首頁 > 精品范文 > 節(jié)能環(huán)保論文
時間:2023-01-29 15:36:38
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇節(jié)能環(huán)保論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
新型路口警示燈由底座、立桿、微型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機、溫差發(fā)電機、電源板、超級電容電池、LED警示燈等構(gòu)件組成。通過底座可以把警示燈固定于路面上,底座上的立桿用來支撐警示牌、風(fēng)力發(fā)電機、溫差發(fā)電機和太陽能集熱板。警示燈的最上端為太陽能集熱板,集熱板上方罩著透明玻璃保溫外殼,中間開孔安裝LED燈珠,下方與溫差發(fā)電機的吸熱面連接(根據(jù)需要可安裝40×40×4MM溫差發(fā)電機5~10片,接觸面需涂抹導(dǎo)熱硅脂),未安裝溫差發(fā)電機的位置鋪設(shè)4MM厚的隔熱層。溫差發(fā)電機的散熱面與散熱底盤連接(接觸面需涂抹導(dǎo)熱硅脂),電源輸出線和頂部LED電源線通過中空的風(fēng)力發(fā)電機定子軸管與風(fēng)力發(fā)電機的電源輸出線一起引至指示牌箱體內(nèi),連接到電源控制板上。指示牌箱體上的LED閃光器電源線和蓄電池的電源線則在箱體內(nèi)直接與電源控制板連接,另外還可根據(jù)需要在箱體上安裝光線感應(yīng)器,光線感應(yīng)器可以感知光線變化,通過電源控制板來控制警示燈的開關(guān)。
2.新型路口警示燈的工作原理和參數(shù)配置
2.1溫差發(fā)電機的工作原理和功率匹配不同的金屬導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)具有不同的自由電子密度(或載流子密度),當(dāng)兩種不同的金屬導(dǎo)體相互接觸時,在接觸面上的電子就會由高濃度向低濃度擴散。而電子的擴散速率與接觸區(qū)的溫度成正比,所以只要維持兩金屬間的溫差,就能使電子持續(xù)擴散,在兩塊金屬的另兩個端點形成穩(wěn)定的電壓。這種現(xiàn)象稱為塞貝克效應(yīng)。根據(jù)塞貝克效,將一個P型溫差電元件和一個N型溫差電元件在熱端用金屬導(dǎo)體電極連接起來,在其冷端分別連接冷端電極,就構(gòu)成一個溫差電單體。在溫差電單體開路端接入負載RL,如果溫差電單體的熱面吸收熱量,那么溫差電單體熱極和冷極之間就會建立溫差,就會有電流流經(jīng)負載RL,負載上將會得到一定的電功率,從而實現(xiàn)了由熱能到電能的直接轉(zhuǎn)換。為保持電流的持續(xù)輸出,熱極和冷極之間就必須始終保持一定的溫差,這就需要不斷地對熱極供熱,從冷極排熱。用半導(dǎo)體材料制成的溫差電單體經(jīng)過一定的工藝加工成片狀結(jié)構(gòu)(簡稱發(fā)電片),然后根據(jù)需要進行適當(dāng)?shù)拇⒙?lián)后,就可以輸出符合超級電容電池充電要求的電壓和電流,得到我們想要功率的溫差發(fā)電機。通常一片外形尺寸為40×40×4MM溫差發(fā)電片在60℃溫差下可以產(chǎn)生3V左右的電壓和3A的電流,功率達到10W,因此我們?nèi)绻胱寽夭畎l(fā)電機為工作電壓為直流12V,功率為60W的設(shè)備供電,我們就最少需要8塊功率為10W的溫差發(fā)電片,其中每4片發(fā)電片串連成一個回路,形成2個串連回路,然后把這2個串連回路并接起來,就可形成一臺輸出電壓為直流12V,功率為60W的溫差發(fā)電機。
溫差發(fā)電機的工作穩(wěn)定狀態(tài)取決于兩極的溫差穩(wěn)定情況,溫差過小則發(fā)電功率不足,溫差過大則會損壞發(fā)電機,所以持續(xù)穩(wěn)定的熱源對溫差發(fā)電機至關(guān)重要。以太陽能為熱源的溫差發(fā)電機就存在供熱不穩(wěn)定的情況,不能獨立為設(shè)備供電,于是同位素溫差發(fā)電機(又稱核電池)應(yīng)運而生,不僅可以做到體積小、功率大且輸出穩(wěn)定,而且使用壽命非常長。前蘇聯(lián)從1960年代末開始研究制造放射性同位素溫差電機,該類型發(fā)電機以Sr90為熱源,可穩(wěn)定提供7~30V,80W的輸出,平均使用壽命大于10年。而美國國家航空和宇航局也先后在多艘宇宙飛船上使用以各種放射性同位素為熱源的溫差發(fā)電裝置。其中旅行者1號飛船上的所有電能均由熱電轉(zhuǎn)換模塊提供,該電力系統(tǒng)已安全運行了33多年。雖然同位素溫差發(fā)電機性能優(yōu)良,但是因為價格昂貴,目前還無法達到民用標準,所以新型路口警示燈任然采用價格便宜的太陽能集熱板為溫差發(fā)電機提供熱源。
2.2微型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的工作原理和功率匹配垂直軸風(fēng)力發(fā)電機是采用空氣動力學(xué)原理,采用由輪轂固定在一起的垂直葉片組形成的風(fēng)輪作為接受風(fēng)力的單元,利用風(fēng)力吹動風(fēng)輪旋轉(zhuǎn),帶動稀土永磁發(fā)電機進行旋轉(zhuǎn)發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電機因風(fēng)量不穩(wěn)定,故其輸出的是13~25V變化的交流電,須經(jīng)控制器的整流和穩(wěn)壓后才能對超級電容蓄電池充電。由于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機的抗風(fēng)能力強,發(fā)電功率上升速度快,在低風(fēng)速運轉(zhuǎn)時的發(fā)電量也較大,非常適合在沿海及山區(qū)多風(fēng)地帶使用。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的功率是由蓄電池功率決定的,風(fēng)力發(fā)電機的功率只對電池充電速度有影響,所以我們選擇風(fēng)力發(fā)電機時要首先考慮電池組功率和用電設(shè)備功率的匹配,然后再根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)力情況選擇合適的風(fēng)力發(fā)電機功率。風(fēng)力發(fā)電機功率的大小不僅取決于機頭功率的大小,而且與風(fēng)量的大小密切相關(guān)。在沿海地區(qū),小的風(fēng)力發(fā)電機會比大的更合適。因為它更容易被因海陸溫差而形成的持續(xù)微風(fēng)帶動而發(fā)電,所以新型路口警示燈選用100W風(fēng)力垂軸發(fā)電機。
2.3超級電容電池性能分析和容量選定超級電容電池又叫黃金電容、法拉電容,它通過極化電解質(zhì)來儲能,屬于雙層電容的一種。由于其儲能的過程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),因此這種儲能過程是可逆的,所以超級電容器可以反復(fù)充放電幾萬次以上。目前性能最好的高能鎳碳超級電容電池采用新型固體功能材料制作,具有超高容量和耐壓值。用于小功率設(shè)備供電上具備以下技術(shù)優(yōu)勢:(1)充電速度快:由于不存在電能轉(zhuǎn)化化學(xué)能的化學(xué)反應(yīng),充電10幾分鐘可達其額定容量的95%以上;(2)循環(huán)使用壽命長,沒有“記憶效應(yīng)”,預(yù)計深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達5萬次以上;(3)功率密度高,可達2.0度/kg以上,相當(dāng)于普通電池的數(shù)十倍;(4)電池生產(chǎn)所用的原材料均是廉價的綠色環(huán)保金屬,生產(chǎn)、使用、儲存以及拆解過程均沒有污染;(5)充放電線路簡單,安全系數(shù)高,適合長期免維護使用;(6)工作環(huán)境溫度范圍寬,在-40℃~+70℃之間均能正常充放電。
