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据了解,上溯到1950年至今,,中非贸易额年均增长43.5%。截至2011年,中非贸易额已达1600亿美元,中国已成非洲第一大贸易伙伴。由此,新兴非洲国家的经济现代化越来越引起各地关注,尤其在全球经济衰退之际,非洲经济仍逆行保持高速增长。非洲拥有世界15%的人口,作为基础照明与市政照明最具发展潜力的全球市场,近年来非洲一直致力于发展可持续照明方案寻求有效解决电能消耗,在全球低碳趋势推动下照明需求逐年上升。
【摘要】从世界建筑节能基本发展出发,从建筑能耗的概念、建筑节能中的自然利用和建筑业现行的节能技术等方面探讨了我国建筑用能的状况,结合我国实际情况,探讨了建筑节能技术发展策略,对我国建筑节能的发展具有一定的指导意义,也可以作为设计施工单位在节能设计过程中的设计原则和依据。关键词:建筑节能;现状;战略;发展一、引言建筑节能概念起源于西方发达国家,从上世纪七十年代初即发生第一次世界性的石油危机以来的30多年中,建筑节能的含义已经经历了三个发展阶段:由最初的“建筑节能”(EnergySavingInBuildings)到紧接着的“在建筑中保持能源”(EnergyConservationInBuildings),意思就是减少建筑中的能量散失;而最新的叫法则为“提高建筑中能源利用效率”(EnergyEfficiencyInBuildings),从字面上可以看出,这个叫法就是指出这不是消极意义上的节省,而是从积极意义上提高能源的使用效率。目前虽然在我国还称为建筑节能,但就其现实意义上来看显然已经进入到第三层意思,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源利用效率。因此,建筑节能就是要在保证和提高建筑舒适度的条件下,合理使用能源,不断提高能源利用效率。二、建筑节能技术1、建筑能耗的概念就建筑能耗的概念而言,国内外先后存在过多种说法,其中较为典型的说法是建筑能耗包括建筑材料、生产、建筑施工和建筑物使用等几个方面的能耗。这种说法显然将建筑用能的范围扩大了,也与目前国际上通用的统计口径不符。而目前比较准确的说法是,建筑能耗指建筑使用过程中的能耗,其中主要包括建筑采暖、制冷、热水供应、炊事、照明、家用电器用能、电梯、通风等方面的能耗。其中各部分能耗在建筑能耗中所占的比例如表1所示。表1建筑能耗各部分所占的比例由表1可以看出,采暖空调部分在建筑能耗中所占的比例很大,因此如何提高建筑的结构节能显得尤为重要。2、建筑节能中的自然利用在建筑规划设计中,分析太阳辐射、大气环流和地理特征等自然因素对建筑能耗的有利或不利影响,通过对建筑方位朝向、建筑体型、太阳辐射、建筑外部空间环境构成等方面进行设计,以期对上述各种自然因素的充分利用或改造,形成良好的居住条件和有利于节能的微气候环境。(1)朝向建筑物的方位朝向对建筑物的节能效果具有重要的影响。首先,就通风而言,从有利于建筑单体通风的角度考虑,建筑的长边最好与夏季盛行风方向垂直;但从有利于建筑群体通风的角度考虑,建筑的长边若与夏季盛行风方向垂直,将严重影响后排建筑的夏季通风。其次,就日照而言,夏热冬冷地区最恶劣的建筑室内热环境是夏季的东、西晒和顶晒,而从窗户进入室内的大量太阳热辐射是夏季室内过热的主要原因。就夏热冬冷地区而言,建筑东西朝向墙面平均每日接受的太阳辐射总量要显著高于南北朝向,故东、西向为该地区建筑的最不利朝向。同时,还应该注意,在较为寒冷的冬季,则要更多的考虑提高日照来减少采暖能耗。所以,好的规划朝向可以使建筑更多的房间朝向南向,充分利用冬季太阳辐射热,节约采暖能耗;也可以减少建筑东、西向的房间,减弱夏季太阳辐射热的影响,节约制冷能耗。(2)路网布置一般而言,当路幅达到足够宽度时,东西向街道冬至日日照时间最长,且提供了最佳的南北建筑方位配置。因此在规划路网设置中,在满足功能景观要求下,应适当增加东西向道路设置,改善街道外部环境质量,并为下一步建筑设计提供更多的南北向建筑方位配置,为其建筑气候设计效果提供有力保障。(3)绿化绿化可有效地改善居住区的热微环境,具有显著的节能效果。而在建筑设计过程中,充分利用自然与人工绿化,可以降低城市高密度地区所带来的诸如“热岛效应”、“光污染”等负面影响,改善“小气候”,创造良好的外部环境。一般而言,建筑绿化环境设计又可分为屋面绿化、地面绿化和立面绿化等。(4)水景由于水面和陆地土壤增热和冷却的特性不同,水的热容量比土壤高3倍、水易透时光线而反射较少。由于水陆之间水平分向的热量交换、使水域岸边的气温受到明显的影响。表现在冬季气温下降时,水中的热量能释放出来.以均衡水域附近地区空气温度的急聚下降;同样,夏季水面吸收的太阳能比陆地多20%一50%、可有效地缓冲水面气温的升高、使岸边气候不会炎热。这种由水域产生的夏季降温、冬季增温的作用、以紧邻岸边最为明显。即使较小的水面,因为水的蒸发而散失热量,也能起到微调气候的作用。为人类的居住创造了非常舒适的环境。