發(fā)布時間：2023-07-17 16:30:01
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的節(jié)能技術(shù)研究樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：電氣產(chǎn)品；試驗；節(jié)能技術(shù)；電力系統(tǒng)
加強電氣產(chǎn)品試驗節(jié)能技術(shù)研究，有利于保持這些產(chǎn)品良好的使用功能，降低電氣產(chǎn)品實踐應(yīng)用中的能源消耗率，為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的正常運行提供科學(xué)保障。因此，需要結(jié)合電氣產(chǎn)品的功能特性及電力系統(tǒng)運行要求，從不同的方面對這類產(chǎn)品節(jié)能技術(shù)進(jìn)行深入研究，確保電氣產(chǎn)品在電力系統(tǒng)應(yīng)用中的性能可靠性。
一、電氣產(chǎn)品試驗系統(tǒng)的原理分析
實踐過程中為了確保電氣產(chǎn)品試驗有效性，需要對其系統(tǒng)原理進(jìn)行必要的分析。其試驗系統(tǒng)包括：電源、被試品、負(fù)載、參數(shù)測量單元。在這些不同組成部分的共同作用下，能夠使電氣產(chǎn)品試驗系統(tǒng)處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)。當(dāng)該系統(tǒng)正常運行時，需要選擇性能可靠的電源，并將其加載到被試品上，在有效的連接方式支持下，將被試品的輸出與負(fù)載連接起來，進(jìn)而通過對負(fù)載的調(diào)節(jié)，確保試驗計劃的深入推進(jìn)。在此期間，為了實現(xiàn)被試品電參數(shù)的有效測量，獲得可靠的測試結(jié)果，需要注重參數(shù)測量單元的合理運用。同時，整個電氣產(chǎn)品試驗環(huán)節(jié)也可在計算機系統(tǒng)的支持下，達(dá)到自動控制的目的。
二、電氣產(chǎn)品試驗節(jié)能要點分析
（一）試驗系統(tǒng)中的電源。由于各電氣產(chǎn)品使用中的標(biāo)準(zhǔn)要求有所差異，需要根據(jù)實際情況選擇相應(yīng)的電源，像變頻器、直流電源等，確保電氣產(chǎn)品實踐應(yīng)用中的性能可靠性。這些電源本質(zhì)上屬于電能轉(zhuǎn)換器，能夠在電能轉(zhuǎn)換機制的作用下，滿足電氣產(chǎn)品試驗要求。實踐過程中通過對功率放大器與任意波形發(fā)生器的有效結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)電氣產(chǎn)品試驗中的電源系統(tǒng)構(gòu)建。同時，為了實現(xiàn)對電氣產(chǎn)品試驗節(jié)能技術(shù)的高效利用，需要在其電源系統(tǒng)構(gòu)建中使用功率放大器時，重視模塊化設(shè)計方式使用，實現(xiàn)對容量擴大問題的科學(xué)處理，提升電氣產(chǎn)品試驗節(jié)能水平。（二）試驗系統(tǒng)中的負(fù)載。在電氣產(chǎn)品試驗過程中，加深對負(fù)載實際作用的理解，有利于實現(xiàn)電氣產(chǎn)品試驗節(jié)能目標(biāo)。像機械負(fù)載與電子負(fù)載，與電氣產(chǎn)品試驗節(jié)能效果密切相關(guān)。實踐中通過對機械負(fù)載中拉壓力型負(fù)載與力矩型負(fù)載的有效把控，有利于實現(xiàn)電氣產(chǎn)品能耗問題處理，保持其試驗方面良好的節(jié)能效果。同時，在對電子負(fù)載分析時，應(yīng)關(guān)注電感、電阻等元件使用中的能耗狀況，促使電氣產(chǎn)品試驗節(jié)能技術(shù)使用能夠達(dá)到預(yù)期效果。（三）試驗系統(tǒng)中的能量回饋技術(shù)。電氣產(chǎn)品試驗中通過對能量回饋單元的合理設(shè)置，能夠達(dá)到能量循環(huán)使用的目的，且在電力電子技術(shù)的支持下，滿足電力系統(tǒng)運行中節(jié)能降耗要求。在選擇能量回饋途徑的過程中，若采用能量回饋到電源的方式，將會使電氣產(chǎn)品試驗系統(tǒng)運行中能量得到充分利用，減少電網(wǎng)運行中對配電系統(tǒng)的實際要求，促使電氣產(chǎn)品試驗節(jié)能效果得以增強。同時，這種能量回饋途徑使用中不會產(chǎn)生污染問題，客觀地決定了電氣產(chǎn)品試驗系統(tǒng)中選擇這種途徑的必要性。除此之外，若能量回饋中采用回饋到市電的途徑，由于其易受并網(wǎng)問題影響，且經(jīng)濟(jì)效益難以體現(xiàn)，需要在電氣產(chǎn)品試驗系統(tǒng)運行中慎重使用。（四）整個試驗過程的特點分析。在電氣產(chǎn)品試驗節(jié)能分析的過程中，需要了解整個試驗過程特點，確保其節(jié)能技術(shù)使用有效性。這些特點包括：在實現(xiàn)電氣產(chǎn)品試驗中的能量循環(huán)使用時，可在電源技術(shù)、能量回饋技術(shù)等不同技術(shù)的配合作用下實現(xiàn)，且保持整個試驗過程良好的節(jié)能效果；（2）配電系統(tǒng)容量降低，試驗系統(tǒng)模塊化特征顯著，操作便捷性良好，節(jié)能效益增加；（3）在變壓器、發(fā)電機等領(lǐng)域中適用性強，且采用了多電源模式，并在計算機系統(tǒng)自動控制方式的作用下，逐漸提升了電氣產(chǎn)品整體的試驗水平。
三、電氣產(chǎn)品試驗節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析
實踐過程中為了提高電氣產(chǎn)品試驗節(jié)能技術(shù)利用效率，需要對其實際應(yīng)用進(jìn)行分析。以2.5MW高壓大電機試驗電源及型式試驗系統(tǒng)為例，其原理框圖如圖1所示。圖12.5MW高壓大電機試驗電源及型式試驗系統(tǒng)原理框圖結(jié)合圖1所示的該試驗系統(tǒng)原理，對其進(jìn)行節(jié)能分析時，可從這些方面入手：（1）能量回饋。當(dāng)兩臺電機對拖時,陪試電機工作在發(fā)電機狀態(tài),經(jīng)陪試電機的2.SMNV變頻電源的處理,回饋到被試電機的供電電源2.SMW變頻電源1,再經(jīng)其處理后,供給被試電機，實現(xiàn)對80%回饋能量的使用；（2）輔助功能。采用并聯(lián)方式使用該變頻電源，能夠擴大電機容量，滿足單臺電機疊頻溫升試驗的要求；（3）擴展功能。該系統(tǒng)運行中，反映了旋轉(zhuǎn)型機械負(fù)載實現(xiàn)節(jié)能的過程，也使電力電子負(fù)載能夠在有效的工作機制下實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，促使系統(tǒng)能夠向發(fā)動機輸出性能參數(shù)測試方面進(jìn)行擴展，滿足電力系統(tǒng)中發(fā)電機負(fù)載試驗要求。結(jié)束語綜上所述，電氣產(chǎn)品試驗節(jié)能技術(shù)的有效使用，有利于優(yōu)化這類產(chǎn)品性能，給予電力系統(tǒng)運行必要的支持。因此，未來電氣產(chǎn)品研究中需要充分考慮與之相關(guān)的試驗節(jié)能技術(shù)使用，并對該技術(shù)應(yīng)用效果進(jìn)行綜合評估，為新型電氣產(chǎn)品研發(fā)提供必要的參考依據(jù)，促進(jìn)我國電力事業(yè)更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]王帥.關(guān)于電力電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展的一些探討[J].科技與企業(yè),2014,（17）.
