新型能源的利用范文
時間:2023-12-28 17:40:19
導(dǎo)語:如何才能寫好一篇新型能源的利用,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
中圖分類號:F299.21 文獻(xiàn)標(biāo)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(dá)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(jìn)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(jié)構(gòu)失衡問題日益突出。城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展直接或問接導(dǎo)致能源消費(fèi)總量快速上升,1978年我國能源消費(fèi)總量按發(fā)電煤耗計算為57144萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,到2012年已增長至36.2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,年均增速達(dá)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(yīng)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(yán)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(dǎo)致城鎮(zhèn)化的進(jìn)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(jìn)程的影響至關(guān)重要。因此,理性分析我國過去城鎮(zhèn)化進(jìn)程中能源利用存在的問題及其根源,進(jìn)而在新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的戰(zhàn)略目標(biāo)下探索如何進(jìn)行能源集約利用十分必要。
一、我國城鎮(zhèn)化進(jìn)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(diǎn):一直強(qiáng)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(jìn)工業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向;城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃缺乏系統(tǒng)性和長遠(yuǎn)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(dǎo)致城鎮(zhèn)化進(jìn)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(shè),片面追求“做大做強(qiáng)”的沖動非常明顯,尤其是到20世紀(jì)90年代后期,在具備一定發(fā)展基礎(chǔ)后,部分城市盲日規(guī)劃發(fā)展藍(lán)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(shè)和城市運(yùn)行所必需的投入,長期外延擴(kuò)張直接導(dǎo)致能源消費(fèi)膨脹,能源利用的重點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)無條件的供給保障,而非合理利用。由此導(dǎo)致城鎮(zhèn)化發(fā)展中忽視對能源的合理利用,間接導(dǎo)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(shí)際上是一個各方面系統(tǒng)綜合演進(jìn)的動態(tài)過程,這一過程中需要有全局發(fā)展、長遠(yuǎn)發(fā)展的理念作為基礎(chǔ),政府引導(dǎo)與市場推進(jìn)相互作用作為支撐。過去的城鎮(zhèn)化實(shí)際上一直是由政府主導(dǎo)完成的,市場機(jī)制的引入力度較小。政府主導(dǎo)下的城鎮(zhèn)化推進(jìn)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(yīng)造成巨大的能源浪費(fèi)。
(二)能源粗放消費(fèi)
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(jìn)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(chǔ)設(shè)施的建設(shè)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(jìn)行,尤其是很多城市在建設(shè)初期,大量的工業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)直接導(dǎo)致能源粗放式消費(fèi),能源消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放問題日積月累,致使大氣污染日益嚴(yán)重。從城鎮(zhèn)居民能源消費(fèi)角度而言,由于一切圍繞工業(yè)化建設(shè)的戰(zhàn)略思路,使民用能源利用的設(shè)施建設(shè)、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(dǎo)致能源粗放式消費(fèi)。
(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(yīng)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(biāo)和要求,也較少將節(jié)能和減少城市用能污染等目標(biāo)貫徹到城市規(guī)劃與城市設(shè)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(biāo)等納入規(guī)劃。除在城市總體規(guī)劃、專項(xiàng)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(biāo)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(shí)施。能源利用規(guī)劃與整個城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃無法實(shí)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(jié)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(dǎo)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(fèi)中浪費(fèi)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(shè)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(biāo),標(biāo)志著我國城鎮(zhèn)化發(fā)展進(jìn)入一個新的階段。新型城鎮(zhèn)化建設(shè)強(qiáng)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(jì)高效、社會和諧、城鄉(xiāng)一體的城鎮(zhèn)化發(fā)展目標(biāo)。新型城鎮(zhèn)化建設(shè)體現(xiàn)了科學(xué)的發(fā)展理念,遵循城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)律;強(qiáng)調(diào)協(xié)調(diào)的發(fā)展路徑,實(shí)現(xiàn)高效集約發(fā)展模式;堅持以人為本的發(fā)展目標(biāo),不能把城鎮(zhèn)化本身作為目的,以促進(jìn)人的發(fā)展和實(shí)現(xiàn)人民美好生活為終極目標(biāo)。從新型城鎮(zhèn)化的科學(xué)理念、發(fā)展路徑和目標(biāo)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(xué)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(shí)取得很大進(jìn)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(yán)重等實(shí)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(dāng)下更要思考長遠(yuǎn)。與發(fā)達(dá)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(shè),原有的發(fā)展理念已不適應(yīng)未來城市發(fā)展的需要。在城鎮(zhèn)化建設(shè)已初具規(guī)模的基礎(chǔ)上,新型城鎮(zhèn)化建設(shè)必須樹立更加科學(xué)的發(fā)展理念,不僅要擴(kuò)大外延,更要注重城市內(nèi)涵建設(shè),實(shí)現(xiàn)能源從城市建沒到城市運(yùn)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(jìn)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(dá)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(qiáng)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(shè)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(shè)是要求實(shí)現(xiàn)一個更加良性的城鎮(zhèn)化發(fā)展過程,強(qiáng)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(qiáng)節(jié)能技術(shù)的研發(fā)、提高能源利用效率,還要改善能源利用結(jié)構(gòu),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(shí)現(xiàn)城市能源集約利用。
(三)以人為本的發(fā)展目標(biāo)對能源集約利用的要求
城市作為維持一個國家運(yùn)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(biāo)。新型城鎮(zhèn)化過程中應(yīng)堅持發(fā)展目標(biāo)的人本性,始終把“人”而不是“物”作為工作的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。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(shè)需要,加強(qiáng)其集約化利用更是旨在保障能源的高效利用,從而實(shí)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(fèi)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(shè)更加宜居的城市環(huán)境的需要。
