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1.3电力计量自动化系统通过无线GPRS、CDMA网络，将每个采集终端的电能数据信息传送到计量自动系统主站，通过数据库处理，实现耗能单元远程抄表及综合性的智能管理。它具有采集功能、统计功能、数据共享功能。计量自动化还可以利用电能计量数据和计算机模拟软件相结合，通过计算机模拟软件及时而准确地对当前的电力系统状态进行评估，及时发现能量损耗严重的地方。
2电能计量节能减耗运用的实现
2.1进一步完善电能计量系统从计量装置普查情况来看，一般企业耗能计量配备率较低。只有完善能源消耗计量系统，才能科学地分析全厂耗能设备情况，合理地下达耗能指标，节能管理才能做到有的放矢，这也是节能降耗的首要措施。电量计量方面应当采用电量计量远传技术。安装配电监测系统终端，经过现场调试和运行，确保其测量准确率。
2.2确保电能计量的准确性
2.2.1采用复合变比电流互感器自动转换计量装置对负荷电流长期运行在电能表额定负荷20%以下的线路，可安装复合变比电流互感器自动转换计量装置，与复合变比电流互感器配套使用，通过在线检测，确定线路运行电流的大小，以提高电能表的计量准确度。
2.2.2开展计量装置综合误差分析把投运前电流、电压互感器合成误差、电压互感器二次回路压降误差通过计算形成数据表。在每次的周期校验时，都可以对照各项数据配合电能表进行调整，使计量综合误差达到最小。同时，按规程规定做好电能表、电流互感器、电压互感器进行周期检验和轮换工作。
2.2.3对互感器误差进行调整电能计量综合误差的大小主要决定于电能表本身的误差和互感器的合成误差。因此可根据现场的具体情况，对运行中的电流互感器、电压互感器进行误差补偿，使其误差尽可能地减小，甚至小到可以忽略；另外，还可通过调整某一相或两相电流、电压互感器的比差和角差来减小互感器的合成误差。
2.2.4经常检测电流互感器倍率和计量回路有些窃电户为了少交电费，往往私自将原装的电流互感器更换为较大倍率的电流互感器，甚至仍装上原来电流互感器的铭牌。在检查时，应注意电流互感器的实际倍率是否与铭牌相一致。检查电流互感器的一次回路或二次回路是否短接、二次回路是否伪接或开路、二次端子的极性或换相是否错接等。对电压互感器，应检查其接线的正确与否，防止虚接、伪接与二次回路的开断以及换相错接等。
2.2.5完善计量装置选择专业大厂生产的高精度、稳定性好的多功能电能表。由于电子技术的发展，现在多功能电子表已日趋完善，其误差较为稳定，且基本呈线性。一只多功能电子表可同时兼有正、反向有功，正、反向无功四种电能计量和脉冲输出、失压记录、追补电量等辅助功能，且过载能力强、功耗小。对Ⅰ、Ⅱ类用户应采用全电子式电能表。专业大厂生产的多功能电能表在元器件材料、设计技术水平、质量检验均有较高要求，是实际使用的首选。
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传统的低温乙烯流程见流程图1，即系统产生的BOG通过BOG压缩机压缩，冷冻机冷凝后进行减压闪蒸，闪蒸气体回BOG压缩机二段，闪蒸液体回低温乙烯罐。当下游需要气相乙烯时，通过改变工艺流程来降低系统的能耗。下面以某项目为例，比较5种工艺流程下的能耗。
2.1乙烯直接蒸汽汽化
低温乙烯经输送泵加压后，进入汽化器加热至20℃后，送至下游装置。
2.2乙烯换热器交换(有闪蒸)
BOG压缩机加压后的BOG与泵出口的乙烯进乙烯冷凝器进行热交换，冷凝后的压缩液体进闪蒸罐闪蒸后气体回压缩机二段入口，液体回低温乙烯罐。换热后的低温乙烯再进入乙烯汽化器升温至20℃后送至下游装置。
2.3乙烯换热器交换(无闪蒸)
BOG压缩机加压后的BOG与泵出口的乙烯进乙烯冷凝器进行热交换，冷凝后的压缩液体直接回低温乙烯罐。换热后的低温乙烯再进入乙烯汽化器升温至20℃后送至下游装置。
2.4换热器、节能器交换
泵出口的低温乙烯分别经过乙烯节能器及乙烯冷凝器进行热交换后，再进入乙烯汽化器升温至20℃后送至下游装置。
2.5乙烯空温汽化器
低温乙烯在进入汽化器之前，先经过乙烯冷凝器和空温汽化器汽化后，直接进入乙烯过热器升温至20℃后送至下游装置。
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可见，若想从根本上降低基站耗电，节约运营成本，只有从机房主设备和空调入手。目前，通过空调乙二醇双冷等技术已经可以充分降低空调耗能，所以，基站主设备节能成为最大的突破口，也是运营商关注的重点。
节能不能只关注基站功耗
事实上，通过对移动运营商生产需求分析，设备制造商很早就意识到基站节能对于运营商运维成本降低的重要性，目前已经出现了很多成熟产品。
由于实力和经验相当，目前各大设备商使用的节能技术和节能方案差别不大，主要集中提升基站功放能效，采用节能软件降低基站运行能耗，各类绿色洁净能源的采用(如风能、太阳能、生物能源等)、改进基站站点设计等。
目前，这三家设备制造商的最新主打基站产品都在采用较为先进的多载波功放技术(MCPA)，可以大幅度降低每载频的能耗。根据资料显示，通过采用双密度载频，S4/4/4配置的GSM基站能耗从1800W迅速降到1000W左右，能耗节省高达40%以上。据华为中国区无线Mar-keting部CTO周建国表示，目前华为已经实现在单模块内最多支持6个载频，正在四川、青海等地进行测试和商用验证。爱立信也正在开发这样的基站，据介绍，对比2载频，这种新技术将节能40%以上。
目前运营商在进行节能测试时，过多地将目光集中在单一设备功耗上，而没有从基站整体考虑能耗。“这种方式是不合理的，有些时候尽管产品功放效率较高，但如果基站的整体设计不好，很可能要达到同样的通信质量和覆盖范围，设备能耗一样很高。”爱立信无线解决方案专家章正珊表示。但好在目前，中国移动设计院已经意识到基站节能不能只关注功放，还要关注整体基站设计。
由于分布式基站4载频配置下平均能耗仅550W，基带与射频单元之间采用光纤传输，无馈线损耗，覆盖效果与传统宏基站相当，自然散热技术则省去了温控能耗，且占地面积小，安装快捷，能够广泛应用于室内覆盖、城区选址困难区域、热点覆盖等场景。由于分布式基站具有如此多的优势，中国移动已经明确表示，会进一步扩大分布式基站的应用场景，目前爱立信、华为正在内蒙古、广东、贵州、四川等地进行测试和验证。
软件节能优于硬件
降低设备的载频能够有效降低功耗，于是出现很多运维人员通过长时期观测载频使用情况，人为在“闲时”开关载频来达到节能的现象，虽然效果显著，但这样既浪费人力，同时也大大降低了基站的应急能力。
目前各大厂商提供的节能软件改变了这种情况，让老旧基站焕发出新的节能活力。通过负载平衡能耗，在闲时将设备设定为节能状态，当话务量突增时，可以自动转化为正常状态。章正珊表示，爱立信的“PowerSaving”软件解决方案可以根据话务量的变化自动对实际需要的载频数量进行控制，从而达到降低基站能耗的目的，该功能可以应用于爱立信1994年后出产的所有基站产品上。而华为的绿色节能软件已经能够达到时隙开关，主要应用在华为GSM3012、3006G等主打产品上。诺基亚的NetActServiceQualityManager也有相同的功效。
对于移动运营商来说，相对于硬件的投入，软件的投入可以有效解决现有基站的节能问题，同时具有成本低，便于维护等特点，可以说是运营商最佳节能投入。另外，新能源的应用对于基站的稳定性提出了更高的要求，风能和太阳能等不稳定电力源，要求基站设备能够有更强壮的生命力。具周建国介绍，目前中国移动“绿色行动计划”已经选择了爱立信和华为在内蒙古等省市，针对太阳能的基站展开测试，检验基站设备的稳定性。
网络规划与设备功耗同等重要
在整体网络规划上，专家提出了“需求-设计-研发-制造-供应链-部署-回收-需求”等闭环周期节能系统，如华为的“E2E绿色设计方案”、爱立信的LCA绿色计划等计划也都是全生命周期评估的典范。
有着丰富工程经验的章正珊认为，基站节能的重点不应放在基站技术的升级上，而是应该放在网络规划中。“一个好的网络规划，在不影响用户通话质量和减少覆盖的基础上，可以最大限度地减少基站数量。这对于运营商来说，不但可以减少初期成本投入，同时也可以减少后期维护成本。”
