新形勢(shì)下建筑機(jī)電設(shè)備的節(jié)能技術(shù)及措施探討

摘要：我國(guó)當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展主要提倡綠色、和諧和協(xié)調(diào)，而建筑行業(yè)中民用建筑還存在著嚴(yán)重的電力資源浪費(fèi)，這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。要保證民用建筑機(jī)電有效節(jié)能，既要開展節(jié)能設(shè)計(jì)，也要加強(qiáng)新技術(shù)應(yīng)用。文章主要分析了形勢(shì)下建筑機(jī)電設(shè)備的節(jié)能技術(shù)及措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：建筑；機(jī)電設(shè)備；節(jié)能技術(shù)

1.建筑機(jī)電設(shè)備的節(jié)能現(xiàn)狀

伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化水平不斷加快，必然帶來(lái)能源大量的需求與消耗。就我國(guó)能源消耗而言，建筑機(jī)電設(shè)備是能源消耗的大戶。調(diào)查研究表明，建筑機(jī)電設(shè)備有很大部分處于滿負(fù)荷狀態(tài)或高負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行，這樣不僅大量消耗能量，同時(shí)也降低了運(yùn)行質(zhì)量。由于設(shè)備的滿負(fù)荷運(yùn)行，很大程度可能導(dǎo)致末端設(shè)備的承壓增大，從而減少設(shè)備使用壽命，增大成本。另一方面，國(guó)內(nèi)的建筑大多數(shù)是采用的單相電感性負(fù)荷，相對(duì)于其他負(fù)荷來(lái)說(shuō)，功率因數(shù)較低，在電網(wǎng)中使滯后無(wú)功功率增大，也會(huì)很大程度影響設(shè)備的使用效率，增大設(shè)備損耗。

2.建筑機(jī)電設(shè)備的節(jié)能技術(shù)及措施

2.1空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能

目前國(guó)內(nèi)的建筑業(yè)正在蓬勃發(fā)展，一般用于暖通空調(diào)的能耗占建筑能耗的30~50%，用于暖通空調(diào)的能耗需求正在不斷的增大，所以大力發(fā)展建筑暖通空調(diào)的節(jié)能顯得非常的有意義。

（1）蓄能空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用。蓄能空調(diào)技術(shù)是我國(guó)建筑設(shè)計(jì)中，暖通系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要技術(shù)，包括蓄冷空調(diào)技術(shù)和蓄熱空調(diào)技術(shù)。常規(guī)的蓄冷技術(shù)，主要是指水蓄冷空調(diào)和冰蓄冷空調(diào)，通過(guò)對(duì)介質(zhì)溫度的降低或者凝固，在介質(zhì)中通過(guò)顯熱和潛熱的形式實(shí)現(xiàn)對(duì)冷能的儲(chǔ)存。主要設(shè)備包括蓄冷裝置、自動(dòng)控制系統(tǒng)、冷水主機(jī)、板式換熱器和泵閥等。目前，我國(guó)的蓄熱技術(shù)主要是利用電鍋爐蓄熱系統(tǒng)，主要的蓄熱介質(zhì)是水，不會(huì)排出有害氣體，產(chǎn)生噪聲和污染，具有較高的節(jié)能效果，產(chǎn)生的運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低。

（2）建筑暖通節(jié)能技術(shù)中的超低溫?zé)岜眉夹g(shù)。近幾年隨著新科技的不斷發(fā)展，在建筑暖通工程實(shí)施的過(guò)程中出現(xiàn)一種超低溫?zé)岜玫男滦图夹g(shù)，其具有減少暖通能耗，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的功能。就目前而言，該技術(shù)已經(jīng)在各大建筑的暖通系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，應(yīng)用于建筑溫度的調(diào)節(jié)設(shè)施中，可以對(duì)處于超低溫環(huán)境下的建筑溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，超低溫?zé)岜每梢栽诹阆?20℃的環(huán)境下進(jìn)行正常使用，對(duì)建筑溫度進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)和控制。因此，超低溫?zé)岜眉夹g(shù)是為我國(guó)寒冷地區(qū)而專門設(shè)計(jì)的，除了具有調(diào)節(jié)溫控的功能外，還可以實(shí)現(xiàn)建筑暖通節(jié)能的目的，進(jìn)而為整個(gè)建筑的節(jié)能工作起到推動(dòng)的作用。

