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1.2锅炉炉型炉型选择要与供热量相适应,可参考JGJ26-95标准规定。该规定要求锅炉运行时,其效率应该超过80%。当然,受地域条件限制,各经纬度城市设计供热锅炉时存在差异,但也有必要依照供热锅炉适用标准做好锅炉选择。
1.3热负荷计算作为能量转换设备,设备选择要参考热负荷做选择。计算热负荷时,则是参考供热区域内的集中热负荷。过高的热负荷,可能导致在选用管道、风机、水泵、锅炉时的过多投入,无法正确选择锅炉,运行成本投入增大。通常说来,数学统计法、面积指标法、体积指标法时热负荷计算的主要方法。但依然存有局限,比如,单体建筑热负荷无法通过面积、体积指标法计算得出。常用的、较科学计算法要数数学统计法,参考各建筑物功能与类型,对供热系统热负荷准确计算出。
2供热锅炉节能实践
2.1清理锅炉受热面供热锅炉的省煤器、对流管束、水冷壁等部位,是结垢、积灰的常见处,将阻碍热量传递。通过实验,发现灰垢阻热超过钢板的400倍,水垢为40倍,可见清理锅炉受热面的重要性。因为,这样不仅能节能,而且可延长锅炉寿命,提升使用效率。
2.2远程控制科技发展迅速,可利用其远程控制燃烧。燃烧关系物理、化学反应,繁杂的过程可由计算机控制,降低成本,提高可靠性。
2.3空气预热器与省煤器的安装省煤器应当安装在超过2t/h的供热锅炉上,若锅炉排出的烟温度高出允许值,省煤器能使排烟温度降低。通过省煤器,能提高进水温度,也就提高了锅炉热效率。预热器则能提高冷空气的温度,即预热,确保进入炉膛时与炉膛温差不太大。这也是对排烟造成的热损失的有效预防,使供热效率明显提升,能源得到有效利用。
2.4变频调速技术供热时,要随时调节风机风量与循环泵中的流量,人力虽然可为,但要经常调节挡板角度、阀门开启度,以变更管道阻力,实现调节流量与风量,显得力不从心。以变频调速技术应对,可节约设备不断启动时的电流量,保证有更合理的转速,操作简单,能很好的保护机械,有效节约了电能。
2.5水的掺入在进煤前,将一定量的水掺入煤中,煤的颗粒应尽量小,并将二者混合。煤在锅炉燃烧,水分蒸发,增大了煤层间隙,也就使氧气能够最大化的接触煤炭。另外,受热水会产生氢气,氢气也是一种可燃气体。在这里要注意到,虽然水对煤炭燃烧有利,但要适量,毕竟水能灭火。过多的水,必然降低炉温,无法燃烧。检验掺水是否合适,可以用手抓把煤粒,捏紧,再松手,若煤团周围有裂纹,但依然连接、不散开,这说明掺水适宜。
2.6混燃炉渣与煤若锅炉为中小型,此种方法较为合适,混燃炉渣与煤,节能及节约投入。这和掺水原理有相似处,即炉渣隔离了煤粒,增加煤燃烧的透气性。当然,要控制二者的比例,炉渣燃烧带来的热量毕竟没有煤粒大。
2.7分层给煤装置分层装置以大小分层法分开炉排上了煤,是提高燃烧效率、加大通风的措施。当然,炉排结焦现象能大幅度减少。
2.8锅炉房管理供热企业管理者与职工,应当树立节能意识。做好日常工作,采取供热技术的培训,宣讲节能新知识、新技术。司炉处理与水处理职工,要获得专业证书,并参加培训,同时持证上岗。职工间要相互交流节能经验,共同提高。
3环保措施
3.1建设好污水处理站污水处理站的缺乏、设施的简陋、处理系统的落后等,都可能出现污水溢出,对土壤、河流造成危害。所以,污水处理站是环保的最后关卡,要竭尽全力,努力建设好污水处理站,截住污水,以自动检测仪等技术设备,提高处理效率。
3.2消烟脱硫除尘器的安装消烟脱硫要求应该要有先进的新型除尘器,在脱硫、除尘上达到预期效果。也要做好粉尘治理的各项准备工作,如设备选用、资金筹备,可申请专项资金或排污费返款的政策支持。
3.3配风合理,防止正压燃烧,保证过量空气系数的标准化通常,以不超过1为控制过量空气系数的指标,但当前供热锅炉占2.5的比较多。有实验显示,在提升0.1的过量空气系数后,其会相应提升0.5%的排烟热损失。进行正压通风燃烧时,会加大排烟量以及排烟热损失,当然,也提高了含尘量。在超负荷运转的除尘器条件下,工况恶化、低效率,环境自然受到威胁。在炉门、炉墙裂缝涌出的烟尘,也是警惕炉膛的工作环境的恶化。所以,需要适度的鼓风、引风,及时疏通烟管与堵塞漏风出。
会所是源于西方的具有鲜明的亚文化属性的康乐建筑类型。一般来说,可以分为专业会所和住区会所两大类。住区会所是一类广泛普及的集物质和文化于一体的建筑形式,同时与房地产开发也密切相关。一方面,住区会所内部各项目、功能的原型都来自于康乐建筑,同时又包含有满足小区居民物质生活需求的设施;另一方面,它随着所从属的物业开发项目的特征呈现出多样化,有着自身的内在规律,是以所在物业业主为主要服务对象的综合性康体娱乐设施。[1]这就决定了会所建筑是一个人流量较大而且相对集中,建筑的能源消耗是巨大的。所以,建筑的节能应该予以高度重视。
建筑节能是可持续发展概念的具体体现,也是世界的建筑设计大潮流,同时又是建筑科学技术的一个新的增长点。设计、建造使用节能建筑有利于国民经济持续、快速、健康发展,保护生态环境。同时建筑节能促使建筑物护结构形式的变化、采暖调控系统的技术进步和建筑构件产品、建筑机构的变化。[2]
国内外建筑节能现状
1973年能源危机之后,各发达国家在建筑节能方面取得了长足的进步,有了显著的特点。具体节能技术措施有以下几个方面:(1)在规划设计上有利于节能的建筑朝向和平面形状。限制建筑物的体形系数;限制建筑物的窗墙比。(2)改善护结构的热工性能。(3)改善窗户设计,减少能耗。(4)利用自然条件减少能耗。[3]而我国的建筑节能工作开始于80年代初期,但是由于认识上的不足、体制上的不顺、法规上的不健全、技术上的不配套等,严重制约了建筑节能的发展。不过在可持续发展战略思想的知道下,以及国家下定决心作出了很大的努力还是取得了一定的成绩。[4]
会所建筑的节能措施
影响建筑节能的因素有很多,如建筑物体形系数、围护结构和传热系数、窗墙面积比、换气次数等,因此建筑节能应从这几个因素入手。[5]重庆夏季常年出现连晴高温天气,夜间室外温度也居高不下,超过舒适性温度,需要强有力的降温措施。冬季虽然室外气温较高,但日照率太低,室外综合温度低,仍需要供暖才能维持房间热舒适,所以对建筑节能和环境质量的要求就会比较特殊。冬天要求保温节能,夏天则要求隔热节能。建筑保温与建筑隔热有相似之处,有的保温措施同样可以达到隔热的目的,只是两者的热流方向相反,两者的构造措施各有特点。[6]
综合国内外的研究成果,建筑节能大致有以下几个途径:1墙体节能,2门窗节能,3屋面节能4采暖节能,5通风节能。[7]
1.墙体节能
墙体是建筑护结构的主体,所以墙体的节能设计直接影响到建筑的耗能。墙体的节能有以下两个途径:
(1)建筑保温节能设计
建筑保温分为建筑内保温和建筑外保温两种。建筑内保温就是在建筑外墙的内表面上加设保温材料,再在其上粉刷、涂料等,其优点是墙体内表面不用加强防水层,构造处理简单,保温材料可以免受室外雨水的影响,是一种简单但是效果很好的建筑保温方式。