据专家经验估计，让一个经验丰富的网络设计专家从最初即参与整体网络规划，可以将无线站点的数量减少30%～50%。
按目前网络基站设备2.5KW(GSM、CDMA基站平均能耗)来计算，每减少一个基站，每年可以减少耗能21900度电。
但是目前运营商还没有完全认识到网络规划在节能减排工作中的重要性，曾有中国联通地方运维人员对记者抱怨：“节能减排不能光靠在后期运维上下功夫，运维能够减少的能耗很少。节能减排要从新建基站网络规划抓起。由于没有良好的规划，造成现在后期维护上能源消耗过多的现象还很多。”
在中国移动“绿色行动计划”重点工作矩阵图中，可以看出他们并没有将网络规划作为降低能耗的主要领域。业内专家解释说，由于这种方式的可实施难度大，投入规划成本大等问题，还是需要市场的考验。
向无空调基站挑战
据统计，温度从24度上调到28度时，基站节能效果将提高3%～8%。但是在目前的基站内，都有最高温度上限的设置，不能轻易调高基站温度。
中国移动绿色行动计划负责人秦光泽对记者表示，现在的基站设备已经能够适应普通的高温运行，之所以设定基站顶限温度——25℃，主要是考虑不影响基站内蓄电池的寿命，蓄电池在高温下不能正常运行，如遇断电等情况，会对网络安全运行带来威胁。
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1．承重钢丝绳的选择
承重索需穿绕滑轮，宜用较柔软易弯曲的细丝交互捻钢线绳。承重索承受的荷载为所吊的荷重及承重索自重力，当荷载位于缆索跨度中央时，承重绳的挠度及工作张力达到最大值，工作张力由下式计算：
T=QL/4f+WL2/8f
式中T——承重绳的工作张力（N）；Q——所吊荷重（N），W——承重绳每米自重力（N／m）；L——缆索跨度，是指上、下两支点的水平距离，本例L＝282m；f——承重绳的最大挠度（m）。
根据计算，选用13的6×（37～140）交互捻钢丝绳。
2．其他构件的选择
滑车：缆索两端各用一个带吊钩的开口定滑车，以便于穿绳。为了减少钢丝绳的弯曲应力，滑车直径D与钢丝绳直径d的关系取D／d≥16，可求滑车直径为208mm，选用D210mm起重量5t的定滑车，滑车槽直径大于2倍钢丝绳直径。
倒链：用来收紧起重缆索。选用2个起重量5t的倒链，型号为WA5或SH5。
卡子：均选用型号为Y4－12的骑马式卡子用做地锚绳连接以及钩挂物料。
3．设备的制作安装
支墩：本例缆索坡度为129∶282＝1∶2．2，坡度较陡。为使其端点稳定，在两端较高处做浆砌石支墩，顶部呈倾斜面，坡度与绳索基本相同。在墩内埋设两根L5×5的角铁，高出墩顶约400mm，角铁相间为滑车厚度＋10mm的间隙，滑车放在其间，以便滑车不偏斜。
地锚：因拉力较小，可分别在石支墩之后缆索两头延长线的完整岩石上打孔插钢钎或利用大树等作为地锚。当用钢钎做地锚时，其插入岩石内深度不小于1．2m，并在孔内灌入水泥砂浆，使钢钎与岩石牢固接合。外露钢钎与地锚绳交成约120°角为宜，地锚绳要紧贴岩石拴在钢钎上。
卸料台：为了使料袋下滑至卸料处暂停及脱钩，在承重绳下方离开下端点支墩适当地方（本例为6m）做卸料平台，台顶距承重绳500mm左右；垂直承重绳方向1000mm，平行承重绳方向600mm。
绳索安装：安装前检查钢丝绳、滑车及绳卡子等型号、质量是否符合设计要求，确认无误后再行安装。首先用钢尺量出定滑车至地锚的长度，用地锚绳将地锚与定滑车连接起来。注意使绳头连接处靠近滑车，以便观察绳头变化情况。然后把承重绳放入滑轮槽内（把穿越滑轮的上下股绳预先做上标记，以防扭结），利用两倒链交替对承重钢绳进行紧绳，紧到使跨中挠度为45％～50％最大工作挠度，采用编接法对其接头进行连接，编结长度不小于80d（d为钢丝直径），而后吊2～3袋水泥，实测其挠度并与相应的计算工作挠度比较，或大，或小，则反过来调整紧绳挠度，如此反复调整2～3次，即可满足要求。缆索安装完毕，将钢丝绳涂上黄油，并以实际最大吊重2倍的荷载作载重试验20分钟，无异常情况便可交付使用。
二、物料运送操作
1．对人员要求。参加人员须是身体健康、无高血压病症的青壮年，需戴安全帽，系安全带，穿防滑鞋。
2．人员组成。装料处1人，负责将水泥装好袋（500kg／袋）的黄沙用骑马卡子卡在承重绳上。卸料处2人，其中1人控制钢索运行，另1人负责卸料。
3．物料运送工序。开始由控索者先将硬木棍别于离下滑车前0．5～0．8m处的钢丝绳间，适当用力使棍绳产生摩擦。上料者把料钩卡子固定在承重绳上，随即把料袋挂在钩上，之后料袋靠自重力下行带动钢丝绳下移。此过程依靠控索者控制下行速度，当下行到预定距离对控索者制动使缆索变慢直到停住，上料者立即把第二袋物料固定在承重绳上，依次进行下去，直至第10袋物料挂在绳上。当第一袋刚好到达卸料处，卸料者卸料的同时，上料者把第11袋物料又固定到了承重绳上，这样下去便可不断地把物料输送到卸料处。
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1．2加强保温、提高管网输送热效率
一般来说室外管网输送热效率应大于90%，这就需要对热网的设施和选用优质的材料进行保温节能，加强维护管理，防止水浸，破坏等。
1．2．1对室外管网要进行合理敷设与布置被地下水淹没的热网主、支干线小室实施堵漏。采用膨胀橡胶作为密封填料，将小室主要漏水点管道穿墙套管密封，防止地下水通过穿墙套管进入小室内浸泡管道。对热网中所有的补偿器芯管进行保温。
1．2．2供热管网保温层厚度的确定尽量将管道散热损失降到最小供热管道保温层厚度应按国标《设备及管道保温设计导则》中的经济厚度计算公式确定。
2供暖节能的管理策略
2.1供热企业经营机制的转换，形成多元化投融资渠道
供热事业长期以来一直以国有企业为投资主体，投融资相对单一，资金投入严重不足。随着我国经济体制改革的不断深入，这种投融资模式己经制约了供热事业的发展，必需打破这种传统计划经济下的投融资管理模式，逐步形成投资主体多元化，资金来源多渠道，投资方式多样化，项目建设市场化的新格局。在理顺供热价格的前提下，通过注入资本金、贷款贴息、税收优惠等措施，鼓励和引导社会资本以独资、合资、合作、联营、项目融资等方式，参与供热项目的建设。
2．2制定正确的热价管理政策
城市集中供热价格，是供热企业通过一定的供热设施，向用户供热，以保持恒定的室内温度，所形成的供热商品价值的货币反映。因供热系统是由热源、热网、热用户室内采暖系统)组成的庞大、封闭、复杂的循环系统，采暖供热具有自然垄断性，热价不能通过市场自由竞争形成，只能由城市政府模拟市场机制而对热价形成进行管理。热价管理，包括热价构成、制定、调整和执行管理。热价构成管理是热价的静态管理，热价制定、调整和执行管理是热价的动态管理。热价管理理论研究，目的是探索热价管理工作中的客观规律，为热价管理办法的制定和热价管理支持系统的开发提供科学依据。热价构成管理，是正确核算和规定热价的成本费用，科学计算热价的税金利润，使热价能正确反映供热商品的价值。正确制定热价管理及定价政策是中国推行热计量的关键环节。实行供暖费的明补改革，制定热计量的奖惩政策，制定热价管理政策，制定热计量投融资政策，设立供暖保障金，实行供热体制改革是推行热计量必须解决的问题。而热价管理政策的正确制定是其中关键的一环。热价与供热体制，供热技术和供热投融资机制互关联、相互促进。
2．3改善企业经营机制
改善企业经营机制由粗放型向效益型、科技型、节约型转变，建立起一套以考核经济效益为中心的技术经济指标体系。长期以来，由于对城市集中供热的商品意识比较薄弱，国家对供热企业的考核，主要讲求速度和服务质量，而不注重经济效果，使之长期处于不求经济效益的落后状况。但随着我国经济体制改革的深入发展，使人们对商品经济和市场竞争的认识逐步加强，对一种商品在市场上是否有魅力及企业的管理水平，主要观其投入和产出之比。具体的说，也就是产品在形成价值的过程中，能够为社会创造的价值(即企业盈利)与产品实际消耗的物化劳动和活劳动(即产品成本)的比较。在一定的价格下，成本降低，企业盈利就可以增加，反之，则减少。因此，企业为了增加盈利，就必须在降低成本上下功夫。为了使产品在形成价值的过程中，能够及时发现问题，找出降低成本的途径就必须加强对各项费用的核算工作，并建立起一套能够科学、合理的反映投入产出对比关系和综合经济效益的指标体系。供热企业现有的指标体系存在不少问题。从宏观上看，主要是反映速度型的增长模式。例如供热发展面积、供热量、销售量、产值、产量、利润总额等等。但却反映不出投入与产出的关系；从微观上看，企业内部指挥过多，重点不突出，主次不分明，综合在一起，很难做出比较肯定的判断。
