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關(guān)鍵詞:建筑業(yè),節(jié)能環(huán)保,應(yīng)用
近年來,我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,推動(dòng)了能源需求,原來很少提及的建筑物能耗問題逐漸被人關(guān)注,為了建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì),建筑物節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成了不可避免趨勢。自從1986年起實(shí)行第一部建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以來,20多年的發(fā)展,取得了一些成果,但緊迫的能源形勢迫使我們需要大力推廣節(jié)能環(huán)保技術(shù)應(yīng)用的同時(shí),找到另外能夠促進(jìn)建筑節(jié)能發(fā)展的途徑。
一、建筑節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能環(huán)保的關(guān)鍵。節(jié)能環(huán)保的建筑在設(shè)計(jì)中,就要體現(xiàn)環(huán)保環(huán)保和節(jié)能的特點(diǎn),一般采用整體設(shè)計(jì)。但是目前,我國民用建筑設(shè)計(jì)與公共建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不一,居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較多,公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較少。還有,由于在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中可能會(huì)受到諸多因素的影響,如用地環(huán)境、設(shè)計(jì)要求及商業(yè)價(jià)值等,常常使得設(shè)計(jì)人員對(duì)環(huán)保節(jié)能兼顧不夠,由此,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要考慮以上差別,做好整體規(guī)劃,充分利用現(xiàn)有的資源,減少重建。
此外,節(jié)能建筑應(yīng)該充分利用可再生能源,如陽光、雨水等,最大限度的節(jié)電節(jié)水,我們?cè)诠?jié)能環(huán)保的建筑設(shè)計(jì)上要遵從以下原則: 1、提高資源利用效率。節(jié)能環(huán)保建筑的設(shè)計(jì),要求資源利用效率達(dá)到最高的原則,指的是對(duì)各種可被建筑利用的資源,如能源、水、土地等,都要高效率地利用,盡可能的節(jié)約能源。 2、減少對(duì)環(huán)境影響。要使建筑物對(duì)環(huán)境影響小,通常需要注意以下幾個(gè)方面:首先,建筑物應(yīng)該與周邊環(huán)境協(xié)調(diào),從視覺上不使人產(chǎn)生突兀的感覺;其次,要妥善處理好建設(shè)過程中產(chǎn)生的污染,如水污染和固體廢棄物污染;還有,在建筑選材時(shí),要考慮材料的可循環(huán)使用,要注重對(duì)建筑材料的回收利用,提高材料利用率,這有利于減少對(duì)環(huán)境的影響。最后,要盡可能利用既有建筑,提高建筑物的壽命。 3、建筑設(shè)計(jì)要“以人為本”。在進(jìn)行節(jié)能環(huán)保建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮建筑對(duì)人以及其他生物的生存和健康最為有利,通常我們說“以人為本”是正確的,但同時(shí)不要忘了其他物種。人也是自然生態(tài)中的一部分,“以人為本”的建筑設(shè)計(jì)原則,不單只是滿足人的物質(zhì)與精神需求,更應(yīng)該使其與生態(tài)環(huán)境保持應(yīng)有的平衡關(guān)系,需考慮到未來的的可持續(xù)發(fā)展。
二、建筑節(jié)能環(huán)保的主要技術(shù)措施 我國建筑節(jié)能的實(shí)踐表明,建筑節(jié)能環(huán)保主要分為二部分:一是建筑本體的節(jié)能環(huán)保,主要有建筑物整體結(jié)構(gòu)的保溫與隔熱,二是建筑物內(nèi)主要系統(tǒng)設(shè)備的節(jié)能環(huán)保,如冷暖空調(diào)、照明系統(tǒng)及熱水供應(yīng)等。通過對(duì)建筑物有針對(duì)性的應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù),能夠做到社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。 1、節(jié)能環(huán)保建筑材料的應(yīng)用
隨著我國居民生活水平的提高,健康與安全成為人們居住和生活最為重視的兩大主題。健康、節(jié)能、環(huán)保的建筑材料越來越多地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,建筑行業(yè)也不例外。①裝飾材料。不同的裝飾材料對(duì)能源的消耗不同。不同顏色的墻紙,需要的照明用電是不同的。應(yīng)盡量選用綠色環(huán)境節(jié)能材料來建造人類家園。②給水材料。長期以來,我國建筑給水材料大都采用金屬管材,但是金屬管材特性有四大致命弱點(diǎn):易生銹、易腐蝕、易滲漏、易結(jié)垢,這就可能使得人們使用的自來水被管道污染。隨著建材工業(yè)的發(fā)展,全面推廣使用以塑料管為主體的環(huán)保管材已經(jīng)不是問題,解決自來水二次污染問題變得可行。而且環(huán)保管材的運(yùn)用還能相應(yīng)節(jié)省金屬的耗費(fèi),做到既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)。③維護(hù)材料。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上看,我國民用建筑的外墻圍護(hù)熱能損失量與發(fā)達(dá)國家相比是很大的,達(dá)到了幾倍甚至十幾倍。解決外墻周護(hù)熱能損耗的問題是不容忽視的問題?,F(xiàn)在新型的建筑環(huán)保節(jié)能材料如中空玻璃、保溫砂漿、倒置式隔熱保溫屋面、外墻擠塑板等新產(chǎn)品可以很大程度上提高建筑的保溫效果,改善建筑隔熱環(huán)境,我們應(yīng)該大力推廣使用。