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關(guān)鍵詞：船舶；電動機；節(jié)能降耗
船舶運行成本較高，運行能耗大，雖然有更多新型技術(shù)與設(shè)備被應(yīng)用其中，想要完全實現(xiàn)節(jié)能降耗目的，還需要針對電動機運行能耗進(jìn)行分析，采取有效措施來對其進(jìn)行節(jié)能設(shè)計。
1船舶電動機節(jié)能分析
電動機為船舶主要直接用電負(fù)荷，提高其運行效率，是實現(xiàn)船舶電氣系統(tǒng)節(jié)能降耗的主要措施之一。就船舶運行特點來看，大部分輔機系統(tǒng)均處于連續(xù)運行狀態(tài)，包括主軸滑油泵、冷卻水泵、空調(diào)壓縮機以及通風(fēng)機等，為維持各系統(tǒng)正常運行，電動機需要穩(wěn)定運行，通過對其運行效率的優(yōu)化，可以在持續(xù)運行時間內(nèi)，節(jié)省大量電能。在實際航行中因為工況不斷發(fā)生變化，電網(wǎng)電壓也會不斷變動，使得各系統(tǒng)運行輸出功率大于額定功率，電動機效率急劇降低，造成更多電能損耗?，F(xiàn)在對船舶電氣系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，對促進(jìn)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展具有重要意義，例如近年來迅速發(fā)展的永磁同步電動機，可以有效解決上述問題，電動機運行效率更高，在維持各項輔機系統(tǒng)運行的同時，減少電力損耗。
2船舶電動機節(jié)能技術(shù)要點
2.1電動機變速運轉(zhuǎn)
2.1.1電動機作用
船舶電動機主要用于驅(qū)動泵類以及風(fēng)機等轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的電動機；以及甲板機械類電動機的驅(qū)動，包括起錨機、系泊絞車等，且為了可以在低速狀態(tài)下發(fā)出轉(zhuǎn)矩，應(yīng)盡量選擇應(yīng)用變極式電動機；還可以用于驅(qū)動甲板機械類起重機械，以及電力推進(jìn)裝置等轉(zhuǎn)速要求嚴(yán)格的電動機。
2.1.2運轉(zhuǎn)方式選擇
（1）變速運轉(zhuǎn)。為達(dá)到節(jié)能降耗效果，可以設(shè)計泵類與風(fēng)機等應(yīng)用變速運轉(zhuǎn)方法。船舶電氣系統(tǒng)內(nèi)，使用泵類與風(fēng)機的設(shè)備數(shù)量較多，一般應(yīng)用交流異步電動機提供動力，電動機維持穩(wěn)定轉(zhuǎn)速持續(xù)運行，在負(fù)載發(fā)生變化，出現(xiàn)低負(fù)載或者過負(fù)載情況時，能夠?qū)︼L(fēng)門和閥進(jìn)行調(diào)節(jié)滿足負(fù)載變化要求，但是會造成一定損失。為減少此損失降低電力損耗，便可以選擇減速運轉(zhuǎn)方式。根據(jù)被驅(qū)動機械運轉(zhuǎn)方式和設(shè)備為依據(jù)進(jìn)行選擇，例如輔助鍋爐應(yīng)用鼓風(fēng)機，船舶航行與裝貨時，可以滿足風(fēng)量和風(fēng)壓大幅度變動要求，并且如果選擇而應(yīng)用二級控制方法，還可以應(yīng)用變極式電動機來提高節(jié)能效果。（2）機組控制。驅(qū)動甲板機械用電電動機變速運轉(zhuǎn)模式現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到船舶電氣系統(tǒng)建設(shè)中，選擇應(yīng)用變極式電動機，實現(xiàn)電動機-發(fā)電機控制方式。變極式電動機變速模式雖然運行成本低，但是并不適用于大容量電動機，且控制效果不佳，基于起重機種類差別，應(yīng)選擇應(yīng)用直流電動機來進(jìn)行細(xì)微控制，提高控制效果。直流電動機正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，將直流可變電壓作為電源，并配置電動機-發(fā)動機，實現(xiàn)系統(tǒng)正常運行。并且，現(xiàn)在已經(jīng)有大功率電子元件的應(yīng)用，可以更有效的實現(xiàn)從交流電源中產(chǎn)生直流可變電壓。（3）其他運轉(zhuǎn)。直流電機在船舶電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用，換向器在持續(xù)運行過程中，受電刷影響會降低線圈絕緣性，對電動機運行效率產(chǎn)生影響。而同步電動機的應(yīng)用，完全可以避免此問題，其可硅控整流器運轉(zhuǎn)，并且具有有直流電機相同的控制效果。與電動機-發(fā)電機方式相比，可控硅發(fā)電機電動機組控制方式效率更高，在節(jié)能設(shè)計中具有更大優(yōu)勢。
2.2高效率電動機選擇
2.2.1電動機效率
船舶電動機需要維持連續(xù)運轉(zhuǎn)狀態(tài)，通過提高其運轉(zhuǎn)效率，便可達(dá)到節(jié)能效果?，F(xiàn)在絕緣技術(shù)水平不斷提高，元件體積不斷縮小，旋轉(zhuǎn)機械也實現(xiàn)了小型化生產(chǎn)，為減少電動機內(nèi)部損耗，就需要對電工材料特性進(jìn)行綜合分析，保證所選鐵芯材料質(zhì)量優(yōu)良，同時在原有生產(chǎn)制作工藝上進(jìn)行更新優(yōu)化，爭取提高各元件制作效率，滿足電動機節(jié)能優(yōu)化要求。
2.2.2軸輸出功率
對電動機進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，另一個要注意的問題就是負(fù)載選用電動機最佳額定功率的確定，一般電動機效率在額定功率75%~100%負(fù)載下運轉(zhuǎn)時最高，如果處于低負(fù)載狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，則會導(dǎo)致效率較低，產(chǎn)生較大損失。因此需要對軸輸出功率進(jìn)行分析，選擇高效率電動機，保證其即便是處于低負(fù)載狀態(tài)下，也可以保證較高的效率。基于負(fù)載容量、最大轉(zhuǎn)矩以及啟動轉(zhuǎn)矩等因素進(jìn)行綜合分析，保證所選電動機效率可以滿足節(jié)能運行需求。
3船舶異步電動機變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)
對于船舶動力裝置來說，存在大量風(fēng)機、水泵類負(fù)載，基本上均選擇用鼠籠式異步電動機拖動，為達(dá)到節(jié)能效果，其電動機便可選擇應(yīng)用變頻調(diào)速、轉(zhuǎn)差離合器控制調(diào)速以及調(diào)壓調(diào)速等調(diào)速方式進(jìn)行優(yōu)化。其中，變頻調(diào)速可以對同步轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，更適于轉(zhuǎn)速降低時狀態(tài)，在風(fēng)機、水泵系統(tǒng)中應(yīng)用具有良好效果。以某輪艙底水泵為例進(jìn)行分析，其水泵型號為CB65，流量為68m3/h，壓力為0.223MPa，電動機型號為J02-61-2-H/D2，額定功率為18kW，額定轉(zhuǎn)速為2950r/min，額定電壓為380V。配備ACS800-01-0003直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器，不同流量調(diào)節(jié)方法效率曲線如圖1所示。其中水泵型號為CB68，流量為65m3/h，壓力為0.228MPa，電動機型號為J02-61-2-H/D2，額定功率為18kW，額定轉(zhuǎn)速為2950r/min。圖1不同流量調(diào)節(jié)方法效率曲線由圖可知，流量比小于80%時，應(yīng)用變頻調(diào)速方式進(jìn)行流量控制，與其他調(diào)控方法相比，功率損失比最小，具有最好的節(jié)能效果。同時，基于流量調(diào)節(jié)時水泵會有揚程變化，還需要對不同實需流量和實需揚程下節(jié)電率數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。其中，將節(jié)電率與系統(tǒng)內(nèi)裝設(shè)出口調(diào)節(jié)閥情況進(jìn)行對比，實需流量百分比數(shù)據(jù)與實際計算流量和水泵標(biāo)稱流量進(jìn)行對比，實需揚程百分比數(shù)據(jù)將實際計算泵揚程與水泵標(biāo)稱揚程進(jìn)行對比，確定水泵流量與揚程均存在一定富余量時，節(jié)能效果更為明顯。
4結(jié)束語
船舶電氣系統(tǒng)需要長時間持續(xù)運行，整個航程運行產(chǎn)生的能耗巨大，為實現(xiàn)節(jié)能降耗設(shè)計，就需要重點做好電動機分析，選擇高效率電動機的同時，根據(jù)實際情況確定運轉(zhuǎn)控制方法，并應(yīng)用變頻調(diào)速手段，來達(dá)到節(jié)能降耗目的。
作者:卓土墻 單位:中交第三航務(wù)工程局有限公司廈門分公司
參考文獻(xiàn)
當(dāng)今世界，能源問題已經(jīng)成為討論的熱點，隨著社會的發(fā)展，科技的進(jìn)步，人民的生活水平也逐漸提高，但是能源缺乏問題也日益突出。對于電廠來說，在節(jié)約能源減少損耗的眾多因素中，電廠熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)效益是最關(guān)鍵的因素，為了最大化地發(fā)揮熱經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約能源，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，要對其進(jìn)行必要的研究和分析。文章正是對電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能分析方法的研究。
關(guān)鍵詞：
電廠；熱力系統(tǒng)；節(jié)能
能源問題向來是我國乃至世界關(guān)注的焦點性問題，特別是我國，現(xiàn)在處于發(fā)展中國家階段，能源消耗異常嚴(yán)重。如今，能源短缺已儼然成為我國發(fā)展的阻力，因此，各行各業(yè)都急需采用一些節(jié)能措施，文章主要分析并探究了電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能的方法。
