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在我国工业生产中,机械设计占据重要地位,特别是自动化技术的应用,使得机械设计的生产效率和安全系数大幅度提升,促进机械设计高速进步与发展。但由于机械设计与自动化技术结合还处于初级阶段[3],各方面技术还不成熟,因此我们需要认识机械设计与自动化高速发展过程中存在的不足,加以改进,促进机械设计与自动化稳步前进。此外,随着机械设计的发展,企业的规模与经营模式不断趋于国际化,与国际间交流日渐增多,基于机械设计的跨国企业不断涌现。然而,国际化的发展趋势需要高水平的机械设计及自动化技术,需要高质量和高环保的机械设计产品。经济形势使得机械设计需要从降低能耗方面入手增强产品质量及技术含量,需要发展节能环保技术,需要在机械设计及自动化领域逐步渗透环保理念,减少机械设计及自动化产品能耗,提高产业竞争力,利于机械设计及自动化的可持续发展。
3节能设计理念在机械设计及自动化中的应用分析
本章主要从材料选择、优化设计以及工艺优化三个方面分析节能设计理念在机械设计及自动化中的应用。
3.1优化结构设计,实现节能
为更好贯彻节能理念,实现节能,需要优化机械结构设计,具体表现在:(1)发动机易选择低功耗。在机械系统中,发动机是最大部件,机械系统运行效率直接影响因素则为发动机性能。发动机环保,科有效降低噪音污染,可以实现低排量、低油耗、高加工效率,可以降低机械运行过程中造成的环境污染。(2)液压系统也要优化设计,在具体设计时首先需要确保液压系统清洁,这需要设计师在具体设计时,及时清除油液中存在的微尘杂质及其他磨损物,还要延长换油时间间隔,降低液压系统的故障发生率,延长机械系统的使用寿命。液压管的选择要选用防老化性能强、密封较佳、抗腐蚀效果强的液压管。此外,还要尽量避免使用软管,避免软管破裂形成较多的废弃量。(3)优化驾驶室的设计。对驾驶室进行优化设计,主要目的是减震降噪。在驾驶室可以配置环保无氟型冷暖空调,确保驾驶室环境优异,增强作业效率。(4)自动加脂装置设计。现今,加注脂,主要通过人工操作进行手动加入,这种注入模式既需要耗费大量时间和经历,也会造成溢油现象,造成环境污染和资源浪费。因此,设计自动加脂装置,用于自动加注脂。这种方式既方便,也不会造成溢油现象。
3.2优化机械设计材料,实现节能
在机械设计及自动化过程中,本身会消耗大量资源,因此在机械材料设计材料选择上,要尊徐节能原则。具体表现在:(1)材料要尽量选用可回收利用的节能环保型材料;此外在结构设计时的材料选择要遵循可拆卸、可回收的无毒材料,目的是增加机械材料的有效再生率,降低机械设计材料浪费现象产生。(2)进行机械设计及自动化过程,要依据寿命长、能耗低、质量小、通用性佳的原则。对于机械,其寿命长则表示可以极大降低机械生产量级生产周期,降低原材料使用量,控制机械报废率;质量小则代表机械对环境负荷较小,因此可以实现节能效率;通用性则表示机械部件能满足大规模使用要求,可以增强使用效率及再利用率。(3)对于机械设计材料,在满足环保条件下实现经济最优化,要避免选用污染性极大的材料,要实现环保与经济效益双赢原则。
3.3优化制作工艺,实现节能
在进行机械设计及自动化中,优化制作工艺,可以实现节能减排,具体表现在:(1)完善设计结构。在进行机械设计及自动化过程中,结构越简单,则零件数量越小,零件形状简单,则能耗就越低,因此在进行机械设计及自动化过程中,要在确保产品性能基础上,尽量完善设计结构。(2)科学选用加工工艺。对于零件锻压工艺,热锻压工艺相对于冷锻压工艺,能耗低,但对环境危害大,综合两种情况,选用温锻压工艺更加科学。(3)科学安排加工工序。加工时间与工序安排密切相关,节能理念的表现则是科学安排工序,减小工序间的等待时间,增加机械工作效率,减小能耗。(4)科学选择工艺参数。在进行加工工艺时,必须合理设置工艺参数,譬如科学选择形状、种类、加工量等,都会极大减少能源消耗。
4结束语
在机械设计及自动化过程中,添加节能设计理念十分重要。本文通过分析我国机械设计及自动化现状和发展趋势,从结构设计、材料选用以及工艺优化三个方面,分析了在机械设计及自动化中应用节能设计理念,确保机械运行的高效与稳定,降低设备能耗,增加经济效益,实现绿色低碳工业,意义重大。希望通过本文分析,为相关人员进行机械设计及自动化领域研究提供参考。
作者:杨松松 喻翔 赵志超 单位:西安文理学院
参考文献
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1机械制造及其自动化的发展和使用的技术
1.1当下机械制造及其自动化发展的状况。我国机械制造在工业当中所发挥的作用也越来越强大。随着近年来计算机行业的迅速崛起,计算机集成技术与机械制造良好的融合,使得其相关的作业效率高、强度大、数量多。带来经济效益的同时,我们不得不关注到其无法避免的能源消耗问题,在机械制造与自动化不断推进谋求利润的过程当中,由于起步较晚,技术发展尚不成熟,需消耗大量的能源。1.2机械制造及其自动化发展趋势及其主流技术。在整个机械制造行业以及其自动化的结合过程当中,首先不能离开的一项技术就是计算机。数字化制造技术逐步应用到计算机行业和机械制造过程当中。导致机械制造行业出现瓶颈和发展阻碍的主要原因是由于计算机及其通讯技术在我国起步较晚。想要实现机械制造及其自动化的技术成熟,就要在计算机技术以及数字化制造当中谋求发展。另外,节能环保技术是机械制造及其自动化行业要考虑的实际问题。我们在追求经济效益以及利润的过程当中,必须同时考虑节能环保,真正的做到循环利用、持续发展。
2节能设计的特点
2.1环保、低公害、清洁是节能技术的一大特点。节能的设计理念是一个全新的技术行业要求,需要从节能设计的理论出发,逐步运用到实际的工业生产和技术开发过程当中。在实际运用时,环保、低公害、清洁是节能技术的一大特点,即需要从实际问题当中找到突破点,从环保、低功耗的特点着手,做到降低各方面的能源消耗,通过技术手段支撑以实现节能的最终目的。比如在发动机的选择时,就是需要重点思考其能源消耗的问题。选择发动机需要考虑其油耗、排放、气体的方式、数量等等,而且还要考虑其防漏性,避免其对环境带来过多的污染负担。综合各项因素之后,就可以选择能源消耗最低、对环境危害最小的型号的发动机,以此来提供日常工作,降低能源消耗的同时实现环保理念的应用。时刻注意节能环保以及均衡处理,机械制造及其自动化行业,甚至于各行各业,都能妥善的处理与环境之间的关系,这才是真正的符合节能设计理念的行业发展模式,才能够真正做到能源的节约、资源的回收利用以及长久的低消耗发展。2.2使用环保型材料是节能技术的一大特点。使用环保型材料也是节能技术当中的一项非常具有特点的运作方式,所选材料的好坏会直接关系到产品在使用过程中与能源消耗和环境污染之间的关系。好的产品其材料应当是低能源消耗的,符合环保和节能的设计理念,其应当尽可能的降低热量的吸收和产生,并同时做到使用之后的反复利用和回收再生等等。另外,产品在制作的过程中,其内部零件也需要考虑节能环保,需要使用节能环保型的材料,采用最低能源消耗的材料,能够减少对环境的破坏以及资源的浪费,只有在充分考虑这些因素之后才能制造出最符合节能设计理念和低消耗、低排放的绿色产品。2.3合理的制作工艺流程是节能技术的一大特点。合理的制作工艺流程,直接关系到产品在制作的过程当中,是否符合节能环保理念设计的基本要求。在机械制造及其自动化应用的过程当中,我们需要每一个环节都能够符合节能环保的设计理念,采取低能源消耗、低排放、低热量的方式。从工艺参数的选择上到冷却工艺上,都应该追求环保技术。以环保的方式实现最终的产品输出。比如在制作过程中,产品的制造方式如果是锻压,可以采用温锻的形式,因为温锻的方式相比于冷锻和热锻更加的符合节能的要求,也能够更加适应其与环境之间的关系。综合考虑各项因素,在各项环节的处理过程中都采用低能源消耗的一种方式,就能够实现制作工艺流程的节能以及环保,综合起来实现最低的能源消耗。2.4技术创新以及新型产品的开发是节能技术的提升方式之一。前面提到的方式均是在低能源消耗、低排放以及低热量的情况下尽可能的减少资源的浪费,但是想要提高节能设计理念在机械制造及自动化当中的实际应用,就需要不断地开拓新的运营模式和新的设计板块,在结合环保理念提升环保意识的前提下,创造出符合绿色健康主题的新产品,以适应其与环境之间的关系。近年来,在汽车制造过程当中,不断地考虑低排放、低消耗的方式,创造出绿色健康主题的能源型汽车。目前食品行业在发展的过程当中,所设计的新产品不论是从产品的外包装还是内部材料的选择或加工流程的方式,都考虑绿色、健康的主题。因此,新型绿色健康产品的开发是节能技术提升的一种有效方式,充分的体现了节能环保的理念,并通过逐渐的低能源消耗、低污染的累积,达到低绿色、健康的目的。技术创新能够为节能技术提供发展的无限可能性。无论是采用更好的材料来制造产品出发,还是从更优秀的工艺加工产品出发,或是以最环保的方式来包装产品,都是需要足够的技术支撑,只有在不断的开发技术,采用降低能源消耗的前提下,才能最大限度的提高生产效益,才能够做到节能环保理念的实际运用,将其与环境接轨,实现最终的价值最大化和可持续发展。
3结语
工业制造行业的发展直接关系到社会的进程以及人类的生活水平,目前,节能设计理念的应用在发达国家来说已经十分的成熟了,尽管如此,其仍旧在不断的规模扩张和技术提升过程当中,不断的学习和进步,找到更好的方式来实现节能和环保的产品生产方式、机械制造方式以及自动化形式。因此,为了提高我国在机械制造以及自动化行业当中节能技术理念的融入以及节能技术的应用,我们必须要不断的学习和创新,考虑产品的制造方式、产品的包装形式以及产品的本身材料等等,来解决工业生产、机械制造及其自动化与环境、与社会、与能源消耗之间的关系。只有真正的做到创新、做到时刻考虑节能、考虑低能源消耗和低排放等等一系列的相关因素,才能够创造出最符合绿色主题的健康产品,并不断推进机械制造及其自动化行业的发展进程。
作者:姜志豪 单位:湖南师范大学工程与设计学院
参考文献:
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1.2选择低公害的机械发动机
