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[摘要]本文通过对我国能耗的简单回顾发现我国存在大量能量浪费现象,通过对建筑电气能耗的现状以及原因分析,在阐述了建筑电气节能方法之后,有针对性的提出了相关的建议。
中图分类号:S210.4文献标识码: A 文章编号:
我国是人口和资源大国,但我国人均资源占有量不多,伴随着经济的快速发展,对能源的消耗也原来越多,给生态保护和环境治理带来了越来越严峻的挑战。2010年我国能源消耗首次超过美国[ 英国石油(BP)的《世界能源统计年鉴》],跃居世界首位,能源消耗占世界的两成,比美国多19个百分点。同时数据显示我国能源的利用效率仅为33%,远远低于发达国家的能源利用率。大量能源的低效利用的结果是电力需求难以满足,“电荒”现象频频上演给国民经济可持续发展发展带来了诸多不便。在能源消费中,建筑电气消耗了大量能源,为此国家专门制定办公和大型建筑能源使用的相关政策法规[《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》]来规范建筑物电气的使用,旨在节约能源和提高能源利用率。为此本文通过对电气节能技术的分析,旨在探讨如何节约建 筑物电气能源消耗和响应国家节能减排的政策,做到绿色排放,和谐家居。
我国建筑电气耗能现状
目前我国普遍建筑物耗能严重,资源使用率不高问题,数据显示我国建筑消耗能量总量约占能源消费总量的三成。我国住宅单位年能耗同发达国家相比,尚处于较低水平(如图一所示),
图一
数据来源:2010 Buildings Energy Data Book, D&R International, Ltd., 2010
上图中美国、加拿大和日本单位建筑年耗能同我国城镇单位面积耗能相比较都出于高位但是随着我国传统建筑像现代化建筑设计的转变,大量现代化建筑的耗能问题也日益凸显,通过对近两年的单位建筑能耗分析显示我国单位建筑耗能增长速度明显,且公共建筑耗能严重,这一系现象都说明我们一方面要注重提升自身节能意识,另一方面要从节能技术上提升,多采用低耗能材料和使用绿色可再生能源。
我国建筑物电气能耗浪费的原因
目前我国建筑物存在耗能的原因主要包括建筑物自身结构设计不合理导致的能源浪费现象和建筑电气设计不合理导致的浪费,以下主要分析建筑电气方面因素。建筑电气设计可以分为四个子系统即供电系统、照明系统、电气减压系统和信息系统。因此建筑电气能耗的浪费可以从以上几个方面进行分析,在我国空调的能耗占据了建筑物电气能耗很大部分,因此本文着重分析空调导致的高耗能。导致空调高能耗主要有以下几个原因:第一是由于建筑物本身设计不合理,使得空气制冷成本过高。第二是空调使用制度不健全。第三是空调型号本身选择不合理,通过分析我们发现许多空调使用偏低,这有两方面的原因,一方面是因為本身选择型号不适合建筑物的设计或者是空调自身的设计缺乏科学性,另一个方面就是空调运行的不适当使得空调耗费了高于正常状态的能量,比如如果选择的空调水泵功能偏大,而空调运行的温差不大,通常会耗费更多的能源,导致能源的浪费。
建筑电气节能的原则
目前,我国建筑电气设计遵循经济适用,舒适实用和节省能量三个基本原则。经济适用是指,建筑电气设计的时应该充分考虑成本和收益率,要根据自身需求同时也要考虑能源消耗,不能简单的将高能耗定义为浪费,盲目的追求低能耗有可能会增加建筑物的运行成本造成更大的浪费,因此要兼顾成本和收益;舒适实用,是指根据国家规定,建筑物的供电系统,照明系统满足建筑物的基本功能,同时也要使得居住期间的人感到舒适安逸,这才能充分体现现代建筑物的属性;节省能量,是指在满足前两个使用原则的基础上,重点在减少不必要的能源浪费,如减少能源传输过程中的浪费,空调不规范使用造成的浪费以及照明系统的不合理使用等。
建筑电气节能的方法
一、对建筑进行保温隔热
对建筑物保温隔热通常的思路是通过对建筑物外墙的设计使建筑物减少散热减少同外界的热交换,来保持室内温度。如外窗隔热技术主要是采用诸如断桥铝合金或者塑钢等保温材料来提高墙体的隔热能力,使得室内保持高于外界的温度有力于储存热量,而外窗遮阳保温技术则主要通过将太阳辐射热量进行转化,使其同室内温度交换,提高室内温度。
二、燃煤燃气技术