1當(dāng)前存在的問題
1.1分析方法欠缺
當(dāng)前，分析系統(tǒng)工程的措施并不完善，數(shù)學(xué)工具老化，問題較多，很少有人真正地鉆研系統(tǒng)節(jié)能的有效措施。如此種種，召喚著具有改革性和更加完善分析方法的到來。如今，計算機行業(yè)風(fēng)生水起，雖然目前已經(jīng)將計算機應(yīng)用于熱力系統(tǒng)節(jié)能的分析，但是大多數(shù)情況下，采用的仍是原來的局部優(yōu)化運行方法，沒有實質(zhì)性的創(chuàng)新，因此還需努力改善分析方法。
1.2研究具有局限
現(xiàn)如今，我國對電廠系統(tǒng)的研究方法基本如出一轍，完全缺乏創(chuàng)新，這種研究方法固然有比較穩(wěn)定、不易出錯等好處，但也有局限性較大等弊端，這種局限性在一定程度上極大地遏制了我國對電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能方法的分析與研究，不利于我國的節(jié)能事業(yè)。1.3沒有深入挖掘我們分析熱力系統(tǒng)時，重視從多個方面對其進(jìn)行分析，而忽略了對其中一個方面的深入研究。此外，我們還迫切需要恰當(dāng)?shù)墓?jié)能理論作為指導(dǎo)依據(jù)，通過一系列手段來改善和提高機組的運行水平和能力。為了達(dá)到這一目的，在進(jìn)行實際研究時，要深入思考，確定合理的性能指標(biāo)，將系統(tǒng)與生產(chǎn)過程相結(jié)合，建立起比較直觀合理的數(shù)學(xué)模型。
2熱力系統(tǒng)計算方法
熱力系統(tǒng)的計算并不是簡單的對數(shù)據(jù)的處理，它最終的目的是明確機組內(nèi)的各項熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。熱力系統(tǒng)的計算方法非常多，要想正確分析機組的熱經(jīng)濟(jì)性，必須要選取合適的計算方法。事實上，各種計算方法都有自己的一套熱力學(xué)基礎(chǔ)，選擇的時候可以參考以下幾種方法對一些熱力學(xué)基礎(chǔ)進(jìn)行選擇：
2.1常規(guī)熱平衡法
在改善發(fā)電廠系統(tǒng)時，要對熱力系統(tǒng)進(jìn)行合理有效的計算，在眾多熱力系統(tǒng)計算的方法中，常規(guī)熱平衡法是最為常用且重要的一種方法，在質(zhì)量與能量平衡時，計算實際熱力系統(tǒng)各方面的數(shù)值。首先運算系統(tǒng)的變工況，然后確定汽輪機的膨脹過程線和系統(tǒng)參數(shù)。
2.2等效熱降法
等效熱降法不同于其他方法，它通過分析機組內(nèi)功率的變化，進(jìn)而得出熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。另外，等效熱降法可以以自身的一些優(yōu)勢彌補別的熱力系統(tǒng)計算方法上的不足，從而完善整個熱力系統(tǒng)。
2.3熵分析法
熵分析法可以作為評價過程的依據(jù)，來衡量過程的完善和改進(jìn)狀況。首先計算系統(tǒng)的熵平衡，其次確定影響熵產(chǎn)的因素，最后確定熵產(chǎn)與不可逆損失之間的關(guān)系。
2.4火用分析法
火用分析法主題是以實用性為前提的一種熱力系統(tǒng)計算方法，如果采用這種方法對計算熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，必須要在結(jié)合實際的基礎(chǔ)上對整個熱力系統(tǒng)進(jìn)行全面深入的了解。
2.5代數(shù)熱力學(xué)法
在眾多研究分析熱力系統(tǒng)能量的方法中，代數(shù)熱力學(xué)法是非常重要的一種方法。所謂代數(shù)熱力學(xué)法，就是用事件矩陣，描述各個子系統(tǒng)的能量關(guān)系，得到結(jié)構(gòu)矩陣，這個矩陣以整體的視角開創(chuàng)了研究分析熱力系統(tǒng)的新措施。
2.6循環(huán)函數(shù)法
循環(huán)函數(shù)法依據(jù)的熱力學(xué)基礎(chǔ)是熱力學(xué)第二定律，眾所周知，能量上的循環(huán)是不可逆的，因此，可以利用這點對熱力系統(tǒng)的熱循環(huán)進(jìn)行定量計算，進(jìn)而得出實際數(shù)值，這種方法的理論性較強，但只要原始數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確，計算結(jié)果往往均與實際吻合。
3熱力系統(tǒng)節(jié)能改進(jìn)措施
3.1鍋爐排煙余熱的回收利用技術(shù)
所謂鍋爐排煙余熱的回收利用技術(shù)，就是聯(lián)合鍋爐排煙熱量和電廠熱力系統(tǒng)，通過電廠熱力系統(tǒng)，將余熱轉(zhuǎn)化為電能，這一過程是在汽輪機上進(jìn)行的，如此一來，不僅節(jié)約了能源減少損耗，也可以有效降低排煙溫度。裝置在鍋爐尾部的汽水換熱器是低壓省煤器，低壓凝結(jié)水通過其內(nèi)部。它的系統(tǒng)有兩種連接方式，即低壓省煤器在凝結(jié)水熱力系統(tǒng)中串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式。低壓省煤器的水首先來自于低壓加熱器的出口，其次凝結(jié)水吸收排煙余熱，凝結(jié)水的溫度也隨之升高，最后通過低壓加熱器系統(tǒng)。一般情況下，使用低壓省煤器在凝結(jié)水熱力系統(tǒng)中串聯(lián)的方式比較理想，流經(jīng)低壓加熱器時有最大的水流量。低壓省煤器有確定的受熱面時，可以較好地吸收余熱，更好地實現(xiàn)節(jié)能減損的目的。
3.2化學(xué)補充水系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)
化學(xué)補充水系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)對一部分裝有抽凝汽式機組的火力發(fā)電廠來說是一種必須的存在，如果沒有這一技術(shù)，它們將很難運行下去，在利用這一技術(shù)時，完全可以采取一些措施實現(xiàn)節(jié)能的目的。一般來說，化學(xué)補充水主要以補入到除氧器中和補充到凝汽器當(dāng)中兩種方式進(jìn)入熱力系統(tǒng)，這里主要簡述將化學(xué)補充水補充到凝汽器的一些節(jié)能措施?；瘜W(xué)補充水補充到到凝汽器中后，首先會進(jìn)行除氧，然后溫度會逐漸降低，當(dāng)其降到比汽輪機排汽溫度還要低時，完全可以在凝汽器的喉部加入一套能把補充水成為噴霧的裝置，然后再配合冷凝器，逐級回收廢熱，最終實現(xiàn)節(jié)能的目的。
3.3除氧器排汽以及鍋爐排污水余熱的回收利用
對于除氧器來說，為了保障除氧功能，就一定會在工作時排出蒸汽，而蒸汽是具有壓力和溫度的，從而造成工質(zhì)和熱量的損失，為了達(dá)到節(jié)能減損的目的，要重視系統(tǒng)的回收和再利用。為了保護(hù)環(huán)境，減少不可再生能源的利用，要盡可能采取一切合理有效的措施，降低蒸汽溫度。為此，可以安裝余熱冷卻器，它可以吸收蒸汽余熱。對于鍋爐來說，污水的排放量是不可忽視的，可以達(dá)到2%至5%，長此以往，不僅工質(zhì)損失嚴(yán)重，而且污染嚴(yán)重。鍋爐排污的熱水溫度和壓力都很高，如果可以有效運用，是一種不錯的高級單熱資源，而利用排污擴容器，可以回收利用一些工質(zhì)和熱量，節(jié)能環(huán)保，但是擴容蒸發(fā)之后的污水仍有一定的溫度，如果不及時蒸汽并降低溫度就會對環(huán)境造成溫室效應(yīng)，為此，可以加裝排污水冷卻器，通過一系列化學(xué)過程冷卻污水，降低溫度，這樣一來，避免污染環(huán)境的同時，吸收利用污水熱量，將熱量轉(zhuǎn)化為電能，實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的最大化，提高經(jīng)濟(jì)效益，一舉兩得。
4結(jié)束語
總而言之，在當(dāng)前能源日益短缺的情況下，即使是電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)已經(jīng)非常老練的發(fā)達(dá)國家也在時刻想著優(yōu)化相關(guān)技術(shù)，實現(xiàn)節(jié)能減排，而技術(shù)上相對不夠完善、資源消耗巨大的我國，更要不斷分析研究電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能的方法，降低能源消耗，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
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關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能 新技術(shù) 發(fā)展方向
中圖分類號：TM08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
前言
所謂建筑節(jié)能，在發(fā)達(dá)國家最初定義為減少建筑中能量的散失，現(xiàn)在普遍稱為“提高建筑中的能源利用率”，在保證建筑居住舒適性的條件下，合理使用能源，不斷提高能源利用效率。
現(xiàn)階段，我國建筑能耗已經(jīng)與工業(yè)能耗、交通能耗并列成為三大“耗能大戶”，據(jù)統(tǒng)計，建筑能耗在我國能源總消費中所占的比例已經(jīng)達(dá)到27.6%，隨著城鎮(zhèn)化的加速發(fā)展，建筑能耗呈現(xiàn)急劇上揚趨勢；在建筑單位面積耗能上，我國單位建筑面積能耗為發(fā)達(dá)國家的3倍多，因此，提高能源的利用率，減少能源的消耗，是整個建筑領(lǐng)域改革與發(fā)展的重要方向，也是我國建筑領(lǐng)域發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟(jì)的重要手段之一。本文從建筑規(guī)劃與設(shè)計、墻體、門窗、可再生能源的利用等方面進(jìn)行了簡要的介紹。
1建筑規(guī)劃與設(shè)計
面對全球能源環(huán)境問題，各種全新的設(shè)計理念應(yīng)運而生，如低能耗建筑、零能建筑和綠色建筑等。它們本質(zhì)上都要求建筑師從整體綜合設(shè)計概念出發(fā)，從建筑的能耗、環(huán)境、設(shè)備等方面綜合考慮，在建筑規(guī)劃和設(shè)計時，根據(jù)大范圍的氣候條件影響，針對建筑自身所處的具體環(huán)境氣候特征，重視利用自然環(huán)境(如外界氣流、雨水、湖泊和綠化、地形等)創(chuàng)造良好的建筑外界和室內(nèi)微氣候，以盡量減少對建筑設(shè)備的依賴。
