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關鍵詞:染整技術 節能 環保 高效
1、染整機械的發展歷史回顧
第二次世界大戰以來,紡織工業經歷了三次重要的革命。第一次是紡織材料革命。其主要標志是聚酰胺、聚酯、聚丙烯等合成纖維成為紡織材料中的新成員,這些新成員完全改變了以天然聚合物為原料的再生纖維的原料結構。這些新的合成紡織材料,促進了紡織染整加工包括染料制造技術的發展,紡織產品的應用范圍也擴大至國防、宇航、水利、建筑、汽車等其他工業。第二次是上世紀70年代的紡織機械革命。其主要標志是新型紡(如氣流紡)織(如劍桿、噴氣、噴水等無梭織機)機械進入商業化實用階段。這些全新概念的紡織機械,大大提高了紡紗和織造的效率,給紡織工業帶來了可觀的經濟效益,使世界紡織工業在80年代末和90年代初上升到一個前所未有的輝煌階段。進入21世紀紡織工業進入了第三次重要變革階段,這就是以電子計算機帶來的信息編碼技術使紡織這個傳統產業數字化,從而可能改變過去的生產組合形式。信息時代帶來的一個變化是:由于條形碼在商品上的有效應用,從而能快速準確地收集到已售物品的詳細信息,零售商能確切地知道當日顧客購買服裝地品種、款式、顏色和尺寸,實現了真正意義上的“需求引導加工”,改變了紡織工業的加工和分發系統。近年來,已投入商業化應用的全彩色無版噴射印花體系,則是印花加工移向下游的雛形。如此看來,紡織品濕加工的漂、染、印、整均順應“信息革命”要求的技術基礎,這一重大變革的真正來臨并不遙遠,我們對此必須要有充分的思想準備。
2、我國染整機械發展現狀
自2002年以來,中國紡織工業獲得較大發展,產業升級的速度大大加快,紡機設備的采購量也迅速增加。新技術、新設備及新工藝,顯示了國內外印染機械蓬勃發展的勢頭。目前染整設備技術發展總的趨勢是:環境保護、節能降耗、省時高效、短流程,重視無水加工技術、無制版印花技術、低溫等離子處理等新技術;另一重要趨勢是廣泛采用自動化技術,傳動系統采用交流變頻多單元同步調速系統;控制系統廣泛應用可編程控制器(PLC)或工業計算機控制(IPC),參數在線監控普遍應用,提升了染整設備的自動化程度,使工藝穩定性、重現性得以大幅度提高。
3、信息控制技術對未來染整機械的影響
隨著染整工業的發展,以電子計算機為主體的現代信息控制技術,已滲透到染整機械各個領域。染整設備的機電一體化、自動化、人機對話、工藝設定、自動檢測與控制、遠程診斷等手段廣泛使用。在生態染整環保技術方面,國內外制造商都更加注重環保節能,染色設備在設計方案中注重設備的效能,有利于生態環保,力求做到染色工藝優化,減少化學藥劑和能源的消耗,以達到高效、高速、短流程的目的。
染整生產呈現短流程、高效率等發展趨勢,與之相適應的短流程、高效率工藝設備,主要有冷軋堆前處理、濕短蒸前處理、卷布絲光、冷軋堆染色、濕短蒸染色、卷軋染色及高給液裝置等。
紡織品個性化、舒適化、功能化、時尚化的潮流,促使染整設備向適應小批量、多品種以及一機多用的趨勢發展。
4、未來染整工業的新設備、新技術、新工藝
4.1 針織物連續處理新工藝
針織物連續式平幅染整加工,不僅改善了質量,對織物損傷小,具有良好的靈活性和重現性,并可降低約10%~15%的生產成本。
4.2 絲光機的改進
公稱寬度為3200毫米、3400毫米的適合機織物加工特寬型布夾直輥絲光機。在直輥浸堿區和絲光穩定區之間增加了五輥或兩輥螺紋微拉幅裝置,可有效地防止織物浸漬濃堿后產生的緯向收縮。
4.3 數碼噴射印花
帶有印花技術革命的數碼噴射印花,打印速度已達(360dpi) 25平方米/小時以上。
4.4 堿濃度在線監控
西安德高佳美印染有限公司開發的“堿濃度計算機在線監控系統”具有良好的人機界面,整機控制采用大尺寸彩色液晶觸摸屏,顯示直觀,操作方便,狀態一目了然;通過PID調節,實現不過量的最佳控制,具有高精度、高穩定性。
5、我國染整工業發展與發達國家的差距
5.1 染整設備工藝參數在線檢測技術
目前的關鍵問題是要研制出能夠檢測色差、堿濃度、雙氧水濃度等參數的傳感器件,在得到這些參數后,對生產過程進行調節和控制,可以大大改善染整質量,降低消耗,提高制成率,達到較高的重演性,保持工藝穩定性。
5.2 開發新設備
目前在染整技術創新上我國還落后于世界紡機強國,染整設備生產企業要根據產品的要求提供相應的染整加工設備,需要為新纖維Lycar、Tencel、Lyocell、Modal等的特殊要求,開發適宜的加工設備。
5.3 制造精度和配套件
染整設備制造精度、配套件質量和可靠性較差。在新材料、新工藝、新的制造技術方面落后很多。關鍵部件的材質十分重要,特別是易損件如軸承、導輥等要提高質量。
關鍵詞:真空爐 節能環保 自動化控制
真空爐中的能源消耗,面臨著很大的壓力,采取自動化控制的措施,主要是實現節能環保,推進真空爐朝向綠色化的方向發展。真空爐在實現自動化控制的過程中,提出了節能環保的要求,通過節能環保的自動化建設,降低真空爐的能源消耗,提高真空爐自動化控制中節能環保的能力。
一、真空爐節能環保自動化控制的需求
真空爐是一項重要的熱能設備,真空爐的應用與產品的質量存在直接的關系。傳統真空爐的應用,主要以溫度和時間參數為控制對象,在很大程度上降低了設備的使用效率,產生了較大的能源浪費和環境污染,如:不完全燃燒產生co、硫化物等。真空爐在節能環保的要求下,引入PLC,進入自動化控制的模式,把熱能產品作為經濟化控制的對象,精準控制產品熱處理過程中的溫度與時間,確保產品的質量水平。真空爐節能環保發展的過程中,對自動化控制產生了很大的需求,真空爐的自動化控制,表現為系統的運行方式,組成設備還能利用共享的方式運行,既可以進行自動控制,同時也能采取手動控制,優化真空爐的自動化應用,體現節能環保的實際需求,完善真空爐自動化控制系統的應用,體現節能環保在真空爐發展中的優勢。
二、真空爐節能環保自動化控制的策略
真空爐的自動化控制策略,具有很高的節能環保效率,其可提高真空爐能源使用的效率,管控廢氣排放,利用自動化編程的控制方式,為真空爐提供節能環保的途徑。根據真空爐節能環保自動化控制的運行情況,分析具體的實踐策略,如下:
1、真空爐體節能設計
真空爐體是主體的部分,也是節能環保自動化控制的重點。真空爐體內包含的系統比較多,如:液壓、高壓等,與真空爐的節能環保存在直接的關系。真空爐體的自動化控制,實現了節能環保的應用,在真空爐體自動化控制的過程中,輸入與輸出部分加設隔離裝置,同時設計10%的余量,用于優化自動化控制的過程,實現綜合的監督控制,通過自動化的手段,監督真空爐體的運行,促使真空爐體的運行狀態,始終保持在節能環保的狀態,在運行過程中一旦出現影響節能環保的運行趨向,自動化控制會自主調節真空爐體內的參數設置。
