荷中心，减少供电半径、减少电能的损耗。据统计，照明线路的损耗约占输入电能的4％左右，影响照明线路损耗的主要是供电方式和导线截面积。在满足允许载流量、运行电压损失等各种技术指标的前提下，应按经济电流密度合理选择电缆及导线的截面，从降低电能损耗、减少投资等方面综合进行选择。按经济电流密度合理选择导线截面。一般按年综合运行费用最小原则确定经济电流密度。（1）尽量选用电阻率P较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。（2）尽可能减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。（3）增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，从而达到节能、经济的目的。 5 合理选择照明方式 照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能，通常的节能措施有以下几种： 5.1 充分利用自然光，这是照明节能的重要途径之一，在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而大大节约了人工照明电能。 5.2 照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等等。照度标准是不可随意降低的，也不宜随便提高，要有效地控制单位面积灯具安装功率，在满足照明质量的前提下，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，高大车间、厂房及体育馆场的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。 5.3 广泛使用低能耗性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的
设计院景观项目节能减排措施 姓名：XXX 部门：XXX 日期：XXX
设计院景观项目节能减排措施 建设节能环保型风景园林是当前园林设计行业发展的主要趋势，也是未来城市发展的主要方向，作为央企下属子公司，把绿色环保引入工程项目对我们设计师来说责无傍贷，我们也一直在努力把当前最先进的环保科技与节能措施引入到我们即将或者正在实施的工程项目中，下面是我们目前做的一个项目的设计案例，设计师从几个方面把环保科技与工程建设充分结合了起来。 项目名称：大英县城市农业博览园 建设地点：中国遂宁大英县 具体措施如下： 1、城市农业博览园--景观路灯低碳环保设计 在景观路灯的设计上我们采用最新的低碳环保设计，此节能路灯的上方有两块太阳能电池板，顶端还有一个风力发电装置，在微风中旋转。能源由太阳能和风能组成。当晴天无风时，主要由太阳能提供电源；当阴雨天没有阳光时，2级微风条件下就可以利用风能供电，实现太阳能和风能的互补发电，风光都具备时，可以同时发电。 2、城市农业博览园--垂直绿化应用 垂直绿化在夏季可阻隔太阳光对外墙的照射，减少热辐射降低热传导。当气温超过34摄氏度时，绿墙表面四周的空气温度可降低2-3摄氏度，能耗比常规幕墙降低40%左右，并减少空调负荷15%以上；冬季，既不影响墙面得到太阳辐射热，同时可形成保温层，减少加热能耗约10%。此外，它还可以减少光污染，净化空气、除尘防噪等作用。 3、城市农业博览园--屋顶绿化应用 第 2 页共 4 页
屋顶绿化具有固碳效果，屋顶绿化应用的植物通常为多年生喜阳性草本植物如佛甲草，该类植物单位叶面积固碳量通常在2克平方米每天，叶面积指数为0.5左右单位，面积固碳量约为1克/平方米每天。当应用面积为5580平方米时，年固碳量为2.036吨，折合每1万平方米佛甲草屋顶绿化年固碳量为3.65吨。 佛甲草类屋顶绿化的固碳案例如下： 4、城市农业博览园-景观节水应用 景观节水采用本地适应性植物，使得景观植物在当地自然降雨的条件下就可以存活，并且保证本地物种的多样性。减少草坪的种植面积，只在必要的休闲、步行区，土壤保持区内采用适当的草坪设计。采用自然堆肥的有机肥料来保持景观植物的生长。尽量利用场地内已有的植物作为景观的一部分。分析景观区域的土质，如需要更换土壤，采取相应的措施。优化浇灌系统的设计，比如浇灌时间表等。采用循环水作为景观浇灌的水源。采用节水景观设计后，景观耗水可降低90%。 同时在园区引入雨水收集系统，适当考虑在居住区采用简单的独立雨水收集系统，在丰水期减少自来水的消耗。农业区有大面积的温室屋顶，丰水期可收集较多雨水，因此可采用雨水收集替换自来水对农作物灌溉。 雨水收集系统与存储系统设计如下： 结语： 建设节能环保型风景园林是一项复杂的工作，对我们设计院来说也是一个富有挑战的综合性课题，它需要我们先进理论知识的不断补充和实践项目的不断检验，作为央企的设计公司，我们应以发展的眼光不懈的追求去探索研究这门学问，创造出更加生态和谐、可持续的园林景观。 第 3 页共 4 页
机械结构优化设计 ——周江琛2013301390008 摘要：机械优化设计是一门综合性的学科，非常有发展潜力的研究方向，是解决复杂设计问题的一种有效工具。本文重点介绍机械优化设计方法的同时，对其原理、优缺点及适用范围进行了总结，并分析了优化方法的最新研究进展。关键词：优化方法约束特点函数 优化设计是一门新兴学科,它建立在数学规划理论和计算机程序设计基础上,通过计算机的数值计算,能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案,使期望的经济指标达到最优,它可以成功地解决解析等其它方法难以解决的复杂问题,优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法,因而采用这种设计方法能大大提高设计效率和设计质量。优化设计主要包括两个方面:一是如何将设计问题转化为确切反映问题实质并适合于优化计算的数学模型,建立数学模型包括:选取适当的设计变量,建立优化问题的目标函数和约束条件。目标函数是设计问题所要求的最优指标与设计变量之间的函数关系式,约束条件反映的是设计变量取得范围和相互之间的关系;二是如何求得该数学模型的最优解:可归结为在给定的条件下求目标函数的极值或最优值的问题。机械优化设计就是在给定的载荷或环境条件下,在机械产品的形态、几何尺寸关系或其它因素的限制范围内,以机械系统的功能、强度和经济性等为优化对象,选取设计变量,建立
目标函数和约束条件,并使目标函数获得最优值一种现代设计方法,目前机械优化设计已广泛应用于航天、航空和国防等各部门。优化设计是20世纪60年代初发展起来的，它是将最优化原理和计算机技术应用于设计领域，为工程设计提供一种重要的科学设计方法。利用这种新方法，就可以寻找出最佳设计方案，从而大大提高设计效率和质量。因此优化设计是现代设计理论和方法的一个重要领域，它已广泛应用于各个工业部门。优化方法的发展经历了数值法、数值分析法和非数值分析法三个阶段。20世纪50年代发展起来的数学规划理论形成了应用数学的一个分支，为优化设计奠定了理论基础。20世纪60年代电子计算机和计算机技术的发展为优化设计提供了强有力的手段，使工程技术人员把主要精力转到优化方案的选择上。最优化技术成功地运用于机械设计还是在20世纪60年代后期开始，近年来发展起来的计算机辅助设计（CAD），在引入优化设计方法后，使得在设计工程中既能够不断选择设计参数并评选出最优设计方案，又可加快设计速度，缩短设计周期。在科学技术发展要求机械产品更新日益所以今天，把优化设计方法与计算机辅助设计结合起来，使设计工程完全自动化，已成为设计方法的一个重要发展趋势。 优化设计方法多种多样，主要有以下几种：1无约束优化设计法；无约束优化设计是没有约束函数的优化设计，无约束可以分为两类，一类是利用目标函数的一阶或二阶导数的无约束优化方法，如最速下降法、共轭梯度法、牛顿法及变尺度法等。另一类是只利用目标函数值的无约束优化方法，如坐标轮换法、单形替换法及鲍威尔法等。此法具有计算