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关键词:空调系统;节能优化;消耗
智能建筑节能是世界性的大潮流及大趋势,也是中国改革与发展的迫切要求,是21世纪中国建筑事业发展的一个重点。节能与环保是实现可持续发展的关键。从可持续发展理论出发,建筑节能的关键又在于提高能量效率,所以无论制订建筑节能标准还是从事具体工程项目的设计,都应把提高能量效率作为建筑节能的着眼点。
一、暖通空调概述
1.暖通空调的工作原理
暖通空调的主要工作原理是制冷剂在空调制冷机组内的蒸发器中与冷冻水进行热量交换发生气化,这一过程会使冷冻水的温度降低,被气化后的制冷剂在空压机的作用下,会形成高压、高温的气体,当气体流经制冷机组的冷凝器时,则会被来自冷却塔的冷却水所冷却,从而是气体转变为低压、低温的液体,与此同时,被降温后的冷冻水经由水泵被送至空气处理机的热交换器中,随后与混风进行冷热交换形成冷风源,最后经由送风管路送入到各个房间。通过这样的循环过程,在夏季房间内的热量会被冷却水带走,流经冷却塔后释放到空气当中。
2.空调供水系统
通常情况下,冷冻水系统内的冷冻水管道均为循环式系统;变流量系统按照组成装置的不同,可分为相对变流量和真正变流量两种,其中真正变流量可以充分发挥变流量系统的节能潜力。
3.空气处理单元
在空气处理单元中,新风与部分回风经混合后形成混风,当混风经由热交换器冷冻水进行热交换后则形成送风。冬季时,混风能够吸收能量,从而是温度升高,夏季时,随着混风温度降低,送风进入室内后会与室内的空气进行热量的传递,最终将温度调节至房间所需的设定值。此时房间内的气体在排风机的作用下与新风混合后,重复上诉过程进行循环。由于混风和冷冻水的热交换过程是在热交换器中进行的,因此,热交换器属于暖通空调空气处理单元中较为重要的组成部分。当热交换器的工作状况处于部分负荷时,与设计工况是不同的,而在实际使用中,大部分时间热交换器都是处于部分负荷状态,也就是说其基本都处在非设计工况下工作,所以在进行设计时应尽量了解热交换器的这一特点。
二、暖通空调工程设计优化的重要性
其一,对暖通空调工程进行优化设计,不仅可以满足人们对工作和生活环境舒适性的要求,而且还可以使工作效率和生活质量有所提高;其二,由于暖通空调工程属于整个建筑中能耗较高的部分,所以对其进行优化设计,可以起到节约能源、提高能源利用率的作用;其三,随着直接数字控制器(DDC)、变频技术以及能源管理控制系统等的广泛应用,使暖通空调工程的优化设计策略和控制技术相辅相成,在节能降耗的同时,能够更好的对暖通空调系统进行指导和控制;其四,基于大部分暖通空调工程在设计之初,没能很好考虑季节变化、时间以及房屋的朝向等问题引起的冷负荷变化,致使这样的设计难免会造成能源的浪费,而对暖通空调工程进行优化设计后,可以从根本弥补这一缺陷,并且还能降低事故的发生几率;其五,由于在进行暖通空调设备选型时,通常都是按照设备的最大负荷进行计算的,并采用固定工作时间的方式运行。但是在大多数情况下,暖通空调都不是处于满负荷运行的,同时由于多种因素的影响,如阳光照射、建筑外部环境的温湿度、房间内部的负荷变化等,一旦采用固定工作时间运行,必然会导致设备的使用效率低下,使能源大量浪费。因此,为了调整空调系统的运行时间,作为施工单位,对暖通空调的运行比较了解,就必须配合设计人员对暖通空调工程进行优化设计,从而确保空调系统的运行效率,达到节约能源的目的。
三、暖通空调工程的优化设计方法
1.控制策略的优化
由于空气处理机的直接数字控制器(DDC)基本都是采用PTD进行控制的,所以选用一个较为合适的PTD参数能够起到促进空调系统稳定运行的作用。PTD的系数高,可以使室内温度较快的达到预定值,反之这一过程会较慢,但也并不是说PTD的系数越高就越好,一旦系数太高时很容易引起DDC控制器失稳。虽然PTD可以解决大多数场所的空调控制问题,但是有些特殊场所仅靠较高的PTD系数提高空调系统对负荷变化的响应速度是很难解决问题的,比如影剧院等大热惯性场所,对于这样场所可采用双级控制,即将温度传感器分别安装在室内和送风道上,由主DDC控制器完成室内温度的设定,而水阀的驱动则可由副DDC按照主DDC以及风道传感器的指令来完成,基于风道温度变化的速度要快于房间内温度的变化,采用这样的控制方式可以加速空调系统对温度波动的响应。在实际工程设计中,可以根据不同情况的需要,选择不同的优化控制,从而达到最优的效果。如,写字楼、大型商场等场所,夏、秋季在清晨时通过控制程序启动空气处理机,并利用室外的凉风对室内进行全面换气预冷,这样做不进可以节约能源消耗,而且还可以提高室内空气的质量。
2.控制权的优化设计