三、新型城鎮(zhèn)化建設(shè)中實(shí)現(xiàn)能源集約利用的制約因素
新型城鎮(zhèn)化建設(shè)中實(shí)現(xiàn)能源集約利用的必要性已毋庸置疑,但要真正實(shí)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(jìn)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(biāo)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(shí)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(shè)具有周期短、見效快的特點(diǎn),難免使部分政策延續(xù)下去。過去已有的各類硬件設(shè)施的建設(shè),包括能源設(shè)施、交通設(shè)施及城市配套等都已成為既定的客觀事實(shí),無論是對其改造,還是后續(xù)新建都需要不小的投入,要實(shí)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(biāo)如何協(xié)調(diào)將形成制約
能源消費(fèi)總量控制和碳排放控制的戰(zhàn)略目標(biāo)雖然在近年已受到重視,但保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長的根本目標(biāo)始終還是當(dāng)前我國政策的落腳點(diǎn)。我國目前面臨很多影響經(jīng)濟(jì)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?,F(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(jì)增長的中堅力量,調(diào)整這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來實(shí)現(xiàn)能源集約利用,實(shí)際是要求政策在維持經(jīng)濟(jì)增長和能源節(jié)約間做出權(quán)衡,我國要貫徹新型城鎮(zhèn)化理念,并實(shí)現(xiàn)能源集約利用,協(xié)調(diào)好發(fā)展目標(biāo)是首要考慮的難點(diǎn)。
(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(shù)條件、能源利用的技術(shù)條件等,這些條件決定在城鎮(zhèn)化建設(shè)中能否很好地來實(shí)現(xiàn)能源集約利用。如,要實(shí)現(xiàn)對太陽能、風(fēng)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(shí)現(xiàn)規(guī)劃的基本支撐。當(dāng)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(shù)瓶頸很多,這些都是未來實(shí)現(xiàn)能源集約利用的制約。
四、新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程中加強(qiáng)能源集約利用的對策
新型城鎮(zhèn)化建設(shè)是新時期我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步的必然之路,實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)化進(jìn)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(xué)與否。因此,應(yīng)將新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的理念灌輸?shù)匠擎?zhèn)化建設(shè)的決策者、實(shí)施者和城鎮(zhèn)化建設(shè)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(yùn)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(shè)的各環(huán)節(jié),應(yīng)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(xí)慣思維,在能源利用上強(qiáng)化市場化機(jī)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(jī)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(shè)計政策緊密關(guān)聯(lián),要從規(guī)劃上實(shí)現(xiàn)能源集約利用,必須從能源政策制定上與其他相關(guān)政策相互協(xié)調(diào),應(yīng)在可持續(xù)發(fā)展這一總體目標(biāo)下加以整合。要在城鎮(zhèn)化規(guī)劃思路中克服以往只關(guān)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(dǎo)致的能源消費(fèi)問題進(jìn)行有效規(guī)劃,實(shí)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(shí)現(xiàn)城市工業(yè)生產(chǎn)、城市自身建設(shè)規(guī)劃及能源利用規(guī)劃三者相融合。
(三)構(gòu)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(chǔ)設(shè)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(yùn)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?xì)饩W(wǎng)、熱力網(wǎng)等輸配、轉(zhuǎn)換至最終使用環(huán)節(jié)的末端設(shè)備組成的系統(tǒng)。要實(shí)現(xiàn)高效的能源系統(tǒng),應(yīng)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(fèi))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(jì)系統(tǒng)、交通系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建與城市能源循環(huán)的最優(yōu)化過程相一致。
篇2
關(guān)鍵詞:偏心支撐抗側(cè)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(jié)構(gòu)與框架中心支撐體系的優(yōu)點(diǎn)。在正常使用階段,它具有較大的剛度,結(jié)構(gòu)側(cè)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(cè)力體系適用于抗震設(shè)防烈度為8、9度的,4層~12 層的多層鋼結(jié)構(gòu)住宅。本文采用試驗(yàn)與有限元分析的方法,研究了偏心支撐抗側(cè)力框架在水平荷載作用下的性能,重點(diǎn)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(yàn)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(fù)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(qiáng)化準(zhǔn)則,材料本構(gòu)關(guān)系取理想彈塑性模型,初始彈性模量取2E5MPa,材料屈服強(qiáng)度為306MPa。
有限元分析以試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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(yàn)結(jié)果的比較
將其中一榀試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定的試驗(yàn)框架,彈性階段的試驗(yàn)結(jié)果與有限元計算進(jìn)行比較。
3.1 彈性階段荷載-位移曲線的比較
彈性階段試驗(yàn)框架理論值與試驗(yàn)值的比較:
(1) 試驗(yàn)值與理論分析結(jié)果接近。塑性殼單元模型與試驗(yàn)結(jié)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(yàn)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(diǎn)板以及部分加勁肋的作用。
彈性階段理論值與試驗(yàn)值的比較.測點(diǎn)1應(yīng)力比較
3.2 彈性階段的應(yīng)力比較
彈性階段理論值與試驗(yàn)值的比較:
(1) 由于現(xiàn)場試驗(yàn)條件、試件加工、試驗(yàn)手段等外部的原因,試驗(yàn)記錄的應(yīng)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(yīng)力-位移曲線平滑、穩(wěn)定。
(2) 試驗(yàn)值與理論值基本吻合。塑性殼單元模型與試驗(yàn)結(jié)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(yàn)與理論的對比可知,理論結(jié)果與試驗(yàn)值接近。我們可以采用有限元工具,進(jìn)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(yàn)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(jié)構(gòu)彈性階段以及進(jìn)入塑性破壞的影響。
為了使結(jié)構(gòu)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(yàn)結(jié)構(gòu)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(yīng)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(dá)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)可以認(rèn)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(jié)論對于結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)可以認(rèn)為,e/L每增加0.1,結(jié)構(gòu)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(yàn)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(qiáng)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(rèn)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(qiáng)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(zhǔn)則;(3)增加荷載步的最大子步數(shù)。
