论文部分内容阅读
[摘 要] 本文通过对通信运营商基站节能工作的各种制约因素进行了较全面的研究,既可为通信运营企业开展节能减排工作、完成国家节能降耗指标的要求提供支撑;同时也响应了国家调整经济结构,提高能源利用效益,促进新兴工业的发展,建设生态文明的目标,从而契合了国家提出的“节能减排”战略及发展“低碳经济”的理念。
[关键词] 节能减排 通信基站 影响因素
一、通信基站节能减排影响因素及应对思路
考虑到通信基站分布较广、站点类型较多等原因,通信基站节能减排影响因素相对较为复杂,为了详细分析节能减排影响因素,本文对某地2320个基站进行全面调查,经过筛选后获得了有效样本为1825个,通过分析被调查基站的内、外部节能减排影响要素,明确节能减排工作的应对思路。
1、内部影响因素分析
(1) 面积影响分析
本文对某地2320个基站进行了全面调查,本文在经过筛选后获得了有效样本为1825个基站,其基站平均面积为29.20平方米。
在建筑能耗中,暖通空调系统的能耗占据主要份额。暖通空调系统是用以保证室内空气品质和适宜的温湿度为目的的,即通常所说的室内空气设计条件,所以我们讨论暖通空调系统的能耗与节能都是以保证人工环境的这些条件为前提的。下图为影响暖通空调系统能耗的因素以及它们在能耗构成中的地位。
图1.耗能示意图
考虑到基站建筑的特殊性,即一般基站无玻璃窗户以及不需向室内输入新风,太阳辐射热和新风负荷等影响因素不做考虑,最主要的影响能耗的部分是围护结构传热与内部设备产热量。而在正常运行状态下,后者通常是无法改变的恒定值,要寻求改变以求减少能耗,只能尽可能的减少围护结构的传热,这就要求尽可能的减少基站外墙或屋顶的传热面积,这样就能减小空调的能耗。
基站最佳面积的选定,需要综合设备种类数量以及便于后期修理维护等因素全面考虑,在满足设备正常工作且不会互相产生干扰的情况下,应尽可能减少基站面积,减少围护结构传热产生的冷负荷。
(2)材料影响分析
本文对某地2320个基站进行了全面调查,本文在经过筛选后获得了有效样本为1825个基站,其中彩钢板机房为327个,砖混机房为1498个。
建筑物的保温效果主要是通过外墙围护结构、屋面围护结构、地面围护结构的保温隔热来体现的,围护结构的导热系数越小,设计采用的保温层厚度越厚,则该建筑的保温隔热性能越好。
砌筑围护结构的材料本身就有保温隔热的效果,常见的维护材料的保温性能大致由优到劣排列如下:加气混凝土砌块、普通混凝土砌块、页岩多孔砖、粘土多孔砖等等。
现有节能措施中,围护结构的节能材料大致分为保温板和保温砂浆两大类。保温板的导热系数普遍都小于保温砂浆的导热系数,保温板的保温隔热性能一般都优于保温砂浆。
2、外部影响因素分析
(1)产权属性分析
移动通信基站是移动通信网络的最基本元素,移动通信对于消费者来说,最主要的优势就是可移动性好、覆盖区域广、通话可靠性高等,因此在现有技术条件下,要求移动通信基站必须多点分布。
但由于移动基站建设需要面对选址、辐射、保护等难题,难于进行最优化配置。主要表现为:移动基站设置没有政府部门的统一规划,无法统一实施网络规划,基站建设比较随意、混乱,市民投诉日益增多,甚至干扰、阻止移动基站建设。因此,移动基站建设必须采用多种形式、多种方式进行建造,机房自建、租用就应运而生了。
自建机房,即是产权属于通信运营商的基站,该类基站自主性较强,不必考虑业主迫迁等问题,可以进行大力度的节能改造,该类基站有较大的节能潜力。不利之处是,该类基站面积、空间固定,当达到一定容量后,难于进行扩容,重置成本过大。
