工业节能论文范文

2022-05-09

今天小编给大家找来了《工业节能论文范文(精选3篇)》仅供参考,大家一起来看看吧。摘要:我国提出并付诸实践的节能发电调度是在安全约束下集节能、环保、经济为一体的多目标优化调度。它是我国为促进电力行业节能减排而推出的一项重大举措,也是电力行业落实国家能源产业政策、提高电力系统效率和效益、加速电力产业结构优化升级、实现电力工业可持续发展的迫切需要。

第一篇:工业节能论文范文

工业电气的节能技术探究

【摘要】在工业生产中,强大的电能供应是工业生产正常运作的巨大保障。电气系统作为保证工业生产能够稳定运行的基石,是工业生产中不可或缺的部分。现如今,电力供应的严重短缺成为了当今时代必须攻克的难题。昂贵的工业运行成本及国家节能减排力度的加强都表明工业电气节能已经成为时代发展的必然趋势。本文通过介绍工业电气系统的重要性,分析了工业电气节能技术的具体内容,并对工业电气节能技术的发展趋势进行了探究。

【关键词】工业电气;节能;技术;发展趋势

现如今,能源资源短缺的残酷现状再一次引起我们对节能的重视。工业作为电力消耗最大的行业,其工业电气的节能技术对促进能源资源节约、经济可持续健康发展具有重要现实意义,它是时代发展的趋势,是工业发展中不可变更的方向。

一、工业电气节能的重要性

作为以资源高消耗为依托的发展中国家,早期粗放型的经济增长模式虽然在一定程度上提高了我国的经济水平,但其对环境所带来的危害以及对资源所造成的浪费却是不容忽视的。现如今,突飞猛进的经济发展速度使得人们对能源消耗量提出越来越大的需求,从而使能源缺口不断扩大,不仅导致生态环境遭到破坏,人类社会发展遇到威胁,而且更直接地激化着人类发展与环境保护之间的矛盾,温室效应等一些环境事件赤裸裸地暗示着生态对人类现有发展模式的警告。

工业作为电力消耗最高的行业,其节能意识应当摆在第一位。没有资源的高消耗就没有我国经济飞速发展的今天,而资源的高消耗又重点体现在对电力的需求上。电气系统在成本支出方面占有重要比例,同时它也是保证工业生产能够稳定运作的重要前提。在消耗量巨大的工业发展中,电气系统使用率的高损耗、昂贵的运作成本都向我们表明,工业电气节能的发展刻不容缓。工业节能技术的应用,是工业发展的希望所在。它对节约能源,降低设备运作成本,发挥电气设备性能有着重要作用,同时也响应了国家节能减排的口号,缓解了电力紧张的缺口,促进了资源节约型社会的建立以及可持续发展模式的健康快速实现。

二、工业电气节能技术的具体内容

(一)选择合适的变压器

优良的设备是实现节能最大值的基础,因此对变压器的选择必须做到科学谨慎。在选择变压器前,首先要做以下几步,第一步仔细阅读说明书,并建立起一个对产品情况的大致印象;第二步测验变压器是否合格,是否能够用于生产。如若发现不合格的产品应立即反馈给工厂,这样做不仅确保了工厂设备的安全性,同时也避免了工厂的效益受到损害;第三步,选择有合适容量的变压器。工业用电的损耗取决于变压器的容量及数量。在使用过程中,应保证变压器长期运行中的负载不超过总容量的50~60%,这样做可以避免因变压器过度负荷,超出额定的功率,导致变压器过度损耗的后果。通过对变压器的线损及铁损、成本与运行费用分析来看,将运行负载控制在75%到85%之间可以达到高效节能。而依照现在先选择单台负荷率小于50%,两台变压器相互受力,第三台作为备用的设计思路,将会出现变压器因空载产生线损的情况。

另外,提升变压器的功率也是节能的方法之一,通过增加效率、降低损耗来实现节能的同时,可以依靠人工补偿措施,加大电气设备,采用静电电容的方法来使节能达到令人满意的效果。

