新型能源的利用范文

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新型能源的利用

篇1

關鍵詞:新型城鎮(zhèn)化;能源;集約利用

中圖分類號:F299.21 文獻標識碼:A

文章編號:1007-7685(2014)01-0060-04

1978-2012年間,我國城鎮(zhèn)化速度明顯加快,城鎮(zhèn)化率從19.72%提高到52.57%。與西方發(fā)達國家70%~80%的城鎮(zhèn)化率相比,雖有一定差距,但這已是我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展的巨大進步。而長期粗放的城鎮(zhèn)化發(fā)展模式暴露出許多問題,尤其是城市能源的供求失衡、結構失衡問題日益突出。城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展直接或問接導致能源消費總量快速上升,1978年我國能源消費總量按發(fā)電煤耗計算為57144萬噸標準煤,到2012年已增長至36.2億噸標準煤,年均增速達5.5%。近年來,部分城市積累的能源問題集中顯現(xiàn)出來,不少城市都相繼出現(xiàn)拉閘限電、油氣供應不足等能源緊缺現(xiàn)象,在高能耗的同時也引發(fā)了碳排放和空氣嚴重污染等環(huán)境問題,這一方面使城鎮(zhèn)化發(fā)展的成本不斷提高,導致城鎮(zhèn)化的進一步發(fā)展受到制約,另一方面使我國城鎮(zhèn)化的終極意義受到挑戰(zhàn),城鎮(zhèn)化的質(zhì)量受到質(zhì)疑。能源作為城市工業(yè)生產(chǎn)和居民生活的必需品,對一國城鎮(zhèn)化進程的影響至關重要。因此,理性分析我國過去城鎮(zhèn)化進程中能源利用存在的問題及其根源,進而在新型城鎮(zhèn)化建設的戰(zhàn)略目標下探索如何進行能源集約利用十分必要。

一、我國城鎮(zhèn)化進程中存在的能源利用問題

我國的城鎮(zhèn)化與世界其他國家相比,有很多特點:一直強調(diào)外延式城鎮(zhèn)化發(fā)展,突出城鎮(zhèn)化的規(guī)模;城鎮(zhèn)化的戰(zhàn)略重心主要是支持工業(yè)化水平提高,以促進工業(yè)發(fā)展為導向;城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃缺乏系統(tǒng)性和長遠性,尤其是忽視與能源利用規(guī)劃的配合和協(xié)調(diào)。這樣,直接或間接導致城鎮(zhèn)化進程中能源利用問題突出。

(一)忽視能源利用問題

我國城鎮(zhèn)化發(fā)展理念是一直致力于外延建設,片面追求“做大做強”的沖動非常明顯,尤其是到20世紀90年代后期,在具備一定發(fā)展基礎后,部分城市盲日規(guī)劃發(fā)展藍圖,有近百個城市提出要建沒國際化大都市的口號。能源作為城市建設和城市運行所必需的投入,長期外延擴張直接導致能源消費膨脹,能源利用的重點是強調(diào)無條件的供給保障,而非合理利用。由此導致城鎮(zhèn)化發(fā)展中忽視對能源的合理利用,間接導致部分城市發(fā)展中能源問題集中爆發(fā)。城鎮(zhèn)化過程實際上是一個各方面系統(tǒng)綜合演進的動態(tài)過程,這一過程中需要有全局發(fā)展、長遠發(fā)展的理念作為基礎,政府引導與市場推進相互作用作為支撐。過去的城鎮(zhèn)化實際上一直是由政府主導完成的,市場機制的引入力度較小。政府主導下的城鎮(zhèn)化推進對能源利用問題缺乏成本效益的考量,決策的失誤和政策的變動也相應造成巨大的能源浪費。

(二)能源粗放消費

城鎮(zhèn)化的初始推動力足工業(yè)化,同時城鎮(zhèn)化的發(fā)展又為工業(yè)化的推進提供支持,城鎮(zhèn)化與工業(yè)化相輔相成。改革開放為工業(yè)化的飛速發(fā)展創(chuàng)造了良好的制度環(huán)境,而城市規(guī)劃、基礎設施的建設甚至城市居民的生活模式都圍繞工業(yè)化的需要而展開。由于戰(zhàn)略重心是工業(yè)化,城鎮(zhèn)化過程中能源利用問題也必然是圍繞工業(yè)化需要來進行,尤其是很多城市在建設初期,大量的工業(yè)建設和生產(chǎn)直接導致能源粗放式消費,能源消費產(chǎn)生的碳排放問題日積月累,致使大氣污染日益嚴重。從城鎮(zhèn)居民能源消費角度而言,由于一切圍繞工業(yè)化建設的戰(zhàn)略思路,使民用能源利用的設施建設、管理制度和發(fā)展規(guī)劃等出現(xiàn)相對混亂無序現(xiàn)象,這也間接導致能源粗放式消費。

(三)城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃與能源利用規(guī)劃脫節(jié)

城鎮(zhèn)化的發(fā)展規(guī)劃是一個系統(tǒng)工程,能源利用規(guī)劃應是其中的主要部分。而在我國的城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃中,尤其是“十二五”之前,較少體現(xiàn)國家能源戰(zhàn)略目標和要求,也較少將節(jié)能和減少城市用能污染等目標貫徹到城市規(guī)劃與城市設計之中。城市能源部門對能源利用的規(guī)劃一直局限于考慮能源供需兩大問題,較少把城市能源政策、城市能源利用模式、城市節(jié)能減排目標等納入規(guī)劃。除在城市總體規(guī)劃、專項規(guī)劃和分區(qū)規(guī)劃中有城市電力、煤氣、供熱等工程管網(wǎng)規(guī)劃外,對具體能源利用問題既缺乏目標管理,也缺乏過程控制??傮w上,我國城市規(guī)劃中能源意識相對淡薄,城市規(guī)劃較少介入可持續(xù)發(fā)展能源戰(zhàn)略的制定與實施。能源利用規(guī)劃與整個城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃無法實現(xiàn)內(nèi)在融合,能源利用規(guī)劃主要是一個部門或一個行業(yè)的行為,而不是結合城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃的綜合性、全局性的規(guī)劃,兩者長期處于錯位脫節(jié)狀態(tài)。這一問題的存在,直接導致我國城鎮(zhèn)化過程中對能源利用控制的無力和管理的無序,也是近年來城市能源消費中浪費現(xiàn)象以及引發(fā)的高污染、高排放問題的根源之一。

二、新型城鎮(zhèn)化建設對能源集約利用提出更深層次的要求

黨的十提出發(fā)展新型城鎮(zhèn)化的戰(zhàn)略日標,標志著我國城鎮(zhèn)化發(fā)展進入一個新的階段。新型城鎮(zhèn)化建設強調(diào)城鎮(zhèn)化與工業(yè)化、信息化與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化良性互動,大中小城市和小城鎮(zhèn)合理布局與協(xié)調(diào)發(fā)展,形成以資源節(jié)約、環(huán)境友好、經(jīng)濟高效、社會和諧、城鄉(xiāng)一體的城鎮(zhèn)化發(fā)展目標。新型城鎮(zhèn)化建設體現(xiàn)了科學的發(fā)展理念,遵循城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)律;強調(diào)協(xié)調(diào)的發(fā)展路徑,實現(xiàn)高效集約發(fā)展模式;堅持以人為本的發(fā)展目標,不能把城鎮(zhèn)化本身作為目的,以促進人的發(fā)展和實現(xiàn)人民美好生活為終極目標。從新型城鎮(zhèn)化的科學理念、發(fā)展路徑和目標看,都對我國新時期城鎮(zhèn)化發(fā)展中能源集約利用提出了更深層次訴求。

(一)科學的發(fā)展理念對能源集約利用的要求

盡管從規(guī)模角度而言,我國城鎮(zhèn)化確實取得很大進步,但從質(zhì)量角度而言,卻不容樂觀。我國人口多、能源短缺、環(huán)境污染嚴重等實際國情決定了城鎮(zhèn)化不可能長期維持粗放式的外延發(fā)展模式,而是既要發(fā)展規(guī)模又要重視質(zhì)量,既要立足當下更要思考長遠。與發(fā)達國家相比,我國沒有城鎮(zhèn)化發(fā)展的國際能源支持和環(huán)境條件,必須基于有限的能源供給和較小的環(huán)境成本來完成大規(guī)模的城鎮(zhèn)化建設,原有的發(fā)展理念已不適應未來城市發(fā)展的需要。在城鎮(zhèn)化建設已初具規(guī)模的基礎上,新型城鎮(zhèn)化建設必須樹立更加科學的發(fā)展理念,不僅要擴大外延,更要注重城市內(nèi)涵建設,實現(xiàn)能源從城市建沒到城市運轉(zhuǎn)全過程的集約利用,從而最終克服城市能源利用上存在的矛盾。

(二)穩(wěn)定協(xié)調(diào)的發(fā)展進程對能源集約利用的要求

目前,我國工業(yè)化水平與發(fā)達國家相比還有很大差距,在未來很長一段時間內(nèi),工業(yè)化發(fā)展還不能懈怠,這就需要加強能源保障。同時,在國內(nèi)常出現(xiàn)工業(yè)與民用之間用能沖突的情形下,城鎮(zhèn)化的建設要真正處理好二者的矛盾,也必須有效解決能源問題。新型城鎮(zhèn)化建設是要求實現(xiàn)一個更加良性的城鎮(zhèn)化發(fā)展過程,強調(diào)工業(yè)化與城鎮(zhèn)化發(fā)展互動,工業(yè)生產(chǎn)與居民生活同步改善。在我國目前國內(nèi)能源供給有限、國際能源供給不穩(wěn)定的前提下,從能源利用角度來尋求供求平衡的出路是必然的。這就對未來城鎮(zhèn)化過程中的能源利用提出更大挑戰(zhàn),不僅要加強節(jié)能技術的研發(fā)、提高能源利用效率,還要改善能源利用結構,提升能源利用質(zhì)量,更要改善能源利用模式,協(xié)調(diào)能源利用沖突,從而實現(xiàn)城市能源集約利用。

(三)以人為本的發(fā)展目標對能源集約利用的要求

城市作為維持一個國家運轉(zhuǎn)的重要人群的活動區(qū)域,創(chuàng)造更加人性化的生存空間是城鎮(zhèn)化的終極發(fā)展目標。新型城鎮(zhèn)化過程中應堅持發(fā)展目標的人本性,始終把“人”而不是“物”作為工作的出發(fā)點和落腳點。作為人在城市生存的各環(huán)節(jié)都必須依賴的要素,能源的利用不僅是城市的建設需要,加強其集約化利用更是旨在保障能源的高效利用,從而實現(xiàn)城市居民從工作到生活等諸多方面的安全穩(wěn)定和便捷高效。如,能源消費產(chǎn)生碳排放和其他污染問題直接對城市人居環(huán)境造成巨大影響,破壞城市自然的生態(tài)平衡。能源集約利用正是降低碳排放、控制城市污染從而建設更加宜居的城市環(huán)境的需要。

三、新型城鎮(zhèn)化建設中實現(xiàn)能源集約利用的制約因素

新型城鎮(zhèn)化建設中實現(xiàn)能源集約利用的必要性已毋庸置疑,但要真正實現(xiàn)還需克服諸多因素的制約,所以這只能是一個持續(xù)漸進的過程。無論是前期發(fā)展中積累的問題,還是潛在的發(fā)展目標的沖突都是對能源能否集約利用的挑戰(zhàn),而我國目前面臨的客觀能源條件能否支撐起能源集約利用措施的實施也還有很多的困難。