在某些特定的场合,如会议室,如果可以将空调或是通风系统的参数设定功能放置在现场,那么则能够更加符合用户的需要。然而DDC本身却并具备这样的功能,必须添设专门的部件才能实现。为了实现这一功能必要时可以添设VRV控制面板的设定器,它可以给用户带来极大的方便和舒适性。
3.DDC的优化
由于DDC控制系统的处理能力是不同的,所以应根据各个场合不同的需要,选择合适处理能力的DDC,如热力站监控点、冷冻机房等密集场合应优先考虑采用大型的DDC控制器,以减少控制器间的通讯和故障发生的频率;对于通风机、新风机、空气处理机等通常采用中型或小型的DDC即可满足使用需要。目前,可编程逻辑控制器(PLC)的发展速度较快,其应用范围也越来越广泛,因此,在暖通空调现场设备优化控制工程中,可适当加以采用,优化效果也是比较明显的。
4.控制网络的优化设计
在满足灵活性和可扩展性的基础上,空调系统控制网络的拓扑结构应尽量清晰、简化,无论是采用RS485总线或是LonTalk总线的控制网络都应如此。由于分级多、分支多的网络管理较为复杂,而且可靠性也比较低,虽然LonTalk总线在理论上能够组成任意的网络拓扑结构,但是这种设计具有很大的随意性,一旦运用不当,在工程实践中可能会有一定的技术风险,从而使空调系统的成本增加。因此,在没有特殊要求的工程中英尽可能使用RS485总线的控制网络,并采用手拉手环网的布线方式。
5.BAS监控中心
BAS监控中心主要负责的是监控整个空调、通风以及动力系统的工作状态,通常与安保监控和消防控制等系统共用一间机房,而该机房一般都离冷冻机房、锅炉房较远,在这里对空调系统中的关键设备进行远程操作显然是不合适的,因此,建议在冷冻机房和锅炉房现场控制室另设一台监控分站,并由该分站负责监冷冻机、锅炉监控功能,同时该分站授权局限为冷热源设备。
五、结论
能源目前显得比较短缺,特别是现在使用空调的人逐年增多。空调自身的含氟制冷剂本身就会导致臭氧空洞的形成,而且空调工程的高能耗问题还会产生更多的二氧化碳,引发一系列的环境问题。这就更要求我们去寻求一条节能的道路,来适应社会的发展。因此,研究空调的节能问题显得尤为迫切且重要。
参考文献
[1] 孙亚林.空调用冷水机组部分负荷性能与空调系统的匹配分析[J].科技资讯,2010(11).
关键词:夏热冬冷;住宅;能优化设计
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
1、建筑节能的概述
建筑节能,在发达国家被广泛称“为提高建筑中的能源利用率”,在保障提升建筑本身的人文性舒适性的基础上,合理而科学地使用能源,提升能源利用率它具体指在规划设计改造及使用等过程中,认真执行运用节能标准,采取节能式的建筑技术建筑工艺建筑设备建筑材料及建筑产品,提高建筑本身的保温隔热功能和采暖供热等方面的运转效率,加强能源消耗的科学管理,利用新能源等环保资源,在保障建筑内人们热环境需求的基础上,减少建筑物供热制冷制热照明供应等方面的能耗。
2、节能优化设计的必要性
人类历史以来,住宅建筑作为抵挡恶劣自然气候天气的一种掩体存。在近代工业革命后,随着社会经济与科学技术的发展推动,人类逐渐在住宅建筑中考虑生活的舒适性与人文性的需要。所以,近代以来,各种新式的建筑类型采暖采光等设备相继出现,并使人们的居住环境日益人性化舒适温暖如春然而,这些是建立在大量耗费能源的基础上的,于是,环境污染气候变暖等世界性难题相继出现并引起了人们的深刻反思。20世纪后期,随着科技的进一步发展与环保思想的深入人心,在能源与环境问题成为世界与时代难题的同时,“环保”“节能”意识及观念逐渐出现并成为了人们关注的热点。
近年来,虽然我国国民的节能意识有所上升,国家政策法规也在加大鼓励与支持力度,然而,由于建筑节能的技术与手段还不够健全,许多地区的建筑能源消耗依然很大,并且建筑节能标准远低于西方发达国家。因此,建筑节能的紧迫性在当今的我国极具时代意义,任重而道远。而我国建筑节能工作的主要问题则是人们节能观念意识薄弱与缺乏具备节能设计能力及责任心的人才。
2、夏热冬冷地区气候特征与热环境状况
我国的夏热冬冷地区多,占我国国土的大部分地区,主要分布在我国东部中部地区。该区域最热月的室温均为25℃~30℃,相对湿度均为80%左右。夏季的气候特点是高温高湿,较多晴日,由于太平洋副热带高压深入长江内陆,整个长江地区呈现高温少雨、晴日少风的“火炉”景象。同时,夏季也是晴雨天气相对较多、较为舒适的时节,此时,虽然气温上升迅速,但夜间也降得明显,雨前闷热雨后凉爽宜人。夏季我国第三种天气便是持续阴雨。此时,昼夜温差小,天气湿度较大,感到闷湿不适,室内也宜细菌蔓延。
夏热冬冷地区的冬季则在最冷月份室温均为0℃~10℃,平均湿度80%左右,南方此时气温虽比北方高,但差距不大并且光照条件明显不如北方,同时,光热条件自东向西逐渐减弱,西南川蜀地区地处西部又加上受到地形影响,整个冬季天气阴沉雨雪绵绵,晴日更少。