(二)进行合理的线路布局

科学的布线设计是节能的第一步。将线路损耗降到最低值的同时使效率达到最优化的前提就是要合理设计好配电线路路径和结构。大功率电气设备的普遍化是线路上电流只增不减的原因,其解决的关键在于降低线路的电阻,例如合理选用导线截面、尽量布直线等。大部分人认为低压电缆是专门运输小电流的线路,因此通常倾向于选择截面偏大的导线。这是错误的观点。实际上,按照导线发热条件来选择低压电缆才是正确的方法。

低压运输作为最主要的运输电缆,能够确保电路运输的安全性,避免电缆发生火灾以及爆炸现象。除此之外,在减少转换环节及转换点的基础上科学设置配电柜与用电设备间的连接方式也是降低能耗的途径。

工业生产用电设备多为感性负荷,除了由电源取用有功功率之外,还有大量无功功率由电源到负荷往返交换,导致功率因数降低,线路电流增大,使设备和线路的功率损耗和电能损耗急剧增加,对企业内部供配电系统造成不良影响,从节约电能、改善变配电设备和提高电能质量方面考虑,都必须减少无功功率带来的不利影响,为此需安装无功功率补偿设备。

(三)改進工厂照明装置

巨大的立体空间布局及较高的灯具悬挂位置对工厂的照明条件做出了一定的要求。工厂的照明条件应符合厂房位置特点,满足国家相关标准,符合灯具本身性能的要求。由于使用灯具多,用电量大,节能也就显得尤为重要。

在选择灯具时,应优先考虑照明范围广、符合生产需要的高效节能灯具。值得注意的是,灯具的外形、材质以及加工精度等也是影响照明效率的重要因素。另外,节能光源的选择也是影响照明与节能的重要方面。光源的选择与灯具选择是一个原理,即因地制宜,根据各个场地选择合适的产品。由于工厂中较高的举架对光源显色性提出了较高的要求,因此光源选择一定要符合规范。混合使用照明光源是既满足显色性又实现节能的不二之选,它能够充分发挥强气体的优点,从而使照明度得到提高、节能效果充分实现。

照明设备使用一段时间后,其性能和寿命会有相应的损耗,因此对设备及时进行清洁与维护是延长其寿命、使其将性能发挥到最完美的有力措施。

四.工业电气技术发展趋势

电气化是人类文明的核心标志,工业电气技术的改革则是促进工业电气节能、推进可持续发展的大势所趋。在未来的发展中,模块独立分布,接口开放式设计与系统综合处理信息化将是工业电气自动化的方向所在。

越来越智能化的电气自动化产品是有力推进电气运行朝更节能、更流畅、向更方便方向前进的不竭动力。随着经济可持续的不断发展,国家对节能减排力度的高度重视,与工业自动化有关的新型产品设计如分布式控制系统、远程终端装置、人机界面软件等层出不穷,这表明我国工业自动化产品在发展道路上越走越稳。随着该设计成本的减少,工业自动化趋势必将成为社会福利。

结束语

在市场经济日新月异的形势下,工业电气的节能技术正朝着更好的目标改进,它是时代发展的必然趋势。为实现生产的高效运转,电气节能技术的创新应用势在必行。在现阶段我国资源能源短缺的背景下,节能是响应国家国策的重要举措,是市场竞争的优化结果,更是建立资源节约型,环境友好型社会的表率,对促进我国经济可持续健康发展、全面建成小康社会、加快推进社会主义现代化进程具有重要的现实意义。工业电气节能技术正随着时代的发展越来越成熟,相信在不久的将来,电气节能技术的飞速发展必将给我国工业创造一个崭新的未来。

参考文献:

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[2] 高艳梅.工业电气节能技术分析[J].黑龙江科技信息,2014,(17)

[3] 于鸿林.工业电气设计中节能技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版) ,2013,(19).

[4] 李储斌.浅析工业电气自动化应用与节能技术[J].城市建设理论研究(电子版) ,2013,(33).