(一)過去發(fā)展中積累的問題形成一定制約

要在高能耗、高排放的發(fā)展模式下有效施行能源的集約利用,不得不面對的首要問題是傳統(tǒng)觀念的制約。而且外延式發(fā)展相對內(nèi)涵式建設具有周期短、見效快的特點,難免使部分政策延續(xù)下去。過去已有的各類硬件設施的建設,包括能源設施、交通設施及城市配套等都已成為既定的客觀事實,無論是對其改造,還是后續(xù)新建都需要不小的投入,要實行能源集約利用的措施不得不面對這一問題成本引發(fā)的障礙。

(二)發(fā)展目標如何協(xié)調(diào)將形成制約

能源消費總量控制和碳排放控制的戰(zhàn)略目標雖然在近年已受到重視,但保持經(jīng)濟持續(xù)增長的根本目標始終還是當前我國政策的落腳點。我國目前面臨很多影響經(jīng)濟穩(wěn)定增長的不可測因素,而能源的集約利用將直接對現(xiàn)有的很多高能耗產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生影響。現(xiàn)階段,這些產(chǎn)業(yè)往往都是很多城市的支柱產(chǎn)業(yè),是我國經(jīng)濟增長的中堅力量,調(diào)整這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來實現(xiàn)能源集約利用,實際是要求政策在維持經(jīng)濟增長和能源節(jié)約間做出權衡,我國要貫徹新型城鎮(zhèn)化理念,并實現(xiàn)能源集約利用,協(xié)調(diào)好發(fā)展目標是首要考慮的難點。

(三)客觀能源條件支撐形成的制約

客觀能源條件包括區(qū)域的能源稟賦條件、能源傳輸?shù)募夹g條件、能源利用的技術條件等,這些條件決定在城鎮(zhèn)化建設中能否很好地來實現(xiàn)能源集約利用。如,要實現(xiàn)對太陽能、風能等新能源的利用,減少對煤炭等傳統(tǒng)化石能源的依賴,降低能源消耗引發(fā)的碳排放等問題,上述客觀能源條件都是能否最終實現(xiàn)規(guī)劃的基本支撐。當前我國能源分布不均衡,各地各城市的能源稟賦差異較大,能源傳輸和利用中的技術瓶頸很多,這些都是未來實現(xiàn)能源集約利用的制約。

四、新型城鎮(zhèn)化進程中加強能源集約利用的對策

新型城鎮(zhèn)化建設是新時期我國經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的必然之路,實現(xiàn)城鎮(zhèn)化進程中能源集約利用具有戰(zhàn)略意義。

(一)堅持新型城鎮(zhèn)化理念,將能源集約利用提升到戰(zhàn)略高度

發(fā)展理念決定了發(fā)展模式的選擇,發(fā)展理念同樣決定了發(fā)展道路的科學與否。因此,應將新型城鎮(zhèn)化建設的理念灌輸?shù)匠擎?zhèn)化建設的決策者、實施者和城鎮(zhèn)化建設成果的享用者的頭腦中,才能使政策的出臺、制度的執(zhí)行和城市的運轉(zhuǎn)真正體現(xiàn)出能源集約的思想。能源的利用涉及城鎮(zhèn)化建設的各環(huán)節(jié),應徹底改變長期以來能源為城鎮(zhèn)化發(fā)展無條件提供支持的習慣思維,在能源利用上強化市場化機制和成本效益約束,以提高能源利用效率。只有從戰(zhàn)略高度上重視能源的利用問題,才能保障新型發(fā)展模式的推廣。

(二)調(diào)整城鎮(zhèn)化規(guī)劃思路,將能源規(guī)劃與城市規(guī)劃有機融合

傳統(tǒng)的城市規(guī)劃是將能源利用環(huán)節(jié)作為城市整體規(guī)劃的輔助環(huán)節(jié),基本沒有將能源規(guī)劃提升到與城市發(fā)展規(guī)劃同級別的地位。城市能源政策與城市產(chǎn)業(yè)政策、城市環(huán)境政策、城市財政政策、城市交通政策、城市社會公正與環(huán)境公平、城市規(guī)劃政策及城市設計政策緊密關聯(lián),要從規(guī)劃上實現(xiàn)能源集約利用,必須從能源政策制定上與其他相關政策相互協(xié)調(diào),應在可持續(xù)發(fā)展這一總體目標下加以整合。要在城鎮(zhèn)化規(guī)劃思路中克服以往只關注局部規(guī)劃、忽視全局規(guī)劃問題,克服只重視能源供給規(guī)劃而忽視能源利用過程控制和管理問題。同時,必須將城鎮(zhèn)化中面臨的工業(yè)化導致的能源消費問題進行有效規(guī)劃,實現(xiàn)城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃與能源利用規(guī)劃雙約束的工業(yè)化發(fā)展模式,最大限度地減少工業(yè)發(fā)展引發(fā)的能源利用問題,實現(xiàn)城市工業(yè)生產(chǎn)、城市自身建設規(guī)劃及能源利用規(guī)劃三者相融合。

(三)構建高效能源系統(tǒng),將能源集約利用的全方位循環(huán)過程納入城市發(fā)展中

城市能源系統(tǒng)是城市基礎設施的主要組成部分,它是為滿足城市工業(yè)生產(chǎn)、民用和商用建筑以及交通運輸?shù)炔块T的能源需求,由城市外部輸入油、氣、煤、電及可再生能源,經(jīng)過城市電網(wǎng)、燃氣網(wǎng)、熱力網(wǎng)等輸配、轉(zhuǎn)換至最終使用環(huán)節(jié)的末端設備組成的系統(tǒng)。要實現(xiàn)高效的能源系統(tǒng),應從能源循環(huán)的角度出發(fā),將城市能源的生產(chǎn)、輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化(消費)至輸出等全方位循環(huán)過程納入城市發(fā)展之中,使城市空間系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)、交通系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)的構建與城市能源循環(huán)的最優(yōu)化過程相一致。

篇2

關鍵詞:偏心支撐抗側力體系 水平力作用 有限元

1 前言

偏心支撐體系兼顧了純框架結構與框架中心支撐體系的優(yōu)點。在正常使用階段,它具有較大的剛度,結構側移較小;在大地震作用下,利用耗能梁段的塑性變形吸收能量,具有很好的耗能效果。偏心支撐抗側力體系適用于抗震設防烈度為8、9度的,4層~12 層的多層鋼結構住宅。本文采用試驗與有限元分析的方法,研究了偏心支撐抗側力框架在水平荷載作用下的性能,重點放在具有建筑布置優(yōu)勢的大偏心支撐框架。

2 計算模型

試驗研究了兩榀耗能梁長度e不同的K形偏心支撐框架,在水平循環(huán)往復荷載作用下的破壞過程。每榀框架具有相同的梁柱截面尺寸、加載位置和約束條件。分析采用目前非線性分析中常用的Von Mises等向強化準則,材料本構關系取理想彈塑性模型,初始彈性模量取2E5MPa,材料屈服強度為306MPa。

有限元分析以試驗框架為分析原型,采用兩種計算模型:塑性梁單元平面模型,塑性殼單元空間模型。平面模型采用塑性梁單元BEAM23。由于試驗框架柱高度小,必須考慮柱腳加勁肋對框架柱的平面內(nèi)水平方向的約束作用。塑性殼單元空間模型。偏心支撐采用塑性直管單元PIPE20;框架梁柱,地梁采用收斂性較好的塑性殼單元SHELL181??臻g模型中,用8個加勁肋模擬了地梁對試驗框架的約束作用,同樣考慮了柱腳加勁肋對框架柱平面內(nèi)的約束作用。

3 理論計算與試驗結果的比較

將其中一榀試驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定的試驗框架,彈性階段的試驗結果與有限元計算進行比較。

3.1 彈性階段荷載-位移曲線的比較

彈性階段試驗框架理論值與試驗值的比較:

(1) 試驗值與理論分析結果接近。塑性殼單元模型與試驗結果十分吻合,誤差均在5%以內(nèi);塑性梁單元模型誤差在10%左右。

(2) 理論值略小于試驗值,這是由于理論分析出于建模方便的考慮忽略了偏心支撐與框架梁節(jié)點板以及部分加勁肋的作用。

彈性階段理論值與試驗值的比較.測點1應力比較

3.2 彈性階段的應力比較

彈性階段理論值與試驗值的比較:

(1) 由于現(xiàn)場試驗條件、試件加工、試驗手段等外部的原因,試驗記錄的應力-位移曲線呈不穩(wěn)定上升狀態(tài);而理論分析忽略了外部條件的影響,應力-位移曲線平滑、穩(wěn)定。

(2) 試驗值與理論值基本吻合。塑性殼單元模型與試驗結果的誤差在10%以內(nèi);塑性梁單元模型誤差也在20%以內(nèi)。

4 偏心支撐框架的性能研究

通過試驗與理論的對比可知,理論結果與試驗值接近。我們可以采用有限元工具,進一步研究耗能梁長度、框架的高跨比等因素對偏心支撐的性能以及滯回耗能的影響。

4.1單向水平荷載作用下的偏心支撐框架的性能

分析采用和試驗框架相同的塑性殼單元模型,主要研究耗能梁長度、高跨比對偏心支撐結構彈性階段以及進入塑性破壞的影響。

為了使結構的非線性分析,得到獲得一個好的解,本文在水平力單向加載過程采用以下措施:(1) 采用自動時間步長控制子步數(shù):試驗結構是從線性變化到非線性,激活自動時間步長,可以根據(jù)系統(tǒng)響應的非線性部分變化時間步長,獲得精度和代價之間的良好平衡;(2) 使用二分法:無論何時打開自動時間步長,二分法都會被自動激活二分法提供了一種對收斂失敗自動矯正的方法。只要平衡迭代收斂失敗,二分法將把時間步長分為兩半,然后從最后收斂的子步自動重啟動。如果已二分的時間步再次收斂失敗,二分法將再次分割時間步長,然后再啟動。持續(xù)這一過程直到獲得收斂或達到指定的最小時間步長;(3)使用小的時間步長;(4)對于材料的非線性分析,用水平位移代替水平力,結構的收斂性較好;(5)增加網(wǎng)格密度。

(1) 偏心支撐彈性階段的剛度:耗能梁的長度決定偏心支撐彈性階段的剛度,高跨比對結構的剛度影響很小。隨著耗能梁長度的增加,彈性階段的剛度基本上呈直線段下降。對于多層鋼結構可以認為,e/L(耗能梁的長度/框架的跨度)每增加0.1,彈性階段的剛度約減少20%。這一結論對于結構方案選擇的判斷是有用的。

(2) 總體來說,高跨比小、耗能梁短的偏心支撐結構具有更高的水平極限承載能力。對于0.5>e/L>0.3的彎曲型耗能梁-偏心支撐框架, 高跨比對結構的極限水平荷載的影響很小,主要由耗能梁的長度決定;對于民用結構可以認為,e/L每增加0.1,結構破壞時的水平極限承載力減少10%。