試驗(yàn)框架的塑性梁單元模型滯回曲線,試驗(yàn)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(jié)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)具有更好的塑性滯回耗能效果。
5.結(jié)論
5.1 計算與試驗(yàn)結(jié)果對比表明,計算模型是正確的,計算結(jié)果是可信的。
篇3
關(guān)鍵詞:本科生;創(chuàng)新精神;實(shí)踐能力
作者簡介:徐進(jìn)(1979-),女,湖北蘄春人,南京工程學(xué)院環(huán)境工程學(xué)院,副教授。(江蘇 南京 211167)
基金項(xiàng)目:本文系南京工程學(xué)院教研課題“普通本科院校應(yīng)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(xué)院教改課題“面向企業(yè)需求的大學(xué)生課外實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系構(gòu)建”(項(xiàng)目編號:JG201126)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)19-0031-02
創(chuàng)新是人類不斷進(jìn)步的階梯,實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力也是工科院校培養(yǎng)人才的主要標(biāo)準(zhǔn)之一。在大學(xué)中開展創(chuàng)新實(shí)踐教育是大學(xué)生素質(zhì)教育的一部分,是促進(jìn)知識轉(zhuǎn)型、拓寬大學(xué)生就業(yè)門路和構(gòu)建國家創(chuàng)新體系的長遠(yuǎn)大計,也是高等教育功能的擴(kuò)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(xué)術(shù)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(yīng)未來社會,更好地促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和個人生活質(zhì)量的改善。[2]堅持加強(qiáng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目標(biāo)已成為當(dāng)今教學(xué)改革的主線,借著同學(xué)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(diǎn)對南京工程學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新現(xiàn)狀和實(shí)踐能力現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查分析。
本次問卷調(diào)查的對象是南京工程學(xué)院的201名學(xué)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(xué)生。男生占70%,女生占30%。問卷共設(shè)置40道題目,除了調(diào)查創(chuàng)新品質(zhì)與實(shí)踐能力外,還包括學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動機(jī)等諸多方面,旨在考查當(dāng)前學(xué)生對創(chuàng)新實(shí)踐活動的認(rèn)知和理解,提高學(xué)生參與各種科技創(chuàng)新等實(shí)踐活動的積極性。
一、大學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐的現(xiàn)狀
1.大學(xué)生對創(chuàng)新實(shí)踐的態(tài)度
通過統(tǒng)計得出表1,即學(xué)生對于大學(xué)階段創(chuàng)新實(shí)踐的態(tài)度。從表中可以看出,有94.2%的學(xué)生在日常生活中會注意培養(yǎng)自己的創(chuàng)新和實(shí)踐能力,并有意愿參加此類活動,他們中有很多人認(rèn)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(xué)生認(rèn)為興趣是人生最大的導(dǎo)師,并且非常支持高校開展實(shí)踐教學(xué)。他們認(rèn)為學(xué)校每學(xué)期為學(xué)生提供的實(shí)習(xí)機(jī)會太少,不利于學(xué)生綜合能力的提升;還有56%的同學(xué)認(rèn)為學(xué)生應(yīng)敢于挑戰(zhàn)自我,應(yīng)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(xué)生認(rèn)為要提高自己的綜合競爭力就要多參與創(chuàng)新和實(shí)踐的活動,而學(xué)校應(yīng)多組織此類活動;24.4%的學(xué)生認(rèn)為制約大學(xué)生職業(yè)發(fā)展的瓶頸是創(chuàng)新意識薄弱;在對當(dāng)前的就業(yè)競爭方面,高達(dá)87.1%的學(xué)生認(rèn)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(shí)踐和創(chuàng)新中尋求突破。學(xué)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(xué)認(rèn)為學(xué)校每學(xué)期提供的實(shí)習(xí)機(jī)會太少,不能更好地將所學(xué)的知識學(xué)以致用。
在就業(yè)壓力如此大的今天,更多的同學(xué)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(diǎn)可以從眾多的求職者中脫穎而出,而創(chuàng)新和實(shí)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(dāng)前大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力不容樂觀,很多同學(xué)這方面的能力還是比較薄弱,大多數(shù)同學(xué)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(shí)踐項(xiàng)目,這樣不利于當(dāng)代大學(xué)生綜合水平的提高。
2.大學(xué)生思維的特點(diǎn)
(1)思維敏捷,想象力豐富,但缺乏創(chuàng)新。隨著大學(xué)生知識和經(jīng)驗(yàn)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(dāng)前應(yīng)試教育的大形勢下,大部分學(xué)生只是被動地接受知識,導(dǎo)致思維結(jié)構(gòu)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(xué)生認(rèn)為老師的科研項(xiàng)目和科技創(chuàng)新的相關(guān)活動可以提高自己的實(shí)踐能力,并希望在實(shí)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(jī),加之沒有更多的經(jīng)驗(yàn)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(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力的提高。[3]
3.大學(xué)生創(chuàng)新活動的潛力
很多大學(xué)生經(jīng)過了高考的洗禮之后脫穎而出,進(jìn)入了高等教育的殿堂。但是,在大學(xué)里的教學(xué)方式和高中截然不同,又缺乏適當(dāng)指導(dǎo),面對這些他們感到迷茫。而創(chuàng)新為大學(xué)生們打開了一扇窗,很多同學(xué)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(guān)的書籍、資料,觀察和模仿他人的創(chuàng)新而進(jìn)行深入的思考,參加創(chuàng)新類比賽或社會實(shí)踐等方式充實(shí)自己的大學(xué)生活。通過這些活動,很多同學(xué)認(rèn)為提高了他們適應(yīng)環(huán)境、社會交往、管理協(xié)調(diào)、學(xué)習(xí)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(shí)踐機(jī)會,72.4%的同學(xué)會認(rèn)真完成各項(xiàng)實(shí)踐活動。為了進(jìn)一步提高自己的創(chuàng)新實(shí)踐能力,大部分學(xué)生希望將創(chuàng)新與實(shí)踐教學(xué)應(yīng)用到平常的教學(xué)環(huán)節(jié)。專業(yè)課的教學(xué)能夠促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新,老師應(yīng)該起到滲透作用。即授課老師要在專業(yè)課的教學(xué)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(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科發(fā)展前沿,并且利用校內(nèi)仿真實(shí)習(xí)基地進(jìn)行模擬。另外,學(xué)校統(tǒng)一安排相關(guān)認(rèn)識生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)以及學(xué)生利用假期進(jìn)行社會調(diào)查相結(jié)合等方式,將實(shí)踐創(chuàng)新落實(shí)到實(shí)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(biāo)及其意義的認(rèn)識而產(chǎn)生的一種積極的情緒體驗(yàn)。它可以激發(fā)人們對知識和實(shí)踐能力的渴望,培養(yǎng)創(chuàng)造者的意志,養(yǎng)成獨(dú)立鉆研、一絲不茍的學(xué)習(xí)習(xí)慣以及對美好世界的認(rèn)知能力。圖1是通過問卷調(diào)查得出的學(xué)生認(rèn)為創(chuàng)新存在的主要問題,例如“老師利用創(chuàng)新思維”、“大學(xué)生創(chuàng)新能力較弱的原因”、“當(dāng)下大學(xué)生的實(shí)踐活動存在的最大問題”等。
圖1 學(xué)生認(rèn)為創(chuàng)新存在的主要問題