现在很多大型楼盘营造园林水景,达到了非常好的效果。尤为明显的南昆山十字水度假村酒店大堂,临溪而建,且周边水景环绕,夏日炎炎,大堂内凉风习习,室内的空调基本形同虚设。(5)体型住宅的体型对其单位建筑面积能耗影响很大,可以说合理选择体型本身就是节能的开始。而体型系数是影响建筑耗能水平的重要因素,其主要是指建筑物外露面积与其所包围的体积比值,其中建筑物外露面积系指除地面以外暴露于空气中的建筑物外表面积的总和。一般而言,体型系数越小,耗热量越小,即越节能。体型系数小的建筑体型称为节能体型。建筑在设计过程中尽量选择最佳节能体型。(6)太阳辐射建筑物所处的室外环境并不是只与室外气温有关,还与太阳辐射、风、雨等有关,其中太阳辐射是主要因素,建筑的外立面由于朝向不同其得到(或失去)的太阳能量也不同。冬季辐射得热,南立面与北立面相差甚大。这就要求在分析建筑物平面形状时充分考虑太阳辐射的影响。我国夏热冬冷地区普遍热湿,隔热的内容包括太阳辐射热和空气热。就空气热而言,空调房间室内外平均温差一般为5℃左右,然而在太阳辐射下,室外综合温度大大高于空气温度,室内外平均温差高达10℃以上。因此隔热的主要内容是太阳辐射,利用太阳辐射的方位特性可以优化建筑体型设计使其有利于隔热。3、建筑业现行的节能技术(1)太阳能利用太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,是一种洁净的最丰富的能源。目前,太阳能的利用主要应用在太阳能的热利用和太阳能的光电转换发电方面。太阳能的热利用是在生活和生产中以太阳能热水器的广泛应用为主。太阳能的光电转换发电是指主要用于光伏电池发电。太阳能电池主要是单晶太阳电池和非晶硅电池。发达国家投入大量资金研究开发太阳能建筑,并取得了很大进展。如国际上开发的低能耗太阳房,应用被动式和主动式太阳能技术和其他节能措施,使住宅外购能源减至非常小的程度。采用的新技术包括:透明绝热材料、多层低散射镀层窗玻璃、相变蓄热材料、热泵、用于供热和制冷的太阳能热水器、高效照明器具等,还有使用光伏电池系统为建筑部分供电的节能建筑。与常规情况相比,节能高达75%以上。建设部的《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》中规定利用太阳能的绿色住宅小区,宜配备辅助能源系统,并大力倡导:尽量使用太阳能中央热水系统;利用太阳能光伏发电技术时,系统应实现并网发电。近几年来,我国太阳能屋顶发电并网系统也发展起来。该系统采用了一种新型光电建筑一体化组件,这种光电建筑一体化材料构成一个完整的屋顶体系。(2)围护结构节能建筑围护结构组成部件(屋顶、墙、门和窗、遮阳设施)的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。围护结构的耗热量要占建筑采暖热耗的1/3以上,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人室内,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。① 屋顶节能建筑屋顶是接受太阳辐射最多的围护结构部位之一,由于屋面面积比壁面面积大,夏季从屋面进入室内的热量往往占总围护结构热量的70%以上。屋顶节能的措施一般采取几种方式:设置保温隔热层:一般采用铺设隔热砖或浇注泡沫混凝土,由于隔热砖较低,里面虽然中空,但空气很难流动,无法带走里面的热空气;而泡沫混凝土只是作简单的隔热作用,所以这两种措施的隔热效果都不明显。遮阳和架空通风:在屋面上设置遮阳构件或架空进行通风处理。遮阳构件中采用较多的是设置屋面瓦,能有效阻挡太阳的辐射。把屋面架空,利用较好的通风把屋面散发的热量带走,都取到了较好的隔热效果。浅色处理:浅色屋顶能大量反射太阳光,可以有效的减少温室效果,降低建筑物温度,进而减少空调的使用,达到节能减排目的。白色屋顶可使一座建筑节能20%。美国能源部长朱棣文就建议所有屋顶漆成白色。绿化屋面:绿色植物调节气温的作用十分明显,绿色植物的根系从土壤中吸收水分,通过蒸发作用向空气中释放水分,提高空气的湿度,空气的气温高达35℃时,树荫下的气温却只有22℃左右。而照在浓密绿色植物表面的太阳光有70%左右被绿叶吸收,20%左右被绿叶反射回去,通过绿叶的透射光只有10%左右,被绿化的屋顶在夏天的降温和增湿作用十分明显。现在绿化屋面有三种模式:简式轻型屋顶草坪、爬蔓植物屋顶绿化和屋顶花园。② 墙体节能墙体是外围结构的主体,其所使用的建筑材料的保温性能直接影响建筑的耗热量,近年来研究,单一材料导热系数太大,一般为高效保温材料的20倍,无法满足保温材料组成的复合墙体,这种复合墙体根据保温材料的位置,有墙内、墙外保温两种方式,其中外墙保温的效果较好,且内保温复合墙体热桥对保温影响较大,我国基本是采用墙外保温这种方式。