（3）流量調(diào)節(jié)機(jī)制。制冷系統(tǒng)物質(zhì)載體中的水與空氣會(huì)在其使用的過(guò)程中隨著空調(diào)負(fù)荷的變化而發(fā)生改變。對(duì)暖通設(shè)施中的流量變化進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，也就是增強(qiáng)暖通設(shè)施的節(jié)能環(huán)保功能，同時(shí)還可以保證室內(nèi)的溫度，這在建筑暖通節(jié)能領(lǐng)域中已經(jīng)成為一個(gè)極具探討價(jià)值的問(wèn)題。與此相比，傳統(tǒng)采用閥門來(lái)對(duì)設(shè)施阻力進(jìn)行改變進(jìn)而調(diào)節(jié)流量的方法從經(jīng)濟(jì)角度而言是非常不劃算的。

2.2供配電系統(tǒng)節(jié)能

（1）配電變壓器的節(jié)能技術(shù)措施。配電變壓器是整個(gè)建筑電氣系統(tǒng)中的核心設(shè)備，其運(yùn)行損耗也占整個(gè)建筑電氣的 6%左右。因此，采取合理的技術(shù)措施，優(yōu)化配電變壓器的運(yùn)行方式、提高電能轉(zhuǎn)換利用效率，就顯得非常有節(jié)能研究意義。在配電變壓器優(yōu)化選型過(guò)程中，應(yīng)優(yōu)選 S11、S13、SCB10 等安全環(huán)保型節(jié)能變壓器。對(duì)于建筑中央空調(diào)等負(fù)荷較大的電氣負(fù)荷供電時(shí)，應(yīng)盡量采用單獨(dú)配電變壓器進(jìn)行專供，這樣在春季和秋季，不需要使用空調(diào)的時(shí)候，可以采取停運(yùn)空調(diào)專用變壓器的措施，以降低配電變壓器的運(yùn)行損耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。在進(jìn)行配電變壓器臺(tái)數(shù)和運(yùn)行方式規(guī)劃時(shí)，應(yīng)優(yōu)選容量和電氣負(fù)荷相匹配的配電變壓器，確保變壓器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在最佳運(yùn)行低耗工況區(qū)（以負(fù)荷在配電變壓器容量的 70%-80%，變壓器運(yùn)行損耗較低），降低運(yùn)行損耗。變壓器低壓側(cè)網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)盡量根據(jù)負(fù)荷容量和分布情況，盡可能形成閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)形式，以便根據(jù)負(fù)荷運(yùn)行狀況及時(shí)切換相關(guān)負(fù)荷開關(guān)，合理調(diào)配并聯(lián)變壓器的組合方式，達(dá)到保證電氣負(fù)荷正常供電的同時(shí)降低并聯(lián)變壓器的運(yùn)行損耗。

（2）供配電線路的節(jié)能技術(shù)措施。一是優(yōu)選導(dǎo)線類型，盡量選擇電阻率較小的導(dǎo)線，以銅芯導(dǎo)線為較佳，盡量少選鋁芯導(dǎo)線。二是合理規(guī)劃供配電線路走向，避免出現(xiàn)迂回送電等問(wèn)題。供電線路敷設(shè)過(guò)程中藥盡量走直線避免走彎路；要盡量將配電變壓器布設(shè)在負(fù)荷中心位置，減少供電半徑，降低電能輸送距離。三是合理增加導(dǎo)線截面。增加導(dǎo)線截面勢(shì)必會(huì)增加導(dǎo)線成本，但要充分考慮后期導(dǎo)線運(yùn)行情況，要結(jié)合線路損耗等方面進(jìn)行綜合考慮。尤其對(duì)于供電距離較長(zhǎng)、供電負(fù)荷較大的導(dǎo)線，應(yīng)在滿足電流載流量、熱穩(wěn)定、繼電保護(hù)配合以及電壓降等特性的基礎(chǔ)上，優(yōu)選大一級(jí)界面的導(dǎo)線進(jìn)行供電，以降低運(yùn)行損耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