由圖1可知,有68%的同學(xué)認(rèn)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(xué)認(rèn)為自己缺乏實(shí)踐,同時老師過多注重于應(yīng)試教育,而忽視了學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)和分析、解決問題能力的培養(yǎng),只注重于填鴨式教學(xué);39.2%的同學(xué)認(rèn)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(xué)生創(chuàng)新還達(dá)不到研究前沿科學(xué)的水平,無法真正進(jìn)入角色而使日常生活中參加實(shí)踐的意識淡化。而高校的擴(kuò)招導(dǎo)致生源能力的下降等原因使同學(xué)們參與實(shí)踐的熱情漸漸減少。
三、對于強(qiáng)化培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的建議
1.加強(qiáng)大學(xué)生的思維訓(xùn)練
圖2體現(xiàn)的是提高大學(xué)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(xué)認(rèn)為學(xué)校和老師應(yīng)該在日常的教育和教學(xué)中引入創(chuàng)新元素,掌握創(chuàng)新與實(shí)踐能力的方法和藝術(shù),優(yōu)化課堂教學(xué)模式,從而從源頭上加強(qiáng)大學(xué)生的思維訓(xùn)練。
要培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識和動手實(shí)踐能力,高校在提高教學(xué)水平的同時還應(yīng)開展豐富多彩的活動和大量的科技創(chuàng)新活動,并鼓勵學(xué)生積極參加,強(qiáng)化思維訓(xùn)練,讓學(xué)生發(fā)揮自己豐富的想象力,將自己好的想法和創(chuàng)意運(yùn)用到創(chuàng)新和實(shí)踐當(dāng)中去,提高學(xué)生分析和解決問題的能力。
圖2 促進(jìn)創(chuàng)新思維方法的比例
2.提高學(xué)生的創(chuàng)新意識
實(shí)踐是將理論與實(shí)際結(jié)合最有效的方法,也是推進(jìn)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)的途徑。學(xué)校和老師對學(xué)生進(jìn)行觀念教育,本著理論與實(shí)踐并重的原則,調(diào)動學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并按照國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范指導(dǎo)學(xué)習(xí)。在此基礎(chǔ)上,學(xué)校應(yīng)安排實(shí)際的工作崗位實(shí)習(xí),增加學(xué)生的工作經(jīng)驗(yàn)??傊?,大學(xué)生應(yīng)在學(xué)校和老師的引導(dǎo)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(xué)習(xí)的全過程,滲透到學(xué)習(xí)生活的方方面面;作為一種方法,它可以讓學(xué)生將所學(xué)的知識更好地應(yīng)用到實(shí)踐。在調(diào)查過程中,同學(xué)們認(rèn)為可以通過改變原有的教學(xué)方法,變被動灌輸為主動探索;而在日常生活中,應(yīng)轉(zhuǎn)變?nèi)嗽埔嘣频乃枷?,培養(yǎng)求異的觀念,積極投身社會實(shí)踐活動,增加自己的經(jīng)驗(yàn)。同時,高校應(yīng)積極開展科技創(chuàng)新活動,并以不同的獎勵機(jī)制鼓勵同學(xué)積極參與。
四、結(jié)語
創(chuàng)新實(shí)踐教育是隨著知識經(jīng)濟(jì)時代的到來和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型國家的出現(xiàn),面對大學(xué)生嚴(yán)峻的就業(yè)壓力而提出的一種教育形式;同時也存在著嚴(yán)重缺乏的問題,是一項(xiàng)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(shí)踐和創(chuàng)新離不開學(xué)生、老師、學(xué)校三者的共同努力,它貫穿于學(xué)習(xí)和生活的方方面面。學(xué)生需要在日常生活的點(diǎn)點(diǎn)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(diǎn),通過改變作業(yè)或考核方式指導(dǎo)他們學(xué)會文獻(xiàn)檢索方法,提高利用學(xué)習(xí)資源的效率,促使學(xué)生的研究性學(xué)習(xí);而學(xué)校則應(yīng)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(xué)們的大學(xué)生活更加豐富,讓創(chuàng)新實(shí)踐活動開展得有聲有色。
參考文獻(xiàn):
[1]劉楓.把握創(chuàng)業(yè)內(nèi)涵開拓創(chuàng)業(yè)教育[J].科技信息,2010,(18):26-28.
[2]黃巧榮.以創(chuàng)業(yè)教育帶動大學(xué)生自主創(chuàng)業(yè)[J].中國大學(xué)生就業(yè),
2009,(13):52-54.
[3]屈林彥,王言根,宋毅,等.大學(xué)生學(xué)習(xí)改革與創(chuàng)新研究[J].中國大學(xué)教學(xué),2004,(6):18-20.
[4]廖湘蓉,楊志明.大學(xué)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(guān)鍵詞:能源;建筑照明;天然光;導(dǎo)光管
中圖分類號:TB文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:16723198(2013)16019301
新能源是在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上的新技術(shù)和新材料,是可再生能源。其具有取之不盡,用之不竭的特點(diǎn)。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(yīng)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(jìn)作用。作為可再生的新型能源,包括了太陽能、水能風(fēng)能等,其可被回收和不斷產(chǎn)生的特點(diǎn)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(diǎn)
新能源具有取之不盡,用之不竭的特點(diǎn)。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(jì)70年代的兩次石油危機(jī)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(fēng)力試驗(yàn)場,190000千瓦的地?zé)岚l(fā)電廠和240000千瓦的潮汐電站這些新能源設(shè)備。對于世界各國,已開始進(jìn)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(jìn)口達(dá)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(biāo);德國在風(fēng)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(biāo)。
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(jìn)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(qiáng)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(jìn)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(fèi)用,反之亦然。
3天然光在建筑上的應(yīng)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(jìn)行采光和門窗設(shè)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(qiáng),更能降低熱輻射對舍內(nèi)的影響,調(diào)高室內(nèi)色彩度;導(dǎo)光棱鏡也是目前使用較多的天然能源透光材料,導(dǎo)光棱鏡可以對建筑內(nèi)的光線進(jìn)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(xiàn)。其中ETFE透明材料有著優(yōu)秀的透光性,高達(dá)96%,還可以在材料上進(jìn)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(yīng)用,越來越多的新型采光材料被應(yīng)用在建筑中,目前較為流行的采光新型形式有膜結(jié)構(gòu)、導(dǎo)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(xué)的突破,膜結(jié)構(gòu)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(yán)格的地區(qū)有較多的使用;導(dǎo)光管系統(tǒng)因其節(jié)能、環(huán)保和舒適的特點(diǎn)被越來越多的建筑設(shè)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(dǎo)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(jìn)行引導(dǎo)從而進(jìn)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(shè)計計算軟件
對于建筑設(shè)計的采光設(shè)計,可以通過軟件Radiance進(jìn)行計算從而對建筑實(shí)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(jìn)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(shí)際情況下建筑對于采光的需求,減少對照明設(shè)備的依賴。
4結(jié)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(jìn)行研究的進(jìn)程從未停歇。特別是膜結(jié)構(gòu)的加入,再燃采光在普通的辦公大樓內(nèi)的應(yīng)用可使其達(dá)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(dá)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(xiàn)
[1]王志剛.建筑節(jié)能及新能源應(yīng)用研究[D].西安:西安建筑科技大學(xué),2005,(5).