2、電極升降的準確控制
真空爐的電極升降過程中,需要按照相關的工藝進行,在電極升降中設計自動控制策略,準確控制升降的幅度。電極升降中主要涉及了量化的參數,與真空爐的運行過程直接相關。電極升降的自動化控制,提高了參數量的準確性,嚴格按照真空爐工藝的需求,完成參數自動化控制,提供精確的指標數據,由此解決了真空爐電極升降中的能源浪費,所有指標均具有自動化控制的優勢,取代了人工控制,確保電極升降的嚴謹性,防止電極升降中出現額外的能源消耗,體現自動化控制中的節能思想。
3、通訊系統的自動化
真空爐通訊系統的節能環保過程中,利用網絡技術手段實現自動化控制,比較常見的自動化技術是現場總線技術,加強了通訊系統的控制力度,在真空爐的通訊系統內,實現了信息共享,最主要的是引起了遠程診斷的方法。真空爐的通訊系統,自動化控制的過程中,選擇多級網絡,通過集散控制的方法,優化通訊系統在真空爐中的應用。通訊系統的自動化,可以在真空爐的各個工藝流程中,提供高效率的通訊方式,維護真空爐通訊系統的穩定性。真空爐通訊系統的自動化控制,有利于通訊信息的穩定性,避免出現信息延遲或漏發的情況,由此提高了真空爐通訊的效率,進而實現節能化的有效控制。
4、畫面自動控制設計
真空爐節能環保自動化中的畫面控制,主要是采取軟件設計的方法,全方位的控制真空爐,監控真空爐的運行畫面,利用軟件操作,控制真空爐的運行,促使真空爐處于安全、經濟的效率,借助畫面自動化控制,達到節能環保的目的。畫面控制提高了真空爐自動化運行的質量,有助于提升熱效率,既可以控制能源的消耗,又可以減少排放污染,強調真空爐自動化控制的科學性,確保節能環保的效益。目前,基于畫面自動控制設計下的真空爐,進入了改進的應用狀態,真空爐內的溫差保持在-5℃~+5℃的浮動范圍內,延長了爐內加熱元件的使用周期,減少了真空爐系統內的設備投入量,而且溫控過程中使用了PID,具有自整定的功能,按照真空爐的需求進行自動化調控,減少了不必要的能源浪費。畫面自動化設計,是真空爐節能環保的主體代表,畫面自動化運行時,主動警示真空爐的危險行為,提高了真空爐的性能,以免引起環境污染。
三、真空爐節能環保自動化控制的效益分析
真空爐自動化控制的應用,符合節能環保的要求,促進了真空爐的高效率運行。根據真空爐節能環保自動化控制的應用,主要在兩個方面,分析真空爐節能運行的效益。
1、減少能源消耗量
真空爐自動化控制的實施,明顯減少了能源消耗量,緩解了能源消耗的壓力。自動化控制系統,促進真空爐的協調運行,各個分項系統處于積極的配合狀態,提高了能源的使用效率,促使真空爐處于高效率、高質量的運行環境中,燃燒能源與熱能之間的轉化中,通過自動化系統控制溫度與時間,達到節能環保的目標要求。
2、綠色制造的實踐應用
綠色制造是真空爐自動化控制中的環保項目,降低能源向熱能轉化過程中的污染物、廢棄物,使能源得到充分的利用,解Q真空爐與環境的沖突問題。真空爐的綠色制造,與綠色自然保持同步的發展狀態,提倡能源節約的同時,凈化污染物排放,推進真空爐的綠色化發展,與我國能源可持續發展相協調。綠色制造的實踐應用,改善了自動化控制在真空爐中的應用方式,更加注重環保、節能的運行控制。
四、結束語
真空爐節能環保的核心是實現自動化控制,降低了真空爐控制過程中的能源消耗,通過自動化控制的策略,能夠根據真空爐的實際需求,提供恰當的操作方式,加強真空爐運行控制的力度,解決能源過度消耗問題,滿足真空爐節能環保的需求,落實真空爐自動化控制中的節能與環保,加快真空爐發展的速度。
參考文獻:
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關鍵詞:化工生產;節能;環保;管理
1化工生產節能環保現狀分析
為了積極響應我國可持續發展的方針,相關部門已強制執行了降低燃料含硫量的相關法律法規,并對用于生產以及民用的能源進行凈化處理,進一步降低能源消耗給環境帶來的污染。然而在實際應用過程中,由于能源凈化行業的生產規模以及技術水平無法滿足能源行業發展的需求,因此能源凈化工作并未落實到位。此外由于化工行業在生產過程中使用的設備以及產品更新換代速度快,而凈化行業中高科技產品及技術存在供不應求的情況,能源凈化行業的發展遠遠落后與化工行業的發展,因此想要確保能源凈化工作落實到位,就要重點發展能源凈化行業相關技術,并積極引進先進的設備。
2化工生產過程中的節能環保問題
隨著我國化工產業不斷的發展,能源消耗,環境污染等問題越發嚴重,環保節能工作中的問題也開始不斷的顯露出現,其中常見的問題主要有以下幾種:首先。我國大部分化工企業對環保節能問題重視不夠,雖然我國一再強調環保節能的重要性,并出臺了一系列法律法規支持環保節能工作,但是收效甚微;其次。大多數化工企業,并沒有按照國家要求建立完善的節能機構和配備相關的技術人才,從而導致化工企業節能環保能力弱,無法解決自身的節能環保問題;再者,大部分化工企業在開展相關的節能環保項目時,由于對節能項目技術落后,因此,無法確保節能環保項目取得效果;最后,就目前我國化工行業的發展情況來看,由于缺乏完善的節能技術支持系統,導致化工企業的節能環保工作無法穩定運行。同時,由于不同企業之間生產的產品和生產模式存在區別,所采用的節能方法也存在一定的差距。以上我們可以看出,我國化工行業中節能環保工作依然處于不完善的階段,需要相關部門投入更多的時間和精力去完善相關的節能技術支持系統,促使化工行業朝著節能環保的方向穩步前進。
3完善化工生產過程中環保管理的具體措施
3.1充分利用水資源,有效提升水資源利用率
污水和廢水是化工行業發展中的必然產物,對其進行有效的治理是化工行業環保節能管理中的重要內容,同時提高化工行業中水資源的使用效率,有利于推動化工行業循環經濟的發展。首先,在化工生產過程中會使用大量的間接冷卻水資源,這些水資源并沒有受到化工生產的污染,可以通過在化工生產中安裝若干個間接冷卻水重復利用的相關裝置,對間接冷卻水進行回收利用,從而提高化工生產中水資源的使用效率,進一步實現化工企業的節能環保。其次,實施工藝廢水的多級串聯使用。將該種方式應用于化工行業的水資源使用中,一方面不僅能夠大大降低廢棄水的排放量,同時還能最大程度上減少新鮮水資源的使用數量,進而有效避免水資源的浪費。此外,化工生產中的廢棄水以及污染物等作為化工行業污染環境,破壞生態的主要因素,對其進行科學的處理是實現化工行業節能減排的主要方式之一,我們可以從重復利用廢棄水方面入手。
3.2有效提高能源綜合利用效率
化工企業在生產中,要有效提高能源綜合利用效率,例如,在實際生產過程中,可以將在制作甲醛時所產生的精餾塔中廢水集中到水處理器中進行科學的處理,以此實現水資源的循環使用。同時,精餾塔中的廢棄水熱量較高,可以通過科學的方式對這些熱量收集起來,并應用于供暖,為居民提供熱能,這樣不僅大大提高了精餾塔中廢棄水的使用效率,同時也有效減輕了我國冬季供暖造成環境污染的壓力。