具體措施可歸納為以下三個方面：合理選擇建筑的地址、采取合理的外部環(huán)境設(shè)計(主要方法為：在建筑周圍布置樹木、植被、水面、假山、圍墻)；合理設(shè)計建筑形體(包括建筑整體體量和建筑朝向的確定)，以改善既有的微氣候；合理的建筑形體設(shè)計是充分利用建筑室外微環(huán)境來改善建筑室內(nèi)微環(huán)境的關(guān)鍵部分，主要通過建筑各部件的結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計和建筑內(nèi)部空間的合理分隔設(shè)計來實現(xiàn)建筑室內(nèi)較好的通風(fēng)、采光效果，以實現(xiàn)少用或不用設(shè)備的目的，最大限度降低建筑能耗。
2 建筑節(jié)能技術(shù)
2.1 墻體保溫節(jié)能技術(shù)
墻體保溫是建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)，墻體保溫主要從保溫層的厚度及保溫材料兩個因素來影響建筑能耗。我國建筑墻體節(jié)能保溫措施主要有三大類：外墻內(nèi)保溫、夾層保溫和外墻外保溫。目前我國使用較多的為墻體外保溫， 采用外保溫有以下幾方面優(yōu)勢：保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，延長建筑物壽命；基本消除熱橋的現(xiàn)象，較好地發(fā)揮了材料的保溫節(jié)能功能；提高建筑的防水功能和氣密性。
在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫材料中，主要使用的材料分為有機類和無機類，從使用的實際情況來看，我國北方寒冷地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)使用的為有機類保溫材料（主要指EPS和XPS），這主要是由于這些地區(qū)氣候條件對圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能的要求決定的。一般來講，有機類材料的保溫性能遠(yuǎn)優(yōu)于無機類材料，具有重量輕、保溫隔熱性能好、可加工性好等優(yōu)點；但其致命缺點是防火性能差、穩(wěn)定性差、不耐老化。因此，選用有機類保溫材料時，需要注重構(gòu)造上的防火措施，如增加防火隔離帶等。
2.2 相變材料蓄能技術(shù)
相變過程一般是等溫或近似等溫過程，相變過程中伴有能量的吸收或釋放，這部分能量稱為相變潛熱，利用相變過程的這一特點可開發(fā)適用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的相變儲能材料。當(dāng)材料的物理狀態(tài)發(fā)生變化時，材料自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變，形成一個寬的溫度平臺，盡管材料的溫度不變，但吸收或釋放的相變潛熱不容忽視。羅慶、劉慶開等人曾以CaCl2·6H2O為實驗材料，通過對比測試發(fā)現(xiàn)，相變玻璃窗調(diào)溫能力比普通玻璃窗高出3~4℃，這對于提高夏季室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量、減少空調(diào)的使用從而實現(xiàn)建筑節(jié)能具有重要的意義[1]；另一方面可用于外墻的保溫隔熱上，熱量通過相變材料的過程中會形成一定的溫度梯度，從而能夠盡量維持室內(nèi)溫度的恒定，達(dá)到建筑節(jié)能的目的。
2.3 冷屋頂技術(shù)
“冷屋頂”又稱“白色反光屋頂”是指日射反射率高的屋頂，它通過對普通屋頂涂上淺色的、高反射率的涂料，提高屋頂?shù)娜丈浞瓷渎剩瑴p少太陽熱量的吸收，從而達(dá)到減少空調(diào)冷負(fù)荷、節(jié)約空調(diào)能耗的目的。“冷屋頂”可以減小空調(diào)能耗，控制“熱島”現(xiàn)象；保護(hù)“臭氧層”，并且屋頂材料的老化速度較慢，使用時間較長?！袄湮蓓敗备鶕?jù)其所使用的材料不同可大致分為三種：1）高反射涂料冷屋頂 2）相變材料冷屋頂 3）熱變色材料冷屋頂。
以高反射材料冷屋頂為例，其通過涂料的高反射率和高發(fā)散率，在反射大量太陽能的同時，又能較快的釋放出能量。從而，降低了屋頂表面的溫度，大大降低了傳入建筑物內(nèi)部的熱量。另一方面，建筑屋頂表面溫度降低的同時，也減少了向周圍空氣所傳遞的熱量，從而可有效的緩減“城市熱島”效應(yīng)。
盡管“冷屋頂”可以在一定程度上有效地降低建筑能耗，但同時也存在一些問題。一方面，“冷屋頂”技術(shù)要在原有的屋頂涂料的基礎(chǔ)上，對原有的涂料進(jìn)行改善，然后再涂上反射率較高的新涂料，并且要注意后期的維護(hù)與更換，因此與普通屋頂相比，整個技術(shù)的成本也就大大提高；另一方面，由于涂料的高反射率，可以將大量陽光反射到周圍環(huán)境當(dāng)中，這勢必會引起太陽光的擾亂，因此，該技術(shù)還有待于進(jìn)一步的研究，以擴大使用范圍、降低使用費用。
2.4 門窗節(jié)能技術(shù)
門窗在起到采光、通風(fēng)、遮陽的同時，也是建筑節(jié)能的關(guān)鍵部位。據(jù)統(tǒng)計，在寒冷地區(qū)由門窗縫隙而損失的熱量，占全部采暖耗熱量的25%左右。特別是隨著人們生活水平的不斷提高，人們對舒適度的要求水平也在提升。為了增大采光通風(fēng)面積或表現(xiàn)現(xiàn)代建筑的性格特征，建筑物的門窗面積越來越大，全玻璃幕墻建筑也越來越多，以至門窗的熱損失占建筑的總熱損失的40%以上。因此，門窗節(jié)能是建筑節(jié)能得以實現(xiàn)的另一個的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。門窗既是能源得失的敏感部位，又關(guān)系到采光、通風(fēng)、隔聲、立面造型。這就對門窗的性能提出更高的要求，就目前而言，門窗節(jié)能主要是改善材料的保溫隔熱性能和提高門窗的密閉性能。
我國在建筑物保溫性能上與發(fā)達(dá)國家相比，外窗能耗是發(fā)達(dá)國家的2.2倍[2]?，F(xiàn)有的門窗結(jié)構(gòu)多變，材料多樣，除普通玻璃外，在建筑節(jié)能的趨勢下，新型節(jié)能玻璃陸續(xù)出現(xiàn)，主要有中空玻璃、鍍膜玻璃、高強度LOW-E防火玻璃等，這些玻璃都是通過提高材料（玻璃、窗框材料）的光學(xué)性能、熱工性能和密封性，或是改善門窗的構(gòu)造（雙層、多層玻璃，內(nèi)外遮陽系統(tǒng)，控制各朝向的窗墻比，加保溫窗簾）等方式來實現(xiàn)建筑節(jié)能。
3 新能源的利用與開發(fā)
隨著能源危機的不斷加深，如何提高能源的利用率及新能源的開發(fā)利用，無疑的已是各國關(guān)注的焦點及工作的重心。新能源一般是指在新技術(shù)基礎(chǔ)上加以開發(fā)利用的可再生能源，包括太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮芤约昂Ｑ蟊砻媾c深層之間的熱循環(huán)等。日前在中國，可以形成產(chǎn)業(yè)的新能源主要包括水能（主要指小型水電站）、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮艿?，且上述能源均是可循環(huán)利用的清潔能源。新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展既是整個能源供應(yīng)系統(tǒng)的有效補充手段，也是環(huán)境治理和生態(tài)保護(hù)的重要措施。
在建筑領(lǐng)域，目前投入使用的主要為太陽能發(fā)電系統(tǒng)。在我國太陽能資源豐富的地區(qū)，采用建筑屋面或立面安裝太陽能電池板的方式，可作為生活熱水的能源，也可作通過轉(zhuǎn)換直接作為電源使用。太陽能清潔環(huán)保，無任何污染，利用價值高，符合我國清潔能源的各項要求。但也存在種種問題，其運行受天氣影響較大，不能作為穩(wěn)定的電源；同時，造價昂貴，投資回收期較長、維護(hù)費用較高等都是制約其大力發(fā)展的問題，因此，建筑領(lǐng)域新能源有待進(jìn)一步研究。
4 展望
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑行業(yè)的能源消耗逐年增加，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想，就必須對其采取經(jīng)濟(jì)有效的節(jié)能措施以節(jié)約能源。在我國，建筑節(jié)能是一門新興的節(jié)能技術(shù),也是世界建筑整體發(fā)展的一個大的趨向；通過合理的建筑設(shè)計和布局規(guī)劃，可使建筑盡可能利用自然通風(fēng)和采光，減少建筑設(shè)備能耗；同時，我國氣候條件差異較大，面對各類新技術(shù)時，不同地區(qū)需結(jié)合地區(qū)氣候和環(huán)境特點，選擇合適的建筑節(jié)能技術(shù)措施，以最大限度發(fā)揮建筑的節(jié)能效果。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：節(jié)能降耗；工民建施工；技術(shù)研究
中圖分類號：TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
一．引言
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國面臨著資源緊缺的現(xiàn)狀，能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，能源的供給不斷才能保證我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，面對能源缺少的情況在新時期下我國提出了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，建筑行業(yè)是我國近年來發(fā)展迅猛的行業(yè)，建筑行業(yè)對能源的消耗也占據(jù)很大比例，我國建筑行業(yè)起步晚起步快，在節(jié)能方面難免存在一些問題，如何提高工民建施工的節(jié)能技術(shù)是今后一段時期我們要面臨的問題。
二．工民建施工節(jié)能的意義