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（1）产量提高后，篦床面积小，总风量偏少；（2）高温区的风量少，导致急冷效果差；（3）篦板间的缝隙以及篦板与盲板的间隙过大，造成严重漏料和气流短路；（4）风室间隔墙板密封失效，窜风严重。
3技术改造
针对冷却机存在的问题，厂方决定对篦冷机进行技术改造，提高热回收效率，改善冷却效果，消除设备故障隐患。降低熟料温度主要从三个方面着手解决，一是适当增加风量，优化风的分配；二是从结构上改变冷却方式；三是增加篦床面积提高篦冷机的能力。高温区温差大，热交换效果好，此处增加风量能提高急冷效果，增强热回收，但要注意冷风不能掺入过多，否则会造成二、三次风温降低，甚至影响窑系统煅烧。改变冷却方式是指在高温区将风室供风变为充气梁供风，从而达到强制冷却的效果。但充气梁不宜增加过多，否则会导致电耗升高，同时还要注意充气梁与风室间风压的匹配。增加篦床面积对提高设备性能是最为直接有效的。本着投资小、效果好的原则，结合冷却机实际运行情况，最终确定的技改方案如下：（1）将一段篦床从2.7m加宽至3.3m，面积增加5.6m2；将第室的矮墙减薄，面积增加1.8m2，使其总面积增加7.4m2。更换相关的篦板梁和篦板，现场修改上、下壳体和顶板，更换新的风管系统。（2）下料口固定篦床改为TCH型高效急冷模块，该模块采用多单元供风模式。每个单元配置独立风管和调节阀门，根据各区域料层厚度和熟料颗粒的不同调节风机阀门开度，使熟料在下料口得到最佳的骤冷效果。（3）高温区固定梁改为充气梁，同时更换相应的篦板，并配套加装独立的充气梁供风系统，加速熟料在该区域的冷却。（4）高温区细料侧设置通风侧吹盲板，保护边上的篦板，减轻红河带来的影响。（5）修复活动框架，更换已变形的纵梁，篦床重新找正。（6）更换阻力偏大的进风管道，降低压损。（7）优化风机配置，以适应提产的需求。（8）检修漏料锁风系统，减少风室漏风。（9）换上新型的活动框架纵梁穿过隔室的密封装置，避免风室间的窜风现象。
4调试过程
此次调试过程中，对冷却机的控制进行了调整。（1）由于篦床面积增加，一段传动转速降低了3~5转，确保二室压力在4.3~4.6kPa；（2）由于产量增加，二段转速增加2～3转，确保五室压力在1.7~1.9kPa；（3）此次技改后，额定风量增加79300m3/h，但实际用风量经计算只增加20000~35000m3/h。调试时对风机风门进行了合理调整，调整原则是：确保窑运行稳定，高温段风门大，低温段风门小，风量必须合理，风量过小则冷却效果差，窑内燃烧不充分，风量过大则火焰不稳定，即通常讲的坏“火头”。通过实践目前已确保风机风门控制合理。（4）此次冷却机技改增加风机4台,调整3台位置，额定风量增加79300m3/h，风机功率增加365kW。改造前，窑运行过程中，冷却机10台风机的风门都是全开98%，由于头排和高温风机功率并没有提高，加上窑系统用风量要非常合理，改造后，为确保稳定煅烧，投料量在175t/h时，新增加的4台风机如此配置：侧吹盲板风机G3门为15%，固定充气梁风机G12风门为70%，二室和三室两台串联在一起作充气梁风机，即G36和G37风门都为70%；原风机风量配置如下:一室风机、二室风机、充气梁G8和充气梁G9控制在80%，三室风机风门70%，四室风机风门60%，五室风机风门40%，六室风机风门30%。当产量提高到180t/h时，所有风机风门依次增加5%；当产量提高到185t/h时，所有风机风门再提高3%；当产量提高到188t/h时，所有风机风门再增加2%，侧吹盲板风机G34不调整。改造后的风机配置可以满足3000t/d产量，提产空间十分富余。
5效益分析
（1）提高熟料产量2.5~3.0t/h；（2）风机功率增加365kW，熟料电耗=（62.5×2750+365）/2810=61.3kWh/t，相比改造前下降1.2kWh/t，年运转率按300d，每年节约电费60.7万元；（3）耐热皮带技改前每年需要700m，改造后只需200m左右，节约15万元；（4）由于熟料冷却效果好，易磨性提高，水泥磨提产5~10t/h；（5）技改后冷却机地坑几乎不漏料，每年减少劳务费5万元左右；（6）熟料实物煤耗下降3~5kg/t，原煤按800元/吨计算，每年节约原煤费用269.8万元。
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柴油发动机相比于汽油发动机具有较高的节油性能，主要是因为柴油发动机的压缩比较高。根据实验数据得知，同款轿车分别装备两种发动机相比，柴油发动机比汽油发动机节油18%左右。柴油发动机的节油特点在大型货车中更为明显，柴油发动机能够节油30%。因此，目前我国正在加大力度进行轿车和轻型货车的柴油机改装，这项技术在德国和日本已经相当娴熟。德国和日本90%以上的货车都装载柴油发动机，我国在推动柴油发动机的进程上仍任重道远。
1.1.2发动机的结构组成
汽车油耗的主要影响因素就是发动机的比油耗，而比油耗大小完全取决于发动机的内部结构。在设计和研制过程中，对压缩比、供油系统以及燃烧室进行严格的控制会有效地减少发动机的比油耗。有条件的情况下还可以引用高能电子打火装置。
1.1.3发动机的负荷率
发动机的阻力矩数值影响着发动机的负荷率。发动机在正常的运转下势必要消耗燃油，克服阻力矩做功，增加负荷率就是在每个工作的循环中增加发动机的供油量。汽油发动机控制油量的方法通常是依托于内部的节气门完成，而柴油机则是依靠喷油泵齿条的位置变化进行油量控制。发动机的全负荷是指汽油发动机的节气门全部打开，柴油发动机的喷油泵齿条处在额定功率的位置上，发动机的部分负荷就是指节气门部分打开以及喷油泵齿条在额定功率内位置变换。通俗地讲，就是驾驶员将油门踩到底时发动机会达到全负荷，相反发动机为部分负荷。发动机负荷的变化影响着发动机的比油耗，通过试验和计算得知，当负荷率处在80%～90%之间时，发动机的比油耗最小，所以发动机在全负荷以及低负荷的情况下会比较费油。
1.2汽车结构对能耗的影响
1.2.1汽车质量对能耗的影响
汽车的质量是影响能耗的最基本因素。汽车质量主要影响着汽车在运行中的加速、坡道以及滚动阻力。如今，国内外在汽车制造上，重视轻质材料的选择和应用，从而大幅度地减轻了质量，这不仅降低了油耗，还节省了资源。
1.2.2汽车外形对能耗的影响
汽车的外形是影响汽车行进间空气阻力的重要因素，而速度是产生空气阻力的前提。研究表明，发动机克服空气阻力做的功随汽车行驶速度的增大而增加。如果汽车的速度很低，空气阻力对汽车耗油的影响微乎其微，当汽车行驶速度达到50km/h时，空气阻力对汽车耗油的影响逐渐显著。减少空气阻力的主要方法是对汽车外形进行改良，减少空气阻力系数。
1.2.3汽车轮胎对能耗的影响
汽车的滚动阻力主要来源于轮胎，对汽车使用轮胎进行优化和改良，可以有效地减少油耗。子午线轮胎的广泛使用，大幅度降低了滚动阻力对油耗的影响，而且效果明显。
1.2.4汽车传动效率对能耗的影响
汽车动力的高效传递也可大幅降低油耗，而且还避免了能量的过量损失。目前，自动变速器得到了广泛的使用，因为自动变速器为驾驶者提供便利。但是相比与机械变速器，耗油量较高，这也是复杂的机械变速器没有被淘汰的原因。而且机械变速器的档位比自动变速器多，从而使发动机增加了经济工况下的工作机会，有利于增加燃油利用率。
2汽车节能技术及设备
2.1节能添加剂
2.1.1油节能添加剂
油节能添加剂主要包括减磨剂以及修补剂。减磨剂可以避免金属齿轮等突峰部位之间的直接接触，并且能够形成一层保护膜，使摩擦系数大大降低，进而控制了摩擦损耗，并减少了汽车的油耗。当金属齿轮表面磨损较为严重时，可以使用修补剂进行处理，修补剂与金属磨损部位发生化学反应，可以达到对金属修复和养护的作用，解决了陈旧发动机密封性不良的问题，实现了降低油耗的目的。