3.3充分回收再利用資源
在生產過程中,對于一些存在瑕疵的部件,可以維修完好,從而實現重復利用,避免浪費。在包裝部件的過程中,對回收的包裝,應當進行統一管理,并對其進行全面的清理和消毒后在次投入使用,從而達到循環利用的目的。上述方法不僅大大提高了化工產業資源的使用效率,同時也有效降低了化工生產給環境帶來的危害,從根本上實現化工生產的節能環保。3.4降低動能消耗動力消耗作為化工廠生產作業中最主要的能源消耗,其可以分為兩種,一是電力消耗,二是蒸汽消耗。而動力消耗的大小則與電動機變頻速度的方法和手段有著十分緊密的聯系,換而言之,想要有效降低化工廠的動能消耗,就要對電動機變頻速度進行調整,才能達到該目的。在節約蒸汽消耗方面,可通過實現裝置之間聯合,優化供熱系統設施等手段,合理匹配冷熱物流,提高能源使用的效率。
4結語
節能減排和環境保護離不開各級政府的主導作用,首先,應當發揮各級政府的行政作用,針對化工生產的主要特點,制定具有針對性的法律法規,積極推進。其次,企業應當建立健全完善內部節能環保機構以及節能環保技術支持系統,從而為自身節能環保產業的發展提供堅實的基礎。
作者:李燕青 單位:河源市污水處理廠
參考文獻:
1.化工生產中節能環保的現狀
自1970年前后,節能環保產業活動已經在歐美一些經濟發達國家間開始了,高速發展了大約10年后,進入了比較慢速的發展時期。化工處于中游行業,大宗商品價格的上漲加大了企業的成本壓力,而下游疲軟可能導致對化工品需求的下降。目前,在我國,環保產業投資規模在國民生產總數中約占1.5%,而在美國此比值一直保持在2%到2.5%之間。因此我國的節能環保產業與世界水平相比差距還很大。我國在未來要大力支持節能環保的相關行業,加上國家政策的扶持,一定會將環保節能快速地發展起來。
目前,與能源凈化行業的發展相比,我國的環保行業的生產水平及科技水平都差距甚遠,即使日前已經規定一些能源產品要進行凈化處理過程并強制實施了關于降低燃料含硫量的政策。現在的狀況是,高端產品及高端技術出現了供不應求的情況,化工企業等行業所用的設備及其生產出的產品也在不斷的更新。預測在不久之后,環保行業會出現一方面中高端市場供不應求,而另一方面低端市場卻呈現局部過剩的局面。
2.化工生產中節能環保出現的問題
針對節能環保的相關問題,我國已經采取了重視的態度,并且了很多關于節能環保的鼓勵法規與政策,然而化工企業的環保意識依然相當的匱乏,沒有認識到節能環保的重要性和必要性,節能環保的問題依然不斷涌現而未得到解決。大多數的化工企業,尤其是一些私營企業的管理人員對于環保意識的概念還很薄弱,對于相關的政策與制度也知之甚少,這對我國節能環保行業的發展非常不利。
另一個造成企業節能環保產業發展緩慢的因素是,在大部分的化工企業中,并沒有設置一個實用的環保部門,以至于在化工生產中不光缺少節能技術人員,一些相關的節能設施和環節也比較匱乏。
對于一些已經實施了環保節能項目的化工企業,它們還存在著缺少對節能項目進行準確技術的經濟分析的問題,從而沒有使節能環保項目進行的很順利,因而不能達到理想的節能環保的效果,因此有必要針對這些缺少準確技術分析的企業進行政策保護。
最后一個關鍵問題在于,在化工行業中,還沒有形成一套完善的節能技術支持系統。各行業生產模式的不同及生產出的產品也是千差萬別,如果沒有完善的系統來確保節能環保環節的實施和運行,那么在這個過程中會出現各式各樣的方法,導致環保節能環節無法順利的進行下去。因此,為了確保環保節能的順利實施,一定要有一個足夠完善的系統支持,否則我國節能環保的產業發展仍會相當緩慢,無法超越其他國家,達到世界先進水平。
3.化工生產中節能環保的有效措施
為了使我國的化工生節能環保環節得以順利實施,采取一些有效的節能環保措施迫在眉睫。
第一,節能環保意識要加強,宣傳教育要做到位。化工企業的項目實施依賴各位企業工作人員,他們的環保意識要重點加強。針對企業人員不斷開展廣泛持久的環保教育,將環保節能的方針政策宣傳到位,讓全體人員養成能源憂患意識,對環保習慣好的人員要獎勵標榜,對表現差的人員經行批評曝光,在企業內營造起濃重的提倡節能環保的氛圍。在實際的生產過程中,真正做到節能環保。
第二,升級設備,廢棄落后的技術及產能。在化工生產中,先進的生產裝備是影響環保生產,保證節能效率的直接因素,是降低耗能的重要途徑。落后的設備不僅存在比較大的安全隱患,還會使環保風險加大,導致生產中的耗能增加。一些先進的生產工藝技術的實施,比如,改進反應操作條件,增強裝置操作的彈性,加入節能型流程,優化轉化率、循環比、轉化率等參數,再融合裝備的升級,會有效地降低環保風險和管理的費用花銷,保證設備安全性及效率。
關鍵詞:化工企業;節能;環保;措施;生產
當今世界,經濟要想得到很好的發展,就離不開對能源的利用,而現在世界還處于一個能源相對匱乏的階段,因此,要加大對能源問題重視的力度,積極的尋找出節約能源和保護環境的措施。在我國,化工行業是一個具有高效益、高利潤的行業,與此同時,其也是一個高能耗和高污染的行業。由于化工企業在生產時的環保和節能措施對我國的環保工作具有重大的影響,因此,要加大對化工行業的節能減排工作力度,進一步使我國的環保事業得到發展,以便逐漸實現我國的可持續發展。
1化工生產中節能環保的現狀
上個世紀70年代,在歐美等一些經濟發達的西方國家,節能環保產業就開始得到發展,在不斷高速發展了10多年之后,其進入了一個相對較慢的發展階段。由于化工產業是處于一個中游階段的行業,當出現大宗商品的價格上揚時,都會造成化工企業的生產成本就會加大;當下游市場出現疲軟時,則會對化工產品的需求減少。在目前,美國的環保產業投資大約占據其國民生產總值的百分之2到百分之2.5,而我國僅僅只占到了百分之1.5左右,因此,我國與發達國家在這方面存在較大的差距,需要加大在節能環保方面的支持,在政策上予以扶持,使環保節能行業快速發展起來。當前,我國的能源凈化行業發展相對較好,但是我國的環保行業的生產水平和科技水平相對較差,與發達國家有一定的差距。現在總體情況是化工企業對節能環保高端產品和技術需求較大,化工企業等行業所用的設備及其生產出的產品也在不斷的更新,因此,可以推斷在未來幾年,環保行業中的高端技術會出現供不應求的現象,而在低端市場則會出現過剩。
2在化工行業節能環保存在的障礙