正是因為超級電容電池具備以上優(yōu)點,非常適合在工作環(huán)境惡劣、充放電頻率高、負載功率小的新型路口警示燈上應(yīng)用。所以才被選做警示燈的儲能裝置。按照警示燈10W左右的功率計算,我們選用2組128W(3.2V40AH)的超級電容電池即可滿足警示燈48小時的工作需求(采用點亮1秒后再熄滅1秒的秒閃方式工作)。
2.4新型路口警示燈的系統(tǒng)圖和工作原理
3.工作原理
當(dāng)可再生能源風(fēng)能和太陽能任何一種具備發(fā)電條件時,垂軸風(fēng)力發(fā)電機或太陽能溫差發(fā)電機即開始工作,產(chǎn)生電能。風(fēng)力電經(jīng)過整流與溫差電分別經(jīng)穩(wěn)壓模塊調(diào)壓至同一電壓后接入充放電控制模塊。充放電控制模塊分配部分電源到輸出控制模塊供LED使用,分配另一部分電源對超級電容電池進行充電。當(dāng)風(fēng)能和太陽能都不具備發(fā)電條件時,超級電容電池通過充放電控制模塊向輸出控制模塊供電,驅(qū)動LED正常工作。另外輸出控制模塊可以外接光控開關(guān),保證警示燈只在光線微弱時開始工作。
4.總結(jié)
建筑工程本身就是一個巨大的消耗工程。在建筑工程的所有能耗中,建筑過程中產(chǎn)生的能耗和使用能耗最主要的兩種能耗。在建筑過程中產(chǎn)生的能耗主要分為材料能耗、設(shè)備能耗、生產(chǎn)運輸能耗和施工能耗;使用能耗主要包括采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、日常工作和生活產(chǎn)生的能耗。從能耗的分類來看,建筑能耗是一個系統(tǒng)的復(fù)雜工程,由多個部分組成,無論在建造過程中還是在使用過程中都會產(chǎn)生各種各樣的能耗。因此,采用節(jié)能環(huán)保的建筑技術(shù)設(shè)計必須兼顧這兩大方面,在保證建筑工程正常運轉(zhuǎn)的情況下,提高建筑的利用率,加強節(jié)能環(huán)保技術(shù)和現(xiàn)代科技的運用,在建筑設(shè)計、房屋設(shè)計和暖通設(shè)備、運輸設(shè)備的設(shè)計中要統(tǒng)籌考慮,以提高能源利用率,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。
2節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計設(shè)計的背景
2.1建筑產(chǎn)業(yè)能耗巨大,具有巨大節(jié)能空間
建筑工程是一個能耗非常大的產(chǎn)業(yè),與交通運輸業(yè)、工業(yè)并成為三大能耗巨頭。作為世界上最大的發(fā)展中國家,每年城鎮(zhèn)化建設(shè)都有大量的建筑項目拔地而起,據(jù)初步估計,我國每年新增20億㎡的建筑面積,同時也消耗了世界上約四成的鋼筋和水泥,這些能耗加起來是全國總能耗的35%左右。建筑能夠是一個關(guān)系國際民生的重要產(chǎn)業(yè),而我國所有建筑項目中,約9成以上的項目都是高能耗建筑產(chǎn)業(yè),只要將一些不必要的能耗降低,就能極大地釋放大量的建筑產(chǎn)業(yè)和能耗。
2.2我國的建筑產(chǎn)業(yè)化水平較低,節(jié)能水平遠遠低于世界發(fā)達國家
據(jù)住建部的一項統(tǒng)計,我國建筑節(jié)能系數(shù)在國際上僅僅處于中下游水平。通常來說,很多建筑保溫、散熱性能都普遍較差,外立面的隔熱保溫效果是同緯度發(fā)達國家的五分之一,屋頂保溫散熱為四分之一,門和窗戶的散熱率是發(fā)達國家的四到六倍。從這些數(shù)據(jù)看,我國建筑行業(yè)節(jié)能環(huán)保的需求和市場非常大。
2.3科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展的國策
中國建筑行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀是當(dāng)前中國經(jīng)濟、社會發(fā)展的真實寫照。雖然我國很多大城市高樓聳立,現(xiàn)代大都市寫字樓、商場無處不在,但是我國人均建筑空間卻極不均衡,人均資源分配不足,同時我國大部分地區(qū)又處于季風(fēng)氣候局,居民對于改變冬季寒冷、夏季炎熱的需求也較為迫切,使得建筑節(jié)能環(huán)保較為迫切。同時,為了有效貫徹和落實可持續(xù)發(fā)展和科學(xué)發(fā)展觀,全面實現(xiàn)建筑節(jié)能環(huán)保的要求,必需實施建筑工程的節(jié)能減排,以緩解當(dāng)前我國不斷加劇的因能源問題而引發(fā)的經(jīng)濟和社會矛盾。
3建筑項目節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計的實施策略
3.1選擇合理的項目地址
建筑項目是一個與人密切關(guān)聯(lián)的場所,因此首先要根據(jù)人們的喜好選擇合適的項目地址,不能簡單貪圖經(jīng)濟效益而忽視社會和環(huán)境效益。通常要根據(jù)備選地的自然環(huán)境、地形地貌、地質(zhì)條件、水文條件等綜合因素考量,經(jīng)過系統(tǒng)論證和評估之后,還要保證整個項目不破壞或微破壞原有自然環(huán)境,借助當(dāng)?shù)刭Y源,進行土地開發(fā)。
3.2設(shè)計合理的朝向日照及朝向
選擇的原則是冬季能獲得足夠的日照并避開主導(dǎo)風(fēng)向,夏季能利用自然通風(fēng)并防止太陽輻射。然而建筑的朝向、方位以及建筑總平面的設(shè)計應(yīng)考慮多方面的因素,建筑受到社會歷史文化、地形、城市規(guī)劃、道路、環(huán)境等條件的制約,要想使建筑物的朝向均滿足夏季防熱和冬季保溫是困難的,因此,只能權(quán)衡各個因素之間的得失,找到一個平衡點,選擇出這一地區(qū)建筑的最佳朝向和較好朝向,盡量避免東西向日曬。
3.3建筑項目主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計
建筑圍護結(jié)構(gòu)組成部分(屋頂、外墻、門和窗、遮陽等設(shè)施)的設(shè)計對建筑能耗與用戶所處熱舒適環(huán)境有根本的影響。一般增大圍護結(jié)構(gòu)的費用僅為總投資的3%~6%,而節(jié)能卻可達20%~40%。通過改善建筑物圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能,在夏季可減少室外熱量傳入室內(nèi),在冬季可減少室內(nèi)熱量的流失,使建筑熱環(huán)境得以改善,從而減少建筑冷、熱消耗。
3.3.1建筑屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計屋頂是住宅第五立面,對建筑造型起著重要作用。住宅做斜坡頂屋面,可借助屋面坡度與日照斜率相接近的特點,可再降低住宅頂層的層高。在維持平屋面住宅日照間距的條件下,既取得了改變建筑輪廓、有效地解決了屋面防水和擴大屋頂部位使用空間的效果;也減少了住宅之間的日照間距,節(jié)約了建設(shè)用地。平屋頂可采用北向的退臺,既獲得露天活動空間,也可縮小日照間距。
3.3.2建筑墻體和外立面的節(jié)能設(shè)計建筑墻體作為整個項目的主要設(shè)計,它的基本性能決定著整個建筑物的節(jié)能減排效果,因此,它是建筑節(jié)能設(shè)計的重中之重。一般來說,建筑墻體和外立面通常起到防潮、防水、隔熱、保溫等作用,建筑材料的選擇直接關(guān)系到它的基本作用。作為建筑墻體和外立面的基本作用,保溫性能直接關(guān)系著整個建筑節(jié)能減排的效果。實踐證明,通常單一的墻體難以完全做到隔熱、保溫作用,因此在設(shè)計中,盡量選擇空心磚或者復(fù)合墻體,實現(xiàn)多重防護。
