摘 要:我國是一個能源消耗大國,伴隨著經濟的發(fā)展,能源的消耗呈現(xiàn)擴增的趨勢。其中,尤以機電設備的能源消耗為甚,它在建筑行業(yè)領域里占據(jù)較大的消耗比重。為了提升建筑機電節(jié)能減排功能,降低機電設備的能源消耗,本文對建筑機電設備為研究對象,從當前建筑機電的節(jié)能現(xiàn)狀入手,依循機電設備節(jié)能的原則,從各空調系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電器系統(tǒng)等方面,對建筑機電設備進行優(yōu)化設計,采用先進的能源技術加以開發(fā)和利用,為建筑機電節(jié)能提供指導與參考。
關鍵詞:機電設備;優(yōu)化;設計;節(jié)能;
文章編號:1674-3520(2015)-04-00-01
作為國民經濟發(fā)展的能源物質基礎,建筑節(jié)能是城市發(fā)展的新航標和新方向。伴隨著能源的大量消耗,在全球化的發(fā)展態(tài)勢下,能源供應與能源需求呈現(xiàn)沖突與矛盾,成為了世界性的難題。在我國規(guī)?;l(fā)展的建筑領域內,建筑機電設備在節(jié)能方面的優(yōu)化首當其沖,建筑機電設備的節(jié)能減排、低碳環(huán)保、綠色新理念已破繭而出,成為建筑行業(yè)的生力軍,引領建筑行業(yè)的發(fā)展和趨勢。
一、當前我國建筑機電設備節(jié)能狀況及問題分析
高速發(fā)展的國民經濟為能源提出了新的需求,環(huán)保理念的提出也為能源節(jié)約提供了動力,目前能源供給狀況呈現(xiàn)短缺緊張局勢,我國的建筑行業(yè)不斷擴大規(guī)模和質量不斷攀升的現(xiàn)狀下,建筑機電設備也進入了優(yōu)化設計、節(jié)能減排的階段,它不但能夠提升建筑的整體性能,還可以有效提升建筑的附加值。由于建筑機電設備覆蓋面廣、優(yōu)化過程復雜,在高負荷、滿承載的狀態(tài)下,其消防、空調、電梯等系統(tǒng)都是需要進行節(jié)能減排優(yōu)化設計的。在保證機電設備的功能性、安全可靠性和經濟適用性的前提下,建筑機電設備還必須考慮一些制約因素:我國科研水平的限制、機電節(jié)能設計缺乏可操作性、優(yōu)化設計過程還欠缺科學合理性等。當前,主要分為民用和商用兩種建筑機電設備。在民用建筑機電設備的節(jié)能設計上,由于民用建筑使用單相電感性負荷,功率因數(shù)低,極易造成電網滯后的無功功率,使機電設備的機器使用效率降低,無法利用機器的有功功率,消耗能源。
二、建筑機電設備的節(jié)能減排依循原則及控制。
建筑機電設備是建筑行業(yè)的重要節(jié)能部分,由于其設計、規(guī)劃的影響因素,使機電設備在節(jié)能減排方面起到不可忽視的作用。因而,在建筑機電設備節(jié)能減排的設計與控制中,要依循以下三個原則:
(一)基礎運行所需的供配電設計。在對建筑機電設備進行優(yōu)化設計之前,必須首先保證其的基本使用功能和安全可操作性,例如:機電防雷措施的運用;適宜可行的防浪涌技術、防靜電及防火技術;機電線路的保持距離和絕緣強度等,只有在動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的合理供配電的前提下,才能從經濟和節(jié)能的角度進行優(yōu)化設計,保證建筑機電設備安全有效運行。
(二)降低無謂的損耗。能源的損耗是建筑施工過程中的常見問題,也是控制重點和難點問題,降低機電設備的能源損耗是滿足建筑的安全使用功能的體現(xiàn),要注重設備線路的合理選材,以功用為目的進行運行和維護階段的節(jié)能,用均衡的負荷提升有功的功率,補償無功功率,獲得最大的能源利用率。
(三)科學合理地調整負荷。對于建筑機電設備的節(jié)能優(yōu)化設計,其安全可靠、經濟適用的目標是遵循的必然準則,在不同的建筑環(huán)境下,要計算出科學合理的設計優(yōu)化系數(shù),調整建筑施工過程中機電設備的合理負荷,以保證機電設備在負荷最低的情況下,達到最大的有效功率。
三、建筑機電設備節(jié)能減排的優(yōu)化設計措施應用