雖然已經明白化工企業必然話選擇節能環保,但是在實際操作過程中發現仍然存在著許多的障礙,若是不能很好的將其解決,就無法很有效的對節能環保落實。通過本人多年工作了解和分析,主要存在一下幾個障礙。(1)化工企業的環保意識不夠強烈。在我國,雖然人們對環保節能非常重視和關注,同時加上國家出臺了一系列的扶持政策,但是在化工企業中,仍然存在著對環保節能問題認識不夠充分,沒有意識到節能環保對企業的發展具有的重要性。甚至有的企業對出臺的環保政策知之甚少。(2)科學技術方面。由于節能環保是要一定的技術積累來做支撐的,若是企業在實施節能環保過程中,缺乏重要的技術,一樣也無法實現節能環保。雖然有的化工企業投資了一些環保項目,但是由于沒有一定的技術沉淀,缺乏完善的經濟技術分析,也沒有一個統一的分析方法,這樣最后導致實施效果不夠理想。(3)缺乏專業的技術人才。在當前化工企業中,大部分都沒有成立獨立的節能環保部門,一般都是隸屬于其他的部門,由于缺乏相關的專業技術人才,在實際的實施過程中,就會出現在生產環節因為沒有必要的監督檢查,從而導致企業在節能環保方面的效率減低。
3化工生產中節能環保的措施
在化工企業中,節能環保是非常重要的一個環節。在實際的節能環保工作中,企業應該結合自身的實際情況,采取相應科學有效的措施。主要是有以下幾種措施:(1)做好宣傳工作,加強節能環保的意識。在化工企業中,做項目具體實施的還是各位員工,因此要對他們進行全面并且長久的環保教育,將環保節能的宣傳工作做好,讓所有的企業員工有良好的環保意識,同時,要對員工的表現進行評比,獎勵具有良好環保習慣的員工,也要批評表現較差的人員。這樣以便建立一個很好的節能環保的氛圍,促進員工在實際生產中做到真正的節能環保。(2)對設備進行升級,淘汰落后的技術及產能。在化工行業的生產中,先進的生產設備不僅是影響環保生產的重要因素,而且還能夠保證節能的效率,其是降低能耗的重要舉措之一。一般而言,落后的生產設備都存在這較大的安全隱患,同時還具有較高的環保風險,生產所需的能耗較多,因此,這就非常有必要對設備進行升級,加入一些先進的生產技術,淘汰掉落后的生產技術和設備,這樣將會大大降低企業的環保風險,降低企業的管理費用,確保企業高效的運行。(3)開發綠色化工技術。在進行化工生產過程中,采用節能環保的理念和意識,采用先進有效的環保節能技術,從而減少生產制造出來的廢棄物,使其原料得到最大程度的利用,雖然說綠色工藝是非常龐大和困難的任務,但是一旦企業改善了化工的工藝,成功開發出綠色化工技術,就會給企業帶來很大的效益。
4結語
近些年來,由于我國化工污染越來越嚴重,各地的環境也變得越來越惡劣,這是由于很多化工企業沒有對節能環保意識重視起來,因此要加大對環保節能的宣傳力度,對企業的落后設備進行淘汰或升級,同時還要加大技術研發,開發出綠色的化工技術,進而促進我國節能環保事業的發展。
作者:王玥 單位:撫順市政府投資評審中心
參考文獻:
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【關鍵詞】建筑節能;建筑環保;生態建筑;建筑科技
一、建筑的節能環保
建筑按照應用范圍主要分為兩大類,第一類是工業建筑,主要是為工業生產服務的建筑工程,比方說公司建設的生產車間、污水處理廠等等,第二類是民用建筑,主要是為生活居住服務的建筑工程,比方說房地產開發的樓盤、學校、圖書館等社會公用建筑。所謂建筑的節能主要是指節約資源包括節能、節地、節水、節材,以及相關的能耗的節約以及各類建材、制品的節約,進一步分析還有新技術、新工藝、新材料、新能源的應用。至于環保方面,狹義的是指就是環境保護,將社會生產和生活與環境保護結合起來,廣義的話所涵蓋的范圍就更為廣泛。所以必須將“環保節能”開發建設視為一項系統工程,謀求最大程度地節約能源和與環境相協調,最小程度地對環境造成危害,以利于生態環境的可持續發展。
二、我國建筑工程節能環保的應用及發展的現狀和存在的問題
建筑業在我國發展也是有著悠久的歷史,在中國古代,中國的建筑物主要以木制結構為主,還有磚石結構等,這在最有代表性的就是山西應縣高67.1米的佛宮寺木塔,是現存世界上木制結構最高的的建筑物,至于磚石結構主要有中國的萬里長城、隋朝的趙州橋,這些都是中國建筑和科技相的完美的結合,已經走在世界的前列,到了近代之后,鋼筋砼結構和鋼結構的技術由西方進入中國,最有代表性應該就是又近代橋梁專家茅一升設計的錢塘江大橋,這座橋的橋墩采用鋼筋砼沉箱結構,橋面采用的是鋼結構的,這座橋已經經歷了75年的還任在使用,至今成為了錢塘江江上一道靚麗的風景線。
1.我國的現階段的建筑的節能環保,民用建筑主要側重節能,工業建筑主要側重于環保,節能和環保沒有統一起來。在我國民用建筑主要是側重于節能,具體的節能主要體現在:(1)門窗、幕墻的節能技術,具備保溫、隔熱、隔音功能;(2)屋面保溫隔熱技術,具備保溫、隔熱功能;(3)內外墻保溫技術,具備保溫、隔熱功能;(4)新型材料和再生利用技術;(5)室內空氣檢測,保證室內空氣質量達標。
2.我國現階段建筑節能環保理念不強,需要建筑從“同時設計、同時施工、同時驗收和使用“中積極貫徹落實。我國現階段的建筑,主要注重建筑的成本和質量,也就是建筑的現實價值,忽視了節能環保意識,其實節能環保也是建筑品質體現,建筑的節能環保,在一定的程度上增加了建筑的成本投入,但是從建筑的品質角度上來看,節能環保改善了建筑了使用功能作用,增長了周期使用壽命,改善了生活環境,降低能耗的消費,也是有一定的經濟效率、社會效率、環境效益,因此,我們的節能環保的理念必須貫徹到建筑的始終,從建筑的決策到生產使用階段,從項目的決策到使用上體現節能環保的應用價值,做到建筑工程的節能環保”三同時“。
3.我國現階段的建筑節能環保應用技術不全面,需要逐步去完善,形成一套技術可行,經濟合理的系統性技術應用到建筑節能環保。我國當前的建筑節能環保技術不全面,就我國的建筑工程節能環保技術,也就主要體現在建筑材料節能環保,建筑功能節能環保,建筑新能源的應用,建筑廢物的處理設施和技術,這些技術實際應用起來,比較零散,沒有系統性,不夠具體化,針對性不強,我們的民用建筑節能住宅環保主要“節地、節能、保護環境“,我們工業建筑主要是”環保“,所以,不管是工業,還是民用,都應該將節能和環保綜合體現起來,將其它可再生利用的技術廣泛的應用到建筑工程上面來。
三、我國建筑與節能環保應用及發展中采取的措施
針對我國建筑的節能環保應用及發展的現狀,我們因將節能保的舉措積極貫徹和落實到建筑工程中,采取的措施主要有以下幾點。
1.建筑節能環保理念堅持“以人為本,和諧發展”,加大建筑節能環保與人住生活品質的宣傳力度,讓社會有一種節能環保的自覺思想。在我國的生活中,通常說“衣食住行”,這也是人的最基本的生活層面,其中“住”是和我們建筑最直接聯系,以前我們講的“住”的功能就是住的建筑安全和牢固,也就是安心,現在我們講的“住”,不僅要滿足住得安心,還要住得舒心、住得健康、住的開心,這就是“住”的品質,因此,建筑的節能環保其實就“住”的品質體現,我們所用的建筑材料綠色環保的,我們用的東西也是節能環保的,我們居住的環境也是綠色環境,我們整個節能環保的效益就出來了,人們也享受到了建筑節能環保所改善的生活品質,建筑的節能環保效應也發揮出來了,我們的就會有一種自覺、自律的節能環保社會理念。