2、蓄能系統(tǒng)的利用 傳統(tǒng)的蓄能技術(shù)是一種利用峰谷電價(jià)差來降低空調(diào)、電采暖費(fèi)用支出的技術(shù)。由于用電低谷時(shí)電價(jià)較低,所以蓄冷空調(diào)系統(tǒng)蓄冷時(shí),應(yīng)在夜間低谷時(shí)段用電;而融冰釋冷時(shí),應(yīng)在用電高峰時(shí)段,以達(dá)到對(duì)電網(wǎng)移峰填谷的作用。蓄熱鍋爐夜間利用低谷時(shí)段進(jìn)行蓄熱,不在日間用電高峰和平時(shí)啟用。這對(duì)于提高供冷(熱)效率,降低費(fèi)用開支,引導(dǎo)用戶合理用電有很好的幫助。同時(shí),現(xiàn)代太陽能技術(shù)的發(fā)展也使得太陽能蓄能系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用,最常見的即太陽能熱水系統(tǒng),利用太陽能加熱不但能降低家庭用電能耗,而且能保證隨時(shí)使用熱水。3、建筑物內(nèi)部節(jié)能環(huán)保改造 建筑物的內(nèi)部空間是人們居住、活動(dòng)的主要空間,從住宅來看,將臥室置于日照通風(fēng)條件最佳的位置,置于南向,可以為住戶提供最好的享用自然能源的環(huán)境。在室內(nèi)功能區(qū)域和空間劃分處理上多考慮環(huán)保和節(jié)能性因素。設(shè)計(jì)上選用透光性隔板方式解決通風(fēng)、照明及可調(diào)節(jié)、可移動(dòng)式的家具等,在室內(nèi)培植適宜的綠植,達(dá)到凈化空氣調(diào)節(jié)空氣的作用。 對(duì)于北方建筑采暖設(shè)計(jì),應(yīng)結(jié)合供熱需求,選用傳導(dǎo)和容量適宜的供暖器材,暖氣片作為采暖主要方式,在裝修暖氣片時(shí),為了最大程度發(fā)揮其散熱性,應(yīng)減少包裝。對(duì)于住宅小區(qū)的供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì),如果規(guī)劃和設(shè)計(jì)合理,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)較好的系統(tǒng)控制和計(jì)量功能,同時(shí)可以降低能源的浪費(fèi)。 在建筑內(nèi)部,提倡選用合適的照明設(shè)備控制節(jié)能,這有助于減少不必要的電能耗費(fèi)。在保證照明質(zhì)量的前提下,可以優(yōu)先采用光效高、顯色性好的光源及配光合理、效率高的燈具。同時(shí)充分利用自然光,將人工照明與自然光結(jié)合利用,使照明系統(tǒng)根據(jù)光線自動(dòng)調(diào)節(jié)。對(duì)于需要統(tǒng)一管理的建筑物,將智能照明管理系統(tǒng)納入建筑物整個(gè)節(jié)能系統(tǒng)中,通過照明控制中心對(duì)該系統(tǒng)的信號(hào)收集和監(jiān)控,從而達(dá)到最好的節(jié)能效果。
三、結(jié)束語為了加快推進(jìn)我國節(jié)能環(huán)保建筑建設(shè)步伐,在工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐中,需要統(tǒng)一我國在此方面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),建立健全節(jié)能環(huán)保服務(wù)體系,同時(shí)鼓勵(lì)技術(shù)合作與創(chuàng)新。在建筑施工中要考慮室內(nèi)環(huán)境的自然通風(fēng)性能,以利于空氣對(duì)流交換,在裝飾上設(shè)遮陽窗簾,充分利用各種節(jié)能系統(tǒng)和器具,減少室內(nèi)熱能耗損,從而在多方面達(dá)到節(jié)能目的。
參考文獻(xiàn)
[1]楊銳,王兆.民用建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用探討.徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2010
關(guān)鍵詞:環(huán)保節(jié)能技術(shù)暖通空調(diào)應(yīng)用
1、問題的提出
我國幅員遼闊,地域?qū)拸V。從北到南分為嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)。我國嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)以及夏熱冬冷地區(qū)的部分城鎮(zhèn)都需要采暖,采暖燃煤對(duì)大氣造成嚴(yán)重污染。與此同時(shí),我國大部分地區(qū)夏季炎熱,空調(diào)又日益普及,建筑空調(diào)能耗正在迅速增加。據(jù)統(tǒng)計(jì),空調(diào)能耗占建筑能耗的55%左右,約占社會(huì)總能耗的20%。因此空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能不容忽視,降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗對(duì)減少建筑系統(tǒng)總能耗的意義重大,同時(shí)對(duì)緩解用電緊張局面,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和提高能源利用率也具有十分重要的意義。