近年來科技水平的不斷發(fā)展，越來越多的能源被用來為人們服務(wù)，大量的能源成為經(jīng)濟(jì)增長的重要基礎(chǔ)，能源給人們創(chuàng)造了豐富的物質(zhì)財富。但是由于人類無節(jié)制的開發(fā)使世界的資源面臨著匱乏的危機，建筑行業(yè)是近年來發(fā)展迅猛的行業(yè)，建筑行業(yè)對能源的使用頻率較高，這在一定程度上加重了能源的供應(yīng)形勢，因此為了減少能源消耗程度在工業(yè)建筑和民用建筑中要采取相應(yīng)的措施顯得尤其重要。
資源危機是世界面臨的共同問題，我國政府在提出科學(xué)發(fā)展觀之后對工業(yè)建筑和民用建筑的節(jié)能工作給予大力支持，工業(yè)建筑和民用建筑節(jié)能的實施有利于建筑行業(yè)技術(shù)的改進(jìn)，有利于建筑行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，多建筑行業(yè)的健康發(fā)展起著重要的作用。對節(jié)能的要求使得各種建筑新技術(shù)不斷研發(fā)，加快了相關(guān)技術(shù)的實用性的步伐。
三．國內(nèi)外建筑節(jié)能的現(xiàn)狀
當(dāng)前世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人們的消費能力大大提高，這在一定程度上刺激了能源的極速消耗，最終導(dǎo)致能源危機的出現(xiàn)，能源危機的警鈴對世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，世界各國為了發(fā)展對節(jié)能降耗工作顯得尤其的關(guān)注。
我國是一個人口大國，每年對能源的需求都很大，對建筑工程的投入比重增大，建筑行業(yè)對能源的使用率很高，因此在建筑行業(yè)國家很重視技能降耗工作的開展，從上世紀(jì)八十年代我國開始提出建筑的節(jié)能降耗，我們國家近年來在節(jié)能降耗取得了一系列成就，我國在新世紀(jì)提出可持續(xù)發(fā)展，這是我國推進(jìn)資源節(jié)約型社會的表現(xiàn)，各行各業(yè)都在推行節(jié)能降耗，工民建筑行業(yè)在施工技術(shù)中也注重技能降耗技術(shù)的使用。
四．工民建施工技術(shù)中節(jié)能降耗技術(shù)的應(yīng)用
(一)太陽能節(jié)能技術(shù)
太陽能節(jié)能技術(shù)的使用是通過在工民建頂樓安裝太陽能系統(tǒng)，充分利用太陽能資源，將太陽能資源轉(zhuǎn)化為電能，從而實現(xiàn)建筑內(nèi)部電力的使用。我國北方地區(qū)冬季時間較長，太陽能的使用可以增加建筑內(nèi)部的保暖性，同時也可以減少電力資源。在我國南方夏天比較炎熱，太陽能節(jié)能技術(shù)在通風(fēng)和遮陽方面加以改善，也在一定程度上縮小了空調(diào)的使用頻率。太陽能資源是一種純凈無污染，可生能源，是節(jié)能降耗的施工技術(shù)的首選。
（二）水資源的節(jié)能技術(shù)
我國是一個水資源匱乏的國家，建筑行業(yè)的用水量大，在混凝土的攪拌中需要大量的水資源，水資源的大量使用不僅會造成經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)而且在一定程度上會破壞水資源系統(tǒng)的平衡。因此在節(jié)能降耗下要加強水資源的節(jié)能技術(shù)，水資源的就能技術(shù)不僅會減輕企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)也會起到保護(hù)環(huán)境的作用。
（三）土資源的節(jié)能技術(shù)
我國是一個多山國家，地形對建筑的影響很大，為了保證工民建建筑質(zhì)量和保護(hù)環(huán)境二者的統(tǒng)一，土地資源要實現(xiàn)節(jié)能技術(shù)的研究，在不同的地形中實施不同的節(jié)能技術(shù)顯得尤為重要，在對土地進(jìn)行建設(shè)之前要對施工地區(qū)的地段進(jìn)行科學(xué)分配，盡可能縮小用地范圍，最大化的使用土地資源，這樣可以實現(xiàn)土地資源的節(jié)能使用。
（四）能源的節(jié)能技術(shù)
節(jié)能降耗不是一個國家一個單位的職責(zé)，它是國際性的話題，要將節(jié)能降耗的理念引入整個建筑行業(yè)的施工過程中，使每個節(jié)能技術(shù)都能在每個建筑施工單位都能達(dá)到。現(xiàn)階段對于節(jié)能降耗概念的運用是最大限度的運用能源，未來要將節(jié)能降耗朝著能源的可替代性發(fā)展，只有這樣才能盡可能保護(hù)一些不可再生能源，也有利于建筑行業(yè)與整個環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。
（五）墻體節(jié)能技術(shù)
墻體的節(jié)能設(shè)計關(guān)乎建筑的能耗問題，墻體在節(jié)能降耗包括內(nèi)保溫和外保溫兩種，一般采用在墻體加保溫材料的手段，這樣墻體就不易受到雨水的侵蝕，同時在墻外進(jìn)行保溫材料的使用可以減少太陽輻射對墻體的影響，可以減少墻體的損傷。
隨著人民建筑的迅速發(fā)展，這就要求在工民建施工過程中要加強節(jié)能降耗的推廣，據(jù)相關(guān)報道建筑行業(yè)向大氣排放污染物對環(huán)境造成了很大的破壞，同時人們對舒適環(huán)境的追求逐步提高，建筑行業(yè)的新時期既要滿足顧客對舒適環(huán)境的追求又要在一定程度上滿足環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。那么如何做好建筑行業(yè)的節(jié)能工作呢？
五．工民建施工中實現(xiàn)節(jié)能降耗工作的措施
（一）建筑外部環(huán)境的節(jié)能設(shè)計
在建筑進(jìn)行選址之后，要對建筑周圍的環(huán)境進(jìn)行相關(guān)的調(diào)查研究，通過合理的外部環(huán)境設(shè)計改善氣候環(huán)境，比如在建筑物周圍種植樹木和草地，這樣可以有效凈化空氣，同時還可以降噪遮陽，同時對綠地的重視可以使植物在光合作用過程中吸收太陽能資源，有利于降低建筑區(qū)域的空氣溫度，增加空氣濕度。
（二）采用合理的建筑規(guī)劃
規(guī)劃是施工過程中的指南手冊，因此要進(jìn)行合理的建筑規(guī)劃，合理的建筑規(guī)劃能夠適用建筑環(huán)境，并且在一定程度上可以盡量避免一些不利因素，規(guī)劃的提出應(yīng)該是經(jīng)過嚴(yán)密ide調(diào)查和科學(xué)的研究之后提出來的，只有這樣才能在各方節(jié)能上找到一個平衡點，最終實現(xiàn)節(jié)能的最大化。
（三）加強節(jié)能降耗的理論研究
國外的建筑節(jié)能技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到很成熟的地步，但是由于我國起步晚并且受到相關(guān)知識的限制使得節(jié)能技術(shù)與國外存在著一定的差距，我國沒有形成完整的節(jié)能降耗理論體系，這就要求在建筑行業(yè)經(jīng)驗豐富的工作人員在節(jié)能降耗方面要加大理論研究，使得我國節(jié)能降耗能夠在達(dá)到一個新的階段。
（四）開發(fā)新型可替代資源
我國對資源的使用次數(shù)多，但是使用率低，這就要求研究能源的可替代性資源，目前我國很多能源還是去外國購買，這樣就會造成工程成本增加對企業(yè)的發(fā)展也是十分不利的，因此開發(fā)新型可替代資源不僅可以實現(xiàn)環(huán)境的保護(hù)也可以實現(xiàn)企業(yè)利潤的增加。
（五）借鑒外國的經(jīng)驗與技術(shù)
外國對建筑節(jié)能降耗的研究起步早，在建筑節(jié)能降耗方面已經(jīng)形成了較為成熟的理論體系，我國政府近年來不斷提出重視節(jié)能降耗工作的開展，因此在開展節(jié)能降耗的過程中要不斷借鑒外國的經(jīng)驗和技術(shù)，只有這樣才能不斷充實我國節(jié)能降耗的相關(guān)理論知識，早日實現(xiàn)我國節(jié)能降耗的目標(biāo)。
六．結(jié)語
隨著全球經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)呈現(xiàn)一片欣欣向榮的景象，但是伴隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，資源消耗已經(jīng)擺在了全世界人民的面前，建筑行業(yè)在能源消耗中占據(jù)較大比例，我國在這種情形下提出建設(shè)資源節(jié)約型社會，發(fā)展節(jié)能降耗的工民建施工工程顯得尤其重要，發(fā)展基于技能降耗的工民建施工節(jié)能技術(shù)勢在必行，節(jié)能降耗技術(shù)的使用不僅可以實現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，也可以是實現(xiàn)人與自然的共贏。
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關(guān)鍵字：房屋建筑 節(jié)能技術(shù) 太陽一體化
中圖分類號：S210.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一、研究背景
