新形勢下建筑機電設備的節能技術及措施探討

摘要：我國當前的社會發展主要提倡綠色、和諧和協調，而建筑行業中民用建筑還存在著嚴重的電力資源浪費，這個問題已經受到社會的廣泛關注。要保證民用建筑機電有效節能，既要開展節能設計，也要加強新技術應用。文章主要分析了形勢下建筑機電設備的節能技術及措施，以供參考。

關鍵詞：建筑；機電設備；節能技術

1.建筑機電設備的節能現狀

伴隨著經濟的發展，城市化水平不斷加快，必然帶來能源大量的需求與消耗。就我國能源消耗而言，建筑機電設備是能源消耗的大戶。調查研究表明，建筑機電設備有很大部分處于滿負荷狀態或高負荷狀態運行，這樣不僅大量消耗能量，同時也降低了運行質量。由于設備的滿負荷運行，很大程度可能導致末端設備的承壓增大，從而減少設備使用壽命，增大成本。另一方面，國內的建筑大多數是采用的單相電感性負荷，相對于其他負荷來說，功率因數較低，在電網中使滯后無功功率增大，也會很大程度影響設備的使用效率，增大設備損耗。

2.建筑機電設備的節能技術及措施

2.1空調系統節能

目前國內的建筑業正在蓬勃發展，一般用于暖通空調的能耗占建筑能耗的30~50%，用于暖通空調的能耗需求正在不斷的增大，所以大力發展建筑暖通空調的節能顯得非常的有意義。

（1）蓄能空調技術的應用。蓄能空調技術是我國建筑設計中，暖通系統節能設計的一項重要技術，包括蓄冷空調技術和蓄熱空調技術。常規的蓄冷技術，主要是指水蓄冷空調和冰蓄冷空調，通過對介質溫度的降低或者凝固，在介質中通過顯熱和潛熱的形式實現對冷能的儲存。主要設備包括蓄冷裝置、自動控制系統、冷水主機、板式換熱器和泵閥等。目前，我國的蓄熱技術主要是利用電鍋爐蓄熱系統，主要的蓄熱介質是水，不會排出有害氣體，產生噪聲和污染，具有較高的節能效果，產生的運行費用相對較低。

（2）建筑暖通節能技術中的超低溫熱泵技術。近幾年隨著新科技的不斷發展，在建筑暖通工程實施的過程中出現一種超低溫熱泵的新型技術，其具有減少暖通能耗，實現建筑節能的功能。就目前而言，該技術已經在各大建筑的暖通系統中得到廣泛的應用，應用于建筑溫度的調節設施中，可以對處于超低溫環境下的建筑溫度進行調節。例如，超低溫熱泵可以在零下 20℃的環境下進行正常使用，對建筑溫度進行有效的調節和控制。因此，超低溫熱泵技術是為我國寒冷地區而專門設計的，除了具有調節溫控的功能外，還可以實現建筑暖通節能的目的，進而為整個建筑的節能工作起到推動的作用。

（3）流量調節機制。制冷系統物質載體中的水與空氣會在其使用的過程中隨著空調負荷的變化而發生改變。對暖通設施中的流量變化進行有效調節，也就是增強暖通設施的節能環保功能，同時還可以保證室內的溫度，這在建筑暖通節能領域中已經成為一個極具探討價值的問題。與此相比，傳統采用閥門來對設施阻力進行改變進而調節流量的方法從經濟角度而言是非常不劃算的。