租用机房,即是产权归属于业主,但通信运营商以租赁的方式获得使用权的基站,该类基站自主性欠缺,对于围护结构一般难以进行改造,因常常遭遇业主迫迁等问题,基站内部的节能改造也不能不更加慎重。但是,该类基站优点在于易于进行重置,有利于网络的优化、扩容。
(2)地域影响分析
室外日照的热辐射、热传导导致机房室内温度的升高,机房内空调需要工作来抵消这一部分热能,就增加了机房的能耗。对机房进行保温隔热措施处理后,保温材料能很好的阻挡机房室外的热量传入机房内部,减少了这部分的空调能耗,达到节能的目的。日照越充分,所产生的节能效果越明显,反之,如果日照不充分,则节能效果不能明显的体现出来。
空气对流对于机房热量的散发也是同样的影响因素,空气对流越充分,则热量散发越快越多,节能效果就越明显。
因此,保温隔热基站机房的建设要选址在空旷的区域,保证良好的日照及通风,即使由于区域所限,只能处于密集区域,也要保证尽量充足的日照和通风。
(3)区域影响分析
室外日照的热辐射、热传导导致机房室内温度的升高,机房内空调需要工作来抵消这一部分热能,从而增加了机房的能耗。而对机房进行保温隔热措施处理后,保温材料能很好的阻挡机房室外的热量传入机房内部,减少了这部分的空调能耗,达到节能的目的。日照越充分,所产生的节能效果越明显,反之,如果日照不充分,则节能效果不能明显的体现出来。
空气对流对于机房热量的散发也是同样的影响因素,空气对流越充分,则热量散发越快越多,节能效果就越明显。
因此,保温隔热基站机房的建设要选址在空旷的区域,保证良好的日照及通风,即使由于区域所限,只能处于密集区域,也要保证尽量充足的日照和通风。
(4)位置影响分析
根据基站通风、日照情况,可对基站位置情况分为楼顶、楼底两类,本文对某地2320个基站进行了全面调查,本文在经过筛选后获得了有效样本为1825个基站,其中楼顶站为1056个,楼底站为769个, 某地情况如下图所示:
图2.基站位置结构图
从上图可见,某地基站位置分布较为均匀,但楼顶站占比还是超过了50%。楼顶可采用的方案有屋面种植机房、简易机房改造、一体化架空隔热空气对流层机房等方案。楼顶一般情况下日照都比较充分,更适合于屋面种植机房的植物生长。简易机房和一体化机房由于施工较方便,可以应用在楼顶上。新建屋面架空机房及外墙屋面保温机房的方案,由于施工工艺较复杂,且荷载较大,较适合建造在地面站。
三、通信基站影响因素重要性分析
综合考虑以上各影响因素的基础上,作者认为建站模式、区域影响、位置影响、材料影响依次为影响基站能耗的主要因素。
建站模式——自建或者租用,直接影响到对基站的节能改造的力度,对于自建机房,可以进行大力度、全方位的改造;而对于租用机房,考虑产权因素,仅能做一些小范围的改造,因此基站围护结构的产权属性,即建站的模式为节能改造项目最重要的因素。
基站周围的空旷程度,也是影响基站耗能的重要因素。对于空旷程度,本文定义为与基站同一水平面的建筑密集度,基站周围是否存在建筑阻挡,影响着基站的通风效果及日照情况,影响着外部热量对基站的传导及基站热量向外界的发散,把它作为第二重要的因素。
基站的位置,如楼顶或者楼底,影响着基站的日照情况及周围存在建筑阻隔的概率,认为该因素次于基站的空旷程度,作为第三种因素。
基站维护结构的材料,直接影响着基站方案的选择,我们把其作为第四级因素。
构建基站场景如下表所示:
四、结论
