建筑机电工程中机电节能的探索
苏麒麟
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伴随我国城市化的快速进展以及建筑行业兴盛,建筑能耗在社会总能耗中所占的比例持续攀升,其中建筑机电工程能耗尤为突出。机电系统是建筑正常运行的重要前提条件之一,涵盖供配电系统、空调系统、照明系统、给排水系统等。而这些机电系统所产生的能源消耗对于建筑整体耗能具有极大的影响,环保要求不断提高的背景下,对建筑机电工程中的节能问题进行深入探索,研发和应用有效的节能技术与策略,寻求建筑机电工程节能方式及方法有着十分重大的现实价值及意义。具有重要的现实意义和长远价值。本文旨在围绕建筑机电工程的能耗现状、节能意义及实用技术展开分析,为推动建筑机电节能工作提供思路。
一、建筑机电工程能耗现状剖析
建筑机电工程主要包括供配电系统、空调暖通系统、照明系统、给排水系统以及电梯设备等,这些建筑系统能耗占建筑总能耗的比例在60%-70% 之间,是建筑耗能的重要来源。当前建筑机电工程耗能偏高主要有以下几个方面原因 : 部分建筑仍存在采用年久失修的老化机电设备,其能效等级较低,在运行时造成大量的能源浪费。节能技术应用滞缓,很多工程项目在工程设计及工程施工时都没有采取先进的节能技术措施。运行管理不到位,没有配备专门的专业技术人员对系统进行科学管理调控,导致设备长期处于低效运行状况。
二、机电节能的关键意义
(一)缓解能源紧张局势
我国能源现状呈现总量大但人均占有量低、结构以化石能源为主且分布不均的特点,随着城镇化进程加快,建筑领域能源消耗占比持续攀升,能源供需矛盾日益凸显。建筑机电工程作为建筑能耗的主要载体,通过采用高效节能设备、优化系统运行方案、引入智能控制技术等措施,可大幅降低空调、给排水、电气等系统的能耗,减少对传统能源的依赖,从而在源头上削减建筑领域的能源需求,为缓解全国能源紧张局势提供有力支撑,推动能源供需向平衡协调的方向发展。
(二)降低建筑运营成本
机电节能具有降低建筑运营成本的重要现实意义。采取节能措施能够节省电力支出。高效运行的机电系统,可降低能耗,减少设备频繁启停及负荷的频繁变化,延缓各个机件的磨损速度,节约维修费用、降低更换频次,这种成本的双重节约,能够明显地提升建筑物的运营经济效益,有利于降低建筑业主、管理方的经济负担,尤其对于大型的建筑或者长期运营的项目来说,节能的效果会更加明显。
(三)助力环保,践行可持续发展
能源在消耗的过程中产生了大量的污染源,比如煤炭燃烧发电排放了大量二氧化碳和二氧化硫,加大了温室效应以及空气污染的程度,而建筑机电节能则减少了能源消耗,相应地降低了污染物的排放量,可以有效的改善空气的质量,保护生态环境,同样也契合了我国可持续发展的战略,在这样的背景下促进了我国建筑行业的绿色环保发展,实现人与自然的和谐共生。
三、机电节能实用技术与策略
(一)供配电系统节能
供配电系统节能需从设计源头优化,合理选择变压器是关键。合理选择节能型变压器 ( 比如 S13) 并按负荷性质选取合适的变压器,对变压器进行经济运行负荷计算( 通常为 50%-70% ), 减少变压器铁损和铜损。线路布局方面缩短供电半径,选用铜芯电缆或者大截面导线减小线路损失、不要出现绕路情况,按照经济电流密度选择线路截面积来降低输电中的损耗。采用无功补偿技术,是通过在供配电系统中安装电容器组,改善功率因数至目标值,以此来降低无功功率的输送,减少变压器和线路的损耗,提升供电效率。这些措施从设备选型、线路规划到功率优化多维度发力,实现供配电系统的节能降耗。
(二)空调系统节能
空调系统节能应从设备选型、运行调控等多方面着手,宜选用变频冷水机组、高效冷却塔、变频水泵等高效率设备。采用变风量系统,结合温湿度独立控制技术,减少冷热抵消。利用智能控制系统的实时采集数据,按室外、室内温湿度以及人员密集度情况来调整运行参数,实现按需供能。合理设计风管与水管路径,尽量减小阻力损失,同时要对设备及管道保温,使冷热量损失最小化。过渡季充分利用新风换气,节约空调机房的机械制冷制热时间,通过一系列举措使得空调系统的节能率可以提高。
(三)照明系统节能
照明系统的节能要靠高效照明设备的应用来完成,白炽灯泡能耗大、寿命短,而 LED 等新型高效照明设备则占了很大优势,其能耗是传统灯具的 1/5~1/10 ,寿命比传统灯具提高 5~10 倍,且更换频率极低,不需要经常更换,能源消耗大幅度降低。另一方面,智能照明控制系统通过光感传感器检测环境光线状况,通过红外、微波传感器检测人的情况,采用智能化控制进行照明调节。将合适的时间灯光调到适当的亮度,自然光充足的不用灯光来补偿,人员离开后自动关闭或调至低功耗状态,实现按需照明,进一步提升节能效果,两者结合能让建筑照明能耗降低 40% 以上。
结语:
综上所述,建筑机电工程作为建筑能耗的核心领域,做好机电系统节能工作可以有效地缓解能源压力,节省运营成本,是推进绿色发展的有力支撑点。当前,通过优化供配电、空调、照明等系统的设备选型与运行策略,结合智能控制技术的应用,已展现出显著的节能潜力。同时针对机电系统的全生命周期节能也要做提前谋划,提前设计出有针对性的节能设计方案,还需要建立健全机电系统的运行精细化管理模式,在此基础之上还要加强相关节能技术的创新研发及应用,只有这样才能真正实现建筑机电系统的高效低耗,为建筑业可持续发展注入持久动力。
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