作者:庞增勇

第二篇:节能发电调度与电力工业节能减排

摘 要: 我国提出并付诸实践的节能发电调度是在安全约束下集节能、环保、经济为一 体的多目标优化调度。它是我国为促进电力行业节能减排而推出的一项重大举措,也是电力 行 业落实国家能源产业政策、提高电力系统效率和效益、加速电力产业结构优化升级、实现电 力工业可持续发展的迫切需要。必须搭建一个以市场为导向、企业为主体、政策做支撑的“ 三位一体”的节能发电调度实施平台,才能确保电力工业节能减排的有效落实。

关键词:节能发电调度 节能减排 多目标优化 “三位一体”

2007年8月2日,国务院国办发〔2007〕53号文批复了国家发改委等部门的《节能发电调 度办法(试行)》,要求发改委会同有关部门认真组织试点,改革电力行业现行调度方式, 开展节能发电调度,并将逐步覆盖全国所有并网运行的发电机组。节能发电调度之所以受到 高度关注,不仅因为电力调度是电力生产的中心环节,对电力资源配置发挥着重要作用,更 主要的是节能调度体现了对转变电力工业经济增长方式的一种追求,是合理利用现有存量资 源获取更大经济效益的一种制度的优化。节能调度的推行必将对我国电力工业的节能减排和 可持续发展产生积极而深远的影响。

一、什么是节能发电调度

电力调度理念的演变是与电力行业发展面临的宏观环境紧密相联的。上世纪90年代电 力市场化改革以前,各国的电力行业都以垂直一体化的垄断模式运行,电力系统运行调度的 准则是满足安全可靠供电前提下的经济调度,即实现安全约束下运行成本最小,这是一种基 于机组变动成本(主要是燃料成本)的调度方法;在环境保护越来越得到重视,发电生产中 污染物排放限制越来越严格的情况下,环保目标被引入发电调度,实现安全约束下运行成本 和污染排放最小成为电力调度的优化目标;为应对天然气价格上涨对燃气电厂的不利影响, 美国在讨论2005年能源法案(Energy Policy Act of 2005,EPAct05)时提出了“效率调度 ”的概念,即使高效率的燃气机组总能优先于较低效率的机组发电;此外,还有研究者提出 了考虑经济、环保、安全的多目标优化调度,在经济目标中不但考虑发电变动成本而且考虑 网损因素等。

鉴于能源和环境问题的凸显,电力行业节能减排的紧迫需要,我国提出了节能发电调度 的理念。节能发电调度是指在保障电力可靠供应的前提下,按照节能、经济的原则,优先调 度可再生发电资源,按机组能耗和污染物排放水平由低到高排序,依次调用化石类发电资源 ,最大限度地减少能源、资源消耗和污染物排放。仅从节能角度讲,我国提出的“节能调度 ”有点类似于美国的“效率调度”,但节能调度的内涵更加丰富,它是在满足安全约束条件 下,集节能、环保、经济为一体的多目标优化调度。节能调度是我国电力调度制度的一次重 大变革,将对我国电力行业发展带来深远的影响。目前,国家已确定了河南、江苏、四川、 广东、贵州为首批试点省份,并将逐步向全国推开。

二、为什么要实行节能发电调度

长期以来,我国发电调度一直以电厂或发电机组大致平均分配发电量指标,大小火电机 组不论能耗高低,都享有基本相同的发电小时数。这种传统的调度模式导致我国的电力生产 仍处于高耗能、高污染、低效率的粗放式增长,与我国确立的科学发展观、建设资源节约型 、环境友好型社会的总体目标不符。因此,国务院在有关文件中明确要求:“优化调度可再 生 能源、核电等清洁能源发电,鼓励高效、环保机组多发电,充分发挥市场机制作用,尽快建 立并实施节能、环保、经济的发电调度方式。”节能调度并非单纯的企业生产管理的优化行 为,其推行对于电力行业自身、国家以及电力市场建设均意义非凡。