西伯利亚高气压控制亚欧内陆,此季,西伯利亚寒潮可直接南下肆虐我国大部分地区,直接致使降温降雪天气。
总体而言,夏热冬冷地区冬季不如严寒极地之冷,夏季也比赤道酷热地区爽朗,已经是人类最为适宜的气候地区。住宅建筑的节能设计需要立足本地区的实际气候变化需要,不断满足人们的实际生活舒适需求,在此之上尽力完成节约消耗、环境保护之功效。根据不同的功能住宅建筑空间组成不同,人们在其中的活动内容不同及作息时间段不同等适当调整设计。
3、夏热冬冷地区住宅节能优化设计
1)住宅节能优化设计的基本思路
住宅节能优化设计在夏热冬冷地区的应用应根据本区域气候的特征而定,于是,设计涉及到夏季隔热、冬季保温、过渡时节除湿及自然通风等方面的自然因素考虑。所以,在进行住宅围护结构的设计时,除夏季的隔热效果是围护结构设计解决热工设计的关键之处以外,鉴于冬季自然状况,设计时还需考虑冬季的保温作用,另外,该地区的空调采暖运行的方式、自然通风和室外热作用间的关系等方面也需要参。考该地区现有的大多数住宅是砖混式结构,即:外墙为砖墙或者是混凝土轻型空心砖块室内外抹灰。
怎样确立该地区的护结构的热工设计标准,要考虑以下几方面:
(1)该地区的住宅建筑造价取暖设备价格社会等方面的环境费用以及国家对该区域的住宅建筑提出的节能标准要求;
(2)该区域住宅详细的规划设计体形窗墙比和对于自然通风的组织等;
(3)建筑在该地区气候环境条件下的热过程特征状况,尤其是夏季的高温条件下,对于围护结构热稳定状况的考验特征等。建筑围护结构的构造与热工参数表见表1
表1建筑围护结构的构造与热工参数表
2)灵活性设计应对冬夏气候矛盾
适合这一地区特色的合理住宅节能设计必须是以气候环境、建筑处于的场所环境以及居住人的具体情况而考虑设定的。夏季高温多雨、冬季严寒干燥是这一地区的主要特点,冬夏季节气候变化大、南北受太阳辐射条件及季风等因素影响以致光热、温度、湿度差距亦是悬殊。所以在这一地区冬夏气候矛盾的情况下,如何灵活设计夏热冬冷地区住宅节能以适应四季变化则是问题的关键,需要我们在总体的环境布置、空间的建筑结构、造型的处理等方面综合考虑,此外强化运用技术与自然环保资源采暖节能,创造舒适的居住环境。总体住宅布局上,要考虑气候环境的特征合理布局住宅建筑的朝向、建筑间距与小区绿化问题等,以达到夏季良好通风、降温散热、遮阳避暑,冬季利用光照阻挡寒风保暖等效果;建筑间距对于散热通风十分关键,应根据地区的夏季较多东南风、冬季西北风及夏冬太阳光照不同等特点而设计。此外,住宅区域内的植被绿化工作对于建筑不同季节的热环境影响明显,也应该充分利用。
总之,灵活性的设计需要对住宅护结构根据当地的气候变化做出适当的调节。于是,住宅设计将被动建筑体和附加住宅设备相结合,使构造更加舒适节能而环保。
3)地下的冷热源及相变制冷技术
夏热冬冷地区年均温度是18℃左右,已经是人类适宜的温度。鉴于地表温度的变化在地下土壤中逐渐锐减及变化相对滞后的特性,所以在冬季,地下浅层的温度较地表高,在夏季则相反。于是,可以说,地下浅层是一个很好的冷热源。所以我们可以将空气输入地下浅层埋藏的管道中,然后经过加热或者冷却输往室内,如此将室内冷热负荷与地下冷热源进行灵活互动,利于改善我们的室内热环境。
相变制冷技术则是利用了太阳能蒸发多孔材料水分的原理来冷却建筑的外表层。研究曾表明,此法效果明显,夏季建筑表层受强烈辐射温度达50℃以上,使用后可使其降低近1/2的温度,利于室内温度与湿度的调节。
4)植被绿化调节温度
住宅建筑小区的植被绿化对于区域内的气候具有一定调节的良好作用,在当代城市住宅环境调节与保护中具有重要意义。植被绿化是利用了植物的光合作用、从地面吸收水分及叶面蒸发、蒸腾的作用对环境进行调节温度与湿度。植物有利于降低建筑护结构的外表面温度,调节室内热环境,降低室内空调的能耗,达到能源节约与生态保护的双重效果。此外,住宅区绿化还利于改善小区的环、境丰富小区生活、减少住宅区空气与噪声污染降、低温室效应及调节碳氧平衡的多重作用。住宅区植被绿化调节温度示意图如图1所示。
图1住宅区植被绿化调节温度示意图
结语
总之,在社会经济与科学技术不断发展进步的今天,人们的环保节能意识与追求舒适生活环境的观念也在不断提高。于是,又在科技日新月异的时代下,我们需要驾乘时代进步的风帆,实现夏热冬冷地区住宅节能的优化设计,不断提升我们的节能技术水平及应用。如此,我们的居住环境才会真正的实现可持续化的舒适。在我国人口众多能耗巨大,经济与社会发展面临资源短缺与环境压力的今天,加快住宅的优化节能设计更具深远的现实意义。
参考文献:
常婧莹. 建筑节能的重要性及建筑的节能设计[J]. 河南建材, 2010(3):41-42.