2、暖通空調(diào)的作用及產(chǎn)生的效果
2、1暖通空調(diào)的作用
安裝暖通空調(diào)是為室內(nèi)提供舒適的工作和生活環(huán)境。其作用主要包括控制空氣溫度、濕度、氣流速度和潔凈度等。在正常的舒適性空調(diào)中,以能夠使人體保持熱平衡而滿足舒適感為目標(biāo),在恒溫恒濕或有清潔要求的工藝性空調(diào)室內(nèi),主要以滿足生產(chǎn)工藝為標(biāo)準(zhǔn)。
2、2暖通空調(diào)對(duì)人體的影響
由于建筑物的密閉性逐漸增加,裝修檔次也越來越高,從而導(dǎo)致室內(nèi)污染物的滯留量增加及延長停留時(shí)間。如煙霧、病菌及從家具、墻面、地毯和油性漆中散發(fā)出的多種致病化學(xué)物質(zhì),加上通風(fēng)換氣量的明顯不足,空氣在室內(nèi)循環(huán)造成室內(nèi)空氣品質(zhì)嚴(yán)重不合格。
如何才能有效地解決空調(diào)房間存在的空氣品質(zhì)問題,已引起人們的廣泛關(guān)注。通過通風(fēng)換氣向室內(nèi)提供大量新鮮空氣,是改善空氣質(zhì)量的有效措施。但同時(shí)意味著增加新風(fēng)負(fù)荷。利用增加新風(fēng)量和排風(fēng)進(jìn)行熱交換可以解決這一問題,從而減少空調(diào)的運(yùn)行耗能。
3、影響暖通空調(diào)的不利因素
在房屋建筑熱工設(shè)計(jì)時(shí),為了能達(dá)到房間內(nèi)有舒適的微氣候,需要恰當(dāng)?shù)乩梅课輫o(hù)結(jié)構(gòu)的熱工特性以抵御室外氣候的變化。除此之外,還有規(guī)劃設(shè)計(jì)、太陽輻射、空氣溫濕度等幾個(gè)方面。
3、1圍護(hù)結(jié)構(gòu)的作用
圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。護(hù)結(jié)構(gòu)包括屋面、外墻和窗戶等;內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)系指室內(nèi)地面、天棚、內(nèi)隔墻等。在北方采暖建筑中,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失占總熱損失的比例很大,如烏魯木齊地區(qū),通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失占全部熱損失的70%左右,改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能對(duì)暖通空調(diào)節(jié)能有著很重要的作用。
3、2規(guī)劃設(shè)計(jì)的作用
建筑物的規(guī)劃設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要指導(dǎo),規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)需要從地址選擇、功能分區(qū)、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、體形、間距、季節(jié)性尤其冬季主導(dǎo)風(fēng)向、太陽輻射、建筑外部空間環(huán)境等方面進(jìn)行規(guī)劃布局。主要為優(yōu)化建筑物微氣候環(huán)境,重點(diǎn)考慮利于節(jié)能,充分重視利用太陽能及冬季主導(dǎo)風(fēng)向、地形地貌的自然優(yōu)勢。節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)就要分析構(gòu)成環(huán)境小氣候的決定因素,即輻射因素、大氣環(huán)境因素和地理因素的不同影響因素,通過建筑師的規(guī)劃布置,認(rèn)真分析,充分論證,利用和改造不利為有利,形成良好的、利于節(jié)能的微氣候環(huán)境。
4、暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)
空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須根據(jù)工程具體情況,尤其是向克拉瑪依的大型商業(yè)及公共建筑物對(duì)空調(diào)運(yùn)行季節(jié)進(jìn)行全方位、全過程的分析,找出一個(gè)合適的方案,使空調(diào)系統(tǒng)在不同的室外氣候參數(shù)或室內(nèi)狀況下都可以經(jīng)濟(jì)、合理、正常地運(yùn)行。
4、1采用合理的冷熱源
對(duì)本市空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的設(shè)備進(jìn)行合理選型是影響集中空調(diào)節(jié)能的關(guān)鍵因素,合理配置中央空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源對(duì)節(jié)能和能源合理利用關(guān)系重要。中央空調(diào)系統(tǒng)常用的冷熱源配置方式有水冷冷水機(jī)組加鍋爐、熱泵型機(jī)組和澳化鏗吸收式機(jī)組。比如:浪化鏗機(jī)組的能效比(制冷量/消耗的熱量)比較低,省電但并不節(jié)能,適用于有廢熱和余熱的地方,如熱電廠等附近。
4、2采用蓄冷系統(tǒng)
各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡,但程度不同地存在著電負(fù)荷峰谷差較大的實(shí)際,在用電高峰時(shí)電力供應(yīng)不足,而在低谷用電時(shí)供應(yīng)過剩的浪費(fèi)。在實(shí)施電力峰谷電價(jià)的地區(qū),就可以采取低電價(jià)時(shí)段采用冰蓄冷系統(tǒng)將水制成冰來儲(chǔ)存冷量,高電價(jià)時(shí)段再將冷量釋放出去,這會(huì)對(duì)整個(gè)電力負(fù)荷的移峰補(bǔ)谷工作起到很好的效果,并能產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。