建筑外保温是在外墙外表面上做保温材料,覆以防水层,再设外墙装修的构造方法。其优点有很多。首先其保温层设在外表面,可以有效的保护外墙砌体免受太阳辐射的影响,减小墙体应力损害;其次外保温对建筑柱、梁、墙角等敏感部位处理容易,可以减少热桥的产生,并可避免内表面结露;再次围护结构内侧为重质砌体,有较高的热容性,可以减少室温的波动;最后在夏季,外保温材料又起到很好的隔热作用,使墙体不会升温过快,内表面温度降低,增加了室内舒适度。
(2)建筑隔热节能设计
隔热除考虑外墙部位需设置外,屋顶由于受太阳辐射影响最大,所以也要进行隔热设计。隔热设计主要有隔热材料隔热和隔热构造隔热。隔热材料有填充类、板块类和热反射类。而现在有一种很廉价的隔热方式:空气层的隔热。这是一种将“空气”作为隔热材料的特殊做法,其隔热性能良好,所以在隔热构造设计中被经常用到。其隔热原理是通过降低传热达到隔热的目的,而影响其隔热性能的原因有:空气间层厚度、热流方向、空气间层的密闭程度和两侧表面的光洁度。这种隔热方式现在主要被用于炎热气候地区的屋面、墙体、双层窗中,隔热效果好。同时空气间层设于墙体部分,起隔热和保温双重效果,不过水平构件只有隔热作用。而根据重庆地区的气候特点和人体对室内空气质量的要求,空气间层保温技术是最佳选择。[8]
2.门窗节能
衡量门窗性能的指标包括四个方面:隔热保温性能、阳光得热性能、采光性能和空气渗透性能等。由于玻璃的传热能力比砖墙大许多,所以充分利用保温隔热性能好的玻璃窗能有效降低建筑物的能耗。改善门窗绝热性能的首要措施是增加窗玻璃层数,在内外层玻璃之间形成封闭空气层。同时可以在窗上加贴透明聚酯膜,也是个有效的方法。还可以加设门窗密封条提高门窗气密性。[9]
3.屋面节能
国内常用的几种节能屋面是:高效保温材料屋面、架空型保温屋面、浮石砂保温屋面和倒置型保温屋面。平屋顶多采用加气混凝土保温,厚度增加到50-100mm。有的用水泥聚苯板、水泥珍珠岩或浮石砂保温。有的则在架空混凝土薄板下设袋装膨胀珍珠岩,保温效果很好。坡屋顶为便于设置保温层,可以在坡顶内铺钉玻璃棉毡或岩棉毡,或者在天棚上铺设上述绝热材料。4.采暖节能
现在有一种性能稳定、节能、环保、经济的系统方式——水源热泵系统。水源热泵技术是利用地球表面浅层水源(如地下水、河流、湖泊)中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源,采用热泵原理,通过少量的高位电能输入,实现低位热能转移的一种技术。众所周知,地下水温度在一年内波动远小于室外空气,是很好的热泵热源和空调冷源。同时,在冬季不存在结露、结霜等问题;在夏季有些情况下甚至可以直接从地下水作为冷源给用户供冷,而不用开启水源热泵,从而有很大程度上的节能。考虑到人体对室内热舒适的要求,室内应采用地板采暖和吊顶冷辐射技术。人们的舒适感觉是“足暖头寒”,所以通过辐射方式供冷、供热可以增强室内环境的热舒适性。研究表明,冬天如果采用地板采暖,当房间温度为16度时,人们热舒适感觉相当于约18度时的水平。所以,这种方式可以降低采暖能耗,达到舒适、节能的双重目的。[11]
5.通风节能
在夏季,为了满足室内舒适条件常采取空调方式,但是高能耗、高污染,未来城市环境要求“免空调”的制凉方式,也就是建筑要回归自然。良好的建筑通风对于建筑、人和环境都有较大的作用:热舒适作用,空气对流可以有效的带走室内的热量,并且是降低室内空气湿度的自然方式;空气品质的提高,由于建筑围护结构材料、室内装修材料其成分或溶剂中含有相当的有害物,而且人体及日常生活也会影响室内的空气品质,所以良好的建筑通风可以更新室内空气、带走有害物;最后,它所带来的节能效果是很明显的。现在的通风节能技术主要有以下三种,地下风凉应用、烟囱效应应用和风洞效应应用。[12]具体设计做法将在设计中体现。
总的来说,建筑节能一次投资可能比较大,但是带来的效应是无法用金钱来衡量的。现在有些人不明白花那么多的钱去做节能是得不偿失,但是他们没有想到的是我们的能源是有限的,所以建筑节能是大势所趋,势在必行。
[1]张勃.住区会所建筑设计研究.西安.西安建筑科技大学.2005年.第1页
[2]王立雄.建筑节能.第一版.天津.中国建工出版社.2004年5月.第1页
[3]聂玉强.国内外建筑节能技术现状与发展趋势.建设科技.2002年.7期.39-40页
[4]李靖颉.面向21世纪的建筑节能技术.科技情报开发与经济.2003年13卷7期.281-282页
[5]李雅美.浅析建筑节能技术措施.常州工学院学报.2005年18卷4期.55-58页
[6]付祥钊,刘俊跃.开发有西部特色的建筑节能技术体系.重庆建筑.2003年2期.12-15页
[7]刘莉,秦壮.建筑节能技术的几点措施.黑龙江交通科技.2004年27卷4期.72-74页
[8]宋德萱.节能建筑设计与技术.第一版.上海.同济大学出版社.2003年7月.46-50页
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[10]建筑节能.墙体与建筑装饰.2004年1期.7-8页
[11]康艳兵.建筑节能关键技术回顾与展望.中国能源.2003年11期.18-25页
2节能环保建筑设计设计的背景
2.1建筑产业能耗巨大,具有巨大节能空间
建筑工程是一个能耗非常大的产业,与交通运输业、工业并成为三大能耗巨头。作为世界上最大的发展中国家,每年城镇化建设都有大量的建筑项目拔地而起,据初步估计,我国每年新增20亿㎡的建筑面积,同时也消耗了世界上约四成的钢筋和水泥,这些能耗加起来是全国总能耗的35%左右。建筑能够是一个关系国际民生的重要产业,而我国所有建筑项目中,约9成以上的项目都是高能耗建筑产业,只要将一些不必要的能耗降低,就能极大地释放大量的建筑产业和能耗。
2.2我国的建筑产业化水平较低,节能水平远远低于世界发达国家
据住建部的一项统计,我国建筑节能系数在国际上仅仅处于中下游水平。通常来说,很多建筑保温、散热性能都普遍较差,外立面的隔热保温效果是同纬度发达国家的五分之一,屋顶保温散热为四分之一,门和窗户的散热率是发达国家的四到六倍。从这些数据看,我国建筑行业节能环保的需求和市场非常大。
2.3科学发展观和可持续发展的国策
中国建筑行业的发展现状是当前中国经济、社会发展的真实写照。虽然我国很多大城市高楼耸立,现代大都市写字楼、商场无处不在,但是我国人均建筑空间却极不均衡,人均资源分配不足,同时我国大部分地区又处于季风气候局,居民对于改变冬季寒冷、夏季炎热的需求也较为迫切,使得建筑节能环保较为迫切。同时,为了有效贯彻和落实可持续发展和科学发展观,全面实现建筑节能环保的要求,必需实施建筑工程的节能减排,以缓解当前我国不断加剧的因能源问题而引发的经济和社会矛盾。
3建筑项目节能环保建筑设计的实施策略
3.1选择合理的项目地址
建筑项目是一个与人密切关联的场所,因此首先要根据人们的喜好选择合适的项目地址,不能简单贪图经济效益而忽视社会和环境效益。通常要根据备选地的自然环境、地形地貌、地质条件、水文条件等综合因素考量,经过系统论证和评估之后,还要保证整个项目不破坏或微破坏原有自然环境,借助当地资源,进行土地开发。