2.1.2燃油节能添加剂
燃油在燃烧的过程中会出现雾化和燃烧不充分的现象，燃油节能添加剂可以很好地改善这一类问题。燃油的雾化会导致燃油不完全燃烧，产生热源不足，加大了燃油的消耗。燃油节能添加剂能够有效地改善燃油雾化，并且其中含有助燃剂，能够使燃油在气缸内快速燃烧、能量传递、循环速度快，从而增加了燃油的利用率，大大减少了油耗。燃油节能添加剂在优化和改良的过程中，还添加了抗磨剂和清洁剂，能够有效减少燃烧室内产生的摩擦以及净化整个供油系统的效果。
2.2强制怠速节油器
在汽车下坡的过程中，汽车发动机并不是停止工作，而是需要辅助制动，在这种工况下的发动机，节气门虽然关闭，但是发动机的怠速供油系统会持续供油，在这时发动机的转速较高，燃油通过怠速供油系统进入气缸后并不能进行燃烧，而是直接经排气管排出，另有一小部分会流进曲轴箱内与油混合。这样不仅浪费燃油还污染了曲轴箱内的油，使其无法发挥正常的效果，使发动机的磨损加重。这一现象不仅会在汽车下坡的过程中出现，繁华都市交通拥堵，驾驶员重复踩踏加速和制动踏板，导致发动机反复出现强制怠速工况。具体研究表明，汽车在行驶过程中，发动机在强制怠速工况下的工作时间占行驶时间的20%左右，无论驾驶员的技术如何，都无法避免这一现象的发生，所以强制怠速节油器的使用能够很好的解决这类问题。
2.3电子点火装置
国内外的汽车发动机普遍利用电子点火装置，并且一些新型的汽车也开始采用这种技术。电子点火装置主要分为触点式以及无触点式，电力点火装置中触点式保留了原有的白金触点，与以往的触点功用不同，只是获得发动机点火中的信号装置。无触点式没有白金触点，利用光电以及磁电气获得发动机的点火信号，无论是触点式还是无触点式都不会出现以往因为发动机加速运转产生断火现象，并且能够有效地提高点火的能量，提高燃烧速率，降低燃油的消耗，还能改善汽车整体的加速性能以及排气净化的性能。
3加大力度宣传汽车节能
汽车驾驶员在熟悉具体的节油操作后，更要加强节油意识，这不但是每个汽车驾驶员的任务，更是社会大众都应该重视的问题，只有树立良好的节油意识，才会在日常使用中时刻注意节油措施。这需要社会的广泛关注和大力宣传，必要时，还可以制定相关的法律法规约束人们节省燃料。国家还应加大力度改善大城市的交通状况，保障汽车能够稳定行驶，减少不必要的起停，从而达到节能的目的。
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2．1建筑墙体的保温节能墙体的类型一般分为单一材料墙体自保温和复合墙体两大类。1)单一材料墙体包括粉煤灰砌块墙、轻骨料混凝土墙、烧结多孔砖墙、加气混凝土砌块墙，这些材料都具有保温性能好、施工效率高、轻质、隔热、隔声等优点。砌筑时一般从顶层开始逐层施工，防止因结构变形量向下传递而造成下层先砌墙体开裂。如因各种原因必须从下往上砌筑时，墙体连接处待全部墙体砌筑完成后再行施工。砌筑前必须进行排砖设计，不够整砖时用实心砖补砌。砌筑砂浆应饱满，含水率宜控制在10%～15%之间。在墙面上凿槽埋设线管时，应使用专用工具，不得乱砍乱刨，管道表面应低于墙面5cm，与墙体固定后用砌筑砂浆补平。墙体砌筑完成后，要注意成品保护。2)复合墙体主要包括外墙外保温和外墙内保温两种类型。a．外墙外保温常用材料有EPS板(阻燃型模塑聚苯乙烯泡沫塑料板)、挤塑聚苯板、聚氨酯发泡板、膨胀珍珠岩板等各种板采用粘结的方法施工;硅酸盐保温材料、陶瓷保温材料、泡沫玻璃、矿物喷涂棉等采用喷涂的方法施工;胶粉聚苯颗粒保温砂浆、各类轻骨料预拌干料保温砂浆等采用抹灰的方法施工。采用粘结方法施工最常用且保温效果最好的是EPS板施工工艺，它可准确无误的控制隔热保温层的厚度和导热系数，使用水泥基聚合物砂浆作为粘结层和抹面层，具有较高的强度和韧性，能吸收多种交变负荷，粘结力强、施工中无需锚固。还有很好的抗裂、防水、防潮、抗冲击、耐老化性能，能有效的在建筑物上形成坚固可靠的保温隔热系统。所采用的聚合物砂浆具有很好的和易性、镘涂性和较长的凝固时间。易于施工，耐久性好，砂浆硬化期间严禁撞击和震动。施工环境温度不应低于5℃。用于外侧时严禁在雨中施工，遇雨或雨期施工应有可靠保证措施，避免阳光暴晒和5级以上大风天气施工。EPS板外墙保温经济效益明显，值得推广。采用喷涂的方法施工的材料常用胶粉聚苯颗粒保温浆料，保温浆料的防护层为嵌埋有耐碱玻璃纤维网格布增强的聚合物抗裂砂浆，属薄型抹灰面层。施工时要做到配合比准确，同种材料同配比冲筋。采用水树脂和水溶性高分子添加剂，解决一次性抹灰太厚的通病，不坠落、不干裂、不起泡。基层墙体表面应清理干净平整，无结块和孔洞，并涂刷界面处理剂。对于保温有特殊要求的建筑和高层建筑还应挂镀锌钢丝网与基层墙体拉结牢固。b．外墙内保温材料不受室外气候温度因素的影响，无须采用特殊的防护，施工较为简单，能用于外墙的保温材料在内墙大多都适用。常用的材料有玻化微珠保温砂浆、挤塑聚苯板、陶瓷保温板、岩棉板等。
2．2屋面节能1)保温屋面的保温层可采用松散材料、板块类材料或整体保温层。保温材料应具有吸水率低、表观密度和导热系数小，且有一定强度的特性。松散材料常用炉渣、水渣、水泥焦渣等。板块类材料常用饰面聚苯板、硬质聚氨酯泡沫塑料板、泡沫玻璃保温板、酚醛树脂保温板等。整体保温层常采用现浇膨胀珍珠岩和现浇水泥蛭石等。2)屋面节能施工中，应及时对屋面基层、保温层敷设方式、厚度、板材缝隙填充质量、屋面热桥部位、隔汽层等进行检查。采用喷、浇、抹等工艺施工的保温层，配合比应计量准确，搅拌均匀，分层连续施工，表面平整，坡向正确。3)采光屋面的传热系数、遮阳系数、可见光透射比、气密性应符合设计要求。安装应牢固，坡度正确，封闭严密，嵌缝处不得渗漏。4)架空隔热屋面适用于通风较好的平屋面建筑，架空板的铺设应牢固，平整，缝隙处采用水泥混合砂浆填充，出风口应当设在负压区，进风口宜设置在当地炎热季节最大频率风向的正压区。5)金属板保温夹芯屋面应铺装平整、锚固牢固、坡向正确、接缝严密，夹芯层的容重和阻燃性必须符合设计要求。6)采用倒置式屋面，可采用干铺法。其防水层要平整，不能有积水现象，保温层采用憎水性胶结材料，机械搅拌均匀，对于檐口抹灰等必须在找平层前完成。
2．3门窗节能外门窗是建筑物能耗散失最多的部位，根据其性价比目前最常用的是单框双玻中空门窗，窗墙比也是相当重要的一个方面，窗墙比越低隔热效果也就越好。门窗节能措施应注意以下几点:1)严格按照设计要求选择门窗，对门窗的抗风压性、空气渗透性、雨水渗透性等指标进行测评。2)门窗框、副框和扇的安装必须牢固，拼樘料内衬增加型钢的厚度和尺寸必须符合设计要求。两端须与洞口固定牢固，密封条不能脱槽，旋转间隙均匀，开启灵活。3)门窗框四周与墙或柱、梁、窗台等间隙大的交接处，须用弹性材料填充间隙，例如闭孔泡沫塑料、发泡聚苯乙烯等。其具备较好的粘结、固定、隔声、隔热、密封防潮、填补结构空缺等作用。4)密封条与玻璃和玻璃槽口的接触应紧密，用橡胶垫镶嵌玻璃时应与裁口、玻璃及压条紧贴，镶嵌平整。5)推拉门窗在搭接量确定时应注意所用塑钢型材框凸筋、扇槽深的尺寸变化以及所选用的滑轮、密封块的尺寸的配套性，以保证保温效果。
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Keywordslow-emissivitywindows;low-E;energy-saving
0引言
减小空调和供暖系统能耗电量降低建筑能耗的重要途径，而由于玻璃窗引起的空调供暖能耗在整个建筑能耗中占有相当大的比重，减小这部分能耗，是降低建筑能耗的一条行之有效的方法。在我国普遍采用的是单层或双层普通玻璃窗，能大大降低窗户的传热系数，从而减小由玻璃窗引起的建筑能耗。因此，研究低辐射能窗，并将其用于我国建筑，对于降低我国建筑能耗水平有着重要意义。
1低辐射能玻璃简介
低辐射能玻璃，即low-E玻璃，是利用真空沉积技术的在玻璃表面沉积一层低辐射涂层，一般由若干金属或金属氧化物薄层和衬底组成。普通玻璃的长波热辐射发射率约为0.8左右，low-E玻璃长波热辐射发射率最低可达到0.04，对长波热辐射光谱有很强的反射作用。并可调整制造工艺制造出各种不同光学性能的产品，如对太阳光有不同透过率的高透过low-E玻璃、低透过low-E玻璃等，见表1。但一般来说，都对可见光透过率影响不大。