4、3采用變頻應(yīng)用系統(tǒng)
變頻技術(shù)在現(xiàn)在空調(diào)系統(tǒng)的使用中成為一種必然性,不僅能有效地改造空調(diào)系統(tǒng)的某些不足,還能較大地降低能耗、節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。采取變頻技術(shù)的原因是: (1)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)備選型時(shí),通常會(huì)預(yù)留一定的富裕量,事實(shí)上設(shè)備很少會(huì)在全負(fù)荷下運(yùn)行,甚至不可能出現(xiàn)全負(fù)荷運(yùn)行的情況。(2)建筑物由于使用環(huán)境的變化,負(fù)荷也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。(3)建筑物的實(shí)際負(fù)荷會(huì)隨著室外氣候的變化而產(chǎn)生波動(dòng)。正常情況下,空調(diào)設(shè)備只能按設(shè)備的額定功率運(yùn)行。當(dāng)負(fù)荷降低時(shí),設(shè)備仍以額定功率全負(fù)荷輸出運(yùn)行。這就必然造成能量的浪費(fèi)。如果使用變頻技術(shù),使空調(diào)設(shè)備的輸出功率隨著負(fù)荷的增減而變化,就會(huì)起到明顯的節(jié)能效果。根據(jù)空調(diào)負(fù)荷狀況,改變水流量或風(fēng)流量能有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能。變風(fēng)量( VAV)空調(diào)系統(tǒng)是通過末端裝置來補(bǔ)償室內(nèi)負(fù)荷的變動(dòng),調(diào)節(jié)室內(nèi)送風(fēng)量以維持室溫。變水量系統(tǒng)(風(fēng)機(jī)盤管)是通過水量控制的方法來調(diào)控溫度的。通過對(duì)水量、風(fēng)量及主機(jī)的變頻控制調(diào)節(jié),可以實(shí)現(xiàn)所需空調(diào)負(fù)荷的用時(shí)匹配,使其達(dá)到節(jié)能的目的。
5、再生能源在暖通空調(diào)中的應(yīng)用
可再生能源具有資源豐富、無污染、清潔安全、資源取之不盡可再生的優(yōu)勢,因此在能源日益短缺的今天,盡量利用再生能源是很有必要的。再生能源在暖通空調(diào)中的應(yīng)用方式有以下幾種: 太陽能的利用、自然風(fēng)的利用、地下水的利用、土壤能的利用、風(fēng)能和海洋能的利用。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,社會(huì)節(jié)奏的變快,人們的生活觀念和日常方式已經(jīng)悄然發(fā)生了巨變。普通民眾對(duì)居室環(huán)境的舒適程度要求有了明顯的提高。近年來,暖通空調(diào)廣泛的應(yīng)用在公共場所和各大商場中,在給人們提高了高品質(zhì)的舒適環(huán)境的同時(shí)也成為能源消耗的重要增長極。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),在本文歐美發(fā)達(dá)國家中,暖通空調(diào)能耗占建筑能耗的64.8%,占總能耗的比例為22.8%,所以,使用暖通空調(diào)所引起的環(huán)境問題已經(jīng)被國內(nèi)外社會(huì)各界專家學(xué)者高度關(guān)注,可見,探討和研發(fā)暖通空調(diào)的環(huán)保節(jié)能技術(shù)的重要性。
一、暖通空調(diào)的作用和影響
暖通空調(diào)的主要功能為提高室內(nèi)的舒適度,對(duì)室內(nèi)空氣的溫度、濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的設(shè)備,它是大、中型工業(yè)廠房、設(shè)備、建筑中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。通過暖通空調(diào)人與周圍建筑環(huán)境之間熱量平衡,比如,通常普通大眾所用家用空調(diào)能夠改善人和墻面之間的輻射熱能量交換,從而達(dá)到保持人體的熱量平衡,滿足人體感官的舒適程度;工業(yè)廠房或通信設(shè)備機(jī)房內(nèi)所用的大型中央空調(diào)系統(tǒng)則是為設(shè)備能夠保持良好的工作狀態(tài),將其周圍環(huán)境濕度、溫度調(diào)節(jié)設(shè)備工作所需要的最佳指標(biāo)上,以滿足各種生產(chǎn)工藝的需求。當(dāng)然,在給人體帶來舒適的同時(shí)空調(diào)系統(tǒng)對(duì)人體健康的危害也十分明顯。由于暖通空調(diào)的大量應(yīng)用,近年來,相當(dāng)數(shù)量的建筑樓體都有著密閉性的特征,加之各種含有化學(xué)成份裝修材料的大量使用,使得室內(nèi)環(huán)境污染程度十分嚴(yán)重。暖通空調(diào)的工作原是就利用調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣的循環(huán),達(dá)到控制環(huán)境的目的,如果,室內(nèi)新風(fēng)量不足,空氣污染嚴(yán)重,將使得使用空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)環(huán)境污染物指數(shù)遠(yuǎn)超國家安全標(biāo)準(zhǔn),給人的身體健康帶來危害。所以,研究和探討解決空調(diào)系統(tǒng)對(duì)人體健康和環(huán)境污染所帶來的問題,有十分重要的作用[1]。
二、加強(qiáng)暖通空調(diào)節(jié)能環(huán)保的措施