3.2设计合理的朝向日照及朝向
选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素,建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的,因此,只能权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向,尽量避免东西向日晒。
3.3建筑项目主体结构的设计
建筑围护结构组成部分(屋顶、外墙、门和窗、遮阳等设施)的设计对建筑能耗与用户所处热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%~6%,而节能却可达20%~40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能,在夏季可减少室外热量传入室内,在冬季可减少室内热量的流失,使建筑热环境得以改善,从而减少建筑冷、热消耗。
3.3.1建筑屋顶的节能设计屋顶是住宅第五立面,对建筑造型起着重要作用。住宅做斜坡顶屋面,可借助屋面坡度与日照斜率相接近的特点,可再降低住宅顶层的层高。在维持平屋面住宅日照间距的条件下,既取得了改变建筑轮廓、有效地解决了屋面防水和扩大屋顶部位使用空间的效果;也减少了住宅之间的日照间距,节约了建设用地。平屋顶可采用北向的退台,既获得露天活动空间,也可缩小日照间距。
3.3.2建筑墙体和外立面的节能设计建筑墙体作为整个项目的主要设计,它的基本性能决定着整个建筑物的节能减排效果,因此,它是建筑节能设计的重中之重。一般来说,建筑墙体和外立面通常起到防潮、防水、隔热、保温等作用,建筑材料的选择直接关系到它的基本作用。作为建筑墙体和外立面的基本作用,保温性能直接关系着整个建筑节能减排的效果。实践证明,通常单一的墙体难以完全做到隔热、保温作用,因此在设计中,尽量选择空心砖或者复合墙体,实现多重防护。
3.4有关建筑材料的节能设计
建筑材料的节能环保是建筑项目进行节能减排的重要方面,它是整个建筑物的物理组成部分,也是建筑节能环保中的关键一环。在建材的选择中,首先要选择节能、环保、经济型材料,积极应用具有较高科技含量的新型建材。同时,在建筑过程中,也要注意节省材料,合理利用建材,提高建材的使用效率。
3.5积极使用新型能源
新型能源具有环保、低能耗的特性,通常情况下,风能、地热、太阳能是新型绿色建筑中比较常见的能源。目前,人们对太阳能的利用随着科技的进步也在不断提高。太阳能具有清洁、体量大、不会造成环境困扰等特点而被人们津津乐道。虽然现代科技取得了长足的进步,但是人们所能利用的太阳能却只占太阳能源的很少一部分。当前,建筑项目中,主要利用太阳能采暖和制冷。太阳能取暖主要是利用太阳能加热水,利用热水的循环作用相建筑物供暖。而太阳能制冷则要利用太阳能制冷压缩机进行吸收或吸附制冷。压缩机将太阳能转换成电能,再用电能驱动,进行压缩制冷。风能也是人们所喜闻乐见的新型能源之一。自然风通过在建筑物内的流通实现制冷。通常使用风能供冷的季节是自然风出现季节过度或黑白过度的时期,利用自然风进入压缩机实现驱动通风蓄冷,这样既节省了电能,也不会对自然环境带来任何污染和破坏,同时还能有效改善建筑物内空气质量。当然,地下水也是暖通空调的重要环保伙伴。利用地热水的热能或冷源对建筑物供暖或供冷,是当前非常流行的供暖方式。
目前常用的两种保温技术中国建筑业协会建筑节能专业委员会副会长朱文鹏介绍了墙体保温的基本方式。他说,多年以来,建筑墙体一般采用单一材料,如空心砌块墙体、加气混凝土墙体等。近年来由于建筑节能的需要,单一材料导热系数太大,一般为高效保温材料的20倍,不能满足保温隔热的要求,因此往往采用承重材料与高效保温材料(如岩棉板或聚苯板等)组成复合墙体。按保温材料所处位置不同,又分有多种方式,其中外墙内保温和外墙外保温是目前最常用的两种方式。
复合墙体很好地发挥了两种材料的长处,既不会使墙体过厚,又能承重,保温效果又好,因此发达国家新建建筑已基本上采用了此种方式。我国若想达到节能50%的要求,除一部分可采用加厚的加气混凝土单一墙体外,使用复合墙体将是大势所趋。
“还记得北京去年那场罕见的大风吗?有的建筑物的外墙竟然被风刮掉了,这就是外墙外保温技术不过关而导致的。”建设部科技发展促进中心副主任张庆风说:“在我国建筑节能技术发展的起步阶段,外墙内保温应用比较广泛,这是因为当时外墙外保温技术尚不成熟。而且内保温也有一定的好处,比如造价低、安装方便等。但是从长远观点来看,随着我国节能标准的提高,内保温已经不适应新的形势,且会给建筑物带来某些不利的影响,因此它只是某一地区过渡性的做法。而外墙外保温技术是今年我们需要改进和推广的重点工作之一。”
保温板裂缝是外墙内保温不容回避的问题在房地产投诉中,墙壁裂缝过多、过大往往是消费者反映强烈的问题之一,而且处理起来极为棘手:开发商往往推托责任,说墙皮开裂是正常现象,不属于质量问题。
原北京市建筑节能与墙体材料革新办公室主任方展和表示:墙体裂缝往往是外墙内保温项目不可回避的一个问题。主要是外墙体由于昼夜和季节变化,受室外气温和太阳辐射的影响而发生胀缩,而内墙保温板基本不受这种室外的影响,当室外温度低于室内温度时,外墙收缩的幅度比内保温板的速度快,当室外气温高于室内气温时,外墙膨胀的速度也高于内保温板,这种反复变化,使内保温板始终处于一种不稳定基础上,裂缝就产生了。
据科学实验证明,3米宽的混凝土墙面在20摄氏度的温差变化条件下约发生0.6毫米的形变,这样无疑会逐一拉开所有内保温板缝。因此,采用外墙内保温技术出现裂缝是一种比较普遍的现象。
当然内保温板出现裂缝并非都是正常的,方展和介绍说,一般肉眼可见的裂缝宽约为0.3-0.5毫米,如果商品房交付使用3个月后,每40平方米出现5条裂缝,且长度超过400毫米,那么房屋质量应视为不合格,开发商应注意解决此类问题。
外墙外保温技术七大优势据建设部建筑节能中心李萍处长介绍,相对于外墙内保温,外墙外保温具有以下七大优势。
一是保护主体结构,延长建筑物寿命。对消费者而言,房屋拥有70年的产权,买房基本上是一次性投入,如果建筑物质量受损,大修一次,花费若干,岂不是很不合算?采用外保温技术,由于保温层置于建筑物围护结构外侧,缓冲了因温度变化导致结构变形产生的应力,避免了雨、雪、冻、融、干、湿循环造成的结构破坏,减少了空气中有害气体和紫外线对围护结构的侵蚀。事实证明,只要墙体和屋面保温隔热材料选材适当,厚度合理,外保温可以有效防止和减少墙体和屋面的温度变形,有效地消除常见的斜裂缝或八字裂缝。因此外保温有效地提高了主体结构的使用寿命,减少长期维修费用。
二是基本消除“热桥”的影响。“热桥”指的是在内外墙交界处、构造柱、框架梁、门窗洞等部位,形成的散热的主要渠道。对内保温而言,“热桥”是难以避免的,而外保温既可以防止“热桥”部位产生结露,又可以消除“热桥”造成的热损失。热损失减少了,每个采暖季的支出自然就降了下来。