4.2循環(huán)水平荷載作用下的偏心支撐框架的性能

本節(jié)分別采用塑性梁單元、塑性殼單元計算分析了試驗框架在循環(huán)水平荷載作用下的塑性滯回性能。施加水平位移為循環(huán)荷載。

由于循環(huán)加載不易收斂,以下措施可以加強塑性梁單元模型的收斂:(1)減少每個荷載步的子步數(shù);(2)自動劃分步長(Autots,on);(3)自動劃分單元格(smrt);(4)由于循環(huán)迭代次數(shù)多,默認的輸出文件數(shù)不能夠滿足輸出的要求,利用config命令增加輸出文件總數(shù)。以下措施可以加強塑性殼單元模型收斂:(1)自動劃分單元網(wǎng)格(smrt);(2)降低收斂準則;(3)增加荷載步的最大子步數(shù)。

試驗框架的塑性梁單元模型滯回曲線,試驗框架塑性殼單元模型滯回曲線??芍?/p>

(1) 兩種模型的滯回耗能計算值十分吻合,相差在5%以內(nèi);

(2) 相對于塑性殼單元模型,塑性梁單元模型計算速度快、計算結果與塑性殼單元模型接近。因此,采用塑性梁單元模型研究偏心支撐框架在循環(huán)荷載作用下的塑性滯回耗能性能。

e/L>0.2的偏心支撐框架累積滯回耗能的比較??芍?/p>

(1) 偏心支撐框架滯回曲線飽滿,說明這種結構具有很好的滯回性能。

(2) 對于偏心支撐框架,高跨比大、耗能梁長度短的結構具有更好的塑性滯回耗能效果。

5.結論

5.1 計算與試驗結果對比表明,計算模型是正確的,計算結果是可信的。

篇3

關鍵詞:本科生;創(chuàng)新精神;實踐能力

作者簡介:徐進(1979-),女,湖北蘄春人,南京工程學院環(huán)境工程學院,副教授。(江蘇 南京 211167)

基金項目:本文系南京工程學院教研課題“普通本科院校應用型人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)探討”(課題編號:GY201032)、南京工程學院教改課題“面向企業(yè)需求的大學生課外實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系構建”(項目編號:JG201126)的研究成果。

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)19-0031-02

創(chuàng)新是人類不斷進步的階梯,實踐是檢驗真理的唯一標準。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力也是工科院校培養(yǎng)人才的主要標準之一。在大學中開展創(chuàng)新實踐教育是大學生素質(zhì)教育的一部分,是促進知識轉(zhuǎn)型、拓寬大學生就業(yè)門路和構建國家創(chuàng)新體系的長遠大計,也是高等教育功能的擴展和延伸。[1]

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育注重把事業(yè)心和開拓技能教育提高到目前學術性和職業(yè)性教育所享有的同等地位。培養(yǎng)具有開創(chuàng)性的人,使他們能更好地適應未來社會,更好地促進社會經(jīng)濟的發(fā)展和個人生活質(zhì)量的改善。[2]堅持加強創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目標已成為當今教學改革的主線,借著同學們對創(chuàng)新能力培養(yǎng)的熱情,采用問卷調(diào)查的方式重點對南京工程學院大學生創(chuàng)新現(xiàn)狀和實踐能力現(xiàn)狀進行了調(diào)查分析。

本次問卷調(diào)查的對象是南京工程學院的201名學生,共發(fā)出問卷201份,收回有效問卷192份,回收率為95.5%,主要針對大二、大三和大四的學生。男生占70%,女生占30%。問卷共設置40道題目,除了調(diào)查創(chuàng)新品質(zhì)與實踐能力外,還包括學習興趣和學習動機等諸多方面,旨在考查當前學生對創(chuàng)新實踐活動的認知和理解,提高學生參與各種科技創(chuàng)新等實踐活動的積極性。

一、大學生創(chuàng)新與實踐的現(xiàn)狀

1.大學生對創(chuàng)新實踐的態(tài)度

通過統(tǒng)計得出表1,即學生對于大學階段創(chuàng)新實踐的態(tài)度。從表中可以看出,有94.2%的學生在日常生活中會注意培養(yǎng)自己的創(chuàng)新和實踐能力,并有意愿參加此類活動,他們中有很多人認為參加此類活動有利于自己解決問題能力的提高;有63.5%的學生認為興趣是人生最大的導師,并且非常支持高校開展實踐教學。他們認為學校每學期為學生提供的實習機會太少,不利于學生綜合能力的提升;還有56%的同學認為學生應敢于挑戰(zhàn)自我,應在日常的生活中尋找創(chuàng)新,努力提升自己。

另外,有62.4%的學生認為要提高自己的綜合競爭力就要多參與創(chuàng)新和實踐的活動,而學校應多組織此類活動;24.4%的學生認為制約大學生職業(yè)發(fā)展的瓶頸是創(chuàng)新意識薄弱;在對當前的就業(yè)競爭方面,高達87.1%的學生認為社會需要的是十字型的人才(某一方面比較突出,其他多個方面也精通),這就要求在實踐和創(chuàng)新中尋求突破。學生們對開展創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新活動有很高的熱情,但是有56.1%的同學認為學校每學期提供的實習機會太少,不能更好地將所學的知識學以致用。

在就業(yè)壓力如此大的今天,更多的同學迫切希望通過合理的途徑提高自己的綜合競爭力,讓自己有足夠的閃光點可以從眾多的求職者中脫穎而出,而創(chuàng)新和實踐正是發(fā)現(xiàn)問題、解決問題以提高綜合能力的源泉。但是,當前大學生的創(chuàng)新實踐能力不容樂觀,很多同學這方面的能力還是比較薄弱,大多數(shù)同學雖然有意愿參加此類活動,卻又不會主動去尋找、發(fā)現(xiàn)、爭取適合自己的創(chuàng)新與實踐項目,這樣不利于當代大學生綜合水平的提高。

2.大學生思維的特點

(1)思維敏捷,想象力豐富,但缺乏創(chuàng)新。隨著大學生知識和經(jīng)驗的積累,其思維的邏輯性和敏捷性有了很大程度的提高。但是,在當前應試教育的大形勢下,大部分學生只是被動地接受知識,導致思維結構相對單一,久而久之變得模式化,缺乏創(chuàng)新。

(2)有靈感,有創(chuàng)新意識,但不善于創(chuàng)新。調(diào)查對象中有78.7%的學生認為老師的科研項目和科技創(chuàng)新的相關活動可以提高自己的實踐能力,并希望在實踐中得到提高。但是,很多人又不會向這個方向努力,錯過了捕捉良好靈感和創(chuàng)新意識的時機,加之沒有更多的經(jīng)驗和資金支持,好多好的想法就這么被扼殺到萌芽狀態(tài),這樣只能閉門造車,不利于大學生創(chuàng)新和實踐能力的提高。[3]

3.大學生創(chuàng)新活動的潛力

很多大學生經(jīng)過了高考的洗禮之后脫穎而出,進入了高等教育的殿堂。但是,在大學里的教學方式和高中截然不同,又缺乏適當指導,面對這些他們感到迷茫。而創(chuàng)新為大學生們打開了一扇窗,很多同學會利用自己的課余生活注重培養(yǎng)自己的創(chuàng)新能力。例如,他們會通過查看相關的書籍、資料,觀察和模仿他人的創(chuàng)新而進行深入的思考,參加創(chuàng)新類比賽或社會實踐等方式充實自己的大學生活。通過這些活動,很多同學認為提高了他們適應環(huán)境、社會交往、管理協(xié)調(diào)、學習新知識以及解決問題等各方面的能力。[4]

正是考慮到這些因素,他們開始珍惜為數(shù)不多的實踐機會,72.4%的同學會認真完成各項實踐活動。為了進一步提高自己的創(chuàng)新實踐能力,大部分學生希望將創(chuàng)新與實踐教學應用到平常的教學環(huán)節(jié)。專業(yè)課的教學能夠促進學生創(chuàng)新,老師應該起到滲透作用。即授課老師要在專業(yè)課的教學中引出該課程的創(chuàng)新性和發(fā)展趨勢,通過詳盡的介紹在潛移默化中引導學生關注學科發(fā)展前沿,并且利用校內(nèi)仿真實習基地進行模擬。另外,學校統(tǒng)一安排相關認識生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習以及學生利用假期進行社會調(diào)查相結合等方式,將實踐創(chuàng)新落實到實處。

二、創(chuàng)新人才培養(yǎng)存在的主要問題

創(chuàng)新熱情是隨著創(chuàng)新者對創(chuàng)新目標及其意義的認識而產(chǎn)生的一種積極的情緒體驗。它可以激發(fā)人們對知識和實踐能力的渴望,培養(yǎng)創(chuàng)造者的意志,養(yǎng)成獨立鉆研、一絲不茍的學習習慣以及對美好世界的認知能力。圖1是通過問卷調(diào)查得出的學生認為創(chuàng)新存在的主要問題,例如“老師利用創(chuàng)新思維”、“大學生創(chuàng)新能力較弱的原因”、“當下大學生的實踐活動存在的最大問題”等。

圖1 學生認為創(chuàng)新存在的主要問題

由圖1可知,有68%的同學認為老師上課內(nèi)容或多或少存在著創(chuàng)新,但為數(shù)不多。39.3%的同學認為自己缺乏實踐,同時老師過多注重于應試教育,而忽視了學習方法的指導和分析、解決問題能力的培養(yǎng),只注重于填鴨式教學;39.2%的同學認為自己所能支配的課外時間太短,加之本科生受專業(yè)知識的局限性,故大學生創(chuàng)新還達不到研究前沿科學的水平,無法真正進入角色而使日常生活中參加實踐的意識淡化。而高校的擴招導致生源能力的下降等原因使同學們參與實踐的熱情漸漸減少。

三、對于強化培養(yǎng)大學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的建議

1.加強大學生的思維訓練

圖2體現(xiàn)的是提高大學生創(chuàng)新意識的主要方法的調(diào)查。由圖2可看出,調(diào)查表中有86.9%的同學認為學校和老師應該在日常的教育和教學中引入創(chuàng)新元素,掌握創(chuàng)新與實踐能力的方法和藝術,優(yōu)化課堂教學模式,從而從源頭上加強大學生的思維訓練。

要培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識和動手實踐能力,高校在提高教學水平的同時還應開展豐富多彩的活動和大量的科技創(chuàng)新活動,并鼓勵學生積極參加,強化思維訓練,讓學生發(fā)揮自己豐富的想象力,將自己好的想法和創(chuàng)意運用到創(chuàng)新和實踐當中去,提高學生分析和解決問題的能力。

圖2 促進創(chuàng)新思維方法的比例

2.提高學生的創(chuàng)新意識

實踐是將理論與實際結合最有效的方法,也是推進創(chuàng)新實現(xiàn)的途徑。學校和老師對學生進行觀念教育,本著理論與實踐并重的原則,調(diào)動學生的積極性,激發(fā)學生的學習興趣,并按照國家標準、行業(yè)規(guī)范指導學習。在此基礎上,學校應安排實際的工作崗位實習,增加學生的工作經(jīng)驗??傊?,大學生應在學校和老師的引導下營造出屬于自己的創(chuàng)新氛圍,為自己的創(chuàng)新之路作鋪墊。

3.多角度培養(yǎng)創(chuàng)造品格

創(chuàng)新,作為一種精神,貫穿于學習的全過程,滲透到學習生活的方方面面;作為一種方法,它可以讓學生將所學的知識更好地應用到實踐。在調(diào)查過程中,同學們認為可以通過改變原有的教學方法,變被動灌輸為主動探索;而在日常生活中,應轉(zhuǎn)變?nèi)嗽埔嘣频乃枷耄囵B(yǎng)求異的觀念,積極投身社會實踐活動,增加自己的經(jīng)驗。同時,高校應積極開展科技創(chuàng)新活動,并以不同的獎勵機制鼓勵同學積極參與。

四、結語

創(chuàng)新實踐教育是隨著知識經(jīng)濟時代的到來和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型國家的出現(xiàn),面對大學生嚴峻的就業(yè)壓力而提出的一種教育形式;同時也存在著嚴重缺乏的問題,是一項系統(tǒng)而長期的工作,是擺在教育者面前的一個新課題,不是一朝一夕、一蹴而就的事情。[5]

實踐和創(chuàng)新離不開學生、老師、學校三者的共同努力,它貫穿于學習和生活的方方面面。學生需要在日常生活的點點滴滴中去發(fā)現(xiàn),培養(yǎng)自己的興趣愛好;同時教師可以根據(jù)課程內(nèi)容的特點,通過改變作業(yè)或考核方式指導他們學會文獻檢索方法,提高利用學習資源的效率,促使學生的研究性學習;而學校則應積極開展創(chuàng)新活動,在政策、資金和場地上給予支持,讓同學們的大學生活更加豐富,讓創(chuàng)新實踐活動開展得有聲有色。

參考文獻:

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[3]屈林彥,王言根,宋毅,等.大學生學習改革與創(chuàng)新研究[J].中國大學教學,2004,(6):18-20.