與國際發(fā)達(dá)國家相比，我國建筑總能耗呈逐年上升趨勢，其中1970年建筑能耗約占能源消費總量的10%，2011年上升至27.6%，約占全國總能量的25~40%，例如與氣候相近的發(fā)達(dá)國家相比，我國多數(shù)采暖地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)普遍具有較差的熱功能，其中我國建筑外墻傳熱系數(shù)高出3.5~4.5倍、屋面高出3~6倍、外窗高出2~3倍，此外單位房屋建筑面積具有能源利用率極低（28%）、能耗極高等特點。隨著世界范圍內(nèi)能源危機的爆發(fā)及建筑能耗的日益增長，房屋建筑施工的節(jié)能問題越來越受到社會的重視。就我國大多數(shù)地區(qū)而言，屋面、門窗、外墻體工程被認(rèn)為是護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量最大的三項工程。房屋建筑節(jié)能作為我國建筑行業(yè)發(fā)展的重點，其被看做國家建設(shè)節(jié)能型社會及發(fā)展新農(nóng)村建設(shè)的重要措施。建筑節(jié)能理念的推行對能源安全保證體系的建立、建筑行業(yè)各項節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用及建筑節(jié)能工作的順利開展意義重大，同時也對建筑行業(yè)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長至關(guān)重要。針對房屋建筑行業(yè)的節(jié)能工作，具體節(jié)能措施包括：新建建筑必須符合現(xiàn)行建筑節(jié)能行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)所涉及的強制性條文必須嚴(yán)格落實；我國建筑工程方面，達(dá)標(biāo)的新建建筑約占90%，其中建筑施工階段達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的建筑約占80%以上。建筑節(jié)能作為執(zhí)行國家節(jié)約能源與環(huán)境保護(hù)政策的關(guān)鍵性內(nèi)容，其具體內(nèi)容包括兩方面，即圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力的加強；從供冷、供暖的實現(xiàn)方式與熱源輸送渠道實現(xiàn)能源的節(jié)約。本文主要從下列方面淺析房屋建筑施工的節(jié)能技術(shù)。
二、房屋建筑施工的節(jié)能技術(shù)研究
就建筑項目而言，房屋建筑節(jié)能施工技術(shù)具有至關(guān)重要的作用，而施工實踐過程必須結(jié)合建筑項目的實際情況采取針對性的措施。本章節(jié)主要從墻體保溫施工、門窗安裝施工、屋面保溫施工、太陽一體化節(jié)能技術(shù)四大方面展開論述。
（一）墻體保溫施工
墻體保溫施工作為房屋建筑節(jié)能施工的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量對房屋建筑整體節(jié)能效果的改善至關(guān)重要。墻體保溫層的設(shè)置位置包括內(nèi)側(cè)或外側(cè)，其中內(nèi)側(cè)設(shè)置的基礎(chǔ)措施更簡單，但保溫效果較差；外側(cè)設(shè)置對節(jié)省使用面積具有積極的影響，但易出現(xiàn)脫落、開裂、滲水等問題。墻體保溫施工工藝大致包括粘貼、抹灰、噴涂、復(fù)合等方式。墻體保溫施工過程，施工工藝必須嚴(yán)格按照施工方法與保溫材料的實際情況進(jìn)行選擇。保溫砂漿作為常見的施工材料，其施工具體采用抹灰方式。墻體保溫施工注意事項具體包括：對墻體依次進(jìn)行清潔、修平、濕潤處理；對墻面設(shè)置沖筋或標(biāo)準(zhǔn)，以確保墻體保溫層厚度；單次抹灰厚度約10cm，其中下層施工前必須確保上層的強度達(dá)到既定要求；保溫砂漿往往設(shè)在內(nèi)側(cè)，針對墻體外側(cè)設(shè)置保溫砂漿的情況，必須采取必要的防裂、防水、防脫落等措施。
（二）門窗安裝施工
門窗安裝施工過程，玻璃扇與門窗框的傳熱系數(shù)及密封性往往被看作最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)進(jìn)行控制?？紤]到木制門窗與塑料門窗具有較低的熱傳遞系數(shù)，雙層玻璃的傳熱系數(shù)較單層玻璃的傳熱系數(shù)低出許多，房屋建筑最好選用木制或塑料的雙層門窗。若要使房屋建筑門窗的節(jié)能效果達(dá)到既定要求，門窗的安裝施工必須特別注意下列事項：門窗的選擇必須根據(jù)設(shè)計的要求進(jìn)行選擇，注意門窗安裝前必須認(rèn)真檢測門窗的各項性能指標(biāo)；門窗安裝過程必須對門窗框角的垂直度進(jìn)行檢查，以防門窗變形；扇與扇、框與扇間必須設(shè)置密封條，同時柱、墻、梁、臺與門窗框的交界位置必須采取密封措施，以防出現(xiàn)透氣或滲水問題；密封施工前，密封位置的灰層必須事先清理干凈，以確保密封效果達(dá)到既定要求。
（三）屋面保溫施工
房屋建筑施工過程，常用的屋面保溫措施要求把保溫材料鋪設(shè)到防水層與屋面板間，其中保溫材料必須具有吸水率低、密度低、導(dǎo)熱性能小及強度較高等特點?，F(xiàn)代房屋建筑施工過程常用的保溫材料包括水泥珍珠巖板、加氣混凝土、輕骨料混凝土板、水泥聚苯板等。屋面保溫施工過程，必須采取相應(yīng)的隔熱措施，例如屋面結(jié)構(gòu)的下部或上部設(shè)置通風(fēng)隔熱層；選用高效保溫材料實現(xiàn)屋面隔熱；若條件允許，屋頂上部亦可設(shè)置反射層或種植植被，由此實現(xiàn)屋面隔熱保溫效果。
（四）太陽一體化節(jié)能技術(shù)
據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國超過2/3的國土面積具有超過2200h的年日照時間，其中年輻射總量超過502萬kJ/m2，由此預(yù)示著我國太陽能具有廣闊的利用前景，此外高科技環(huán)保節(jié)能建筑使人類始終生活在充滿自然景觀與能源循環(huán)再生的人工大自然。根據(jù)太陽能的實際應(yīng)用需要及具體特點，房屋建筑節(jié)能方面太陽能的具體應(yīng)用包括兩大方面，即太陽能光熱利用技術(shù)、太陽能光電利用技術(shù)。
1.太陽能光熱利用技術(shù)。太陽能光熱利用技術(shù)要求把太陽輻射能轉(zhuǎn)化成熱能，由此實現(xiàn)太陽能的利用。房屋建筑工程領(lǐng)域，制冷與采暖作為最常見的利用方式，從溫度利用的高低可簡單劃分成低溫利用、中溫利用、高溫利用，其中工程供熱大多采用太陽能高溫利用，此外日常的生活熱水供應(yīng)大多采用低溫利用；從溫度利用的方法可簡單劃分成間接利用與直接利用兩種形式，其中直接利用的常見方式包括：借助太陽能空氣集熱器實現(xiàn)物料干燥或供暖；借助太陽能熱水器實現(xiàn)生活熱水的供應(yīng)；建設(shè)以集熱-儲熱原理的間接加熱方式為基礎(chǔ)的被動太陽房（見圖1）；借助源自太陽能加熱空氣的熱壓實現(xiàn)建筑通風(fēng)效果的增強。間接利用方式包括：太陽能吸附式制冷、太陽能吸收式制冷、太陽能噴射制冷。
圖1被動式太陽能剖面圖
2.太陽能光電利用技術(shù)。太陽能光電利用技術(shù)要求借助太陽能電池使太陽能轉(zhuǎn)化成電能，同時儲存到蓄電池，此外經(jīng)放電控制器的控制實現(xiàn)太陽能的釋放，以供室內(nèi)的照明及其他所需，具體轉(zhuǎn)化原理詳見圖2。
圖2光電轉(zhuǎn)化基本原理
例如 2004年皇明科技園區(qū)內(nèi)建立的超級節(jié)能示范樓作為我國第二代太陽能建筑，其能源供應(yīng)不僅保留有太陽能光熱系統(tǒng)，同時也增設(shè)有太陽能地源熱泵輔助系統(tǒng)與太陽能光電系統(tǒng)，其中太陽能光電系統(tǒng)經(jīng)光伏發(fā)電實現(xiàn)設(shè)備用能與生活用電的供應(yīng)，若供電不足，系統(tǒng)則直接切換到城市電網(wǎng)。就外墻保溫措施方面而言，采取外卷簾遮陽系統(tǒng)、合理設(shè)計放熱橋、曲板屋頂夏季防曬及屋面外墻隔熱等措施可實現(xiàn)房屋建筑保溫隔熱能力的大幅度提高，進(jìn)而實現(xiàn)太陽能供暖制冷效率的大幅度提高。經(jīng)現(xiàn)場測試發(fā)現(xiàn)，該超級節(jié)能示范樓的總建筑節(jié)能率超出90%。現(xiàn)階段，太陽能光電技術(shù)被普遍應(yīng)用到空間站、航天飛機或邊遠(yuǎn)地區(qū)，而太陽能建筑的光電利用作為實現(xiàn)太陽能照明的主要途徑，其正被逐步引入建筑工程領(lǐng)域。
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一、既有住宅節(jié)能綜合改造研究
既有住宅量大、面廣，圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能和氣密性能差，外墻普遍存在開裂、空鼓和墻體滲漏等通病。房屋的這些質(zhì)量通病，不但對建筑的安全性和耐久性產(chǎn)生了影響，而且進(jìn)一步惡化了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，影響了居民的居住舒適度。如何在既有住宅節(jié)能改造的同時，實現(xiàn)房屋安全和質(zhì)量通病的治理，是當(dāng)前既有住宅節(jié)能改造中的一項難題。
針對既有住宅節(jié)能改造中存在的困難，該研究將既有住宅的節(jié)能改造與房屋綜合整治相結(jié)合，同步實施圍護(hù)結(jié)構(gòu)（外墻、屋頂、門窗）保溫性能改善與房屋綜合整治，使兩者相輔相成。不但解決了房屋滲漏等質(zhì)量通病，還為既有住宅節(jié)能改造創(chuàng)造了良好的施工基礎(chǔ)，明顯提高了既有住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能，還對房屋的安全性和耐久性起到較好的保護(hù)作用。
該研究將其成果較好的應(yīng)用到了常德路德怡苑試點工程中。常德路德怡苑為3幢高層住宅，于**年竣工，樓高在21至26層不等，總建筑面積4.5萬平方米，現(xiàn)有住戶616戶。建筑上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為鋼筋混凝土預(yù)制樁加箱型基礎(chǔ)，建筑表面采用水泥砂漿找平馬賽克飾面。
3幢大樓外墻飾面多處出現(xiàn)開裂、空鼓等現(xiàn)象，并有局部馬賽克磚脫落，外墻滲水問題嚴(yán)重。大樓墻外的空調(diào)外機大多都進(jìn)入了“高齡”期，許多空調(diào)支架銹蝕嚴(yán)重，殘缺不全，且安裝雜亂無章，有礙觀瞻。由于年久失修，許多住戶陽臺上的雨篷及晾衣架破舊不堪，有墜落的危險。另外，外墻的熱工性能較差，采暖空調(diào)能耗很高。
針對這3幢高層住宅存在的安全質(zhì)量問題、外墻滲漏通病和熱工缺陷，該研究對這3幢高層住宅實施既有住宅節(jié)能綜合改造試點。
（一）新增空調(diào)外機擱板并拆除舊機架。
采用化學(xué)植筋技術(shù)，解決了外墻新增空調(diào)擱板中的鋼筋與外墻間的連接難題。通過安裝角鋼模板支架及模板，澆筑混凝土，形成空調(diào)外機混凝土擱板。施工完畢后隨機抽取兩塊混凝土擱板進(jìn)行堆載試驗，驗證了設(shè)計的安全性和合理性。這樣改造之后不但解決了空調(diào)外機引發(fā)的安全隱患問題，也使整個建筑外立面整齊美觀。
拆除空調(diào)舊機架，對遺留下的膨脹螺栓孔用密封膠進(jìn)行防水處理，以免留下滲水隱患。對于需安裝的空調(diào)滴水管及需移位的落水管、晾衣架，在原基礎(chǔ)墻體上預(yù)留螺栓或預(yù)埋件，在完成外墻外保溫系統(tǒng)施工后進(jìn)行統(tǒng)一安裝。