③门窗幕墙节能在所有围护构件中,门窗幕墙保温隔热能力最差,尤为隔热性能,它一般通过辐射传递、对流传递、传导传递和空气渗透四种方式,导致建筑物能量流失,普通单层玻璃的能量损失约占建筑冬季保温和夏季降温能耗的50%以上,所以门窗是改善室内热,是环境的重要部位,其性能直接决定着建筑节能的效果,增强门窗的保温性能、隔热性能,减少门窗的能耗,能有效改善建筑热,是环境质量,实现建筑节能,一般可通过提高门窗的气密性,采用适当的窗、墙面积比的满足传热系数和遮阳系数的要求,采用遮蔽系数和传热系数较小的热反射镀幕玻璃或中空玻璃,采用遮阳窗帘、遮阳板等,建筑遮阳措施来提高门窗的保温隔热性能,以达到有效的节能效果。④遮阳设施热量的传递方式有:热传导、热对流和热辐射。而太阳辐射的能量传递主要方式为热辐射,太阳辐射时,以光的形式出现,主要为三个波段:红外线、可见光、紫外线。当太阳对建筑物进行辐射时,由于建筑的外墙和屋面等围护结构具有较好的热阻性能,太阳辐射主要透过玻璃进入室内,并对室内环境产生较大的影响。当太阳辐射光线照射玻璃时,其中的红外线被玻璃吸收,辐射能转换成热能,使玻璃变热,同时可见光和紫外线穿透玻璃进入室内,并被室内物体吸收,室内物体吸收辐射能后转化成热能,从而使整个房屋室内温度升高,特别是高能量的紫外线的辐射作用影响较大。为解决太阳辐射对室内的影响,一般采用两种方法遮挡太阳辐射,减少对室内热环境的影响。现建筑遮阳主要有四种方式:窗口遮阳,屋面遮阳,墙面遮阳,绿化遮阳。而其中窗口遮阳最为重要。窗口遮阳主要有几种方式:固定窗口外遮阳:主要有水平遮阳、垂直遮阳、挡板遮阳三种措施;活动窗口外遮阳:主要有遮阳卷帘、活动百叶遮阳、遮阳蓬、遮阳纱幕等措施;窗口中置遮阳:一般是把遮阳设施放置在双层玻璃中间,与窗框、玻璃组成整扇窗户,有着较强的整体性;窗口内遮阳:主要有百叶窗帘、百叶窗、卷帘、拉帘等措施;玻璃自遮阳:主要是利用玻璃自身的遮阳性能,阻挡部分阳光进入室内。屋面遮阳主要是利用屋顶的构件,遮挡太阳队屋顶的直接辐射。一般采用屋顶构架遮阳和屋顶绿化两种模式。墙面遮阳主要是利用绿化,专用的遮阳构件对西墙进行遮阳。绿化遮阳主要是在建筑物周边、墙上、屋顶种植绿色植物对建筑物的墙体屋面进行有效的遮阳,并利用植物蒸发周边的空气降低地面的反射以达到降温的效果。(3)建筑设备节能提高终端用户用高能效的采暖、空调系统与上述削减室内冷热负荷的措施并行,才能真正减少采暖、空调能耗。首先,根据建筑的特点和功能,设计高能效的暖通空调设备系统,例如热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后,在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况。(4)采光照明天然光是人们习惯的光源,人眼在天然光下有更高的灵敏度。因此;在室内再大限度地利用天然光,不仅可节约照明用电,同时对提高室内采光质量也有重要的意义。水立方不仅是一幢优美和复杂的建筑,在天然采光上做的非常成功,整个建筑内外层包裹了一种轻质新型材料ETFE膜(乙烯-四氟乙烯共聚物),一种透明膜,具有非常好的透光性,能为场馆内带来更多的天然光,使得该场馆每天能够利用天然光的时间达到了9.,一年下来,8万平方米的“水立方”将节约大量的电力资源。新的采光技术不断出现,如导光管,光导纤维,采光搁板和导光棱镜窗等,它们往往利用光的反射、折射或衍射等特性,将天然光引入,并传输到需要的地方,以达到节能的目的。人工照明可采用光效高,显色性好,寿命长,而价格相对低的节能类电光源。四、建筑节能技术发展策略近年来,面对日益严峻的能源短缺,节能己经成为我国社会生活的主旋律之一。而在国家发展改革委员会启动的《节能中长期专项规划》提出实施的“十大重点节能工作”中,建筑节能的榜上有名也进一步说明了其在这场节能革命中的重要地位。但纵观目前我国建筑节能的发展,在具体的节能设计的理念上同发达国家还存在着一定差距。在《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》中,虽然明确提出了夏热冬冷地区室内热环境和建筑节能设计的指标,也较为详细地对建筑和建筑热工节能设计的诸多原则(包括建筑群规划布置、朝向、形体系数、外窗面积的设计原则)进行了说明,但多是从狭义的建筑系统的角度出发,仅仅对建筑本身的设计进行了规定,而没有将周边的环境纳入到建筑节能的系统中来;同时,对建筑热工设计中具体的设计因素,也没有明确其可能达到的节能效果,而只是列出了设计的要求。这些显然都是不利于我国夏热冬冷地区居住建筑节能的开展的。因此,在这些领域,欧洲发达国家的建筑节能经验显然值得我们借鉴。欧盟的“CostEfficientPassiveHousesasEuropeanStandards”(CEPHEUS)计划是欧洲建立基于广义建筑系统的低成本节能建筑—被动式节能房屋(PassiveHouse)的重要计划,欧洲委员会(EUROPEANCOMMISSION)是其主要资助方。该计划的生要目的是验证建筑被动式节能设计理论的技术、经济和社会可行性,并通过在五个欧盟国家的250多个试点,示范这项技术在不同类型的建筑中应用的经济效益〔相较于其他节能技术更低的成本)和节能效果。