实施节能发电调度是实现电力行业节能减排和保障国家能源安全的需要。我国经济发展 面临严峻的资源和环境约束,一些高耗能高污染产业过快增长,经济增长的资源和环境成本 过高、代价过大。电力行业是我国的能源消耗大户,其节能潜力的充分挖掘,不但是电力行 业自身节能减排的需要,而且是缓解我国能源供应压力,保障国家能源安全的需要。2005年 ,我国电力工业平均供电煤耗370克/千瓦时,比国际先进水平高40~50克左右,相当于一年 多燃用约1.6亿吨原煤。若实行节能调度,充分利用高效的机组发电,逐步淘汰能耗高的小 火电,全国可以减少发电用煤约7000万吨标准煤,万元产值能耗可以降低3.15%,将为 “十 一五”期间能耗降低20%的目标贡献近1/6,居全国各大行业之首。可见,如果节能调度的改 革能够被切实执行,我国2010年比2005年的1.43吨标准煤下降20%目标的实现将得到有力的 保障。

实施节能发电调度是促进电力工业经济增长方式转变的需要。我国电力工业自上世纪80 年代中期开始,为鼓励投资办电的积极性,逐步形成了按照平均分配电量的调度方式。但随 着电力供需趋于平衡,这种计划方式下的调度方法给小火电发展培植了温床,遏制了节能工 作的开展,使得电源结构持续恶化,也使得电力工业增长方式低效、粗放。2005年,全国单 机10万千瓦及以下小火电机组1.15亿千瓦,占火电装机容量的比重达29.4%;全国电力行业 发电用原煤11.1亿吨,占煤炭消费总量的近50%,占一次能源消费总量的36%,排放二氧化硫 占全国排放总量的53%。节能发电调度将打破延续多年的大平均调度模式,通过实施按照机 组能耗和污染排放水平确定次序的调度规则,优化资源配置,建立提高能源利用效率、降低 污染排放的新机制、新体制,大大提升电力系统整体效率和效益水平,加快企业从高投入、 高能耗、高污染、低效益的粗放型增长向高增长、高效益、低投入、低能耗、低污染的集约 型增长转变,实现电力工业的又好又快发展。

实施节能发电调度是加快电力产业结构优化升级的需要。我国电力产业结构不合理的矛 盾仍然十分突出,特别是能耗高、高污染的小火电机组比重过高。节能调度方式下,单机规 模大且具有脱硫、脱硝设施的燃煤机组将占有优势,而小火电只能参与剩余份额的竞争,甚 至会出现无电可发、不能上网的生存困境。因此,节能调度的实施将加快中国电源结构的调 整,加速电力企业分化,使可再生能源发电、大型环保机组得到支持,而小煤电和燃油发电 机组将逐步退出市场。这将对加速我国电力产能优胜劣汰,促进电力产业结构整体优化升级 产生积极的推动作用。

实施节能发电调度是推进电力市场化改革的需要。电力市场化改革是电力体制改革的基 本方向,节能调度的推行将对电力市场的构建和完善起到积极的作用。通过优化调度,使节 能发电调度和市场机制有机结合,可形成一套鼓励先进、奖优罚劣的运行机制。可再生、节 能、高效、低污染的机组获得优先发电权,而能耗高、污染大、违反国家政策和有关规定的 机组逐步减少发电权,必然会对电力行业投融资起到良性的引导作用。节能调度还可能推进 电价改革,催生新的电价机制的形成。电价政策在促进节能环保、推动经济结构调整等方面 具有不可替代的作用,是最直接、最灵敏、最有效的一种手段。如果节能环保的电价机制能 够引发与市场经济相适应的电价机制的最终形成,那么节能调度的“蝴蝶效应”就会显现— —由市场发现价格,以价格引导投资,就可以更好地发挥电力市场配置资源的基础性作用, 我国电力市场的运行体系及电力工业的可持续发展长效机制将得以建立。