表1玻璃材料
Table1Glass
编号厚度D/mmTsolTirEmis1Emis2K
高透30.60600.8400.0920.9
低透30.35400.8400.0920.9
普通30.83400.8400.8400.9
内Low-E30.60600.8400.0880.9
外Low-E30.60600.0880.8400.9
2低辐射能窗的传热原理
2.1窗的物理传热模型
在有太阳辐射的情况下，考虑有N层玻璃的窗户，忽略通过窗框的传热与玻璃边缘和窗框之间的传热，可以认为窗户仅由N层玻璃和N-1个密闭空间组成。假设每层（如第i层）玻璃有3个节点：第i层的中心节点i、第i层的两个表面节点i，s1和i，s2，如图1。玻璃本身的热容量不考虑。窗户传热方式有：和室内外环境的辐射换热、最外表面强迫对流换热、最内表面自然对流换热、玻璃层间的对流换热和辐射换热、玻璃层内的导热以及玻璃对太阳能的吸收。太阳光一部分直接透过窗户进入室内，还有一部分是由各层玻璃的中心节点吸收太阳能量后，以点内热源的形式向室内传热。玻璃窗热性能用总传热系数U和太阳得热系数SHGC（SolarHeatGainCoefficient）来表征。
图1窗户计算模型
Fig.1Schematicsofthewindow
2.2传热系数U
窗户的总传热系数U是指在单位温差下通过单位面积窗户所传递的热量。因此，U就是上述窗户有传热热阻之和Rtota的倒数，即：
（1）
由于对流、辐射传热的热阻是温度的函数，因此应首先通过求解各个节点的热平衡方程来确定窗户各层玻璃的温度值。在稳态传热情况下，对任意节点，流入流出该节点的净热流量为零。对于有N层玻璃的窗户，有N个中心节点和2N个表面节点。
2.2.1节点温度的确定
第i层玻璃的中心节点热平衡方程：
（2）
式中，Ri-1、Ri+1分别为第i中心节点与第（i+1）中心节点之间、第i中心节点与第(i+1)中心节点之间的换热热阻，即玻琉层内的导热、层间的对流换热和辐射换热的热阻之和，它们分别为：
（3）
（4）
第i层玻璃两个表面节点i,s1、i,s2的热平衡方程：
（5）
（6）
温度求解是一个迭代过程。首先设定N个中心节点温度，解出2N个表面节点温度，再以此求出热阻和热流，并解得下一步的中心节点温度。重复此过程，直到求出敛解。
2.2.2对流换热
外表面的对流换热系数是风速和风向的函数：
迎风情况下，若风速υ大于2m/s，hc,out=8.07υ0.605(7)
若风速小于2m/s，hc,out=12.27(8)
背风情况下，hc,out=18.64(0.3+0.05υ)0.605(9)
对垂直安装的窗户，内表面对流换热系数是温差的函数：
hc,in=1.77(TN,s2-Tin)0.25(10)
各个层流间对流换热系数hc,i=λ×Nu/ωi=1,N-1(11)
对于Ra＜2×105
Nu=[1+(0.0303Ra0.402)11]0.091(12)
2.2.3辐射换热
对N层玻璃组成的具有2N个表面的系统，若各层间填充的气体对长波热辐射无吸收，则长波热辐射能量在各层间传递的过程中没有损失。对于第j与（j+1）层玻璃间的空气层所对应的第（j,s2）和（j+1,s1）两个玻璃表面，离开某个表面的净长波热辐射能量为：
Qrj,s2=Sj,s2+ρj,s2Qrj+1,s1(13)
Qrj+1,s1=Sj+1,s1+ρj+1,s1Qrj,s2(14)
其中，。一般玻璃的长波热辐射透过率为0，因而ρj,s2=1-εj,s2
所以，窗户的各辐射换热热阻为：
最外表面辐射换热热阻（15）
最内表面辐射换热热阻（16）
层间辐射换热热阻
（17）
窗户的总热阻Rtotal为：（18）
由式（15）至（17），玻璃的辐射热阻与其热辐射表面的长波热辐射半球发射率有关，ε越小，辐射热阻越大，从而增大了窗户总热阻。同时，各层辐射热阻与对流换热热阻并联，因而ε减小对窗户总热阻的影响，也和与其并联的对流换热热阻的大小有关，该对流换热热阻越小，ε增大总热阻的程度也越小。因此，安装窗时要考虑low-E面的安装位置，使它位于对流换热热阻较大的表面。
2.3太阳得热系数SHGC的求解
来源于太阳辐射的室内得热量一部分是直接透过窗户进入室内的，还有一部分是各层玻璃吸收太阳能量后，作为一个独立的小热源，向室内放出的热量。所以，SHGC可写为：
（19）
式中，βi是该层吸收的太阳能量向室内流入的比例，等于该玻璃层中心节点以外的总热阻与整个窗户总热阻之比，为：
（20）
所以，室内得热量Q=U(Tout-Tin)+SHGC×I(21)
3窗户传热性能分析
使用LBL1994年了出品的Window4.1软件[2]，计算了几种窗户的性能参数并进行比较，所计算的窗户包括单层和双层的普通玻璃窗及low-E玻璃窗。所计算工况见表2，所使用的玻璃的物性说明见表1，所计算的窗户种类及计算结果见表3。从计算结果可以分析得知下述结论。
表2模拟计算条件
Table2Thesimulatedconditions编号工况描述
A有太阳入射，垂直入射强度为783W/m2,室外温度-17.8℃，室内温度21.1℃，风速6.7m/s，迎风
B有太阳入射，垂直入射强度为783W/m2,室外温度31.7℃，室内温度23.9℃，风速3.4m/s，迎风
C计算U：无太阳，室外温度-17.8℃，室内温度21.0℃,风速6.7m/s,迎风。
计算SHGC，垂直太阳入射强度为783W/m2，室外温度31.7℃，室内温度23.0℃，风速3.4m/s，迎风
表3窗户种类和计算结果（U：W/（m2℃）;T:℃）
Table3Thecalculatedvalueforthedifferentwindows
编号层数所用材料冬季工况夏季工况
外层内层USHGCT1,s2USHGCT2,S2
1a1普通6.290.85-6.55.850.8631.9
1b1内low-E3.860.63-7.43.270.6336.4
1c1外low-E6.120.64-4.75.510.6533.1
2a2普通普通2.820.7612.53.130.7632.4
2b2内low-E普通1.770.5716.61.820.5730.7
2c2普通外low-E1.760.6020.71.840.6134.3
2d2外low-E普通2.780.5611.63.010.5731.8
2e2普通内low-E1.870.5915.92.360.6043.2
3.1低辐射涂层（low-E层）可以降低窗户的传热系数
low-E材料的应用能够降低窗户的传热系数U，结果见表3。如有low-E层时U值最大可降低约50%，但low-E层位置不同，降低窗户传热系数的作用不同。
3.2low-E层位置对传热系数有重要影响
从表3可以看出，对于单层玻璃窗，low-E层（ε=0.088）在室内侧和在室外侧时，其传热系数有很大差别。表3中所计算的窗户，除low-E层位置不同外，其它参数均相同。在相同工况下，编号为1a、1b和1c的三种窗，1b的传热系数要比1c的低约40%；而1a和1c的传热系数几乎相同，即此时low-E几乎没有起到作用。对于双层玻璃窗也具有同样的情况。可见ε对U的影响与low-E面的位置有关。对单层玻璃窗，low-E层的最佳位置是室内侧；对双层玻璃窗，low-E层的最佳位置则是中间空气层的内或外侧。
3.3ε、τ值和SHGC的影响
ε（ε是窗户的low-E面的长波热辐射发射率）和τ（τ是窗户的法向总太阳透过率）对U和SHGC的影响与玻璃窗的结构、形式，即玻璃层数、low-E层的安装位置等因素有关，下面探讨在这些因素一定时，ε、τ对U和SHGC的影响。图2和图3分别为反映ε、τ与U和法向SHGC的关系的等值线图，其中，窗户的形式是表3中的2c（双层窗low-E面中置），计算工况为表2中的工况C。
对U起决定性影响因素的是ε，ε值的变化改变了总热阻中的辐射阻部分，从而达到了改变传热系数U的目的。ε值越小，辐射热阻越大，U也越小。不同τ值下，各玻璃层吸收的太阳能量不同，使得玻璃窗各节点的温度分布不同，从而对应的U值不同，但τ对U的影响很小，如图2示。