在这项计划中,广泛采用了在广义建筑系统中一切可以利用的、对建筑能耗有积极作用的建筑因素,在阐明了不同因素对节能贡献程度的同时,通过广泛分布的建筑试点,验证了从广义建筑系统角度出发所构建的节能建筑的成本优势和社会可行性。大量研究结果表明,基于广义建筑系统的被动式节能房屋也是今后我国建筑发展的方向。首先,在住宅系统相关因素与住宅用电密度的回归分析中较大的判定系数表明,被动式节能房屋利用对住宅系统各个特征因素的规划和设计,在我国夏热冬冷地区特定的气候条件下同样可以达到较好的节能效果,是一种值得推广的建筑节能方式。其次,具体的影响因素的研究表明,建筑自身的特征与建筑周边的环境对住宅的能耗都有显著的影响,因此,在设计过程中,不应只注重对建筑自身的节能因素的设计,而应站在广义建筑系统的角度,将建筑和环境作为一个整体来进行节能规划。这也进一步说明,相较于目前我国的建筑节能设计规范,被动式节能房屋更具优势。最后,被动式节能房屋阐明了不同节能设计方式对住宅节能不同的贡献程度,这与本研究中不同设计因素对住宅能耗的影响存在差异的结论相吻合,是我国建筑节能发展过程中需要注意的另一个问题。五、结束语西方发达国家在其发展过程中曾经无节制地使用能源,直到20世纪70年代石油大幅度涨价使世界经济遭受到能源危机的沉重打击,世界各国才重视能源问题。由于能源资源条件的限制,新能源的开发在短期内也难以缓解能源供应的紧张局面,许多国家都把注意力集中在常规能源的节约上,“节能”被称为煤炭、石油、天然气、核能之外的第五大能源。我国正处于大量消耗自然资源原材料以支撑经济高速增长的工业化时期,能源对经济增长的约束作用已经开始显现,节能己经成为关系到我国国计民生的大事,而建筑作为我国一个重要的能耗源,对其节能方法和节能措施的研究也是刻不容缓,本文运用先进的建筑节能理论,探讨了建筑节能的发展现状。结合我国实际情况,探讨了建筑节能技术发展策略,对我国建筑节能的发展具有一定的指导意义,也可以作为设计施工单位在节能设计过程中的设计原则和依据。参考文献涂逢祥,21世纪初建筑节能展望,建筑节能,~8李先遗,中国建筑节能战略目标与对策研究,中国-欧盟建筑节能技术研讨会,1998叶如棠,实施跨越式发展建筑节能战略,施工技术,~3朗四维,我国居住建筑节能设计标准的现状和进展,建筑节能,~18杨寿麟,德国建筑节能措施,时空互动,~50
随着能源问题的日益严重,通过各种科技手段进行节能已变的十分重要。照明设施作为最广泛的耗能设施,如果能够进行更为合理的节能,那么其所带来的环境保护效益和经济效益是显著的。文中采用热释红外传感器及相关电路控制实现“人来灯亮,人走灯灭,不走不灭”的设想。通过3 W或5 W大功率LED技术和大功率射灯进行有机的结合,从而组合出新的照明模式。采用电力线载波技术,主机自动检测每个灯的工作情况,如有损坏自动通知主机进行维修,从而减少维护工作量。采用400 V直流总线集中供电方式,减少每个灯的整流滤波环节,从而降低成本,节省能量。1 系统总体框图本系统采用模块化设计,由主机系统和分机系统组成。主机系统,即终端监视控制系统,主要由显示部分、控制部分、通信部分、电源部分构成。分机系统,即各个照明单元,主要由灯具自检部分,人体检测部分,亮度控制部分,电源部分及灯组件构成。整体框图如图1和图2所示。2 主机部分设计2.1 主机整体电路及工作原理采用直流400 V母线的供电方式,即输入的220 V交流电压先进入APFC方式整流滤波电路输出直流电,再通过直流母线连到各个照明单元中的DC/DC电子降压器,最后输出满足驱动大功率射灯及LED灯组需要的直流电压。这种方法的优点是利用一台高效率的APFC电路对交流220 V电压进行整流后获得约400 V直流电压,因此,在N个照明单元组成的照明系统中只存在1个APFC电路工作频率,减少了电磁干扰。由于母线上传输的是直流电流,因此线路上只存在电阻损耗,克服了线路电感上的压降,可长距离传送电能。通过电力线载波模块作为通信模块完成主机对整个系统各照明单元的启动、停止、亮度调节,自动开关等控制。本设计采用LM1893构建的模块,LM1893可以在半双工方式通信,主机和分机均采用I2C的方式进行数据的收发。控制部分单片机C51及相关外围电路构成。16字×2行的HD44780LCD作为显示器与51相连,实时显示系统状态。当某照明单元出现故障时,通过蜂鸣器发出警报,提示工作人员。DS1302及相关外围电路构成外部定时电路,优点是DS1302有两个供电方式,当使用环境中有电时,通过系统电源获得电能。设施停电时,则通过1 000μF的低压大电容供电,且该芯片功耗低,足以满足该芯片正常工作约72 h,这样就保证了系统不用在每次停电来电后都要重置时间。主机整体电路如图3所示。2.2 APFC整流滤波器利用L6561芯片设计的高频主电源如图4所示。L6561是ST公司生产的有源功率因数校正专用芯片,能方便的构成宽电压输入(AC 85～265 V),低谐波含量的PFC电源,能直接驱动IGBT管,且集成了各种保护功能。