在对工程进行机械制作时,其最大的部件就是发动机,并且发动机的质量会对工程环境造成直接的影响,因此,为了降低发动机产生的噪声,要选择比较节能环保的发动机。这样,就可以有效地解决噪声污染大的问题,从而实现了节能、降低能源消耗的目的。另外,由于发电机具有耗费油量少、排放低等特点,所以,从另外一个角度看,它提高了加工效率,有效缓解了环境污染严重的问题。
1.3液压系统的节能设计
对液压系统进行节能设计是机械设计制造中非常重要的部分,所以,要想保证液压系统能够高效运作,一定要定期清洁液压系统。同时,机械设计师在设计液压系统时,一定要严格控制液压机造成的污染,并且还要选择适合的油料。除此之外,还要将油液中所有的杂质清理干净,并且延长换油的时间,这样就可以降低液压系统出现故障的概率,在很大程度上降低了液压系统的能源消耗,延长了机械系统的使用寿命。在设计液压系统时,除了要选择合适的施工材料外,还要认真检查软管的损害度和规定时间内的报废量。
2节能设计理念的应用
2.1选择使用可回收再利用材料
在进行机械制造与自动化设计的过程中,一定要选择合适的材料。在选择材料时,一定要坚持降低自然资源消耗的节能理念,要尽可能地选择可以再生的资源和可以回收利用的资源。这样选择的原因是,机械制造与自动化在进行生产加工时,选择可以再生的资源既能够起到分解和回收再利用的作用,还可以减小对生态环境的危害,而且还不会排放出各种有毒有害的物质,有效地减少了对环境造成的污染。除此之外,在设计零部件结构时,一定要遵循“可重组、容易分配和容易分解”的原则。这样做,不但可以提高环保材料的使用效率,还能够有效避免有毒材料的使用。
2.2按照环境通用标准设计机械构件
要尽可能地延长设备的使用时间,降低设备的报废率和机械部件废弃所导致的污染处理成本。在设计过程中,在选择材料时,必须要使用环保负荷比较低的材料,这样就会降低材料的成本,并且还可以减少机械设备报废之后处理污染物质时的工作量。在机械制造与自动化的设计过程中,要遵循“重量轻、能源消耗低和延长设备使用寿命”的原则,要尽量避免使用一些容易污染环境的材料。与此同时,还要注意通用性的特征,要不断优化机械产品的设计,还要针对具体的情况适当降低机械自动化产品的质量,并要严格按照保护生态环境的原则完成机械设备的优化设计,这样才能保证其符合环境通用的原则。除此之外,还要严格按照环境通用的标准设计机械构件。
2.3根据环境需要完善制作工艺
篇4
建筑设计中体现节能理念是行业发展的现实要求,应该从规划环节、立面设计阶段和单体设计工作入手,落实节能理念在建筑设计工作的具体应用。
2.1在建筑规划设计环节中体现节能设计理念
建筑设计开始之初应该将节能设计理念融入到规划设计环节,要从建筑物规划区域的自然环境入手,全面掌握地形、地质、气候和水文等基本资料,做到对规划设计平台的构建。在设计规划环节中应该引入水体、植被、树木等相关元素,做到对小气候的构建和调节,以此来提升建筑物的宜居性,控制干湿度、温度,以自然的手段降低建筑物能耗的增加,在创建舒适环境和条件的同时,实现建筑物的节能化。
2.2在建筑立面设计环节中体现节能设计理念
立面设计环节对建筑物的能耗有着直接影响,应该在设计中以建筑物高低、朝向,建筑周边水体、景观为基础,进行合理而科学的节能设计,提高能源利用的效果,提升建筑物节能的水平,使建筑物能够充分应用太阳能,自然风等元素,在提升节能效果的同时,提升建筑物的整体品质。要在建筑立面设计中更多地应用自然元素,采用天然石材、木材等自然资源形成简约而合理的立面形式,做到对能耗的有效控制。立面设计中应该注意比例的协调性,要构建富有层次的立面结构,在体现现代建筑优势的同时,实现建筑节能的目标。建筑立面设计过程中要综合平衡各主要元素,使其做到均衡和协调,做到对建筑投资和效果的平衡,既要控制建筑施工和使用的高效性,有效体现建筑施工和使用的集约化,以平衡的状态体现建筑结构的建筑美,做到对建筑节能目标实现的保障。
2.3在建筑单体设计环节中体现节能设计理念
在建筑物门窗设计环节中应该改进门窗的绝热性能,这也是建筑节能的重要内容之一要注重门窗的气密性能,采用新材料和新结构确保门窗的绝热性能。在建筑门窗设计中要考虑比例与朝向等元素,这也会直接影响到门窗和建筑的节能效果。在加强门窗气密性时还需要考虑室内空气环境,使其符合居住的高质量要求。仅有高性能的门窗是不够的,还需要提升其安装技术,因此在安装中还需要严格按照施工设计方案与是施工规范操作进行门窗的安装施工,保障门窗安装的质量与水平符合工程建设的节能效果。房顶设计:房顶位于建筑顶端,长期与外界环境接触,所以很容易受到外界环境的影响。在房顶设计过程中,首先应该增强房顶的保温设计,根据实际需要假设隔热层,如隔空散热层、蓄水层,还可以在建筑顶部适当的种植植物,起到良好的节能效果。楼板设计:在建筑楼板设计中,为了充分体现节能设计理念,除了精心设计楼板造型外,还需要考虑建筑内部结构空间。在造型设计方面,可以将建筑循环水管而定假设到吊顶中,利用水循环系统调节室内的温度。这一设计对能源要求较低,同时还能够起到很好的气温调节效果,在现阶段建筑设计中,是一种常见的节能建筑设计方法。
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在当前的工业化现代进程中,机械制造业在经济发展中具有重要作用。伴随着计算机技术、通信技术在机械制造业中的不断实践和发展,我国将机械制造和自动化完美结合在一起。当前,我国的机械制造和自动化技术的水平较为初级。一方面,技术成熟度不足,降低了产品的质量;另一方面,机械制造中消耗着大量资源和能源,使得资源过度耗亏。因此,需要在机械制造和自动化技术中积极引入相关的节能设计理念。
1在机械制造与自动化设计中应用节能理念的优势
相较于传统的机械与自动化设计理念,节能理念的渗透具备着相应的专业性。这样的节能理念主要体现在自然环境的设计、生态设计和环境意识的设计中。换言之,节能设计突出在工程制造过程中,并能够实现自然资源的循环再利用。机械制造工程减少对环境的污染,并能够在机械报废中做到重复使用,将有利地促进人类社会和自然环境的协调与可持续发展。机械制造与自动化工程实践中,需要投入大量人力、物力,且利用大量资金实现相关的节能设计应用。利用节能理念,做到绿色管理行业的发展,进而取得一定的经济效益,对我国当前较为严峻的的资源和环境态势具有很强的缓解作用。
2机械制造与自动化发展的现状与趋势
计算机技术加强了机械制造业的自动化水平,并在生产效率和相应的生产安全性能方面具有重要作用。机械制造和自动化技术的结合,对我国工业化的发展具有不可忽视的作用。同时,国内的制造企业与相关的国际接轨是大势所趋,很多产业实现了相应的跨国界、跨区域发展。此外,新技术和新设备的引入和实践,推动着我国制造业的规模不断扩大。在机械制造和整个自动化发展过程中,应该积极引入节能环保技术加强发展。在能源工业生产领域,大量相关的发展需要不断加强相应的能源支持,且需加强机械制造实现自动化发展。对于企业,要缩小相关的工业生产成本,降低工业生产的能源消耗,需要相应的工业生产企业给予支持。伴随着环保理念的实践,相应的节能技术陆续实现,一定程度上促进了机械制造业的发展。为了实现技术的优越性和相应机械制造环节的发展,应该加强机械制造的节能环保,进而实现一定的技术发展,促使我国产业走向可持续发展道路,并促进经济良好发展。
3节能设计理念应用于机械制造和自动化的有效途径
3.1优化机械结构的设计
3.1.1发动机的选择
发动机是整个机械制造工程的核心内容。发动机排放的气体对环境影响很大,需要利用环保型、低污染与低功耗的发动机缓解当前的污染情况。要尽量控制油耗与排放量,进而提升机械的动力系统和工作效率。
3.1.2液压系统的设计
液压传动系统的正常运行,加强了机械制造的高效运转和保证。保证传动系统的正常使用,较为重要的任务便是保证整个系统的清洁性。要彻底清除机械零件上的微尘和杂质,增长设备的使用寿命。选择液压管时,需要选择具有较好密闭性的器材,选择抗老化的管材,降低因管道破裂而污染环境的情况。采用节能型液压元件是系统的重要节能手段。常用的节能液压元件有限压式变量泵、恒功率变量泵、恒压式变量泵、蓄能器、电液伺服阀、集成阀、变截面液压缸等。
3.1.3自动加脂装置的设计
当前,大多脂依靠人工操作,且需要耗费时间来避免溢油的现象。因此,建议设置自动加脂装置,实现相应的定量添加,方便操作的同时,实现环保。
3.2利用节能环保材料
机械制造中尽量选择可以进行回收利用的节能环保材料,然后加强相关回收和可以分解的物质使用,尽量降低大量有毒材料的应用。另外,在结构设计中,需要考虑材料的拆卸与回收的无毒性,并且能够提升机械材料的再次回收利用机率,降低机械工程材料的浪费。
3.3优化制作工艺
机械制造节能理念的应用和实践,重要的部分在于将结构简单化,并且降低零件的使用数量,简化零件的外形。因此,在进行机械设计时,需要保证零件性能,尽可能优化设计构造。例如,以四冲程汽油发动机为载体,构想设计出一款节能型汽油发动机。利用燃烧做功后排放废气的能量,通过热交换装置产生饱和水蒸汽,再将饱和蒸汽送入气缸与残余废气混合。饱和蒸汽膨胀推动活塞做功。达到二次做功的目的。利用合适的加工工艺和优良的锻压工艺,使相较于热锻压工艺利用冷锻压工艺更能降低对环境的危害。综合两者情况,实际中更多偏向于温锻压工艺。
3.4合理安排加工工序
工序的安排直接影响加工时间的长短。节能理念的体现就是合理安排工序,缩短工序间的等待时间,提高机械的工作效率,有效降低能源消耗。
3.5加强虚拟化发展
机械制造技术的虚拟化是在信息技术的基础上实现的一种创新设计,是一种高端的制造方法。虚拟化发展具有非常高的创新价值,可以借助互联网平台和计算机操作,在模拟中完成机械制造。虚拟化的实现可以使机械制造更具灵活性,可以根据制造行业要求对虚拟的机械制品随时进行更改,以生产更符合需求方的机械成品,有效避免材料的浪费,同时节省人力、物力和财力。通过虚拟化的机械制造,可以一次性完成机械制造设计,避免再次加工。机械制造技术的虚拟创新也可以解决技术中存在的潜在问题,保证机械制品的质量和性能。
4结语
基于制造业与自动化技术对我国工业发展的重要性,应将节能理念应用于机械制造与自动化,并准确把握我国机械制造与自动化技术发展的脉络与趋势,针对当前机械制造与自动化技术做好相应的结构设计、工艺优化与材料选用,进而达到节能环保的目的。
参考文献
[1]薛辉.机械制造与自动化中的节能设计理念分析[J].河南科技,2013,(4):122.