1、提高建筑中的能源利用率。暖通空調(diào)與室內(nèi)建筑、周圍環(huán)境是密不可分的,加強(qiáng)暖通空調(diào)的節(jié)能環(huán)保首先就要提高暖通空調(diào)所在建筑中的能源利用效率。如,利用已有的自然條件,盡量減少室內(nèi)熱量的消耗和擴(kuò)散,如,加裝建筑體的外層保溫材料,對(duì)建筑的防護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù),此外,房屋采光方向、外型設(shè)計(jì)、建筑群體的整體規(guī)劃等因素都是建筑能源節(jié)能的重要利用因素。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),果對(duì)建筑物體的增加防護(hù),以加強(qiáng)建筑物的保溫層,如果成本投放占總投資的比值在4%—7%時(shí),建筑物體的圍護(hù)層所起到節(jié)能可達(dá)到20%—40%。通過對(duì)建筑物體的防護(hù)改善,可以達(dá)到夏季減少外界熱量傳遞到室內(nèi),冬季室內(nèi)熱量傳遞到室外的效果,從而,極大地改善了建筑體的熱環(huán)境以及冷消耗。通常情況下,建筑物外墻體是建筑的主體結(jié)構(gòu),由于所用材料單一,通常都達(dá)不到較好的保溫、隔熱效果。近年來,部分建筑體所使用的復(fù)合材料墻體,逐漸成為主流,如,粘土空心磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質(zhì)板材、復(fù)合板材等[3]。
2、大力推廣熱泵技術(shù)。熱泵技術(shù)新興的建筑節(jié)能技術(shù),它是利用少量的熱能來提升其它能量,如,空氣、土壤、水中、太陽能中的熱能,最終,達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。熱泵以熱能能量源的性質(zhì)不同主要分為空氣源、地?zé)嵩矗ㄋ?、土壤源)以及太陽能。目前,在我國的長江中下游地區(qū),空氣源熱泵已經(jīng)得到了大量的應(yīng)用,它有著操作簡單,運(yùn)行可靠的特點(diǎn)。地源熱泵由于主要依賴于地下水,近年來,隨著地下水資源的短缺,地源熱泵的應(yīng)用呈逐年下降趨勢。相對(duì)前兩者而言,太陽能熱泵的研究和應(yīng)用起步較晚,由于太陽輻射能具有周期性和不確定性,所以,太陽能熱泵的使用始終沒有達(dá)到產(chǎn)業(yè)化。
3、應(yīng)用蓄能、熱回收技術(shù)。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,城市規(guī)模逐年擴(kuò)大,城市居民用電大幅度攀升。特別在夏季,我國南方城市的空調(diào)用電使城市商業(yè)生活用電的峰谷差異進(jìn)一步拉大,而我國的電網(wǎng)自身調(diào)節(jié)能力嚴(yán)重不足,造成了能源利用效率低下。蓄能系統(tǒng)的出現(xiàn)極大地緩解了這一現(xiàn)象。蓄能系統(tǒng)主要是指將空調(diào)系統(tǒng)不需要冷量利用相關(guān)制冷介質(zhì)進(jìn)行儲(chǔ)存,在空調(diào)工作的高峰期間再傳遞到空調(diào)系統(tǒng)中,這樣,暖通空調(diào)的運(yùn)行負(fù)荷降大為減少,從而達(dá)到了省電的目的[4]。
在大型的企業(yè)或者商場內(nèi),室內(nèi)的所需要的新風(fēng)需求量非常大,這使得空調(diào)的新風(fēng)負(fù)荷較大??照{(diào)機(jī)組中的熱回收裝置,可以將排風(fēng)中的能量轉(zhuǎn)移到新風(fēng)中,對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷或預(yù)熱,從而達(dá)到空調(diào)節(jié)能的目的。常見的空調(diào)中熱回收裝置有:轉(zhuǎn)輪全熱交換器、板式顯然交換器和板翅式全熱交換器。
4、加強(qiáng)對(duì)空調(diào)智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用。傳統(tǒng)的空調(diào)控制技術(shù)對(duì)于環(huán)境變化的適應(yīng)性較差,空調(diào)溫度、濕度慣性較大,不能實(shí)現(xiàn)冷凍水流量跟隨末端負(fù)荷的變化而動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。智能控制系統(tǒng)則較好地解決這一難題。智能控制系統(tǒng)主要包括模糊控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)和專家控制系統(tǒng)等,近年來在暖通空調(diào)領(lǐng)域應(yīng)用較多地主要是模糊控制系統(tǒng)[4]。
三、總結(jié)
在全球能源日益緊缺的今天,隨著新能源技術(shù)的發(fā)展,環(huán)保節(jié)能新產(chǎn)品的不斷開發(fā),暖通空調(diào)向低碳環(huán)保方向發(fā)展已成為必然的趨勢,可見,研發(fā)暖通空調(diào)系統(tǒng)環(huán)保節(jié)能技術(shù)應(yīng)用對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有著十分重要的戰(zhàn)略意義。
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關(guān)鍵詞:暖通 , 空調(diào)系統(tǒng) , 環(huán)保 ,節(jié)能
【 abstract 】 hvac system to reduce energy consumption of it is significant, from the design and operation of the system shall be itself fully consider all sorts of energy conservation and emission reduction measures, so as to effectively to achieve the purpose of saving energy and environmental protection.