三是使墙体潮湿情况得到改善。一般情况下,内保温须设置隔汽层,而采用外保温时,由于蒸汽渗透性高的主体结构材料处于保温层的内侧,只要保温材料选材适当,在墙体内部一般不会发生冷凝现象,故无需设置隔汽层。同时采取外保温措施后,结构层的整个墙身温度提高了,降低了它的含温量,因而进一步改善了墙体的保温性能。
四是有利于室温保持稳定。家中如果有老人或小孩,温差较大,常常使抵抗力弱的老人小孩患病,而外保温墙体由于蓄热能力较大的结构层在墙体内侧,当室内受到不稳定热作用时,室内空气温度上升或下降,墙体结构层能够吸引或释放热量,故有利于室温保持稳定。
五是便于旧建筑物进行节能改造。以前的建筑物一般都不能满足节能的要求,因此对旧房进行节能改造,已提上议事日程,与内保温相比,采用外保温方式对旧房进行节能改造,最大的优点是无需临时搬迁,基本不影响用户的室内生活和正常生活。
六是可以避免装修对保温层的破坏。不管是买新房还是买二手房,消费者一般都需要按照自己喜好进行装修,在装修中,内保温层容易遭到破坏,外保温则可以避免发生这种问题。超级秘书网
七是增加房屋使用面积。消费者买房最关心的就是房屋的使用面积,由于外保温技术保温材料贴在墙体的外侧,其保温、隔热效果优于内保温,故可使主体结构墙体减薄,从而增加每户的使用面积。据统计,以北京、沈阳、哈尔滨、兰州的塔式建筑为例,当主体结构为实心砖墙时,每户使用面积分别可增1.2平方米、2.4平方米、4.2平方米和1.3平方米,可见经济效益十分显著。
1.1环保工程
随着时展,全球各国都开始注重环境保护,以降低环境问题对人类生存和生产的危害,因此越来越多环保工程应运而生。中国一直将环境污染治理作为基本国策之一,在各行各业发展中都将保护环境作为生产的原则之一。在这个背景下,环境工程成为近年来发展较快的行业。尤其是环保工程常常涉及到燃料脱硫过程,在这个过程中应用电气控制技术,能提升生产效率,并保障生产的安全性和稳定性。将电气控制技术运用到煤炭脱硫生产过程中,能有效避免生产过程中的安全问题,且操作人员能采用远程操作方法来实现脱硫工作,不仅效率得到提升,也避免了有毒物质对人体伤害。
1.2高炉鼓风机
由于中国建筑行业快速发展,对钢材的需求不断提升。而电气控制技术在高炉鼓风机中得到了广泛应用。a)电气控制技术的稳定性和连续性能更好地防止高炉鼓风机出现运行中的故障,降低运行事故发生概率;b)电气控制技术能实现高炉鼓风机整体性能的大幅提升。通过电气控制技术的使用,能有效改进高炉工作,使整体炼钢水平得到提升。同时要对鼓风机低电压跳闸的电气控制技术、二次控制电源的电气控制技术及瞬时断电的电气控制技术进行大力技术改造。
1.3铁路起重设备
在电气控制技术起步阶段,中国的铁路起重机在运行过程中存在很多局限性,且涉及到很多协调工作,无法满足铁路救援工作需求,而在当时经济条件下无法大量引进国外发达国家生产的机械设备,使得起重机控制工作非常困难。随着电气控制技术的发展和应用,中国铁路起重设备逐步向着智能化、高集成度、自动化方向发展,使铁路救援工作更加灵活,成本低廉且便与维修。其中,PLC技术的出现成功解决了铁路起重设备中的问题。PLC是一个以微处理器为核心,数字运算操作的电子系统装置,专为在工业现场应用而设计,它采用可编程序的存储器,用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,控制各种类型机械或生产过程。通过PLC技术应用,使中国摆脱了国外技术控制,铁路运输业得到了飞速发展。
2对电气控制技术未来发展趋势的展望
随着科学技术不断发展,以人工智能技术为主的神经网络、遗传算法、模糊逻辑等技术已经在电力系统中应用,相关应用研究也在不断进行。电气控制技术涉及内容比较多,不仅涉及到电气原理、线路、系统设计,也涉及到编程方法及生产机械应用等相关内容。同时电力控制方法也比较多,在很大程度上需要结合电气控制技术。下面就电气控制技术未来发展趋势进行展望。
2.1电气控制技术向着智能化趋势发展
在科学技术发展带动下,中国电气控制技术逐步向着智能化方向发展,以人工智能技术为主要技术核心的各种技术目前已应用到电气控制技术当中,并且与此相关的各种技术也在不断研究和发展中。从当前研究成果可看出,神经网络已成为解决复杂问题的关键技术,通过对神经网络技术使用,可以对各种故障样本进行分析,并找出解决问题的方法,当再次出现故障时,就可以在最短时间内排除故障。通过各种智能技术与电气控制技术的结合,能将两者优势充分发挥、使用,更好地解决电气系统中存在的问题。
2.2电气控制技术向着开放性趋势发展
电气控制技术当前不断创新和发展,其硬件系统不断更新,新电气控制技术不但安全性高、运行稳定,并且具有很强的灵活性和可靠性,能在生产中提供更多发展平台。在信息技术发展带动下,电气控制技术也向着开放性方向发展。网络技术创新为电气控制技术提供了更多沟通和交流方式,使得电气控制设计与网络技术结合,不断呈现多样化趋势。电气控制技术的开放性趋势,也会使电气系统的整体性能和特殊性能得到进一步提升。由此可见,开放性趋势已成为电气控制技术的必然发展趋势。
2.3电气控制技术向着网络化趋势发展
目前电气控制技术的优势是强大的自我诊断和修复功能,使其能精准有效地切除故障以防止事故发生。但为了更进一步提升系统安全性,就要对系统进行网络化改进,增强系统的数据通信功能。电气设施的网络化能加强对故障位置、故障距离、故障性质的分析和确定,使电气设施能得到更加密切的保护,从而提升电气设施可靠性。在电气设施保护技术中,可通过网络将不同母线保护进行高度集成,从回路流量和计算机网络流量中获取电流量信息,进而为故障和母线的隔离打下基础,尽可能降低母线被切除的发生率。采用网络技术能进一步提升电气设施和设备的可靠性,降低电气设备故障发生概率。从这个角度看来,电气控制技术向着网络化发展对电气系统和电气设备都有着深远影响。电气控制技术的网络化,也将会给电气控制设计及发展带来更多新思路,提高电气控制技术的可靠性和稳定性,在一定程度上也会使电气控制装置局部性和整体性的提升成为可能。因此,网络化趋势已经成为电气控制技术发展的必然趋势。
2.热量回收技术环己酮肟凝固点为88.8℃,为避免环己酮肟凝固堵管,装置管道大量设计为夹套管或者伴热管,同时设有单独的热水系统为其提供热量,正常生产过程中随着系统热量的损失需通过低压蒸汽为热水系统补充热量。环己酮肟从第二精馏塔塔底进入肟储槽,第二精馏塔塔底温度在150℃左右,在进入肟储槽之前要降温至100℃,利用30℃左右的循环水降温会浪费部分热量,如果控制不当有可能使环己酮肟温度降至90℃以下导致管道堵塞,改为采用热水系统95℃左右的热水与环己酮肟换热可降低环己酮肟温度的同时提高热水的温度,具有较好的节能效果,更重要的是可以避免环己酮肟温度低于凝固点而堵管的风险。
二、环保技术