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[3]王丽敬.浅谈绿色节能理念在建筑设计中的应用[J].河南科技,2013,(15):170.
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1.2资源循环利用
资源循环利用可以让工业企业在生产过程中占据非常大的优势。众所周知工业生产需要大量的资源支援,因此资源的循环利用可以有效避免大量宝贵的不可再生的能源资源在建筑、生产过程中被浪费。例如由于工业厂房的冬季内采暖计算温度与室内外的冬季采暖计算温度差(tn—twn)和民用建筑相比,要小10%~20%,热损失自然也相应减少。除此之外,在资源循环利用的过程中节能设计理念的应用可以有效减少其整体资源的消耗,从而能够在此基础上促进其生产水平的有效提升和社会效益、经济效益的不断进步。
1.3提升生产效率
节能设计理念的应用可以有效的提升工业企业的生产效率。众所周知工业建筑物的护结构是其热量损失的主要通道之一。因此通过节能设计理念的应用设计人员可以促进建筑物的墙体、屋顶及地基周围等处使用高效保温隔热材料,并且能够使建筑物围护结构中各部分的传热系数大大降低,这最终就能促进企业生产效率的有效提升。除此之外,节能设计理念对于生产效率的提升主要还体现在了其能够有效降低生产设备和机械的运行强度,从而能够有效延长生产设备的使用寿命和使用效率,从而能够在此基础上促进工业企业生产效率的有效提升。
1.4减少腐蚀损失
减少腐蚀损失也是节能设计理念自身具备的优越性之一。众所周知工业企业在生产过程中其厂房和设备都容易受到腐蚀问题的影响。因此在工业厂房的建筑单体设计中,设计人员应从厂房的平剖面布置阶段开始就纳入设计应考虑的范围中。例如设计人员可以通过对于空调降温的面积范围和室内温度进行有效的计算,来尽可能的避免不适当的大面积、大空间采暖和全空调,这可以有效避免机械设备生锈腐蚀的可能性。并且当工业还间内有散发大量生产余热余湿甚至腐蚀性气体时,设计人员在设计时应当考虑有效的自然通风来保证室内的正常生产环境,从而能够促进腐蚀的有效减少。
2工业建筑节能设计理念应用
2.1根据工业特点设计
根据工业特点设计是工业建筑节能的设计理念应用的基础和前提。在根据工业特点进行设计的过程中设计人员应当确保工业建筑围护结构节能设计特点符合工业生产的实际需求。例如设计人员可以建在工业建筑物的墙体和屋顶以及地基周围等处使用高效保温隔热材料,从而能够可以使建筑物围护结构中各部分的传热系数大大降低并且有效减少热量的损耗。除此之外,在根据工业特点设计的过程中设计人员应当确保操作人员和运输工具活动的高度范围内具有良好的工作环境,因此在设计时不应当采用机械强度偏低的内保温材料,并且在厂房内湿度大或又含有腐蚀性介质的条件下,不宜选用孔隙率、吸水率大的保温材料,从而能够在此基础上促进工业建筑节能的设计理念应用水平的有效提升。
2.2合理选择材料
合理选择材料对于工业建筑节能的设计理念应用的重要性是不言而喻的。在合理选择材料的过程中设计人员应当确保建筑外墙用的材料具有合适的厚度,从而能够在减少热量损失的同时促进建筑内部保持较为良好的通风。除此之外,在合理选择材料的过程中设计人员应当可以从之前的节能设计建筑选取适用的构造和所需的材料。并且根据工业建筑的设计特点,要求控制各朝向的窗墙比为35%~20%。从而能够更好地确保工业建筑的通风条件和采风条件,从而在减少电能消耗的前提下促进工业建筑节能的设计理念应用效益的不断进步。
2.3优化建筑结构
优化建筑结构是工业建筑节能的设计理念应用的核心内容之一。在优化建筑结构的过程中设计人员应当注重减少建筑的开窗面积,即尽量减少开窗面积始终是工业建筑节能设计的重要手段。根据相关研究表明,不同性能的外窗自身的传热系数可能存在3倍左右的差距。除此之外,在优化建筑结构的过程中设计人员可以通过选用保温与密闭性能好的多层窗来促进工业厂房节能水平的有效提升。例如设计人员可以选用聚苯板和以膨胀珍珠岩为主要原材料的防水保温板以及沥青珍珠岩板等多种节能效果明显的材料,然后合理的设计建造的防水层、保护层等构造,从而能够在此基础上促进工业建筑节能的设计理念应用可靠性的持续进步。
2.4.增强节能意识
增强节能意识是工业建筑节能的设计理念应用的重中之重。在增强节能意识的过程中设计人员应当督促自己具备更加高度的节能意识,这与此同时也是促使工业建筑节能设计工作能够顺利开展并且能够收到良好效果的重要保证。除此之外,在增强节能意识的过程中设计人员应当通过采用其他人员提出的具体意见和细节意见,来促进节能标准得到有效的保障,从而能够在节省土建工程量和降低造价,减少护结构面积的同时促进工业建筑节能的设计理念应用精确性的不断提升。
篇7
1国内机械制造与自动化技术现状及发展趋势
自20世纪70年代以来,中国的机械制造技术飞速发展,在我国的工业中占据越来越重要的位置。与此同时,计算机技术的发展赋予了机械制造业更多的活力。借助计算机技术,机械制造可以用更加高效、安全的方式完成设计制造过程,在计算机辅助设计的帮助下高效率和高安全性已经成为现今自动化机械制造的显著特点。但是由于我国的自动化机械制造起步较发达国家晚,技术相对落后,导致与发达国家制造的产品在质量、可靠度方面都有很大差距,竞争力方面没有优势可言。国外的机械制造技术与自动化技术现在已经发展得很完善,目前正朝着智能、环保的方向发展,国内的企业在这方面还存在很大的差距。国内企业应该积极尝试与国际接轨,目前有些企业通过加强与国际公司的交流或建立跨国公司,已经使自身的技术水平取得了长足的进步,机械制造的自动化程度也越来越高,缩短了与国外企业的差距。但是在最前沿的智能、环保领域还没有跟上国际的步伐。这需要我国的企业改变发展理念以及国家相关政策的积极扶持,只有通过持续不断的发展及投入,才能在这些领域发展出我国企业特有的竞争力。
2机械制造与自动化中的节能方法
机械制造与自动化的节能技术要涉及到从最初的设计到最终产品完成的各个环节,需要从多个方面统筹考虑:
2.1机械制造与自动化中设计阶段的节能