三、企业、国家共促节能发电调度,落实电力工业节能减排

节能调度不是单纯的电力企业内部管理和技术问题,而是一个涉及多方利益调整的重大 社会、经济问题,需要企业微观管理和国家宏观政策的共同配合,运用技术、经济、行政、 法律等手段多管齐下,通盘考虑、合力解决。

1.对电网企业优化节能调度的建议。

按照《办法》要求,在做好试点工作的基础上全面实施电网节能调度。试点地区要以确 保电力系统安全稳定运行和连续供电为前提,以节能、环保为目标,通过对各类发电机组按 能耗和污染物排放水平排序,以分省排序、区域内优化等方式实施优化调度,并与电力市场 建设相结合,充分发挥电力市场的作用,努力做到单位电能生产中能耗和污染物排放最少。 未开展试点的地区,要全面推行差别电量计划,在各地区安排年度发电量计划时逐渐减少小 火电机组的发电小时数,为将来全面实施节能发电调度做好准备工作。

按照《办法》要求,尽快制定出各调度单位节能发电调度的实施细则。节能调度对调度 规则做出了重大改变,对于电网而言,将面临重新分配负荷、计算潮流分布、电网阻塞、备 用负荷等问题,工作量大且较为繁杂。应尽快制定出相应的实施细则,依据机组设计煤耗做 出排序表、测定各类火电机组煤耗特性曲线、建立综合节能优化发电调度模型等等。

充分发挥电网调度对于供给侧和需求侧的杠杆调节作用,撬动整个电力行业节能减排。 电网除了降低自身线损、提高输电能效水平外,还要通过优化调度实现电源与用户联动,实 现资源合理配置,撬动整个电力行业节能降耗。应从发电侧调整电源结构,优化电源布局, 加快火电“上大压小、节能减排”;从销售侧引导用户科学用电,节约用电;全面执行差别 电价政策,提高高耗能产品差别电价标准,清理和纠正在电价方面对高耗能高污染行业的优 惠政策,配合政府完成“十一五”降低用电单耗指标。

估算和分析实施节能调度对市场各方利益的影响,建立企业自觉节能减排的补偿机制。 (1)妥善解决发电权交易中的利益补偿问题。为促进小机组顺利关停,应使机组在关停后 可在一定期限继续享受发电量计划指标,并可通过转让电量指标获得一定经济补偿;关停早 的机组,获得的电量补偿和享受期限应更多、更长一些;关停机组的自备电厂企业或趸售电 网在用电价格方面应享受一定优惠;解决好关停机组涉及的职工安置、债务、土地开发等善 后事宜。(2)妥善解决辅助服务中的利益补偿问题。对于节能调度排序后更多地承担系统 调峰、调频、调压、无功、备用等辅助服务的企业,电网公司、发电企业(特别是 调度方式改变后的优势企业)应向其提供辅助服务费用,以提高辅助服务的积极性。

恰当处理节能发电调度实施中的一些具体问题。如一些耗能较高的小机组(统调地方机 组)主要处于负荷中心,对电网的安全稳定运行起着至关重要的作用,在短期内无法退出运 行;而一些综合利用(供气/热)的机组尽管能耗较高,但对当地的经济发展、环境保护、 节能降耗起着无法替代的作用,在节能调度具体实施中应该考虑这些因素。此外,部分地区 存在电网调度权不统一,还有以自发自用为主的一些自备电厂、地方备用电厂和部分小水电 等,应该理顺和明确各自的责任。总之,节能发电调度的实施应避免“一刀切”,充分考虑 不同地区的具体情况。

2.配套政策建议。

继续建立健全区域电力市场体系,为节能优化调度的顺利开展创造宽松的电力供需环境 。区域电力市场的建立有利于充分竞争,引导合理投资和优化产业结构;可使电力资源在一 个更大范围内优化配置,合理调整季节性、时段性电力负荷的差异,实现水火互补、省际间 的余缺调剂,从而化解节能调度与省内电源供给不足的矛盾,创造相对宽松的电力供需环境 ,为节能调度的开展提供必要的前提。