氨肟化装置主要污染物有含氨、叔丁醇等的反应尾气,含甲苯、叔丁醇、环己酮肟的物料和废催化剂等,生产中应通过尾气吸收装置尽量吸收尾气中的氨、叔丁醇,同时含甲苯和含叔丁醇的物料不能就地排放,应该分开进行回收;反应系统的失活催化剂则可再生后重复使用,通过这几点的控制,基本可避免环境的污染。
1.回收尾气中氨和叔丁醇将排放尾气中的氨和叔丁醇降至最低,不仅可以减轻环境污染,也可以降低原料消耗,对产品成本有直接影响。目前一般是在尾气吸收塔内通过和除盐水逆流接触吸收尾气中的氨和叔丁醇,反应釜尾气一般在80℃左右,而且氨被水吸收的过程放出热量导致吸收液温度升高,至氨在水中的溶解度变小,影响尾气吸收塔的吸收效果。通过将尾气冷却器循环水改为7℃冷冻水可明显提高尾气吸收塔对氨和叔丁醇的吸收能力,降低排放尾气中的氨和叔丁醇。
2.机泵增设密排管线设备检修时要将内部的物料排净,通过在泵出入口管线增设排净线,如釜液循环泵、催化剂输送泵、尾气吸收液进料泵、反冲液进料泵、叔丁醇循环泵、叔丁醇进料泵等均设置有接到残液槽的密排管线,设备检修时可通过密排管线直接将物料排放至残液槽,避免跑冒滴漏,现场环保清洁。
3.回收含叔丁醇、甲苯、肟物料环己酮肟生产中取样时置换取样容器后的物料含叔丁醇、甲苯、环己酮肟,如果直接就地倾倒,不仅对环境造成了污染,还增加了工艺物料的损耗,因此必须将各个取样点的置换液先收集起来,分类回收至系统;分析后残余的环己酮肟已经凝固成固体,甚至有部分会被空气氧化变质,因此一般都是直接作为化学废物处理,如将其回收处理,则避免了环境污染,同时降低了环己酮肟生产过程中物料消耗,增加了经济效益。
4.失活催化剂回收再利用环己酮氨肟化反应系统TS-1催化剂因在长期运转过程中骨架上的Si或Ti溶出破坏TS-1分子筛结构,同时杂质堵塞催化剂孔道都会造成催化剂失活,通过催化剂卸料装置将失活催化剂推出反应系统,统一由催化剂制造厂家回收再利用,可以减少“三废”排放,保护环境。
1、环保型材料的利用
1)尽量采用能再生利用的材料和资源
在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料,特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料,提高工程机械材料的再生率。
2)长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则
通常来说,延长产品寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量,降低产品能耗可减少对环境的污染,而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽可以考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此应在保持主机各项性能参数前提下,尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量,提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能,实现液压系统的轻量化和高效率。
3)尽量采用低环境负荷材料
工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂(空调)、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰上使用难以自然分解且对环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染;在仪表、散热器及蓄能电池等采购生产中,应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选用新型环保型材料很重要。
4)废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化
工程机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小,零部件要解体方便、破碎容易,能焚烧处理或可作为燃料回收。
2、环保型工程机械产品设计
1)选用低公害发动机
发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件,采用低油耗、低排放、低噪声、高效率的环保型水冷增压柴油机能大大降低对环境的负荷。目前欧美发达国家正在通过采用一系列新的技术手段、措施或应用新型的环保燃料来进一步降低排放、噪声等,努力适应第三次排放法规要求。
2)降低整机振动与噪声
减振与降噪应该是产品设计中最需关注的焦点问题。例如在装载机设计中,动力装置采用双向减振悬挂系统就能克服整机动力传动系统与车架之间的共振、噪声及对动力系统的疲劳破坏;后桥设计成中心摆动结构能使后桥摆动中心与动力输入中心重合,很好地减少附加力矩对传动系统不停冲击所产生的振动与噪音,避免在崎岖不平道路上整机各部件相互冲击所产生的噪声。除选择低噪声的发动机外,主机的结构布置或系统的结构设计也可以进行某些针对性的改进。如冷却风扇可不再由发动机直接驱动,而可单独由液压马达带动,这便于将风扇与发动机隔开并将整个发动机密封起来,从而使噪声不能通过风扇出风口传到外部,降低噪声对环境的影响;通过优化液压管路排列来降低液压油泵振动、阀节流和油管振动产生的噪声;可在机罩等覆盖件处设计粘贴吸音隔音材料;可设计全密封整体式驾驶室,密封减震,隔音降噪,真正体现“以人为本”的设计宗旨。
3)液压系统的清洁和防渗漏
保持传动液压油的清洁度对工程机械的液压传动非常重要,因此精心设计工程机械液压系统(如采用高效高精度过滤装置)十分必要,这样就可去除油液中微尘垃圾、机械磨损物等杂质,减少液压元件故障与磨损、延长常用液压元件的使用寿命,降低液压油的更换频率;同时可有效避免液压油在工作中温度升得过高过快,延长换油间隔时间,减少对周边作业环境的污染。另外通过采用增压液压油箱,可改善泵的吸油效果从而延长其使用寿命,并且能很好地防止外界灰尘和水分进入油箱,提高整个液压系统的清洁度。液压系统的渗漏对周围环境的污染是目前部分工程机械产品中普遍存在的,液压管路采用耐腐蚀、防老化、具备优良密封性能的进口优质胶管很有必要;为了减少损坏软管的废弃量,设计时应在可能的条件下尽量使用硬管;对设计过程中只能采用软管并且容易破裂时油液流出而污染环境。
4)系统高效节能的设计
工程机械的高效节能也是环境保护的重要一环,减少能源消耗即意味着减少对环境的污染。故选用电控高性能长寿命节能型发动机是研制环保型机械最基本的一环;另外在设计时采用双泵分合流技术、液压负荷传感技术、静液驱动技术等都可达到节能降耗的目的。
3、工程机械产品人性化的设计
1)环保安全关怀型驾驶室的设计