篇5
【關(guān)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(hù)中華民族長遠(yuǎn)利益的戰(zhàn)略高度堅持不懈地推進(jìn),明確提出了建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境優(yōu)美型社會的戰(zhàn)略任務(wù)。2009年12月的中央經(jīng)濟(jì)工作會議提出的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方針,突出了節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位。當(dāng)?shù)吞冀?jīng)濟(jì)成為經(jīng)濟(jì)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(guān)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(shù)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(fèi)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(yán)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(jì)對資源的需求,摒棄大量浪費(fèi)有限資源的做法,做到既要保護(hù)耕地,節(jié)約能源,改善環(huán)境,實(shí)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(shí)現(xiàn)節(jié)能減排戰(zhàn)略任務(wù)的重要途徑之一。
2 綠色建材的概念及特點(diǎn)
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(diǎn)來看,發(fā)展綠色墻體材料是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重大舉措。2) 綠色墻材的特點(diǎn)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(shù)。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(shí)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(dá)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(biāo)任務(wù)的實(shí)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(fù)合墻體材料等。木材是當(dāng)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(yàn)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(yīng)就能得到保障。木質(zhì)建材產(chǎn)品中,墻體材料產(chǎn)品充當(dāng)主要的角色,主要應(yīng)用于隔墻和復(fù)合外墻的內(nèi)側(cè)。所用的木材并非實(shí)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(yīng)用一般是將木質(zhì)板材與龍骨配合組成復(fù)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(yuǎn)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(yīng)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(qiáng)的市場競爭力,并且節(jié)省能源、減少污染、保護(hù)環(huán)境,生產(chǎn)的墻體板材具有重量輕、強(qiáng)度好、安裝方便等特點(diǎn),符合綠色建材的指標(biāo)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(hù)環(huán)境、實(shí)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(yīng)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?yàn)槭嘟ú募庸すに嚭唵?,生產(chǎn)能耗低,具有重量輕、凝結(jié)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(jié)等性能,在發(fā)達(dá)國家住宅建設(shè)和高層建筑中得到廣泛應(yīng)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(dāng)于目前全球電力消費(fèi)量的1 500倍左右,而在現(xiàn)有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)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(jì)可開發(fā)資源量僅為技術(shù)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(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)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(guān)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(xùn),以及通過管理、設(shè)計、科研等多部門聯(lián)動,從點(diǎn)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。
參考文獻(xiàn):
[1] 劉 春.住宅及景觀設(shè)計綠色建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].山西建筑,2008,34(4):259-260.
[2] 吳喜平.蓄冷技術(shù)和蓄熱電鍋爐在空調(diào)中的應(yīng)用.上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2000
[3] 陸耀慶,主編.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計手冊.第2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005
[4]張連芬,推廣建筑節(jié)能,做好可持續(xù)發(fā)展[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2010,(1)
[5]特古斯格日勒,麥拉蘇,葛壯,淺析建筑節(jié)能[J].內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報,2010,16(2):46-47
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
篇6
摘要:綠色環(huán)保型;建筑;規(guī)劃;設(shè)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(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
一、綠色環(huán)保型建筑規(guī)劃設(shè)計理念和基本特征
綠色環(huán)保型建筑是實(shí)現(xiàn)全方位、系統(tǒng)性的復(fù)雜工程項(xiàng)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(yùn)用建筑學(xué)基本原理、生態(tài)學(xué)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段,科學(xué)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(guān)因素間的綜合關(guān)系,讓建筑系統(tǒng)能夠相互協(xié)調(diào),和諧有機(jī)統(tǒng)一。并有較強(qiáng)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(gòu)建成一個良性的循環(huán)系統(tǒng)。實(shí)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(yīng)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(diǎn),發(fā)揮出開放式、高效和諧和無污染的特點(diǎn)。
二、綠色環(huán)保型建筑重要性
據(jù)有關(guān)統(tǒng)計,建筑消耗全世界大約一半的能源,建筑及其相關(guān)設(shè)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(jìn)行衡量,但是相當(dāng)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(jìn)程加深,對建筑、公共基礎(chǔ)設(shè)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(jī)日益嚴(yán)重,而且快速發(fā)展進(jìn)步的城市化與工業(yè)化進(jìn)程,城鎮(zhèn)快速擴(kuò)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(dāng)嚴(yán)重、森林面積銳減、草原退化、沙塵暴的侵襲和溫室效應(yīng)。嚴(yán)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(shí)現(xiàn)建筑規(guī)劃設(shè)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(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展社會和節(jié)約型設(shè)計構(gòu)建。
三、綠色環(huán)保型建筑規(guī)劃設(shè)計實(shí)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(shè)計的核心就是實(shí)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(guān)標(biāo)準(zhǔn);對常規(guī)能源使用系統(tǒng)的優(yōu)化,要防止能源的結(jié)構(gòu)形式出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)出現(xiàn)浪費(fèi),充分的應(yīng)用新型綠色能源。并仔細(xì)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(hù)結(jié)構(gòu)、空調(diào)系統(tǒng)和供熱系統(tǒng)等節(jié)能設(shè)計,并合理的應(yīng)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(shí)際情況的技術(shù)和產(chǎn)品。室內(nèi)裝飾與裝修設(shè)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(fēng)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(yīng)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(shí)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(shè)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(jìn)行考慮。根據(jù)國家節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)和具體要求,加強(qiáng)新型節(jié)水器具應(yīng)用,對建筑供水設(shè)施全面推廣應(yīng)用新型節(jié)水型器具。水資源的重再次利用,加強(qiáng)雨水收集、利用系統(tǒng)和中水系統(tǒng)等建設(shè),在建筑室外系統(tǒng)中設(shè)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(shè)計納入到中水系統(tǒng)進(jìn)行綜合考慮。水質(zhì)要符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),排水進(jìn)行深度的凈化,能夠循環(huán)利用,并設(shè)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(guān)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(jìn)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(shè),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(shí)度等,并實(shí)現(xiàn)綠化系統(tǒng)的水土涵養(yǎng)、防塵降噪、空氣保濕、通風(fēng)和防曬等功能建設(shè)。減少建筑硬質(zhì)鋪地,適當(dāng)?shù)淖龊么怪本G化。建筑綠化規(guī)劃要實(shí)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(shè),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(shí)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(jié)合。現(xiàn)代建筑規(guī)劃設(shè)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(shí)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(biāo)準(zhǔn),建筑和環(huán)境相協(xié)調(diào),保證良好的自然通風(fēng)條件;有效控制好建筑內(nèi)外噪聲源,保證噪音標(biāo)準(zhǔn)可以在國家標(biāo)準(zhǔn)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(jié)合建筑實(shí)際情況,合理利用風(fēng)能、太陽能和地?zé)崮艿纫幌盗械木G色能源,保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)資源節(jié)約化、無害化目標(biāo),垃圾處理與處置的各種措施齊全,合理地利用圾垃處理設(shè)施。垃圾實(shí)行分類收集,進(jìn)行集中處理,盡可能的實(shí)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(shè)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(fù)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(jié)語:
在資源、能源危機(jī)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(jìn)行新型綠色環(huán)保型建筑規(guī)劃設(shè)計時要從節(jié)能、環(huán)保、生態(tài)角度去進(jìn)行綜合的考慮,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展社會和節(jié)約型社會構(gòu)建。
參考文獻(xiàn):
[1]賴芳芳.闡述綠色生態(tài)規(guī)劃設(shè)計[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2011,35.
