建筑机电设备节能控制的探讨

【摘 要】随着我国城市化建设进程的不断加快，建筑工程必然会越来越多，为了进一步降低建筑能耗，必须做好机电设备的节能。同时，还应加大对机电设备节能技术的研究力度，以此来缓解机电设备能耗过大带来的压力，这不仅符合国家提倡的节能减排要求，而且还有利于促进社会可持续发展。

【关键词】建筑机电；节能控制；节能设备

随着与建筑相关的节能技术水平的提高 ，节能过程也越来越向控制精度较高的定量化方向发展。目前， 建筑节能被普遍认为是各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式， 是缓解能源紧张、解决社会经济发展与能源供应不足矛盾的最有效的措施之一。如何利用智能和信息网络技术， 改变传统的建设方式和管理手段， 以实现建筑运行的低能耗和管理手段的高科技化， 是我们应该思考的问题。有数据表明，目前我国建筑物内大部分机电设备处于高限运行、满负荷运行状态。不仅过多地消耗能量，同时还降低运行质量。

1.建筑机电设备的节能现状分析

在几次国际性的能源危机过后，各国对于温室效应对环境产生的负面影响以及矿物能源的不可回复性有了更深层次的认知。但是人们不得不面对的是日益增长的能源需求，从而使得两者之间产生了极为复杂的矛盾关系，为了有效地解决这一问题，节能减排、低碳环保的理念被提出。建筑机电设备作为我国能源消耗大户之一，现已受到人们越来越多的关注。机电设备涉及的领域既广且杂，在一般建筑内包括空调、暖通、给排水、消防等等，智能建筑中的机电设备更多。据有关调查结果显示，建筑机电设备有很大一部分处于满负荷状态及高限状态运行，这不仅使能耗有所增大，而且还使运行质量有所下降，这样一来难免会造成末端设备与管道的承载压力增高，从而严重影响了设备与管道的使用寿命。此外，建筑内一般采用的都是单相电感性负荷，由于其功率因数相对较低，致使电网中滞后无功功率的比重较大，这不仅严重影响了设备的使用效率，而且进一步增大了设备能耗。正因如此，对机电设备进行节能已经势在必行。

2.建筑机电设备的节能控制

一般建筑工程中的供电电源有由两个或以上组成，这是由于一二级负荷在建筑物中所占的比重很大，在一个电源发生故障的时候，保证另一个电源能够继续运行供电。所以在确定供电电源所要考虑的外界因素为：负荷级别、电力系统的供电情况以及用电容量等。根据以上的条件来确定供电电源的数量。同时还要满足其安全可靠性以及经济性。在一级负荷使用的电容量较大或者有高压用电设备一般选择两路电压即两个供电电源。在建筑工程中损耗的电量较多，所以从减少电能损失的角度上一定要将供电系统融入到负荷内部。在建筑工程中选择的配变电所的位置要求一般是在建筑物主体内或者设置在地下层面。设置在底线层面要满足规定的要求。在超高层建筑中，对于变电所有着更高的要求，一般都是将其位置设在顶层、中层。这样分层的设置有利于降低火灾发生的可能性。所以从建筑工程的防火安全方面考虑一般都是采用环氧树脂浇注干式变压器，具有隔热、噪声小、体积小的特点，被广泛的应用于大型建筑物中。在选择变压器的台数的时候，要考虑建筑物的综合情况，必须根据负荷特点、所需电容量等方面进行选择，由于一二级负荷的建筑物所消耗的电量大，所以在配电所中，要有两台或者以上的变压器满足其用电需求。对于变压器的容量选择上也有严格要求。一般是根据所需负荷来选择变压器的容量大小。

3.建筑机电设备节能的有效措施

3.1 变压器节能

为了发挥变压器的最大功率，应当保证平均负荷率是额定容量的50%～75%。但是，由于变压器自身功率因素和负载是变化的，并且有可能存在超载运行的情况，所以不能按照最大功率这一原则选配变压器容量。变压器容量选择一定要适当，符合实际情况需求，切忌过大或过小。容量过大会出现空载现象，增加损耗；容量过小，会使变压器负载过大，增大负载损耗。选择效率高、能耗低的节能型变压器，减少空载状态下产生的铁损和漏磁损耗，降低负载时在变压器线圈电阻上产生的损耗；若在绝大部分负荷为三级负荷的情况下，可选择一台变压器。若在一、二级负荷比重过大，需两个电源供电的情况下，应选择两台变压器。特殊情况下，也可选择多台小容量变压器。

3.2 空调系统节能

空调能耗是建筑物总能耗的主要部分，一般占据总能耗的50%左右，所以降低空调系统的能耗是建筑机电设备节能的重要措施。空调系统能耗包括以下两个方面：一是，供给热量和冷量的冷热源能耗，如吸收式制冷机的燃气或蒸汽能耗，压缩式制冷机耗电，锅炉耗燃气、燃油、煤、电等。冷热源的能耗取决于供热量和供冷量，受室内空调设计标准，室内照明、人员、设备散热、新风量，室外气象状况（如太阳辐射强度、空气湿度、空气温度等）、外墙门窗传热特性等因素影响；二是，输送空调循环水以及向房间送风所使用水泵、风机耗用的电能。风机和水泵的耗能主要受送风温差、输送空气量、输送水量、输送阻力、系统设计、供回水温差、冷热源设备效率、送水和送风流速等因素影响。由于新风负荷为空调总负荷的50%左右，所以控制新风量和有效利用新风是空调系统节能的重要措施之一。由于水泵耗电量约占空调系统总耗电量的20%左右，所以必须采取有效措施降低水泵耗电量。如科学设计水管系统，减小送水阻力和水流总高差；采用变频水泵，使其随着冷热负荷的变化而改变转速，从而调节循环水流量；保持过滤器清洁，调节阀门开度，降低过滤器和阀门的阻力。通过对风机进行定期检修、清洗，以及检查送风状态、工作点偏移状况、皮带松动情况来降低风机耗电量。

3.3 给排水系统节能

通过利用闭环控制的水泵变频调速来达到变量供水的目的，使水泵根据管网压力信息调节转速，在始终保持管网压力恒定的基础上，将低水能损耗，从而减少水泵耗能。设计排水管网时，应当另设一路给水管网和排水管网，回收和处理建筑物中的生活用水，而后通过专用给水管网提供给楼道清洁、绿化、浇灌之用。为了避免水管网爆管造成巨大的能耗损失，应对水管网定期进行渗漏检测，做到防患于未然。

4.结束语

总而言之，随着我国城市化建设进程的不断加快，建筑工程必然会越来越多，为了进一步降低建筑能耗，必须做好机电设备的节能。同时，还应加大对机电设备节能技术的研究力度，以此来缓解机电设备能耗过大带来的压力，这不仅符合国家提倡的节能减排要求，而且还有利于促进社会可持续发展。

参考文献：

[1]杨冬春，建筑机电设备的节能控制[J]，城市建设理论研究，2011

[2]姚旭，浅谈建筑机电设备的节能措施[J]，科技与企业， 2012