由于集成度很高,减少了构成系统所需的元器件,降低了损耗,提高了效率。3 分机(照明单元)部分的设计3.1 分机主体部分的设计分机部分采用以MK7A23P/14P系列单片机为控制核心,该单片机具有较强的抗干扰能力,内含RC振荡器、看门狗及复位电路,与MCS51系列单片机相比,省去了很多外围元件,并且内有1 kB OTP方式的ROM,非常适合于各种控制器。该部分通过电力线载波与主机进行通信,从主机获得调亮控制指令控制灯具的亮度或上传灯具自检结果及灯具工作状态等信息。通过热释红外人体检测部分实时的检测人体活动,进而控制经过电子变压器降压后的灯组工作状态。通过SB15型电流检测器将灯具的工作状态传送到MK7A23P/14P,当灯具工作时,即有电流,反之则无。分机主体电路如图5所示。3.2 热释红外人体检测控制部分的设计人体检测模块由热释红外检测元件RE200B、红外热释电处理芯片BISS0001以及相关外围器件构成。RE200B是接收人体发出红外线的核心元件,是整个电路的信号接收部分。人体检测模块整体设计如图6所示。Q5为光敏三极管,用来检测环境照度。当作为照明控制时,若环境较明亮,三极管会导通,使9脚的输入保持为低电平,从而封锁触发信号Vs。SW1是工作方式选择开关,当SW1与1端连通时,芯片处于可重复触发工作方式。当SW1与2端连通时,芯片则处于不可重复触发工作方式。输出信号Vo进入单片机MK7A23P/14P中进行控制。当检测有人时Vo输出高点平,此时MK7A23P/14P的13口将输出高电平,9口输出低电平,则Q1导通,Q4关闭。此时,大功率LED关闭,灯组中的射灯将开始工作,同时电流检测器将检测的信息送入MK7A23P/14P中,当检测无电流时说明射灯出现故障通过电力线载波反馈到系统主机。无人时,反之,灯组中大功率LED组打开,射灯将关闭。通过调节13口、9口的输出脉宽可以改变射灯或大功率LED灯组的亮度,通过11口、10口测得分压值可以测定灯组中IED是否工作并将此信息反馈到主机。4 结束语照明耗电在各国总发电量中占有很大的比例,对一些照明时间较长、照明场所较多的机构,其照明耗电约占本单位所有耗电的40%。因此,有必要在保证照明质量的前提下,实施照明节能措施。文中设计了一种照明节能控制装置,通过理论和实验证明这种设计方案是可行的并基本达到了预期的设计目的,可以有效地对照明灯具进行节能控制。
传统的太阳能热水器是对整个水箱中的水进行加热,太阳能热水器在一定程度上影响使用的速度。变频太阳能热水器,采用智能化电脑芯片变频控制技术,通过循环方式,在打开水龙头的同时,不需要放出管道中的冷水,从而减少了水资源的浪费。装在室内的温差补偿器辅助加热,针对使用的水量进行加热,而不像普通的太阳能热水器要等整箱水晒热后才能用,从而节约了电能。
张海军(太钢炼铁厂烧结工序设备能源部山西 太原 )摘要:太钢烧结厂实施点检定修和包机双轨制设备管理,提高了设备的可靠性、安全性、经济性,为企业生产经营建设提供了有力的保障。关键词:点检定修定机零故障设备作为企业进行生产活动的主要物质技术基础,是决定企业生产效能的重要因素之一。加强设备管理,对于保证企业正常生产秩序,提高企业生产效率,增强企业活力,促进企业发展和技术进步都具有重要的意义。太钢烧结厂是在1970年建成投产的,经过36年的不断发展与壮大,目前拥有一烧、二烧两个烧结生产系统,4台烧结机组,固定资产为6.68ML元,设备总台数为1287台(套),总装机容量为50160kVA。设备管理工作由建厂初期的事后维修,到1983年开始试行点检制度,经过多年的探索与实践,到目前逐步建立起了一套比较科学完善的设备管理模式——点检定修和包机的双轨制设备管理模式,提高了设备的可靠性、安全性、经济性,使设备的基本性能和工况条件得以保证,满足了准时制生产的需求,为企业的生产经营建设奠定了良好的基础。1 双轨制设备管理模式的建立传统设备管理以“修”为主,现代设备管理以“防”为主。所谓“点检定修和包机的双轨制”设备管理模式,就是将生产岗位人员、维修人员、专职(业)点检人员的职责明确、细化、固定,分工协作,形成一个专群结合的设备点检网,及时掌握设备运行状况,有准备地实施计划检修,按照包机原则进行修理,分清责任,避免或减少设备故障、事故的发生,确保“三控”(公司控、厂控、工段控)设备的正常安全运转,从而获得最佳的经济效益。(1)推行“以岗位工人为第一责任人”的全员设备管理体系。岗位人员实际操作使用设备,全天候工作,对设备的实际运行情况较为熟悉,实施日常点检、调整、紧固、清扫、加油等设备日常维护工作。双轨制设备管理模式破除了“设备管理只是设备人员的事”的传统观念,确立了岗位丁人在设备管理中“第一责任人”的重要地位,岗位人员参加设备维护管理,并不是为了分担设备维修人员的工作,重要的是有利于预防故障的发生。岗位人员按班执行日常维护任务 ,是为设备建立“基层保健站”,是减少设备磨损、延长设备使用寿命,消除设备事故隐患于萌芽状态的重要保障。