隨著我國城鎮化進程的加快以及人民生活質量的快速提高,我國建筑能耗的總量近年來在快速上升,在能源總消費量中所占比例已經接近30%。面對不斷快速增長的高能耗建筑,如果不在重視能耗的控制與管理,不僅將加重我國的能源危機,也會直接影響我們的生存環境。
本文著重分析現代化建筑中的各項用能設備,從能耗占比高的系統入手,采用較為合理的控制手段,保持建筑設備高效的運行。
1、 建筑設備節能控制與管理系統綜述
建筑設備節能控制與管理是從建筑的能源需求、能源輸送、能源轉換環節入手,利用現代科技中先進的計算機技術,對各類建筑采用不用的方法行進數據采集與分析,建立合理的控制方法,使建筑物的各類設備整體處于高效、節能、合理的運行狀態。
在系統設計方面會綜合從不同的方面進行考慮:
1)簡化工作方便擴展。簡化與強弱電的接口工作,方便系統自身的功能擴展和優化;
2)一體化的設計。將監測、控制、能耗分析等功能集成在一起,提高效率。
3)合理的能耗控制方法。根據各類設備的具體使用情況,結合先進的控制策略,使節能作用最大化。
4)直觀、有效的能耗分析。采集的各類設備的能耗數據,提供率直觀的能耗情況,為進一步提高節能控制與管理能力提供數據支持。
2、 各類建筑能耗分析與節能方案
我國正處于建設鼎盛時期,各類建筑如雨后春筍層出不窮。為了更好的分析建筑能耗情況并提供解決方案,現將建筑類型歸為四大類。
建筑的主要用能設備為:冷熱源、照明、辦公設備、電梯、空調、供熱、給排水系統等,各項能耗在不同的建筑類型各有差異。接下來我們就四大類型的建筑情況來具體分析。
(1)政府辦公樓
該種類型建筑主要耗能情況:辦公設備占20%;照明占22%;空調系統占21%;廚房設備占11%;電開水爐占19%;電梯占5%;其它占2%。根據辦公樓的工作時間情況及工作特點,我們采取的主要從以下幾個方面進行能耗控制:1) 根據冷水機組負荷情況,控制冷水機組運行臺數、冷凍\冷卻泵、冷卻塔運行臺數,自動調節旁通閥開度。根據冷負荷及室外溫度情況自動調節冷水機組冷凍水溫度設定。2)樓層空調機組則調整電動兩通閥開度,同時對運行功率較大但冷負荷較小、運行時間較長的機組采用變頻控制。過渡季節調整新回風比。3)樓層配電箱內設置定時器,下班后統一切斷飲水機、熱水爐等供電。4)廚房排風機采用集中控制和就地控制相結合。定時關停風機。5)對于公共區的景觀照明、泛光照明、公共走道照明等設置照度傳感器,可根據自然光的情況進行分回路控制或定時控制。
(2).購物中心
該種類型建筑主要耗能情況:照明占40%;空調系統占50%;電梯占10%。
根據購物中心的工作時間情況及工作特點,我們采取的主要從以下幾個方面進行能耗控制:
1) 根據冷水機組負荷情況,控制冷水機組運行臺數、冷凍\冷卻泵、冷卻塔運行臺數,自動調節旁通閥開度。根據冷負荷、室外溫度以及客流情況,自動調節冷水機組冷凍水溫度設定。由于冷水/冷卻泵、冷卻塔均為長時間運行,都采用變頻控制。
2)樓層空調機組則調整電動兩通閥開度,同時對運行功率較大但冷負荷較小、運行時間較長的機組采用變頻控制。過渡季節調整新回風比。
3)根據區域人流量數據,自動調整區域內風機盤管的設定溫度。
4)根據商場照明的不同用途分回路加裝定時器進行控制,如主照明、裝飾性照明、燈槽等。
5)對于公共區的景觀照明、泛光照明、靠近自然采光處的照明等設置照度傳感器,可根據自然光的情況進行分回路控制或定時控制。
6)控制貨梯運行時間,盡量把運貨時間安排在用電低谷時間段。
(3)高檔寫字樓
該種類型建筑主要耗能情況:照明占28%;空調系統占37%;電梯占3%;辦公設備22%;其它10%。
根據高檔寫字樓的工作時間情況及工作特點,我們采取的主要從以下幾個方面進行能耗控制:
1) 設置分戶計量熱能表,對每戶所使用冷熱量進行匯總,分時計量計費。
2)對于走道、樓梯間照明采用人走燈熄的方式,對于地下室車庫照明,采用分回路控制,有車輛移動或駛入時,開啟相應照明回路。
3)地下車庫排風機只在上下班高峰時期運行。同時受控與一氧化碳濃度傳感器,可以根據空氣質量情況開啟。
4)公共部位空調,如大堂、電梯廳等,則采用人流量控制,人員較少時可暫時關閉盤管電磁閥。
5) 空調和冷熱源系統除常規控制外,下班時間后,使冷水機組保持最小能耗,按設定時間停止所有空調機組及新風機組運行,改為定時通風方式。
6)對于大堂及室外照明設置照度傳感器,可根據自然光的情況進行分回路控制或定時控制。
(4).星級酒店
該種類型建筑主要耗能情況:照明占25%;空調系統占44%;電梯占9%;給水排水17%;辦公設備4%;鍋爐1%。
根據星級酒店的工作時間情況及工作特點,我們采取的主要從以下幾個方面進行能耗控制:
1) 根據冷水機組負荷情況,控制冷水機組運行臺數、冷凍\冷卻泵、冷卻塔運行臺數,自動調節旁通閥開度。根據冷負荷、室外溫度以及客流情況,自動調節冷水機組冷凍水溫度設定。由于冷水/冷卻泵、冷卻塔均為長時間運行,都采用變頻控制。
2)對于新風量和排風量進行統計,避免由于新風量和排風量不均衡造成的室內負壓,如出現上述問題,系統會自動減小排風量,增加新風量。
3)客房溫控器與門窗磁聯動。保證開窗或開門時關閉客房風機盤管,室內無人時,關閉電源插座及地燈等房間照明電源。
4)熱水循環泵采用變頻控制,定時循環,減少末端殘留冷水,加快出熱水速度,避免大量浪費水資源。
5)對于公共區的景觀照明、泛光照明、靠近自然采光處的照明等設置照度傳感器,可根據自然光的情況進行分回路控制或定時控制。
6)控制貨梯運行時間,盡量把運貨時間安排在用電低谷時間段。
3、 結束語
發達國家早在上世紀70年代就開始致力于研究與推行建筑的相關節能工作。我國的相關研究和推廣工作起步較晚。目前我國建筑節能的水平遠遠落后與發達國家,這就要求我們在建筑設計過程中更加重視節能方面的內容,使建筑能耗降低,拉近與發達國家的差距。