关键词:建材企业;供配电系统;节能优化
引言
建材企业在生产过程中除去必然要投入的耗电开支之外,除此之外的投入消耗都运用于生产所需的用电设备中。那么在生产过程就势必会造成一定的能源消耗,从而导致生产所需的电能持续提升,相应的就加大了建材企业没有必要的资金投入。建材企业在生产过程中所使用的主要用电系统损失中,占据最大比例的就是变电器以及供配电线路的损失为主,而这部分在建材企业的生产过程中,所占据的电能消耗总数的95%。那么在这种严峻的发展形势之下,建材行业的发展就压采用一定的手段,对供配电系统进行节能优化,提高电能的使用效率,减少在供配电能方面的成本投入【1】。进而提升建材企业的整体竞争能力,促进建材企业的进一步可持续发展。
1建材企业在对供配电系统进行节能优化设计的原则
在当前社会的能源消耗形势之下,建材企业对生产系统中所需要的供配电系统进行相应的节能优化过程中,需要遵循一定的原则:其一就是要适度的进行功能性的优化设计。在对供配电系统进行节能优化设计的过程中,应该根据相应建材企业在生产过程中所需要的电能消耗标准实际情况为主,从而对供配电能进行相应针对性设计。与此同时,还要积极的在建材企业进行供配电系统优化设计过程中积极地将先进技术引入其中,以便达到在不会对建材企业的用电需求造成损害的情况之下,避免出现没有针对目的性设计的现象;其二就是控制投入成本的经济性原则,通过对成本投入进行控制,从而使得建材企业能够在对供配电系统进行节能优化设计的过程中,避免出现盲目性的引进节能技术,增加不必要的成本投资;其三就是在对供配电系统进行节能优化设计的过程中促进企业能够可持续发展原则【2】,用最小的用电消耗获取最大的企业利润收益。并且在建材企业进行生产的过程中能够追求社会效益以及环境效益,从而促进建材企业的绿色发展。只有在对供配电系统进行节能优化设计的过程中坚守这几个原则,从而推进建材企业的长久发展。
2建材企业对供配电系统进行节能优化设计的主要内容
2.1供电电压的合理选择
在对建材企业的供配电系统进行节能优化设计的过程中,需要为了减少供配电系统的电力耗损,从而根据建材企业结合自身所需的用电需要。在对电压进行额度限制的一定数额之内,适量的进行电压增高。在通常情况下,建材企业在生产过程中所需要的电压一般为35KV或者此数额之上,运行电压平均提升1%,电能所受到的损耗就会相应的减少1.2%左右。基于此种现象,建材企业就可以通过对电压进行逐步的升高,即用110KV或者220KV的进线逐步取代35KV进线,将线路损耗压缩至最低。供电电压的不断升高,还能够将电能的书送达到最高要求,从而满足建材企业生产发展所需要的电能需求。尽管供配电网系统中的电压等级相应的电阻损耗电压高低有一定的负关联特性,但是建材企业在生产过程中仍然不可以为了减少线路损耗,就盲目的进行电压提升,从而避免建材企业在生产过程中由于高电压所造成的不必要损害。
2.2变电器的合理选择
在建材企业的供配电系统中,变电器的存在主要是为了能够将电压进行及时的提高或者降低、及时匹配电阻以及进行安全的隔离等作用。那么在对供配电系统进行节能优化设计的过程中,如果只是根据建材企业的具体生产技术所需要的通电设备,进行针对性的变电器的台数以及容量选择,缺乏了一定的长远特性,并且会使得变电器的实际生产效率低于对其进行设计的产量。使用此种变电器长期运作之后,就会造成建材企业的工作效率很大程度上降低,相应的增加了对电能的消耗。基于此,需要用长远的观念对建材企业的供配电系统进行变电气的合理选择,并且根据所生产材料的大小,以及生产所需的用电特点,还要变压器的相关特性进行考虑,从而在最大限度的情况下减少变电器所产生的不必要费用。通常情况下,变电器的功率损耗呈现最小的数值时,电阻的负载率就会在0.5-0.6之间,那么设置的电阻如果不合理,就会造成变电器的损伤。
2.3无功补偿的合理选择