3.4有關(guān)建筑材料的節(jié)能設(shè)計
建筑材料的節(jié)能環(huán)保是建筑項目進行節(jié)能減排的重要方面,它是整個建筑物的物理組成部分,也是建筑節(jié)能環(huán)保中的關(guān)鍵一環(huán)。在建材的選擇中,首先要選擇節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟型材料,積極應(yīng)用具有較高科技含量的新型建材。同時,在建筑過程中,也要注意節(jié)省材料,合理利用建材,提高建材的使用效率。
3.5積極使用新型能源
新型能源具有環(huán)保、低能耗的特性,通常情況下,風(fēng)能、地?zé)帷⑻柲苁切滦途G色建筑中比較常見的能源。目前,人們對太陽能的利用隨著科技的進步也在不斷提高。太陽能具有清潔、體量大、不會造成環(huán)境困擾等特點而被人們津津樂道。雖然現(xiàn)代科技取得了長足的進步,但是人們所能利用的太陽能卻只占太陽能源的很少一部分。當(dāng)前,建筑項目中,主要利用太陽能采暖和制冷。太陽能取暖主要是利用太陽能加熱水,利用熱水的循環(huán)作用相建筑物供暖。而太陽能制冷則要利用太陽能制冷壓縮機進行吸收或吸附制冷。壓縮機將太陽能轉(zhuǎn)換成電能,再用電能驅(qū)動,進行壓縮制冷。風(fēng)能也是人們所喜聞樂見的新型能源之一。自然風(fēng)通過在建筑物內(nèi)的流通實現(xiàn)制冷。通常使用風(fēng)能供冷的季節(jié)是自然風(fēng)出現(xiàn)季節(jié)過度或黑白過度的時期,利用自然風(fēng)進入壓縮機實現(xiàn)驅(qū)動通風(fēng)蓄冷,這樣既節(jié)省了電能,也不會對自然環(huán)境帶來任何污染和破壞,同時還能有效改善建筑物內(nèi)空氣質(zhì)量。當(dāng)然,地下水也是暖通空調(diào)的重要環(huán)保伙伴。利用地?zé)崴臒崮芑蚶湓磳ㄖ锕┡蚬├洌钱?dāng)前非常流行的供暖方式。
4結(jié)語
本文以ZL40G環(huán)保型輪式裝載機為例,就機械材料的選用與設(shè)計、所要遵循的要點和所需考慮問題,提出幾點建議和設(shè)想。
1、環(huán)保型材料的利用
1)盡量采用能再生利用的材料和資源
在各系統(tǒng)及部件設(shè)計中所選用的材料盡量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用過程中對環(huán)境無害的材料,特別是結(jié)構(gòu)件的設(shè)計應(yīng)盡可能采用比較容易裝配和分解的大模塊化結(jié)構(gòu)和無毒材料,提高工程機械材料的再生率。
2)長壽命、低能耗及減輕重量的設(shè)計原則
通常來說,延長產(chǎn)品壽命就等于減少了機械的生產(chǎn)量和降低其報廢量,降低產(chǎn)品能耗可減少對環(huán)境的污染,而減輕產(chǎn)品重量即可減少材料和資源的消耗。要從減少環(huán)境負荷的角度盡可以考慮各系列產(chǎn)品同類零部件的互換性和通用性。為此應(yīng)在保持主機各項性能參數(shù)前提下,盡量減少主機和附屬作業(yè)裝置或機具的體積和重量,提高動力傳動系統(tǒng)零部件的強度和耐久性能,實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的輕量化和高效率。
3)盡量采用低環(huán)境負荷材料
工程機械零部件設(shè)計中應(yīng)盡可能不使用氟利昂(空調(diào))、含氯橡膠、樹脂及石棉等有害材料。如裝載機駕駛室和內(nèi)飾上使用難以自然分解且對環(huán)境有害的工程塑料及其它一些非金屬材料都加重了資源浪費和環(huán)境污染;在儀表、散熱器及蓄能電池等采購生產(chǎn)中,應(yīng)盡可能減少或替代鉛的使用量。因此在主機設(shè)計中一些附屬零部件選用新型環(huán)保型材料很重要。
4)廢棄零部件處理的污染最小化及綜合成本最優(yōu)化
工程機械產(chǎn)品在設(shè)計初始階段就要考慮報廢件處理簡單、費用低和污染小,零部件要解體方便、破碎容易,能焚燒處理或可作為燃料回收。
2、環(huán)保型工程機械產(chǎn)品設(shè)計
1)選用低公害發(fā)動機
發(fā)動機是工程機械所有系統(tǒng)中對環(huán)境影響最大的部件,采用低油耗、低排放、低噪聲、高效率的環(huán)保型水冷增壓柴油機能大大降低對環(huán)境的負荷。目前歐美發(fā)達國家正在通過采用一系列新的技術(shù)手段、措施或應(yīng)用新型的環(huán)保燃料來進一步降低排放、噪聲等,努力適應(yīng)第三次排放法規(guī)要求。
2)降低整機振動與噪聲
減振與降噪應(yīng)該是產(chǎn)品設(shè)計中最需關(guān)注的焦點問題。例如在裝載機設(shè)計中,動力裝置采用雙向減振懸掛系統(tǒng)就能克服整機動力傳動系統(tǒng)與車架之間的共振、噪聲及對動力系統(tǒng)的疲勞破壞;后橋設(shè)計成中心擺動結(jié)構(gòu)能使后橋擺動中心與動力輸入中心重合,很好地減少附加力矩對傳動系統(tǒng)不停沖擊所產(chǎn)生的振動與噪音,避免在崎嶇不平道路上整機各部件相互沖擊所產(chǎn)生的噪聲。除選擇低噪聲的發(fā)動機外,主機的結(jié)構(gòu)布置或系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計也可以進行某些針對性的改進。如冷卻風(fēng)扇可不再由發(fā)動機直接驅(qū)動,而可單獨由液壓馬達帶動,這便于將風(fēng)扇與發(fā)動機隔開并將整個發(fā)動機密封起來,從而使噪聲不能通過風(fēng)扇出風(fēng)口傳到外部,降低噪聲對環(huán)境的影響;通過優(yōu)化液壓管路排列來降低液壓油泵振動、閥節(jié)流和油管振動產(chǎn)生的噪聲;可在機罩等覆蓋件處設(shè)計粘貼吸音隔音材料;可設(shè)計全密封整體式駕駛室,密封減震,隔音降噪,真正體現(xiàn)“以人為本”的設(shè)計宗旨。
3)液壓系統(tǒng)的清潔和防滲漏
保持傳動液壓油的清潔度對工程機械的液壓傳動非常重要,因此精心設(shè)計工程機械液壓系統(tǒng)(如采用高效高精度過濾裝置)十分必要,這樣就可去除油液中微塵垃圾、機械磨損物等雜質(zhì),減少液壓元件故障與磨損、延長常用液壓元件的使用壽命,降低液壓油的更換頻率;同時可有效避免液壓油在工作中溫度升得過高過快,延長換油間隔時間,減少對周邊作業(yè)環(huán)境的污染。另外通過采用增壓液壓油箱,可改善泵的吸油效果從而延長其使用壽命,并且能很好地防止外界灰塵和水分進入油箱,提高整個液壓系統(tǒng)的清潔度。液壓系統(tǒng)的滲漏對周圍環(huán)境的污染是目前部分工程機械產(chǎn)品中普遍存在的,液壓管路采用耐腐蝕、防老化、具備優(yōu)良密封性能的進口優(yōu)質(zhì)膠管很有必要;為了減少損壞軟管的廢棄量,設(shè)計時應(yīng)在可能的條件下盡量使用硬管;對設(shè)計過程中只能采用軟管并且容易破裂時油液流出而污染環(huán)境。
4)系統(tǒng)高效節(jié)能的設(shè)計
工程機械的高效節(jié)能也是環(huán)境保護的重要一環(huán),減少能源消耗即意味著減少對環(huán)境的污染。故選用電控高性能長壽命節(jié)能型發(fā)動機是研制環(huán)保型機械最基本的一環(huán);另外在設(shè)計時采用雙泵分合流技術(shù)、液壓負荷傳感技術(shù)、靜液驅(qū)動技術(shù)等都可達到節(jié)能降耗的目的。
3、工程機械產(chǎn)品人性化的設(shè)計
1)環(huán)保安全關(guān)懷型駕駛室的設(shè)計