加强能源审计,为实现节能、环保、经济的多目标优化调度奠定必要的计量基础。竞价 规则的修正、节能环保电价的形成及节能、排污标准的制定,以及对节能减排总体状况的判 断和监管等,都需要加强能源统计和核算,建立科学的节能减排数据体系。国家虽然自2005 年以来在加强能源统计制度建设方面采取了较多措施,但仍然存在能耗统计口径不一、能源 消耗标准混乱、能耗数据可比性和可靠性差等问题。针对我国的电力行业而言,目前应加大 能源审计的力度,修订和完善电力行业节能规范、节能标准,加强相关指标的测算和计量工 作,建立节能系数、环保折价系数、综合能耗等一揽子节能减排量化标准,为执行节能、环 保、经济的多目标优化调度、实现电力行业节能减排奠定必要的计量基础。

实行节能环保的电价政策,实现节能调度与市场的有机衔接。 “水火置换”、“以大 代小”等发电权交易手段,虽然使各方的利益得到了适当平衡,但实质上仍延袭了传统计划 方式分配发电指标的做法,只能是一种过渡方式。加快电力市场化的建设,通过市场的手段 解决能耗的问题,是电力节能减排的根本途径。作为电力市场最基本、最核心的要素,电价 政策在促进节能环保、推动电力结构调整等方面具有不可替代的作用。从长远看,应进一步 深化电力价格改革,将节能因子和环境排放因子纳入到电价中,形成激励清洁能源发展的电 价机制,从而使高耗能、高污染的外部成本内在化,让电价全面地反映供求关系、资源稀缺 程度和环境污染状况等信息,更好地发挥电力市场配置资源的基础性作用,激励相关企业自 觉节能减排,真正建立起电力行业节能减排的长效机制。

修改电力市场竞价上网规则,使之适应节能减排的需要。在电力市场价格形成机制尚未 理顺、节能环保电价尚未形成的情况下,应对目前的竞价规则进行修正。由于高能耗小机组 尤其是老机组的造价比较低,按照目前“低价优先,竞价上网”的原则,将无法限制小机组 多发电。因此,除财务成本外,还应将单位能耗、单位排污指标、运输成本、网损等因素考 虑在内,依据各要素的权重、系数建立一个复合竞价模型,按照复合竞价模型进行排序上网 。这样可较全面地兼顾经济、节能、环保因素,激励发电企业自觉节能减排,并将效益最终 传递到全社会,从根本上限制住小机组多发电。此外,这样的复合竞价规则也可反过来催生 新的电价机制,有助于建立与发电环节竞争相适应的上网电价形成机制,可大大促进电力市 场的建设。

加强对调度机构执行节能调度的监管工作,对节能优化调度工作的高效运作进行及时、 有效的监管。电力监管部门应建立一套涵盖信息发布、披露、监管、查询、纠正和处罚的机 制,增强社会公众对节能调度相关信息的知情权,逐步解决监管部门与电力企业,发电企业 与电网企业信息不对称问题。对相关单位节能调度方案的执行情况进行督导,统计、分析相 关信息并定期向社会公布,维护市场主体的合法权益,同时对节能调度中出现的缺位、违规 行为做出及时的纠正和处罚。

运用财税等政策工具促进节能减排。(1)必要的财政补贴不可少。中小燃煤机组的上 网电价较低,而节能环保的机组上网电价较高,实施节能调度可能会增加电网公司购电成本 。因此,国家应出台相应的政策对电网公司进行适当的补贴。(2)完善支持节能降耗的相 关 税收制度。财政部应进一步研究支持生物质能发电、地热能、太阳能等可再生能源开发利用 的税收优惠政策;对于高排放、高污染的企业,应加强环保监督检查,并征收排污税,提高 发电企业的环保违法成本。此外,开展排污、取水许可指标交易。按期关停的机组可转让污 染物排放指标、取水许可指标,获得一定经济补偿。