(一)變壓器的節(jié)能優(yōu)化設計。由于變壓器是在機電設備中對電路進行安全有效隔離、匹配阻抗、調節(jié)電壓的裝置,主要是利用電磁感應原理對交流電壓進行調節(jié),在綜合考慮變壓器自身功率及負荷的因素,不能對變壓器進行最大功率的容量匹配,而要根據(jù)有功功率的損耗進行優(yōu)化。首先要減少變壓器空載時產生的鐵損和漏磁損耗。在三相電源供電中,采用不同的方式來平衡其負荷。
(二)空調系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設計。商用建筑中空調系統(tǒng)占據(jù)較大的份額,空調系統(tǒng)的能源消耗也是機電設備中消耗最重的組成,其能源損耗來自于兩個方面:即制冷和制熱源的能耗、空調輔助設施如風機、水泵等的能耗。對空調系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設計主要體現(xiàn)在:室內的溫度參數(shù)是設計的重要指標,要利用室外的自然風力資源,合理調節(jié)室內外的溫度,降低室內外的傳熱溫差;要化自然資源為動力,減少空調系統(tǒng)的動力損耗,動態(tài)地控制好空調系統(tǒng)的參數(shù)指標,杜絕熱量的不足與過剩,在排風的過程中優(yōu)化熱量的回收功能。
(三)照明系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設計。在建筑機電設備的照明系統(tǒng)中,按使用區(qū)域的不同劃分為:公共區(qū)域和室內區(qū)域以及泛光照明,為了更好地進行建筑機電設備的照明優(yōu)化功能,需要進行合理優(yōu)化的照明設計:自然光線是建筑設計中要開發(fā)和利用的資源,需要在機電設備使用中加以合理開發(fā)與利用;其次,不同區(qū)域的照明系統(tǒng)也要根據(jù)不同的照明標準進行設計;再次,在不同的區(qū)域也要選用不同的燈具,用高效的光源控制裝置進行照明的優(yōu)化與調節(jié),如:照明采用低壓LED燈具,手機充電采用36V低壓充電器等。
(四)給排水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設計。水資源的合理開發(fā)利用具有重大功效,在建筑機電設備中的水資源利用中,主要體現(xiàn)在給排水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化方面,由于建筑設備中采用高位、直接和恒壓的給排水裝置,尤其是在興起的高層建筑設計給排水系統(tǒng)中,主要采取以下節(jié)能措施:運用新技術推廣和普及節(jié)水設備,同時應用高效的變頻水泵,對水供應系統(tǒng)進行優(yōu)化;并且開發(fā)可適用、可控的第二水源,在水資源匱乏的環(huán)境下延續(xù)長遠的發(fā)展規(guī)劃。
(五)供配電系統(tǒng)的優(yōu)化節(jié)能設計。在建筑的機電設備中,其供配電系統(tǒng)要依循簡明而適用的原則,通過環(huán)式、放射式和樹干式的電路設計,運用科學系統(tǒng)的供電線路布置,有效實現(xiàn)安全供電,并杜絕重疊供電的發(fā)生。
四、結束語
建筑機電設備是建筑中的重要設施,其涵蓋的內容、領域非常廣泛,是一項復雜的系統(tǒng)工程。為了保證建筑機電設備的節(jié)能優(yōu)化功能,更好地為建筑行業(yè)服務,就必須對機電設備的各個環(huán)節(jié)進行逐一規(guī)范,通過對建筑機電設備中的空調系統(tǒng)、變壓器設計、電梯系統(tǒng)和給排水系統(tǒng)的優(yōu)化設計,以節(jié)能減排的環(huán)保理念,實踐各環(huán)節(jié)的優(yōu)化措施,用切實可行的優(yōu)化措施貫穿于建筑施工中的每一環(huán)節(jié),真正實現(xiàn)全方位的機電設備節(jié)能減排工作。
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