如采用防紫外線輻射玻璃的全密封整體式、經(jīng)減震降噪處理的“安全環(huán)保型”駕駛室,室內(nèi)配置無氟環(huán)保型冷暖空調(diào),并設(shè)計FOPS及POPS駕駛室以確保駕駛員的安全;充分運用人機工程學(xué)設(shè)計原理,如司機座椅可全方位調(diào)節(jié)、功能集成的單操縱手柄、可調(diào)式轉(zhuǎn)向驅(qū)動器、全自動換擋裝置、電子監(jiān)控與故障自診斷系統(tǒng),再輔以合理美觀的顏色搭配,可大大改善司機的工作環(huán)境,緩解疲勞,提高作業(yè)效率。
2)自動加脂裝置或集中系統(tǒng)的配置
傳統(tǒng)的手動加注脂費時費力,而且通常有多余的油液溢出來污染周邊環(huán)境。因此研制環(huán)保型工程機械就能自動定時加注脂的設(shè)備,如集中系統(tǒng)就能自動定時給各鉸銷加注黃油,其加油量經(jīng)過仔細計算后設(shè)定,可很好地保證各銷軸得到足夠的而又沒有多余的油溢出,既環(huán)保又方便。另外對于小型機械,鑒于降低設(shè)計成本,可采用密封的銷軸或使用新型材料的特殊軸套、或設(shè)計二級防塵結(jié)構(gòu)等防止外部異物的進入和內(nèi)部油脂的排出,從而延長加注油的間隔,減少對環(huán)境的污染。
3)外觀美學(xué)設(shè)計
傳統(tǒng)的工程機械產(chǎn)品一直是外形粗放、笨重的形象,環(huán)保型產(chǎn)品更應(yīng)注重外觀美學(xué)和車身的流線型設(shè)計,達到機器的環(huán)境的諧和,給人以視覺上的美感。如發(fā)動機機罩就可進行造型別致美觀的流線型設(shè)計,整機的標識標牌應(yīng)精心布置、設(shè)計,良好地體現(xiàn)環(huán)保特色。
4)人性化設(shè)計
工程機械控制技術(shù)的電子化代表了當(dāng)今技術(shù)的發(fā)展趨勢,采用微機控制技術(shù),實現(xiàn)了各種工況下自動判斷、挖掘機器發(fā)動機的功率輸出,達到發(fā)動機的最佳功率匹配,減少發(fā)動機的燃油消耗,并自動診斷機器狀態(tài),使機器使始終能保持良好狀態(tài),因此控制和操縱的人性化能大大提高作業(yè)的安全性和舒適性。
1.1各類環(huán)保節(jié)能型建材分析
(1)石膏建材
石膏類節(jié)能環(huán)保建材具有多種優(yōu)點,具體有:¹具備良好的耐火性與耐熱性,且無毒無害;º石膏可循環(huán)使用,不會造成建筑垃圾;»相比起實心磚以及混凝土,石膏建材可有效節(jié)約材料;¼石膏在股燒能耗方面,僅為石灰股燒能耗的1“3,有利于節(jié)約能源[2]。
(2)廢棄植物纖維建材
廢棄植物纖維屬于可再生生物資源的一種,具有多種功能,廢棄竹子、廢棄木質(zhì)材料、農(nóng)作物秸稈等均屬于較為常見的廢棄植物纖維“中國屬于農(nóng)業(yè)大國,因而具備豐富的廢棄植物纖維資源,加上廢棄植物纖維具有多種良好性能,因此在環(huán)保節(jié)能型建材中應(yīng)用具有較大的發(fā)展空間“與其他的建材相比,采用原材料為植物纖維(如桔梗)所制成的砌塊,具有加工簡單快捷、無環(huán)境污染等優(yōu)點,與綠色、環(huán)保、節(jié)能等理念相符,在建筑建造期間應(yīng)用廢棄植物纖維建材進行施工,那么該建筑物也可稱為是生態(tài)建筑“然而,受材料特性所制約,廢棄植物纖維建材在應(yīng)用范圍上也受到了一定的限制,該材料滿足承重構(gòu)件對于建材的要求“然而對于現(xiàn)階段的私人住宅、小型公共建筑等廣泛可見的建筑,秸稈砌塊十分適用,同時還可滿足人們對于綠色生態(tài)的需求。
(3)泡沫玻璃建材
泡沫玻璃屬于新型建筑材料的一種,其具有多種優(yōu)點,例如吸聲、環(huán)保、隔潮、阻燃以及保溫等“泡沫玻璃是以廢棄的瓶罐玻璃碎塊、顏色平板等作為原材料,相當(dāng)于廢物利用,由此類材料所制作出的建材具有良好的環(huán)保效益,并且在建材生產(chǎn)期間,不會產(chǎn)生“三廢”,也就是廢氣、廢水、固體廢棄物,有利于保護生態(tài)環(huán)境“另外,作為建筑材料,泡沫玻璃還具有多種特點,如化學(xué)穩(wěn)定性高、自重輕、耐火性好、導(dǎo)熱率低、抗壓強度高以及抗?jié)B防水能力強等,既可保溫又可保冷[3>“現(xiàn)階段,泡沫玻璃這一種新型建材已在多個場所中廣泛應(yīng)用,其可取代傳統(tǒng)建材中的砌塊、磚等,在墻體、保溫隔熱構(gòu)件、天棚材料以及屋面多個方面均有應(yīng)用。
(4)粉煤灰建材
粉煤灰屬于工業(yè)廢渣的一種,該種材料是由火力發(fā)電廠中的燃煤粉鍋爐中排出“相關(guān)研究指出,2”””年國內(nèi)粉煤灰的年排放量已達到1.6億噸,并且在此之后呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢“粉煤灰不僅會對生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染,其本身含有的有害物質(zhì)還會危害到人類“而對于粉煤灰而言,最好的處置方法是將其應(yīng)用到建筑材料中,在各項建材(如墻地磚、燒結(jié)磚以及空心磚等)的制作中摻入粉煤灰,將污染性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)能環(huán)保型的新型建筑材料,有效減少粉煤灰對環(huán)境的污染,實現(xiàn)變廢為寶。
(5)膜材料建材
建筑建造中多應(yīng)用的復(fù)合膜材料具備了多種優(yōu)良特性,例如保溫性、透光性、耐久性、抗紫外線、防火性、機械強度高以及密度小等,也因此使得復(fù)合膜材料成為了環(huán)保節(jié)能型的新型建材“目前,建筑建造中所應(yīng)用的膜材料具有多種類型,從膜材料的材質(zhì)上進行區(qū)分,膜材料可以分為PVC類與P.EF類(樹脂含量>9”%)“膜材料建材在自然光透光率上可達到2”%,即便是在保溫隔熱性能上要求較嚴格的雙層膜建筑,其透光率也可達到4%一8%左右“在建筑建造中應(yīng)用膜材料,可使得室內(nèi)產(chǎn)生均勻分布的漫射光,具有無眩光、無陰影等特點,在白天完全可滿足室內(nèi)活動對于光線的需求,有效節(jié)約照明用電“其次,膜材料具有反射率高、光吸收率低的特性,加上其熱傳導(dǎo)性能較差,因此對于太陽能輻射可起到很好的阻隔作用,同時還減少了熱量傳遞,保溫隔熱性能理想=4]“另外,膜材料具有穩(wěn)定的化學(xué)性能,對環(huán)境無污染,同時也不會傷害到人體健康,其作為節(jié)能環(huán)保型建筑材料,在建筑行業(yè)具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
(6)其他建材
納米微膠囊相變材料,此種材料在光催化的影響下,可起到殺死病毒、消除、叼C、消除無機有害氣體等多種效果,并且在不通風(fēng)的情況下,其還可提高室內(nèi)的空氣質(zhì)量,有利于減少空調(diào)系統(tǒng)而帶來的能耗“此外,通過相變,微膠囊相變材料中的分子結(jié)構(gòu)還可迅速產(chǎn)生變化,在恒溫的狀態(tài)下進行放熱或是吸熱,當(dāng)外界的溫度發(fā)生變化時,此種材料有利于保持建筑內(nèi)部熱環(huán)境的穩(wěn)定性,達到減少能耗、節(jié)能環(huán)保的目的。
1.2環(huán)保節(jié)能型建材在建筑建造中的應(yīng)用分析
(1)環(huán)保節(jié)能型建材在墻體、圍護結(jié)構(gòu)等當(dāng)中的應(yīng)用
