机电节能措施在建筑机电工程中的应用研究 曹炳峰

发表时间:2020/3/27   来源:《建筑模拟》2020年第1期   作者:曹炳峰
[导读] 伴随社会经济的快速发展,人们的生活水平越来越高,在车水马龙的城市中,无处不透漏着电力的应用,建筑物中的机电设备和人们生产生活环境日益密切,随着社会生产力水平的不断提高,人们对建筑物中机电设备提出了更高的要求。在目前发展阶段,建筑机电设备的节能措施已在我国得到快速完善,为人们的日常生活提供了诸多便利,但机电节能措施在建筑机电工程中的应用尚不成熟。
        山东华新建筑工程集团有限责任公司  山东省新泰市  271219
        摘要:伴随社会经济的快速发展,人们的生活水平越来越高,在车水马龙的城市中,无处不透漏着电力的应用,建筑物中的机电设备和人们生产生活环境日益密切,随着社会生产力水平的不断提高,人们对建筑物中机电设备提出了更高的要求。在目前发展阶段,建筑机电设备的节能措施已在我国得到快速完善,为人们的日常生活提供了诸多便利,但机电节能措施在建筑机电工程中的应用尚不成熟。
        关键词:机电节能;建筑机电;应用
       
        1当前建筑机电系统存在的问题
        1.1照明系统设计存在问题
        照明系统是建筑中最不可或缺的一部分,而当前的现状是,在设计中很多设计者根据过往的经验来估算照度,甚至不经计算而一味地追求高照度,从而造成了无谓浪费;其次,照明设计中未考虑光源点的位置,也是造成系统能耗的一个重要方面;最后,自然光线没有得到充分利用也是造成浪费的原因之一。
        1.2空调系统能耗巨大
        随着我国人民居住环境的提高,空调基本上已经深入到千家万户,空调的能耗也是建筑机电系统节能必须考虑的。
        对于空调,很多人的看法是:不管制冷制热,速度越快越好,从而导致空调能耗暴增。另外,由于价格因素,变频空调还未被普遍使用,这也是造成空调系统能源浪费的一个原因。
        1.3能耗监控系统尚未普及
        能耗监控是节能的重要一环,其间接节能效益十分可观。但由于该系统初期投资成本较高、对管理人员素质要求较高、软件配套等原因尚未普遍应用,这也是节能过程中我们需要面对的问题。
        2机电节能措施在建筑机电工程中的具体应用
        2.1建筑工程中电气新技术的应用
        传统的电气技术资源浪费问题突出,随着能源资源的日益减少,国家开始注意到节能减排的重要性,开始从建筑机电设备节能入手,努力研发电气新技术,并将新技术应用于建筑机电工程中,从而实现对以往建筑电气设备的有效控制,对能源浪费问题也能起到一定的缓解作用。另外,通过对建筑居住环境的具体温度加以了解,掌握建筑物内具体温度状况,通过新技术对房间里的温度自上而下的进行有效调节;通过新技术对于建筑物中的灯光、智能窗帘等进行定时开关操作,以减少不必要的资源浪费。同时,在对建筑物电气设备进行设计时,注意采用一些比较先进的节能设备和比较现金的技术手段。
        2.2电动机节能
        电动机是能耗大户,随着节能技术的发展,一些新型节能装置也逐步投入的使用。如电子式软启动器、电机智能节电器、变频装置等。
        电子式软启动器与传统启动方式相比优势明显,其不仅可以实现设备无阶跃地平稳启动,也可以动态调整启动参数,此外还具备软停车、轻载和变载节电功能。电机智能节电器是一种运用了集成芯片控制技术的先进产品,采用这种设备,既可以改善电机的启停性能、延长使用寿命,也能实现动态节能。
        2.3综合管线把关,尽一切可能减低局部阻力
        要注意避免设计师依赖有变频器而放大设备参数设计的倾向。因为设备功率大了,即使变频,其能耗依旧很多浪费。风管、水管的阻力直接带来输配设备的能耗增加,而这些设备的运行时间很长,安装一次性降低了系统阻力后,将永远受益。必须尽一切努力减少阻力,在经济影响不大的情况下,适当增加流体截面,降低阻力,有助于系统节能。