在机械设计制造中,节能技术应该是首要考虑的事项,尤其是在设计阶段。通常设计阶段需要对整个系统进行总体规划,在设计阶段对节能考虑得周全与否以及规划得是否合理,对于最终机械系统的能源利用效率有着决定性的影响。通常制造机械中最常见的部分就是发动机和液压系统。设计发动机系统比选择优良的排放系统,选用低油耗、低排放、低噪音和高效率的环保型发动机更为重要。这样不但可以降低整个系统的能源消耗,还可以减轻排放系统的负荷。液压传动中最重要的是保持传动液压油的清洁度,精心设计的液压系统是保障机械系统节能、高效和环保的重要环节。精心设计的液压系统可保证油液中微尘垃圾、机械磨损物等杂质长时间保持在正常工作范围,减少液压元件故障率与磨损、延长常用液压元件的使用寿命,降低液压油的更换频率,延长换油间隔时间,减少对周边作业环境的污染。比如为了保证液压系统的寿命,采用耐腐蚀、防老化、具备优良密封性能的进口优质胶管;设计过程中在可能的情况下尽量使用硬管,对只能使用软管的部分可以设计液压油回收装置,以便在软管破裂时能够回收液压油而不致对环境造成污染。机械设计过程实用化虚拟现实技术,成为设计初期的主要方式。计算机技术的长足发展使得机械制造和自动化的设计、优化和实际的使用结果都可以事先在计算机中模拟出来,这也是机械设计制造设计未来的发展方向。通过计算机模拟环境先将所要设计的系统建立虚拟模型,并赋予这些模型同现实中同样的物理性质,使用计算机进行预先演算,寻找设计产品的缺陷。在这个过程中发现的缺陷可以直接修改计算机模型,然后重新演算,直到符合要求之后再进行生产制造。与传统的设计流程相比,很多需要设计图纸和样品制造的环节都可以减少甚至完全不需要。这样的设计方法可以缩短设计周期,减少生产过程中出现问题的可能性,由于成功率的提升,消耗资源环节的减少可以有效降低企业的成本,同时也能减少环境污染。
2.2材料的选择和结构优化
机械设计制造过程中,选择环保、可回收的材料是节约能源的一个重要方面。机械制造过程中一直固有的理念是:为了保证设备的使用寿命和功能,通常都是要选择更好的材料或者是要采用更加厚重的结构。但是随着进一步的研究,通过对各个构件的受力分析各个构件的受力特点,可以有针对性地对结构进行优化,降低材料等级或者减少使用量。比如受扭矩的圆柱状结构,通过受力分析就可以发现承受的扭力都集中在圆柱的部分,圆柱中心位置受到的扭力很小,这样就可以将圆柱简化为空心结构,在能够承受的扭力不变的情况下减少材料使用,减轻设备重量。此外,一些结构用零件一定要采用比较容易装配和分解的大模块化的结构设计。在选用材料的过程中应当优先选取可回收、易分解、能再生,而且在加工过程中不会产生对环境有害的“三废”的材料以及其在报废后对环境污染最小的材料。
2.3合理工艺的选择
机械制造业中另一个重要的环节就是工艺和流程的选择,这一阶段如果可以对能量加以充分利用和回收则可以节省大量资源。传统的制造工艺通常都是使用冷锻与热锻。冷锻的过程都是在低于回复温度下进行,冷锻可以保证尺寸精度,并且表面粗糙度好、劳动条件好、生产效率高,但是由于在加工过程中金属的变形抗力大、塑性差并积聚有残余内应力,需中间退火后才能继续变形。热锻的温度在再结晶温度以上,这就需要对材料再加热和采用相应的加热设备。可以发现冷锻和热锻都需要再加热的过程,这就造成了能源消耗增加。与之相比,采用温锻工艺,制造过程在相对较低的温度下进行,也不需要二次加热到较高的温度,可以节省大量的能源消耗。作为长远的发展方向,制造厂应该同金属材料生产厂商合作,将生产出来的材料直接热送到加工车间,充分利用生产工序中的余热,这样既回收了材料本身的热量,还免去了二次加热过程,一举两得。
2.4设备运转过程的节能措施
机械设备在制造完毕后,就是在运转过程中的消耗能源,利用先进的完全智能化的管理系统,可以控制运转过程中实时消耗的能量。智能化的管理系统可以控制大到整个生产线小到每个开关,通过各种先进的传感器实施收集生产过程中的相关数据,动态地调节生产设备令其同生产负荷相适应,用最小的能源消耗来满足生产需求。以制造业的一般生产线来讲,通常只是某一部分的设备需要一直运转,其他的部分设备是在需要的时候才使用。这些设备有的可以直接关闭,有的需要保持在待机的状态,通过及时关闭不需要的设备并让必须待机的设备运转在最小消耗下,这就可以减少不必要的能源消耗,降低生产成本。
2.5机械运输过程的节能环保
一提到节能环保,大多数人的思考角度多是从机械本身的改进上考虑,都忽略了设备在包装和运输过程中所消耗的能源。随着制造工艺的进步,现在的机器越做越精细,工艺也日趋复杂,在运输过程中如何能够保证精密部件的完好成为运输过程的首要问题。在运输的过程中选择合适的运输方式、减少包装的复杂程度以及包装材料的选择都是环保节能的手段。首先,机械设备的精密部件需要多层保护才能抵消在运输过程中的磕碰和损坏。这就需要在设计环节就考虑到这一问题,尽量将精密的部件与其周围的部件设计为一个整体,运输的过程中将这个整体作为运输单位,其周围的构件自然成为了保护,这就可以有效地降低包装的保护级别;其次,包装材料的选择。过度使用木板势必会对环境造成危害,而使用传统的纸板又不能达到保护的需要,聚乙烯包装材料回收非常困难,焚烧又会造成空气污染。相比之下,蜂窝纸板材料成为了理想的选择,其蜂窝结构可以有效地降低机械在运输过程中受到的损害,其生产和使用都对环境的影响较小,并且纸板回收和再利用也相对容易,是目前来讲最环保、最具性价比的选择;最后,运输方式的选择也应该注意节能环保,海、陆、空三种运输方式各有利弊。海运虽然运输的风险和成本比较低,但是耗时较长。陆路运输的时间和成本都比较折中,但设备装载困难,还有一定的风险性。空运安全、高效,但是价格昂贵,所以根据实际需求选择最适合的运输方式也可以达到降低运输成本、节能环保的效果。
3结语
我国作为一个生产制造大国,每年的能源消耗量惊人。根据最近的统计数据,我国近几年的年消耗的能源总量折合为标准煤都超过420000万吨。其中消耗的能源大部分都是传统的能源,在消耗大量能源的同时也对我国的环境造成了极大的破坏。虽然我们取得的进步有目共睹,但这绝不是可以持续发展的方式。能源危机的问题已经越来越凸显,在短期还不能找到能够替代传统能源的大背景下,如何减少我国工业能源消耗、优化能源结构、充分回收浪费的能源是我们现在的重中之重。节能技术应该受到各行业的重视,并付诸实践。大到宏观的产业结构,小到每条生产线、每件设备都应该将节能、环保的理念贯彻到底。
作者:王小梅 田鹏 单位:长江师范学院机械与电气工程学院
参考文献:
[1]马明.机械制造与自动化设计中的节能设计理念分析[J].科技创新与应用,2015,(11).
[2]张成磊,刘朝利.机械制造与自动化设计中的节能设计理念研究[J].科技风,2014,(7).