建立落后产能退出机制。为鼓励和引导关闭、淘汰高耗能和高污染企业,应妥善解决好 人员安置、债务、土地开发等善后事宜,按期关停的机组在一定期限内可享受发电量指标, 并可通过转让发电量、排污和取水指标、用电价格优惠等政策获得一定经济补偿;企业内部 无法消化和解决的,国家应根据关停后的实际节能减排量,通过转移支付等方式给予适当补 贴或奖励;积极稳妥地处理“上大”和“压下”的关系,应“先建设后关停”或“先改造后 关停”;做好关停机组的电力接续工作,制定周密的电力供应预案,加快配套电网建设,切 实保障关停机组企业或地区的电力安全可靠供应。

总之,必须构建一个以市场为导向、企业为主体、政策做支撑的三位一体的节能发电调 度实施平台,才能确保电力工业节能减排的有效落实和电力工业的又好又快发展。

[感谢国家发改委体改所基础设施研究中心史立新主任、黄云鹏博士、华北电力大学董军教 授对本文的指导和建议。]

参考文献:

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(作者简介:景春梅,中国社科院研究生院政府政策与公共管理系2006级博士研究生 北京 100102)

(责编:若佳)

作者:景春梅

第三篇:工业建筑节能设计探讨

【摘要】随着环保节能的号召在全世界掀起,各行各业将节能作为重点考虑因素之一。相比之下,工业建筑所消耗的能源占据着社会总能耗较大比例,引起相关人员的关注和重视。对于我国的工业建筑节能设计来看,目前还存在不标准不规范,还需要进一步改进其设计标准。本文探析了工业建筑节能紧迫性,之后就节能设计上进行探讨。

【关键词】节能设计;工业建筑;探讨

前言

在保证了建筑空间的热舒适前提下,经过技术进步、利用合理、经济合理及科学管理等多种途径降低建筑中各种能耗,进而实现建筑节能。从目前的统计来看,建筑消耗的能耗占据了我国总能耗约为28%。工业建筑无论是建造中还是运行使用都是耗能的大户,所以要提升能源利用及可持续发展必然要做好工业建筑节能。在这种形势下,探究工业建筑节能设计具有现实意义。

一.工业建筑节能的紧迫性

伴随着经济全球化及人口增长,能源危机成为了全球性的危机,节能能源成为人们追求可持续发展重要课题,并要求通过环保增强节能,通过节能来推进环保。而我国正在经济高速发展阶段,日渐凸显出经济发展、能源匮乏及环保间的矛盾。通过相关研究发现,建筑的耗能比较严重,占据了总能耗的三分之一左右,而且随着经济全球化发展该比例还是不断提升,因此做好建筑节能设计是势在必行的重要问题。

很多发达国家自从石油发生危机开始,就重视了建筑节能问题。随着工业建筑不断的增加,其能耗更是逐渐增加。但是随着建筑节能中投入了大量研究和开发,加之在工业建筑中广泛使用新技术、新材料,有效提升了工业建筑的能耗。但是对于我国来说,因为过去一直不重视节能,和其他一些国家相比较我国单位面积上的能耗超过了2.5倍,而且这种差距还在逐渐拉大。根源原因就在于我国的能源较匮乏,形势十分严峻;同时很多建筑上根据没有重视节能,严重浪费能源,严重束缚着建设节约型的社会。近些年来,伴随中全球性的能源危机继续升级,加之我国能源匮乏日渐严重,我国也熟知节能的重要性,相继发布了各种强制性的建筑节能标准,相继出台了各种减排政策法规,各种形式都体现出建筑节能的紧迫性,已经是刻不容缓了。

二.工业建筑节能设计

对于耗能如此巨大的工业建筑,一定要做好节能设计,这不但是我国工业建筑的重点关注问题,还是全世界人们共同努力的事情。对于工业建设节能设计不能够从单一某方面入手,笔者根据多年的经验认为应该从如下几个方面入手。

