建筑节能技术及其应用论文
无论是身处学校还是步入社会,大家对论文都再熟悉不过了吧,论文是进行各个学术领域研究和描述学术研究成果的一种说理文章。还是对论文一筹莫展吗?以下是我精心整理的建筑节能技术及其应用论文,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
摘要 :
近些年来,随着人们生活水平的提高,人们的环保理念越来越高,而本世纪的能源消费与应用也遵循着可持续发展战略、节能优先战略与新能源技术替代战略相结合的原则,而建筑行业的发展同样遵循这样的原则,全面开展建筑节能,解决建筑节能技术问题是实现建筑可持续发展的必要前提。本文就针对建筑节能技术以及建筑节能技术的具体应用进行了详细的分析与探讨。
关键词 :
建筑节能技术;围护结构;太阳能
近些年来,随着人们的刚需以及一些炒房者的推动,建筑行业蓬勃发展,高楼大厦如雨后春笋般陆续崛起,而建筑采暖技术、建筑空调技术以及建筑照明技术也得到了飞速的发展,这些技术为人们的生活带来更大的便利度与舒适度。国外一些发达国家应用建筑节能材料已然非常普遍,但是我国这方面还较为落后,能源浪费现象较为严重,能源损耗是发达国家的三到五倍之多。由此可见,建筑节能技术的发展与建筑节能材料的应用是国家所需,是我们发展绿色建筑的必由之路。
1建筑运用节能技术的重要性
我国资源形势所迫
如果从能源总量方面统计,我国的能源占有量在世界中排列在前三名,但是同时我国也是人口大国,如果将能源平均计算下来,我国的能源人均占有量在世界上排名41名。而近些年来,我国的经济飞速发展,人们的生活质量越来越高,对于能源的需求量越来越大。在人们大量需求以及大范围开采的形势之下,我国不可再生资源例如石油等的储备量都严重下滑,而下滑的速度已经无法满足人们对于能源需求的上涨速度,人们对于煤炭的需求也日益强烈,每年的消耗量能够达到12亿吨。同时,我国的能源分配非常不协调,在天然气能源方面,东部的储备量要比西部的储备量少很多,而东西部的经济发展水平也存在一定的差距,致使天然气的开发面临各种各样的问题:东部发展迅速需要大量的天然气,而西部发展落后财力无法满足天然气开采需求。我国对于能源的利用率只有国外发达国家的三分之一。由此可见,我国的资源形势并不乐观,建筑节能技术的应用是形势所迫、时代所需,也是迫在眉睫。
建筑节能是可持续发展的迫切需求
能源耗费一直都是可持续发展面临的重要问题,合理的应对能源耗费问题能够改善能源结构、改善生态环境,减少能源结构不合理而引发的人均能源不足等社会问题。而能源技术中的建筑节能技术就肩负着重要的使命,综合建筑特性与社会需求研发建筑节能技术是时代所需,降低能源损耗,追求能源的最大利用率,合理应用废弃能源,实现变废为宝,进而减少温室气体排放,延缓温室效应,降低环境负载。上个世纪末期的能源危机之后,国外一些发达国家就对建筑能耗给予了重视,这些国家的建筑能源损耗已经从危机爆发之前的300kWh/m2降低到100kWh/m2,这些只是与北京地区采暖水平相近的一类国家,而一些高于北京水平的国家的能源耗费更低。由于人们对于环保的重视,即使节能效率会对经济效益起到阻碍作用,但是在可持续发展战略的影响下,能源耗费还会降低。此外,绿色能源的利用也是有效防止能源消耗过度的重要举措,例如太阳能就在建筑节能中发挥了巨大作用,应用太阳能可以进行收集热水、发电等。
2建筑节能技术的应用
墙体节能技术
墙体保温层是建筑的重要组成部分,而建筑墙体的节能技术是确保建筑节能的关键,一般采用抹灰以及干挂的方式,并结合合适的工艺来进行施工。在保温层的喷涂之前,要保证墙体基层的干燥性与清洁度,确保涂层均匀、厚度合适。干挂工艺也是重要的墙体节能技术,它主要应用在外保温中,保温能力与防水能力非常强,并且可以减少空间的利用,该技术节能效果较好,但是需要较高成本,一般应用在公共建筑中,在住宅建筑中较少。该技术综合考虑各种自然因素:雨水量、下雪量、温度值、风量等等,以确保体系的稳定性,墙体稳定性提升,能够增加墙体的使用寿命,能够减少建筑施工所需墙体材料及能源损耗。
屋面节能技术
首先,是保温材料的选用。一般来讲,屋面节能在选用保温材料的时候往往考虑下面几个因素:导热性能、吸水能力、材料强度等,保温材料的类型很多,有细骨料混凝土板材质、有聚苯乙烯材质,以及一些散料与水泥共同浇筑的材质,例如炉渣等等。在屋面材料选用方面还应该考虑到设计需求与规范要求,综合各项因素之后,并要重视材料的防水性能,在施工过程中设置合理的配合比,以确保材料发挥出更好的保温性能;其次,则是房屋建筑的屋面形式。现今的房屋建筑的屋面大多采用倒置式,颠覆以往传统的保温层与防水层的排序,以确保无眠的保湿性能更加明显。传统的'屋面技术是在保温层上设置防水层,而现今应用的屋面节能技术则是在防水层上设置保温层,这是因为保温层大多采取水泥等材料,这些材料一旦出现湿润情况,他们的导热系数就会上升,造成屋内闷热,但是新型屋面节能技术却能够将两层调换,来延缓防水材料以及保温材料的老化,延长两层材料的使用寿命。