如采用防紫外线辐射玻璃的全密封整体式、经减震降噪处理的“安全环保型”驾驶室,室内配置无氟环保型冷暖空调,并设计FOPS及POPS驾驶室以确保驾驶员的安全;充分运用人机工程学设计原理,如司机座椅可全方位调节、功能集成的单操纵手柄、可调式转向驱动器、全自动换挡装置、电子监控与故障自诊断系统,再辅以合理美观的颜色搭配,可大大改善司机的工作环境,缓解疲劳,提高作业效率。
2)自动加脂装置或集中系统的配置
传统的手动加注脂费时费力,而且通常有多余的油液溢出来污染周边环境。因此研制环保型工程机械就能自动定时加注脂的设备,如集中系统就能自动定时给各铰销加注黄油,其加油量经过仔细计算后设定,可很好地保证各销轴得到足够的而又没有多余的油溢出,既环保又方便。另外对于小型机械,鉴于降低设计成本,可采用密封的销轴或使用新型材料的特殊轴套、或设计二级防尘结构等防止外部异物的进入和内部油脂的排出,从而延长加注油的间隔,减少对环境的污染。
3)外观美学设计
传统的工程机械产品一直是外形粗放、笨重的形象,环保型产品更应注重外观美学和车身的流线型设计,达到机器的环境的谐和,给人以视觉上的美感。如发动机机罩就可进行造型别致美观的流线型设计,整机的标识标牌应精心布置、设计,良好地体现环保特色。
4)人性化设计
2风力发电系统的应用
目前,风力发电这一技术的发展速度非常快,已经引起了世界各国的高度重视,在未来的发展中,风能的发展前景非常广,将会成为一个新兴的高新技术产业。风力发电的运行方式主要有一些三种:第一,独立运行;其运行方式主要是通过使用一台小型的风力发电机向一幢或者几幢高层建筑的用户提供电力,同时,它还能利用蓄电池蓄积能量,在无风请看下也能正常用电。第二,风力发电与其他方式(例如柴油机发电等)发电;多种方式结合发电,可以向一个高层建筑区、社区、单位或者一个村庄、海岛等地供电、第三,将风力发电并入常规电网运行,给与大电网供电;该方式通常是在一处风电场安装几十台至几百台的风力发电机,这也是风力发电发展的主要方向。
3加强建筑电气系统管理
加大力度管理建筑电气系统也能达到环保节能的效果,其主要的管理措施有:设备管理:设备的运行状况直接决定了电气的节能效果。安全、高效、稳定的运行设备能够迅速排除故障,节约能源。控制管理:控制管理主要是要开发并利用控制软件来确保电气系统能够环保节能运行。人员技术培训管理:在对人员进行配需的时候要着重加强对电工的培训,提高管理人员的素质,从而保证相关管理人员在运作电气设备时能有效的提高使用率,从人员管理方面加强环保节能。规章制度管理:建筑电气系统的规章制度是为了约束不规范操作,使电气系统能够安全、经济、快速的运行,因此,在建筑电气系统中配备一套专业性、约束力都很强的规章制度非常重要,并且在实施过程中由专人管理,严格遵守,从而实现环保节能作用。
4照明的环保节能设计
(1)全面合理的借助自然光在照明环节借助自然光,并结合室内照明,才是照明的节能环保。(2)高效、节能光源的选用选用照明管相对较细,口径较直,较为紧凑的荧光,灯管时能够确保照明质量良好。若是对光源的悬挂位置有特殊要求,应该选择金属卤化物的灯,或者是高压钠、镇流高压荧光汞的等等等,这些品种的灯费用不高但是其视觉质量非常好,能起到节约能源的作用。(3)改进灯具控制方法针对不同区域,对照明的要求不尽相同。在结合照明特点的情况下,应该根据实际环境选择照明的开关点。如在病房、卧室等地的床头要有可以调节光源的开关;若是高级一点的客房,则要采取节能钥匙进行灯控开关;除此之外,在室外等地的公共照明可以结合声控、温控、或者光控等地程序控制,在必要时节约能源消耗。
无机高分子所制成的材料用于墙体的涂料,水泥砂浆抹面等各种基层。它具有足够的强度,平整度,不会有起砂、脱皮等现象。聚氯代磷腈的烷氧基取代物由于具有玻璃化温度低、热稳定性好和不燃烧等特性,因而引起了人们极大的重视,已成为新型材料开发研究的重点。
1.2照明系统的应用
新型材料用在照明产业中,采用能够实现对自然光采集的光罩,从而对自然光进行重新分配,均匀的分配自然光线,创作出不同的照明效果。
1.3建筑材料的应用
新型的建筑材料不仅要节约成本,降低资源的消耗,也不会对人类造成任何影响,不会对大自然造成污染。新型材料所制作的家具、门窗等等还能对人体的健康起到有利的作用,整体的提升建筑的功能。
2新型节能环保建筑材料的发展前景
随着人们对生活质量的追求越来越高,新型环保型的材料也越来越被看重,越来越能贴近人们的生活,在未来发展过程中,其重点应放在更加的节能,更加的环保,更加能对人体产生好处方面。要综合考虑到环境、资源、能源以及建设方式等方面,研发出更加具有科学性、实用性的新型节能环保型的建筑材料。随着人们对物质的追求、住房水准也在不断提高,人民生活水平的日益提高,,家装建材、各种建筑建材也会有不同的要求,同时对于建筑的涂料也会有不同的要求,根据功能划分,有防水涂料、防火涂料、防静电涂料和特种涂料,这只是根据不同功能来区分,其殊涂料主要是粉末涂料防水防静电和防火功能最为出众。环保型建筑材料的应用,不仅节约了我国的自然资源,同时对改善我国的自然环境起到了重要作用。在环保型建筑材料生产的过程中,由于其具有经济性、实用性以及健康性,因此在发展的过程中有着广阔的市场。环保型建筑材料的应用,不仅符合了我国人们绿色建筑的要求,同时,还推动了我国经济的发展以及社会的进步。为了提高居住环境质量舒适度和迅速改善提升建筑物的使用,在建筑工程室内装饰设计中使用新型优质技能环保材料,同时在建筑工程室内装饰设计中也可以使用循环利用特性的材料,就能为各类工业固体废料提供一个变废为宝、循环使用的平台,而且也从本质上避免了能源和材料的浪费,也能让我国各种能源利用效率提高不少。
(1)石膏建材
石膏类节能环保建材具有多种优点,具体有:¹具备良好的耐火性与耐热性,且无毒无害;º石膏可循环使用,不会造成建筑垃圾;»相比起实心砖以及混凝土,石膏建材可有效节约材料;¼石膏在股烧能耗方面,仅为石灰股烧能耗的1“3,有利于节约能源[2]。
(2)废弃植物纤维建材
废弃植物纤维属于可再生生物资源的一种,具有多种功能,废弃竹子、废弃木质材料、农作物秸秆等均属于较为常见的废弃植物纤维“中国属于农业大国,因而具备丰富的废弃植物纤维资源,加上废弃植物纤维具有多种良好性能,因此在环保节能型建材中应用具有较大的发展空间“与其他的建材相比,采用原材料为植物纤维(如桔梗)所制成的砌块,具有加工简单快捷、无环境污染等优点,与绿色、环保、节能等理念相符,在建筑建造期间应用废弃植物纤维建材进行施工,那么该建筑物也可称为是生态建筑“然而,受材料特性所制约,废弃植物纤维建材在应用范围上也受到了一定的限制,该材料满足承重构件对于建材的要求“然而对于现阶段的私人住宅、小型公共建筑等广泛可见的建筑,秸秆砌块十分适用,同时还可满足人们对于绿色生态的需求。
(3)泡沫玻璃建材