燃煤燃气技术是从通过用部分天然气代替煤炭,以实现减排目的,这种方案可以减少煤炭燃烧排放的废气。燃煤燃气技术采用煤或气对原水进行采暖,而在终端通过各个热力站锅炉进一步加热,以达到供暖标准。这种设计可以很好的保持初次采暖的使用效率,同时在终端时根据需要进行二次加热,可以满足不同层次的需求更的利用资源,减少能源消耗。
三、热泵技术
热泵技术主要通过在从低温热源中去热,再将其送到高温处放热,热泵技术可以在夏天时制冷,在冬天时取暖,此种技术与燃煤燃气技术相比较,可以显著降低能耗和减少环境污染是绿色能源。目前的热泵技术主要有地热型、原生污水水源型、地表水型以及二氧化碳热泵。目前二氧化碳热泵在发达国家已经技术成熟,在我国相关配套设备尚无研制,这种方式应该是未来我国解决居民供热的最佳途径。
建筑电气节能技术合理应用的建议
1、为了使建筑电气节能技术能够在实际生活中得到很好的运营,首先在建筑物设计时候就应考虑采用节能的电气技术。例如北方昼夜温差大,在采用外墙保温技术是就不宜采用自保温外墙技术,因为这个技术很难达到真正保温的效果。而在北方采用外保温外墙电气技术可以很好的避免热桥问题和揭露问题等。
2、其次,在建筑物内部电气设计时,我们应该充分考虑空调系统、照明系统和信息系统的实用、经济和节能型。这是因为,一方面我们知道合适的空调系统可以重复发挥空调的效率从而避免不适宜的能耗,而照明系统是建筑本身必备的系统,企业白天和晚上需要的照明度不一样,因此合理进行设计可以有效避免能耗浪费。
3、在建筑物电气设计之后要合理的管理各项电气系统。在实际应用中,大型办公场所往往是能耗较高的地方,而有效的管理制度则可以防止非办公时间空调的开启和照明系统没关闭,同时上班时间空调温度的调配也都会影响到整体耗能情况,因此有必要完善管理制度减少能源消耗。只有从管理制度的源头加强了电气使用者的节能意识,才能促使他们在实际操作中为电气节能做出最大努力。
参考文献:
[1]赵源,王珂,建筑节能技术措施的分析[J].山西建筑,2005.
[2]清华大学建筑节能中心.中国建筑节能发展研究报告 2008[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[3]任元会.提高认识实施标准推进建筑照明节电[J].建筑电气,2005.3.
中图分类号:S210.4文献标识码: A 文章编号:
我国是人口和资源大国,但我国人均资源占有量不多,伴随着经济的快速发展,对能源的消耗也原来越多,给生态保护和环境治理带来了越来越严峻的挑战。2010年我国能源消耗首次超过美国[ 英国石油(BP)的《世界能源统计年鉴》],跃居世界首位,能源消耗占世界的两成,比美国多19个百分点。同时数据显示我国能源的利用效率仅为33%,远远低于发达国家的能源利用率。大量能源的低效利用的结果是电力需求难以满足,“电荒”现象频频上演给国民经济可持续发展发展带来了诸多不便。在能源消费中,建筑电气消耗了大量能源,为此国家专门制定办公和大型建筑能源使用的相关政策法规[《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》]来规范建筑物电气的使用,旨在节约能源和提高能源利用率。为此本文通过对电气节能技术的分析,旨在探讨如何节约建 筑物电气能源消耗和响应国家节能减排的政策,做到绿色排放,和谐家居。
我国建筑电气耗能现状
目前我国普遍建筑物耗能严重,资源使用率不高问题,数据显示我国建筑消耗能量总量约占能源消费总量的三成。我国住宅单位年能耗同发达国家相比,尚处于较低水平(如图一所示),
图一
数据来源:2010 Buildings Energy Data Book, D&R International, Ltd., 2010
上图中美国、加拿大和日本单位建筑年耗能同我国城镇单位面积耗能相比较都出于高位但是随着我国传统建筑像现代化建筑设计的转变,大量现代化建筑的耗能问题也日益凸显,通过对近两年的单位建筑能耗分析显示我国单位建筑耗能增长速度明显,且公共建筑耗能严重,这一系现象都说明我们一方面要注重提升自身节能意识,另一方面要从节能技术上提升,多采用低耗能材料和使用绿色可再生能源。
我国建筑物电气能耗浪费的原因