图2双层窗U-ε、τ等值线
Fig.2Theisolinefordoublewindow
SHGC主要受τ影响，τ越大，SHGC相应越大，而ε对SHGC的影响主要在于ε改变了各层玻璃的热阻，从而改变了各层所吸收的太阳能量中流入室内的比例。由图3可以看出，SHGC基本上只与τ有关。
图3以层窗SHGC-ε、τ的等值线
Fig.3TheSHGCisolinefordoublewindow
3.4low-E层降低了热负荷的波幅
图4绘出了哈尔滨冬季某日逐时室内得热量Q（计算式见21），设室内温度恒为20℃，进入室内热量为正。由图可见，使用low-E窗户，一天的得热量波动小于普通窗户，可削弱室外环境变化对室内环境的影响，使得用于维持室内恒定舒适环境的能耗也相应降低。Low-E窗户的传热系数U降低的同时，由于它本身材料的光学特性，SHGC也随之降低，这对于冬季工况要求尽量利用太阳辐射能是矛盾的。有low-E层玻璃窗白天虽然U值降低，但同时太阳得热也降低。图4中可以看到，有low-E的双层窗（2b）白天太阳得热的降低值大于U值降低所减少的失热量，因此白天时对太阳能利用效果不如没有low-E层的普通双层玻璃窗（2a）；但单层玻璃窗（1b）则与双层相反，这主要是因为对单层来说，U值的降低起主要作用。从全天效果来看，有low-E层的窗户还是比普通窗户节能。
图4哈尔滨冬季某日室内逐时得热量
Fig.4ThesolargaininHarbin
4低辐射能玻璃对建筑全年能耗的影响
如前所述，U和SHGC只是反映在某一特定工况下的玻璃窗性能的静态参数，而不能反映全年气象条件波动下玻璃参数的变化以及这种变化对建筑能耗的影响。因此，要分析低辐射能窗对建筑能耗的影响，就应该对由玻璃引起的空调和供暖负荷进行全年模拟。用传递函数法进行负荷模拟一个例子，通过模拟来分析使用低辐射能玻璃的节能效果。
4.1模拟房间描述和负荷计算方法
选取了编号1b的单层low-E窗以及编号2b的双层low-E窗两种形式进行负荷模拟计算。与之比较的普通玻璃物性见表1。Low-E玻璃厚为3mm，普通表面的长波热辐射发射率ε均为0.84，low-E表面的ε值范围为0.04到0.7，窗户的太阳透过率τ取值范围分别为单层窗户0.04到0.7；双层窗户0.04到0.6。实际的U值随室内外气象条件等因素而随时变化，但是全年的波动范围不大，因此在得热量计算中采用了工况C下的定值；τ和SHGC则进行了逐时计算。
所计算的房间模型为重型结构[4]，朝南一面全部为玻璃窗，其余5面均为室温恒定的相邻房间。其面积为21.6m2，其净空尺寸：长×宽×高为6m×3.6m×3m。南面玻璃净面积为9m2。据实测验结果，该房间的辐射型得热传递函数系数为V0=0.32，V1=-0.25，W1=-0.93，传导型得热传递函数系数为V0=0.68,V1=-0.61,W1=-0.93。求得冬夏两季的逐时空调负荷再相加（根据ASHRAEHandbookofFundamentals,1993），可求得全年的空调能耗。冬季设计室温为20℃，夏季设计室温为25℃，允许室温波动范围均为±1℃，冬夏两季均来用热泵式空调，同时不考虑室内设备和照明产热。
4.2计算结果及其分析
为能反映低辐射能玻璃的节能效果，引入了一个新的参数--节能百分比
，单层窗与单层普通玻璃窗进行比较，双层窗与双层普通玻璃窗进行比较。η可以充分反映单位面积低辐射能玻璃窗的节能效果，而不用考虑负荷绝对量值的大小，η值越大说明节能效果越显著。图5、6是哈尔滨、广州二地采用不同材料的low-E窗的情况下（根据1999年清华大学的建筑能耗分析用气象数据生成系统MEDPHA），，η与ε、法向τ的关系的等值线图。
图5单层窗η-ε、τ等值线图
Fig.5Theηisolineformonolayerwindow
图6双层窗η-ε、τ等值线图
Fig.6Theηisolinefordoublewindow
1)哈尔滨
气温较低，太阳辐射强度较小。由图看出，采用单层窗时ε值越小，τ值越大，节能效果越好；采用双层窗时ε越小越好，而τ值应适中。这是因为单层窗U值较大，由温差引起的传热量很大，冬季能耗是主要部分。而双层窗U值较小，温差传热量在总传热量中所占比例减小，冬季能耗在全年能耗中所占比例降低；太阳得热对全年能耗的影响比单层窗显著，如果τ值太大，会增大夏季能耗，反之，若τ值太小，会增大冬季能耗。
2)广州
冬夏两季气温比北方明显增高，辐射强度也较大，且夏季辐射尤为突出，减小夏季供冷负荷是主要矛盾，冬季供暖量非常小，太阳得热对负荷的影响非常大。由图看出，全年能耗与τ值关系密切，τ越小，能耗越小，而在保证一定小的τ后，能耗基本与ε值大小无关。
由所得的η值可见，无论是北方还是南方地区，使用低辐射能玻璃都不同程度地节省了全年的空调能耗。
5结论
1)低辐射能玻璃是否全年节能与地区有关
低辐射能玻璃的节能是由于ε主要影响传热系数U，从而影响由温差引起的对流传热和辐射传热。对于气候寒冷的北方地区，采用低辐射能玻璃有明显的节能效果，ε越小，全年能耗节省情况越佳。而在南方，由太阳辐射引起的空调能耗是全年能耗的主要部分，ε值的变化仅减小传热系数U，对这部分能耗影响不大。南方使用low-E玻璃造成的节能效果，除U的降低是一个因素之外，最主要的原因是low-E玻璃的材料特性使它对太阳透过，相对于普通玻璃必定有一定程度的削弱。所以在南方，单纯的ε值减小对节能作用不显著，如果能够用其它措施（如内、外遮阳）来降低太阳得热的话，可以不使用low-E玻璃来达到相同程度的节能效果。但如果要求较好的视野，例如商用建筑采用大面积的玻璃幕墙，low-E玻璃是很好的选择，在保证自然采光的同时可降低空调能耗。
2)室内热源的影响
在计算空调负荷时，省去了设备和照明负荷。但在实际应用中，如果采用的低透玻璃减小了太阳光进入房间的强度，使得房间内必须采用人工照明的情况，由于提供相同照度人工照明造成的负荷更大，可能会出现采用低透玻璃夏季空调负荷反而增大的情况。所以在确定低透的low-E玻璃的透过率时，要结合房间功能等因素综合考虑。
3)根据具体情况决定是否选用low-E玻璃窗
使用low-E玻璃窗，不一定符合夏季工况的要求，反之亦然。所以，在具体选用low-E窗户时，仅有U和SHGC这两个静态参数是不够的，应根据具体气候、建筑类型等因素综合考虑。对于气候较寒冷、全年以供暖流为主的地方，由于室内外温差大，以降低传热系数U为主；而对于气候炎热、太阳辐射强、全提以供冷为主的地方，可选择SHGC较低的low-E窗户种类和安装方
式。有条件的话，应进行全年负荷的模拟计算，选取用合适的U和SHGC的组合以及窗户的适当安装方式。
本次模拟的房间在结构上属于重型结构，其它结构和类型的建筑还没有进行模拟，这是下面有待进行的研究，以便分析不同建筑对窗户使用的不同要求。同时，本次模拟采用的空调系统是热泵式空调，这与我国大部分地区的供暖与供冷实际情况并不完全符合，这也有待于进一步研究改进。
符号U-总传热系数，W/（mm2/℃）Emis2-玻璃内表面长波热辐射发射率下标
R-热阻，mm2·℃/Wυ-室外风速，m/si-第i层玻璃的中心节点
T-温度，℃I-太阳入射强度，W/m2i,s1-第i层玻璃外表面节点
Q-热流量，W/m2希腊字母i,s2-第i层玻璃内表面节点
h-换热系数，W/(m2℃)λ-空气的导热系数，W/(m℃)c-对流换热
D-玻璃的厚度，mmω-空气层的厚度，mmr-辐射换热
K-玻璃的志热系数，W/(m℃)ρ-表面长波热辐射半球反射率k-玻璃层的导热
Tir-玻璃的长波热辐射透过率ε-表面长波热辐射半球反射率total-整个窗户
Tsol-玻璃的太阳透过率τ-总太阳透过率in-室内环境
Emis1-玻璃外表面长波热辐射发射率α-玻璃的太阳吸收率out-室外环境
参考文献
1)ArastehDK,ReillyMS,RubinMD."AversatileprocedureforcalculatingheattransferthroughWindows".ASHRAETransactions,1989,95,(2):755-765.