泡沫玻璃属于新型建筑材料的一种,其具有多种优点,例如吸声、环保、隔潮、阻燃以及保温等“泡沫玻璃是以废弃的瓶罐玻璃碎块、颜色平板等作为原材料,相当于废物利用,由此类材料所制作出的建材具有良好的环保效益,并且在建材生产期间,不会产生“三废”,也就是废气、废水、固体废弃物,有利于保护生态环境“另外,作为建筑材料,泡沫玻璃还具有多种特点,如化学稳定性高、自重轻、耐火性好、导热率低、抗压强度高以及抗渗防水能力强等,既可保温又可保冷[3>“现阶段,泡沫玻璃这一种新型建材已在多个场所中广泛应用,其可取代传统建材中的砌块、砖等,在墙体、保温隔热构件、天棚材料以及屋面多个方面均有应用。
(4)粉煤灰建材
粉煤灰属于工业废渣的一种,该种材料是由火力发电厂中的燃煤粉锅炉中排出“相关研究指出,2”””年国内粉煤灰的年排放量已达到1.6亿吨,并且在此之后呈现出不断增加的趋势“粉煤灰不仅会对生态环境造成严重污染,其本身含有的有害物质还会危害到人类“而对于粉煤灰而言,最好的处置方法是将其应用到建筑材料中,在各项建材(如墙地砖、烧结砖以及空心砖等)的制作中掺入粉煤灰,将污染性物质转变为环能环保型的新型建筑材料,有效减少粉煤灰对环境的污染,实现变废为宝。
(5)膜材料建材
建筑建造中多应用的复合膜材料具备了多种优良特性,例如保温性、透光性、耐久性、抗紫外线、防火性、机械强度高以及密度小等,也因此使得复合膜材料成为了环保节能型的新型建材“目前,建筑建造中所应用的膜材料具有多种类型,从膜材料的材质上进行区分,膜材料可以分为PVC类与P.EF类(树脂含量>9”%)“膜材料建材在自然光透光率上可达到2”%,即便是在保温隔热性能上要求较严格的双层膜建筑,其透光率也可达到4%一8%左右“在建筑建造中应用膜材料,可使得室内产生均匀分布的漫射光,具有无眩光、无阴影等特点,在白天完全可满足室内活动对于光线的需求,有效节约照明用电“其次,膜材料具有反射率高、光吸收率低的特性,加上其热传导性能较差,因此对于太阳能辐射可起到很好的阻隔作用,同时还减少了热量传递,保温隔热性能理想=4]“另外,膜材料具有稳定的化学性能,对环境无污染,同时也不会伤害到人体健康,其作为节能环保型建筑材料,在建筑行业具有较大的发展潜力。
(6)其他建材
纳米微胶囊相变材料,此种材料在光催化的影响下,可起到杀死病毒、消除、叼C、消除无机有害气体等多种效果,并且在不通风的情况下,其还可提高室内的空气质量,有利于减少空调系统而带来的能耗“此外,通过相变,微胶囊相变材料中的分子结构还可迅速产生变化,在恒温的状态下进行放热或是吸热,当外界的温度发生变化时,此种材料有利于保持建筑内部热环境的稳定性,达到减少能耗、节能环保的目的。
1.2环保节能型建材在建筑建造中的应用分析
(1)环保节能型建材在墙体、围护结构等当中的应用
节能型外墙在应用建材上,除了要满足储热能力方面的要求以外,还需满足保温隔热的要求,在此情况下宜选择复合型墙体“在多种墙体建材中,具有良好节能性能的常用建材有多孔砖以及空心砌块“其中,空气砌块墙体中可以掺入多种松散填充绝热保温材料(如散状矿物棉、散状玻璃棉、膨胀珍珠岩等)至空隙中,从而达到降低建筑墙体导热性能、砌块对流换热性能等作用“其次,以高压缩空气将块状(絮状)玻璃棉吹入墙体中,使其填充密实,也起取得良好的保温效果“另外,加气混凝土也属于较为产业的节能型墙体材料,在多种材料中,加气混凝土是可达到节能标准65%的唯一材料“加气混凝土的应用范围广泛,其除了可在民用建筑中应用以外,还可在工业建筑、承重墙体结构建筑中用“最后,在围护结构中应用泡沫塑料、玻璃棉以及岩棉等轻质高效性保温材料,可有效降低建筑能耗。
(2)环保节能型建材在地板、门窗、屋顶等当中的应用
在建筑屋顶中所应用的环保节能型建筑材料有多种,例如矿物棉垫、玻璃棉等,天花板采用保温材料、装饰贴面等复合而成,可有效降低天花以及阁楼空间之间的传热性能,进而取得良好的隔热保温效果“据统计,国内高能耗建筑中,门窗的能耗比例占了4”%,由此可见,门窗环保节能的重要意义“在门窗建材中,从隔热性能上看,以塑料门窗最佳“其次,在生产期间,塑料门窗应用清洁生产技术,天然能源应用比例较少,因此具有无放射性、无毒害以及无污染等多种优点,不会对环境、人体健康等产生危害,以绿色建材理念相符。
0前言
改革开放二十多年以来,我国的人均寿命显著增长。这一令人瞩目的事实,除了归功于新的政治环境和经济环境以外,人们日常生活、工作环境的改善也是不容忽视的重要因素,空调设备正是营造这种使人益寿延年的环境条件的功臣。
然而,科技往往是把双刃剑。空调设备既是耗能大户,又在创造局部舒适环境的同时,给整个地球的大环境带来负面影响——破坏臭氧层;加剧全球温室效应。难怪欧洲的“绿色和平”人士不愿使用空调设备,以致2004年夏天,发达的工业国里,竟然有人被酷暑“热毙”。因此,空调设备必须朝节能和环保两个方向发展,做到亲和自然,才能广泛而长久地为人类效劳。本文就普遍推广高效节能环保型空调设备的相关问题进行以下论述。
空调设备的节能性和环保性密切相关,两者相辅相成。一般来说节能型空调总是环保型的,环保型空调也多半是节能型的,至少在整体上与节能型是相协调的。所以,两者可以相提并论,取长补短。
1注重使用过程中节能性的空调设备设计理念
设计空调设备时不能单纯考虑制造费用,还须重视运转费用。在包含制作费用在内的整个使用寿命周期的总经费(寿命周成本)里,运转费用占55%以上,所以设备的节能在降低寿命周期成本上起到很大作用。设计节能型空调时为了尽量提高COP(=冷冻能力/消耗电力)的值,应采用直流变频控制器、磁阻式涡旋压缩机(因其电机铁芯配置了磁力比普通铁氧体磁铁强10倍的钕磁铁,并通过特殊设计产生了附加的磁阻转矩,使效率提高20%以上)、红外线传感器之类的高技术配套产品,由此制成的变频空调机可比定频空调机节能45%左右,虽然需要较高的初始费用,但据计算,该差额只需1.5~2年即可偿还。
2制造全过程中切实关怀环境的生产经营理念
节能环保型空调设备应采用臭氧层破坏系数为“0”的HFC新冷媒,进行环境亲和型设计(Environment-friendlyDesign)。同时,必须确保文明生产,做到“零废弃物排放”。生产工厂本身取得ISO14001认证自不待言,还应实行“绿色采购”,为了确保所采用的原料、器材、部件都达到环保要求,各相关厂商也都应取得ISO14001认证。
3最佳空调方式和最合适送风位置及能源的选定理念
空调方式对于空调设备的节能性至关重要,必须针对不同的场合和不同的空调要求,制订切实可行且恰如其分的空调方案。
3.1纠正中央空调方式的缺点
①仅在必要的时间里对必要的空间进行空调(消除空耗)②削减输送热源的动力(采用中央空调时,输送动力的机构比例很高)③实施独立的温度控制(防止过冷、过热)。
3.2以局部空调取代完全空调
在操作场所(如车间、试验室等),温度对操作的安全和精度有很大影响,据统计,在17℃~23℃的稳定环境里所产生的工伤事故和作业失误指数最低。因此,这些场所应采取有效的定点空调(局部制冷或制热),并尽量将送风管延伸到靠近人体的地方,这与空调效果密切相关,也是空调节能的关键所在。据某一实例测定:距离送风口1.0m处风速为2.7m/s,体感温度为25.5℃,而在距离送风口2.0m处风速就降为1.4m/s,体感温度则上升为29℃。
