浅析绿色建筑中常用的节能机电技术措施

　　摘要：本文对绿色建筑中常用的机电技术措施进行了分析和比较。

　　关键词：绿色建筑;节能

　　Abstract: in this paper, the green building the commonly used mechanical and electrical technical measures are analyzed and compared.

　　Keywords: green architecture; Energy saving

　　中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

　　实现经济和社会的可持续发展是建设社会主义和谐社会的重要要求。当前，我国正积极倡导节约能源，可持续发展。建设节能型建筑已被建设部纳入今后城市建设的重点发展方向，相关的指引、标准和法规也相继出台，建筑节能设计已成为今后建筑设计的重要组成部分。因此，联系实际探讨建筑机电节能工程设计有着非常重要的现实意义。

　　本文就绿色建筑中经常用到的机电方面的技术措施予以分析和介绍。

　　1.采暖、空调的应用的技术措施

　　1.1 全热热转轮热回收装置的应用

　　在空调系统中，新风负荷占有着不容忽视的比例，所以有效地控制和降低新风负荷，是空调系统的节能的重要手段。

　　全热转轮热回收装置可以在排风和送风之间进行热、湿交换，从而回收被排风带走的热量和冷量，减低空调的运行能耗和装机容量。全热转轮热回收装置是一种蓄热、蓄湿型换热器。新风和回风交替你想通过转轮的转芯，从而完成热湿交换。全热转轮热回收装置可有效回收排放的显热和潜热，其热回收效率较高，可达到70%-85%。但也应设计合理，并进行有效合理的控制，才能达到预期的节能效果。通常采用当新、排风之间的焓差或温差达到设定值时，启动全热转轮热回收装置。另外，为了控制热回收转轮回收的热量，可以采取旁通部分排风或新风的阀门，控制热回收转轮出风与房间回风混合后的温度。从而达到调节热会输转轮回收热量的目的。

　　1.2可调新风比

　　随着国家三步节能政策的推进，现有建筑的外围护结构的热工性能已经有了很大的提高，故建筑内部的照明、设备、人员负荷所占的比例越来越大，建筑物的室内发热量在过渡季节，甚至冬季的建筑内区仍很大，仍存在供冷需求。这样，就可以充分利用室外的免费冷源，用于新风系统，这时只要新风的比焓低于室内空气的比焓，就可以直接引进室内，从而降低制冷机组的使用，从而达到节能的目的。

　　1.3地道风的应用

　　地道风在建筑通风空调中也是减少建筑能耗的途径之一。

　　利用地道风就是利用天然的地层蓄热(冷)性能，为建筑物提供冷(热)量。夏季，室外的空气进入地道内，通过与地道壁面的传热，可以达到降温的目的，然后送入房间;冬季，通过地道与空气之间的传热，提高送入房间的室外空气的温度。很多应用于新风系统。

　　结合绿化，提供必要的树木遮阴，在夏季最炎热的时候，对空调取得新风具有良好的降温效果。

　　1.4蓄冷技术的应用

　　蓄冷技术是人类在面对能源危机时优化资源配置、保护生态环境的一项技术革新，能产生良好的社会效应和经济效益。其工作原理并不复杂：利用夜间电力低谷时段制冷，将冷量以冰或水的形式储存在蓄冷设备中;在电力高峰时段，将储存的冷量释放出来供给空调使用，达到电网的移峰填谷、节省运行电费、节能环保的目的。冰蓄冷和区域供冷除了节能环保外，更有利于社会资源的优化利用。首先。使用冰蓄冷技术，就可以让电厂的发电机组夜间在高效率区运行，这样就降低了它的单位煤耗。从这一点来说，冰蓄冷夜间用电提高了电厂发电机的效率。其次，冰蓄冷和区域供冷技术避开用电高峰后，其对电力资源占有率也随之降低。这就相当于把社会资源放大了，在同等的电力资源条件下我们可以供给更多的项目。反推回来，这还可以缓解国家对电力建设投入紧张的局面。所以，国家和电力企业应该给予这项技术更优惠的政策和更大的经济支持力度。

　　2.可再生能源的利用

　　2.1 太阳能的应用

　　再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，具有取之不尽，用之不竭的特点，主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。可再生能源对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。太阳能可免费使用，又无需运输，对环境也不会造成任何污染，是目前颇为普遍使用的可再生能源。

　　太阳能利用的基本方式可分为光—热利用、光—电利用、光—化学利用、光—生物利用四类。

　　在四类太阳能利用方式中，光—热转换的技术最成熟，产品也最多，成本相对较低。中国太阳能热水器进入成熟阶段，如：太阳能热水器、开水器、干燥器、太阳灶、太阳能温室、太阳房、太阳能海水淡化装置以及太阳能采暖和制冷器等。

　　太阳能光热发电比光伏发电的太阳能转化效率较高，但应用还不普遍，是目前需要继续探讨和研究的目标方面。

　　2.2地热能的应用

　　地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于400米深)作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。

　　地源热泵系统在提供100单位能量的时候， 70%的能量来源于土壤，30%的能量来自电力，电能的消耗主要用于压缩机的做功和使空调系统运行，即将土壤中的热量"搬运"至室内。它要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量;由于土壤的温度全年较为稳定，一般为10℃-20℃之间，其制冷、制热系数可达3.5-4.7，与传统的空气源热泵相比，能效要高出40%以上。

　　地源热泵系统的高效节能特点，决定了它的低运行费用，比其他各种采暖和制冷设备节能30%-70%。

　　3、优化电气设计，促进电能合理利用

　　在进行建筑节能工程电气设计时，首先考虑的是适用性、经济性，也就是能够为建筑机电设备的运行提供必需的动力，为建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源;能够满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求;能够保证建筑机电设备对于控制方式的要求，从而使机电设备的使用功能得到充分的发挥。