（二）外墻飾面整治。
使用紅外熱像儀對外墻飾面質(zhì)量進(jìn)行檢測。通過紅外傳感器檢測物體發(fā)出的紅外線放射能，將測得的信號圖像進(jìn)行處理、分析、儲存并輸出，檢查建筑物外墻砂漿、面磚、馬賽克等飾面空鼓部分與正常部分的熱傳導(dǎo)差異引起的溫度差，從而判斷飾面空鼓的有無和空鼓程度。
根據(jù)紅外檢測的結(jié)果，對外墻飾面不同位置、不同損壞情況采取相應(yīng)的整治方案。對外墻飾面起殼、裂縫部位進(jìn)行鑿除，并用聚合物砂漿批嵌；對于外墻飾面脫粘但未起鼓的部位，用錨栓固定。
（三）建筑外墻保溫處理。
采用現(xiàn)場噴涂聚氨酯外墻保溫系統(tǒng)對建筑外墻進(jìn)行保溫處理。該系統(tǒng)由一種由多種材料組合而成的復(fù)合產(chǎn)品，主要包括防水涂膜、現(xiàn)場噴涂硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、纖維增強抗裂膩子和飾面涂料等多種材料組成。同時，運用該研究的舊飾面界面處理技術(shù)、保溫系統(tǒng)表面抗裂技術(shù)。施工過程包含了施工準(zhǔn)備、防水保溫施工、保護(hù)層施工、飾面層施工、清理等幾個主要階段。
（四）外墻飾面質(zhì)量與熱工性能檢測。
在節(jié)能綜合改造的前后，對3幢高層住宅的外墻飾面質(zhì)量和熱工性能進(jìn)行了檢測對比。
通過紅外熱像儀對外墻飾面質(zhì)量的檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)：這3幢高層住宅在改造前外墻損壞情況較嚴(yán)重，飾面馬賽克空鼓率占到了外墻面積的30％左右；經(jīng)節(jié)能綜合改造之后，外立面的空鼓、裂縫、滲水等問題得到了解決，建筑物外立面已無異?，F(xiàn)象。
（五）節(jié)能評估。
使用“CHEC夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計分析軟件”，采用“對比法”對其中一幢大樓做了節(jié)能評估。經(jīng)模擬計算，改造前該建筑全年綜合能耗指標(biāo)為62.38kWh/m2，而根據(jù)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)計算得到的參照建筑節(jié)能綜合指標(biāo)為38.53kWh/m2，改造后該住宅樓的綜合能耗指標(biāo)為37.20kWh/m2，低于參照建筑的節(jié)能綜合指標(biāo)，達(dá)到了節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，比改造前的綜合能耗指標(biāo)下降了40％，節(jié)能效果顯著。
試點工程實現(xiàn)了既有住宅的節(jié)能改造與房屋綜合整治的有機結(jié)合，既解決了建筑外飾面的安全質(zhì)量、耐久性問題及外墻滲水等質(zhì)量通病，又達(dá)到了建筑節(jié)能的目的，實現(xiàn)了“解危”與“節(jié)能”的有機結(jié)合，是一次成功的嘗試和突破，對既有住宅的節(jié)能改造工作具有重要的探索意義。
二、既有住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部位節(jié)能效果排序的研究
影響既有住宅節(jié)能改造實施的難點問題主要表現(xiàn)在：如果對全部住宅的圍護(hù)結(jié)構(gòu)各個部位都進(jìn)行大規(guī)模的節(jié)能改造，牽涉面太大、費用太高，是不現(xiàn)實的，既有住宅建造年代不同，建筑結(jié)構(gòu)體系也不相同，熱工性能存在著較大的差異，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同部位節(jié)能改造后對節(jié)能降耗效果貢獻(xiàn)程度也不同。項目通過采用三維穩(wěn)態(tài)、計算機模擬技術(shù)，對不同類型住宅、圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同部位節(jié)能改造后效果分析，實現(xiàn)了既有住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)最佳節(jié)能措施的選擇排序。
從單一的改造對象看，改造外墻的效果最為明顯，改造外窗或屋面的效果相比改造外墻較小。多層住宅通過外墻的節(jié)能改造，可降低原住宅全年耗電量約13％，高層住宅通過外墻的節(jié)能改造，可比原住宅全年耗電量降低約32％。而改造外窗或屋面的效果在多高層住宅中并不一樣。在多層住宅中，窗墻比較小、體形系數(shù)較大、層數(shù)較低，改造外窗或屋面的效果相差不大，均為11％。在高層住宅中，窗墻比較大、體形系數(shù)較小、層數(shù)較高，改造外窗的效果比改造屋面的效果好，外窗為10％，屋面為3％。外窗改造后，其傳熱系數(shù)大大改善，從6.4W/(m2·K)降低到3.0W/(m2·K)，但比外墻和屋面的傳熱系數(shù)，窗戶的傳熱系數(shù)還是很大，仍然是傳熱損失最嚴(yán)重的部位，所以僅從傳熱系數(shù)考慮，改造外窗的效果不是很顯著。
因此，對于高層住宅，對其圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能改造的重點部位鎖定在外墻，其次為外窗（“穿衣戴鏡”改造法）；對于多層職工住宅，對其圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能改造的重點部位鎖定在屋面及外窗，宜結(jié)合平改坡等綜合整治進(jìn)行節(jié)能改造（“戴帽戴鏡”改造法）。但對于大板結(jié)構(gòu)的多層職工住宅，則須對其圍護(hù)結(jié)構(gòu)全部進(jìn)行節(jié)能改造（“穿衣戴帽又戴鏡”）。
在實際工程中，對既有住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能改造的效果還要受地理位置、建筑體態(tài)、住戶生活習(xí)慣等諸多因素的影響，圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部位的節(jié)能效果排序并不是固定不變的，因此在對既有住宅進(jìn)行節(jié)能改造時應(yīng)綜合考慮各個方面的因素，力求達(dá)到最優(yōu)的整體節(jié)能效果。
“十一五”期間，本市將對3000萬平方米既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造，其中住宅綜合節(jié)能改造1000萬平方米。如果對全部住宅的圍護(hù)結(jié)構(gòu)各個部位都進(jìn)行大規(guī)模的節(jié)能改造，牽涉面太大、費用太高，是不現(xiàn)實的。通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部位的節(jié)能效果排序，解決了節(jié)能降耗工作難于全面推廣的難題，突破了全面節(jié)能改造資金相對匱乏的瓶頸。
三、既有住宅舊飾面界面處理技術(shù)
既有住宅的外墻飾面與新建建筑的外保溫系統(tǒng)的基層面存在著很大的差異，新建建筑的基層面都為水泥砂漿，既有住宅的外墻飾面有清水磚墻、汰石子、水泥砂漿清水墻、乳液型外墻涂料、溶劑型外墻涂料、砂壁狀外墻涂料、馬賽克、面磚等，類型分為平面、凹凸面、拉毛面等。應(yīng)用于種類繁多、類型迥異的既有住宅外墻飾面的外保溫系統(tǒng)，尤其是高層建筑，因高空風(fēng)壓大，其與舊飾面的粘結(jié)牢固，系統(tǒng)安全是既有住宅節(jié)能改造首先必須解決的難題。
通過研究發(fā)現(xiàn)，既有住宅外墻經(jīng)節(jié)能改造后，最薄弱的環(huán)節(jié)為保溫層，保溫層一般多是輕質(zhì)多空材料，其自身抗壓強度、抗拉強度都較低，膠粉聚苯顆粒、膨脹聚苯板一般抗拉強度為0.1MPa，擠塑聚苯板、硬質(zhì)聚氨酯自身的抗拉強度一般大于0.2MPa。這些材料一般都是有機材料或無機包覆有機材料，它們與既有住宅舊飾面的粘結(jié)能力一般較弱。因此，該研究創(chuàng)造性地提出了界面處理的方案，使外保溫系統(tǒng)與既有住宅舊飾面能牢固粘結(jié)，形成一個有機整體。
對于既有住宅外飾面為馬賽克、面磚，項目設(shè)計一道馬賽克、面磚界面處理劑，使來自于舊基層及外保溫系統(tǒng)自身的變形方向具有多方向性，避免了各種應(yīng)力發(fā)生的可能，使這些變化引起的應(yīng)力和方向得到相當(dāng)?shù)氖婢徍歪尫诺臋C會。
對于既有住宅外飾面為清水磚墻、汰石子、水泥砂漿清水墻、乳液型外墻涂料墻面，該項目設(shè)計一道有機聚合物乳液與無機膠凝材料復(fù)合的界面處理劑，它一方面具有防潮、封閉水及水氣的作用；另一方面其滲透性極佳，附著力牢固，有效地解決了與舊飾面的牢固粘結(jié)。其有機復(fù)合無機的配方設(shè)計使相鄰層無機、有機材料界面浸潤能力進(jìn)一步加強，形成一個復(fù)合整體，使應(yīng)力的傳遞更為均勻和舒緩。
通過界面處理形成的這個過渡漸變層，其內(nèi)含交聯(lián)有機、無機復(fù)合材料，使舊飾面與保溫系統(tǒng)之間，起到承上啟下作用，使應(yīng)力慢慢遞變而不至于因驟然而突變。引起保溫層起殼、剝落情況的發(fā)生。解決了既有住宅節(jié)能改造中外保溫系統(tǒng)與舊墻體連接安全的難題。并成功在德怡苑—本市首棟既有住宅節(jié)能改造試點工程中得到驗證。
四、既有住宅外墻外保溫系統(tǒng)表面抗裂技術(shù)
關(guān)鍵詞：南京地鐵；BAS系統(tǒng)；構(gòu)架；節(jié)能；
一、南京地鐵一號線BAS概述
