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          1. 水工建筑物應用案例節能分析與評價

              水利水電工程節能設計是主體工程設計的組成部分,因此,同主體工程設計一樣,必須遵循國家的基本建設方針和技術經濟政策,在結合工程具體情況的基礎上,合理確定設計方案,積極、慎重地采用新技術、新設施。建設標準應符合國情,既不能標準過低影響安全運行,也不宜標準過高增加大量的工程投資。在此,筆者試以一個工程實例談談自己的看法。

              一、基本資料

              常橋灌排站工程是茨淮新河大型灌區中的一級提水灌排站,屬國家固定資產投資項目。工程位于躍進溝北岸,本次設計進行拆除重建,裝機4臺套,總裝機均為360kW。

              項目區能源供應狀況較好,施工用電可就近接農村電網供電,施工期另配柴油發電機作備用電源。施工用柴油、汽油可由當地供銷部門供應。運行管理用電可由當地電網解決。工程建設期土石方及混凝土施工主要包括土石方明挖與填筑、混凝土澆筑、基礎處理、機電設備安裝等,其主要施工設備有自卸汽車、挖掘機、反鏟、推土機、混凝土攪拌運輸車等。工程運行期主要耗能設備有變壓器、電機、線纜、照明燈具、空調器、輸水管路、閥門等設備。此外,建筑物結構及所用材料對能耗也有較大影響。

              二、工程布置及建筑物節能設計

              泵站布置的原則是在充分利用現有堤防和有利地形的基礎上,盡量使泵站垂直堤布置。排澇涵布置盡量采用正向進水、正向出水,進口采用圓弧形翼墻,減小水頭損失。

              建筑物的設計和建造嚴格依照有關法律、行政法規的規定,采用節能型的建筑結構、材料、器具和產品,在保證室內熱環境及衛生標準的前提下,做好建筑采暖、空調系統以及采光照明系統節能設計,提高建筑物的保溫、隔熱性能,充分利用自然采光和自然通風的能力,確保單位建筑面積能耗達標,減少采暖、制冷、照明的能耗。

              使用新型建筑材料,建筑物避免使用實心粘土磚,采用能耗低的多孔磚。優先采用節能型采暖、空調設備及采光照明系統。加強管道保溫,改善供熱(冷)系統的水力平衡,提高其運行效率和自動化程度,使用高效、長壽節能光源和燈具。

              三、水機節能設計

              水機選型時,根據泵站的運行方式、揚程范圍,通過技術經濟比較,合理選擇水泵型式、結構及臺數,保證機組安全、穩定、高效運行,提高能源利用效率。選用國家推薦的系列產品和經過鑒定的產品。

              采用高效區范圍寬的水泵,使泵站在不同工況均有較高的效率;優化水泵出水管路部件,減少管路水頭損失,降低電能損耗,節省運行費用。

              四、電氣節能設計

              1.電源節能

              (1)合理確定供電點和供電電壓,確保電壓質量。合理選擇線路路徑,使線路盡可能短,減小供電線路長度,降低線路損耗,以節省投資和運行成本。

              (2)合理選擇供配電線路導線的截面。按持續工作電流法和經濟電流密度法選擇導線截面,并按電壓損失和短路熱穩定進行校驗。合理選擇導線截面可節約投資,減少電能損耗,改善電網電壓質量,改善電動機啟動條件,延長電纜壽命,增加供電可靠性。

              2.動力節能

              泵站的動力設備的節能主要包括水泵、電機、啟閉機及相關的機械設備的節能。具體措施如下:

              (1)采用取材先進、工藝先進、高效的節能型設備,減少耗電量,節約能源。

              (2)改進控制方式,提高運轉效率。

              (3)合理選擇電壓等級,保證電機使用效率高、損耗小,利于節能節電。

              3.照明節能

              照明節能可通過采用高能效照明產品,提高照明質量,合理采用照明燈具和照明方式并合理控制等手段達到,具體措施如下:

              (1)根據視覺需要和有關規范規定,確定照度水平,按所需照度進行節能照明設計。

              (2)采用光效高、壽命長的各類氣體放電光源。目前,各種照明光源的電能轉換中,高壓鈉燈的光效最高,熒光燈和金屬鹵化物燈次之,白熾燈最低。根據本工程建筑物特點和使用功能,選用光效較高的熒光燈和金屬鹵化物燈。各泵站主廠房采用金屬鹵化物燈作為主要照明,輔以壁燈照明,其配套涵閘啟閉機房采用熒光燈作為主要照明。

              (3)選擇合理的照明方式。采用一般照明、重點照明、混合照明、應急照明及疏散照明相結合方式,并充分利用天然光及各種集光裝置進行采光。

              (4)選擇多種控燈方式。可采用分區控制和集中控制方式相結合方式,并按不同的工作區域確定適宜的照度,節省投資和運行成本。

              (5)選擇便于維護、檢修的燈具,增大其保持率,以降低維護成本。

              五、金屬結構節能設計

              該工程金屬結構設計根據建筑物的結構布置型式,進水閘與控制閘采用平面鋼閘門,布置簡單,結構緊湊,節省空間,制造、安裝方便,運行維護簡單,減少了運行維護費用,閘門自重及啟閉力均較小,操作簡便靈活,門體采用面板與加強肋的結構。啟閉機均采用手電兩用的螺桿啟閉機,結構簡單,便于操作,同時運行維護費用低。

              六、結論與看法

              工程進行節能設計,在減少能源使用量、緩解能源危機等方面具有重要意義。加強節能工作是深入貫徹科學發展觀、落實節約資源基本國策、建設節約型和諧社會的一項重要措施,也是國民經濟和社會發展一項長遠的戰略方針和緊迫任務。水利工程建筑應抓住時機,采用各種節能技術和材料,做好節能設計,加快水利工程建筑節能的步伐。

              (作者單位:安徽省蚌埠市誠信水利工程監理咨詢有限公司)

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