本文通过对影响基站的各个因素的分析,并对其重要性分级,同时构建基站节能场景,使运营商节能部门能够较好的了解不同类型基站特性,从而可针对性的选择不同类型的通信基站节能减排方案,为节能减排的具体工作提供较好的指导思路,助力中国移动乃至国家的低碳经济发展战略。 ■
[关键词] 节能减排 通信基站 影响因素
一、通信基站节能减排影响因素及应对思路
考虑到通信基站分布较广、站点类型较多等原因,通信基站节能减排影响因素相对较为复杂,为了详细分析节能减排影响因素,本文对某地2320个基站进行全面调查,经过筛选后获得了有效样本为1825个,通过分析被调查基站的内、外部节能减排影响要素,明确节能减排工作的应对思路。
1、内部影响因素分析
(1) 面积影响分析
本文对某地2320个基站进行了全面调查,本文在经过筛选后获得了有效样本为1825个基站,其基站平均面积为29.20平方米。
在建筑能耗中,暖通空调系统的能耗占据主要份额。暖通空调系统是用以保证室内空气品质和适宜的温湿度为目的的,即通常所说的室内空气设计条件,所以我们讨论暖通空调系统的能耗与节能都是以保证人工环境的这些条件为前提的。下图为影响暖通空调系统能耗的因素以及它们在能耗构成中的地位。
图1.耗能示意图
考虑到基站建筑的特殊性,即一般基站无玻璃窗户以及不需向室内输入新风,太阳辐射热和新风负荷等影响因素不做考虑,最主要的影响能耗的部分是围护结构传热与内部设备产热量。而在正常运行状态下,后者通常是无法改变的恒定值,要寻求改变以求减少能耗,只能尽可能的减少围护结构的传热,这就要求尽可能的减少基站外墙或屋顶的传热面积,这样就能减小空调的能耗。
基站最佳面积的选定,需要综合设备种类数量以及便于后期修理维护等因素全面考虑,在满足设备正常工作且不会互相产生干扰的情况下,应尽可能减少基站面积,减少围护结构传热产生的冷负荷。
(2)材料影响分析
本文对某地2320个基站进行了全面调查,本文在经过筛选后获得了有效样本为1825个基站,其中彩钢板机房为327个,砖混机房为1498个。
建筑物的保温效果主要是通过外墙围护结构、屋面围护结构、地面围护结构的保温隔热来体现的,围护结构的导热系数越小,设计采用的保温层厚度越厚,则该建筑的保温隔热性能越好。
砌筑围护结构的材料本身就有保温隔热的效果,常见的维护材料的保温性能大致由优到劣排列如下:加气混凝土砌块、普通混凝土砌块、页岩多孔砖、粘土多孔砖等等。
现有节能措施中,围护结构的节能材料大致分为保温板和保温砂浆两大类。保温板的导热系数普遍都小于保温砂浆的导热系数,保温板的保温隔热性能一般都优于保温砂浆。
2、外部影响因素分析
(1)产权属性分析
移动通信基站是移动通信网络的最基本元素,移动通信对于消费者来说,最主要的优势就是可移动性好、覆盖区域广、通话可靠性高等,因此在现有技术条件下,要求移动通信基站必须多点分布。
但由于移动基站建设需要面对选址、辐射、保护等难题,难于进行最优化配置。主要表现为:移动基站设置没有政府部门的统一规划,无法统一实施网络规划,基站建设比较随意、混乱,市民投诉日益增多,甚至干扰、阻止移动基站建设。因此,移动基站建设必须采用多种形式、多种方式进行建造,机房自建、租用就应运而生了。
自建机房,即是产权属于通信运营商的基站,该类基站自主性较强,不必考虑业主迫迁等问题,可以进行大力度的节能改造,该类基站有较大的节能潜力。不利之处是,该类基站面积、空间固定,当达到一定容量后,难于进行扩容,重置成本过大。
租用机房,即是产权归属于业主,但通信运营商以租赁的方式获得使用权的基站,该类基站自主性欠缺,对于围护结构一般难以进行改造,因常常遭遇业主迫迁等问题,基站内部的节能改造也不能不更加慎重。但是,该类基站优点在于易于进行重置,有利于网络的优化、扩容。
