論綠色建筑中的節(jié)能機(jī)電技術(shù)

劉云

摘 要：實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展是建設(shè)社會主義和諧社會的重要要求。當(dāng)前，我國正積極倡導(dǎo)節(jié)約能源，可持續(xù)發(fā)展。建設(shè)節(jié)能型建筑已被建設(shè)部納入今后城市建設(shè)的重點(diǎn)發(fā)展方向，相關(guān)的指引、標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)也相繼出臺，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)已成為今后建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分。因此，聯(lián)系實(shí)際探討建筑機(jī)電節(jié)能工程設(shè)計(jì)有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文就綠色建筑中經(jīng)常用到的機(jī)電方面的技術(shù)措施予以分析和介紹。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；節(jié)能

1 前言

本文對綠色建筑中常用的機(jī)電技術(shù)措施進(jìn)行了分析和比較。

2 采暖、空調(diào)的應(yīng)用的技術(shù)措施

2.1 全熱熱轉(zhuǎn)輪熱回收裝置的應(yīng)用

在空調(diào)系統(tǒng)中，新風(fēng)負(fù)荷占有著不容忽視的比例，所以有效地控制和降低新風(fēng)負(fù)荷，是空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能的重要手段。全熱轉(zhuǎn)輪熱回收裝置可以在排風(fēng)和送風(fēng)之間進(jìn)行熱、濕交換，從而回收被排風(fēng)帶走的熱量和冷量，減低空調(diào)的運(yùn)行能耗和裝機(jī)容量。全熱轉(zhuǎn)輪熱回收裝置是一種蓄熱、蓄濕型換熱器。新風(fēng)和回風(fēng)交替你想通過轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)芯，從而完成熱濕交換。全熱轉(zhuǎn)輪熱回收裝置可有效回收排放的顯熱和潛熱，其熱回收效率較高，可達(dá)到70%-85%。但也應(yīng)設(shè)計(jì)合理，并進(jìn)行有效合理的控制，才能達(dá)到預(yù)期的節(jié)能效果。通常采用當(dāng)新、排風(fēng)之間的焓差或溫差達(dá)到設(shè)定值時(shí)，啟動全熱轉(zhuǎn)輪熱回收裝置。另外，為了控制熱回收轉(zhuǎn)輪回收的熱量，可以采取旁通部分排風(fēng)或新風(fēng)的閥門，控制熱回收轉(zhuǎn)輪出風(fēng)與房間回風(fēng)混合后的溫度。從而達(dá)到調(diào)節(jié)熱會輸轉(zhuǎn)輪回收熱量的目的。

2.2 可調(diào)新風(fēng)比

隨著國家三步節(jié)能政策的推進(jìn)，現(xiàn)有建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能已經(jīng)有了很大的提高，故建筑內(nèi)部的照明、設(shè)備、人員負(fù)荷所占的比例越來越大，建筑物的室內(nèi)發(fā)熱量在過渡季節(jié)，甚至冬季的建筑內(nèi)區(qū)仍很大，仍存在供冷需求。這樣，就可以充分利用室外的免費(fèi)冷源，用于新風(fēng)系統(tǒng)，這時(shí)只要新風(fēng)的比焓低于室內(nèi)空氣的比焓，就可以直接引進(jìn)室內(nèi)，從而降低制冷機(jī)組的使用，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

2.3 地道風(fēng)的應(yīng)用

地道風(fēng)在建筑通風(fēng)空調(diào)中也是減少建筑能耗的途徑之一。利用地道風(fēng)就是利用天然的地層蓄熱（冷）性能，為建筑物提供冷（熱）量。夏季，室外的空氣進(jìn)入地道內(nèi)，通過與地道壁面的傳熱，可以達(dá)到降溫的目的，然后送入房間；冬季，通過地道與空氣之間的傳熱，提高送入房間的室外空氣的溫度。很多應(yīng)用于新風(fēng)系統(tǒng)。結(jié)合綠化，提供必要的樹木遮陰，在夏季最炎熱的時(shí)候，對空調(diào)取得新風(fēng)具有良好的降溫效果。

3 可再生能源的利用

3.1 太陽能的應(yīng)用

再生能源是指在自然界中可以不斷再生、永續(xù)利用的能源，具有取之不盡，用之不竭的特點(diǎn)，主要包括太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿??？稍偕茉磳Νh(huán)境無害或危害極小，而且資源分布廣泛，適宜就地開發(fā)利用。太陽能可免費(fèi)使用，又無需運(yùn)輸，對環(huán)境也不會造成任何污染，是目前頗為普遍使用的可再生能源。太陽能利用的基本方式可分為光—熱利用、光—電利用、光—化學(xué)利用、光—生物利用四類。在四類太陽能利用方式中，光—熱轉(zhuǎn)換的技術(shù)最成熟，產(chǎn)品也最多，成本相對較低。中國太陽能熱水器進(jìn)入成熟階段，如：太陽能熱水器、開水器、干燥器、太陽灶、太陽能溫室、太陽房、太陽能海水淡化裝置以及太陽能采暖和制冷器等。太陽能光熱發(fā)電比光伏發(fā)電的太陽能轉(zhuǎn)化效率較高，但應(yīng)用還不普遍，是目前需要繼續(xù)探討和研究的目標(biāo)方面。