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各行的发展带动了经济的发展,随之而来的便是严重的能源浪费。在生产生活中,自动化和机械制造的结合,很好的推动了经济的发展。现在人们面临的是能源减少问题非常明显,然而对能源的需求却不断增加,在机械制造中加入相关的节能技术已经成为了制造业发展的必要。所以在发展制造业的同时必须保护好环境合理的进行发展。
机械优化设计与节能的重要性
将节能环保引入到机械制造中去,是符合经济、社会、环境长远发展趋势的。工业发展的过程中,能源不足是一个非常重要的瓶颈。怎样在能源消耗比较少的情况下,发展好经济,取得更快的进步,是工业发展的需要,机械制造业也是如此。在机械制造业中引进环保技术,真正做到环保,才能在保护环境的基础上发展好经济,推动工业发展,给人类创造更多的社会财富。
机械优化设计与节能的改进措施
选取发动机的时候尽量选择低公害的
对机械而言,发动机是其系统中,影响环境最严重的部件。所以在选择发动机的时候,应该选择油耗比较低、排放少、噪声低、效率高的水冷增加的环保型柴油机便能够很好的减少给环境带来的压力,在发展经济的同时维护好环境。
在设计液压系统的时候,相关的防渗漏和清洁必须采取高效的措施
对于机械液压转动而言液压油的实际清洁程度是非常重要的,所以在设计液压系统的时候必须精心设计,从而达到去除油液中的杂质和微尘的目的,减少元件之间的磨损,避免出现故障,在减少换油次数的同时,保护周围的环境。在港口机械中,液压渗漏是非常普遍的污染方式,在进行液压管路选材的时候,应该选择一些抗腐蚀、密封性比较强并且封闭性比较好,防治老化的优质胶管;为了减少胶管的废弃量,在设计的时候应该有意识的选取那些硬管。
三、机械制造中环保型材料的使用
(一)选择可回收、再生的资源或者材料,从而减少资源的浪费和消耗
在机械制造或者材料选取的时候,为了达到环保的目的,可以选择那些能够分解、再生、回收的材料,还应该保证材料在加工的时候,不能够产生大量的废气废水废渣。特别是在进行结构用零件生产的时候,一定要选取那些分解和装配都比较容易的材料,从而保证机械化过程中材料的可再生率。
在进行设计的时候应该遵守重量轻、能耗低、寿命长的原则
对于机械生产而言,提高寿命能够大大降低机械的报废量和产量,减少了材料的消耗的同时也能够减少其对环境的污染。此外在实际的时候,还必须考虑到怎样更好的减少环境的负荷,实现机械以及其构件的通用性,所以在设计的时候还必须考虑到综合性的问题,做好各方面的权衡,达到节能的目的。
在设计的时候,还应该考虑到零件报废后的处理问题,尽量将成本降到最低
在进行自动化设计和机械制造的时候,最好不选去那些含氯橡胶、氟利昂、石棉以及树脂的材料。若是那些零件不是主要部位的,则应该尽量采取非金属的材料或者工程塑料,并且设计的时候,尽量使用那些环保效果比较好的新型材料,尽量减少使用重金属。此外,在选取材料的时候应该充分考虑到零件报废之后怎样进行处理,尽量保证处理的能够比较简单、使用的处理费用比较少、给环境造成的污染也比较少。
合理的机械设计制作工艺保证节能
对产品的设计进行改进或者优化
1、对于设计而言,结构越简单,设计起来越容易,并且越简单制造的时候能耗便会更低。此外零件自身的结构和形状也会对能耗有一定的影响,所以设计的时候应该对其进行优化,在保证功能的基础上,尽量的做到对零件的简化、对其结构进行优化,并且尽可能的减小体积。
2、根据实际生产的条件进行材料的选择,在选择材料的时候必须保证适应性的原则,根据机械的实际生产过程进行材料的选择,尽量选那些能耗比较低的材料。
(二)在设计的时候注意工艺流程的能耗降低
对于相同的产品或者零件,在实际生产的时候可以采用不同的工艺,但是由于工艺的不同,能耗也会有所不同,选择合理的工艺也能够降低能耗,确保设备的运行载荷能够达到最佳,减少浪费现象的出现,尽量在保证产品质量和效率以及经济性的前提下,减少对能源的消耗,达到节能环保的目的。
加工方式必须选择正确。零件的加工方式比较多,选择加工方式的时候,应该考虑到现场的设备情况,选择最合适的方式进行加工。比如说锻压的时候,可以采取热锻压、温锻压以及冷锻压的方式。其中温锻压和冷锻压的方式利用能量的效率要比热锻压高,但是冷锻压给环境造成的危害比较严重,所以在选择的时候最好选择温锻压的方式。
工艺参数选择必须合理。选择好加工的方式以后,怎样选择工艺参数对于节能也是非常重要的。比如说加工余量和毛坯形状的时候,那些阶梯轴类的零件,选取毛坯的时候可以使用直径棒料或者精锻毛坯,但是二者之间消耗的能力却存在很明显的差别,所以应该进行综合的考虑。
冷却工艺选择的时候注意节能。在机械制造以及自动化的时候会用到冷却液,所以必须考虑到这个重要方面,最好不要采用油进行冷却,会给环境造成严重的污染。
改进不合理的工序。在设计的时候,想要保证节能,还应该做好工序的安排,避免出现能源浪费的情况。
总结:
在经济发展的过程中,机械制造和自动化发展的速度都很快,但是在经济发展的同时,还必须考虑到能源的节约和环境保护的问题。能源危机已经出现了一段时间,并且解决起来也比较困难,所以在机械制造的过程中必须注意节能,在经济发展的同时,保护好能源和环境。
参考文献:
[1]赵勇,李树平,赵丹.关于机械制造与自动化的研究[J].中国石油和化工标准与质量,2012(10)
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Abstract: with the rapid development of city construction, construction industry also got at breakneck speed, and then bring energy consumption of the increases year by year, the huge energy consumption, has become a huge burden of the national economy. Accordingly, the construction industry overall energy saving is imperative. As the whole project leading link, the energy conservation of the building design is imminent.
Keywords: building energy efficiency design
引言:在国家大力提倡节能环保的大背景下,节能与环保已经成为建筑设计未来发展的大趋势。近年来,随着国家经济的发展,人们生活水平提高,住房条件不断地改善,居民住宅纷纷进行装修改造,居民装修不仅要考虑美观舒适,还要在考虑到设计的个性的同时,兼顾以人为本环保与节能的室内设施的设计和运用。
一、建筑节能设计理念
1、节能能源资源:减少建筑材料生产运输过程中的能耗――就地取材,生产节约型材料。
在建筑设计过程中,一方面要注重使用过程中的节能,另一方面还要考虑蕴含在建筑材料本身中的能源消耗量。在满足建筑的使用功能和结构安全的前提下,应尽可能地选用生产能耗低的建筑材料,回收利用率较高的建筑材料。在材料的选择上也应该尽量就地选材减少运输过程中的能耗和污染。
2、以合理的设计达到建筑建造过程中材料的节约
在建造的设计过程中,在满足结构要求的基础上节约材料,充分发挥材料的性能,例如结构工程师可以根据经验和计算使钢筋满足最小配筋率的要求下尽量减少钢筋的用量,在水泥中添加一些添加剂减少水泥的用量,另外还可通过建筑体形设计达到节能效果,如平面布局、平面形状、进深、体形系数、表面面积系数、长宽比和朝向,合理设计建筑的墙体、门窗、屋顶、热缓冲区及有效遮阳,提高护结构的保温隔热性能,也对建筑材料的节约有着重大意义。
3、充分利用自然资源以达到节约能源的目的。
太阳能的利用:设计太阳能住宅。光热转换是人类直接采集太阳光能量的方法。转换装置,基本上分为平板式集热器和聚光式集热器两类。因此可以利用阳光直接射在黑色粗糙表面上变热设计出太阳能住宅,另外还可以利用反射镜或透镜聚光产生热原理,在屋顶上装上薄铁皮制成的集热板上,当集热板被晒热,光变成了热。当空气从集热板下面流过,就可以把热量带走。需要时可通过风道,送到房间里取暖。 太阳能住宅的另一优点是光电转换。就是通过光电器材,将太阳能直接变为电能。最通常的光电器材是硅电池。其原理是硅晶材料在光的照射下释放电子,这就是光电效应。在计算器、收音机、汽车上都能用这种硅太阳能电池。
二、整体及外部环境的节能设计
建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础 上,通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计,使建筑获得一个 良好的外部微气候环境,达到节能降耗的目的。
1、合理选址
建筑选址主要是根据当地的气候、土质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计中,既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境,为建筑节能创造条件,同时又要不破坏整体生态环境的平衡。
2、合理的规划和体型设计
合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。像蒙古包的圆形平面,圆锥形屋顶能有效地适应草原的恶劣气候,起到减少建筑的散热面积、抵抗风沙的效果;对于沿海湿热地区,引入自然通风对节能非常重要,在规划布局上,可以通过建筑的向阳面和背阴面形成不同的气压,即使在无风时也能形成通风,在建筑体型设计上形成风洞,使自然风在其中回旋得到极好的通风效 果,达到节能的目的。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。
4、建筑的体形与建筑节能
(1)控制体形系数。体形系数系指建筑物与室外大气接触的外表面积(不计地面)与其所包同的建筑体积之比。体形系数越大,说明单位建筑所分担的热散失面积越大,能耗就越多。有研究资料表明,体形系系数每增加0.0l,耗热能指标约增加2.5%,一般宜控制在0.30以下。建筑体形系数还与建筑物的体形是否规整及建筑物的体量大小有关。一般来说,控制或降低体形系数的方法有:减少建筑面宽,加大建筑进深;增加建筑物的层数;加大建筑物的长度或增加组合;建筑体形不宜变化过多。
(2)控制表面面积系数。从获取更多的日照辐射,降低耗能的观点来看,表面面积系数越小越好。从节能意义来说,长轴朝向东西的长方形体形最好,正方形次之,而长轴朝向南北方向的长方形体型的建筑节能效果最差。
三、住宅屋面的节能设计
在建筑物受太阳辐射的各个外表面中,屋面是接受太阳直射时间最长的部位,因此受辐射得热也是最多的,相当于东西向墙体的2~3倍,所以它的保温隔热也显得尤为重要。保温隔热的材料宜选用密度大、导热系数小、憎水或吸水率较小的材料(如膨胀型泡沫聚苯板)。采用倒置式屋面将憎水性保温材料设于防水层上,可有效防止传统屋面构造中防水层容易老化从而影响保温隔热效果的问题。此种方法施工简易,可广泛采用。
另外,利用屋顶种植花卉、灌木(如彩叶草、三色堇、麦冬草等)形成生态型屋面,既可阻挡热源,减少温室气体的排放,达到保温隔热,又可美化环境,改善城市气候,做到一举两得。种植的土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜,可起到滞阻水的作用,有利于屋面的防水,而且土壤导热系数小,有很好的热惰性,不随大气气温骤然升高或下降而大幅波动,有利于屋面的保温隔热。同时,在屋面蓄水,形成蓄水型屋面,也是节能屋面的有效措施。利用水蒸发可带走大量的热,从而有效减弱屋面的传热量和降低屋面温度。据测试,蓄水、种植屋面土壤表面温度与一般屋面表面温度比较,温度可低27℃。此外,采用平坡屋顶结合的构造形式,在屋面保温隔热层上做架空层,通过空气流通来散热也是个不错的办法。
四、总结
综上所述,必须做好建筑的节能设计,只有这样,才能降低整个建筑工程过程中的能源消耗,进而提高建筑的整体效益,实现人、建筑、环境与经济、节能之间的最佳结合。
参考文献:
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Abstract:
Mechanical manufacturing is the high energy consumption of the industry, and in the process into energy saving design concept is a certain practical significance. In the mechanical energy conservation idea mainly introduced in the link shall be from three aspects, namely the optimization design, rational choice materials, to improve the process, only by energy conservation idea into the three crucial link to achieve all energy saving, energy saving and emission reduction to the purpose.
Keywords: design optimization system optimization rational choice materials reduce environment load perfect process optimization process
A mechanical design and optimization, energy saving
1, try to choose low public nuisance engine. The engine is engineering machinery all system of environment impact the biggest parts, with low oil consumption, low emissions, low noise, high efficiency of environmental protection can decrease the turbo diesel engine cooling water to the environment of the load.