维修人员包机制是一种设备的区域维护,并且责任到人 ,维修人员对设备进行定期维护点检、计划修理及故障排除等工作,维修人员对所包设备进行备品备件和设备定修检查,对设备隐蔽部位的情况最为熟悉,是岗位点检与专职(业)点检的补充,易于将设备的点检与修理有机地结合实施。维修人员与设备完好率、故障停机率等考核指标挂钩,调动了维修人员的积极性,提高了设备点检与修理的质量,从而有效地降低了设备的故障停机率,提高了设备的可靠性和设备工艺性能。专职(业)点检主要实施设备的重点点检与精密点检,对基层点检进行管理指导,制定和完善设备点检、修理、润滑等作业管理标准,分析处理设备故障,并对设备的缺陷和重复性故障提出整改意见,积极进行整改和攻关。设备能源部设立专职点检员,分专业设置机械、电气、润滑、工建等专业点检员,运用先进的、科学的点检手段,各负其责,不断地完善设备管理,提高设备装备水平,充分发挥设备功效,以达到最佳的经济效果。设备能源部作为设备主管部门,制定了一套以基层管理为主的科学合理的管理制度,调动了基层管理积极性,并组织以设备管理、点检、维护、使用、润滑等为内容的定期设备检查评比,直接与经济责任制挂钩,有效落实设备全员管理体制的实施。(2)以设备点检为基础,科学实施设备定修。设备定修是保证生产设备安全、稳定运行 的保障,设备管理工作从事后维修到计划预修,然后发展到现代管理的全员维修,设备检修由抢修变为按时问进行计划检修到根据设备实际运行工况进行科学定修。烧结厂双轨制设备管理模式中设备定修包括日常检修、定检、年检、抢修,是落实设备点检的一个重要环节。日常检修指对双系统设备和辅助设备进行的不影响烧结机生产的检修;定检是对主线设备按照检修模式组织的检修;年检是指根据公司系统生产组织的大定检或大中修,抢修是设备发生事故后组织的紧急处理。设备定修项目主要来源于设备点检,根据包机原则组织包机维修人员进行项 目实施,并由专业人员进行检查验收,同时在定检时包机人员进行设备的停机点检和解体检查,及时发现处理隐患或进 行设备劣化倾向分析。点检与定修的配合实施,确保设备在适当的时间里进行恰当的维修。消除了设备过剩维修和失修的现象,获得了设备的最大经济效益。由包机人员实施设备定修,提高了设备检修效率,保证了设备点检、检修质量,取得了维持和改善设备的工作性能、降低设备故障的发生机率的显著成绩。(3)加强教育培训,提高设备管理人员综合素质。现代设备管理体系的建立,必须树立“以人为本”的管理观念,提高管理人员的思想认识和专业技能,将其与企业各项管理工作有机结合。太钢烧结厂建立了完善的培训、竞争机制,成立培训中心,组织开展人员培训考核工作,对培训考核不合格者进行经济处罚,并在技术岗位上实行“末尾转岗、竞争上岗”制度和选拨技术能手等措施,极大地调动了广大技术工人爱岗敬业、钻研技术的积极性。首先对各层人员进行设备管理理论知识培训,明确设备管理在企业经营中的重要地位,打破旧观念,提高人员对设备管理的认识。其次,针对岗位、维修人员技术水平参差不齐的现状,由专职点检员对岗位人员进行实际点检知识培训。送机械、电气维修人员到专业院校进行短期学习。培训工作在考核机制的支撑下得以发展,在提高基层人员的设备点检、维修水平方面取得了良好的效果。(4)推行“零故障”管理理念,满足“准时制生产”的需求。太钢公司推行准时制生产,对设备管理提出了更高的要求,烧结厂双轨制设备管理模式中提出“零故障”管理理念,以提高设备管理水平,满足准时制生产的要求。所谓“零故障”就是设备在一定的生产运行周期内,各类设备故障为零。根据设备故障产生的原因分析,无论是违章作业故障,还是设备失修故障,都是可以通过管理、优化改造等有效手段加以控制的,最终实现“零故障”的目标,将“设备工作人员就是处理设备故障的,设备怎么能没有故障”的旧观念更新为“设备工作人员是设备的管理者,设备故障能够得到有效控制和消除”的新观念。“零故障”管理的实施,既解决了过去故障指标划分不均的难题,又通过给基层设备管理人员的加压,提高了人员的责任心,有效地降低了设备故障停机率。经过努力,近年来,一烧系统、二烧系统的机械、电气故障均达到了预期的效果。2 取得的效果随着企业的发展要求,太钢烧结厂的设备管理工作经过几次改革,发展到今天的点检定修和包机双轨制设备管理模式,取得了显著的成效。在1985年烧结厂设备管理工作开始步入计划检修和全员维修阶段,但存在着很大的缺陷,1989年烧结厂设立了基层点检员,点检工作进一步完善。1997年提出了以“岗位工人为第一责任人”的新思路,加强点检力度,1999年成立专职点检站,开始实施双轨制设备管理模式,管理方针为“以满足生产需求为根本,坚持设备点检包机双轨制,以设备综合效能最优为 目标”,2003年根据实际情况将设备点检重心下移至车间(工段),使设备管理工作逐步向标准化、科学化发展 太钢烧结厂点检定修和包机双轨制度的实施,效果极为明显,故障停机时间、事故停机时间、事故故障停机率基本呈下降趋势,且幅度较大,从1998年开始事故停机几乎为零。企业是社会经济运行的基础,是社会竞争的主体。企业必须遵循“以最小的投入获得最大的效益”的客观经济规律 。面对市场竞争的严峻形势,将继续深化完善双轨制设备管理体系,沿着“学先进、找差距、抓管理、上水平”的思路,努力工作,认真落实,抓好设备管理工作,不断丰富“权责明确、管理科学”的设备管理体系,提高设备可靠性,使烧结厂的设备管理工作日趋完善,逐步成熟,从而达到国内一流企业水平。