篇7
關(guān)鍵詞:新型;建筑;節(jié)能材料;應(yīng)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(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
引言:隨著經(jīng)濟(jì)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(yán)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(yīng)用越來越重視,新型節(jié)能建筑材料的應(yīng)用已經(jīng)成為構(gòu)建資源節(jié)約型社會的重要組成部分,加強(qiáng)對新型建筑節(jié)能材料應(yīng)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(jìn)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(dāng)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(jì)的發(fā)展而不斷上升,這個數(shù)字已經(jīng)超過發(fā)達(dá)國家建筑能耗的水平。因此,建筑能耗成為阻礙我國經(jīng)濟(jì)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(dǎo)致了取暖用煤費(fèi)用多消費(fèi)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(shè)計。我國的建筑節(jié)能水平還落后于發(fā)達(dá)國家,需要降低采暖能耗指標(biāo)。
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(fù)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(fù)合墻體。該類砌塊具有構(gòu)造靈活,結(jié)構(gòu)牢固,施工快捷方便,綜合造價低,節(jié)能效果好等優(yōu)點(diǎn)。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(gòu)件經(jīng)黏合組裝成墻體。整個墻體的內(nèi)部構(gòu)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(qiáng)度為20.8 MPa。配鋼筋混凝土墻體的平均抗壓強(qiáng)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(dǎo)率低(一般均
3、PCM相變材料
相變材料(PCM)應(yīng)用于建筑材料的熱能存儲始于20世紀(jì)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(jié)合,熱能存貯已能被應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)材料中。早期的研究主要集中于便宜易得的無機(jī)水合鹽上,但由于其嚴(yán)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(jìn)展。但仍然大大限制了其在建筑材料領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。為了避免無機(jī)相變材料的上述問題發(fā)生。人們已重點(diǎn)研究了低揮發(fā)性的無水有機(jī)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(xué)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(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
三、新型建筑節(jié)能材料的應(yīng)用
當(dāng)前,世界各國都在進(jìn)行綠色建筑的設(shè)計與建造。新型建筑節(jié)能材料廣泛應(yīng)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(jìn)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(yīng)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(hù)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(shí)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(diǎn)。防水密封材料能夠替代紙?zhí)ビ蜌址浪牧?。?dāng)前應(yīng)大力生產(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(jī),具有巨大的能源效益。我國開展了建筑的改造,新建筑實(shí)施節(jié)能設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn),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(yīng)緊張的現(xiàn)狀。
(二)新型建筑節(jié)能材料具有經(jīng)濟(jì)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(jì)效益。建筑節(jié)能材料的應(yīng)用能夠使建筑達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),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?yàn)槟芎倪^大而最終廢棄的現(xiàn)象,由此減少了社會資金和資源浪費(fèi)。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(shí)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(rèn)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(jié)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(jì)效益。、
(三)新型建筑節(jié)能材料具有良好的社會效益
當(dāng)前,我國大力倡導(dǎo)科學(xué)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(shè)節(jié)約型社會的理念的指導(dǎo)下,我國建筑節(jié)能制定了“十一五”規(guī)劃的節(jié)約目標(biāo)是1.01億噸,并制定了建設(shè)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(shè)計標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則,按照節(jié)能50%的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),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(yīng)用符合我國的實(shí)際情況,建筑節(jié)能環(huán)保得到人們的廣泛認(rèn)同。新型建筑節(jié)能材料的應(yīng)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(jié)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(jī)。努力實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]焦民順.談新型環(huán)保型節(jié)能材料的發(fā)展及應(yīng)用[J].山西建筑,2009,(19).
篇8
關(guān)鍵詞:工民建 新型節(jié)能技術(shù) 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(xiàn)標(biāo)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(yīng)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(dāng)前的科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,為了實(shí)現(xiàn)技術(shù)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(shè)備等人工技術(shù)力量產(chǎn)生了不可避免的依賴性,這樣的結(jié)果就是導(dǎo)致較高的能源消耗和對自然生態(tài)的十分嚴(yán)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(dá)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(shù)重新進(jìn)行研究,充分、全面的挖掘工民建新能源技術(shù)的巨大潛力。
一、工民建節(jié)能技術(shù)的含義
為推動我國新型節(jié)能技術(shù)進(jìn)步,提高新型能源的利用效率,促進(jìn)我國節(jié)約能源和工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)能夠優(yōu)化升級,加快建設(shè)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(shù)政策大綱》?!吨袊?jié)能技術(shù)政策大綱》(于2006年)明確指出,節(jié)能技術(shù)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(fèi)的相關(guān)技術(shù)的泛濫。工民建節(jié)能技術(shù)是一門跨行業(yè)、跨學(xué)科、應(yīng)用性、廣泛性和綜合性十分強(qiáng)的技術(shù),它集成了我國的城鄉(xiāng)規(guī)劃、設(shè)備、建筑學(xué)及土木、機(jī)電、環(huán)境、材料、熱能、信息、電子、生態(tài)等工民建工程學(xué)科的相關(guān)專業(yè)體系和知識,同時,又與技術(shù)經(jīng)濟(jì)、行為科學(xué)和社會學(xué)等人類社會學(xué)和人文學(xué)科有著密不可分的關(guān)系。工民建節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)是建筑節(jié)能科學(xué),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(fēng)、空調(diào)、照明、建材、電器、能源、熱工、檢測、計算機(jī)應(yīng)用、環(huán)境、管理等諸多領(lǐng)域和具有全方位綜合一體性的技術(shù)。就當(dāng)前而言,我國的工民建的節(jié)能技術(shù)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(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù),還有就是建筑設(shè)備的節(jié)能技術(shù)和可以再生的能源在我國工民建節(jié)能技術(shù)中的廣泛應(yīng)用。