2, hydraulic system clean and leakage and system of high efficiency and energy saving design, and maintain the purity of the hydraulic oil transmission of engineering machinery hydraulic transmission is very important, so elaborate design engineering mechanical hydraulic system is necessary, so that it can remove the oil of garbage, dust mechanical wear impurity content, reduce hydraulic components failure and wear, prolong the service life of the commonly used hydraulic components, reduce the hydraulic oil change frequency, extend changing oil time interval, and to reduce the pollution of the environment surrounding homework. Hydraulic system of the surrounding environment of leakage pollution is port machinery operation of universal, hydraulic pipeline using corrosion resistance, prevent ageing, good seal performance of high quality imported hose is necessary; In order to reduce the amount of damage hose abandoned, design should be in May try to use under the condition of hard tube; In the process of design can use the hose and easy to break out when the oil and environmental pollution.
3, environmental protection safety concern the roof of the cab type design. S is a champions league group has a subordinate tianma and west river two port area, which is a state port tianma port, specializes in domestic coastal and inland bulk cargo and domestic trade container transportation, having port production machinery supporting door crane 4 sets, the biggest hoisting capacity 45 t, container crane forklift truck, trailer, positive, tractor, lift machine and so on more than 60 sets. These devices, such as using uv radiation to the glass full seal integral, the damping noise reduction processing "safe environmental protection" cab, indoor configuration no environmental protection air-conditioning and heating, and design crane and forklift truck, trailer, tractor cabin to ensure the safety of the pilot; Make full use of ergonomics design principle, such as the driver seat can comprehensive regulation, function integration of single control handle, adjustable to drive, automatic shifting device, electronic monitoring and fault diagnosis system, again complementary with reasonable and beautiful color is tie-in, can greatly improve the driver working environment, relieve fatigue, improve operation efficiency.
Second, the use of environment-friendly materials and energy saving
1, design make use of renewable, recyclable materials and resources, reduce the consumption of resources. In the mechanical material selection, should choose recycling, easy to resolve, can regenerate and in the machining process won't produce harmful to the environment of "three wastes" material, as the mechanical parts of the material. Especially with some structure parts have to make use of the easy assembly and the decomposition of the modular design of the structure of large, and as far as possible use of non-toxic materials, improving engineering machinery materials regeneration rate.
2 in the design, make the best of the long life, low energy consumption, the design principle of the light weight. Usually come to see, to extend the service life of product is to reduce the production of machinery production and scrap amount, this undoubtedly reduces the consumption of raw materials; Reduce the energy consumption of the product is also reduce the pollution to the environment; Reduce the weight of the product of course reproduction reduced the material resources consumption. In addition, in the design to consider reducing environment load level, let design conforms to the general standard, realize the versatility mechanical components, so the design of comprehensive consideration from the specific function of design object, and the structural strength, size, material selection of standard comprehensive measures, so as to realize the energy saving goal.
3, try to consider using a low environmental protection load, and ensure that parts of the minimum disposed handling pollution, the comprehensive cost minimization of the material. In the design of mechanical manufacturing do not use freon, chlorine rubber, resin and asbestos materials. Such as the main parts of the parts should be tried to the engineering plastic or nonmetal material as far as possible in the design, the development and use of new type of environmental protection material, but also reduce the use of heavy metal. In addition, in the material choice to consider to scrap parts after the treatment process, do deal with simple, low cost, low pollution and other environmental protection requirement. The dismembered, such as broken parts simple or meet burned or recycling.
4, comprehensive public welfare benefit maximization
In my company as an example, the company is part of the tianma group s crown for a state freight port area, tianma port is the new will focus on the development of public freight port area, and the port of total about 1800 meters long and plan stage gradually construction. The land area of area of 128000 square meters, with 5000 tonnage pier berth two, 500 tons (/ a, quay line is 323 metres long, wharf apron-8.84-m depth, design in goods throughput capacity of 860000 tons, of which 100000 TEU containers. A port two of warehouse, a total of 4608 square meters; Container yard more than 50000 square meters, break-bulk yard of more than 20000 square meters, the production capacity of the mechanical equipment to of course he is a huge Numbers. So port area can be seen as a variety of mechanical densely populated areas of existence, the management of mechanical if as far as possible much choose comprehensive environmental protection equipment so to the port energy saving, cost reduction, environment effect is a most favorable measures.
Three, the reasonable design process ensure the energy
1, optimization or improving product design
(1) had mentioned in front of the design optimization, visible in general, the more simple agency, the product involves the less parts in manufacturing process to reduce energy consumption. In addition, parts of the shape of the manufacturing process for itself the energy may also be affected. So should play the role of the parts design optimization, which ensure the basic properties of the product, as far as possible simplified parts, reducing the volume, optimizing the structure of the product to reduce number of parts.
(2) according to production conditions choosing reasonable material, in front of the expression of the materials have detailed the principle of selection and implementation of purpose, here again the adaptability of the materials, namely consider practical production process different materials to the energy consumption to choose the difference of low energy consumption of materials.
2, the design process of the low energy consumption
For the same kind of parts or products, in actual production process can adopt different technology processing, but different processing technology of energy consumption is different, the design of the reasonable processing technology can reduce the volatility of the load process, namely using reasonable technology designed to let the equipment to achieve optimum operation load, try to let the equipment is full load operation, and avoid the waste of energy. So in order to ensure the production efficiency and manufacturing quality and economy, premise, reduce the energy consumption of manufacturing process.
2.1, choose the correct processing mode. In a part of the many kinds of processing manner, should choose to suit the best processing methods field equipment. For example: forging press, can be cold forging press, temperature forging press, hot forging press. One cold forging and temperature of the efficiency in the use of energy in higher than the hot forging press, but cold forging process requirement often causes harm the environment, so the temperature forging press will better than cold forging and hot forging.
2.2, choose reasonable parameters. In determining the processing mode, the right process parameters of energy saving is another important factors, such as blank shape and machining allowance, etc. Like in the diameter of the ladder is large shaft parts, can use diameter rod materials, blank, also can use precision forging a blank, but in the preparation of blank energy use but are very different, so should be taken into account, the optimized selection.
2.3, choose the energy saving of the cooling process can be. In the mechanical process generally need to use cooling fluid, so in the processing of the choice of cooling fluid technology is the energy saving of the key consideration level. In principle, should use less as far as possible or not oil cooling.
2.4, on the reasonable process design and improvement. In energy saving design, not only to the correct choice of reasonable energy saving technology, also should be arranged reasonably processing operations. For example: commonly used to port machinery in the production of cold rolled sheet, because the cold rolling process, steel plate to withstand more than seventy percent of the plastic deformation, the crystal organization extensions for fibrous, and extreme sclerosis, and therefore must be after annealing processing, can suitable for complex forming.
References:
[1] LiYiRui. Engineering machinery new technology development trend [J]. Mechanical manufacturing and automation, 2009, ()
[2] WangYuLing. Engineering machinery green design and manufacturing technology research [J]. Engineering machinery, 2009, (01)
[3] WangKan. Green concept engineering machinery design of the application [J]. Engineering machinery, 2010, (02).
篇11
机械制造与自动化是工业发展的重要成果,鉴于工业产品在现代社会生产生活中的重要作用,将节能设计理念应用其中十分必要。近年来,全球环境的恶化引起了各界的广泛担忧,节能设计一方面能够降低消耗,提升企业经济效益,另一方面也有利于控制温室气体排放,逐步实现社会发展和环境保护的和谐。就节能设计理念在机械制造与自动化中的应用进行分析有一定的实际意义。
1机械制造和自动化产业发展现状简述
随着我国国民经济的不断发展,机械制造业已经成为我国产业结构中非常重要的组成部分。当前,机械制造业随着科学技术的不断发展,已经向着自动化方向演变。通过自动化技术,让机械制造工作效率得到了提升,从本质上促进了其行业发展的整体水平。从另一个层面上来分析,机械制造业的发展过程,还没有完全实现转型。无论从制造技术还是能源消耗来分析,都呈现出较为陈旧的发展模式。当前全世界的能源已经出现了紧缺的问题,世界各国对于节能理念非常关注。为了能够促进机械制造行业的转型发展,需要将节能设计理念融入机械制造与自动化设计当中。通过节能环保技术来降低机械制造及自动化行业的能耗,提升机械制造及自动化的高效性的同时,还可以促进产业竞争实力的稳定增长,最终实现机械制造及自动化的长久发展[1]。
2节能设计理念在机械制造与自动化中的应用
2.1在机械优化设计中的渗透
①合理选择环保型发动机。机械设备在运行过程中,能源消耗非常大,主要原因是机械设备中发动机造型的不合理性。此外,发动机作为其设备的关键组件,会排放大量的污染性物质,同时还会产生非常大的噪音。无论是对设备应用企业还是周边人群的健康,都会造成一定的影响。所以,在进行机械设备发动机设计过程中,需要制造低排放且噪音小的发动机,让其机械设备可以实现第一个环保目标;②节能设计理念在液压系统和防渗漏系统设计中的渗透。机械制造及自动化工程中,液压系统可以为整个机械设备的稳定运行提供保障。为了能够提升液压系统的性能,降低系统的能源消耗,在进行系统设计时,必须要关注液压元件和除液油环节设计。通过这样的优化设计,可以很大程度上减小机械元件的磨损,从而降低机械设计的故障率。由于机械元件磨损的减少,与传统元件相比其微尘杂质会得到最大化的改善,让其液压元件使用寿命得到了提高。同时,通过优化设计,液压油无须经常性更换,从环保角度来分析,可以减少液压油对环境的污染。此外,传统机械设备经常会出现液压油渗漏的问题。因此,为了防止出现液压油渗漏造成对环境的污染,在进行防渗漏系统设计时,应该重点从其使用量以及防渗透漏性能来进行综合考虑,从而实现节省液压油,以及提升防渗漏性能的目的;③节能设计理论在工程机械驾驶室设计中的渗透。许多大型的机械设备都需要有专属驾驶室来进行操作。在对其驾驶室进行设计时,可以选择防紫外线辐射玻璃来对机械设备运行过程中产生的辐射进行阻挡,确保工作人员在一个良好的工作环境中开展工作[2]。
2.2在选材方面进行结构优化
在针对机械制造当中,选材方面也是节约能源的重要途径。选择环保且可回收的材料对于制造而言,不仅可以实现设备的科学化,还可以达到最佳的设计理念。在传统的机械制造过程当中,固有的理念就是为了达到的使用寿命,开发更多的功能,通过选择更为优质的材料或者打造更加厚重的结构来实现延长机械的使用年限。随着科技的发展和进一步的研究,对各个构件的受力分析,能够合理性的针对结构进行优化设计,以达到降低材料等级或者是使用数量的目的[3]。
2.3优化机械的加工工艺流程
在机械零部件的加工方式中,应当选择合适的方式为其加工,这样可以避免资源浪费。合理的设计加工工艺可以减少加工载荷的波动,实现机械在全工况内良好运转,而任何超负荷和不足负荷的情况都是对能量的浪费。这就要求在加工过程中可以通过选择最佳的加工方式来实现机械的最佳状态。比如锻压,可以是冷锻压、温锻压、热锻压。其中冷锻压和温锻压的能量利用效率高于热锻压,也利于机械材料发挥其最大功用,在具体选择锻压方式的时候也要结合当前机械生产的目标与实际运行的环境来决定。
2.4设备运转过程中的节能
在完成机械设备的设计和制作之后,实际的应用和运转过程中也会消耗较多的能源,所以需要使用更加先进、智能的管理系统,降低设备在运转时消耗的能源。应用智能化的管理系统,可以对整个生产线中的任何一个部分进行控制,然后使用先进的传感设备,对生产过程中产生的数据进行完整的收集,将生产设备调节到相适应的负荷下,用最小消耗满足最大的需求。比如在制造业中,部分设备都是在不停地运转,而其他的设备都只是在需要的时候才运转。对于需要关闭的设备应该及时的关闭,而需要保持待机状态的设备应该保持最小消耗,减少不必要的能源消耗[4]。
3结束语
总而言之,随着节能理念在全世界范围内的不断深化,人们的节能环保意识得到了提高,并将理念广泛应用到了各行各业中。机械制造与自动化行业,本身属于高能耗行业,为了能够顺应时展需求,加快产业的快速转型。需要在机械制造与自动化设计中渗透节能设计理念。并在其理念的指导下,可以大幅度降解行业对资源消耗量,促进机械制造与自动化行业的良性发展,提高制造业总体发展水平。
参考文献
[1] 凌云.机械设计加工中存在的问题探究[J].冶金丛刊,2016,(4): 96-97.