1、定位我们在开发一款路灯的时候,得先要有个定位(开发灯具条件表,如对灯具的大致结构,功率,电性能指标,发光效率,防护性能,期望重量等),目前,很多人对LED及LED灯具系统了解得不够深入,知其然不知其所以然的。目前国内LED道路照明标准尚正式出台,由东莞QS公司起草的地方标准也未进入正式实施阶段,所以本文仍以CJ45-2006出发,希望能对大家起到一个抛砖引玉的作用,共同进步。标准里面,对各种道路的路面的照度值,及均匀度等都有明确要求,以主干道为例,要求平均照度为20-30LUX,根据你的灯杆高度,间距,可以大致得到一个光通量的数据。需要被雪困住充说明的是,这是灯具的光通量,光源的光通量还依你的结构。也即是灯具的效率。2、散热处理依据光通可以求出我们LED的颗数和热源的大致功率,就可以进行散热系统的设计了,目前有可寻标准的都是严禁使用被动式散热(如加风戽)的,所以只能依靠本身的散热结构。(方向:更大的散热表面积,更高的散传导率,散热器利用效率,保温层的解决)散热系统的设计,我们设计一个温升限值,比如环境温度25度时,不大于25度,然后计算系统热阻。在散热器的材质上,有条件可以选用好的,一般来讲6063的热传导为205W/M。K,0W/M。K,压铸一般ADC12为40-60W/M。K,传说压铸1017也可以到两百以上,但没有用过,也没有外协厂家证实过。好的传导率在改善散热方面是很明显的对散热片的设计上,一般采用翅片式散热结构,以求得最大的表面积。需要注意的是,散热片的方向一般选择平行于路轴,(有的声称散热片平行于路轴的时候,路上的车辆带的风有利于散热,其实是不科学的,流体影响力的问题,也可以实测就知道了),散热器的翅片设计较好的方式应当为上小下大的结构,而且翅片厚度下段最好在5mm(取决于热功率)以上,深度最好不超过翅片最处的三到四倍,原因很简单越密,热回流越严重,散热效果越差。散热器底部厚度可以设计得薄一些,比如不超过3mm,以减轻产品重量。好的灯具设计会将LED部置于翅片的上方,就是为了这个目的。采用钢玻璃结构和其它实际应用中,为了防水,产品往往会有封闭的保温层,导致温度持续上升,热空气是向上的,可以视情况出具体的方案解决。LED产生的热总是越快传出去越好的,所以,在铝基板下方通常我们会加纳米管或是其他东西,以更好的起到均热和导热效果,比较性价比的方式为加石墨片,可以询一下供应商,相关信息。另外,散热器的翅膀片总是最上段利用率最低,为了改善此问题,有的公司推出了热管散热,其实,导热和散热是两个不同的概念,这里我要讲的是热管,能快速导热,并能增加部分散热翅片利用率。所以,在性价比评估上,可以考量,按实际方案取舍。。也可以借助于软件模拟结合实验数据。
党的“十七大”明确提出了建设“生态文明”,加强能源资源节约和生态环境保护,增强可持续发展能力的要求。城市园林绿化作为城市重要的基础设施,是促进城市生态环境不断改善的决定性因素之一,是建设“生态文明”的重要内容。走勤俭节约、因地制宜,科技兴绿、生态环保的道路,以节水、节能、节财为主要手段,生态环保、改善人居环境为目标,全面开展节约型园林绿化。养护管理在园林绿化中占有重要位置,高质量、高水平的养护管理才能体现园林景观的经济效益、环境效益和社会效益。在绿化管理中积极推广节约型养护技术,建设节约型园林,已经成为当前城市园林绿化发展的必然方向和要求。1 营建节约型园林养护工作的技术措施据统计,在发达国家大约10年的养护费用就相当于园林的建设费用,园林的养护费用已经成为政府的巨大负担。尤其是在我国,随着人力资源成本逐渐提高,园林绿化的养护成本也将越来越高,在园林绿化的养护管理和日常运营中运用节约型养护技术,减少人力、物力、财力的投人,是建设节约型园林的重要环节之一。1.1大力开展园林科学节水、节能技术建设节水型园林的核心问题是提高园林用水的效率,采用开源、节流的办法缓解园林用水的紧张局面,以水资源的科学利用来维持城市园林的可持续发展。公园内树木种类多,密度大,草坪种植面积大,但是由于公园缺乏地表水,每逢季节性干旱,就需要大量的自来水进行浇灌,这种浇灌方式利用率低,对水资源是一种很大的浪费,同时需要投入大量的人力、物力。推广使用集雨技术和再生水利用技术,尽量收集地面径流,对地下水及土壤水应加强入渗补给,减少园林养护管理中自来水的应用。应用喷灌、滴灌技术以及自动化的灌溉系统,同时可以在喷灌方式上采取灵活多变的形式:在高大的乔木区采用高射喷头,在灌木区采用低射喷头、在地被植物、草坪中采用地埋式喷头;并且还可以在不适合开挖管道的区域设置管口,接上胶皮管延长到需要灌溉的地方,接上移动喷灌就可以充分利用中水进行浇灌;在开花植物区为保证花期用水采用了滴灌技术,既满足植物的对水的需要,又保护了花朵不受水淋破坏。