2.建筑工程的節能環保舉措的落實重在管理。
我們建筑節能環保的應用重在施工全過程的管理,主要是控制人、材料、機械、方法、環境五要素。
(1)人的管理主要表現在三個方面:①合約管理:建設方和施工方的簽訂合約,要求施工方按照圖紙中的設計滿足節能環保的要求,要求建設方在施工合同中提出節能環保的施工要求和節能環保驗收的標準。②社會管理:國家強制推行的監理制是一種社會管理機制,要求在施工過程中必須有監理單位及人員的管理,監理單位必須制定實際而可行節能環保監理實施細則報送建設方,按照節能環保實施細則對施工全過程中的節能環保進行監理。③政府管理:對各個參建單位及人員的行為,進行監督和管理,是否各方按照節能環保要求進行對建筑施工的管理和實施,對參建單位和人員的違法、違規行為嚴格查處懲罰,對參建單位及人員表現好的進行適當的獎勵,我國對達不到節能設計標準的建筑,將采取禁止投入使用等強制性措施進行限制;對超過節能設計標準或采用可再生能源的綠色建筑,將采取減免稅收、費用,貼息貸款、財政補貼等措施進行鼓勵。
(2)材料的節能環保管理主要控制如下:①建筑材料供應商的管理和控制,對于建筑工程中的所用的材料商供應的材料,不僅要滿足基本的物理力學和化學性能指標,還要達到節能環保要求指標,所以,我們必須嚴格篩選符合要求的材料供應商。②材料的進場的節能環保管理,對于進場的施工材料符合節能環保設計要求指標、法律法規、合同文件要求,對于工程項目所需的材料、設備要始終堅持“工藝先進、技術可行、精心選材”的原則,所有材料、設備必須符合質量優、效能高、易施工、無毒害、無污染的要求,強調優先選用綠色建材,主動淘汰不符合國家產業政策的材料、制品。
(3)機械的節能環保管理主要表現:①施工過程中積極采用技術先進、安全系數高、節能降耗、污染低的機械設備。②嚴格淘汰技術陳舊落后,能耗大、污染高、噪音大的機械。
關鍵詞:房屋建筑;建筑設計;節能環保;問題;措施
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
前言
我國乃至世界經濟飛速發展,隨之而來就會帶來一系列問題,例如能源過度消耗問題。社會提倡節能減排,尤其在建筑工程領域能源消耗更是巨大,主要由于建筑工程非常復雜,而且城市進程發展更新非常快,建筑節能設計成為發展的必然趨勢。所謂節能,其實就是盡量提高能源的利用效率,以一些可循環能源代替一次性能源,這樣也可以緩解能源緊張,以改善我們的生存環境。雖然節能觀念已經深入人心,但它真正在各方面實施卻任重道遠,我們下面簡要闡述建筑工程中的節能設計。
一、房屋建筑設計的節能環保
1.1 建筑能耗的分類
建筑行業的能源消耗包括建造能源消耗和使用能源消耗,是建筑施工及使用過程中主要的能源消耗原因,實施建筑設計的節能環保,要在設計過程中對節能環保的問題進行考慮,通過不同的方式,進行降低能源消耗,實現節能減排的效果。
1.1.1 建造能源消耗。這部分的能源消耗主要就是針對在房屋工程建設過程中所涉及到的能源消耗,例如設備、材料、配件等方面。在進行房屋建筑節能環保設計時應該以可持續發展為基礎,選擇最為科學的環保技術,盡量減少施工中的能源消耗,提高施工質量,為人們提供更加環保的生活環境。
1.1.2 使用能源消耗。這部分的能源消耗主要是在建筑施工完成后在房屋使用的過程中消耗的資源。例如暖氣、電氣等方面。為了做好這部分的節能環保,我們應該在設計的時候就直接考慮到這部分的內容,采用新型的環保材料,根據工程建設的具體構造選擇最佳的節能設計。
1.2 房屋建筑節能環保的內容
房屋建設設計中涉及到的節能環保方面需要我們根據工程建設的實際情況,綜合考慮各方面的影響因素,選擇最佳的設計方案,這個過程是十分復雜的。隨著市場經濟的快速發展,我國各方面的建設水平都有所提高,但是環境破壞現象的發展速度已經明顯超過了經濟的發展速度,這就給社會資源的利用造成了很大損失。我們必須不斷提高自身的環保意識,國家也應該根據當前情況不斷完善相關的法律,制定出科學的環保方案,節約資源和能源。
我們應該把房屋建筑環保工作落實到實處,在實際的工作中嚴格按照要求做好方案,對工程建設的實際情況能夠深入了解,對各種節能環保措施進行分析,選擇最佳的施工設計。通過一些有效的方式方法,提高房屋建筑節能設計,提高資源利用率,進一步實現房屋建設的節能環保設計。此外,我們還應該對施工人員進行節能環保教育,提高施工人員的節能環保意識。
二、房屋建筑設計節能環保的必要性和重要性
隨著社會的發展,越來越多的人涌向發展速度更加快的大型城市,導致一些城市對房屋的需求量越來越大。無論是對外出租房或者是商用房出售,亦或是寫字樓,但是在修建上由于各種各樣的原因導致對房屋面積的損失減少。因此,“節能環保”和“綠色建筑”是實現我國可持續發展觀的一個重要體現。節能建筑的科學定義,是在建筑過程中要充分利用陽光、雨水等可再生能源,最大限度地節水節電。而事實也表明,我國加大建筑節能設計工作同樣刻不容緩,通過各個方面實現我國經濟可持續發展。
與此同時,我國每年因為房屋的修建所消耗的比例也是逐年的增加,怎么樣才能將消耗的比例減少呢?其實在房屋的建筑和修建上減少所消耗的比例的最簡潔也是最簡單的方法就是在設計的時候將材料減到最少,同時也要保證質量。人們居住的地方,不僅僅是保證地方舒適也要注重其設計,為了我們自己的生存也要根據“以人為本”和“節能環保”。
三、房屋建筑設計中的節能環保問題
1、建筑墻體節能
建筑護結構是建筑內部熱量損耗的途徑,房屋建筑護結構包括了門窗、屋頂以及外墻,圍護結構的冷風滲透和熱傳導直接影響著建筑的能耗,良好的護結構可以減少室內熱量的流失,減少室內制冷和采暖能量。首先,建筑墻體節能設計,設計者在進行建筑外墻設計的時候,要盡量選用節能墻體,目前外墻保溫使用的技術主要是外墻外保溫和外墻內保溫技術,由于內保溫技術需要占用一定的室內空間,因此,建筑外墻外保溫的使用范圍較廣。設計者在設計的過程中需要加強節能型墻體的應用,包括加氣混凝土外墻、內保溫復合外墻、夾心復合外墻和外保溫復合外墻等,其中加氣混凝土外墻主要包括了砂加氣和粉煤灰加氣兩種,砌體更加具有保溫性和節能性,而外保溫復合墻體也具有較好的熱穩定性,可以避免建筑冷橋的產生。設計者要提高設計方案的合理性,對建筑外墻的施工進行合理設計,建筑外保溫材料需要經得住風吹日曬,建筑保溫需要達到建筑規定的使用年限。