篇10
2．1建筑内空调系统的过度耗能问题
空调系统的存在能够保证建筑室内环境的舒适性，不论外界气候条件有任何变化，建筑楼宇室内环境都能满足人们的居住要求。空调系统是建筑内消耗电气能源的主要设备，但是由于我国目前的空调设计不够科学、合理，安装过程不够精确等，往往造成空调系统设备的自动化程度不高，运行效率不能满足建筑楼宇居住的性能要求。因此，空调设备常常会出现使用效率过低、消耗能源过多等故障现象。加之，空调设备运行管理的制度不够健全，常常出现设备闲置或超负荷工作的不正常现象，严重时可能损坏空调设备制冷和供暖的功能，缩短了空调设备的使用寿命，反而大大增加了不必要的电气能源的消耗，不利于建筑行业环保节能的长期发展要求。
2．2建筑内部照明系统的电气使用现象
照明系统是智能建筑楼宇内部必不可少的设备系统，照明系统的电气消耗功率通常因其供电对象不同而有所差异，然而在实际照明系统的供电过程中，常常出现所安装使用的照明设备的功率过大、运行效率过低、自动控制程度较低、节能措施较差等现象，这些不合理的现象都将导致照明系统消耗更多的电气能源；有时照明设备的运行功率大小不确定，造成照明设备频率变化快，消耗电能高，降低照明设备的使用寿命，增加了智能建筑楼宇的设备投资，不利于建筑行业的节能发展。
2．3建筑内供配电系统的节能问题
建筑自身的供配电系统，是建筑物内进行正常工作和生活的前提和重要保障。其中供配电电路的设计线路、运行功率大小、变压器容量问题等因素的设计和使用是否合理，都会影响到供配电系统的实际运行效率。其中，变压器容量过高与实际负荷量不一致、变压器功率过大、线路设计过于繁琐等问题，都易导致建筑楼宇供配电系统消耗大量的电气资源，同时还会影响供配电系统设备的运行效率，同其他两大系统一样，会增加建筑正常运行的电气能源消耗，增加成本，与我国建筑行业节能环保的发展路线背道而驰，阻碍智能建筑楼宇的发展。
3智能建筑楼宇电气节能的设计要求和原则
3．1节能设计符合实际，满足楼宇正常使用
智能建筑楼宇进行电气节能设计，是希望通过对涉及到电气能源使用的系统，进行科学合理的改造，舍弃或改变一些浪费使用电气能源的现象，从而适应智能建筑楼宇的节能环保的发展理念，节约我国的电气能源，促进我国建筑行业的可持续发展。智能建筑楼宇的电气节能设计首先要符合楼宇的实际使用功能，节能设计的结果能够保证楼宇正常的居住和办公生活；切不可盲目追求节能环保的效果，不顾实际、不科学地设计，造成楼宇不能正常使用，这样会脱离实际，得不偿失，达不到智能建筑楼宇的电气节能设计的最初目的，不利于我国建筑行业的发展。
3．2节能设计符合经济要求，降低成本
在对智能建筑楼宇进行电气节能设计的过程中，应该注意到经济性能的要求，保证智能建筑楼宇进行节能设计与合理的经济投资之后，比之前的设计和成本投入时更加适应楼宇的正常使用要求，并且注意能否在智能建筑楼宇一定的使用年限内，收回在电气节能设计阶段所投入的费用。在电气节能设计过程中，不能因为盲目追求节能环保，而造成过高的资金投入；也不能随意降低成本，偷工减料，导致智能建筑楼宇达不到所需的性能要求指标。
3．3节能设计过程科学，保证质量
智能建筑楼宇在节能设计和改造过程中，要提高设计的科学性，首先应该对智能建筑楼宇有大致轮廓的认识，分析各系统和设备潜在的进行电气节能设计的可能，并对电气节能设计前后的经济状况进行对比，从而采用正确合理的设计方案，在保证节约电气能源的同时，也要做到设计过程的科学性和合理性，保证智能建筑楼宇电气节能设计过程的质量要求。
4智能建筑楼宇电气节能设计的具体措施
4．1楼宇内空调系统的电气节能设计
智能建筑楼宇内部空调系统的电气节能设计，关键环节是进行合理、精确的计算，在进行空调系统的电气节能设计过程中，依据智能建筑楼宇的相关设计要求，并结合设计前的计算数据和实际经验数值，确定空调系统内空气的相对湿度、饱和度和用电功率等参数。在进行空调系统的电气设备容量选择时，应该使所选设备的容量稍微大于计算出的理想设备容量，这样可以避免在空调实际运行过程中由于设备容量过小，而导致的空调不能正常供暖和制冷的现象，保证空调系统的正常运行。
4．2楼宇内照明系统的电气节能设计
自然光是对照明系统进行电气节能设计必须要考虑的部分，在电气节能设计过程中，设计人员应该充分考虑建筑楼宇室内自然采光的效果，这样能够降低照明系统电气设备的用电量，符合节能环保的建筑行业发展要求。另外，在照明灯具的选择上，应该尽量选用新式低耗节能的灯具，在一些照明功率较大的公共场合，应该选用声光控开关和自带无功率补偿的灯具设备；在其他地方，照明系统应该选择节能开关和设备，降低照明系统对电气能源的消耗，制定科学合理的设计方案，在保证智能建筑楼宇的正常使用情况下，通过照明系统的设计和改造，实现环保节能，适应可持续的发展要求。
4．3楼宇内供配电系统的电气节能设计
供配电系统为整座智能建筑楼宇提供动力资源，因此，在对供配电系统进行电气节能设计时，应根据建筑工程用电负荷进行用电容量的统计，并把实际用电负荷按照用电等级进行用电负荷的等级划分，以确定合理的供配电方案，从而实现智能建筑楼宇供配电系统的电气节能设计。其中，供配电系统应该选择合理科学的接线方案，尽量保证其可靠性和经济性，根据用电负荷等级要求，合理选择供电电源和配电方案；在确定变配电站或箱式变电站的安装地址时，为了降低电力输送过程中的能量损失，应该尽量选择在中心位置；当有多台变压器同时供电时，可以采用变压器并联的供电方式，这样能够保证整个供配电系统的灵活性和可靠性，降低供配电系统的电气消耗。
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1.2给排水设备节能控制分析智能建筑给排水能耗主要来自设备用水损耗和用电损耗。用水损耗包括生活给水能耗与消防给水能耗。生活给水系统供给烹饪、洗涤、沐浴以及日常饮用水，消防给水系统供给消防栓以及自动喷水灭火给水系统用水。影响智能建筑用水损耗的因素有2点：（1）给水管网的渗漏损耗。给排水管网在建筑物内以暗埋方式进行铺设，给水压力、给水管材的质量、水管铺设方式及其受腐蚀程度等都是造成积水管破损的原因所在，渗水问题也是目前给排水系统的主要能耗所在，因此加强对上述几点因素的控制，是有效降低用水损耗的关键措施。（2）用水终端设备损耗。用水终端设备包括所有房间用水设备，如马桶、洗碗龙头、洗漱龙头等，这些终端设备的损坏往往也给整个给水系统带来大量的用水损耗，而影响用水终端设备的因素又包括设计、制造质量及受腐蚀程度等，因此加强对这几方面因素的控制也能有效降低用水损耗。用电损耗包括水泵用电损耗以及消防系统自动喷淋系统用电损耗。水泵运转损耗的影响因素有2个，即建筑物高度以及用水量。当建筑物高度超过30m时，要采用二次水泵供水，二次水泵本身已经增加了电能的消耗，且二次水泵与一次水泵的转接也免不了有电能的耗损。同时用水量越大，水泵电机消耗的电能就越多。自动喷淋系统用电损耗主要来自于长期供电的损耗，由于消防供水系统必须保持一直有水可供，所以喷淋系统必须长期保持备用状态，这里的电能损耗取决于喷淋系统的设计功率。
1.3照明设备节能控制分析随着建筑业的迅速发展，电力的需求量也在不断攀升，电力供应紧张的局面将在相当长的一段时期内一直存在，所以节能减排刻不容缓。智能建筑照明设备能耗包括大楼照明系统耗电与用电设备耗电。在大楼这种人员比较多的地方，我们设计的照明系统需要做到能源的合理利用，在有人的地方必须设计有足够的照明；在人员活动较少的区域可以采用间断性照明，比如现在比较流行的声控、温控、红外传感器控制等；在没有人的区域，严格熄灯灭光，以节约能源［3］。
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为了获得性价比最优的节能服务,通过公开竞争的招标方式，可以为学校最大程度的节能经费，因此学校在2012年底通过上海机电设备招标公司进行了公开招标，选取了上海哲能赫太阳能设备公司作为项目中标方。改造过程总计6个月，改造工程内容见表3。项目至今已完整运行了5个月，经过了冬季低温期的考验。在此期间没有发生一起事故或投诉事件，各单位都对改造结果非常满意。由于设备方案针对了各个用户的使用习惯，采用了分散系统，用户使用不受原来锅炉房的制约，可以灵活自主的安排工作，用户的实际体验满意度大大提高。本项目的节能效果，根据实际测量，统计分析如表4。根据近半年的运行情况推算，本项目每年所产生的节能量将超过1700t标煤，节约能源成本约1500万元左右，同时减少了燃油锅炉的废气排放，提升了用户的使用满意度。是一个环境效益、经济效益和社会效益多面丰收的好项目。
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据调查，我国小型城市在夜晚9点后，大中城市在午夜12点后，道路上几乎空无一人，即便是北京、上海、广州这样的繁华都市，凌晨2点以后，道路上也已罕见行人、车辆。从这一时段直至清晨6点路灯熄灭，在低交通流量的道路上仍然保持较高照度显然没有必要。城市公共照明在我国照明耗电中占30％的比例，约439亿kWh，以平均电价0．65元／kWh计算，一年开支285亿元。在市政开支极度紧张的今天，国内绝大部分的城市和地区几乎不约而同地采用了日本等国家在七十年代就抛弃了的路灯隔盏关灯的省钱方法，其中的弊病不言而喻——不仅导致了路面照度分布不均，给治安及交通安全埋下了隐患，而且不能避免后半夜电网电压的升高对路灯寿命的减损，因此不能称做是真正意义上的节能。当发达国家在讨论什么是“恰到好处的照度水平”的今天，我们这种控制方法就太落后了。
