关于建筑机电设备的节能探讨

摘要：近年来，在经济快速发展的背景下，能源与环境问题也日益突出，能源利用率较低，造成严重的能源浪费，面对如此严峻的情况，亟需采取有关节能措施，以降低能源消耗。而在我国总体能源消耗中，建筑能源消耗占很大的比例，最具代表性的就是建筑机电设备，基于此，本论文从我国建筑机电设备的节能现状出发，并简要说明了机电设备应遵循的节能原则，进一步提出了节能措施，以供参考。

关键词：建筑；机电设备；节能

前言

基于人们对于室内环境质量要求不断提高，越来越多的设备系统出现在了建筑物当中，造成了大量能源的消耗，机电设备包含消防、空调、电梯、给排水、智能建筑以及环保等内容，涉及面较广。因此，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。

1我国建筑机电设备的节能现状分析

随着我国国民经济的发展速度不断上升，人们面对着日益增长的能源需求，而能源的过度消耗，使得我国的能源利用面临着十分严峻的形式，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。一方面随着城市化建设规模越来越大，对机电设备建设的需求量急剧上升；另一方面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，建设要求不断提高，设备系统不断建设增加，使得我国建筑机电设备对能源的消耗不断增加。根据调查显示，现今我国很多的建筑节电设备都处于满负荷状态下运行，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。另外，有些建筑内机电设备采用的是单相电感性负荷，由于其功率因数相对较低，容易造成电网中滞后无功功率，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建筑机电设备节能应遵循的原则

2.1合理设计供配电

为实现建筑机电设备的节能运行，以促进电能有效利用，就需要在工程设计时优先做好供配电的科学、合理设计。建筑机电设备在设计时优先考虑的主要是其经济性和适用性，也就是说，机电设备要能为建设提供必要的能源和动力，并且可确保机电设备对控制方式的要求，为确保其安全运行，在机电的线路之间应当具备一定的距离和绝缘强度，还要具备相应的动稳定和热稳定度，并重点采取有关防雷措施，使供配电和各个用电设备的运行安全、有效。

2.2提升运行效率

进一步提高机电设备的运行效率，是加强机电设备节能控制的关键措施，以此来降低电能的直接或间接损耗，通常情况下机电设备的运行效率越低，它的能源消耗也就越大，也就与节能要求严重不符，因此我们要在设备运行控制上，在满足建筑物相应功能需求的前提下，尽可能地提高设备的运行效率，以将能源消耗降至最低，具体采取的措施包括：选择节能的机电设备、采取无功补偿、重视线损的降低、均衡负荷，在最大限度上提高能源利用率。

2.3优选设计参数

在设计过程中，一定要遵循节能减排、可持续发展的原则，对设计参数进行优选，最大限度地保证能源的消耗，如果涉及到特殊的用电需求求，要采取适宜的节能措施，使建筑机电设备的功用性得到最大发挥，以达到最佳节能效果。

3建筑机电设备节能的有效措施

3.1变压器的节能

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，首先要对变压器的类型进行优化选择：（1）选择能耗较低和效率较高的节能型变压器，以减少负载时变压器线圈电阻上的损耗，降低空载时出现的漏磁损耗与铁损。（2）如果大多数的负荷是三级负荷，可以使用一台变压器，如果一级和二级的负荷过大，需要使用两台变压器。一些特殊情况下，也可选择多台小容量变压器。

其次，选配变压器容量。从变压器的节能角度讲，为了发挥变压器的最大功用，应当保证平均负荷率是额定容量的50%～75%。但考虑到变压器自身功率因素和负载的变化，同时有可能存在超载运行的情况，因此不能按照最大功率进行变压器容量的选配原则，要根据实际情况和需求去设定，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。

第三，提高变压器功率因数。用电设备不仅要消耗有功功率，还要消耗一定的无功功率。所以，需要在机电设备当中安装移相电容器，改善负载功率因数，降低变压器线路损耗和铜损耗，以控制无功效率损耗。

3.2空调系统节能

空调的能耗在建筑物总的能耗当中占其多数。经相关数据表明，空调用电量占据全市的用电量30%左右， 同时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，给国家及城市中的配电系统产生了极大的压力。空调系统中的能耗主要表现在两个方面，分别为空调冷热源的消耗以及空调中风机和水泵所造成的用电消耗。针对空调系统的分析，应采取以下节能控制措施：

（1）有效利用室外新风。在整个建筑能耗中，空调在其中所占的比例最大，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。在春秋季节的时候，给要求供冷的房间降温可以直接利用新风，减少冷机的开启量，实现节能的目的。在空调系统设计中要控制最小新风量数值，不可以随意地提高最小新风量数值，在空调系统运行中禁止从非正常渠道引入新风。另外，还要定期检查送风状态是否合理，工作点是不是发生了偏移，皮带是不是过松等。

（2）降低水泵耗电量。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；借助变频水泵随冷热负荷的变化对水泵的转速进行自动地调节，从而使循环水流量发生改变；对过滤器定期清洗，并合理调节阀门的开度，进而减少过滤器与阀门的阻力。

（3）利用自然冷源。在春秋季节，受室内照明、设备、人员等散热因素的影响，导致室内温度高于室外温度。倘若开启冷机进行供冷，就会带来冷负荷比较小的问题，从而导致冷机的损耗大，制冷系数相对较低，这是十分不合理的。在这种清洗之下，应当充分利用自然冷源，比如室外的冷空气与地下水等，以降低室内温度。

3.3给排水系统的节能

给排水系统的节能要从三个方面入手：首先，合理利用变频水泵，通过利用闭环控制的水泵变频调速使其达到变量供水的目的。使用闭环控制的水泵变频调速按照管网的压力信号对水泵进行调节，在保持管网压力恒定的基础上，大大地减少了水泵的损耗；其次，可以采用中水回用措施，在设计排水管道的时候，另外设计一路给水管网与排水管网，从而有效回收和处理建筑物中的生活用水， 通过专门的给水管网实施楼道清洁供水，浇灌和绿化；再次，减少建筑机电设备节能的另一种有效方式就是应用节水型的用水终端设备，避免因耗水量过大而发生漏水，导致用水的损耗；最后，做好水管网爆管的预防工作，水管网爆管会造成巨大的能源损耗，因此要对水管网渗漏进行定期的检测，做好预防工作，避免损失。

4结语

综上所述，建筑物内机电设备的节能控制，不论是对于现代建筑建设或是运行过程，都具有重要意义。由于建筑的机电设备是一项系统化的工程，具有很强的专业性及综合性，推动建筑节能措施的实行，提高公民的环保节能意识，对于促进国民经济的快速发展、减少建筑机电中的能量损耗以及环境保护方面都具有重要作用。

参考文献：

[1]薛大勇.建筑机电节能工程设计探析[J].机电信息，2012（33）

[2]陈佑鸿.建筑机电节能工程设计存在问题及解决办法[J].中国住宅设施，2009（06）