3.3配备与空调效果相协调的通风装置
如果空调与通风互相协调,就不会因空调后的室温受到影响而浪费能源。以高温车间为例,为了减轻制冷负荷,整体通风与局部通风并用,而对操作者则提供定点空调。通风方式应以有效的局部通风(排气)将整体的通风次数n(n=每小时通风量(m3)/室内容积(m3))降到最低,减少室内的热损失。
在必须大量通风的场合应引入新风。对于机器发热量很大的地方,可采用全新风方式,即对新风加以空调后引入。对于只需通常排热·通风的地方,可采用回风+新风的混合方法,即在循环空气与新风混合后进行空调的方式。
3.4采用特殊的配置和工艺
用于医院、疗养所等地方的洁净空调和空气清洁器等设备需要获得空气高度净化的效果,应采用高效除菌滤网和光催化(材料成分为氧化钛)除臭滤网,这些过滤网除了集尘功能以外还有显著的除臭、抗菌功效,并具备抑制飘浮菌和病毒的作用。
3.5因地制宜地选择空调能源
毫无疑问,电力是最常用的空调能源,电动方式的一次能耗量较小,其CO2的排放量也较小。但在燃气(天然气或煤气)或燃油(石油等)供应充足而电力相对缺乏的地区可使用以吸收式制冷机为代表的热源设备。在夜间电费便宜的地区可考虑发展冰蓄热式空调机。另外,太阳能空调机可说是最理想的节能环保型空调设备,应该大有发展前途。
4安装操作技术、附配件及器材质量绝对可靠的施工理念
安装之前应由SE(销售工程师)进行施工设计,通过负荷计算确保设备的功率与所需的空调区域相匹配,确定最佳的设备安装位置。操作必须由合格的专业人员实施,并且只能使用设备附带的配件,现场外配的铜管、电线、悬吊支架、螺栓等器材必须严格符合厂商规定的技术要求。
5空调设备控制系统IT化的管理理念
要使空调设备的舒适性和节能性两全其美,其管理系统的IT化是关键所在,所以应选用下列控制装置。
5.1智能管理器(i-Manager,具有大规模、高等级的监控功能)
智能管理器是适应于独立空调(大楼用多联机)主体设备管理的集中监视装置,能通过专用通信线路直接联系空调设备,构成价格性能比很高的系统,可100%地利用设备信息。
5.1.1节能功能之一
在用电高峰阶段将要超过目标电力时,可通过空调系统设定温度的换档和使室内机停止的控制方法,尽量在不影响舒适性的前提下把用电量掌握在目标电力以内。
5.1.2节能功能之二
在维持舒适度的同时,若想进一步降低电力消费,可分别使用下列两种运转模式:(1)使任何一台室内机经过一定间隔的时间停止,或同时使多台机交替运转。(2)对室外机进行容量限制。
5.1.3异常管理
异常发生时,内容显示于“异常记录时间显示区”,同时根据系统设定内容触发报警蜂鸣器,告知异常。并且,把过去500,000件异常状态变化资料作为档案保存在硬盘中。
5.1.4用电量的按比例分配
借助于“由室内机运转状态得出的空调容量”可算出各室内机单位的使用电力,即使在同一运转时间里,也能通过空调负荷找出差异,从而更公平地按比例分配电费。
5.1.5利用局域网进行远程监视
通过在远离某大楼的集中管理室和该大楼之间设立专用的局域网,就能实现远程管理,另外,对于将来增加设施(建筑物等)时也能容易地相应增设空调机和扩展局域网。
5.2空调专用网络(AIRNET)+智能管理器
通过智能管理器向用户提供自由的空调控制,同时还通过空调专用网络来约束未知故障的运转。以信息处理·通信技术时刻监控空调机的运行状态,借助“在线诊断系统”对故障防患于未然,由此可以节能并提高机器的使用寿命。而且,万一发生故障,可能在用户尚未发现之前,维修工程师已先行发出通知,随即到达现场排除障碍。
5.3智能触摸式控制器
为不具备专用管理室或不想聘用专职人员时的理想选择。
5.3.1使空调系统简便地获得高功能
通过编程以年为单位设定每日的运转停止和所需温度。大幅度地减少管理的时间和人力。并且,操作简便,无须专业人员,任何人都能管理。
5.3.2根据空调的使用状况按比例分配用电量
通过追加相应的软件,可提供便于电费管理的按比例配电信息。
5.3.3进行高效节能的空调管理
因常时监视各房间的温度,并在进行适当温度管理的基础上配备了设定温度范围的控制功能,所以可形成高度节能的空调运转。另外,由于避免了由事先编程所造成的无用运转,也能节约可观的经费。
6多方位无微不至的维护管理理念
为了减少故障、保持设备的性能以达到长期实行经济的运转并延长使用寿命必须进行维护保养。为了对灾害防患于未然应进行安全检查。
6.1预防保全(PreventiveMaintenance:PM)
所谓预防保全,就是预先消除运转中的征候,亦即在故障、异常现象发生之前采取对策。据统计,与事后保全相比,实行预防保全的空调设备及主要部件的平均寿命约可提高3.3~8.8年,并可有效地减少管理费用。
6.2日常检查
每天掌握空调设备起动时、运转中、停止时的状况,并在运转日记上记录各种显示数据(如送风、吸风温度,冷凝、蒸发压力,电流、电压等)和异常现象(如漏水、异常振动、异常音等)。
6.3定期检修
维护检修的期限和内容因空调设备的环境条件和重要程度等情况而异。一般来说,以每年分别于制冷运转前、制冷运转中、制热运转前、制热运转中实行4次为准。另外,还可采取目测检查法估计各种运转数据(如冷凝器、冷却器的污染程度,滤网有无堵塞、腐蚀?冷媒有无泄漏?轴承、V形皮带有无异常等)。
6.4远程(管理中心)检测
采用相关的信息设备,收集、输送、保存大量数据,通过对设备运转状态作365天、24小时的监视和独立的联机诊断,有效地防止故障。自动检测空气滤网、热交换器的污染状况,确保长期的高效运转。通过分析、综合丰富的数据,从而作出改善设备的提案。异常发生时立即自动地通报管理中心,迅速对应。
通常,若将机器检测与人工定期检测(目测为主)相结合,就能更放心地使用并降低产品的运转费用。
6.5顺应空调设备的更新
由于节能技术和人们对地球环境保护的要求都在不断提高,节能环保型空调也在朝高精尖的方向更新,所以空调机的维护也应按照其更新的动向来开展。
6.6提高冷媒的市场回收率
节能环保型空调的售后服务是很重要的一环,必须提高冷媒的市场回收率(应≥70%)。虽然HFC(新冷媒)的臭氧层破坏系数为“0”,但其温暖化系数(引起地球的温室效应)还是比较高,所以必须同样禁止向大气排放,应承担回收利用以及分解处理的义务。
6.7废弃空调设备的回收利用
对于报废的空调设备必须彻底回收处理残余的冷媒,并有效利用其中的有价物,最终无利用价值的部分也要妥善处理,决不能因此而污染环境。
综上所述,节能环保型空调从设计到废弃应始终贯彻“节能”和“环保”的方针。如今,人们既要创造四季如春的生活条件,又要保护赖以生存的地球环境,还要为子孙后代节约使用有限的能源,因此节能环保型空调必将取代所有普通空调。随着科学的昌明和技术的进步,空调设备也在日新月异地发展变化。然而“万变不离其宗”,只有继续向“节能”和“环保”的高度攀登,才是唯一的通途。
参考文献
1.「工場エコテック技術レポート」(ダイキン工業株式会社)
2.「安全管理者のための十五章」[日]青島賢司