節(jié)能型外墻在應(yīng)用建材上,除了要滿足儲熱能力方面的要求以外,還需滿足保溫隔熱的要求,在此情況下宜選擇復(fù)合型墻體“在多種墻體建材中,具有良好節(jié)能性能的常用建材有多孔磚以及空心砌塊“其中,空氣砌塊墻體中可以摻入多種松散填充絕熱保溫材料(如散狀礦物棉、散狀玻璃棉、膨脹珍珠巖等)至空隙中,從而達到降低建筑墻體導(dǎo)熱性能、砌塊對流換熱性能等作用“其次,以高壓縮空氣將塊狀(絮狀)玻璃棉吹入墻體中,使其填充密實,也起取得良好的保溫效果“另外,加氣混凝土也屬于較為產(chǎn)業(yè)的節(jié)能型墻體材料,在多種材料中,加氣混凝土是可達到節(jié)能標準65%的唯一材料“加氣混凝土的應(yīng)用范圍廣泛,其除了可在民用建筑中應(yīng)用以外,還可在工業(yè)建筑、承重墻體結(jié)構(gòu)建筑中用“最后,在圍護結(jié)構(gòu)中應(yīng)用泡沫塑料、玻璃棉以及巖棉等輕質(zhì)高效性保溫材料,可有效降低建筑能耗。
(2)環(huán)保節(jié)能型建材在地板、門窗、屋頂?shù)犬?dāng)中的應(yīng)用
在建筑屋頂中所應(yīng)用的環(huán)保節(jié)能型建筑材料有多種,例如礦物棉墊、玻璃棉等,天花板采用保溫材料、裝飾貼面等復(fù)合而成,可有效降低天花以及閣樓空間之間的傳熱性能,進而取得良好的隔熱保溫效果“據(jù)統(tǒng)計,國內(nèi)高能耗建筑中,門窗的能耗比例占了4”%,由此可見,門窗環(huán)保節(jié)能的重要意義“在門窗建材中,從隔熱性能上看,以塑料門窗最佳“其次,在生產(chǎn)期間,塑料門窗應(yīng)用清潔生產(chǎn)技術(shù),天然能源應(yīng)用比例較少,因此具有無放射性、無毒害以及無污染等多種優(yōu)點,不會對環(huán)境、人體健康等產(chǎn)生危害,以綠色建材理念相符。
2.環(huán)保節(jié)能型建材發(fā)展分析
伴隨著時代的發(fā)展和進步,建筑物中玻璃幕墻發(fā)展也得到了質(zhì)的飛躍,各種節(jié)能環(huán)保型的新玻璃材料、新工藝技術(shù)也應(yīng)運而生,現(xiàn)代化的玻璃幕墻領(lǐng)域有著十分廣闊的發(fā)展空間和市場前景,如何在發(fā)展玻璃幕墻新材料和新工藝應(yīng)用中融入節(jié)能減排的環(huán)境保護環(huán)保型理念,已經(jīng)成為了當(dāng)今建筑行業(yè)領(lǐng)域中熱烈議論的新話題。
1 玻璃幕墻應(yīng)具有的節(jié)能環(huán)保特點
綠色節(jié)能環(huán)保概念的提出,為玻璃幕墻的發(fā)展提出了新的要求。首先,玻璃幕墻要有較好的采光透過率,并且能夠提高隔熱功能,從而可以減少因太陽光輻射造成的建筑物室內(nèi)溫度的升高。其次,節(jié)能環(huán)保型的玻璃幕墻還要具有保溫性的功能特點,加強對溫度的控制,這樣在冬季的時候能夠較好地保證室內(nèi)的溫度在可接受范圍內(nèi),減少因玻璃幕墻散熱而帶來的熱能源損失。再次,為了提高玻璃幕墻的環(huán)保性,還要對其氣密性以及遮陽性等參數(shù)進行規(guī)定,綜合性地開展玻璃幕墻調(diào)節(jié)工藝技術(shù),使得玻璃幕墻在保證自身功能的基礎(chǔ)上還能具有一定的環(huán)保特性。
2 玻璃幕墻中節(jié)能環(huán)保型新材料的應(yīng)用
2.1 隔熱玻璃
隔熱玻璃材料是一種在原有玻璃建筑材料中通過添加一定比例有著吸熱功能特性的著色劑而制作形成的新型玻璃材料。在原有玻璃紙上進行噴涂一層或是幾層的金屬氧化物,從而形成一種薄膜材質(zhì)的玻璃。這種隔熱型的玻璃幕墻可以充分吸收自然界太陽光所發(fā)出的紅外線能量,因而它有著很高的透光率性能,并且在建筑應(yīng)用當(dāng)中有著隔熱的作用,增加了建筑的保溫性,大大節(jié)約了建筑物對能源的消耗量。
2.2 低輻射玻璃
低輻射玻璃材料也被稱之為LOW—E型玻璃材料,在這種玻璃材質(zhì)上面也會鍍上幾層的金屬物質(zhì)以及其他物質(zhì)的薄膜,通過鍍上一層低輻射薄膜后,這種玻璃幕墻就可以具有對遠紅外線高反射率的優(yōu)點,加強了對于可見光的透光率,因而低輻射玻璃有著抗輻射的功能特性,同時它也具有隔熱保溫的功能,而且對于建筑物的采光性能也不會產(chǎn)生任何影響。
2.3 真空玻璃
真空玻璃材料主要指的是由兩層玻璃組成的一種玻璃幕墻材料,在這兩層玻璃中間增添了一種厚度非常非常小的支撐塊,從而使得兩層玻璃中間具有密閉性的特點,通過真空氣體抽取技術(shù),再將真空玻璃內(nèi)部兩層玻璃當(dāng)中的所有空氣全部地抽取出去,最終形成真空玻璃。正是因為真空玻璃材料的內(nèi)部是真空的,所以它可以大大減小玻璃的導(dǎo)熱性以及傳熱性,這也是真空玻璃獨有的節(jié)能環(huán)保性功能,不再有空氣傳導(dǎo)熱量,真空玻璃的材料目前可以大幅度地增加玻璃幕墻的節(jié)能環(huán)保性能,同時也可以保證真空玻璃幕墻的隔熱性以及溫度保持性。
2.4 光致變色玻璃
光致變色材料玻璃,顧名思義,這種材質(zhì)的玻璃在經(jīng)過自然界太陽光的照射以后,就可以產(chǎn)生變色的效果。在這種材料的玻璃幕墻制作時,添加了一定量的鹵化銀元素,并且在玻璃幕墻的中間層中加入了一些鉬、鎢感光物,使得玻璃幕墻具有了光變性能。從理論上來講,這種玻璃此材質(zhì)能夠根據(jù)太陽光照射強度的不同自身的顏色也發(fā)生不斷變化,當(dāng)天黑的時候或者是沒有太陽的時候,這種材料的玻璃就可以變回透明的顏色,從而實現(xiàn)了對建筑物室內(nèi)光線亮度的調(diào)整,與此同時還能夠降低外界的太陽光輻射,這種變色玻璃的應(yīng)用,不僅具有漂亮的外觀,而且還具有隔熱防輻射的功能,是新型綠色玻璃材料中的重要發(fā)展應(yīng)用,有效地提高了玻璃幕墻的節(jié)能環(huán)保特性。
3 玻璃幕墻的節(jié)能環(huán)保型新工藝的應(yīng)用
3.1 智能化技術(shù)
隨著現(xiàn)代化玻璃幕墻的新工藝技術(shù)不斷發(fā)展,人們創(chuàng)造性地發(fā)展了智能化玻璃幕墻工藝技術(shù),使得整個建筑物的玻璃幕墻系統(tǒng)同建筑物內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)以及室內(nèi)的中央空調(diào)系統(tǒng)化可以智能化地統(tǒng)一進行管理,在系統(tǒng)的處理中心進行統(tǒng)一地調(diào)控,智能化地根據(jù)室內(nèi)外溫度,太陽光的照射輻射程度,進行玻璃幕墻的動態(tài)分析調(diào)節(jié),從而通過智能化工藝技術(shù)來實現(xiàn)對建筑物玻璃幕墻的保溫性能、隔熱性能等的動態(tài)調(diào)整,根據(jù)實際環(huán)境的變化情況來保證資源的節(jié)約利用,采取了智能化工藝技術(shù)以后,有效地提高了建筑物的節(jié)能性和環(huán)保性,進了節(jié)約了資源,降低了各種能源的消耗水平。
3.2 遮陽工藝系統(tǒng)
關(guān)于玻璃幕墻的遮陽工藝系統(tǒng)是建立在加強玻璃氣密性的基礎(chǔ)之上的,遮陽工藝可以通過不同的玻璃幕墻形式來進行相應(yīng)的遮陽系統(tǒng)調(diào)整,制定出符合建筑物采光、保溫節(jié)能性能的遮陽體系,提高建筑物的遮陽性。
3.3 外層維護保溫工藝
通過雙層玻璃幕墻工藝技術(shù)的開展,可以有效地減少建筑物的能耗量,因而外層維護保溫工藝也被稱之為雙層幕墻波保護技術(shù),雙層幕墻的特點就是在兩層玻璃結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上又設(shè)計了中間層,在中間層內(nèi)有氣體進行流通,從而實現(xiàn)了保溫功能,假如要保持室內(nèi)的溫度,只需要關(guān)閉雙層玻璃幕墻當(dāng)中的出氣口就可以了,這個時候的中間氣體通道就像是一個保溫室,能夠有效地運用太陽能進行空氣保溫,而在夏天的時候,人們要是想對室內(nèi)溫度進行隔熱,就需要打開外層維護系統(tǒng)當(dāng)中的出氣口,通過空氣之間流動的熱壓性原理,使得雙層玻璃幕墻當(dāng)中的高溫度氣體排放到室外,除此之外,這種雙層幕墻的外層維護工藝還可以有效地減弱噪聲影響,因此在許多大型建筑物中得到了非常廣泛的應(yīng)用。