二、工民建節(jié)能技術(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)
工民建節(jié)能技術(shù)的評價是節(jié)能的主題,能夠選擇合適的相關(guān)節(jié)能技術(shù)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(shù)的相關(guān)政策的時候的基礎(chǔ)和依據(jù),是為了促進(jìn)我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)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(jìn)行評價的適用性、可操作性和可靠性,對工民建節(jié)能技術(shù)進(jìn)行評價必須有效遵從以下的相關(guān)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(jì)和技術(shù)相統(tǒng)一的原則
5. 創(chuàng)新型技術(shù)的先進(jìn)性和適用性相統(tǒng)一的原則
技術(shù)的選擇和技術(shù)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(shù)選擇是在技術(shù)評價的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的。技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)里面有對技術(shù)選擇明確的定義,即技術(shù)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(biāo)以及經(jīng)濟(jì)技術(shù),因此對多種技術(shù)路線、技術(shù)的方針、技術(shù)的措施以及技術(shù)的方案進(jìn)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(shù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)并不是一成不變的,隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展目標(biāo)產(chǎn)生變化、工民建節(jié)能技術(shù)選擇的各種制約因素之間的不同、工民建技能技術(shù)選擇的主體之間,這些都是能夠引起選擇標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生變化的重要因素。工民建節(jié)能技術(shù)選擇是在技術(shù)力量、社會經(jīng)濟(jì)的承受能力以及環(huán)境要求之間尋找一個能夠達(dá)成所有因素平衡的支點(diǎn)。它的最終目的就是為了能夠達(dá)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(shù)節(jié)能量、技術(shù)增量成本和工民建的技術(shù)收益等都是工民建節(jié)能技術(shù)選擇應(yīng)當(dāng)關(guān)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(yàn),其中包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能性能檢驗(yàn)以及系統(tǒng)功能檢驗(yàn):
1.圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能性能檢測,它的主要檢測項(xiàng)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(shè)備、空調(diào)、配電、監(jiān)測與控制的系統(tǒng)功能檢驗(yàn)。它的主要項(xiàng)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(bǔ)水率;循環(huán)水泵單位輸冷、熱耗電量;保溫風(fēng)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(xiàng)目。
依據(jù)實(shí)際檢測的數(shù)據(jù),再結(jié)合工民建節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),評價建筑是否達(dá)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(biāo)是否可以達(dá)到了國家或者地區(qū)所要求的工民建節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
三、工民建建筑新型節(jié)能技術(shù)內(nèi)容
工民建的建筑的建筑節(jié)能技術(shù)主要內(nèi)容包括:建筑的護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)、建筑的供熱和制冷的系統(tǒng)和建筑的相關(guān)設(shè)備的節(jié)能技術(shù)、可以再生的能源在工民建的建筑中的應(yīng)用技術(shù)。
建筑的護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)內(nèi)容主要是涉及到:外墻的保溫和隔熱技術(shù)、門窗節(jié)能技術(shù)、樓板和樓梯的間隔墻技術(shù)、屋面的節(jié)能技術(shù)和地面的節(jié)能技術(shù)、建筑遮陽技術(shù)等一系列技術(shù)手段。
建筑的供熱和制冷的系統(tǒng)和建筑的相關(guān)設(shè)備的節(jié)能技術(shù)內(nèi)容主要涉及到:供熱系統(tǒng)的溫控和熱計量技術(shù)、熱電冷聯(lián)產(chǎn)的技術(shù)、空調(diào)蓄冷技術(shù)、空調(diào)系統(tǒng)的變頻控制技術(shù)以及熱回收技術(shù)。
可以再生的能源在工民建的建筑中的應(yīng)用技術(shù):太陽能利用技術(shù)(包括光熱、光電)、淺層地?zé)嵩幢茫ㄟ@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(shù)在工民建中的應(yīng)用。
四、新型節(jié)能方案設(shè)計
工民建的節(jié)能設(shè)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(shè)計工作當(dāng)中,促使設(shè)計方案是在滿足標(biāo)準(zhǔn)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(shù)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(jī)的模擬計算量化的能耗狀況的基礎(chǔ)之上確保使用節(jié)能技術(shù)和措施的效果是否達(dá)到顯著效果,計算初投資的預(yù)期回收期,確定節(jié)能方案可行。
工民建節(jié)能設(shè)計和改造的主要內(nèi)容涉及到以下幾個方面:
1.環(huán)境設(shè)計:通過對環(huán)境的指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整,比如綠化率,硬化路面分布和路面遮陽技術(shù)等技術(shù)手段,減小熱島效應(yīng),降低既有工民建環(huán)境問題所帶來的能耗;
2.圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計:針對現(xiàn)有墻體、屋面、窗戶等的圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀,從隔熱、保溫、遮陽等各個方面著手進(jìn)行研究改造方案;
3.設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計:提高空調(diào)的設(shè)備和系統(tǒng)、照明的設(shè)備及系統(tǒng)和其它設(shè)備的相應(yīng)的能效比;
4.可以再生的能源的利用:太陽能、風(fēng)能、地能等可再生能源的利用;
工民建節(jié)能設(shè)計需要一定系統(tǒng)優(yōu)化的思路,最優(yōu)化的設(shè)計方案應(yīng)該是能源效率高、社會成本低、又滿足相關(guān)需求的節(jié)能方案。因此,需要對新建建筑進(jìn)行有效的工民建新型節(jié)能設(shè)計,或者對既有的建筑設(shè)計節(jié)能改造方案,并且針對每個項(xiàng)目仍需提出多個行之有效的優(yōu)化方案,以此進(jìn)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(shí)用的準(zhǔn)確的評估,在考慮到綜合性的基礎(chǔ)上從中選擇最佳方案。
總結(jié):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(shù)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(shè)能夠穩(wěn)步的可持續(xù)的發(fā)展,構(gòu)建新能源創(chuàng)新型社會主義的基礎(chǔ)上,通過建筑設(shè)計、細(xì)節(jié)構(gòu)造設(shè)計和對環(huán)境控制設(shè)備和環(huán)境控制系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計的三個工民建新型節(jié)能技術(shù)設(shè)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。
[1]孟文強(qiáng). 低碳住區(qū)發(fā)展中若干問題的探討[J]. 中國房地產(chǎn),2011(02)
[2]趙剛. 建筑節(jié)能技術(shù)選擇若干問題探討[J]. 山西建筑,2009(27)
[3]張揚(yáng). 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能技術(shù)研究[J]. 科技信息,2010(20)
篇9
[關(guān)鍵詞]地?zé)?特點(diǎn) 可持續(xù) 利用
[中圖分類號] P314 [文獻(xiàn)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(dāng)然也帶了一些負(fù)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(fēng)能,太陽能,地?zé)岬?。由于它們的可再生性,因此被廣泛的應(yīng)用到人類生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域。