[2] 杜岩,刘政宏,易智涛.机械制造与自动化设计理念研究[J].南方农机,2017,(6):41-43.
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一、建筑节能设计的必要性
随着对传统能源地不断开采与利用,天然气、石油、煤炭等能源的使用日益紧张。我国的能源问题不容乐观,主要表现在:(1)人均占有量低。(2)能源结构较为单一,以煤为主。(3)能源在地域方面分布不平衡。(4)能源的利用率不高。[2]
目前,我国城市化进程不断加快,建筑能耗不断提升,已经达到社会能源总耗量的百分之四十五。我国现有四百多亿平米的建筑面积,且以二十亿平米的面积不断递增。原有的以及新建的建筑大部分属于高能耗建筑,如果不对建筑节能设计标准进行提高,那么能源耗用问题将成为一个严重的社会问题。所以在建筑行业中实行全面节能是有理论基础与实际必要的。这方面我国需要参照国外的许多节能建筑理念,无论是德国邮政大楼利用水循环发电,英国格林威治新千年村利用热能和电能合一的供应系统,还是澳洲的屋顶绿化及废水回收设备都体系了他们对“绿色节能”理念的重视。正如设计师登斯特对其设计的未来社区BedZED所形容的那样:“未来的社区应该是一个全方位永续发展,未来的生活方式需要高生活品质、零排放、零废弃物、低能耗、生物及能源多样化。”未来的城市及建筑设计需要将阳光、空气、水、废弃等充分利用起来,而不是总依靠那些不可再生的能源,节能与建筑的结合才是未来建筑发展的方向。
二、建筑设计中节能设计理念的实施
节能设计是建筑设计的重要组成部分,作用是从源头上减少能源的浪费。
1.建筑整体及周边环境的节能设计
建筑整体及周边环境的节能设计是指通过对建筑所处的环境进行综合分析,从而确定规划、选址、外部环境等方面的设计,使得建筑本身能够与周边环境很好地契合。建筑的选址是一项复杂的工作,要综合考虑气候、地形、水土等诸多条件。不仅要为建筑的节能提供便利,同时还要满足另一个要求,即不破坏当地的生态平衡。
建筑选址这项工作完成后,应该重点研究其所处的周边环境,以此来实现建筑的节能,具体的措施有:植树造林。不仅能够遮挡风沙、净化空气,而且在降低噪音、遮阳等方面也有明显效果;设置人工水面,作用有:防风沙、平衡温度、方便给排水。
建筑的整体规划和体型设计,包括以下几个方面:建筑的整体体量与形体组合;建筑体型;建筑朝向(日照)。在草原地区,蒙古包式样的建筑有圆形的平面以及圆锥形屋顶,所以具有有减少散热、抵抗风沙的优点。在沿海地区,人们更看重通风对节能的应用,建筑在体型设计方面更利于风洞的形成,因而通风效果良好,从而收到了节能的效果。在选择建筑朝向时,应该遵循如下原则:冬季,日照充足,避开主导风向;夏季,防辐射,充分利用自然风;避免东西向日晒。[3]
2.单体的节能设计
单体的节能设计包括三大部分:建筑的节能构造设计;空间的分隔设计;节能材料、设备的选用。
(1)建筑的节能构造设计
屋顶的节能设计。和屋顶有关的节能方法有:给屋顶一个合理的坡度;对屋面进行保温隔热的设计。例如德国巴斯夫的“三升房”,其以每年每平米消耗的采暖耗油量不超过三升而闻名于世,“三升房”对屋顶的节能重视就是一个典型,其对太阳能电池板极为器重,这也是整个建筑的屋顶,建筑屋顶利用这些太阳能板吸收太阳光,用于发电,这些电能会进入市政点网,用发电得到的收入填补建筑供暖的费用。
楼板层的节能设计。可以将循环水管铺设在楼板层的中空结构中,冬季,用热水循环取暖;夏季,用冷水循环降温。
建筑墙体的节能设计。建筑墙体在进行节能设计时,要充分考虑保温、防潮、隔热等方面的应用。如在气候严寒的地区,可以采用夹心墙体的设计。
建筑门窗的节能设计。根据调查研究显示,门窗是建筑耗能的一个重要途径。门窗的节能设计可以从以下几个方面着手:建筑朝向不同,墙窗在面积上的比例亦应有所不同;窗户的遮阳设计;门窗便于自然通风;严寒地区,门窗要有防寒功能;门窗的材料性能要好。
围护结构等细部的节能设计。俗话说,千里之堤溃于蚁穴,所以不要忽略细部节能对整体节能的影响。细部的节能设计一般包括以下几个方面:对阳台、雨罩、附壁柱、凸窗等部位采用隔断热桥以及保温的措施;对墙壁以及窗口外侧保温处理;用保温材料填充一些重要的缝隙,如门与墙体之间。
(2)空间的分隔设计
不影响建筑使用功能的前提下,将建筑内部空间进行分隔设计,从而收到保温、通风、采光等良好效果,实现节能的目的。例如,在寒冷地区,将使用频率不高的房间置于建筑北侧,形成一个对冷空气的缓冲区,从而保证常用房间的舒适性以及整体建筑的节能性。
(3)节能材料的选用
节能材料的合理选用是实现建筑节能的重要组成部分。材料的选用原则如下:节能、高效、经济、健康。如今,随着经济、科技的飞速发展,越来越多的新型材料得以应用,节能效果稳步提升。如门窗安装新型透光隔热玻璃,可以收到很好的透光隔热效果。[4]
三、全面提高我国建筑设计中的节能设计水平
同世界上一些发达国家相比,我国建筑节能设计还存在很大的不足,在面对机遇的同时,也将接受严峻的考验,因此有必要全面提高我国建筑设计中的节能设计水平。可以从以下几个方面入手。
1.加强节能方面的法律约束
我国建筑节能还属于探索阶段,相关方面节能的改造工作量很大,需要人力、物力以及资金的大量投入。为了保证资金的安全性、最大利用率,有关部门应该制定相关的法律法规对其进行约束,积极引导建筑各个阶段的进行以及节能工作的开展。
2.寻求新能源的开发
石油、煤、电是我国建筑消耗的主要能源,占比分别为百分之五十、百分之十、百分之四十。我国大型公共建筑消耗的能源中有百分之九十属于非再生资源,对新能源的开发利用几乎为零。为了避免对非再生资源的过分开采,我国有必要加大对新能源的开发力度,这些新能源包括太阳能、风能、地热能等。一直以来,我国都存在着广泛的天然能源,有关资料显示,我国陆地每年接收到的太阳辐射总量为3.3*1.3~8.4*1.6KJ/(m2·年)之间,相当于2.5*1.4亿t标煤。我国青海、、新疆、内蒙古以及宁夏等地区的总日照及总辐射量非常惊人,太阳能资源十分丰富,而东部、东北部及南部等地区则为资源中等区,因此在建筑设计中,这些地区可以加强对太阳能的利用,以实现在资源节约的基础上为建筑提供水电、暖气和热水等。例如深圳振业城,就是太阳能有效利用的典型案例,深圳振业城有近500套别墅住宅,其在屋顶设置有能大量吸收阳光的太阳能板,截至目前,该建筑耗能占深圳整体耗能的1/3,按照一般的消耗量来计算,每户每年可以节省大约3200元左右,即70年就可以节约22万元之多,想来是十分惊人的。因此,开发及推广新能源是十分必要的。
3.加大科学研究投入力度
建筑节能工作的开展离不开科学研究的指引,这是世界各国在发展过程中总结出的经验。诸如太阳能等新能源在建筑领域的应用,离不开科学家、工程师、建筑师的同心协作。当前,我国研究建筑节能的机构或者队伍规模较小且比较分散,难以发挥出团队的优势,实际成果及其有限。我国应该加大对此类机构的支持力度,比如制定有利的政策,提供人力、物力、财力支持等。这样才能有效促进我国建筑节能事业的飞速发展。
4.从思想的高度,确立节能意识
当前,对建筑节能宣传的力度是不够的,民众普遍缺乏对建筑节能的深刻认识与了解。建筑节能符合可持续发展的科学理念,是有利国家,有利社会,有利民众的大好事,我们应该扩大建筑节能的影响,营造一个和谐的社会氛围,调动人们的积极性,从思想的高度确立节能的意识。[5]
四、结论
我国对能源的消耗十分巨大,降低建筑能耗,发展生态建筑是目前的当务之急。建筑节能设计是降低建筑能耗的有效途径,在经济上也具备可行性,所以相关工作者应该结合当地的法规政策、自然条件,不断发掘建筑节能设计的潜力,提高人们的生活水平,这是一件“功在当代,利在千秋”的大事。
参考文献
[1] 张甜甜. 建筑节能设计的意义与措施[J]. 山西建筑. 2011(19).