4 結(jié)語
綜上所述,玻璃幕墻作為建筑物中的重要組成部分,關(guān)于其生產(chǎn)材料以及制作工藝流程中的節(jié)能環(huán)保性質(zhì)討論已經(jīng)成為了不可避免的研究課題,文章根據(jù)不同種類玻璃幕墻新材料的應(yīng)用中了解到了其所具有的隔熱性和保溫性能,大大節(jié)約了建筑資源,實現(xiàn)了能源合理利用,同時還開發(fā)了智能化工藝技術(shù)系統(tǒng),完善了遮陽、外層保溫等工藝流程,從而實現(xiàn)了玻璃幕墻節(jié)能環(huán)保性的合理化利用和發(fā)展。
作者:曹文超 來源:建材發(fā)展導(dǎo)向 2016年3期
【關(guān)鍵詞】 建筑設(shè)計節(jié)能材料應(yīng)用
中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A
一.引言。
在建筑設(shè)計中采用新型優(yōu)質(zhì)的建筑節(jié)能材料,一方面使得建筑物的使用功獲得有效改善,使房屋環(huán)境質(zhì)量和居住舒適度都能顯著提高;另一方面,采用新型的循環(huán)利用的建筑節(jié)能材料,還能將各類工業(yè)固體廢物“變廢為寶、重復(fù)利用”。在建筑領(lǐng)域加強研發(fā)并推廣應(yīng)用以固體廢物為原料的新型建筑節(jié)能材料,是提高我國資源利用率、改善環(huán)境、節(jié)能減排、走可持續(xù)發(fā)展道路的重要途徑。建筑節(jié)能設(shè)計是我國大型公共建筑設(shè)計的重要環(huán)節(jié),也是今后居民住宅建設(shè)發(fā)展的方向,但建筑節(jié)能的效果很大程度上取決于節(jié)能材料的質(zhì)量。伴隨著節(jié)能減排工作在建筑領(lǐng)域的不斷深入開展,節(jié)能措施的實施質(zhì)量檢測成為確保建筑節(jié)能的效率和質(zhì)量,實現(xiàn)建筑節(jié)能目標的重要環(huán)節(jié)。
二.建筑節(jié)能的含義以及重要性。
1.建筑節(jié)能的含義。
所謂建筑節(jié)能,是指在保證建筑可以正常使用,并能提供舒適溫度的環(huán)境下,借助科學(xué)技術(shù)的力量,通過利用新型建筑材料和節(jié)能技術(shù)把建筑物中的采暖能耗和降溫能耗降低。
2.建筑節(jié)能的重要性。
我國地域遼闊,冬季處于低溫狀態(tài)的占地面積大,建筑物多。由于我國在早期的建設(shè)環(huán)節(jié)中對保建筑物的保溫性能,隔熱性能以及密閉程度不夠重視,導(dǎo)致我國百分之九十的建筑物都屬于高耗能建筑。隨著近年來建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,大量的建筑物拔地而起,如果建筑物設(shè)計過程再不采取節(jié)能保溫措施的話,居民還是會通過安裝空調(diào)或地暖的形式來進行采暖,這樣必定會增加建筑物的能耗,造成我國的能源緊張。全面的建筑節(jié)能有利于從根本上促進能源資源節(jié)約和合理利用,緩解我國能源資源供應(yīng)與經(jīng)濟社會發(fā)展的矛盾:有利于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,實現(xiàn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展;有利于長遠的保障國家能源安全、保護環(huán)境、提高人民群眾生活質(zhì)量、貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀。
三.建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計。
建筑結(jié)構(gòu)保溫隔熱層的設(shè)置方式取決于其圍護結(jié)構(gòu),建筑圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)置一般都需滿足結(jié)構(gòu)承重和室內(nèi)保溫兩方面的要求。通常情況下,采用單一構(gòu)造的磚砌體作為圍護結(jié)構(gòu),如加氣混凝土墻體或屋面等;另外,在有特殊功能要求的情況下,在結(jié)構(gòu)承重墻體的基礎(chǔ)上增設(shè)附加圍護材料以達到建筑室內(nèi)保溫隔熱效果,一般則選用一些輕質(zhì)材料作為保溫材料(如珍珠巖棉、泡沫聚苯乙烯等),以盡量減少墻體結(jié)構(gòu)的承重負擔(dān)。
在建筑圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計時,對于永久性的機械錨固、水電設(shè)備、暖通空調(diào)的穿墻管道,或者建筑外墻上的附著物固定支撐等,都會造成圍護結(jié)構(gòu)上的局部熱橋?qū)е聼崃可⑹АK?在建筑節(jié)能設(shè)計和圍護結(jié)構(gòu)施工過程中,應(yīng)力求使建筑外墻上的熱橋散熱對圍護結(jié)構(gòu)保溫性能不致產(chǎn)生過大影響。
四.我國建筑設(shè)計中主要節(jié)能材料的應(yīng)用。
合理選用建筑節(jié)能材料可以實現(xiàn)建筑節(jié)能。建筑材料的選擇應(yīng)遵循健康、高效、經(jīng)濟、節(jié)能的原則。建筑節(jié)能材料可以從墻體的保溫節(jié)能出發(fā),通過采用新型的材料來增強建筑外墻的保溫隔熱,也可以從建筑的門窗和幕墻等出發(fā),最終達到節(jié)能的效果。
節(jié)能墻面(輕質(zhì)隔斷)。
墻面受建筑室內(nèi)使用功能要求的制約,考慮墻面造型時不能存在明顯的凹凸,在確保滿足建筑室內(nèi)防火等級要求的前提下,應(yīng)選擇采用保溫性能好的節(jié)能環(huán)保材料,最大限度地減少室內(nèi)熱量的散失。在采用輕質(zhì)隔斷墻體的區(qū)域,特別是在嚴格控制熱量傳導(dǎo)的區(qū)域分隔時(如辦公室與倉庫隔墻),為有效減少熱量不必要地傳導(dǎo)到無需控溫的房間,應(yīng)選擇采用新型的節(jié)能環(huán)保墻面材料,如在輕質(zhì)隔斷內(nèi)加入保溫材料,在輕鋼龍骨紙面石膏板隔墻中加入保溫材料或在需保溫的房間墻面進行保溫處理,以最大限度地減小熱量散失。
建筑物門窗的保溫節(jié)能。
建筑物中需要耗能來增加熱量,更需要采取措施來改善建筑物的熱環(huán)境來防止熱量散失。門窗是建筑圍護結(jié)構(gòu)的重要組成部分,是建筑物開口部位,也是房屋室內(nèi)與室外能量阻隔最薄弱的環(huán)節(jié)。有關(guān)資料表明,通過門窗傳熱損失能源消耗約占建筑能耗的28%,通過門窗空氣滲透能源消耗約占建筑能耗的27%,兩者總計占建筑能耗的50%以上,所以在建筑物設(shè)計過程中要特別注意門窗的保溫設(shè)計。目前,在我國的北方地區(qū),建筑物的窗戶常采用雙層玻璃的塑鋼窗來進行保溫隔熱。采用這種窗戶可以降低屋內(nèi)向外界的熱傳遞,且密閉性良好,具有很好的隔音效果。近年來,一些具有節(jié)能、環(huán)保、防火等技術(shù)特性的材料,如Low-E玻璃、具有保溫隔熱性能的鋁合金型材、真空玻璃、各種人造幕墻板材等,這些產(chǎn)品的應(yīng)用大大促進了傳統(tǒng)幕墻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。特別是在節(jié)能、環(huán)保、降噪等技術(shù)方面取得的重大突破,為實現(xiàn)我國建筑節(jié)能的總體目標奠定了良好的基礎(chǔ)。
節(jié)能外圈護材料 。