九十年代以来，夜景照明建设成为都市市政设施建设的一个重要环节，各地也取得了相应的成绩，但是市政开支普遍紧张与增设夜景照明形成了很大的矛盾c以沿海某开放城市为例，大批路灯在安装后迫于财政紧张的压力，支付不起沉重的照明电费开支，又不得不关掉近一半的灯，结果近年新装的部分路灯形同摆设，造成变相浪费c
如何让路灯亮起来，让城市亮起来，亮得更科学，亮得省电省钱?答案是：采用智能光源降压一稳压一调光技术。
二、智能光源降压一稳压一调光技术
1．什么是智能光源降压一稳压一调光技术智能光源降压一稳压一调光技术是国际上流行的全数字智能路灯节能控制技术。它充分考虑了城市道路照明的实际状况，依据人体工程学中的视觉理论，采用现代控制论中的最优控制方法，实现了对路灯电压及照度的动态智能化管理，即TPo管理(TIME／PLACE／0CCASl0N)。此项技术的基本思路就是：在繁忙的时段，控制路灯保持较强的照度，接近午夜时分，开始自动调光，在后半夜车稀人少时，则控制路灯保持较低照度的照明(类似房灯的调光器，可以随需要而任意调光)。它的主要优点就是在调光的同时也大幅降低了电耗，节约有功电耗达30％以上。房灯调光已流行多年，主要是因为室内灯功率小，容易实现。而道路照明则完全不同：首先，灯泡功率大，不易控制；其次，使用环境恶劣，九十年代，电力电子元件技术有了突飞猛进的发展，调光技术有了可靠的质量保障，通过一些地区的规模应用，其完美的调光效果和节电功能得到了一致认同，在德国，美国这些耗电大国，此类技术也得到了政府的大力扶持和推广‘：智能光源降压一稳压一调光技术的控制过程是：通过测取城市道路车辆及行人的“时间一车辆(人)”统计规律，获取相应的照度调整率，依此来设计计算机的控制程序，根据照度调整率，从某一时刻开始，平滑地对路灯输入电压进行动态调整，使路灯输入电功率与实际照度要求达到最佳匹配，不仅节约了电能，而且稳定了电压，延长了路灯的使用寿命，达到了双重意义上的节能。
2．开灯比关灯更省钱前面提到的关灯节能方法是以牺牲城市照明和诱发犯罪率以及交通事故上升为代价的，而智能光源降压一稳压一调光技术所达到的节电率高于30％，由此而言，采用智能光源降压一稳压一调光技术，开灯比关灯更省钱。
3．算一笔看不见的帐
我国现有的路灯70％以上使用的都是高压钠灯，其设计寿命为24000小时(5年)。但是由于我国城市电网技术落后，造成线路的电压波动大大超过国际标准，许多地区的波动甚至超过额定电压的左右15％，特别是在后半夜，由于电负荷减少使得电网电压有时接近245V，致使路灯灯泡的实际使用寿命平均不到一年。现在，可以算这样一笔帐：以沿海开放城市为例，路灯每年需要更换一次灯泡，更换一只灯泡所需费用(含镇流器损耗、人工、车辆等)为120元，该市共有两万多只常开的路灯，则每年仅更换路灯灯泡的费用就高达两百多万元人民币，如果采用了智能光源降压一稳压一调光技术，路灯灯泡的使用寿命可延长一倍，仅此一项，一年就可节约开支两百多万元，加上节电30％，一年可节约七百多万元电费，两项相加就有近千万元之巨。如果450万元作为先期投入，半年内所节约的费用即可回收，逐年节约的资金可以重新投入市政建设。
据1999年全国道路照明专业委员会第九届年会上得到的不完全统计数字，目前国内所有城市道路照明的总灯数约300万只(套)，工矿企业、车站、机场、码头、高速公路照明等非市政照明灯具约100万只(套)，总数400多万只，并且每年递增10％以上。如果及时采用此项技术，仅从节约电费、降低灯泡损耗和人工开支三项来计算，五年时间可为国家节约近100亿元人民币，可以少建三座装机120万kW的火电站，同时节约了大批的原煤。
对于全国的总耗电量而言，道路照明只占一个小小的百分数，也正因如此，它才有可能成为推动节能运动的一个突破口。从道路照明着手，花两三年时间摸索出一套符合中国国情的商业化运作模式，然后在全国各行各业全面推广。当然，这需要政府下大决心、花大力气去进行推动。
4．智能光源降压一稳压一调光技术的推广亟待政府的行政支持
路灯节能无疑会给各地的市政开支节省大量资金，然而对路灯管理部门而言，他们的日常开支和经常性的维护费用是和路灯电耗及安装数量成正比的，电耗越多，下年度的费用就同比增长，也可以这样说，越是节约用电，对基层下年度的费用预算就越少，因此，路灯管理部门对节电工程大多持消极态度。这一现象反映出节能政策在具体操作中和现行体制及利益分配机制不相匹配，目前各地所执行的政策实际上是在鼓励浪费!国家整体的长远利益和部门短期利益之间存在着很大的矛盾。这一状况对节能工作的深入开展产生了相当大的阻力。
三、我国节能工作的阻力
1．部门之间的问题
在国内，主管节能工作的行政主管部门是各地经委和节电办公室，而路灯部门隶属建设部门，经委只有协调功能而不能跨行业进行行政干预，因此，经委在这个领域中起不了什么作用，而建设部门在经济环境好的时候大手花钱，节电似乎无关紧要，到了当前经济紧缩时，又拿不出钱去改造。
2．上下级之间的问题
全国的路灯部门仍然是执行计划经济的运行方式，建多少条路，装多少盏灯，是建委和计委及财政的事，路灯部门只负责维护，节电效益体现不到他们身上，所以他们对节能并不感兴趣。而主管部门对实际运行缺乏了解，对节能就更是门外汉，因此，一个项目就会在部门之间踢来踢去。
3．缺乏资金
现接段，建设资金尤其是市政资金极端紧张，拿不出启动资金，而市场上又没有融资租赁的资金可利用，再加上相应的法规、制度不健全，没有人敢向节能领域大力投资，使得路灯节能推广异常困难。
4．缺少规模
前些年，大量中小企业生产的质量不过关甚至假冒伪劣的产品给人们留下了恶劣印象，使人们对节电产品产生怀疑甚至是排斥。
5．节能思想不正确
由于多年来计划经济造成的“吃皇粮”思想作怪，认为路灯和电都是国家的，节不节电与自己无关，大不了欠电费，反正供电部门也是国家的，或者再严重一点就索性把灯关了，既省电又省事。
上述这些问题集中反映了路灯节能工作中所遇到的困难，不排除这些困难，大规模推广节电产品就无从谈起。这里面，主管部门的思想转变和打破部门之间的制约至为关键。如何解决好这些问题，吉林市的处理方法为我们提供了一个很好的启示：由主管城建的副市长挂帅，协调建委、市财政和路灯处等部门，定具体的实施细则。在政策上予以扶持——首先由市财政列支节能设备的先期投人，设备投人使用后，从第一年节电效益中返还，从第二年开始，每年节余部分投入到路灯再建设的工程中，同时，路灯部门的维护费用不因电费减少而缩减，既推广了节能工作，又保障了基层的利益。
四、对节能工作的看法和建议
全国开发、生产节能产品的企业，大部分是小企业和一些大专院校的科研机构。为什么有实力的机构不愿介入呢?节能产品利润小、推广难，因此大型企业不愿涉足，投入不足致使我国节能产品在国际上处于相对落后状况。为什么国家大力提倡节能十几年了，而节能工作却一直推而不广呢?前面提到的政策不配套是一个重要原因，还有一个原因就是由于投入不够，使得许多产品还仅仅是实验室产品时就匆匆上市，结果远远不能适应各种复杂的实际运行工况。产品质量不过硬，也就是造成人们常说的节电不节钱的情况发生的重要原因。节能产品的市场推广，是一个耗力、耗时、耗钱的系统工程，没有大的资本做后盾，市场很难打开，很多好的产品也就半途天折了。如何尽快扭转这一被动局面，我们有一个初步的设想：首先由国家经贸委、科委、机械工业局牵头，由国家投资建立一个国家级节能实验室(包括相应的中试基地)，主要对申报的各类节能产品进行理论评估，对通过评估的产品进行中试和批量规模应用，筛选出真正有推广价值的产品。据我们调查，许多中小企业仅凭个人发明做一些基本设计或原型机，他们根本无法也无力承担产品商品化的过程和批量试验的投人，批量试验是产品投入市场前一个至关重要的环节，个人买不起各种工业设备，企业又不愿用生产设备去为别人做实验，因此许多节能产品的开发者只好望而却步了。
从八十年代末开始，国家也曾推荐过各种节能产品，但是许多产品是凭各种文件一级一级上报，中间存在很多虚假成分，造成许多国家推荐的节能产品质量不好或节能效果不佳等不良影响。如果有了国家级实验室和专家论证组，建立起一个规范的行业标准，这一问题便迎刃而解了。同时，由国家经贸委发起，包括金融机构、企业和个人成立中国能源节约基金(金额5。10亿元)，由专业投资银行和技术专家负责运作，形式上采用国际通行的融资租赁方式，销售、推广各类节能产品。这项基金既具有某种政府权威，又具备严格的商业机制，对操作的产品均采用租赁一分期付款方式，加上商业还款保险等商业因素介入，基金的资本安全有了保障。两个机构协同运作，会使困扰中国节能产品推广多年的难题一一化解，同时也会促进大批的国产节能产品走出实验室，走出国门。照明电耗虽然只占全国总电耗的10％—20％，道路照明所占比例更小，但是，从节能技术推广的角度来看，它可能成为整个节能工作的突破口。
第一，整个路灯行业总体份额较小，容易操作。据初步计算，用三年时间将全国现有路灯系统进行改造，总体投入不过6—7亿元。如果能采用政府、社会齐动手的战略，不会给国家造成财政负担。