2.3照明系統(tǒng)節(jié)能

照明系統(tǒng)包括室內(nèi)照明和公共區(qū)域的照明、泛光照明。按照建筑不同的照明區(qū)域與作用，可以從以下幾方面完成照明系統(tǒng)節(jié)能控制工作。利用好自然光，對(duì)照明區(qū)域進(jìn)行劃分，才能確定出照明的標(biāo)準(zhǔn)。

（1）應(yīng)用高效的光源，對(duì)燈具也要適當(dāng)?shù)倪x擇，對(duì)光源控制方式也要合理的設(shè)置。充分利用自然光，對(duì)于靠近門窗的區(qū)域，可充分利用自然光，減少照明設(shè)備的使用；可適當(dāng)?shù)脑黾娱T窗面積，提高玻璃門窗透光率。當(dāng)自然光無(wú)法滿足作業(yè)要求時(shí)，可適當(dāng)增加人工照明。正確合理地協(xié)調(diào)自然光和人工照明，可減少電能損耗。

（2）采用高效光源，白燈價(jià)格雖然低廉，但其發(fā)光率低且耗電量大。據(jù)計(jì)算，白熾燈工作時(shí)，只有約6%的電能轉(zhuǎn)化為光能，能源浪費(fèi)相當(dāng)大。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，我國(guó)照明用電量約占全社會(huì)總用電量的12%，若將白熾燈全部換為節(jié)能燈，那么我國(guó)每年可節(jié)省電量將近600多億千瓦小時(shí)。因此，必須要采用高效率的光源，并且選擇合適的燈具設(shè)備，有效的減少電能消耗。

2.4給排水系統(tǒng)節(jié)能

給水常見(jiàn)方式是直接、恒壓和高位水箱這三種給水方式，一般高層建筑使用高位水箱和生活給水泵等給水系統(tǒng)，給排水系統(tǒng)能耗表現(xiàn)在兩方面。一方面是為循環(huán)提供所有動(dòng)力消耗需要的電能消耗，另一方面是水資源消耗。在給排水系統(tǒng)節(jié)能措施中，一般使用節(jié)水設(shè)備推廣、使用變頻水泵、開發(fā)第二水源、預(yù)防水管爆裂、改善熱水循環(huán)、設(shè)置消防的貯水池等方式。

（1）通過(guò)引進(jìn)和推廣新的節(jié)水設(shè)備，采用新型管材如PP-R管、PE管、鋁塑復(fù)合管等可有效解決由于鍍鋅鋼管易生銹而導(dǎo)致的水質(zhì)污染問(wèn)題。推廣使用節(jié)水型衛(wèi)生器具和配水器具。通常，普通淋浴噴頭每分鐘噴水20多升，而節(jié)水型噴頭每分鐘只需9L水左右，節(jié)約很大一部分水源。

（2）采用閉環(huán)控制的水泵變頻調(diào)速，通過(guò)管道網(wǎng)絡(luò)的壓力指數(shù)來(lái)控制水泵，實(shí)現(xiàn)變量供水，大大降低了水泵能耗。

（3）開發(fā)二次水源，如中水，中水源自于建筑生活排水，人們?nèi)粘Ｉ钪信懦龅纳钗鬯蜕顝U水都可進(jìn)行循環(huán)使用；完善循環(huán)系統(tǒng)，預(yù)防給水管網(wǎng)的爆管。一系列的措施都可有效控制水資源的消耗。

3.結(jié)語(yǔ)

建筑機(jī)電設(shè)備節(jié)能要求要掌握新興的節(jié)能產(chǎn)品，和先進(jìn)的節(jié)能設(shè)計(jì)方法進(jìn)行配合，將節(jié)能措施應(yīng)用和推廣到工程之中，實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能。我國(guó)的建筑機(jī)電節(jié)能設(shè)計(jì)通過(guò)不斷的完善已經(jīng)取得很大的進(jìn)步，顯示出了低成本和高效率節(jié)能設(shè)計(jì)的理念，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)保持住長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展，做出了重大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張瑜.關(guān)于建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考[J].工程管理，2010（22）.

[2]陳佑鴻.建筑機(jī)電節(jié)能工程設(shè)計(jì)存在問(wèn)題及解決辦法[J].中國(guó)住宅設(shè)施，2012（5）.

[3]陳六榮.建筑設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展的道路[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012（14）.

[4]薛大勇.建筑機(jī)電節(jié)能工程設(shè)計(jì)探析[J].機(jī)電信息，2012（33）.