在供配电系统中存在无功补偿设备,该设备的主要功能就是能够给供配电系统提供建材企业在生产过程中,使用时设备所需要的无功功率多少,从而保障建材企业在生产过程中的整个系统功率能够随生产所需而进行一系列的改变,并且与此同时有效的降低了能源消耗【3】。无功补偿设备的运行通常情况下是采用了并联电容的方法来实现设备的运行功能的。并且由于无功补偿设备在供配电系统中所实现的作用与其他设备存在不同之处,不仅位置不停,对于供配电系统中进行无功补偿功能的具体方式也存在不同之处,具体表现在以下几点:其一就是进行高压集中补偿。采用在何种补偿方法主要在使用过程中所体现出的优势就是高性能、成本投入较少,并且在供配电系统运行过程中能够根据相应的电阻符合的具体情况进行合理的无功补偿,但是此种补偿方式存在性价比不合理的特点;其二就是低压集中补偿。此种补偿方式在系统优化设计过程中能够将低压幕像进行补偿,使得所补偿的范围能够加大,并且实现其功能自主性。在使用此种方法的过程中实现了供配电系统的电压质量得到了保障,相较于上者,此种补偿方式存在一定的经济合理性【4】;其三就是电压较低时的分组无功补偿和低电压时的分散类型的无功补偿。这两种方式都可以对供配电系统中的电路以及变电器的补偿进行无功率补偿,所使用的范围要求较广,并且在使用过程中达到了节能优化要求。但是这两种无功补偿方式在具体的使用过程中达到的效果不会太明显。不同类型的无功补偿所达到的效果自然也各不相同。那么建材企业如果进行供配电系统的无功补偿时,势必要对其结合建材企业的自身情况进行合理选择,将所采用的无功补偿方式进行特点具体分析,选取最优化的组合,从而实现建材企业所获经济效益的提升。
3结语
企业在发展过程中获得相应生产力的同时,所造成一定程度上的能源消耗问题的不断扩大,环境的持续恶化,对社会的发展进行了阻碍。因此节能减排已经成为当今社会在发展过程中,各行各业所必然考虑的重大课题。尤其是以建材企业为主的能源消耗型企业,在发展过程中势必要消耗大量的电力,而供配电系统的电力消耗数量之大,就势必对其进行重视,对供配电系统进行节能优化设计,从而实现我国建材企业的可持续发展,提升企业的综合竞争能力,在保证能源消耗的同时,获取最大化的经济效益。
参考文献
[1]谭文军.企业供配电系统的节能优化设计分析[J].城市建设理论研究:电子版,2015(35).
[2]陈锦秋.高层建筑供配电系统节能设计技术要点研究[J].建材发展导向,2016,14(3):124-125.
[3]王宗青.刍议建筑对供配电系统设计的优化设计[J].中国科技博览,2015(25):48-48.
关键词:智能化建筑;电气设计;节能
中图分类号:F407文献标识码: A
引言
随着我国的节能环保观念的深化与发展,在实践生活中有很多的行业都采取和应用了节能技术来促进我国的环保节能事业的发展。在建筑行业中建筑业对于能量的消耗是较高的,因此在建筑业采取节能措施,有利于建筑行业的健康发展,也促进我国的节约型社会的建设与发展。但在其发展过程中,还存在一些问题,尤其在施工过程中,仍存在不少弊端。建筑节能技术作为建筑行业中的一项重要技术,常常被建筑企业所忽视,造成了巨大的能源浪费。所以,在我国建筑行业中,节能减排与可持续发展理念是一致的,而节能减排对建筑电气节能设计提出了更高的要求。
一、建筑节能以及优化设计
建筑能耗是能源消耗的一个重要组成部分,调查研究表明建筑业在我国还是一个蓬勃发展的行业,社会需求量巨大。现有的建筑量不能满足人们的需求,对于住宅建筑的要求也是越来越高。建筑能耗包括建筑全生命周期内发生的建造能耗和使用能耗,占能源消耗的很大份额,而在建筑中建筑围护结构的能量损耗又是最大的。我国建筑围护结构的热工性能相比较与发达国家有很大的距离。因此节能措施的研究还是有很大意义。
我国是建筑业大国,建筑业也是我国国民经济重要组成之一。我国每年完成的建筑工程总量约为 20 亿平方米,约占全世界建筑总量的 50%,每年的新增建筑中只有很少的一部分工程能够达到国家制定的节能目标能够成为节能建筑。我国已建成的建筑面积总量约430亿平方米,累计已建成节能建筑总面积约有28.5亿平方米,仅占城镇既有建筑总量的 6%,今后建筑节能任务十分艰巨。
有关资料统计表明,建筑用钢量约占全国钢总用量的 25%;水泥用量占全国水泥总用量的 70%,木材用量占全国总用量的 40%,建筑用水占全国总用量的 32%。以上总计约高出发达国家耗能 2~3 倍,加剧了给环境带来的压力。在建筑能耗方面,我国已建工程的外墙、外窗、屋面等采暖耗能量比气候相近的发达国家约高出 3~4倍。建筑能耗随国家建筑工程量增长而增加,大大超过了我国能源生产增长速度。