建筑節(jié)能的65%主要由建筑圍護結(jié)構(gòu)體系承擔(dān)。目前,大面積玻璃幕墻仍然是大型公共建筑外部圍護結(jié)構(gòu)體系的主導(dǎo)形式,應(yīng)盡量選擇采用透光率高、保溫隔熱性強的玻璃材料,或者采用能夠合理利用太陽能等新能源的玻璃材料。如北京南站的主站屋頂采用了大量的太陽能光電板,其整體面積約6700m2,占整個建筑屋頂采光面積的50%左右,總發(fā)電量達320kW。大面積玻璃采光屋頂?shù)膽?yīng)用,可有效增加建筑室內(nèi)白天的采光面積。通過利用自然光達到節(jié)能省電的效果;大面積太陽能光電板的應(yīng)用,還可以發(fā)電供其它電氣設(shè)備利用,是真正意義的建筑節(jié)能材料。當(dāng)前,我國居民住宅的節(jié)能護材料使用不多,但也正朝著輕質(zhì)保溫復(fù)合材料的方向發(fā)展。
節(jié)能玻璃幕墻、門窗 。
大面積玻璃幕墻的應(yīng)用是現(xiàn)代建筑的發(fā)展趨勢和潮流。但是,玻璃幕墻和門窗作為建筑圍護結(jié)構(gòu)的重要組成部分,是建筑室內(nèi)、外進行熱量交換、熱量傳導(dǎo)最敏感、活躍的部位,相關(guān)研究資料表明,建筑物通過門、窗傳熱損失的能源消耗約占建筑總能耗的27%,通過門、窗部位的空氣滲透導(dǎo)致的能源消耗約占建筑能耗的25%,兩者合計超過了建筑運行維護總能耗的50%,是墻體熱損失的6-8倍。可見,門、窗節(jié)能是建筑節(jié)能的關(guān)鍵部位之一,具有極其重要的地位,做好門、窗和玻璃幕墻的節(jié)能措施,能使建筑節(jié)能40%左右以上。
目前,我國建筑工程采用的節(jié)能玻璃材料主要有:節(jié)鍍膜玻璃、真空玻璃、中空玻璃和帶薄膜型熱反射材料玻璃、Low-E光化玻璃等。另外,建筑圍護結(jié)構(gòu)的門、窗和玻璃幕墻要不斷加強保溫隔熱等節(jié)能技術(shù)特性,更應(yīng)該把節(jié)能和合理利用太陽能、地下熱(水)能、風(fēng)能等新型節(jié)能技術(shù)結(jié)合起來,開發(fā)并利用節(jié)能省電(利用太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?相結(jié)合的新型門、窗及幕墻材料。
五.結(jié)束語。
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,人們生活水平的日益提高,人們對居住的要求也越來越高,隨著能源的日益匱乏,可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在全球得到普遍認同,在我國也得到包括各級政府在內(nèi)的高度重視。社會主義的現(xiàn)代化發(fā)展必須要靠人民群眾的力量,力求將可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實施到底,使我國在建筑設(shè)計中節(jié)能材料的使用走向國際化發(fā)展道路。
參考文獻:
【1】張松 Zhang Song淺談我國建筑設(shè)計中節(jié)能材料的應(yīng)用 [期刊論文] 《價值工程》 -2010年12期
【2】陳超 果海鳳 周瑋Chen Chao Guo Haifeng Zhou Wei 相變墻體材料在溫室大棚中的實驗研究 [期刊論文] 《太陽能學(xué)報》 ISTIC EI PKU -2009年3期
【3】吳健敏 節(jié)能材料在建筑設(shè)計中應(yīng)用的現(xiàn)狀不足和對策分析[期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究(電子版)》 -2012年16期
【4】王海紅 商彪 節(jié)能材料在建筑設(shè)計中的應(yīng)用探討 [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究(電子版)》 -2011年32期
【關(guān)鍵字】中央空調(diào),節(jié)能設(shè)計,環(huán)保措施
中圖分類號: TE08文獻標識碼:A
前言
近年來,我國的高層施工建筑越來越多,因此對施工的要求也越來越嚴格,中央空調(diào)的施工是建筑施工的一個重點,如何節(jié)能有效地實施空調(diào)的施工建設(shè)是我們研究的方向,中央空調(diào)的建設(shè)會對電力能源造成浪費,因此我們就和節(jié)能方向進行研究,結(jié)果如下:
二、影響中央空調(diào)節(jié)能的因素
設(shè)計過程重投資成本核算,輕能耗指標計算,缺乏節(jié)能引導(dǎo)中央空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟性分析。在系統(tǒng)方案設(shè)計中,初投資與運行費用通常是矛盾的兩個方面。一般節(jié)能、運行費用低的系統(tǒng)方案其初投資比較大。用戶或投資者由于對中央空調(diào)系統(tǒng)的性能指標,尤其是初投資和運行費用的綜合經(jīng)濟性指標缺乏專業(yè)認識,容易忽略綜合投資收益計算。這導(dǎo)致工程建設(shè)方對采用高成本的節(jié)能方案沒有積極性,往往就采用成本小、初投資低的設(shè)計方案,以較低的競爭價格贏取工程項目。這使很多初投資低但能耗大、運行費用高的中央空調(diào)系統(tǒng)大行其道。
2.政策上缺乏系統(tǒng)的、全局性能效指標。2004年8月23日經(jīng)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會批準了三項空調(diào)能效國家標準,規(guī)定了房間空氣調(diào)節(jié)器、單元式空氣調(diào)節(jié)機和冷水機組的能源效率限定值及能效等級。但是,中央空調(diào)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,中央空調(diào)能源有效利用的評價不能單純地停留在對機器設(shè)備的評價上,對整個系統(tǒng)的評價更為重要,是否節(jié)能不僅與空調(diào)設(shè)備有關(guān),而且與系統(tǒng)設(shè)計思想、管網(wǎng)設(shè)計、各部分匹配、施工優(yōu)劣,運行管理水平以及建筑物熱特性等因素有關(guān)。
三、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中的設(shè)備節(jié)能選配方案
1.離心式冷水機組的選擇。在辦公大樓中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計過程中,應(yīng)該注重提倡使用節(jié)能制冷機,但也反對盲目追求能源效率。在實際操作過程中,應(yīng)結(jié)合當(dāng)前的經(jīng)濟發(fā)展水平,選取高效的離心式冷水機組以及系統(tǒng)運行方法。在實際中,有很多蒸汽壓縮式冷水機組滿的負荷效率存在很大的差異。
2.末端設(shè)備。國內(nèi)風(fēng)機的線圈和機盤與國外同類產(chǎn)品相比,在整體水平方面相差無幾,但與國外先進水平相比的主要差距表現(xiàn)在空調(diào)的耗電量、盤管重量和噪聲等。因此,在辦公大樓中央空調(diào)的設(shè)計過程中,應(yīng)該注重空調(diào)系統(tǒng)的重量設(shè)計、單位風(fēng)機功率制冷供熱機組的選擇。中央空調(diào)系統(tǒng)機組應(yīng)選用本機組風(fēng)機風(fēng)量、空調(diào)機組風(fēng)機風(fēng)量,合理搭配風(fēng)壓,減少空調(diào)系統(tǒng)運行過程中的傳熱系數(shù)。