3.2 地?zé)崮艿膽?yīng)用

地源熱泵是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源（通常小于400米深）作為冷熱源，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵系統(tǒng)在提供100單位能量的時(shí)候，70%的能量來源于土壤，30%的能量來自電力，電能的消耗主要用于壓縮機(jī)的做功和使空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行，即將土壤中的熱量"搬運(yùn)"至室內(nèi)。它要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量；由于土壤的溫度全年較為穩(wěn)定，一般為10℃-20℃之間，其制冷、制熱系數(shù)可達(dá)3.5-4.7，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，能效要高出40%以上。地源熱泵系統(tǒng)的高效節(jié)能特點(diǎn)，決定了它的低運(yùn)行費(fèi)用，比其他各種采暖和制冷設(shè)備節(jié)能30%-70%。

4 優(yōu)化電氣設(shè)計(jì)，促進(jìn)電能合理利用

在進(jìn)行建筑節(jié)能工程電氣設(shè)計(jì)時(shí)，首先考慮的是適用性、經(jīng)濟(jì)性，也就是能夠?yàn)榻ㄖC(jī)電設(shè)備的運(yùn)行提供必需的動力，為建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好的人工環(huán)境提供必要的能源；能夠滿足用電設(shè)備對于負(fù)荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性的要求；能夠保證建筑機(jī)電設(shè)備對于控制方式的要求，從而使機(jī)電設(shè)備的使用功能得到充分的發(fā)揮。民用建筑電氣工程供配電系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)包括低損耗變壓器S11、SC10；高效電機(jī)Y2；節(jié)能耐腐型電纜橋架QGQJ；消除高次諧波裝置；克服三相不平衡裝置；穩(wěn)定供電電壓開關(guān)；浪涌吸收裝置；無功補(bǔ)償電容裝置；各種調(diào)速節(jié)能裝置。

4.1 變頻設(shè)備及變頻器的使用

對于設(shè)置中央空調(diào)或機(jī)械通風(fēng)、排風(fēng)或防排煙建筑中，水泵及風(fēng)機(jī)等輸送設(shè)備的耗電量所占比例其實(shí)是比較大的。在很多情況下，并不需要設(shè)備進(jìn)行全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣就意味著水泵和風(fēng)機(jī)也并不需要進(jìn)行按照最大流量運(yùn)轉(zhuǎn)浪費(fèi)能源。所以在設(shè)計(jì)階段就按照建筑的負(fù)荷分布狀況，合理地選擇變頻設(shè)備，或采用變頻器進(jìn)行有效控制，從而達(dá)到真正意義上的節(jié)能。對于既有建筑或系統(tǒng)，如沒有選用變頻設(shè)備，可以通過增加變頻器，達(dá)到節(jié)能的目的。

4.2 CO監(jiān)控裝置的應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市地下車庫數(shù)量受需求影響也急劇增長，智能通風(fēng)控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。傳統(tǒng)的車庫通風(fēng)為定風(fēng)量通風(fēng)且按最大設(shè)計(jì)通風(fēng)量運(yùn)行，造成了能源浪費(fèi)。通過空氣品質(zhì)傳感變送器將感測到的區(qū)域空氣品質(zhì)與設(shè)定空氣品質(zhì)比較，并判定差值、通過PID比例積分計(jì)算，將電網(wǎng)輸入空調(diào)機(jī)組的50Hz的交流電，逆變成符合控制要求頻率的交流電，使風(fēng)機(jī)按控制要求的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，從而控制通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量。可與消防控制聯(lián)動，當(dāng)本控制系統(tǒng)接受到消防信號時(shí)，風(fēng)機(jī)自動以最大風(fēng)量運(yùn)行。

4.3 照明控制

在住宅和商業(yè)建筑中，照明能耗也是不容忽視的。高效光源、高效燈具和低損耗整流器等附件的選用，各種節(jié)能型開關(guān)或裝置，如臥室、客廳等處均可采用調(diào)光開關(guān)，高級住宅采用節(jié)電鑰匙開關(guān)，公共場所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關(guān)，走道、樓梯等人員短暫停留的公共場所可采用節(jié)能自熄開關(guān)等。這些也是的民用建筑電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì)方法。

4.4 變壓器的使用

變壓器是電力系統(tǒng)的主要設(shè)備之一，變壓器是一個(gè)電磁能量的變換設(shè)備，但也是能耗大戶，目前，我國使用的多為硅鋼鐵芯變壓器，其工作效率為96%～99.7%，它的損耗在網(wǎng)損中占據(jù)50%以上。降低變壓器的損耗，使用非晶合金變壓器是大勢所趨。變壓器空載損耗是變壓器損耗的大頭，變壓器一旦接入電網(wǎng)，不論低壓側(cè)是否帶負(fù)荷，在高壓側(cè)都會產(chǎn)生磁場并損耗電能，造成很大浪費(fèi)。節(jié)能型變壓器可以大大降低空載損耗，常用的有非晶合金鐵芯變壓器等。

5 總結(jié)

綠色建筑中常用的機(jī)電技術(shù)措施的目的是為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，在這項(xiàng)工程的研究中還需要后續(xù)的研究者加以不斷深入和補(bǔ)充。

參考文獻(xiàn)：

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