Keywords: hvac, air conditioning system, environmental protection, energy saving
中圖分類號(hào):TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、引言
自上世紀(jì)20年代,壓縮式制冷機(jī)開始飛速發(fā)展,暖通空調(diào)技術(shù)開始廣泛應(yīng)用于各種公共建筑和商用建筑中,起到了保證室內(nèi)環(huán)境,提供舒適感和高品質(zhì)的室內(nèi)空氣氛圍的作用。放眼國內(nèi)外,使用中央空調(diào)的民用建筑和工業(yè)建筑越來越多,它的使用標(biāo)志著一個(gè)地區(qū)的科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,也從實(shí)質(zhì)上提高了企業(yè)的管理水平。然而隨著家用和企業(yè)空調(diào)系統(tǒng)的普及使用,也產(chǎn)生了一系列的環(huán)境問題。
【關(guān)鍵詞】節(jié)能;能耗;暖通空調(diào);環(huán)保
我國嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)以及夏熱冬冷地區(qū)的部分城鎮(zhèn)都需要采暖,可是采暖燃煤對(duì)大氣會(huì)造成嚴(yán)重污染。而且同時(shí),我國大部分地區(qū)夏季又非常炎熱,在這個(gè)社會(huì)空調(diào)又日益普及,很明顯的同時(shí)建筑空調(diào)能耗正在迅速增加。據(jù)統(tǒng)計(jì),空調(diào)能耗占建筑能耗的55%左右,約占社會(huì)總能耗的20%。因此空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能已經(jīng)不能視為一個(gè)小問題而已了,降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗對(duì)減少建筑系統(tǒng)總能耗的意義重大,同時(shí)對(duì)緩解用電緊張的局面,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和提高能源利用率也具有十分重要的意義。二、暖通空調(diào)的作用及帶來的影響
1.暖通空調(diào)的作用安裝暖通空調(diào)是為室內(nèi)提供舒適的工作和生活環(huán)境。其主要作用包括控制空氣溫度、濕度、氣流速度和潔凈度等。在正常的舒適性空調(diào)中,它能夠使人體保持熱平衡從而給人帶來舒適感,在恒溫恒濕或有清潔要求的工藝性空調(diào)室內(nèi),主要是生產(chǎn)工藝的需要。2.暖通空調(diào)對(duì)人體的影響由于建筑物的密閉性逐漸增加,所以現(xiàn)在人們的裝修檔次和要求也越來越高,從而室內(nèi)污染物的滯留量和停留時(shí)間都會(huì)增加。如何才能有效地解決空調(diào)房間存在的空氣品質(zhì)問題,已引起人們的廣泛關(guān)注。通過通風(fēng)換氣向室內(nèi)提供大量新鮮空氣,是改善空氣質(zhì)量的有效措施。但同時(shí)卻會(huì)增加吹風(fēng)的負(fù)荷。利用增加新風(fēng)量和排風(fēng)進(jìn)行熱交換可以解決這一問題,從而減少空調(diào)的運(yùn)行耗能。三、影響暖通空調(diào)的不利因素在房屋建筑熱工設(shè)計(jì)時(shí),為了能達(dá)到房間內(nèi)有舒適的微氣候,需要恰當(dāng)?shù)乩梅课輫o(hù)結(jié)構(gòu)的熱工特性以抵御室外氣候的變化。除此之外,還有規(guī)劃設(shè)計(jì)、太陽輻射、空氣溫濕度等幾個(gè)方面。1.圍護(hù)結(jié)構(gòu)的作用圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。護(hù)結(jié)構(gòu)包括屋面、外墻和窗戶等;內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)系指室內(nèi)地面、天棚、內(nèi)隔墻等。在北方采暖建筑中,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失占總熱損失的比例很大,如北京地區(qū),通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失占全部熱損失的77%,在沈陽地區(qū),占65%左右。由此可見,改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性會(huì)對(duì)暖通空調(diào)節(jié)能有著很大的作用。2.規(guī)劃設(shè)計(jì)的作用建筑物的規(guī)劃設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)有重大的指導(dǎo)作用,規(guī)劃節(jié)能設(shè)計(jì)需要從地址選擇、功能分區(qū)、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、體形、間距、季節(jié)性等方面進(jìn)行規(guī)劃布局。主要為優(yōu)化建筑物微氣候環(huán)境,重點(diǎn)考慮利于節(jié)能,充分重視利用太陽能及冬季主導(dǎo)風(fēng)向、地形地貌的自然優(yōu)勢。節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)就要分析構(gòu)成環(huán)境小氣候的決定因素,即輻射因素、大氣環(huán)境因素和地理因素的不同影響因素,通過建筑師的規(guī)劃布置,認(rèn)真分析,充分論證,利用和改造不利為有利,形成良好的、利于節(jié)能的微氣候環(huán)境。
暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須時(shí)情況而定,對(duì)空調(diào)運(yùn)行季節(jié)進(jìn)行全方位、全過程的分析,找出一個(gè)合適的方案,使空調(diào)系統(tǒng)在不同的室外氣候參數(shù)或室內(nèi)狀況下都可以經(jīng)濟(jì)、合理、正常地運(yùn)行。1.采用蓄冷系統(tǒng)各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡,但程度不同地電負(fù)荷峰谷差存在著較大的差異,在用電高峰時(shí)電力供應(yīng)不足,而在低谷用電時(shí)供應(yīng)過剩的浪費(fèi)。在實(shí)施電力峰谷電價(jià)的地區(qū),就可以采取低電價(jià)時(shí)段采用冰蓄冷系統(tǒng)將水制成冰來儲(chǔ)存冷量,高電價(jià)時(shí)段再將冷量釋放出去,這就會(huì)對(duì)整個(gè)電力負(fù)荷的移峰補(bǔ)谷工作起到很好的效果,并能產(chǎn)生較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。2.采用合理的冷熱源對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的設(shè)備進(jìn)行合理選型明顯的影響空調(diào)節(jié)能,合理配置中央空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源對(duì)節(jié)能和能源合理利用關(guān)系非常重要。中央空調(diào)系統(tǒng)常用的冷熱源配置方式有水冷冷水機(jī)組加鍋爐、熱泵型機(jī)組和澳化鏗吸收式機(jī)組。
關(guān)鍵詞:節(jié)能環(huán)保;焊接;應(yīng)用;
中圖分類號(hào):TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
近年來,很多國家都將節(jié)能、環(huán)保作為今后發(fā)展的方向,我們國家也不例外。在焊接技術(shù)的應(yīng)用上,我國落后于國際先進(jìn)水平,因此,在今后的發(fā)展過程中,我們應(yīng)當(dāng)通過技術(shù)創(chuàng)新,提高焊接質(zhì)量,提高工作效率,堅(jiān)持節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展理念,使我國焊接技術(shù)跨上一個(gè)新的臺(tái)階,步入國際先進(jìn)水平。
一、節(jié)能環(huán)保高效技術(shù)在焊接中的應(yīng)用
1.逆變焊機(jī)
逆變焊機(jī)具有焊接性能好、動(dòng)特性好、動(dòng)態(tài)反應(yīng)速度快、質(zhì)量輕、體積小、焊接速度快、效率高、多功能等優(yōu)點(diǎn),因此易于實(shí)現(xiàn)焊接機(jī)械化和自動(dòng)化;逆變電源功率因數(shù)達(dá)0.95以上,總體效率可以達(dá)到85%~92%,比傳統(tǒng)焊機(jī)平均節(jié)電25%~60%,空載時(shí)電耗只有30~50W,節(jié)能效果明顯。為了說明逆變焊機(jī)的節(jié)能效果和優(yōu)越性,把逆變式弧焊整流器和幾種傳統(tǒng)的弧焊機(jī)主要技術(shù)性能指標(biāo)列于表l,以便對(duì)比。
表1逆變式弧焊整流器與傳統(tǒng)弧焊機(jī)主要性能比較
2.熔化極氣體保護(hù)焊
熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW)具有高效、節(jié)能和便于自動(dòng)化的特點(diǎn),是目前用得最多的一種焊接方法也是自動(dòng)線上和焊接機(jī)器人的首選熔焊方法。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在汽車零部件、集裝箱和工程機(jī)械行業(yè)中,基本上全部采用氣體保護(hù)焊;而一般機(jī)械、鐵路車輛和重型機(jī)械行業(yè)的比例都超過50%;在造船、鍋爐和金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)由于埋弧自動(dòng)焊的用量較大,CO2氣體保護(hù)焊的比例相對(duì)較低。隨著實(shí)踐的不斷深入,人們發(fā)現(xiàn)由不同氣體組成的混合氣體比用單一氣體更易得到好的焊接結(jié)果?,F(xiàn)在,采用混合氣體的趨勢越來越強(qiáng),混合氣體的種類也越來越多,探索其在GMAW中的影響規(guī)律有著極大的社會(huì)效益。
3.智能機(jī)器人焊接
近些年,隨著模糊控制理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)及專家系統(tǒng)理論的發(fā)展,模擬焊工操作的智能控制方法已經(jīng)在焊接過程中成功應(yīng)用,對(duì)焊縫成形的質(zhì)量取得了較好的控制結(jié)果。國內(nèi)外對(duì)遙控技術(shù)的研究成果較多,遙控焊接正向著實(shí)用化的方向發(fā)展。美國發(fā)射到火星上的索杰納機(jī)器人就是這種系統(tǒng)成功應(yīng)用的最著名實(shí)例。目前,關(guān)節(jié)式焊接機(jī)器人已在汽車制造、航空航天、工程機(jī)械、船舶等行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用,但對(duì)一些危險(xiǎn)、惡劣及特殊環(huán)境下,例如航天空間、深海作業(yè)、管道內(nèi)外焊接等,傳統(tǒng)的關(guān)節(jié)式焊接機(jī)器人難以完成,為此需要研究發(fā)展新型的特種焊接機(jī)器人,我國在管道焊接機(jī)器人、水下焊接機(jī)器人、爬壁焊接機(jī)器人、球罐焊接機(jī)器人等方面進(jìn)行了研究,培養(yǎng)了隊(duì)伍,取得了一批研究成果,在某些技術(shù)方面達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