3.冷凍水泵。辦公大樓中央空調(diào)水系統(tǒng)的能耗約占空調(diào)總能耗的20%,在一般公眾和民間建筑中,空調(diào)水系統(tǒng)的能耗約占空調(diào)總能耗占15%左右。此外,中央空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能還具有非常重要的意義。在辦公大樓中央空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)設(shè)計和施工過程中,除了要注意中央空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計,科學(xué)地進行水系統(tǒng)回路設(shè)計,并采取適當(dāng)?shù)拇胧源_保每個循環(huán)水系統(tǒng)水力平衡,使得辦公大樓中央空調(diào)節(jié)能變頻調(diào)速水泵變流量運行。為容納系統(tǒng)的水因膨脹而增加的體積,同時也是為了穩(wěn)定系統(tǒng)壓力,增加一套膨脹水箱補水裝置。膨脹水箱容積取400L,并分別設(shè)置用浮球閥控制的自動補水管和由閘閥控制的急速補水管,水箱的自動補水高度為250mm。
四、中央空調(diào)節(jié)能環(huán)保新技術(shù)
1.太陽能空調(diào)。太陽能是一種可持續(xù)利用的清潔能源。利用太陽能供熱與制冷是近年來國內(nèi)外新能源研究領(lǐng)域的熱點課題。利用太陽能真空集熱管與溴化鋰雙效吸收式制冷技術(shù)的有機結(jié)合,形成夏季制冷、冬季供熱和全年生活熱水供應(yīng)的空調(diào)熱水機組,做到一機多用,從而可以顯著提高太陽能空調(diào)系統(tǒng)的利用率和經(jīng)濟性。
太陽能空調(diào)熱水系統(tǒng)的優(yōu)點:季節(jié)適應(yīng)性好。太陽能空調(diào)系統(tǒng)的制冷能力是隨著太陽輻射能量的增加而增大的,這正好與夏季人們對空調(diào)的迫切要求相匹配;太陽能吸收式空調(diào)熱水系統(tǒng)以不含氟氯烴化合物的溴化鋰為工作介質(zhì),無臭、無毒,減少了溫室氣體的排放量,有利于環(huán)境保護;。
2.變頻空調(diào)系統(tǒng)。變頻空調(diào)是指采用變頻原理得到可變化交流電源來控制壓縮機的轉(zhuǎn)速,從而根據(jù)需要控制空調(diào)器的輸出能力。在中央空調(diào)系統(tǒng)中目前運行使用的大部分空調(diào)輸送系統(tǒng),大都按傳統(tǒng)方法設(shè)計運行,即根據(jù)空調(diào)的最大負荷設(shè)計水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng),而空調(diào)系統(tǒng)大部分時間處于部分負荷狀態(tài),一般水系統(tǒng)通過閥門節(jié)流,風(fēng)系統(tǒng)通過再加熱等措施以適應(yīng)部分負荷運行的需要,而采用此種調(diào)節(jié)方式能量浪費嚴重。有資料統(tǒng)計表明,此類調(diào)節(jié)方式中,定速泵和風(fēng)機所耗電能有60%一70%消耗于調(diào)節(jié)閥、節(jié)流控制壓降等處,因此改變空調(diào)輸送系統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)方式,節(jié)能潛力巨大,而變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展成熟,可將其應(yīng)用于空調(diào)輸送系統(tǒng)中,當(dāng)空調(diào)負荷下降時,通過變頻裝置調(diào)節(jié)水泵(風(fēng)機)的轉(zhuǎn)速,從而減少水(風(fēng))量,節(jié)省電機的耗電量,達到節(jié)能目的嘲,
3.嚴格實行建筑的節(jié)能設(shè)計,要把建筑節(jié)能作為建筑設(shè)計是否達標的重要考核項目,必須嚴格執(zhí)行有關(guān)建筑節(jié)能的技術(shù)標準,在保證室內(nèi)熱環(huán)境及衛(wèi)生標準的前提下,做好建筑和采暖空調(diào)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計,確保單位建筑面積能耗達到標準要求。采暖區(qū)的建筑物要因地制宜地推廣各種保溫性能優(yōu)良的門窗。屋面和墻體,選用合理的窗墻比和建筑體形,提高門窗的氣密性。在寒冷地區(qū)擴大推廣雙玻窗或雙層窗,嚴寒地區(qū)根據(jù)氣候條件可采用三玻窗或其它高效保溫節(jié)能窗。
五、中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的現(xiàn)實意義
1.建筑節(jié)能法規(guī)要求空調(diào)系統(tǒng)降低能耗。長期以來,當(dāng)季節(jié)變化、晝夜溫差變化、溫室效應(yīng)和空調(diào)實際使用工況發(fā)生變化時,中央空調(diào)系統(tǒng)在傳統(tǒng)的運行模式下,能源浪費很大。就我國情況而言,現(xiàn)代建筑中采用中央空調(diào)的民用、公用及商用建筑,中央空調(diào)能耗約占整個建筑總能耗的50%左右,商場和綜合大樓等的能耗甚至可能高達60%以上。我國屬能源消耗大國,能源有限,利用率不高且依賴性強。近年來能源短缺的現(xiàn)實迫使國家把公共建筑節(jié)能提升到戰(zhàn)略高度,相應(yīng)制定了節(jié)約能源法,對公共建筑能耗國家實施國家節(jié)能標準。
2.產(chǎn)業(yè)辦公樓宇的發(fā)展對空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能提出了更高的要求。現(xiàn)階段,產(chǎn)業(yè)辦公樓從發(fā)展初期的以“產(chǎn)權(quán)式商鋪”為主要銷售模式逐漸被經(jīng)營持有型物業(yè)所取代,從投資者的經(jīng)濟效益來說,過去一段時間由于利潤的實現(xiàn),產(chǎn)業(yè)辦公樓多以出售為主,受短期利益的驅(qū)動,往往只追求建設(shè)階段的低成本和銷售時的高收益,對后期實際使用階段的效果和運營成本很少考慮,后期往往中央空調(diào)系統(tǒng)效率低、能耗大。而目前越來越多的項目——主要為商業(yè)辦公地產(chǎn),以持有物業(yè)持續(xù)經(jīng)營為主要贏利模式,這勢必使投資者及發(fā)展商從一開始就關(guān)注能耗問題。現(xiàn)階段我國中央空調(diào)能耗現(xiàn)狀概述我國現(xiàn)階段中央空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用中,更多的關(guān)注的是空調(diào)系統(tǒng)溫濕度控制效果及空氣品質(zhì)控制效果,往往忽略了空調(diào)系統(tǒng)的能耗情況。
六、結(jié)束語
綜上所述,我國的建筑施工中的中央空調(diào)的施工建設(shè)已經(jīng)有了很顯著地發(fā)展,節(jié)能環(huán)保成為施工的重點,同樣的現(xiàn)今我國的很多的施工建設(shè)都是和節(jié)能相關(guān)聯(lián),我國的科學(xué)家也在不斷地研究和探索節(jié)能的新理念,相信我國的中央空調(diào)的建設(shè)施工會更好的實現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保這兩個目標。
參考文獻:
[1]譚胤.張德源 智能中央空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)[期刊論文]-工業(yè)控制計算機2013.
[2]彭巨光,建筑智能化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)剖析[期刊論文]-低壓電器2012.
[3]胡曉娟.陳鐵.王小平,淺析建筑電氣火災(zāi)原因及防范措施[期刊論文]-山西建筑2013.