2、建筑門窗的節能
建筑門窗是建筑能耗較為嚴重的部位,設計者需要加強對建筑門窗的設計,減少門窗的耗熱。首先,設計者需要控制窗墻比,選擇合適的玻璃層數,在利用太陽輻射熱的基礎上滿足居室的采光環境質量,降低室內熱量的消耗。其次,設計者要選擇合適的門窗材料,選用金屬窗框和高效保溫材料來增加窗框的熱阻,選擇熱反射玻璃、吸熱玻璃、中空玻璃或者是低輻射玻璃,采用氣密條來提高外窗的氣密水平,提高型材的準確度、規格尺寸和尺寸的穩定性,增加開啟縫部位的搭接量,減少空氣滲透,并在此基礎上提高室內的空氣質量。再次,門窗開啟方式和相對位置的安排,通過百葉窗、窗簾、遮陽棚等可調節活動裝置的設置,減少太陽輻射熱,提高室內溫度,避免取暖造成的過度能源浪費。
3、建筑屋頂節能
太陽輻射很容易造成房屋建筑屋頂層的溫度過高,設計者在設計的過程中應該加強隔熱層設置,通過植物的種植來改善環境。首先,倒置式屋頂設置,該種設計方法是在防水層上鋪設保溫材料,避免防水層受到太陽的暴曬,延緩防水層的老化,提高防水層的耐久性。其次,隔熱屋頂的設計。在房屋建筑屋頂上設置隔熱層,可以阻擋屋面吸收過多的輻射熱,增大屋面和空氣溫差,使屋頂吸收的輻射熱散發到空氣和環境中,提高建筑屋頂隔熱性能。再次,架空型保溫屋頂的設計,該種屋頂最外層是遮陽板,遮陽板下邊是空氣間層,通過風速將熱量帶走,增強建筑隔熱效果。此外,屋頂還可以種植一些綠色植被,通過植物呼吸作用、光合作用和蒸騰作用來實現太陽輻射熱的有機轉化,降低屋面溫度,但是植物的生長只適合弱風環境,設計者應該合理控制。
4、可再生能源的利用
首先,太陽能的利用。太陽能是資源豐富,無需運輸和可以免費使用的可再生資源,太陽能的使用不會產生任何污染,太陽能利用包括了主動利用和被動利用兩種,通過一定裝置的安裝可以實現太陽能與電能和熱能的轉化,被動式太陽能系統效率較高,前景廣闊,。其次,地熱資源的利用。近年來,我國多地加大了對地熱能源的開發力度,地源熱泵的使用年限都高達50年,設備運行不會產生污染,地熱能在房屋建筑中的應用可以改善能源結構,建設環境友好型社會。
結束語
綜上所述,當前做好房屋建筑設計中的節能環保問題,有助于施工企業提高經濟效益,幫助建筑行業向著可持續方向發展。通過提高建筑設計的節能環保水平,不僅能夠降低建筑工程消耗,還能夠為企業節省大量的成本,同時使用環保型施工材料也能夠保證居住者的身體健康,促進建筑行業的快速發展。
參考文獻
[1]唐瑋.房屋建筑設計中節能環保問題的探討[J].建材園裝飾,2013,30(24):14-15.
文章通過對建筑裝飾裝修工程中的環保節能問題著手,對綠色環保節能加以分析,闡述具體的裝飾裝修中的環保節能方法,以期能夠提供一個借鑒。
關鍵詞:建筑裝飾裝修;環保節能;設計
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
引言
近年來,由于生活環境的逐漸惡化,環保節能理念逐漸在建筑行業得到廣泛的應用,環保節能理念作為一種新的理念逐漸受到廣大人們的關注。體現在建筑的裝飾設計中,不僅要舒適、美觀、個性,還要體現環保節能的理念,讓環保節能理念貫穿于整個工程裝飾過程中,建造出符合環保節能理念的新型建筑。
1.建筑裝飾裝修工程中環保節能存在的問題
隨著人們生活理念的不斷變化,在建筑的裝飾裝修工程中對環保節能也越來越重視。但是,在我國的裝飾裝修工程中,現代化的理念起步相對較晚,在對環保節能進行設計的過程中,還存在著許多不足之處。與國外一些發展較好的國家來說,我國在環保建材方面,環保指標與國際標準存在著較大的差距,因此,我國的環保建材市場亟待加強。此外,我國的裝修產業也比較混亂,市場模式還沒有形成相應的規范,所以在進行環保裝飾的過程中,無法有效的控制裝飾的環保型以及裝飾技術,其中一個重要的問題就是對于環保建材的浪費以及過量使用。
同時,裝飾裝修的環保理念也非常的陳舊,沒有足夠的創新性,在進行設計的過程中,對空間無法進行有效的規劃與利用,這也就造成了空間裝飾不必要的浪費。
當前,我國建筑的裝飾裝修工程的環保技術還在發展時期,大量的建材與技術還正在進行研發。近幾年,我國對裝飾裝修環保產業進行了相關的管理,也加大了管理的力度,以持續發展觀來保證我國裝飾裝修的環保產業能夠健康的發展。但是,我國在這個領域之中還沒有足夠的實力,這也導致了我國環保節能的設計和社會的建設需求發生了沖突。此外,我國在對裝飾裝修工程中的環保指標進行規定的時候,也與環保裝飾的實際環保能力存在較大的差距。當前,裝飾裝修工程中都無法滿足我國制定的多項環保指標,例如:墻面漆中有害氣體指標與我國制定的標準完全不符,這也就造成裝飾裝修工程中的環保設計和環保理念產生了較大的差距。所以,在對我國裝飾裝修工程進行節能環保設計的過程中,還必須要經歷漫長的時間,特別是對環保建材與環保工藝來說,必須要對其創新性進行有效的發展。
2.綠色環保節能建筑裝飾設計
在建筑的裝飾裝修工程中,包含了多個施工環節,如果要使得后期的施工能夠順利的進行,那么就需要對前期的施工工作做好充分的準備,包括建筑裝飾裝修施工方案的設計、建筑綠色環保材料的使用或者是節能技術的應用等,這樣施工人員在后期施工中就能夠自然而然地將綠色環保節能材料、技術及理念運用到建筑裝飾施工中。在建筑裝飾設計中應按照建筑自身的節能效果及用戶要求進行建筑裝飾施工設計。綠色環保節能設計主要針對建筑圍護結構、裝飾施工材料、能源使用及產品等進行設計。在對建筑裝修進行設計時,要以滿足建筑物的基本功能為原則,然后采取合理的方式,進行設計。雖然建筑企業及用戶都提倡綠色環保節能,但相關設計人員在設計過程中不能僅僅為了達到綠色環保節能的目的,而加大節能環保投資,這樣不僅無法體現真正意義上的綠色環保節能,同時還會給建筑企業帶來一定的經濟壓力。設計人員在建筑裝飾材料及設備選擇中應遵循3個原則:第一能夠實現建筑物的基本功能;第二在建筑裝飾施工中所消耗的能源量少;第三具有一定的經濟效益。
在建筑裝飾裝修工程中,環保要素的主要設計有:①空間要素:要將室內空間進行合理的設計,一些固定著的或者是可移動的陳設品不僅要滿足裝飾的功能,還要對空間進行合理的利用。比如,在進行廚房中櫥柜的設計,它不但要滿足視覺上的效果,更重要的功能是對櫥柜空間的利用――存儲東西。②色彩要素:在對各種色彩進行配置時,要以利于人們的身心健康的胃基礎,選擇合適的顏色,既滿足色彩搭配的要求,又保證其功能的實現。③光線要素:在裝飾裝修中,光線是設計的主要特色,包括自然光效以及燈光的效果。比如,對于自然光纖的利用有助于人的身心健康的發展。此外,在選擇燈具的過程中,也要考慮到光學效果。④裝飾要素:在室內裝飾裝修材料的選擇上,要注重使用和保護功能的滿足,所選用的材料不能有刺激性氣味,并且質感要柔和、細膩,起到防潮、美觀、隔音等效果。