[4]廖湘蓉,楊志明.大學生創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].教育探索,2000,(5):10-11.

篇4

關鍵詞:能源;建筑照明;天然光;導光管

中圖分類號:TB文獻標識碼:A文章編號:16723198(2013)16019301

新能源是在傳統(tǒng)的基礎上的新技術和新材料,是可再生能源。其具有取之不盡,用之不竭的特點。對于環(huán)境有污染的傳統(tǒng)能源,新型能源完全可以取代其地位成為供應人類需要的能源。新型能源對于環(huán)境不僅沒有污染,還會對生態(tài)的良性循環(huán)有促進作用。作為可再生的新型能源,包括了太陽能、水能風能等,其可被回收和不斷產(chǎn)生的特點被人類所青睞,相比煤炭石油這些需要數(shù)億年才能產(chǎn)生的化石能源,新型能源要占據(jù)明顯的優(yōu)勢。

1新能源的開發(fā)

1.1新能源的特點

新能源具有取之不盡,用之不竭的特點。其不受交通的限制,而且分布廣泛,便于分散使用;不污染環(huán)境,不破壞生態(tài);可以一遍又一遍的再生使用。

1.2能源的開發(fā)與利用

上世紀70年代的兩次石油危機讓人們開始重視對于新能源的開發(fā)和利用,從而減少對傳統(tǒng)能源的依賴。對于目前人類掌握的新能源如太陽能生物能等,研究開發(fā)速度正逐年加快。到現(xiàn)在為止,以建有10萬千瓦的光電站,10000千瓦的風力試驗場,190000千瓦的地熱發(fā)電廠和240000千瓦的潮汐電站這些新能源設備。對于世界各國,已開始進行新能源戰(zhàn)略。如美國的新能源法案的提出到2050年減少中東石油進口達到75%;而作為新能源開發(fā)最為快速的歐盟,建立了2050年新能源占能源使用一半以上的目標;德國在風能發(fā)電小有成績后開始了太陽能的開發(fā);日本將新型能源的發(fā)電占有量定位2030年國內(nèi)發(fā)電量20%。而我國也在加大對于新能源的開發(fā)利用,2009年于哥本哈根氣候大會上確定了中國新型能源的發(fā)展目標。

2新能源和天然光資源

2.1太陽能資源

若要更好的開發(fā)并利用太陽能資源,需要對太陽能的總輻射量進行分析,我國太陽能資源主要分布在內(nèi)蒙古的中西部和青藏高原地區(qū),太陽能在地球的輻射自1990年后開始呈現(xiàn)增強的趨勢,太陽能資源的利用開始出現(xiàn)鼎盛時期。

2.2陽輻射與天然光照度

在我國太陽能資源根據(jù)太陽輻射可分為四個階段,即資源最豐富,資源很豐富,資源較豐富和資源一般地區(qū)。根據(jù)各個地區(qū)的太陽輻射的不同,可進行室內(nèi)照明的靈活調(diào)節(jié),以增加天然照明度的時間和利用程度。如采光系數(shù)較高時可減少室內(nèi)的照明,降低照明費用,反之亦然。

3天然光在建筑上的應用與節(jié)能

3.1照明新材料

近年來低輻射鍍膜玻璃被越來越多的建筑使用。玻璃是建筑進行采光和門窗設計的常用材料,而將普通玻璃換成底輻射鍍膜玻璃不僅可以增加玻璃的透明度,而且對于建筑的室內(nèi)采光度有所增強,更能降低熱輻射對舍內(nèi)的影響,調(diào)高室內(nèi)色彩度;導光棱鏡也是目前使用較多的天然能源透光材料,導光棱鏡可以對建筑內(nèi)的光線進行有效地分配,并能夠窗戶出現(xiàn)眩光現(xiàn)象;透光膜材包括PTFE半透材料和ETFE透明材料和PVC織物,這些材料在近幾年的建筑中開始大量使用,對室內(nèi)采光的有效度做出了巨大貢獻。其中ETFE透明材料有著優(yōu)秀的透光性,高達96%,還可以在材料上進行噴涂花樣圖案也調(diào)整透明度,而多層ETFE在疊加使用時還可以防止熱散播,隔熱效果很好。

3.2采光的新型形式

隨著新型能源的廣泛應用,越來越多的新型采光材料被應用在建筑中,目前較為流行的采光新型形式有膜結構、導光管系統(tǒng)以及新型遮陽裝置和控光系統(tǒng)。

“膜”一詞來源于拉丁語,為輕且有張力的意思。隨著高分子科學的突破,膜結構在采光方面有著無可替代的作用,如以上介紹的PTFE材料等,在體育館等這樣對于采光較為嚴格的地區(qū)有較多的使用;導光管系統(tǒng)因其節(jié)能、環(huán)保和舒適的特點被越來越多的建筑設計者接受,對溫室氣體的排放起到了抑制作用,其主要由集光器、導光管和照明器三部分組成;新型遮陽裝置和控光系統(tǒng)可以對自然光線進行引導從而進入室內(nèi),減少室內(nèi)的光線直射和太陽輻射,減少對室內(nèi)能源的消耗,防止眩光。一個好的陰影和光線控制系統(tǒng)可以改善室內(nèi)的光線分布,提供了高質(zhì)量的照明條件。

3.3高性能設計計算軟件

對于建筑設計的采光設計,可以通過軟件Radiance進行計算從而對建筑實現(xiàn)采光合理性的調(diào)整,“水立方”在建筑是便是采用了這款軟件進行的自然光線模擬計算,其高精度的計算可以正確的反映實際情況下建筑對于采光的需求,減少對照明設備的依賴。

4結語

自然光下的建筑采光要求在逐年升級,對于節(jié)能型的采光材料和能源進行研究的進程從未停歇。特別是膜結構的加入,再燃采光在普通的辦公大樓內(nèi)的應用可使其達到40%以上的節(jié)能效果。在購物中心或者酒店產(chǎn)所,同樣能達到25%~30%的節(jié)能效果。新能源和新材料在照明上有著巨大的節(jié)能潛力。

參考文獻

[1]王志剛.建筑節(jié)能及新能源應用研究[D].西安:西安建筑科技大學,2005,(5).

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【關鍵詞】綠色建材;建筑節(jié)能;可持續(xù)發(fā)展

1發(fā)展綠色建材和建筑節(jié)能的重要性

近年來,國家高度重視節(jié)能減排工作,把它放在維護中華民族長遠利益的戰(zhàn)略高度堅持不懈地推進,明確提出了建設資源節(jié)約型、環(huán)境優(yōu)美型社會的戰(zhàn)略任務。2009年12月的中央經(jīng)濟工作會議提出的經(jīng)濟發(fā)展方針,突出了節(jié)約資源、保護環(huán)境在經(jīng)濟發(fā)展中的重要地位。當?shù)吞冀?jīng)濟成為經(jīng)濟發(fā)展熱門話題的時候,如何節(jié)約能源,推廣新型建筑材料,提高資源利用率等,已成為廣泛關注的問題。

目前我國仍有大部分地區(qū)采用傳統(tǒng)的磚、瓦、灰、砂石來建造房屋,且絕大部分是由工藝技術落后、生產(chǎn)規(guī)模小的小型企業(yè)生產(chǎn)的,不僅毀壞了大量的良田,耗費大量的能源,而且生態(tài)環(huán)境遭到破壞,房屋的建筑功能也難以提高。另一方面,隨著全國各地工業(yè)化的發(fā)展,排放的工業(yè)廢渣大量堆積,這些有害物質(zhì)對環(huán)境造成嚴重污染,越來越引起全社會的高度重視,如何滿足高速增長的經(jīng)濟對資源的需求,摒棄大量浪費有限資源的做法,做到既要保護耕地,節(jié)約能源,改善環(huán)境,實施可持續(xù)發(fā)展,又要廢物利用,變廢為寶,發(fā)展綠色建材是實現(xiàn)節(jié)能減排戰(zhàn)略任務的重要途徑之一。

2 綠色建材的概念及特點

1) 所謂綠色建材,是指無毒或低毒的健康型建材、防火或阻燃的安全型建材、耗能低的節(jié)能型建材及各類新型多功能建材。從綠色墻體材料具有的特點來看,發(fā)展綠色墻體材料是實現(xiàn)節(jié)能減排的重大舉措。2) 綠色墻材的特點明顯:a.節(jié)約資源。制造此類材料盡可能少用天然資源,降低能耗并大量使用廢棄物作原料;節(jié)約能耗:既節(jié)約其生產(chǎn)能耗,又可節(jié)約建筑物的使用能耗;節(jié)約土地:既不毀地(田)取土作原料,又可增加建筑物的使用年限。b.采用不污染環(huán)境的可清潔生產(chǎn)的生產(chǎn)技術。在生產(chǎn)過程中不排放或極少排放廢渣、廢水、廢氣,大幅度減少噪聲,實現(xiàn)較高的自動化程度。c.產(chǎn)品不僅不損害人體健康,而且有益于人體健康。d.可再生利用。產(chǎn)品達到其使用壽命后,可再生利用而不污染環(huán)境。因此,發(fā)展綠色型墻體材料有利于節(jié)能減排戰(zhàn)略目標任務的實現(xiàn)。3)新型綠色墻材包括農(nóng)業(yè)廢渣類、建筑垃圾類、石膏類和復合墻體材料等。木材是當今四大材料(鋼材、水泥、塑料、木材)中唯一可再生和循環(huán)利用的材料,是一種可以永續(xù)利用的再生資源。國外的經(jīng)驗表明,只要遵循森林資源采伐量小于生長量的方針,森林資源就可持續(xù)發(fā)展,木材的供應就能得到保障。木質(zhì)建材產(chǎn)品中,墻體材料產(chǎn)品充當主要的角色,主要應用于隔墻和復合外墻的內(nèi)側。所用的木材并非實木,而是經(jīng)過加工的人造板材或工程木材,如纖維板、膠合板、刨花板、定向板、膠合木等。施工應用一般是將木質(zhì)板材與龍骨配合組成復合墻體,或者與石膏板等其他輕質(zhì)板材組合成墻體。隨著礦石類資源的日益衰竭,木材這種可再生資源的利用必將會受到人們的重視。毫無疑問,從長遠的發(fā)展角度來看,木質(zhì)墻材產(chǎn)品屬于綠色墻體材料。