所谓的建筑节能主要是指在建筑在发挥其基本功能的同时降低对于能量的消耗以及在建筑的中设置一些隔热或者保温的设置来提高建筑的能量的使用效率进而降低能耗。在建筑中达到节能的目的需要从这两个方面进行才可以获得较好的节能效果。建筑节能对于国家发展会产生较大的影响,需要重视节能问题,配合国家的节能环保战略,促进经济发展的同时,建筑行业也可以通过建筑节能来降低建设成本,获得较好的经济效益以及社会效益。
对于建筑节能的设计进行优化主要是指在建筑节能的设计过程中,将各种节能方案进行对比与分析,从这些方案中找出最为节能的优化方案,这样可以最大程度上实现节能的目标。但是什么样的节能方案是最好的,怎样做到节能方案的最优化,这并没有一个规范的标准,每一种方案都有其利弊,在节能设计中对方案进行优化需要综合各种方案的突出优势,结合具体的建筑设计,整合出一种比较理想的节能方案。
二、智能建筑节能评估方法
(一) 照明监控系统的节能评估
根据照明系统能耗分项计量的能耗监控点,可以得出照明系统节能评估表,如表 1 所示。
表1 照明系统节能统计表
没有使用智能化技术的能耗,须运用各分项灯具功率和使用时间进行计算,照明监控设备由 DDC 控制器、红外线控制开关、红外控制器、多功能传感器、模拟量输出和各种继电器组合而成。在照明系统中分项之间的节能评估可以按照未使用节能技术的能耗和监控的设备能耗进行计算,将各项能耗进行累加所得结果就是对照明系统的节能评估。
(二)空调监控系统的节能评估
空调监控系统主要由冷站监控系统、热源监控系统和风量空调系统组成。在测量的过程中,要依据各系统中的能耗监控点,绘制空调节能评估表。
空调系统设备的能耗要依据冷站系统增加的监控点进行计算,未使用节能技术的设备耗能的计算要依据设备的功率和运转时间来,计算其能耗 ;对热源系统能量的计算,要依据供热热量对设备监控系统能耗的计量来实现。投入的监控设备有 DDC 控制器,流量、压力、温度传感器和变频器等,电磁阀也可根据功率计算出其能耗。空调监控系统各分项的节能量可根据“节能量 = 未使用智能化技术的能耗-实际能耗-投入监控设备的能耗”计算出来,最后累加就可得出空调监控系统总体的节能效果。其中热源系统可以以热量和电能混合的形式表现出来,也可根据相关国家标准将热量转换成电耗量来统计。
(三)给排水监控系统的节能评估
给排水系统分为给水系统和排水系统。根据给排水系统增加的监测点,绘制排水系统节能评估表。给排水系统中,给、排水泵实际能耗可由增加的监测点计量出来,未使用智能化技术的能耗可根据其功率与工作时间计算出来 ;给、排水泵系统监控设备有 DDC 控制器,变频器,压力传感器等设备,其能耗也可根据功率计算出来。各分项节能量可根据“节能量=未使用智能化技术的能耗-实际能耗-投入监控设备的能耗”计算出来。给排水系统的节能效果根据各分项能耗节能量累计相加计算出来。
三、智能化建筑电气节能的优化设计
(一) 供配电系统的节能优化设计
智能建筑电气节能优化设计的目的在于减少能耗,这需要从电气的多个方面进行考虑,包括建筑用电设备的特点、用电负荷容量和设备具体布置。要对这些问题进行仔细的分析,从而科学、合理地建设供配电节能设施,确保设备的正常运行。供配电系统的节能设计可以从以下两个角度着手:①用电电压。应尽量保持用电电压的稳定性。②供配电布线。应尽量使供配电布线短且直,从而简化电气系统,减少能源的损失。
(二)电梯、通风和供水系统的节能优化
选择合适的电梯型号,并减少小机房的电梯数量,以减少电梯的电能消耗。在设计通风系统时,应当以电力需求作为设计标准,同时考虑设备的配置,进而选择高效益的产品。在选择空调系统时,应首选水源热泵空调,因为其有节能性能优、零排放和无污染等优势,且其机组效能远比传统空调高。在设计供水系统时,可以优先选择无负压供水设备,这样不仅能够做到节能环保,同时还能对水质进行净化。
(三)利用再生资源
在系统设计中积极利用可再生能源,例如太阳能、风能等,这既能有效减少高耗能设备的使用,又能减少非节能设备的使用。此外,在智能建筑电气施工时,还可以使用光电幕墙,并采用新型的节能保温材料建造,以达到节能的目的。
(四)照明系统的节能优化
由于我国各地区经济条件差别较大,建筑风格不同,因此在选用照度标准时应在规范推荐的高、中、低值中确定合理的标准。在民用建筑中实施的照度标准值,可以根据照明要求的档次高低来选择照度标准值。
表2 居住建筑每户每户照明功率密度值