2.2供配電系統節能

（1）配電變壓器的節能技術措施。配電變壓器是整個建筑電氣系統中的核心設備，其運行損耗也占整個建筑電氣的 6%左右。因此，采取合理的技術措施，優化配電變壓器的運行方式、提高電能轉換利用效率，就顯得非常有節能研究意義。在配電變壓器優化選型過程中，應優選 S11、S13、SCB10 等安全環保型節能變壓器。對于建筑中央空調等負荷較大的電氣負荷供電時，應盡量采用單獨配電變壓器進行專供，這樣在春季和秋季，不需要使用空調的時候，可以采取停運空調專用變壓器的措施，以降低配電變壓器的運行損耗，達到節能降耗的目的。在進行配電變壓器臺數和運行方式規劃時，應優選容量和電氣負荷相匹配的配電變壓器，確保變壓器長時間運行在最佳運行低耗工況區（以負荷在配電變壓器容量的 70%-80%，變壓器運行損耗較低），降低運行損耗。變壓器低壓側網絡，應盡量根據負荷容量和分布情況，盡可能形成閉環網絡形式，以便根據負荷運行狀況及時切換相關負荷開關，合理調配并聯變壓器的組合方式，達到保證電氣負荷正常供電的同時降低并聯變壓器的運行損耗。

（2）供配電線路的節能技術措施。一是優選導線類型，盡量選擇電阻率較小的導線，以銅芯導線為較佳，盡量少選鋁芯導線。二是合理規劃供配電線路走向，避免出現迂回送電等問題。供電線路敷設過程中藥盡量走直線避免走彎路；要盡量將配電變壓器布設在負荷中心位置，減少供電半徑，降低電能輸送距離。三是合理增加導線截面。增加導線截面勢必會增加導線成本，但要充分考慮后期導線運行情況，要結合線路損耗等方面進行綜合考慮。尤其對于供電距離較長、供電負荷較大的導線，應在滿足電流載流量、熱穩定、繼電保護配合以及電壓降等特性的基礎上，優選大一級界面的導線進行供電，以降低運行損耗，達到節能降耗的目的。

2.3照明系統節能

照明系統包括室內照明和公共區域的照明、泛光照明。按照建筑不同的照明區域與作用，可以從以下幾方面完成照明系統節能控制工作。利用好自然光，對照明區域進行劃分，才能確定出照明的標準。

（1）應用高效的光源，對燈具也要適當的選擇，對光源控制方式也要合理的設置。充分利用自然光，對于靠近門窗的區域，可充分利用自然光，減少照明設備的使用；可適當的增加門窗面積，提高玻璃門窗透光率。當自然光無法滿足作業要求時，可適當增加人工照明。正確合理地協調自然光和人工照明，可減少電能損耗。

（2）采用高效光源，白燈價格雖然低廉，但其發光率低且耗電量大。據計算，白熾燈工作時，只有約6%的電能轉化為光能，能源浪費相當大。據調查統計，我國照明用電量約占全社會總用電量的12%，若將白熾燈全部換為節能燈，那么我國每年可節省電量將近600多億千瓦小時。因此，必須要采用高效率的光源，并且選擇合適的燈具設備，有效的減少電能消耗。

2.4給排水系統節能

給水常見方式是直接、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，給排水系統能耗表現在兩方面。一方面是為循環提供所有動力消耗需要的電能消耗，另一方面是水資源消耗。在給排水系統節能措施中，一般使用節水設備推廣、使用變頻水泵、開發第二水源、預防水管爆裂、改善熱水循環、設置消防的貯水池等方式。

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

（2）采用閉環控制的水泵變頻調速，通過管道網絡的壓力指數來控制水泵，實現變量供水，大大降低了水泵能耗。

（3）開發二次水源，如中水，中水源自于建筑生活排水，人們日常生活中排出的生活污水和生活廢水都可進行循環使用；完善循環系統，預防給水管網的爆管。一系列的措施都可有效控制水資源的消耗。

3.結語

建筑機電設備節能要求要掌握新興的節能產品，和先進的節能設計方法進行配合，將節能措施應用和推廣到工程之中，實現真正的節能。我國的建筑機電節能設計通過不斷的完善已經取得很大的進步，顯示出了低成本和高效率節能設計的理念，為我國社會經濟保持住長期可持續發展，做出了重大的貢獻。

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