3 綠色建材與建筑節(jié)能的應用

我國是一個農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)廢棄物來源廣泛、資源豐富、價廉易得、成本低,有很強的市場競爭力,并且節(jié)省能源、減少污染、保護環(huán)境,生產(chǎn)的墻體板材具有重量輕、強度好、安裝方便等特點,符合綠色建材的指標要求。用農(nóng)業(yè)廢棄物可生產(chǎn)麥秸均質(zhì)板、紙面草板、植物纖維水泥板、麥秸人造板和秸稈鎂質(zhì)水泥輕質(zhì)板等新型墻體材料。利用建筑垃圾生產(chǎn)墻體產(chǎn)品是可行的,是節(jié)約資源、保護環(huán)境、實現(xiàn)綠色墻材的有效途徑。目前我國建筑垃圾的數(shù)量已占到城市垃圾總量的30%~40%。我國建筑垃圾應用于墻體材料的研究生產(chǎn)尚處在起步階段,已開發(fā)成功的產(chǎn)品有輕質(zhì)砌塊。石膏墻體材料包括紙面石膏板、纖維石膏板、石膏刨花板、石膏砌塊與石膏空心條板等將得到很大的發(fā)展。因為石膏建材加工工藝簡單,生產(chǎn)能耗低,具有重量輕、凝結快、防磁輻射、耐火性好等許多良好特性。石膏產(chǎn)品施工方便,在長期使用過程中不會有任何有害氣體釋放,無放射性,可調(diào)節(jié)空氣濕度,并節(jié)省能源,是典型的綠色建材產(chǎn)品。僅以紙面石膏板為例,作為一種輕質(zhì)墻體和吊頂新型節(jié)能建材,具有質(zhì)輕、防火、隔熱、吸音、防震、收縮率小、可釘、可鉆、可鋸、可刨、可粘結等性能,在發(fā)達國家住宅建設和高層建筑中得到廣泛應用,在我國有著巨大的市場潛力。

在建筑節(jié)能中除了使用新型的綠色墻體材料、新型防水密封材料、新型保溫隔熱材料、新型建筑裝飾裝修材料等各種建筑材料外,開發(fā)利用新的能源也是節(jié)能減排的有效途徑,太陽能作為一種可再生的潔凈能源,是建筑上很具有利用潛力的新能源之一。據(jù)資料統(tǒng)計,地球攔截的太陽輻射能相當于目前全球電力消費量的1 500倍左右,而在現(xiàn)有技術、經(jīng)濟條件下可供開發(fā)利用的太陽能,只占理論資源量的很小一部分。據(jù)美國能源部評估,1990年美國太陽能經(jīng)濟可開發(fā)資源量僅為技術可開發(fā)量的0.6%,所以,太陽能的開發(fā)利用有巨大的潛力。太陽能在建筑上的利用方式主要有:被動式太陽能采暖、太陽能供熱水、主動式太陽能采暖與空調(diào)以及太陽能發(fā)電等等。我國太陽能資源豐富,如果將太陽能源充分加以利用,不僅有可能節(jié)省大量常規(guī)能源,而且有可能在某些區(qū)域完全利用太陽能采暖。

4 結語

隨著科學技術的日新月異,能源短缺已不容忽視,節(jié)約能源已受到世界性的普遍關注,因此,必須從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略出發(fā),通過對新能源、新墻材的宣傳,通過對生產(chǎn)、使用者的培訓,以及通過管理、設計、科研等多部門聯(lián)動,從點到面逐步采用、推廣新型墻材和能源,使建筑盡可能少地消耗不可再生資源,降低對外界環(huán)境的污染,并為使用者提供健康、舒適、與自然和諧的工作及生活空間。

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作者簡介:

王玉璧、男、1986年06月、河南林州人、大專、助理工程師

工作于:林州市永盛建筑有限公司

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摘要:綠色環(huán)保型;建筑;規(guī)劃;設計

Abstract: with the development of social economy, people on housing planning and design requirements more and more high. This paper has carried on the elaboration to the green environmental protection building planning and design.

Abstract: green environmental protection; construction; planning; design

中圖分類號:S611 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

一、綠色環(huán)保型建筑規(guī)劃設計理念和基本特征

綠色環(huán)保型建筑是實現(xiàn)全方位、系統(tǒng)性的復雜工程項目,是根據(jù)建筑周圍生態(tài)環(huán)境、人文環(huán)境和社會環(huán)境,綜合的運用建筑學基本原理、生態(tài)學和現(xiàn)代科學技術手段,科學合理的組織安排建筑內(nèi)外的空間和建筑系統(tǒng)內(nèi)相關因素間的綜合關系,讓建筑系統(tǒng)能夠相互協(xié)調(diào),和諧有機統(tǒng)一。并有較強生物氣候的調(diào)節(jié)能力和優(yōu)良的室內(nèi)環(huán)境,給人們提供安靜舒適的居住生活環(huán)境,讓人、建筑和生態(tài)環(huán)境間構建成一個良性的循環(huán)系統(tǒng)。實現(xiàn)人居環(huán)境的多功能型、環(huán)境友好型和可持續(xù)發(fā)展型。讓建筑能夠很好的融入自然生態(tài)平衡系統(tǒng)中,和自然一同健康成長,建筑能夠很好的適應生態(tài),同時具備節(jié)地、節(jié)水和節(jié)能個功能,可以有效改善自然生態(tài)環(huán)境,降低環(huán)境污染.延長建筑使用壽命等優(yōu)點,發(fā)揮出開放式、高效和諧和無污染的特點。

二、綠色環(huán)保型建筑重要性

據(jù)有關統(tǒng)計,建筑消耗全世界大約一半的能源,建筑及其相關設施的建造消耗了大量的資源、能源。雖然有些建筑不能用綠色建筑進行衡量,但是相當部分建筑等對資源、能源利用與使用是一個長期的過程。而且,建筑造成的垃圾污染、空氣污染和電磁污染等各種污染在環(huán)境污染占據(jù)了非常大的部分。隨著社會城市化進程加深,對建筑、公共基礎設施、道路和地下工程等需求越來越高,能源消耗不斷加大,能源危機日益嚴重,而且快速發(fā)展進步的城市化與工業(yè)化進程,城鎮(zhèn)快速擴充使農(nóng)村耕地銳減,加上工業(yè)化帶來的污染,空氣和水質(zhì)污染相當嚴重、森林面積銳減、草原退化、沙塵暴的侵襲和溫室效應。嚴重影響到人類生態(tài)環(huán)境。而且由于人口問題造成的環(huán)境惡化,也影響到人類生態(tài)環(huán)境。所以實現(xiàn)建筑規(guī)劃設計的綠色環(huán)保性刻不容緩,綠色環(huán)保型生態(tài)建筑成為必然發(fā)展趨勢,一方面,綠色環(huán)保型建可以為為居住者創(chuàng)提高舒適、健康的生活環(huán)境;同時還可以節(jié)約土地、水資源和能源等,促進社會可持續(xù)發(fā)展社會和節(jié)約型設計構建。

三、綠色環(huán)保型建筑規(guī)劃設計實現(xiàn)

1、節(jié)約型綠色建筑

(1)節(jié)能

節(jié)能型綠色建筑的規(guī)劃設計的核心就是實現(xiàn)建筑節(jié)能、對常規(guī)能源使用系統(tǒng)的優(yōu)化以及綠色新能源的利用等。在建筑節(jié)能上,建筑總能源消耗要很好的保證建筑的保溫與隔熱,并使建筑節(jié)能可以滿足國家相關標準;對常規(guī)能源使用系統(tǒng)的優(yōu)化,要防止能源的結構形式出現(xiàn)重復建設出現(xiàn)浪費,充分的應用新型綠色能源。并仔細分析建筑電氣、煤等常規(guī)能源使用情況,制定有針對性的優(yōu)化方案,做好建筑圍護結構、空調(diào)系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)等節(jié)能設計,并合理的應用新型能源與綠色能源。對綠色新能源的利用,要盡量選用適合建筑實際情況的技術和產(chǎn)品。室內(nèi)裝飾與裝修設計必須充分考慮到資源綜合利用與節(jié)能;室內(nèi)空間承載量與通風量,提升室內(nèi)的空氣質(zhì)量。使室內(nèi)有充分空間,保持最佳光線與色彩,合理利用自然光,減少電能消耗,創(chuàng)造自然、舒適、低能耗的環(huán)境。對住宅要采用新型的太陽能熱水系統(tǒng),應用小區(qū)供熱系統(tǒng),節(jié)約能源,減少環(huán)境污染。

隨著生活水平不斷提高,人們在建筑的中活動空間發(fā)生本質(zhì)變化,尤其是在住宅中,起居室和臥室中實現(xiàn)分離,廳和起居室是住宅中主要的活動空間。優(yōu)良朝向?qū)ψ≌饩€、能源消耗有非常重要的影響。

(2)節(jié)水

節(jié)水系統(tǒng)的設計需要從節(jié)約水資源、水資源的再次利用和水環(huán)境的系統(tǒng)集成等進行考慮。根據(jù)國家節(jié)水標準和具體要求,加強新型節(jié)水器具應用,對建筑供水設施全面推廣應用新型節(jié)水型器具。水資源的重再次利用,加強雨水收集、利用系統(tǒng)和中水系統(tǒng)等建設,在建筑室外系統(tǒng)中設置中水系統(tǒng),雨水和排水等經(jīng)處理后可以再次利用,并把景觀用水系統(tǒng)的設計納入到中水系統(tǒng)進行綜合考慮。水質(zhì)要符合國家相關標準,排水進行深度的凈化,能夠循環(huán)利用,并設置中水系統(tǒng)。

2生態(tài)型綠色建筑

建筑綠化和人們?nèi)粘I?、工作關系非常為密切,可以改善建筑內(nèi)外小氣候與衛(wèi)生狀況,美化建筑周圍環(huán)境,為人們創(chuàng)造合適的活動、休息場所。不僅具有生態(tài)環(huán)境的功能,建筑綠地可以提供有效的光合作用,促進綠色再生;還具備活動、休閑的功能,為人們提供活動、交往的場所;同時有景觀文化的功能,通過空間、植物的配置等從視覺上提供景觀享受與文化欣賞。建筑生態(tài)綠化建設,要保證綠化率、植物種類、植物種植的保存率、優(yōu)良率和植物配置的豐實度等,并實現(xiàn)綠化系統(tǒng)的水土涵養(yǎng)、防塵降噪、空氣保濕、通風和防曬等功能建設。減少建筑硬質(zhì)鋪地,適當?shù)淖龊么怪本G化。建筑綠化規(guī)劃要實現(xiàn)整潔、方便、安全和環(huán)保,從改善建筑周圍小氣候,可以充分發(fā)揮出建筑功能,通過高質(zhì)量、高品位的綠化建設,創(chuàng)造出舒適、休閑、美觀、健康和充滿活力的生態(tài)景觀。創(chuàng)造出最佳的生態(tài)效益;實現(xiàn)節(jié)省土地,且能產(chǎn)生最佳的生態(tài)環(huán)境效益。綠化布局集中和分散相結合。現(xiàn)代建筑規(guī)劃設計要以自然作為主軸,體現(xiàn)出人文化品位和情感取向生態(tài)化的人居環(huán)境。

