建筑机电系统节能分析

建筑机电系统节能分析

王锡繁

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摘要：能源紧缺是全世界面临的一个严重问题，节能减耗也得到世界各国的广泛认可。本文从建筑机电系统节能研究的现状出发，对目前建筑机电系统中存在的耗能问题进行了分析，提出了对建筑机电系统节能的一些个人看法。

  关键词：机电系统；节能

一、引言

能源紧缺是困扰我国以及世界各国的一个严重问题。建筑能耗是我国以及当今各国普遍面临的主要能耗问题。发达国家的建筑机电系统能耗一般占到全国总能耗的35%左右，提高能源利用率和合理节能是国家经济能否持续发展的重要因素。随着我国经济的持续发展，可以预见，未来建筑机电系统能耗在社会总能耗中所占的比重将越来越高，节能也显得尤为追切。

二、机电系统概述

建筑机电系统是指建筑物内用于供暖、通风、空调、照明、电力、给排水等方面的机械与电气设备系统。它是建筑物运行和管理的重要组成部分，对于建筑物的舒适性、安全性和能源效率起着至关重要的作用。建筑机电系统的主要组成包括以下几个方面：

1.供暖系统：用于提供建筑物内部的供暖和热水，常见的供暖方式包括锅炉系统、地板辐射系统、暖通空调系统等。

2.通风与空调系统：用于调节室内空气质量和温度，包括新风系统、排风系统、空调系统等，能够实现室内空气的循环、过滤、除湿和恒温控制。

3.照明系统：提供建筑内部的照明和照明控制，包括照明设备、照明控制系统和能源管理系统，可以根据需要调整照明亮度和光照分布。

4.电力系统：包括供电、配电和用电设备等，用于提供建筑物内部的电力需求。它包括变压器、开关设备、电缆、插座和电器设备等。

5.给排水系统：用于建筑物内部的供水和排水，包括自来水供应、污水处理、排水管道、卫生设备等。

建筑机电系统的设计与运行需要综合考虑建筑功能需求、室内环境舒适性、能源效率和环境影响等因素。优化建筑机电系统的设计和运行可以有效地降低能耗、提高室内环境质量，并减少对环境的影响。

随着科技的发展，智能化技术在建筑机电系统中的应用也越来越广泛。智能控制系统可以实现对机电设备的精细化控制和优化运行，进一步提高能效和舒适性。

综上所述，建筑机电系统是建筑物运行和管理中不可或缺的重要组成部分，它的优化设计和运行对于提高能源效率、改善室内环境质量具有重要意义。在未来，建筑机电系统的节能技术与智能化发展仍将持续推进，为建筑行业实现可持续发展提供更多的可能性。

三、国内外研究现状

从1979年开始，美国能源信息机构为美国国内的建筑物能耗建立了数据库。1998年，美国对高效节能建筑实施“能源之星”建筑节能标识体系。英国也于1990年创立了建筑研究绿色建筑评估体系。其他国家的例子也不胜枚举。

近些年来，建筑机电系统能耗问题已经引起了我国政府和民间的高度重视。从2007年开始，国家相继制定了《节约能源法》等一系列的法律法规，也出台了一系列的行业标准，同时也建立了具有我国特色的绿色建筑评定体系。

四、当前建筑机电系统存在的问题

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

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。

3.缺乏机电设备调控装置

随着我国机电设备种类的增加，很多机电设备没有配备或者是没有与之配套的调控装置，这也造成了极大的浪费。

4.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。

五、建筑机电系统节能应当遵循的原则

节能应该遵循以下几个原则：第一是实际性，不能日的为了追求节能而忽略了建筑本身的功能更不能因此改变人们生活的质量：第二是经济性，节能要综合考量各方面因素，不能因为节能而过度增加投资和运营成本：第三是合理性，节能应该是找到无谓能耗，再有针对性地采取相应措施。

六、建筑机电系统节能方法

1.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.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

3.照明系统节能

排除输电线路损耗，照明系统节能可从以下方面着手：（1）在满足建筑功能的前提下，选用高效的节能灯具。与传统照明灯具相比，LED灯具虽前期投资成本稍高，但从其运行维护成本、汞废弃量等方面看，LED是优先选择对象。（2）自然光的利用也是照明节能途径之一。自然光资源清洁安全，且视觉功效远高于人工照明。目前可采用的方法主要是采光窗和光导照明等技术手段。光导照明技术不局限于直射光线，且具有使用寿命长、照射面积大、无局部聚光现象等特点，可广泛应用于多类型的建筑。随着太阳能光伏发电技术的成熟，光导照明系统与光伏发电相结合的方法也逐步得到应用。（3）科学合理的照明控制方案也必不可少。近些年来，智能照明控制系统发展迅速，该系统不仅能适应复杂的照明管理，同时也可以优化照明运行模式，节约能耗。

4.空调系统节能

空调系统节能首先要转变使用者不正确的使用观念，合理设置温度参数，控制能耗；其次，应当分场景来制定控制方案；最后，变频空调的使用也可以有效节能。

七、结语

随着经济的发展, 中国对节能环保有了更高的要求。本文总结了建筑机电系统存在的问题，节能的一些途径、方法，但建筑机电系统节能涉及多方面领域，本文所闻述的内容仅仅是其中一角。我国建筑机电系统节能技术的研究和应用才刚起步，需要走的路还很长。建筑机电系统节能的重要性在于降低能源消耗、减少碳排放、优化室内环境、实现可持续发展。未来的研究将聚焦于高效设备研发、智能控制技术、能源管理系统、区域能源系统整合以及综合设计与评估方法等方面，为建筑节能领域的发展提供新的方向和创新解决方案。我们一定要秉持节能减耗理念，更加科学、有效地推动建筑机电系统节能工作的进一步深入。

参考文献：

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[2]狄全熙，吕岩.建筑电气节能设计的研究].内蒙古石油化工，2008（6）:89-91

[3]卢若凡.建筑电气节能设计[J].四川建材，2008（3）:322-323