同时这项措施操作简单,节约用工。不仅可节约自来水同时植物生长更加旺盛。大力推广耐寒的树种和节水型植物群落配置模式节省管理成本。此外,根据气候变化,土壤情况和不同植物生长需要,科学合理地调整灌溉作业,努力实现精准灌溉,鼓励有条件的绿地建设智能型灌溉系统。同时,切实加强对绿地中取水设施的检查和维护管理,以确保灌溉设施保持完好,杜绝跑冒滴漏现象,减少浪费。在园林绿地照明中大力推行节能型灯具的应用,改变原有管理模式,适度调整开灯、关灯时间等,坚决杜绝能源浪费现象发生。1.2园林植物的修剪园林植物的修剪是在满足生态或景观需要的基础上,通过分析各种植物特征和科学试验,研究适合在生产养护管理中广泛运用的撑拉拽、拨芽除孽、除残花疏果等免修剪或轻修剪技术措施,有效减少水肥消耗、节约消纳运输等。要针对不同树种生物学特性,科学的扩大树冠,选择最佳修剪时间和减少修剪量的措施,达到节约美化的效果。广泛采用乔木一灌木一地被复层组合种植方式,完善植物种植形式和结构,降低了浇水、施肥、修剪、打药等管理投入,增强了区域绿地生态系统平衡能力。1.3园林植物病虫害的可持续控制园林植物病虫害可持续控制区域,在丰富植物种类、合理搭配树种、完善环境内生态结构的同时,引进并培育园林害虫的天敌,增加太阳能诱虫灯等物理防治设备,选用少量低毒高效生物药剂,改普遍喷药为针对性局部施药。用最小的人工干预达到区域园林绿地环境的生态平衡的效果,有效地控制植物病虫害,减少农药的投入量,降低药物对环境的污染,同时也降低生产成本,提高园林植物病虫害的可持续控制水平。做好病虫害的预防工作,发现后及时防治,防止蔓延,要科学的进行水肥管理,增加植物的抗病性。1.4园林养护中绿化受损的及时修复增加地被植物种类,保护野生地被植物,减少草坪种植。在园林建设中,90年代草坪的种植成为一种流行,但是由于草坪需水量、需肥量、养护费都比较大。在园区管理过程中,利用麦冬、常春蔓、爬行卫矛、三叶草、小叶扶芳藤、鸢尾等地被植物逐渐取代老化的草坪,既改变了景观效果的单一性,又节省了管理成本。对于由于自然灾害破坏的园林树木需要及时更换,要克服过分追求“立地成景”绿化效果的倾向。城市园林绿化要尊重自然规律,城市园林绿化应该种植大规格苗木,种大苗可适当提高苗木出圃规格,但不是苗木规格越大越好,苗木规格越大移植成本越高,更不能以牺牲树木原生地生态环境为代价营造城市园林绿化。优先使用和开发乡土园林植物。坚持适地适树原则,推广自然植物群落,乡土植物对原产地环境具有很强的适应性,相对于其他植物材料种植成本低,成活率高,养护成本低,也有利于营造城市自然和谐的风貌特点。贯彻生物多样性原则,做好乡土植物品种选优工作,并积极引进和应用适合本地自然地理气候条件,节水耐旱的型的新优植物材料,丰富城市园林绿化的景观效果。以科学的养护方式扩大园林绿化的综合效益产出,延长树木的生长寿命是最大的节约,园林绿化的养护管理要针对当前城市绿化植物生长立地条件不断恶化的情况,有针对性地研究和采用改善行道树生长立地条件的措施,充分利用透气透水铺装,透气透水管,土壤监测等科学有效的养护管理方式,保证树木正常良好的生长势。1.5积极推进绿化垃圾的废物循环利用城市园林绿化养护过程中产生的剪枝、间伐材、草坪草和枯枝落叶等园林垃圾的数量越来越大。目前枯枝落叶主要作为城市垃圾运到垃圾填埋场倒掉,这不仅增加了城市垃圾处理的压力,而且引起很大的生态环境压力,不符合发展节约型园林绿化发展的要求。通过高温发酵堆肥来无害化处理园林垃圾不仅可以减少环境污染,而且通过使用基质归还园林种植土,促进园林植物的健康生长,提高园林绿化的生态效益。利用地方材料和传统工艺,不仅能够降低工程造价,而且能够突出园林绿化的地方特色;循环利用环境友好型材料,减少废弃物对环境影响,并利用废弃物营造独特的园林小品。例如利用搅拌机剩余的混凝土形成的“假山石”,以铺路剩余的石块、砾石作为园林铺地,以及利用死树枯干形成园林景观等等。此外,植物的死干、枯枝、落叶、树皮等,可作为园林绿化的生物性肥料,或作为园林建设的材料,营造独特的园林景观。节约型园林的建设需要在养护管理的各个技术环节中得到贯彻,因此,园林绿化管理人员素质的高低,直接影响着节约型养护技术的实施。提高绿化管理人员的素质,使其了解和掌握园林植物管养理论知识与技术措施,减少因为盲目的修剪、施肥、浇水而导致的浪费,是提高园林植物健壮生长,提高园林植物观赏价值和经济价值的重要保证。园林管养工要积极发挥主观能动性,把节约的意识贯穿于日常维护管理工作中,在维护管理的具体工作环节中总结出节约资源的有效办法。还要不断加大宣传力度,提高全体居民的公众意识,加强公众参与意识,提倡全民护绿行动。2 结语建设节约型园林绿化,就是要以最少的资源和资金投入实现园林绿化最大的综合效益,促进城市园林绿化建设的可持续发展。在绿化管理中积极推广节约型养护技术,使绿化养护工作健康、有序地发展,对于实现城市可持续发展具有重要意义。
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