　　民用建筑电气工程供配电系统中的节能技术包括低损耗变压器S11、SC10;高效电机Y2;节能耐腐型电缆桥架QGQJ;消除高次谐波装置;克服三相不平衡装置;稳定供电电压开关;浪涌吸收装置;无功补偿电容装置;各种调速节能装置。

　　3.1变频设备及变频器的使用

　　对于设置中央空调或机械通风、排风或防排烟建筑中，水泵及风机等输送设备的耗电量所占比例其实是比较大的。在很多情况下，并不需要设备进行全负荷运转，这样就意味着水泵和风机也并不需要进行按照最大流量运转浪费能源。所以在设计阶段就按照建筑的负荷分布状况，合理地选择变频设备，或采用变频器进行有效控制，从而达到真正意义上的节能。

　　对于既有建筑或系统，如没有选用变频设备，可以通过增加变频器，达到节能的目的。

　　3.2CO监控装置的应用

　　随着我国经济的飞速发展，城市地下车库数量受需求影响也急剧增长，智能通风控制系统应运而生。传统的车库通风为定风量通风且按最大设计通风量运行，造成了能源浪费。

　　通过空气品质传感变送器将感测到的区域空气品质与设定空气品质比较，并判定差值、通过PID比例积分计算，将电网输入空调机组的50Hz的交流电，逆变成符合控制要求频率的交流电，使风机按控制要求的转速运行，从而控制通风机的风量。可与消防控制联动，当本控制系统接受到消防信号时，风机自动以最大风量运行。

　　3.2照明控制

　　在住宅和商业建筑中，照明能耗也是不容忽视的。高效光源、高效灯具和低损耗整流器等附件的选用，各种节能型开关或装置，如卧室、客厅等处均可采用调光开关，高级住宅采用节电钥匙开关，公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关等。这些也是的民用建筑电气工程的节能设计方法。

　　3.3变压器的使用

　　变压器是电力系统的主要设备之一，变压器是一个电磁能量的变换设备，但也是能耗大户，目前，我国使用的多为硅钢铁芯变压器，其工作效率为96%～99.7%，它的损耗在网损中占据50%以上。

　　降低变压器的损耗，使用非晶合金变压器是大势所趋。变压器空载损耗是变压器损耗的大头，变压器一旦接入电网，不论低压侧是否带负荷，在高压侧都会产生磁场并损耗电能，造成很大浪费。节能型变压器可以大大降低空载损耗，常用的有非晶合金铁芯变压器等。

　　4.其他常用措施

　　4.1可调外遮阳

　　如果把外保温比喻成给建筑穿上了棉袄，遮阳就好像是带上了眼睛。

　　所谓外遮阳，是指在阳光没有进入室内就被阻挡在外的遮阳方式。相对于智能遮挡进入室内光线的内遮阳产品而言，外遮阳产品不仅能遮挡窗户过强的光照，而且能反射掉大部分直射的阳光，使室内不会由于阳光的照射增加冷负荷。固定遮阳不可避免的会带来与采光、自然通风、冬季采暖、视野等方面的矛盾。活动遮阳可以根据使用者根据环境变化和个人喜欢，自由的控制遮阳系统的工作状况。目前，市场上的外遮阳产品很多，不仅能够伸缩，倾斜的角度也能调节。建筑遮阳是一种重要的被动节能手段，具有很高的实用性，如在机电设计时考虑使用电动可调装置，及时调整遮阳的角度，就能即满足光照及冬季及采暖的需求，又能有效地节约空调的能耗。

　　对于可调外遮阳的设计，应该在立面效果优先的前提下，权衡所采用的外遮阳方式。使遮阳与建筑实现一体化，既能够节约能源，又要创造建筑的独特个性。

　　4.2 电梯回馈节电

　　当电梯轿厢重量小于对重块重量时，电梯上行时曳引机发电，下行耗电;反之，则上行耗电下行发电。当电梯重载下行和轻载上行时，所产生的机械能也会通过曳引机和变频器转化成直流电能。这些多余能量被临时存储在变频器直流回路的电容中，随着电梯工作时间的持续，电容中的电能和电压越来越高，如果不及时释放就会溢出，导致过压故障，使电梯停止工作。过去最普通的方法是通过外接发热电阻使电能转化成热能散发出来。这种方法效率很低，而且对周围环境的影响很大，为了给机房散热，必需加装空调和风机设备。有些情况下，给机房降温的空调耗电量甚至超过了电梯本身。电梯电能回馈装置能够自动检测变频器和供电网的电压及频率，并将直流电路中存储的电能逆变成与电网电压同频同相的交流电。使原本消耗在制动电阻上的电能回馈到局域电网中，供周边设备用电，而且不会污染电网。

　　有效地选用电梯回馈装置，能有效地将电容中储存的直流电能转换成交流电送回电网，节约机房空调所消耗的电能，同时还能够改善电梯控制系统的运行温度，延长电梯的使用寿命。或电梯楼层越高，功率越大，使用越频繁，节能效果越好。

　　总结

　　绿色建筑中常用的机电技术措施的目的是为了实现节能的目的，在这项工程的研究中还需要后续的研究者加以不断深入和补充。

　　参考文献

　　[1]王文志.浅议民用建筑电气工程中的节能设计[J].中国房地产业，2011

　　[2]吴越.试论建筑节能[J].科技创新导报，2009

　　[3]朱丹.建筑节能在房地产业的应用[J].科技创新导报，2010

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文章名称： 浅析绿色建筑中常用的节能机电技术措施

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