目前我国建筑物存在耗能的原因主要包括建筑物自身结构设计不合理导致的能源浪费现象和建筑电气设计不合理导致的浪费,以下主要分析建筑电气方面因素。建筑电气设计可以分为四个子系统即供电系统、照明系统、电气减压系统和信息系统。因此建筑电气能耗的浪费可以从以上几个方面进行分析,在我国空调的能耗占据了建筑物电气能耗很大部分,因此本文着重分析空调导致的高耗能。导致空调高能耗主要有以下几个原因:第一是由于建筑物本身设计不合理,使得空气制冷成本过高。第二是空调使用制度不健全。第三是空调型号本身选择不合理,通过分析我们发现许多空调使用偏低,这有两方面的原因,一方面是因為本身选择型号不适合建筑物的设计或者是空调自身的设计缺乏科学性,另一个方面就是空调运行的不适当使得空调耗费了高于正常状态的能量,比如如果选择的空调水泵功能偏大,而空调运行的温差不大,通常会耗费更多的能源,导致能源的浪费。
建筑电气节能的原则
目前,我国建筑电气设计遵循经济适用,舒适实用和节省能量三个基本原则。经济适用是指,建筑电气设计的时应该充分考虑成本和收益率,要根据自身需求同时也要考虑能源消耗,不能简单的将高能耗定义为浪费,盲目的追求低能耗有可能会增加建筑物的运行成本造成更大的浪费,因此要兼顾成本和收益;舒适实用,是指根据国家规定,建筑物的供电系统,照明系统满足建筑物的基本功能,同时也要使得居住期间的人感到舒适安逸,这才能充分体现现代建筑物的属性;节省能量,是指在满足前两个使用原则的基础上,重点在减少不必要的能源浪费,如减少能源传输过程中的浪费,空调不规范使用造成的浪费以及照明系统的不合理使用等。
建筑电气节能的方法
一、对建筑进行保温隔热
对建筑物保温隔热通常的思路是通过对建筑物外墙的设计使建筑物减少散热减少同外界的热交换,来保持室内温度。如外窗隔热技术主要是采用诸如断桥铝合金或者塑钢等保温材料来提高墙体的隔热能力,使得室内保持高于外界的温度有力于储存热量,而外窗遮阳保温技术则主要通过将太阳辐射热量进行转化,使其同室内温度交换,提高室内温度。
二、燃煤燃气技术
燃煤燃气技术是从通过用部分天然气代替煤炭,以实现减排目的,这种方案可以减少煤炭燃烧排放的废气。燃煤燃气技术采用煤或气对原水进行采暖,而在终端通过各个热力站锅炉进一步加热,以达到供暖标准。这种设计可以很好的保持初次采暖的使用效率,同时在终端时根据需要进行二次加热,可以满足不同层次的需求更的利用资源,减少能源消耗。
三、热泵技术
热泵技术主要通过在从低温热源中去热,再将其送到高温处放热,热泵技术可以在夏天时制冷,在冬天时取暖,此种技术与燃煤燃气技术相比较,可以显著降低能耗和减少环境污染是绿色能源。目前的热泵技术主要有地热型、原生污水水源型、地表水型以及二氧化碳热泵。目前二氧化碳热泵在发达国家已经技术成熟,在我国相关配套设备尚无研制,这种方式应该是未来我国解决居民供热的最佳途径。
建筑电气节能技术合理应用的建议
1、为了使建筑电气节能技术能够在实际生活中得到很好的运营,首先在建筑物设计时候就应考虑采用节能的电气技术。例如北方昼夜温差大,在采用外墙保温技术是就不宜采用自保温外墙技术,因为这个技术很难达到真正保温的效果。而在北方采用外保温外墙电气技术可以很好的避免热桥问题和揭露问题等。
2、其次,在建筑物内部电气设计时,我们应该充分考虑空调系统、照明系统和信息系统的实用、经济和节能型。这是因为,一方面我们知道合适的空调系统可以重复发挥空调的效率从而避免不适宜的能耗,而照明系统是建筑本身必备的系统,企业白天和晚上需要的照明度不一样,因此合理进行设计可以有效避免能耗浪费。
3、在建筑物电气设计之后要合理的管理各项电气系统。在实际应用中,大型办公场所往往是能耗较高的地方,而有效的管理制度则可以防止非办公时间空调的开启和照明系统没关闭,同时上班时间空调温度的调配也都会影响到整体耗能情况,因此有必要完善管理制度减少能源消耗。只有从管理制度的源头加强了电气使用者的节能意识,才能促使他们在实际操作中为电气节能做出最大努力。
参考文献:
[1]赵源,王珂,建筑节能技术措施的分析[J].山西建筑,2005.
[2]清华大学建筑节能中心.中国建筑节能发展研究报告 2008[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[3]任元会.提高认识实施标准推进建筑照明节电[J].建筑电气,2005.3.