        2.4照明系统的节能
        在当前的建筑体系中,照明主要包括室内照明和室外照明两种,室内照明指室内休息环境中的照明,室外照明指对室外公共区域的照明,综合考虑之前建筑机电工程照明系统的资源浪费情况,对其节能措施的应用进行分析:(1)充分借助自然光优势,借助太阳照射等完成室内的采光,就室外环境照明系统而言,可采用太阳能发电系统,将路灯设置为太阳能电池板,通过白天对太阳光的吸收,达到晚上节能照明的目的;(2)根据采光需求挑选合适的灯具,以卧室为例,卧室环境提倡舒适,光线宜采用弱光、微光,需根据卧室环境需求选择合适的灯具。
        2.5变压器节能
        变压器在制造层面可从选用无氧铜和非晶合金材料替代传统材料。前者加工工艺简单、成本低,实际应用中能有效降低变压器线圈内阻,减小电能损耗;而非晶合金材料在导磁性、抗腐蚀性、耐磨损性、强度以及电流通过率等方面有着明显的优势,节能效果明显。虽初期投资成本不占优,但从设备整个使用周期上来看,其节能减耗效果明显。
        2.6利用能源技术
        经济发展助推了技术创新,能源利用技术得到开发,在很大程度上提高了能运利用效率,推动了建筑行业的可持续发展。在机电设备安装和节能减排的过程中,应该充分开发能源利用技术的价值,发挥能源利用技术的重要作用。以地源热泵为例,其是能源利用技术的代表,以地埋管作为基础。地埋管是重要的换热工具,能够有效减少污染物,降低机电设备的能源消耗量。在地源热泵的作用下,地下水层的温度基本可以保持稳定。变频水泵也是能源利用技术的代表,其可以协调给排水系统,提高给排水系统的节能质量。变频水泵可以改变调速,在有需求的状况下加大供水力度,在需求较小的情况下减少供水量。变频水泵起到了重要的节能作用,且能够保证水源的持续供应。在居民区有大量生活用水,对生活用水进行重复利用,可以保护我国水资源,避免水资源浪费。在重复利用生活用水时,应该将二次生活水引入室外,作为绿化的重要水源。太阳能技术是时下最为高效的新能源技术,无论是在办公建筑内,还是在民用建筑内,都可以应用太阳能。太阳能是可再生能源,弥补了化石能源的不足,得到了社会的普遍青睐,太阳能热水系统的应用最为广泛,其利用方式有两种:(1)在小型建筑区域内可以构建太阳能热水系统,依靠太阳能来提供热水。(2)在楼顶可以构建太阳能热水系统,采用热水补偿方式,作为水泵给水的补充。
        2.7空调设备的节能优化措施
        一般来说,智能建筑中的空调设备主要依靠温度、湿度的传感器,以达到智能调节建筑内部的温度、湿度等空气状况。具体来说,空调设备中所安装的直接数字控制器通过检测各传感器中所采集到的数据,以调节控制空调系统的开关或冷热风的风量大小。空调系统中的直接数字控制器通过感应室外自然风的温湿度状况,判断空气节能器是否开启,从而用自然能量替代人工冷源实现可再生资源的有效利用,减少能耗。直接数字控制器在运作过程中判断空气节能器是否开启的依据主要有以下这几种方法:1)焓差法。在与自然风进行焓比时,回风比焓大于室外自然风比焓时开启空气节能器,回风比焓小于室外自然风时关闭空气节能器。2)固定焓法。通过设置一个固定比焓数值的方法,将其与室外自然风的比焓相比,决定是否要开启空气节能器。3)温差法。将回风温度同室外自然风温度相比较,当回风温度小于自然风温度时,关闭空气节能器,当回风温度大于自然风温度时,开启空气节能器。4)固定温度法。通过设置一个固定温度值,如23℃。当室外自然风温度大于23℃时,关闭空气节能器,当室外自然风温度小于23℃时,开启空气节能器。以上关于空调设备所举的四种节能优化措施中,固定温度法的举措性价比较高。虽然在效果上比不上焓差法,但是成本上要比焓差法相对低廉。
        结论
        综合上文所述,在当前阶段的绿色建筑机电设备安装过程中,我们应当重点关注重要的设备系统能耗,尤其是常年运行、功率较大的系统设备,如暖通空调、照明设备、变压器、等都是造成目前资源损耗的几个显著的因素。在实际的机电工程实施过程中,我们一方面需要重视机电系统的深化、优化方案的合理性,保证参数的合理性、最大化的提升设备的运行效率,同时作为一个系统工程,最终是以实现系统功能为结果的,因此还应当重视相关设计参数依据的计算复核工作,总之在当前随着城市化的不断发展,我们应当充分的重视绿色建筑机电设备的节能可持续发展措施,为人们带来方便的同时促进社会进步,实现可持续的发展。
        参考文献:
        [1]赵炳森.建筑机电节能设计工程存在的问题及改进措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2018(06):37-38+110.
        [2]任思颖,修建,尤凤山.建筑机电设备设计中的节能优化措施[J].黑龙江科学,2017,8(24):96-97.
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