[2] 黄刚. 浅析建筑节能设计的方法与对策[J]. 山西建筑. 2010(34).
篇13
一、实行节能设计意义重大
(一)建筑能耗日益严重
目前,在我国的能源消耗中,建筑能耗的比重日益增大, 70年代的建筑能耗仅占10%,如今已经接近30%。建筑能耗的比重在一定程度上可以反映一个国家的发展水平。
(二)我国建筑节能相对落后
我国自恃拥有丰富的能源资源,所以没有认识到节能技术的重要性。因此,与发达国家相比,我国的建筑节能水平非常落后。例如,在采暖地区必须要设计围护结构,从热量的传导的角度看,我国落后西方发达国家很多。
二 降低能耗的设计理念
(一)减少能量损失
建筑物自身的能量散失也是能耗产生的一个方面,为了降低这种损失应该选择环保、高效、经济的包围材料以及先进的建筑技术,从而,使建筑物的整体保温效果和围护结构的密闭性能得到有效提高。因此,外窗的材料可以选用透光材料,例如镀膜玻璃、中空玻璃等,这样可以使外窗的隔热性能以及保温性能得到改善。
(二)开发新能源
降低建筑能耗,进行节能环保设计,既要考虑减少建筑物的能量损失,又要从开发新能源方向着手,可以利用地热能、太阳能、风能等对建筑物的采暖、热水供应、空调等进行设计。如太阳能的获取是通过设置在屋顶上的吸阳板获得的,可以用来向室内输入冷、热风,还可以供应热水。
三、建筑节能设计应用分析
(一)合理规划建筑
影响建筑节能的因素很多,要综合考虑,如建筑的体型、间距、方位、体量以及配套的绿化等,明显改善热环境。考虑建筑的平面布局时,必须考虑建筑的朝向问题。一般来说,冬季,要防止冷风吹进室内,同时保证有足够的阳光射入;夏季,需要通风环境良好,同时尽量避免阳光直射。所以,从热环境和节能的方面考虑,建筑物应该坐落在南北方向,东西走向则不宜,但是,在某些实际情况中,条件不允许采取南北方向时,应该将主房间设计成冬季背风,或者有阳光射入的位置,这样可以使围护结构的热损失显著降低。另外,建筑间距对降低能量损失的影响也是不可忽视的,必须确保在采暖季节,太阳辐射南墙面积不会减少。
从气候与建筑体型之间的关系考虑,通常能源的散失与建筑物的表面积有关,表面积越小,能源散失越小。因此,从理论角度出发,应该使建筑物表面积适当减少,从而控制建筑体型系数,通过加大进深,或者减小建筑面积,增加组合体,有效降低日照热的量。然而,从另一个角度考虑,建筑物表面积加大的话不仅可以增加自然通风量,同时还可以增加建筑物的采光量,可以有效降低建筑物对照明以及冷房空调的依赖。因此,以上两者是矛盾共存的,在进行节能设计时,必须科学细致考察建筑物的使用要求,优先考虑能够对建筑物产生较大影响的因素。除此之外,一些研究显示,“十”字形外观是最佳的节能设计,这种楼体不仅可以确保自然光照明效果良好,而且可以达到减少能量散失的效果。与其他建筑类型的外形和平面设计比起来,“十”字形建筑能够节能5%以上。
从绿化配置的角度考虑,建筑周围的自然环境可以影响周围的微气候,树木花草的种植,不仅能够美化环境,愉悦心情,而且对节能的效果显著。通常情况下,种植树木的选取要遵循一定的原则,如尽量选择长的比较高,枝叶伸展较宽,夏季生长繁荣,冬季树叶凋零的乔木。在夏季,这种树木能够遮挡阳光,有效降低环境温度,从而减少空调的能耗,在冬季,树木叶子掉落之后,室内能够有阳光直接射入。在国外,游泳池常常被设置在建筑物里面,这种设计有很多优点,在夏季,可以拥有湿润凉爽的室内环境,在冬季,水面可以反射阳光,使其进入室内,从而获得更多的太阳能。除此之外,还可以对地面首层进行架空设计,这种设计可以避免破坏建筑物周围的自然表土;一些透水砖的透水率较高,可以配合绿地在地面进行铺设,能够达到降低建筑物热岛效应的目的。
(二)科学设计围护结构
通常情况下,建筑物能耗的主要来源有两个,即建筑物围护结构的冷风渗透和热传导。其中,整个采暖的耗热量主要取决于建筑物围护结构的热耗,因此,要想减少建筑能量的损耗必须保证围护结构的保温热性能良好,保持室内环境舒适需要一定的能量,围护结构设计合理可以使所需的能量降低。一般说来,围护结构的节能设计主要考虑以下几个方面:
1.墙体。建筑物的墙体是围护结构的主体,它主要用来隔热、防水、保温以及承重等。承重结构的设计是否合理是建筑节能设计的关键,在节能工程造价中,对承重结构进行布局的费用占很大比重。我国主要采用实心粘土砖作为墙体材料,这种材料是通过增加砌筑厚度来达到保温效果,这对能源以及土地资源均浪费巨大,通常情况下,要同时达到隔热与保温的效果仅靠一种墙体是不能实现的,所以应该越来越重视空心砖墙和相应的复合墙体技术的应用。目前,节能墙的主流就是复合墙体技术。这种技术是以砖或者钢筋混凝土为承重材料,同时与岩棉、矿棉、加气混凝土、聚苯乙烯等绝热材料复合。
2.窗户。窗户在建筑中的主要作用是采光和通风,同时它也对隔热、隔声、防火以及保温等具有一定的围护作用。窗户是一种轻质构体,在建筑耗能方面,对其性能的改善还是比较薄弱的。对于普通的单层玻璃窗来说,它的能耗占的比例很大,可以达到整个建筑物冬季保暖或者夏季降温能耗的50%以上,所以建筑节能设计中窗户的绝热性能是一个重点。主要从以下几个方面考虑:第一,合理控制不同朝向的窗户的窗墙比,避免大窗开在东西方向,提高窗户的遮阳作用;第二,选择玻璃时要考虑空调的价格以及相关的制冷和采暖费用,以玻璃的太阳能导热性和阻隔性能作为考察依据,比较窗户的节能效果,选择低辐射玻璃、中空玻璃以及热玻璃等,同时保证玻璃的气密性;第三,在窗外贴一层透明的聚酯膜,利于节能。
3.屋面。关于屋面的节能措施,通常从以下几个方面考虑:第一,选择保温材料时要选择导热系数较低、密度较小的,有效控制屋面的厚度以及重量;第二,尽量不选择容易吸水的材料,否则进行屋面防湿时,保温层会大量吸水,造成保温层保温效果不理想,若在实际操作中,选用了吸水率较高的材料,应该设置排气口进行排气,排除保温层内的水分。除此之外,近年来,屋面节能也开始使用高效保温材料,还可以通过改变铺放方式,防止阳光暴晒,从而有效防止屋面衰老。
(三)空调与采暖的节能
降低空调与采暖的能耗,应该与围护结构的节能同时进行。首先,从降低制冷设备能耗方面考虑,不使用制冷设备是最有效的方法,但是,制冷设备在实际生活中经常用到,所以,选择空调系统时,应该选择高效节能的。其次,科学规划与采购采暖设备,有效管理供热系统,提高锅炉的供暖效果,此外,还要注意对管道进行保温,保证室外管道高效率工作。为达到采暖节能的效果,应该积极推广集中供暖,做到最大程度的节能。
四、结束语
建筑节能涉及到很多领域,例如能源技术、材料技术、建筑技术、废物再利用技术、智能技术等,此外,还关系到管理、设计、施工等不同部门。因此,建筑节能的综合性很强,建筑师必须不断丰富理论知识,学习更多的建筑节能理念,从而更加系统更加合理的对建筑的构造、规划设计与绿化等进行组合,最大限度提升建筑的整体效益。
参考文献
[1]胡毅,浅谈如何做好建筑节能设计[J],赤峰学院学报(自然科学版),2011年08期