1)分区热工设计:工业建设节能不能够统一设计,要按照我国具体气候条件进行分区;按照条件我国大体分为五个区;温和地区、冬冷夏热地区、冬暖夏热寒冷地区及严寒地区。在节能设计上必须要满足的要求,在严寒地区必然要做好保温措施,而大多对夏季防热不考虑;而寒冷地区要满足确保冬季保温,有一些地方还要做好夏季防热;夏热冬冷地方就要做好夏季防热,冬季适当保温;夏热冬暖的地方要做好夏季防热,大都不用考虑冬季的保温;但是温和地区就要注意冬季保温,大都不用考虑冬季防热。

2)降低建筑物外表面积:对工业建筑进行节能设计中,有效降低建筑物外表面积,降低其体形系数。因此体系系数越小就能够方便节能,因为工业建筑外表面和外面空气直接接触,能够有效散热。根据相关标准中提出,对于比较寒冷的地区要有效限制建筑物体形系数,而其他地区因体形系数影响建筑物能耗较小,就不做限制。

3)尽量保留原有土地:事实上,水泥化的建材对太阳辐射热吸收较多,再加上现在使用空调比较普遍,严重导致空气质量日渐恶化。现在很多工业建筑在工艺设施时,都计划了大量混凝土的地坪,如果遇到这种情况最好要多保留原有土地,科学实施绿化,尽量在室外减少混凝土的土地坪,因为绿地能够散发出大量的热量,能够带走许多热量,降低地面辐射影响建筑物,有效改善工业建筑周围的热环境。比如建筑物四周都是水泥地板,经过太阳照射之后温度高的让人承受不了,而影响到建筑物种的人们正常生活。

4)优化总图布置:在设计工业建筑节能上确保生产工艺前提下,要实现节能目的就要依据前面的分区中基本规律,采用优化总图布局,做好建筑总平面合理布置、建筑的立、平及剖面的形势及自然通风、太阳辐射等各个方面,都会影响到工业建筑的耗能情况,还要确保建筑物能够在冬季最大使用太阳的辐射能量,减小采暖的负荷;确保建筑物在夏季能够最高效降低太阳辐射热并且使用自然的通风来降低温度,同时还可以减小空调的制冷负荷。

三.节能的措施

对于工业建筑节能来说,设计出来仅仅是理论上的节能,还需要将这些设计赋予到事实中,其主要节能措施要从如下几个方面入手:

①墙体-对于工业建筑来说耗能最多就是墙体,因其外围护结构所占面积较大,一旦外围护气密性以及隔热性较差必然会增大耗能。要做好墙体节能措施,就要从砌块墙体的材料、墙体形式等各个方面入手,进而达到节能目的。

②门窗-门窗是外围护结构主要的耗能构件,是整个建筑物中隔声、隔热最为薄弱的环节,尤其是绝热性较差,因此就要增强门窗热工性能及密闭性、控制窗墙之比、门窗框的材质导热性能等入手,实现节能的效果。

③屋面-同样屋面也是外围护的结构之一,其保温隔热作用同样重要,自然也要做好其节能性。同样屋面的节能措施要从两个方面入手:其一保温材料上要选择密度大及导热系数高的材料;其二不能选择吸水率过大材料,防止因吸水过多而降低了保温效果。

四.结束语

总之,随着工业建筑的投资与规模快速增加,耗能正在以惊人的速度提升,为工业建筑节能设计带来了新任务与新挑战。因此必须要从设计做起,将设计付诸于工业建筑节能实践之中,进一步提升技能技术水平,推动我国工业建筑的节能技术发展。

【参考文献】

[1]许志中.我国工业建筑节能设计初探[J].工程建设与设计,2008(7):21.

[2]陆耀庆主编.实用供热空调设计手册(上册).北京:中国建筑工业出版社,2008年.

[3]陆耀庆主编.实用供热空调设计手册(下册).北京:中国建筑工业出版社,2008年.

[4]邵兴梅.工业建筑节能设计探讨[J].大氮肥,2009(5):123-125.

[5]马文彬.谈北方地区公共建筑节能设计[J].工程建设与设计,2006(7):211-213.

作者:陈克

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