1地?zé)岬男纬珊突咎攸c(diǎn)
1.1地?zé)岬男纬?/p>
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(gòu)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?zé)嵋灿纱硕鴣怼R驗(yàn)榈責(zé)岬拇嬖陔x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?zé)岬拇嬖冢簿驼f明了地?zé)豳Y源屬于一種清潔,環(huán)保的新型能源。
1.2地?zé)岬奶攸c(diǎn)
(1)分布廣。地?zé)岬男纬呻x不開地殼的運(yùn)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?zé)岬姆植急容^廣泛,所以在地表各大板塊的邊緣、碰撞帶都存在地?zé)帷?/p>
(2)屬于可再生資源。地?zé)岬氖褂檬峭ㄟ^水的對流方式進(jìn)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?zé)豳Y源利用水對流原理示意圖。
(3)清潔的新型能源。地?zé)崾且环N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?zé)釋Νh(huán)境的危害可以忽略不計。
2我國地?zé)豳Y源的基本現(xiàn)狀及問題
2.1我國地?zé)豳Y源的分布
我國地?zé)豳Y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?zé)豳Y源利用現(xiàn)狀
我國正式大規(guī)模開采地?zé)豳Y源是在上世紀(jì)70年代,隨著經(jīng)濟(jì)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?zé)豳Y源開采進(jìn)入一個高速發(fā)展階段。目前為止,我國對地?zé)豳Y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(dá)到4600m,最高溫度可達(dá)250℃。我國的地?zé)豳Y源大部分都應(yīng)用于供暖、供熱、醫(yī)療保健、洗浴等領(lǐng)域,豐富了人類生活,也形成了我國特色的地?zé)岙a(chǎn)業(yè)。
2.3我國地?zé)崂玫膯栴}
雖然我國在地?zé)豳Y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?zé)衢_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?zé)崮茉吹恼J(rèn)識不到位,錯誤的將其與其他礦產(chǎn)資源相提并論,導(dǎo)致地?zé)豳Y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(fèi)也難以實(shí)現(xiàn)最高的綜合經(jīng)濟(jì)效益;最后單一的資源利用使得地?zé)豳Y源過度開發(fā),不能及時保護(hù),導(dǎo)致環(huán)境污染嚴(yán)重。
3地?zé)豳Y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(hù)的立法程序,同時完善目前有的對資源開發(fā)保護(hù)的法律法規(guī),制定一系列相關(guān)條例。只有將地?zé)豳Y源的開采保護(hù)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?zé)豳Y源的開采和利用。在地?zé)豳Y源的開采和利用中無論是從生產(chǎn)管理體系還是服務(wù)體系都應(yīng)該有一套明確的標(biāo)準(zhǔn)制約。要認(rèn)真貫徹落實(shí)《中國人民共和國節(jié)約能源法》規(guī)法地?zé)豳Y源的開采和利用,也要嚴(yán)格按照《礦產(chǎn)資源法》的要求,優(yōu)化資源配置,合理進(jìn)行勘探。
3.2技術(shù)水平的提高
技術(shù)水平嚴(yán)重制約著地?zé)豳Y源的開采和利用。只有依靠先進(jìn)的科技才能提高我國地?zé)豳Y源的開采能力,才能使得資源不被浪費(fèi),才能達(dá)到節(jié)能和保護(hù)環(huán)境的相結(jié)合,才能最大的提高綜合經(jīng)濟(jì)效益,才有利于可持續(xù)發(fā)展,推進(jìn)地?zé)岙a(chǎn)業(yè)化。
如何能提高我國的地?zé)衢_采技術(shù)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(yīng)該加強(qiáng)學(xué)習(xí)創(chuàng)新,努力學(xué)習(xí)外國先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),改善設(shè)備,改良裝備,改進(jìn)技術(shù),不斷加強(qiáng)人才的培養(yǎng)和培訓(xùn),力求達(dá)到世界先進(jìn)水平。
3.3統(tǒng)一規(guī)劃、科學(xué)管理
有了先進(jìn)的技術(shù),理應(yīng)開發(fā)一些示范基地。通過培育典型,以點(diǎn)到面,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),擴(kuò)大規(guī)模。這就需要做好示范工作,建立示范點(diǎn),通過科學(xué)規(guī)劃、智能管理、綜合開發(fā)使得地?zé)豳Y源實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
3.4加快地?zé)豳Y源的勘察評價,加強(qiáng)論證工作
首先在地?zé)豳Y源開發(fā)前期,需要進(jìn)行地質(zhì)勘察,根據(jù)地域的差異性對當(dāng)?shù)氐牡責(zé)豳Y源做出科學(xué)的估算,然后因地制宜的做出實(shí)施方案,在根據(jù)方案進(jìn)行正規(guī)的設(shè)計和實(shí)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(fèi)。
3.5合理開發(fā)、綜合利用
由于我國地?zé)豳Y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(dá)到地方和中央的一致,不能過度的分散開采。以此達(dá)到各種資源的優(yōu)化配置,集中力量去開采資源。
由于地?zé)豳Y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(hù)地?zé)豳Y源。對于一些已經(jīng)開采枯竭的礦井要實(shí)現(xiàn)禁止開采,嚴(yán)加保護(hù)。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?zé)豳Y源領(lǐng)域。這就可以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)開發(fā),達(dá)到有效利用。
4總結(jié)
地?zé)豳Y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(yīng)用到各種生活中。前景十分廣闊。這就要求我們要在地?zé)豳Y源的開發(fā)利用中,嚴(yán)格遵守國家相關(guān)法律法規(guī),不斷提高我們自身的技術(shù)水平和生產(chǎn)能力,科學(xué)管理,統(tǒng)一規(guī)劃,合理開發(fā),綜合利用,避免資源的浪費(fèi),以此來提高地?zé)豳Y源的綜合經(jīng)濟(jì)效益。將地?zé)豳Y源邁向產(chǎn)業(yè)化,讓我國的地?zé)衢_發(fā)利用水平達(dá)到世界先進(jìn)地位,同時也為我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]陳墨香,汪集腸,鄧孝主編.中國地?zé)豳Y源-形成特點(diǎn)和潛力估算.北京:科學(xué)出版社,1994.
[2]劉時彬.中國地?zé)豳Y源開發(fā)利用現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢分析.北京地?zé)釃H研討會論文集,北京:地質(zhì)出版社2002.25-30.
篇10
關(guān)鍵詞:半導(dǎo)體溫差發(fā)電 自供能裝置 穩(wěn)壓電路
中圖分類號:TD621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)06(a)-0110-01
1 探究過程
1.1 設(shè)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(shù)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(shí)現(xiàn)自供能。由于半導(dǎo)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(shè)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(shè)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(shè)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(jié)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(shí)驗(yàn)測得的結(jié)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(jié)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(yīng)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(dá)到87600 kW?h;若在大功率LED路燈上也實(shí)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(yīng)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(jié)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(shù)應(yīng)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(jì)發(fā)展方式,促進(jìn)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設(shè)。21世紀(jì)是一個以綠色能源為主導(dǎo)的時代,該款新型大功率LED礦燈必將隨社會的進(jìn)步而不斷發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 鄭藝華,馬永志,等.差發(fā)電技術(shù)及其在節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用[J].節(jié)能技術(shù),2006,24(136):1002-6339.