(2)地域影响分析
室外日照的热辐射、热传导导致机房室内温度的升高,机房内空调需要工作来抵消这一部分热能,就增加了机房的能耗。对机房进行保温隔热措施处理后,保温材料能很好的阻挡机房室外的热量传入机房内部,减少了这部分的空调能耗,达到节能的目的。日照越充分,所产生的节能效果越明显,反之,如果日照不充分,则节能效果不能明显的体现出来。
空气对流对于机房热量的散发也是同样的影响因素,空气对流越充分,则热量散发越快越多,节能效果就越明显。
因此,保温隔热基站机房的建设要选址在空旷的区域,保证良好的日照及通风,即使由于区域所限,只能处于密集区域,也要保证尽量充足的日照和通风。
(3)区域影响分析
室外日照的热辐射、热传导导致机房室内温度的升高,机房内空调需要工作来抵消这一部分热能,从而增加了机房的能耗。而对机房进行保温隔热措施处理后,保温材料能很好的阻挡机房室外的热量传入机房内部,减少了这部分的空调能耗,达到节能的目的。日照越充分,所产生的节能效果越明显,反之,如果日照不充分,则节能效果不能明显的体现出来。
空气对流对于机房热量的散发也是同样的影响因素,空气对流越充分,则热量散发越快越多,节能效果就越明显。
因此,保温隔热基站机房的建设要选址在空旷的区域,保证良好的日照及通风,即使由于区域所限,只能处于密集区域,也要保证尽量充足的日照和通风。
(4)位置影响分析
根据基站通风、日照情况,可对基站位置情况分为楼顶、楼底两类,本文对某地2320个基站进行了全面调查,本文在经过筛选后获得了有效样本为1825个基站,其中楼顶站为1056个,楼底站为769个, 某地情况如下图所示:
图2.基站位置结构图
从上图可见,某地基站位置分布较为均匀,但楼顶站占比还是超过了50%。楼顶可采用的方案有屋面种植机房、简易机房改造、一体化架空隔热空气对流层机房等方案。楼顶一般情况下日照都比较充分,更适合于屋面种植机房的植物生长。简易机房和一体化机房由于施工较方便,可以应用在楼顶上。新建屋面架空机房及外墙屋面保温机房的方案,由于施工工艺较复杂,且荷载较大,较适合建造在地面站。
三、通信基站影响因素重要性分析
综合考虑以上各影响因素的基础上,作者认为建站模式、区域影响、位置影响、材料影响依次为影响基站能耗的主要因素。
建站模式——自建或者租用,直接影响到对基站的节能改造的力度,对于自建机房,可以进行大力度、全方位的改造;而对于租用机房,考虑产权因素,仅能做一些小范围的改造,因此基站围护结构的产权属性,即建站的模式为节能改造项目最重要的因素。
基站周围的空旷程度,也是影响基站耗能的重要因素。对于空旷程度,本文定义为与基站同一水平面的建筑密集度,基站周围是否存在建筑阻挡,影响着基站的通风效果及日照情况,影响着外部热量对基站的传导及基站热量向外界的发散,把它作为第二重要的因素。
基站的位置,如楼顶或者楼底,影响着基站的日照情况及周围存在建筑阻隔的概率,认为该因素次于基站的空旷程度,作为第三种因素。
基站维护结构的材料,直接影响着基站方案的选择,我们把其作为第四级因素。
构建基站场景如下表所示:
四、结论
本文通过对影响基站的各个因素的分析,并对其重要性分级,同时构建基站节能场景,使运营商节能部门能够较好的了解不同类型基站特性,从而可针对性的选择不同类型的通信基站节能减排方案,为节能减排的具体工作提供较好的指导思路,助力中国移动乃至国家的低碳经济发展战略。 ■