1. 在建筑电气照明设计过程中,应严格按照国家规定的有关建筑电气照明设计标准执行,对建筑电气照明设计进行深入研究分析,进而确定合理的设计方案;具体来讲,建筑电气照明节能设计时应根据建筑房屋的实际情况进行分区设置照明类型;比如,建筑空调房内采用照明空调组合系统,在控制好照明用电指标的基础上采用多光源方式满足特殊高照度要求;对色光要求高的场所可选用混合照明的方式满足照明需求;建筑房屋的墙面、地面等部位应采用浅色的建筑材料,可以有效利用太阳光等天然光源提高建筑室内的照度;对于生产车间、教室可选用一般的照明系统;如果同一个建筑空间内要求同时具有不同的照度和色光,可根据具体的照明要求进行分区设置照明装置。
2.推广使用高光效光源,采用高效率节能灯具。建筑电气照明节能设计时应根据建筑功能性、照明灯具的数量和用户对光源质量等要求科学选择光源,尤其是在照明灯具的发光效率、显色性、价格等方面严格控制,为高效节能的建筑电气照明系统的构成奠定基础;建筑物室内灯具选择时,应选择控光效果好的灯具,可有效节约电能;另外在灯具选择时还应注意其它的一些因素,如灯具的配光曲线,根据配光曲线确定来降低建筑单位面积内的耗电量,可有效控制照明灯具安装时的成本投入费用;根据建筑室内的空间面积确定照明灯具的光束所照射的区域范围,根据有关光学只是计算地面反射系数,进而确定所选的照明灯具安装数量及节能灯具类型;通常情况下,建筑房屋内一般采用直管的荧光灯作为首选照明灯具,直管荧光照明灯具通常造价低廉,显色性能好,使用寿命长的特点;可将直管荧光灯具在建筑房屋照明方面广泛的推广及应用;对于酒店大厅内可选用高频无极荧光灯,这种灯具显色性能好,安全可靠性强,并且维修维护方便,易于操作。
结束语
随着我国的城镇化建设与发展,建筑物的数量越来越多,对于建筑物的节能设计进行优化变得更加迫切,对于节能设计的优化的策略的探析可以更好地提高节能技术的应用性,提高建筑的节能效果,促进我国资源节约型社会的建设与发展。
参考文献:
[1]许青青. 智能化建筑电气的节能优化设计[J]. 山西建筑,2014,11:223-225.
关键词:商业建筑;暖通空调;节能优化
引言
暖通空调已经成为我国建筑设施中最重要的一个电力设备,该设备在运行时,会耗费大量的电力能源,这给我国的发展产生了一定的阻碍作用。但是暖通空调的使用是必不可少的,它的使用已经成为我们生活的一部分,它能调节室内的空气流通程度,对温度进行一定的控制,给人们营造一个舒适的生活环境,但是在实际的安装过程中,其空调的设立会遇到很多的问题,这些问题已经成为我国建筑施工设计的一个难点,对此,建筑公司需要加大对其研究力度,进一步优化其暖通空调的设立,将节能的理念融入到其中,维持我国生态系统的平衡,减少资源能源的耗用。
1大型商业建筑暖通空调节能设计的基本要求
现阶段,我国已经越来越注重节能的设计理念,无论是在建筑行业上,还是在工业生产上,都将其节能作为最重要的一项设计技术。在这种情况下,进行暖通空调的设计需要考虑到其节能设计的基本要求。①在设计暖通空调时,可以利用一些新型的设备元件,然后结合引进的传感器信息收集技术,建立出一个舒适的环境,这个环境的建立要完全符合其相关的标准参数,把舒适程度和节能效用联结在一起,形成一个不可分割的整体,提高暖通空调的灵活性,对其空气的湿度等进行有效的调节。②暖通空调在设计时,需要对其天气气候的变化程度进行考察,依据其气候的而差异性,进行节能的设计,同时要把该大型商业建筑的结构考虑到其中,对其进行具有针对的优化。③在整体的设计过程中,要始终以环境为主,不能对环境形成一定的危害,要最大程度的减小暖通空调的二氧化塔的排放量,让我国的生态环境可以正常的运行。④可以适当的考虑一些新型能量,提高可再生资源的利用率,大力开发新型资源能源,并对其进行科学合理的使用,比如说,在进行暖通空调的节能设计时,可以利用太阳能、风能等,降低资源能源的损耗程度。
2暖通空调的节能设计方案
暖通空调的节能设计已经成为时展的必然,在一些大型的商业建筑中,更是需要建立出一个具有节能效用的暖通空调,该空调的节能设计能最大程度的减少大型商业建筑中日常资源能源的损耗,降低资金的投入,提高整体的大型商业建筑的收益。
2.1筛选式节能设计
