试论建筑机电设备的节能措施

试论建筑机电设备的节能措施

闫晓欢

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【摘要】建设节约型社会是中国一项基本国策。当前，全球范围内的能源紧张使节能减排在各个行业中显得尤为突出。加强建筑机电设备节能工作不仅是目前社会发展的首要问题也是经济建设必须解决的重大问题。本文主要就建筑空调及通风系统、供排水系统、建筑照明系统的节能措施作一概述。

【关键词】建筑；机电设备；节能；措施

1前言

当前，居我国耗能首位的是占据社会总能源消耗量四分之一的建筑能耗。其主要包含通风、采暖、照明以及空调等能源消耗。伴随中国经济和社会的高速发展，工程建设规模逐年增大，建筑耗能严重制约了我国建设资源节约环境友好型社会的进程。因此，强化建筑机电设备的节能是摆在当前的迫切难题。

2空调及通风系统节能

2.1空调及通风系统分析

占据商业建筑物总能耗一半以上的空调能耗给城市供配电造成巨大压力的同时也造成了室外局部温度的升高（城市热岛效应）。

从图1中央空调系统示意图中可以看到空调系统的能耗主要集中在两方面：供暖、制冷的冷热源耗电和风机、水泵的耗电。冷热源能耗的主要决定因素是建筑物所需的供冷量和供热量，除此之外，室外温度、湿度以及太阳辐射强度等气象条件和建筑物的保温特性等也是影响因素之一。对于风机水泵来讲，能源的消耗集中在送风和循环水的输送中。其能耗受到水系统以及风系统的流量、阻力以及效率的影响。

图1 中央空调系统示意图

2.2空调及通风系统节能措施

（1）科学合理的选择建筑冷热源形式和设备

在空调系统的能耗中，冷热源能耗占50%左右。因此冷热源的控制是空调节能的重要环节。面对燃气（油）锅炉、空气/水源热泵、溴化锂吸收式冷水机组和蒸汽压缩式冷水机组等新兴的空调冷热源能源形式及设备，要做到具体问题具体分析，不盲目追求新技术新产品。当前，可根据以下规律选择设备：冷负荷≤120KW时选用活塞式冷水机组；空调冷负荷为120KW～1750KW时选用活塞式冷水机组；空调冷负荷≥1750KW时选用离心式冷水机组。此规律主要是根据冷水机组的能耗和特性等因素而言的。若是同一形式的冷水机组还应考虑部分符合运行时蒸发器、冷凝器阻力大小等因素。

（2）空调系统循环水泵选配合理

在大型建筑的中央空调系统里一般采用的是具有占用空间小和通风换气好的空气-水系统。此系统要消耗大量水泵的输送能量，一般其耗电量占到整个系统耗电的30%，故正确选配水泵能够节省整个系统能耗。通常根据管路负荷变化调节水泵供水量和扬程来解决能耗问题。具体途径有：多台水泵并行运行、更换水泵叶轮、调节水泵叶轮转速、冬夏季及部分负荷时水泵分设。

（3）国家加快行业标准制定

同欧美等发达国家相比，我国对于温湿度控制精度要求不高。目前国内大多数公共建筑的室内温度调节不合理，冬天温度过高、夏天温度过低以致出现夏穿长袖冬穿短袖的怪现象。

（4）引进智能控制技术

利用计算机程序网络根据室内外环境温度、湿度、气流速度、辐射量、风量、用户预制调节要求，控制阀门开启量、压缩机转速、风扇运转和风门开闭减少水泵风机的耗电以达到最佳运行状态，避免能源的不必要消耗，达到节约能源、降低能耗的要求。目前较为常用的当属变频控制技术。

（5）降耗技术

空调能耗在建筑中尤其在商业建筑中是能耗的主要部分,可以占到商业建筑能耗的50%～60%,能源源于两个方面：一方面提供冷量和热量的冷热源的能耗,如压缩式制冷机耗电、吸收式制冷机耗燃气,锅炉耗煤、燃气、电等等。另一方面为了给房间送风和输送空调循环水、风机和水泵所消耗的电能.空调系统的使用参数条件还受到外墙门窗传热性能、照明设备、设备散热、室内人员、调节风量多少而有所变化。