3環(huán)保型建筑

環(huán)保型建筑要實現(xiàn)耗能少、能效高、污染低:減少和限制不可再生資源使用,最大限度的利用可再生資源。首先大氣環(huán)境的質(zhì)量要符合國家標準,建筑和環(huán)境相協(xié)調(diào),保證良好的自然通風條件;有效控制好建筑內(nèi)外噪聲源,保證噪音標準可以在國家標準水平;盡量自然采光與使用節(jié)能燈具,避免光污染,可利用新能源來提供綠色照明。在采暖、空調(diào)、熱水等熱環(huán)境上,要結合建筑實際情況,合理利用風能、太陽能和地熱能等一系列的綠色能源,保證圍護結構良好熱工作性能與保溫隔熱性能,保證建筑內(nèi)的熱環(huán)境舒適性,建筑空調(diào)、采暖多利用清潔能源,因地制宜的利用一些新能源與綠色能源。建筑的廢棄物處置要實現(xiàn)資源節(jié)約化、無害化目標,垃圾處理與處置的各種措施齊全,合理地利用圾垃處理設施。垃圾實行分類收集,進行集中處理,盡可能的實現(xiàn)垃圾節(jié)約資源化、減量化和無害化、。建筑要使用更適合利于人身心健康的新型綠色環(huán)保建材,在建設綠色生態(tài)建筑采用無毒無害、無環(huán)境污染材料與產(chǎn)品,符合人們身心健康需求。如新型的墻體材料、新型的密封防水材料、新型的保溫隔熱材料與新型的裝飾材料;利用現(xiàn)代的輕質(zhì)材料、復合材料和生物材料等。綠色環(huán)保材料能夠有效降低資源、能源消耗,且大量的工業(yè)垃圾能夠重新利用,減少環(huán)境污染,利于人類身心健康,還可以幫助改善建筑功能,發(fā)揮出更好的隔熱隔音、防潮防霉、殺菌除臭、抗靜電和防射線等重要作用。

四、結語:

在資源、能源危機背景下,新型綠色環(huán)保型建筑已經(jīng)成為建筑發(fā)展的必然趨勢。進行新型綠色環(huán)保型建筑規(guī)劃設計時要從節(jié)能、環(huán)保、生態(tài)角度去進行綜合的考慮,促進可持續(xù)發(fā)展社會和節(jié)約型社會構建。

參考文獻:

[1]賴芳芳.闡述綠色生態(tài)規(guī)劃設計[J].城市建設理論研究(電子版),2011,35.

篇7

關鍵詞:新型;建筑;節(jié)能材料;應用

Abstract: this paper introduces a new type construction material species. To China's future new building materials development prospects, indicated that the new building energy conservation in building engineering materials the application and development direction.

Keywords: new; Architecture; Energy-saving materials; application

中圖分類號:TE08文獻標識碼:A 文章編號:

引言:隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,人們對建筑的需求越來越高,建筑業(yè)得到快速發(fā)展。但同時,建筑行業(yè)的高耗能問題也日趨凸顯。面對越來越嚴重的節(jié)能環(huán)保、資源緊縮壓力,各級對新型節(jié)能型建筑材料的應用越來越重視,新型節(jié)能建筑材料的應用已經(jīng)成為構建資源節(jié)約型社會的重要組成部分,加強對新型建筑節(jié)能材料應用與發(fā)展的研究與探討,追尋最有效的發(fā)展路徑,對促進節(jié)能減排、推動建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展,具有十分重要的意義。

一、我國建筑能耗的現(xiàn)狀

當前,我國的建筑能耗巨大,其消耗已占社會終端總能耗的30%,并且隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展而不斷上升,這個數(shù)字已經(jīng)超過發(fā)達國家建筑能耗的水平。因此,建筑能耗成為阻礙我國經(jīng)濟發(fā)展的因素。目前,我國的節(jié)能建筑面積與已建房屋面積相比還很少,這樣就潛藏著巨大的能源消耗問題。如由于我國的高耗能建筑面積十分龐大,導致了取暖用煤費用多消費資金上百億,也就排放了更多的二氧化碳,污染了生態(tài)環(huán)境。由此,我國為減少能源的消耗,開展了更多的建筑節(jié)能設計。我國的建筑節(jié)能水平還落后于發(fā)達國家,需要降低采暖能耗指標。

二、建筑節(jié)能材料的分類與性能分析

新型建筑材料是區(qū)別于傳統(tǒng)的磚瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品種。新型建筑材料也無外乎新型墻體材料、新型防水密封材料、新型保溫隔熱材料和裝飾裝修材料等四大類。

1、節(jié)能墻體材料

新型節(jié)能墻體材料品種較多,主要包括磚、塊、板等。如粘土空心磚、摻廢料的粘土磚、非粘土磚、建筑砌塊、加氣混凝土、輕質(zhì)板材、復合板材等。EPs砌塊是用阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料模塊作模板和保溫隔熱層。而中芯澆筑混凝土的一種新型復合墻體。該類砌塊具有構造靈活,結構牢固,施工快捷方便,綜合造價低,節(jié)能效果好等優(yōu)點。納土塔板是由聚苯乙烯、水泥、添加劑和水制成的隔熱吸聲水泥聚苯乙烯空心板構件經(jīng)黏合組裝成墻體。整個墻體的內(nèi)部構成縱橫上下左右相互貫通的孔槽。孔槽澆筑混凝土或穿插鋼筋后再澆筑混凝土。在墻內(nèi)形成剛性骨架。納土塔板無鋼筋混凝土墻體的平均抗壓強度為20.8 MPa。配鋼筋混凝土墻體的平均抗壓強度為32.35MPa。同時,具有良好的防火耐火特征。

2、外墻保溫隔熱材料

伴隨著人們生產(chǎn)生活條件的改善。人們對各種保溫隔熱材料的需求越來越高。推動了保溫材料工業(yè)的快速發(fā)展。主要有膨脹珍珠巖、礦物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纖維、硅酸鈣絕熱制品等。膠粉聚苯顆粒保溫材料是由膠凝材料和聚苯顆粒輕骨料分別按配比包裝組成。膠凝材料選用水泥、粉煤灰、不定型二氧化硅及各種助劑。該材料固化后熱導率低(一般均

3、PCM相變材料

相變材料(PCM)應用于建筑材料的熱能存儲始于20世紀80年代。隨著PCM與石膏板、灰泥板、混凝土及其他建筑材料的結合,熱能存貯已能被應用到建筑結構的輕質(zhì)材料中。早期的研究主要集中于便宜易得的無機水合鹽上,但由于其嚴重

的過冷與析出問題。相變建筑材料循環(huán)使用后儲能大大降低和相變溫度范圍波動很大。盡管在解決過冷和析出方面取得了一定進展。但仍然大大限制了其在建筑材料領域的實際應用。為了避免無機相變材料的上述問題發(fā)生。人們已重點研究了低揮發(fā)性的無水有機物。盡管它們的價格高于普通水合鹽且單位熱存儲能力低,但其穩(wěn)定的物理化學性能,良好的熱行為和可調(diào)的相變溫度都使其在節(jié)能建材領域具有廣泛的應用前景。

三、新型建筑節(jié)能材料的應用

當前,世界各國都在進行綠色建筑的設計與建造。新型建筑節(jié)能材料廣泛應用于綠色建筑。這樣就促使建筑物與環(huán)境的協(xié)調(diào),利用自然界中的能源,減少能源的消耗。新型建筑節(jié)能材料促使綠色建筑節(jié)省能源,遵循可持續(xù)發(fā)展原則,充分利用自然界的資源。綠色建筑采用太陽能提供能源,減少了采暖和空調(diào)的能源消耗。對于資源消耗方面,由于采用了新型建筑節(jié)能材料,不但減少資源的使用,而且促進了資源的可再生利用。新型建筑節(jié)能材料的使用對人體不產(chǎn)生危害,就保證室內(nèi)空氣清新。

應用的新型建筑節(jié)能材料主要包括新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料、節(jié)能門窗和節(jié)能玻璃。建筑中的新型墻體材料朝向綠色化方向發(fā)展,由于限制粘土磚而保護了土地資源,新型墻體材料的發(fā)展能改善建筑物的使用功能,綜合利用工業(yè)廢渣,實現(xiàn)墻體材料的可持續(xù)發(fā)展。保溫隔熱材料能夠減小墻體的傳熱活動,節(jié)能材料已成為節(jié)能發(fā)展的重點。防水密封材料能夠替代紙?zhí)ビ蜌址浪牧稀.斍皯罅ιa(chǎn)和使用新型防水密封材料。節(jié)能門窗和節(jié)能玻璃能夠改善人們的居住的質(zhì)量,這些節(jié)能材料促使建筑的密閉、保溫、隔熱,具有廣闊的發(fā)展前景。

四、新型建筑節(jié)能材料產(chǎn)生的效益

(一)新型建筑節(jié)能材料緩解能源緊張

新型建筑節(jié)能材料能夠有效緩解能源危機,具有巨大的能源效益。我國開展了建筑的改造,新建筑實施節(jié)能設計的標準,這樣就可以節(jié)能上千萬噸的礦產(chǎn)資源,也就可以大大提高能源的效能,減少空氣的污染。因此,我國采用新型建筑節(jié)能材料可以挖掘建筑節(jié)能潛力,能夠緩解我國能源供應緊張的現(xiàn)狀。

(二)新型建筑節(jié)能材料具有經(jīng)濟效益

新型建筑節(jié)能材料可以產(chǎn)生可持續(xù)性的經(jīng)濟效益。建筑節(jié)能材料的應用能夠使建筑達到節(jié)能標準,節(jié)能建筑的成本只增加百分之五左右的建筑造價,而且這種建筑成本可以在幾年內(nèi)就收回。改變了以往高耗能建筑的長期能源消耗問題,并且因為能耗過大而最終廢棄的現(xiàn)象,由此減少了社會資金和資源浪費。與此同時,對于建筑開發(fā)商來講,可以提高投資回報率。開發(fā)商通過采用新型建筑節(jié)能材料有效控制了成本。如一些夏熱冬暖地區(qū),通過住宅門窗玻璃采用單層鍍膜玻璃,屋面采用35mm厚擠塑泡沫保溫板,就能實現(xiàn)節(jié)能50%的效果。雖然每平方米的建筑成本增加了不足一百元,但是卻可以大大提高建筑的售價,得到了市場的認可。并且,目前大多數(shù)的樓盤都采用節(jié)能措施,這是社會發(fā)展的必然結果,新型建筑節(jié)能材料具有巨大的潛在市場,能夠產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。、

(三)新型建筑節(jié)能材料具有良好的社會效益

當前,我國大力倡導科學發(fā)展觀,重視節(jié)約減排問題,各地區(qū)都對建筑節(jié)能給予支持。按照我國建設節(jié)約型社會的理念的指導下,我國建筑節(jié)能制定了“十一五”規(guī)劃的節(jié)約目標是1.01億噸,并制定了建設節(jié)能建筑的總面積超過21.6億平方米。因此,各地區(qū)相繼制定了新建住宅建筑節(jié)能設計標準實施細則,按照節(jié)能50%的設計標準,推廣使用節(jié)能門窗、新型墻體材料。由此,新型建筑節(jié)能材料的應用符合我國的實際情況,建筑節(jié)能環(huán)保得到人們的廣泛認同。新型建筑節(jié)能材料的應用降低了建筑能耗、提高能源利用效率,取得了良好的社會效益。

結束語:

隨著社會的不斷發(fā)展,人們對新型建筑節(jié)能材料的需求越來越大,這也為新型建筑節(jié)能材料的發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展空間。建材生產(chǎn)企業(yè)要加大新型建筑節(jié)能材料研究的資金投入,搶占先機。努力實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

參考文獻:

[1]焦民順.談新型環(huán)保型節(jié)能材料的發(fā)展及應用[J].山西建筑,2009,(19).