这种方式相对简单:①按照暖通设计的基本功能需求进行设计,并能够使得能源节约符合国家相关技术标准要求;②进行各相关技术的可行性额定工况能效计算,同时进行单位冷热量的矿物能源计算;③以更节能、设计参数更明确的选择方式来确定最节能的技术方案。
2.2系统参数优化设计方案
这种方式相对复杂:①在确保暖通空调基本性能的基础上,使得各项能源使用条件和技术符合国家的相关标准要求,借助专用的能源消耗模拟软件来进行方案中全年各项能源的消耗准确计算;②对计算所得的参数与实际的节能设计目标值进行判断,在两者满足的情况下进一步确定最节能的设计方案;③确定更节能的节能方式。
2.3数据库统一调控式
目前应用在暖通空调设计方面最广泛的就是BIM系统,这种方式打破了传统暖通空调设计参数确定中受额定工况的约束,实现全工况数据的节能设计考虑。通过数据库的统一参数控制,能够使得能源校验和气体污染排放得到最大限度的降低。
2.4模拟仿真技术方案
通过模拟仿真技术可以对暖通空调系统运行中的各个结构体能源消耗和气体排放预见,从而可按照实际需求进行相关能源节约的参数优化,提升暖通空调的节能目标实现。现代计算机技术及设计平台技术的发展,这项模拟仿真技术的发展更全面。但这种方式需在进行不断地完善同时要加强创新深化。所以当前的暖通空调节能优化还是对前三种的实现方式更加依赖。
3大型商业建筑暖通空调节能的优化办法
为了保证大型商业建筑暖通空调的节能效用,需要结合上文提到的该设备设计的节能基本原则,把其作为基础,进行节能优化的设计,在进一步对暖通空调的系统进行其节能优化程度的考察,制定出有效的节能优化措施。
3.1能量消耗的设计
暖通空调在实际的运行过程中,需要消耗大量的动力,对此,可以根据该点进行能量消耗的设计,尽可能的减少其能源的消耗程度,在进行节能优化的设计时:①要对暖通空调系统的运行程度进行严苛的考察,对其系统的运行速度进行科学的管理和控制,因为其流速直接影响了暖通空调中的能量消耗程度,对其流速进行管控,不仅仅对其电能的消耗程度进行控制,还能对在运行中其它的能源进行一定程度的限制;②要对暖通空调的立面的水的温度进行管理和控制,在控制的过程中,好始终保持好其内部的水量大小,从而节约资源能源;③要对暖通空调进行载能介质的设计,通过该设计的优化来调整暖通空调的运输速率,有效的提高其效率,进而达到节能的目的。
3.2变频空调的设计
在对变频空调进行节能的设计时,首先要对其变频的速度进行考察,在这个基础上,利用相关的技术,对其速度进行调整以及控制,满足用户的需求,结合该大型商业建筑对于空气温度以及质量的需求,进行该空调的节能设计。
3.3热工性能
所谓的热工性能就是指建筑设施的密封程度以及其整体的保温效果等,这就和建筑物的这样等方面的措施脱离不开关系,对此,可以依据暖通空调的运行特点,利用好建筑设施的周围环境,对其建筑物体的散热程度进行控制,依据其建筑楼体的体型系数的关系进行比较,对大型商业建筑的们以及窗户进行密封性的设计,选择一些保温效果比较好的施工材料,减少室内室外两端的空气渗透量,进而节约资源能源。
3.4地源热泵
现阶段,在我国的大型商业建筑中,通常会采用地源热泵的形式进行能源的供给,这种方式改变不会对周围的环境产生一定的危害,还能在一定程度上对其环境进行保护。尤其是一个温度比较高的季节中,地源热泵能有效的吸收掉土壤中存在的热量,然后在利用一些机械设备进行冷气的制造,从而保证了暖通空调的运行状态,在一些温度比较低的天气时,地源热泵更是能和暖通空调有效的连接起来,使得其空调的供暖直接到达其热泵,并把相应的能量传输进去。
4结语
依据文章上述的内容,将节能的理念融入其中,不断的优化大型商业建筑暖通空调的设计。增强建筑企业的节能环保意识,在整体的建设施工中要始终秉持着一个可持续发展的设计理念,严格按照我国相关的暖通空调设计要求,以其节能原则为基础,进行优化,建立健全暖通空调的节能安装机制,对整个安装环节进行严苛的管理和控制,提高相关工作人员的节能设计水平,培养工作人员进行节能设计的积极性,做好日常的保护工作,在提高人们生活水平的同时,减少能源损耗现象的发生,最大程度的保护我国的资源以及能源。
参考文献
[1]梅成武.医院空调节能途径与措施研究[J].电子测试,2016(23).
[2]符文焕.谈空调节能及其节能措施中的若干问题[J].中华民居(下旬刊),2014(03).