4.振動(dòng)焊接技術(shù)
振動(dòng)焊接技術(shù)是在金屬焊接的過程中,對(duì)被焊件施加振動(dòng)處理的一項(xiàng)焊接工藝,它起到細(xì)化晶粒的作用,在熱狀態(tài)下通過熱塑性變形來調(diào)整應(yīng)變而降低殘余應(yīng)力,這樣可有效防止焊接裂紋的形成和工件的畸變,提高構(gòu)件的疲勞壽命,增強(qiáng)焊縫的力學(xué)性能,達(dá)到提高焊接質(zhì)量的目的。并且可以省去焊后消應(yīng)力處理,縮短生產(chǎn)周期,降低生產(chǎn)成本。可以預(yù)言,振動(dòng)焊接的推廣和應(yīng)用必將給焊接生產(chǎn)行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。大連理工大學(xué)的陳源從振動(dòng)焊接減少焊接變形方面,采用先進(jìn)的有限元方法進(jìn)行了計(jì)算,論證了振動(dòng)焊接在控制變形方面的作用;劉峰研究了振動(dòng)焊接對(duì)焊接裂紋的影響,通過理論分析和數(shù)值模擬指出振動(dòng)焊接在防止和減少焊接裂紋方面具有明顯的效果。
國外也對(duì)振動(dòng)焊接進(jìn)行了研究。Tseng研究了焊弧擺動(dòng)對(duì)焊接質(zhì)量的影響,指出由于擺動(dòng)的作用,使得焊接速度得以提高有利于焊接凝固,提高焊接區(qū)的力學(xué)性能。TewariSP詳細(xì)研究了軸向振動(dòng)對(duì)焊接件拉伸特性的影響,其結(jié)論是:經(jīng)過振動(dòng)焊接的構(gòu)件的屈服強(qiáng)度、極限拉伸強(qiáng)度和破壞強(qiáng)度有顯著提高。
二、節(jié)能環(huán)保高效技術(shù)在焊接輔助工藝中的應(yīng)用
1.振動(dòng)時(shí)效
振動(dòng)時(shí)效(VSR)是利用一受控振動(dòng)能量對(duì)金屬工件進(jìn)行處理,以消除工件殘余應(yīng)力。振動(dòng)時(shí)效的顯著優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能環(huán)保、降低成本、縮短周期。與熱時(shí)效相比,節(jié)約成本90%以上,節(jié)能95%以上,節(jié)約投資90%以上。振動(dòng)時(shí)效快,一般僅需30min,最長不超過1h,而且設(shè)備輕便,工藝簡單,適應(yīng)性強(qiáng),優(yōu)點(diǎn)很突出。VSR在我國從無到有,現(xiàn)已有幾千臺(tái)VSR設(shè)備在我國機(jī)床、模具、鍛壓、航空、發(fā)電等行業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)行[7]。節(jié)能減排效果明顯的頻譜諧波振動(dòng)時(shí)效技術(shù)與傳統(tǒng)的熱時(shí)效相比,振動(dòng)時(shí)效技術(shù)節(jié)能95%以上,完全克服了以煤為燃料的熱時(shí)效爐存在的嚴(yán)重污染問題,實(shí)現(xiàn)零排放。與傳統(tǒng)亞共振相比,頻譜諧波振動(dòng)時(shí)效技術(shù)的應(yīng)用覆蓋而從原有的23%提高到了100%,并徹底解決了傳統(tǒng)亞共振技術(shù)噪音大、應(yīng)用而窄、工藝操作復(fù)雜、長期無法納入企業(yè)正式生產(chǎn)工藝問題。推廣應(yīng)用頻譜諧波振動(dòng)時(shí)效技術(shù)具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2.隨焊錘擊
隨焊錘擊是在焊接過程中通過實(shí)時(shí)錘擊焊縫及近縫區(qū)金屬材料從而消除或減小焊后金屬塑性影響的一種加工工藝。利用隨焊錘擊技術(shù)能夠有效地控制焊接橫向及縱向收縮變形,實(shí)時(shí)調(diào)整焊接接頭的殘余應(yīng)力分布狀態(tài),從而真正實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)低應(yīng)力、無熱裂、小變形焊接。因此,能節(jié)約大量的能源和資金,給國家和企業(yè)將帶來前景廣闊的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
對(duì)于不同的試件和焊接條件,應(yīng)采用不同的焊接錘擊參數(shù),但現(xiàn)有的隨焊錘擊裝置存在參數(shù)調(diào)節(jié)困難,個(gè)別參數(shù)調(diào)節(jié)不可實(shí)現(xiàn)等缺點(diǎn),所以提出了參數(shù)可調(diào)的隨焊錘擊方式??烧{(diào)隨焊錘擊方式采用錘擊頻率控制,保證被處理金屬在每次錘擊間隔中有充分的時(shí)間進(jìn)行塑性反彈,使之在而內(nèi)產(chǎn)生兩維塑性伸長,釋放焊接過程中的殘余拉應(yīng)變,大幅度提高了焊接接頭的疲勞強(qiáng)度。錘擊力、錘擊距離的控制均采用按鈕控制,電機(jī)調(diào)節(jié),使其參數(shù)的調(diào)整方便可靠,從而保證焊接過程中當(dāng)焊接材料和焊接條件變化時(shí)可隨時(shí)調(diào)整錘擊參數(shù),進(jìn)一步提高焊機(jī)的工作效率。
三、結(jié)束語
雖然我國在節(jié)能環(huán)保高效焊接技術(shù)應(yīng)用方而做了大量工作,并取得了可喜的成績,但與先進(jìn)國家相比,還有相當(dāng)大的差距。因此要繼續(xù)大力推廣節(jié)能環(huán)保高效焊接技術(shù).加強(qiáng)消化吸收引進(jìn)的高效節(jié)能焊接技術(shù),并創(chuàng)新提高,克服總是依賴進(jìn)口的思想。
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