篇8

關鍵詞:工民建 新型節(jié)能技術 建筑工程

Abstract: the effective management of the new energy-saving technology is the important content of civil comprehensive management, this article reviewed the rapid development in contemporary science and technology under the environment of the new energy-saving technology of civil engineering. Energy saving technology is the most main contemporary civil one of the objectives of engineering and project management to save the cost of the operation, high efficiency and high returns on civil engineering is the concrete embodiment. The new energy-saving technology to civil choice standard and new type of intelligent building is using the advanced comprehensive new type of energy saving technology of possibilities.

Key words: the new energy-saving technology in civil construction engineering

中圖分類號:TU201.5 文獻標識碼:A文章編號:

建筑工程作為人類人工的產(chǎn)品,是為了適應環(huán)境變化和自然氣候的一種必不可少的外延生活手段。隨著當前的科學技術突飛猛進的發(fā)展,為了實現(xiàn)技術要求更高的室內(nèi)的熱舒適程度的要求,我們?nèi)祟悓τ谌斯ぴO備等人工技術力量產(chǎn)生了不可避免的依賴性,這樣的結果就是導致較高的能源消耗和對自然生態(tài)的十分嚴重的破壞。我國雖然地大物博,但是人均能源比重偏低,所以相對而言仍然是一個能源短缺的國家,但是工民建方面的能耗卻是相同的氣候條件下西方發(fā)達國家的2倍到3倍。高能耗對于我國社會主義現(xiàn)代化的可持續(xù)發(fā)展有著十分不利的作用,這就需要我們對工民建新型能源技術重新進行研究,充分、全面的挖掘工民建新能源技術的巨大潛力。

一、工民建節(jié)能技術的含義

為推動我國新型節(jié)能技術進步,提高新型能源的利用效率,促進我國節(jié)約能源和工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構能夠優(yōu)化升級,加快建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的社會,國家發(fā)改委頒布了《中國節(jié)能技術政策大綱》?!吨袊?jié)能技術政策大綱》(于2006年)明確指出,節(jié)能技術就是指提高能源的利用開發(fā)的效益和效率、盡可能的降低對環(huán)境造成的影響、接力遏制能源和資源的浪費的相關技術的泛濫。工民建節(jié)能技術是一門跨行業(yè)、跨學科、應用性、廣泛性和綜合性十分強的技術,它集成了我國的城鄉(xiāng)規(guī)劃、設備、建筑學及土木、機電、環(huán)境、材料、熱能、信息、電子、生態(tài)等工民建工程學科的相關專業(yè)體系和知識,同時,又與技術經(jīng)濟、行為科學和社會學等人類社會學和人文學科有著密不可分的關系。工民建節(jié)能技術的基礎是建筑節(jié)能科學,這就需要以不影響我們?nèi)祟悓τ谏钍孢m程度的需求為大前提的情況下,包含建筑、采暖、施工、通風、空調(diào)、照明、建材、電器、能源、熱工、檢測、計算機應用、環(huán)境、管理等諸多領域和具有全方位綜合一體性的技術。就當前而言,我國的工民建的節(jié)能技術主要是以下三個方面的集中表現(xiàn),即建筑供熱和制冷體系、建筑的外層維護結構的節(jié)能技術,還有就是建筑設備的節(jié)能技術和可以再生的能源在我國工民建節(jié)能技術中的廣泛應用。

二、工民建節(jié)能技術的選擇標準

工民建節(jié)能技術的評價是節(jié)能的主題,能夠選擇合適的相關節(jié)能技術是十分重要的保障,也是我國政府在制定工民建節(jié)能技術的相關政策的時候的基礎和依據(jù),是為了促進我國社會主義現(xiàn)代化建設可持續(xù)發(fā)展的最根本的途徑。為了能夠確保對工民建進行評價的適用性、可操作性和可靠性,對工民建節(jié)能技術進行評價必須有效遵從以下的相關基本原則:

1. 系統(tǒng)性原則

2. 動態(tài)性原則

3. 客觀性原則

4. 經(jīng)濟和技術相統(tǒng)一的原則

5. 創(chuàng)新型技術的先進性和適用性相統(tǒng)一的原則

技術的選擇和技術的評價是一個需要相互融合的完整的過程,但是他們彼此之間還是有一定的區(qū)別的。技術選擇是在技術評價的基礎之上進行的。技術經(jīng)濟學里面有對技術選擇明確的定義,即技術的選擇是工民建的決策人希望能夠?qū)崿F(xiàn)他們既定的社會目標以及經(jīng)濟技術,因此對多種技術路線、技術的方針、技術的措施以及技術的方案進行合理的比較,從中選取最適合的方案的這個過程。

工民建節(jié)能技術的選擇標準并不是一成不變的,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展目標產(chǎn)生變化、工民建節(jié)能技術選擇的各種制約因素之間的不同、工民建技能技術選擇的主體之間,這些都是能夠引起選擇標準發(fā)生變化的重要因素。工民建節(jié)能技術選擇是在技術力量、社會經(jīng)濟的承受能力以及環(huán)境要求之間尋找一個能夠達成所有因素平衡的支點。它的最終目的就是為了能夠達到節(jié)約能源,減少工民建過程中的環(huán)境污染為目的。技術節(jié)能量、技術增量成本和工民建的技術收益等都是工民建節(jié)能技術選擇應當關注的重中之重和核心問題。

建筑的節(jié)能性能需要現(xiàn)場檢驗,其中包括圍護結構的節(jié)能性能檢驗以及系統(tǒng)功能檢驗:

1.圍護結構的節(jié)能性能檢測,它的主要檢測項目包括:墻體、屋面的傳熱系數(shù)、隔熱性能測定;幕墻氣密性測定;外窗氣密性以及傳熱系數(shù)測定。

2.采暖、照明、設備、空調(diào)、配電、監(jiān)測與控制的系統(tǒng)功能檢驗。它的主要項目包括:換熱器效率;冷、熱管網(wǎng)輸送的效率或損耗;供冷、熱水系統(tǒng)補水率;循環(huán)水泵單位輸冷、熱耗電量;保溫風管和冷、熱水的管道外表面溫度;平均照度與照明功率的密度等項目。

依據(jù)實際檢測的數(shù)據(jù),再結合工民建節(jié)能設計標準,評價建筑是否達到工民建節(jié)能要求。即評價工民建現(xiàn)階段的綜合性指標是否可以達到了國家或者地區(qū)所要求的工民建節(jié)能設計標準。

三、工民建建筑新型節(jié)能技術內(nèi)容

工民建的建筑的建筑節(jié)能技術主要內(nèi)容包括:建筑的護結構的節(jié)能技術、建筑的供熱和制冷的系統(tǒng)和建筑的相關設備的節(jié)能技術、可以再生的能源在工民建的建筑中的應用技術。

建筑的護結構的節(jié)能技術內(nèi)容主要是涉及到:外墻的保溫和隔熱技術、門窗節(jié)能技術、樓板和樓梯的間隔墻技術、屋面的節(jié)能技術和地面的節(jié)能技術、建筑遮陽技術等一系列技術手段。

建筑的供熱和制冷的系統(tǒng)和建筑的相關設備的節(jié)能技術內(nèi)容主要涉及到:供熱系統(tǒng)的溫控和熱計量技術、熱電冷聯(lián)產(chǎn)的技術、空調(diào)蓄冷技術、空調(diào)系統(tǒng)的變頻控制技術以及熱回收技術。

可以再生的能源在工民建的建筑中的應用技術:太陽能利用技術(包括光熱、光電)、淺層地熱源泵(這其中包括地下水源、土壤源、淡水源、海水源、污水源等)、太陽能源的熱泵技術在工民建中的應用。

四、新型節(jié)能方案設計

工民建的節(jié)能設計方案是將由建筑節(jié)能的專業(yè)人員積極的參與到工民建建筑方案設計工作當中,促使設計方案是在滿足標準規(guī)定的合理的舒適度的要求的前提下,通過創(chuàng)新型節(jié)能技術手段盡可能的減少能源消耗,提高能源使用效率,滿足工民建節(jié)能要求。同時,還需在計算機的模擬計算量化的能耗狀況的基礎之上確保使用節(jié)能技術和措施的效果是否達到顯著效果,計算初投資的預期回收期,確定節(jié)能方案可行。

工民建節(jié)能設計和改造的主要內(nèi)容涉及到以下幾個方面:

1.環(huán)境設計:通過對環(huán)境的指標進行調(diào)整,比如綠化率,硬化路面分布和路面遮陽技術等技術手段,減小熱島效應,降低既有工民建環(huán)境問題所帶來的能耗;

2.圍護結構設計:針對現(xiàn)有墻體、屋面、窗戶等的圍護結構現(xiàn)狀,從隔熱、保溫、遮陽等各個方面著手進行研究改造方案;

3.設備系統(tǒng)設計:提高空調(diào)的設備和系統(tǒng)、照明的設備及系統(tǒng)和其它設備的相應的能效比;

4.可以再生的能源的利用:太陽能、風能、地能等可再生能源的利用;

工民建節(jié)能設計需要一定系統(tǒng)優(yōu)化的思路,最優(yōu)化的設計方案應該是能源效率高、社會成本低、又滿足相關需求的節(jié)能方案。因此,需要對新建建筑進行有效的工民建新型節(jié)能設計,或者對既有的建筑設計節(jié)能改造方案,并且針對每個項目仍需提出多個行之有效的優(yōu)化方案,以此進行比較,對各個方案的改造之后的節(jié)能效果和這個方案投資金額做出實用的準確的評估,在考慮到綜合性的基礎上從中選擇最佳方案。

總結:面對工民建過程中能耗占據(jù)我國總能耗相對較大的情況,我國工民建的新型節(jié)能技術的開發(fā)和研究日漸提上日程,在確保我國的現(xiàn)代化建設能夠穩(wěn)步的可持續(xù)的發(fā)展,構建新能源創(chuàng)新型社會主義的基礎上,通過建筑設計、細節(jié)構造設計和對環(huán)境控制設備和環(huán)境控制系統(tǒng)相關設計的三個工民建新型節(jié)能技術設計的策略,將自然能充分的利用起來,盡量降低和縮減不可再生資源的利用率和消耗。

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[2]趙剛. 建筑節(jié)能技術選擇若干問題探討[J]. 山西建筑,2009(27)

[3]張揚. 建筑圍護結構的節(jié)能技術研究[J]. 科技信息,2010(20)