3.建筑裝飾裝修環保節能設計途徑
3.1建筑裝飾裝修環保材料應用分析與應用
要使得建筑裝飾裝修工程達到環保節能的要求,需要從設計階段著手。在科技逐漸發展的今天,一些人造木材不斷普及,以其價格低廉、不怕水,使用范圍廣的優勢不斷得新的應用,但殘留的甲醛卻會不斷釋放,成為室內環境污染的主體;塑料裝飾板以其輕質、高強、安裝方便的特點,有效取代了傳統木材與鋼材的裝飾材料,環保性更強。
在建筑工程的圍護結構中,節能任務非常大,首先需要使用具有良好透光率與保溫隔熱性好的玻璃材料,充分利用太陽能節省能源,在一些大型工程中,太陽能光電板作為屋頂材料,獲得更在的發電量,可以從根本上節省能源支出,是真正的建筑裝飾環保節能材料;節能環保木地板、節能環保建筑涂料與化學建材等不僅可以提高裝飾效果,而且避免出現資源上的浪費。節能環保功能材料在使用中需要注意影響因素,滿足工程與業主要求,實現預期目標。門窗傳熱損失能源約占建筑能源總消耗的27%,為避免能源浪費需要采取相關的措施,在應用中選擇適宜的門窗與玻璃幕墻等節能環保材料,有效降低40%的能源消耗。
3.2保證裝飾裝修的環保節能
建筑工程的裝飾要充分體現環保節能。環保節能應該貫穿于裝飾裝修的始終,根據建筑本身的特點以及客戶的要求科學合理的設計。在結構設計上要充分體現舒適簡潔,在建筑性能上要根據需要合理設計盡量避免建設各種多余的、無用的功能,減少裝飾材料以及人力的浪費。節能的裝飾裝修主要包括水、電、房屋圍護、門窗、材料等的節能,并應該遵循健康、節能、高效和經濟的原則。
3.3加強裝飾施工管理的環保節能
建筑工程的裝飾占據整個工程的40%,工程量大并且復雜,施工工期也比較長。因此很有必要對裝飾工程進行施工管理,保證環保節能。首先要對裝飾施工進行監理,規范施工作業的工序特別是對于已經建好的節能建筑要加強保護。其次,對施工材料、施工設備等進行嚴格的檢查,并應根據環保節能施工的要求保證施工效果。并且對于環保材料加門窗以及外墻施工應該嚴格按照施工規范,防止破壞建材的環保效果。
3.4對裝飾工程綜合設計,有效保證環保節能
裝飾工程的綜合設計就是在建筑工程的每個環節,如建筑的墻面、屋頂、室外裝飾、室內裝飾、樓板層等都要充分考慮到節能設計,運用環保節能的材料和結構滿足建筑主體的要求。特別是室內裝飾中應盡量選用能夠透光的隔板、可以移動的家具、種植室內綠色植物等,保證室內的采光、通風以及空氣的凈化。
結束語
節能環保理念是當前社會發展中的一個重要理念,同樣的,需要在建筑行業中能夠得到充分的運用。在建筑裝飾裝修行業中對環保節能理念加以運用,通過一些設備。材料、技術等,以達到環保節能的效果,促使我國建筑裝飾行業不斷邁向新的發展階段。
參考文獻:
[1]何靜.探析建筑室內裝飾裝修設計中的綠色環保設計構建[J].大眾文藝,2014,10:133.
Abstract: This paper explores to bring the concept of energy saving and environmental protection into the planning and construction of modern city. It needs to pay attention to the living requirements of different groups of people in the construction of residential housing to use energy saving and environmental protection materials and intensivly use the sun, air and water resources. At the same time, the coordinated and sustainable development of natural energy saving and environmental protection, energy saving and environmental protection and social energy saving and environmental protection in the residential place should be focused on.
關鍵詞:現代城市;節能環保環境;社會節能環保;經濟節能環保
Key words: modern city;energy saving and environmental protection environment;social energy saving and environmental protection;economic energy saving and environmental protection
中圖分類號:TU241 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)18-0092-03
0 引言
改革開放以來,我國的經濟得到了快速的發展,城市化進程明顯加快,大量的勞動人口涌向城市,同時也對城市的住房、環境、交通等要素造成了不小的壓力。特別是直接關系到勞動人口生活起居的住房問題尤為突出,人口高度集中的空間里,也是對所在城市空間的節能環保環境承載力的一大考驗[1]。就目前情況來看,東部城市現代程度較大,比如位于上海市與蘇州市之間的江蘇省昆山市,其市內人口密度達到2136人/平方公里[2]。基于現代城市有限的土地資源和環境容量的現狀,在保證群眾生活舒適度的情況下,設計和建設住宅戶型空間利用率高、多途徑的節約能源、用材環保健康,以及在促使節能環保住宅的經濟效應和社會效應協調發展方面的探索是很有必要的。
1 節能環保住宅的內涵
節能環保住宅是建設節能環保社區基本構成部分,在建設節能環保住宅時,要用整體的節能環保觀念來拼合相關的建筑和管理要素,建設的目標是具有現代化節能環保和舒適方便生活水準,并且可以持續發展城市人口居住單元,這些城市單元可以合理的利用物流、能源流以及信息流,使得現代城市的自然、經濟、社會節能環保系統內部達到平衡發展,真正做到城市的“可持續發展”[3]。節能環保可以對人產生養成作用與直接功能。所以應該重視對城市人口的居住地加以考慮和營造,以及各種非自然物質構成環境的節能環保作用的認識。
節能環保住宅的提出體現了人與自然和諧的理念。認為節能環保住宅應該是一個多功能的節能環保集合體,應該很好的體現人與社會、自然和環境的和諧相處。節能環保住宅在功能上應該將人員分流、環保建筑、節能環保健身場所等節能環保思想融入規劃和建設中,保證人與自然和諧。節能環保住宅更加包含著一種自然觀,即建筑本身應該自然融入大的自然環境,因此歸于自然,也就是節能環保住宅建設的基本自然觀。