因此在空调系统的节能设计中要严格控制最小新风量数值,不可以任意提高,而且在运行过程中要避免各种非正常渠道引入的新风，要利用自然冷源，像春秋季节虽然室内由于照明等设备的散热,温度高于室外,但制冷能耗大,并不合理。还要减少风机耗电,风机耗电是占空调系统耗电最大比例的部分,而控制其节能的方法在于要定期清洗风机、定期检修并检查皮带的松紧、工作点是否出现偏移、其送风状态合不合适。

3供排水系统节能

3.1供排水系统分析

建筑内部供给水系统的任务就是将市政水网管道接入室内，根据住户对水量、水压和水质的不同要求将水配送到各个水点。建筑内部供水系统根据用途的不同可分为生活给水系统、生产给水系统、消防给水系统、组合给水系统和中水给水系统。恒压给水、直接给水和高位水箱给水等给水方式的确定要根据建筑物具体情况，如建筑物的性质、实际高度、供水要求进行技术经济比较后而定。

3.2供排水系统节能措施

（1）水泵的选择要符合实际应用

水泵是建筑供水系统最为主要的升压设备。作为提升液体的通用机械设备，水泵的种类很多。选择一款合适的水泵可以大大提高供水效率降低能耗。选择水泵时要按照给水系统的所需水压和用水量对应选型。变频水泵的应用可以解决水泵转速不能调节出现的给水效率低，能耗严重的问题。

（2）给水管网压力适中，避免安全隐患

再给水管网上设置减压阀时应符合国家相关规定，防止减压阀失效时卫生器具受损，给水管网爆管的发生。若给水管网爆裂将会造成水资源的大量浪费。

（3）中水回用

管网铺设时另铺一路给水/排水管道，将居民生活污水收集处理后用于冲刷马桶、车辆、绿化，可节省大量的饮用水资源，避免造成资源的过度消耗。

4建筑照明系统节能

4.1照明系统分析

建筑机电设备照明系统分为由泛光照明、室内照明和公共区域照明，其中耗电量最大的是由户内照明及办公室照明组成的室内照明。建筑机电设备中的泛光照明指装饰性照明。公共区域（停车场、走廊、楼梯间等）的照明与其他两种照明相比受自然光照亮度的影响较大。

4.2照明系统节能措施

（1）选择合理照明方式

合理充分利用自然光源，电气设计工作者尽量在设计中做到人工照明和自然光源的合理充分结合，在最大限度上降低电量损耗。同时应恰当选择照明光源例如办公走廊和公共场所选择安装声控节能开关，广场照明系统可采用太阳能灯。

（2）利用智能感应系统调节光亮

伴随科学技术的不断发展，智能传感器的应用也越来越普及。现在我们可以根据室内外的光线强度利用感光系统调节照明装置的亮度和开关，光线强时停止照明、光线暗时开启照明装置。

（3）合理安排照明线路

在照明系统中，照明线路的损耗占到了输入电能的4%左右。除导线的长短这一因素外，导线的截面积和供电方式选择的不同同样也影响照明线路损耗。表1显示了不同供电方式的线损情况。电气设计人员应尽可能缩短线路长度避免导线绕弯减少供电路径，合理布置电器在房间中的位置，尽量在安全可靠、经济的前提下选择合适的导线横街面积。

表1不同供电方式线损

5结束语

囊括了建筑消防安全、楼宇智能、通风、供排水等在内的建筑机电设备的节能涉及范围广泛。在设备的购置、运行、维护等方面都要投入资金而并非一次性投资。因此，在采购设备时应权衡取舍，兼顾眼前利益与长远利益。建筑机电设备的节能离不开科学的理论指导和管理，在竞争日益激烈的国际市场上只有解决了节能这一难题才能走向国际化。

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