南京地鐵一號線BAS系統(tǒng)是將現(xiàn)代科技的計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合機電設(shè)備自動化控制原理，以專門的地鐵環(huán)境通風(fēng)空調(diào)及防災(zāi)處理等理論為基礎(chǔ)的自動化控制系統(tǒng)，利用分布式微機監(jiān)控系統(tǒng)對地鐵車站及區(qū)間隧道內(nèi)的空調(diào)通風(fēng)、給排水、照明、電梯、自動扶梯、導(dǎo)向標(biāo)識等機電設(shè)備進(jìn)行全面的運行管理與控制，在發(fā)生火災(zāi)或列車阻塞等事故情況時，能夠及時迅速地進(jìn)人防災(zāi)運行模式，根據(jù)火災(zāi)報警系統(tǒng)發(fā)送的著火點信息或列車自動控制系統(tǒng)發(fā)送的阻塞點信息自動調(diào)度送風(fēng)和排風(fēng)，進(jìn)行通風(fēng)排煙，引導(dǎo)人員疏散，極大地提高地鐵運營的智能化和安全性。南京地鐵 BAS 采用中央管理級、車站監(jiān)控級、現(xiàn)場控制級及相關(guān)通信網(wǎng)絡(luò)組成的三級控制[1]。系統(tǒng)以節(jié)能為特色，綜合考慮列車、客流、車站設(shè)備、通風(fēng)等影響空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)負(fù)荷的各種因素，根據(jù)地鐵熱環(huán)境變化的規(guī)律，對空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的全年運行方式自動進(jìn)行調(diào)整，不僅可以保障地鐵車站機電系統(tǒng)設(shè)備的安全可靠運行，創(chuàng)造安全、舒適、高效的乘車環(huán)境，而且能降低空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的運行能耗，減少地鐵運營成本。
二、南京地鐵 BAS 節(jié)能技術(shù)
南京地鐵 BAS 運行能耗構(gòu)成根據(jù)南京地鐵 BAS 的系統(tǒng)形式與監(jiān)控對象，地鐵車站機電設(shè)備運行能耗主要包括：通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)（包括各種變頻風(fēng)機與定速風(fēng)機等）電耗、冷水系統(tǒng)（包括冷水機組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機等）電耗、車站一般機電設(shè)備（包括工作照明、廣告照明、導(dǎo)向標(biāo)識、自動售票機、進(jìn)出站閘機、電扶梯、辦公室電器等）電耗[2]。
1.南京地鐵 BAS 節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)
南京地鐵 BAS 的許多節(jié)能技術(shù)的運用，通過計算機模擬仿真與實驗論證等多種手段，對南京地鐵熱環(huán)境特點、控制標(biāo)準(zhǔn)選取、運行模式優(yōu)化、控制邏輯圖編制以及各種設(shè)備聯(lián)合運行的穩(wěn)定性與安全性等問題進(jìn)行深入研究，將相關(guān)專業(yè)的先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備應(yīng)用于南京地鐵實際工程，以期獲得良好的節(jié)能效果。南京地鐵 BAS 節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)主要包括：
（1）以人體生理學(xué)對熱濕反應(yīng)的相關(guān)研究為基礎(chǔ)，通過采用相對熱舒適指標(biāo) RWI（Relative Warmth Index）與熱損失率 HDR（Heat Deficit Rate）合理確定地鐵車站全年溫度控制指標(biāo)[3]。車站 BAS 工作站可根據(jù)室外與站內(nèi)實時熱環(huán)境參數(shù)，自動計算當(dāng)前車站控制溫度標(biāo)準(zhǔn)，明確 BAS全年控制目標(biāo)。在保證全年站內(nèi)熱環(huán)境滿足人體熱舒適前提下，優(yōu)化設(shè)備運行模式，減少通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)與冷水系統(tǒng)的設(shè)備運行數(shù)量與運行時間。
（2）采用風(fēng)機變頻技術(shù)，實現(xiàn)通風(fēng)空調(diào)大系統(tǒng)送風(fēng)機與回排風(fēng)機的變頻運行。根據(jù)站內(nèi)熱環(huán)境情況與控制標(biāo)準(zhǔn)，實時調(diào)機運行頻率，減少通風(fēng)空調(diào)大系統(tǒng)風(fēng)機運行能耗；
（3）采用“只送不排”或“只排不送”的通風(fēng)模式，在滿足站內(nèi)熱環(huán)境要求的前提下，進(jìn)一步減少通風(fēng)空調(diào)大系統(tǒng)的設(shè)備運行數(shù)量，減少設(shè)備運行能耗；
（4）根據(jù)站內(nèi)熱環(huán)境控制標(biāo)準(zhǔn)，合理確定冷機啟動條件。取消通風(fēng)空調(diào)大系統(tǒng)空調(diào)箱冷凍水管路的二通水閥，采用“準(zhǔn)定流量、變水溫”的控制策略，通風(fēng)空調(diào)小系統(tǒng)采用“變流量”控制策略，完善冷水系統(tǒng)控制效果，實現(xiàn)冷水系統(tǒng)運行模式的合理確定，減少設(shè)備運行數(shù)量與運行時間，達(dá)到節(jié)能的目的。
2.南京地鐵 BAS 節(jié)能工況
南京地鐵 BAS 通過采用上述節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)與先進(jìn)控制手段，將根據(jù)地鐵實際運行情況，合理設(shè)定相關(guān)控制參數(shù)并選擇最佳控制模式，從而實現(xiàn) BAS 節(jié)能?，F(xiàn)就南京地鐵 BAS 節(jié)能實現(xiàn)的具體典型工況進(jìn)行簡要列舉與分析。
（1）設(shè)定合理的車站溫度控制標(biāo)準(zhǔn)以實現(xiàn) BAS 節(jié)能南京地鐵在國內(nèi)首次采用全年溫度控制標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)人體熱濕反應(yīng)相關(guān)評價指標(biāo) RWI 與 HDR 自動計算適宜的溫度控制標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn) BAS 系統(tǒng)全年連續(xù)自動與優(yōu)化控制。表1 為南京地鐵三山街車站初期運行調(diào)試階段自動控制與手動控制條件下通風(fēng)空調(diào)與冷水系統(tǒng)的設(shè)備運行情況對比。圖2 為南京地鐵三山街車站夏季典型日自動控制與手動條件下站臺溫度曲線。由表1與圖2 中車站實際熱環(huán)境與設(shè)備運行情況可以看出，BAS 自動控制工況下，站內(nèi)溫度處于合理范圍內(nèi)，通風(fēng)空調(diào)大系統(tǒng)風(fēng)機工作于低頻狀態(tài)，大系統(tǒng)冷機不開啟；而手動控制條件下，盡管室外與站內(nèi)溫度已經(jīng)處于較低狀態(tài)，但通風(fēng)空調(diào)大系統(tǒng)風(fēng)機工作頻率高于自動控制工況，且大系統(tǒng)冷機開啟 2 臺，全天共運行近 12 小時。BAS自動控制條件下，設(shè)備運行參數(shù)、數(shù)量與時間遠(yuǎn)小于手動控制工況，節(jié)能效果明顯。 綜上所述，南京地鐵通過對車站溫度控制標(biāo)準(zhǔn)的合理設(shè)定，準(zhǔn)確判斷通風(fēng)空調(diào)與冷機設(shè)備的開啟條件，通過采用合理的設(shè)備運行參數(shù)、數(shù)量與時間，實現(xiàn) BAS 節(jié)能。
（2）通風(fēng)空調(diào)大系統(tǒng)風(fēng)機變頻工況下設(shè)備功率實測
南京地鐵對車站通風(fēng)空調(diào)大系統(tǒng)采用變頻控制工藝，根據(jù)車站溫度設(shè)定值對空調(diào)箱送風(fēng)機與回排風(fēng)機運行頻率進(jìn)行 PID 控制。在風(fēng)機變頻運行時，通過改變風(fēng)機轉(zhuǎn)數(shù)，實現(xiàn)風(fēng)量與功率的變化。根據(jù)相似性理論，風(fēng)機功率與轉(zhuǎn)數(shù)之間有下述理論關(guān)系式：
其中，Q 為風(fēng)機風(fēng)量；F 為風(fēng)機頻率；P 為風(fēng)機功率；n 為乘冪指數(shù)。在理論計算時，兩種不同工況下的風(fēng)機功率比值與頻率比值之間存在 n = 3的乘冪指數(shù)關(guān)系?？紤]到風(fēng)機實際運行過程中，工作狀態(tài)點發(fā)生的偏移，以及設(shè)備與線路的相應(yīng)損耗，該乘冪指數(shù) n 將小于理論計算值。在南京地鐵 BAS 設(shè)備安裝與調(diào)試階段，對鼓樓站通風(fēng)空調(diào)大系統(tǒng)風(fēng)機功率
進(jìn)行了實測，表 2 為風(fēng)機變頻實測相關(guān)數(shù)據(jù)匯總，根據(jù)表 2 中實測風(fēng)機頻率與功率進(jìn)行數(shù)值擬合得到的乘冪指數(shù) n 范圍在 2.09～2.78 之間，平均值約為 2.47。以風(fēng)機頻率 25Hz 為例，其狀態(tài)下風(fēng)機功率約為 50Hz 全頻工作狀態(tài)時功率的 1/6 左右（理論計算功率比值為1/8）。若車站通風(fēng)空調(diào)大系統(tǒng)所有 4 臺送風(fēng)機與 4 臺排風(fēng)機同時以 25Hz 運行，每小時風(fēng)機總電耗為 52.2kWh；若工作于 50Hz 全頻狀態(tài)下，每小時風(fēng)機總電耗為 300.5kWh，同比實現(xiàn)節(jié)能 248.3kWh，節(jié)能率達(dá) 82.6% 。
3.采用不同的通風(fēng)運行模式
春秋過渡季不開冷凍機組，采用全通風(fēng)方式通風(fēng)方式有以下兩種運行模式。
（1）模式（“只送不排”模式）1：只開送風(fēng)機、關(guān)閉回排風(fēng)機，利用出入口自然排風(fēng)，節(jié)約回排風(fēng)機能耗。模式2（“只排不送”模式）：只開排風(fēng)機、關(guān)閉送風(fēng)機，利用出入口進(jìn)風(fēng)。兩種通風(fēng)模式與空調(diào)模式的功耗如圖3所示。春秋過渡季節(jié)，室外空氣干球溫度小于空調(diào)送風(fēng)干球溫度，此時常使用通風(fēng)模式2來進(jìn)行通風(fēng)，同時可降低車站風(fēng)機能耗。
（2）冬季一般采用“只送不排”的運行模式由于冬季室外、站廳、站臺間的溫度差是室外
參考文獻(xiàn)：
[1] 中華人民共和國建設(shè)部.《地鐵設(shè)計規(guī)范》[S].GB50157―2003.中國計劃出版社.