2 節能環保住宅自然結構的設計
2.1 住宅戶型設計
城市化進程的快速進行,使得高密度人口城市的數量不斷增加,一方面是城市的發展需要大量的勞動力,另一方面是城市居住密度的超負荷。在有限的城市用地面積情況下探索發展高密度居住模式是很有意義的。因此提高住宅的供應總量,減少資源浪費需要大力的推廣小戶型居住模式。
可持續發展的節能環保建筑最重要的特點就是節約有限的資源,通過設計來滿足不同家庭發展周期對住宅的需求,以方便有限空間的充分利用,同時注重社會階層的有效結合,形成帶有區別的綜合社區,不同階層居民之間的交流形成開放充滿活力的交往空間。除此之外,小戶型住所通過提高樓層面積利用率,減少建材的數量來獲得最大的可用面積,以保證居住者的生活舒適性。小戶型住宅可以通過簡化房屋結構來減小材料和資源能源的浪費,王兵[4]在研究中介紹了六種不同建筑平面戶型的能量使用情況,結合室內布局等多種因素,認為矩形的平面結構形式滿足住宅的合理布局和資源高效利用如表1。
2.2 能源節省和利用
近些年來,在城市的建設中,用于節省能源的設施已被廣泛使用。盡管節能設計和節能設施投資大和收益慢,但從長遠來看,節能設施建設還是應該提倡的。節能環保居住住宅在設計和建設中更多的使用保溫材料和結構,提高建筑的熱環境能力,如在建筑物的內表面采用高性能的保溫材料、高效節能玻璃等新型節能建材,從而對建筑物起保溫隔熱作用。采用外墻遮陰和屋頂隔熱措施,控制建筑對熱量的吸收,與自然通風降溫手段配合,減少空調費用。
建設節能環保住宅具體的節能措施方面,國外的一些經驗是值得借鑒的,在通風系統的節能環保節能設計上,國外的一些發達國家推行住宅送風系統,通過安裝在在窗戶、陽臺和外墻上的進風器使室外新鮮的空氣依次進入居室、廚房和衛生間,最后排出室外,使空氣進一步優化,住宅能耗進一步降低,每天24小時的持續工作,其消耗的費用也不超過0.6元人民幣。而目前國內的換氣方式仍局限于開窗戶、排氣扇等傳統做法,而使用空調來換氣不僅但消耗過多的電能,也無法居住解決舒適度的問題。崔振彬等[5]對地源熱泵空調與傳統的中央空調在節能方面進行了比較,以100萬平方米建筑為例,如果采用埋管式地源熱泵空調每年可以節約標準煤1.19萬噸,同時減少污染煙氣排放1.3億立方米。在能效比方面,埋管式地源熱泵空調系統消耗能源也明顯低于其他傳統方式,如表2所示。
楊金強[6]在分析菏澤市某小區住宅樓工程,通過軟件計算進行了節能方案的討論,在住宅外墻保溫節能方面,采用了三種不同的方案(表3所示),結果與傳統外墻作比較,對建筑空調系統的能耗量分別減少2.6%、3.3%和4.1%;在外窗節能保溫方面,采用夾有一層靜止空氣或者惰性氣體的中空玻璃,使玻璃的熱阻極大提高,設計中對比了6種不同方案的節能效果,如表3。采用節能設計的窗體較傳統窗體全年累計空調能耗量分別減少了18.4%、26.2%、23.2%、22.4%和23%,均取得了較好的節能目的。在屋面節能結構設計方面,采用細石混凝土40+EPS板60+鋼筋混凝土180的構造形式,與原始的屋面相比較,全年累計空調耗能量減少了2%。
目前,已經有一些建筑在建設時采用了節能環保節能的理念,例如山西工程職業學院的高層住宅樓工程,其建設中就運用了最新的一些節能理念和設計[7]。在圍護方面,建筑的屋頂和樓板為厚約100mm的鋼筋砼,墻體為厚200mm的鋼筋砼,這樣的圍護結構可以較傳統建筑節約能源50%。本工程外墻外保溫、一層地下室頂板保溫、橋鋁雙層窗的應用,使采暖熱負荷由過去一般40W/m2降至13.8W/m2,很大程度上降低了本建筑的能耗。冬季使用低溫熱水地面輻射供暖,增加了熱計量裝置和溫度調控裝置,使采暖系統實現了分室溫度調控、分戶計量、熱量分戶分攤的功能,解決了采暖系統單戶能量調節問題,為將來運行使用的能耗降低奠定了基礎。
2.3 采用環保材料
在設計和建設節能環保住宅時,采用的建設和裝飾材料必定是對人類健康無害的。特別是人口稠密的城市,建設節能環保居住住宅,更要注意保護人類健康,高密度的人群如果接觸到有危害的建筑和裝飾材料,這樣的危害后果是廣泛而嚴重的。與此同時,重視運用健康和可循環再利用的材料可以減少自然環境的承載負擔,有利于形成健康的室內環境。節能環保居住住宅應該再設計和建設上盡量延長其的服務壽命,這樣可以降低日常維護成本,有利于降低維修對環境產生的負面效應,也可以減少對能源和資源的浪費,減少固體廢物等,從而進入自然節能環保環境。在設計中應該盡量采用環境友好、可循環利用以及有助于延長建筑壽命的材料之外,在建成節能環保居住住宅后更應該加強管理,通過完善的管理和及時必要的修繕來延長住宅的服務壽命。
3 完善節能環保住宅的經濟社會效應
節能環保建筑的建設的投資是可以得到長期收益的,日積月累的經濟效益往往會大于初期的建設投資。在研究節能環保建筑的經濟效應時應該注意以下要素:建筑所在地區在城市中的經濟地位與作用、當地經濟的發展狀況、居民的職業背景以及家庭收入來源、一次性的投入和日常所需的維護費用等[7]。通過上述影響因素的研究,可以更好地運用和實施住宅環境的節能環保經濟觀。
滿足居民對物質和文化的持久需要是可持續發展的最終目的。在現在城市居住環境的可持續發展中,所處社區的社會發展是目標條件之一,更是以促進人的全面發展為核心目標的體系。住宅的社會效應在內容上較節能環保更豐富也更綜合,在內涵上遠遠超過了經濟效應。住宅的居住環境是反映在所在住所的物質和精神財富的存量大小上面的,它不能通過單一方面,比如不能以節能環保效應或者經濟效應來反映其發展全貌。應該在注重節能環保效應、經濟效應和社會效應三者的基礎上來探索建設節能環保住宅,在自然和經濟的基礎上,從節能環保住宅的人員組織結構、人際交往、便利交通、居住文化、道德規范等方面使節能環保社區更好的存在和發展,建立共同進步的良性趨勢。
4 結語
現代城市的高速發展和大量勞動人員涌入,使得城市有限的土地資源和環境容量受到了挑戰。在保證城市居民的生活舒適度的情況下,住宅戶型設計方面,推廣小戶型和盡可能采用矩形的平面結構形式,這樣可以更加合理地配置住宅的使用空間。節能環保方面,住宅送風系統、地源熱泵空調等技術很好地解決了住宅室內通風換氣以及冬季采暖的同時,減少了更多能源方面的開支和消耗。住宅外墻墻體、圍護方面采用節能材料,使得能源使用量也明顯的減少。環保材料的采用,對城市環境和居民健康提供了有利保障。在構建節能環保住宅的同時,注重住宅的經濟和社會效應,三者之間的互相協調是城市實現可持續發展的積極探索。
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