篇9

[關鍵詞]地熱 特點 可持續(xù) 利用

[中圖分類號] P314 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-8-253-2地球上的能源大致分為兩類:一類是傳統(tǒng)能源,包括了煤炭和石油。這兩種能源是人類使用最多的傳統(tǒng)能源,當然也帶了一些負面影響,譬如環(huán)境污染,資源匱乏等。另一種屬于新興的清潔型能源,包括風能,太陽能,地熱等。由于它們的可再生性,因此被廣泛的應用到人類生產(chǎn)和生活的各個領域。

1地熱的形成和基本特點

1.1地熱的形成

我們都知道,地球是一個巨大的球體,分為地殼、地幔、地核。地幔部位都是由熔融狀態(tài)的巖漿構成。因此越往地球內(nèi)部溫度越高。地球內(nèi)部的熱量都是由歷史演變中地球中的放射性元素衰變而產(chǎn)生的。由此可見地球就是一個巨大的熱能庫。在它里面有豐富的熱能,地熱也由此而來。因為地熱的存在離不開大氣,水,人們也只有通過氣態(tài)和液態(tài)的物體才能感受地熱的存在,也就說明了地熱資源屬于一種清潔,環(huán)保的新型能源。

1.2地熱的特點

(1)分布廣。地熱的形成離不開地殼的運動,板塊的碰撞擠壓都會帶來大規(guī)模的地球能量釋放,這就使得地熱的分布比較廣泛,所以在地表各大板塊的邊緣、碰撞帶都存在地熱。

(2)屬于可再生資源。地熱的使用是通過水的對流方式進行能量的傳遞。也是一個無限循環(huán)的過程,因此是一個可再生的能源。如下圖所示,為地熱資源利用水對流原理示意圖。

(3)清潔的新型能源。地熱是一種新型的環(huán)保型能源,污染少,利用率高。相比傳統(tǒng)的煤炭、石油來說,地熱對環(huán)境的危害可以忽略不計。

2我國地熱資源的基本現(xiàn)狀及問題

2.1我國地熱資源的分布

我國地熱資源存量大,分布廣泛。按區(qū)域劃分為東部地區(qū)和西南部地形區(qū)。東部地區(qū)主要是在黃淮海平原、江漢平原、山東半島、松遼平原、東部沿海地區(qū)。西南部地形區(qū)主要分布在藏南、滇西、川西等地。按省份劃分,東部有京津冀魯,中部有晉蒙豫湘鄂,西部有新陜甘寧青,西南部有川渝黔滇藏。

2.2我國地熱資源利用現(xiàn)狀

我國正式大規(guī)模開采地熱資源是在上世紀70年代,隨著經(jīng)濟水平的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,新型能源不斷的改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)和生活,而人類也越來越依賴新型能源的使用,這就使得我國的地熱資源開采進入一個高速發(fā)展階段。目前為止,我國對地熱資源得利用總量已超過2282MW,僅次于美國,位居世界第二。而開采的深度也逐年遞增達到4600m,最高溫度可達250℃。我國的地熱資源大部分都應用于供暖、供熱、醫(yī)療保健、洗浴等領域,豐富了人類生活,也形成了我國特色的地熱產(chǎn)業(yè)。

2.3我國地熱利用的問題

雖然我國在地熱資源的開采和利用都取得了不錯的成就,但是一些問題也不容忽視。目前我國的地熱開發(fā)利用總量很少,不到可利用量的千分之一;整個國家對地熱能源的認識不到位,錯誤的將其與其他礦產(chǎn)資源相提并論,導致地熱資源的開發(fā)仍舊停留在低層次、低效益的水平;目前我國的開采都是盲目性,沒有合理的規(guī)劃,因此造成開采的雜亂無序,使得隨意開采不僅造成了資源浪費也難以實現(xiàn)最高的綜合經(jīng)濟效益;最后單一的資源利用使得地熱資源過度開發(fā),不能及時保護,導致環(huán)境污染嚴重。

3地熱資源的有效利用

3.1制定健全的法律法規(guī)

首先要加快對我國的新能源和可再生資源開采和保護的立法程序,同時完善目前有的對資源開發(fā)保護的法律法規(guī),制定一系列相關條例。只有將地熱資源的開采保護納入法律,才會有理論依據(jù),才會有更多的優(yōu)惠政策,人們才會更加重視地熱資源的開采和利用。在地熱資源的開采和利用中無論是從生產(chǎn)管理體系還是服務體系都應該有一套明確的標準制約。要認真貫徹落實《中國人民共和國節(jié)約能源法》規(guī)法地熱資源的開采和利用,也要嚴格按照《礦產(chǎn)資源法》的要求,優(yōu)化資源配置,合理進行勘探。

3.2技術水平的提高

技術水平嚴重制約著地熱資源的開采和利用。只有依靠先進的科技才能提高我國地熱資源的開采能力,才能使得資源不被浪費,才能達到節(jié)能和保護環(huán)境的相結合,才能最大的提高綜合經(jīng)濟效益,才有利于可持續(xù)發(fā)展,推進地熱產(chǎn)業(yè)化。

如何能提高我國的地熱開采技術水平。這就需要我們國家的支持,在資金投入和優(yōu)惠政策上放開手腳,各企業(yè)單位部門也應該加強學習創(chuàng)新,努力學習外國先進經(jīng)驗,改善設備,改良裝備,改進技術,不斷加強人才的培養(yǎng)和培訓,力求達到世界先進水平。

3.3統(tǒng)一規(guī)劃、科學管理

有了先進的技術,理應開發(fā)一些示范基地。通過培育典型,以點到面,不斷總結經(jīng)驗,擴大規(guī)模。這就需要做好示范工作,建立示范點,通過科學規(guī)劃、智能管理、綜合開發(fā)使得地熱資源實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

3.4加快地熱資源的勘察評價,加強論證工作

首先在地熱資源開發(fā)前期,需要進行地質(zhì)勘察,根據(jù)地域的差異性對當?shù)氐牡責豳Y源做出科學的估算,然后因地制宜的做出實施方案,在根據(jù)方案進行正規(guī)的設計和實施。這樣可以做到資源的優(yōu)化配置,改變盲目現(xiàn)象,避免不合理的開采而造成資源大量浪費。

3.5合理開發(fā)、綜合利用

由于我國地熱資源分布不均,儲量大,這就需要我們合理的開發(fā)資源,統(tǒng)籌管理,統(tǒng)一規(guī)劃,達到地方和中央的一致,不能過度的分散開采。以此達到各種資源的優(yōu)化配置,集中力量去開采資源。

由于地熱資源屬于可再生資源,但是并不意味的我們可以過度的開采。這就要求我們在開發(fā)的同時要保護地熱資源。對于一些已經(jīng)開采枯竭的礦井要實現(xiàn)禁止開采,嚴加保護。對于正在開采的礦井要限制打井,限制開采量。而更多的是需要我國的地質(zhì)專家不斷的去勘察我國國土上新的地熱資源領域。這就可以實現(xiàn)可持續(xù)開發(fā),達到有效利用。

4總結

地熱資源屬于一種可再生的清潔環(huán)保新能源,已經(jīng)開始廣泛的應用到各種生活中。前景十分廣闊。這就要求我們要在地熱資源的開發(fā)利用中,嚴格遵守國家相關法律法規(guī),不斷提高我們自身的技術水平和生產(chǎn)能力,科學管理,統(tǒng)一規(guī)劃,合理開發(fā),綜合利用,避免資源的浪費,以此來提高地熱資源的綜合經(jīng)濟效益。將地熱資源邁向產(chǎn)業(yè)化,讓我國的地熱開發(fā)利用水平達到世界先進地位,同時也為我國國民經(jīng)濟的發(fā)展做出巨大貢獻。

參考文獻

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關鍵詞:半導體溫差發(fā)電 自供能裝置 穩(wěn)壓電路

中圖分類號:TD621 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)06(a)-0110-01

1 探究過程

1.1 設計思路

由于LED芯片在發(fā)光過程中會產(chǎn)生大量熱,若將這些熱能回收轉(zhuǎn)化為電能供自身使用,就可大大減少電源功耗的輸入。目前,溫差發(fā)電技術可將熱能轉(zhuǎn)化為電能,那么在LED芯片的一端安裝一塊溫差發(fā)電模塊,將熱能轉(zhuǎn)化為電能實現(xiàn)自供能。由于半導體溫差發(fā)電模塊輸出電壓不穩(wěn)定,所以在該充電系統(tǒng)中設置一個穩(wěn)壓電路使光源更穩(wěn)定。該新型大功率LED礦燈設計思路如框圖(1)所示,此時裝有熱回收系統(tǒng)的LED礦燈耗能情況如下探究。

1.2 設計過程

目前市場上的大功率LED礦燈各式各樣,選取2只額定功率為150 W,可承載電壓范圍為90~295 V的LED礦燈作為研究對象。將其中一只150 W的LED礦燈按照上述猜想改裝成新型礦燈。然后將新型LED礦燈與另一只沒有熱回收利用裝置的礦燈置于同一環(huán)境中,用220 V電壓給其供電,使他們同時開始照明。同時給每只礦燈配備規(guī)格相同的電表測量其耗能情況。每隔4h測量一次,共測量6次,每次都是累計測量耗能情況,測量結果精確到千分位,測量數(shù)據(jù)如表1。

通過軟件仿真得到兩只LED礦燈隨時間變化的耗能情況如圖2,與實驗測得的結果相吻合。

將沒有熱回收系統(tǒng)的LED礦燈測量的數(shù)據(jù)線性擬合得公式:

X-0.0183

有熱回收系統(tǒng)的LED礦燈測量的數(shù)據(jù)非線性擬合后得公式:

通過軟件計算得,裝有熱電轉(zhuǎn)換裝置的LED礦燈的節(jié)能效率維持在8%左右,大大提高了LED礦燈的節(jié)能效率。

1.3 結論分析以及發(fā)展前景

在同一條件下,通過對比兩盞LED礦燈的耗能情況,從圖2中能很明顯的觀察到新型大功率LED礦燈單位時間內(nèi)耗能更少,在生活中應該大力推廣該大功率LED礦燈。

現(xiàn)在選取100盞沒有熱循環(huán)利用系統(tǒng)的400 W路燈,每盞每天照明6 h,一年(365天)用電就達到87600 kW?h;若在大功率LED路燈上也實施熱循環(huán)利用系統(tǒng),利用上述的到的公式可計算得一年用電量為80512 kW?h。與沒有熱循環(huán)利用裝置的LED路燈相比,一年內(nèi)節(jié)約7000多度電。溫差發(fā)電即使在只有微小溫差存在的情況下也能應用,是適用范圍很廣的綠色環(huán)保型能源。具有新型熱回收系統(tǒng)的LED自供能照明燈勢必發(fā)展成為新一代能源,發(fā)展前景不可估量。

2 結語

與市場上的LED礦燈相比,該新型礦燈對LED芯片散失的熱量回收再利用,使LED礦燈耗能更少。本款新型大功率LED礦燈具有綠色、環(huán)保、高效節(jié)能、長壽的性能。將這種新型熱電轉(zhuǎn)化技術應用在功率更大的照明系統(tǒng)中,節(jié)能效果更明顯。在能源日趨緊張的今天,不僅改善了LED礦燈的性能,同時改變經(jīng)濟發(fā)展方式,促進資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設。21世紀是一個以綠色能源為主導的時代,該款新型大功率LED礦燈必將隨社會的進步而不斷發(fā)展。

參考文獻

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