门窗节能技术
门窗的密闭性以及导热性与外墙的节能性具有紧密的联系,因此在施工过程中选取合适的门窗,将取得更好的节能效果。门窗安装之前,需要选取符合需求的门窗材料,一般选择单框双层玻璃,在安装过程中,需要对窗框角度进行测量,如果出现窗框角度变形的情况,则不可以进行门窗安装,一旦在这样的情况下继续门窗安装,将会引起严重的事故。之后,选择合适密封条,保证透气与防水,如果出现缝隙较大的情况,则需要适当的采用密封剂加以封闭。同时在安装门窗之前一定要做好清洁工作,保证连接处的干燥性,这样才能够确保门窗发挥出更好的保温功效。门窗材料选择恰当,安装过程合理可靠,能够提升建筑外墙的节能性,延长建筑外墙的使用寿命,提升建筑的节能效益。
太阳能节能技术
一直以来,太阳能备受环保界的推崇,它是一种清洁能源,并且储备量非常雄厚,因此在建筑领域也得到了广泛的应用。例如,在建筑房屋的时候,可以在房屋的屋顶安装太阳能发电系统,该系统能够将太阳能转换成电能,并将电能储备起来,这些电能能够满足一部分的供电需求,例如普通的动力系统等等。除此之外,建筑采暖中的供热采暖体系也会应用到太阳能技术,这些体系都是将太阳能转换成热能,并将热能储备起来,这些热能能够满足一部分的供热需求,也能够满足一部分的采光需求,大大提升了房屋建筑的节能效率。对于房屋建筑而言,太阳能技术具有天然无污染,取之不尽,用之不竭的特点,并且该技术简单易行,安全可靠,因此太阳能技术将成为建筑节能领域的重点研究对象。
3结束语
建筑节能技术是时代的发展所需,是可持续战略的重点,而要实现建筑节能,就需要考虑到建筑的方方面面,从各方面采取节能技术,才能够实现有效的节能。大力发展墙体节能技术、屋面节能技术、门窗节能技术等等,并且合理应用与研发太阳能技术,加大清洁能源在建筑领域中的应用。除此之外,在建筑施工过程中,合理的施工方案同样能够实现有效的节能,合理安排施工人员、调整施工程序、完善施工工艺,都能够减少建筑过程中的环境污染与资源损耗,以此确保建筑行业的稳定发展与持续进步。
参考文献:
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[4]李凌颖,王昕禾.绿色建筑节能技术在房地产开发中的应用研究[J].中国市场,2010(32):63-64.
节能技术在建筑工程施工中的应用论文
摘要 :
随着我国科学技术的不断进步,我国经济水平和整体实力都有了显著的提高,在这样的环境下,人们的生活幸福度也逐渐上升,有了越来越多样化的消费需求,在衣食住行方面都有很好的体现。在建筑行业,人们希望能够有新型的建筑出现替代传统那些高污染、高耗能的建筑,这也是为了保护人们的身体身心健康和生活环境的质量。我国是一个人口大国,尽管幅员辽阔,资源也很多,但是人均能源的占有数量在国际上排名也无法位列前茅,因此,资源和环境是我国现阶段面临的问题。新型绿色节能技术作为一种符合可持续发展战略的技术迫切地需要得到发展,如果这种技术能够应用于我国的建筑施工中,将会大大缓解我国能源短缺问题,对于环境保护也有重大的意义。本文首先对新型绿色节能施工技术做出了详细的概述,然后分析了建筑施工行业可持续发展的重要性,最后介绍了新型绿色节能技术在建筑工程施工中的具体应用,希望能够给同行业的工作者带来一些参考。
关键词 :
节能技术;工程项目;施工;具体应用
1新型绿色节能施工技术概述
建筑物无论大小,在开展施工时都必须将科学合理的施工技术应用到其中,这对于建筑施工的质量有重要的保障作用。温室效应的出现和空气污染程度的增加使得绿色建筑技术的概念被提出并得到越来越多人的重视,通过实践的证实,新绿色节能建筑技术的科学性得到了验证。随着建筑规模越来越大,人们提出了建筑能耗问题,新的绿色节能建筑技术在建筑业中的应用变得越来越成熟。施工技术对整个建筑的使用寿命、使用安全、能源消耗等都会有直接或间接的影响,而传统的施工技术因为弊端的存在逐渐被淘汰,因此现代技术人员越来越倾向于对节能和环保技术的使用。在新时代激烈的竞争中,建筑企业要想生存下来就必须顺应时代的发展,及时科学成熟地改革传统施工技术,应用新型绿色节能施工技术。新型绿色节能建筑技术在现代建筑中的作用和地位在建筑工程中越来越明显,在现代建筑工程的建设中,新绿色节能技术的应用意义是显而易见的。新绿色节能技术是人节能环保意识的产物,符合我国节能环保、可持续发展的理念,企业通过该技术的使用也会增强自身的竞争力,获得更多消费者的认可和好评。尽管新型绿色节能建筑技术在建筑工程中十分重要,但是,仍然存在一些公司对该技术的理解和应用不是十分成熟和重视。在很多地区,节能建筑缺乏相关技术支持主要体现在两个方面:
①国家忽视节能建筑导致我国建筑节能改造企业数量不足,建筑节能改造的对象是那些意见民用建筑,要求节能改造公司根据建房的实际情况选择和升级已建筑宅,但目前市场上的节能建材供应无法满足建筑节能的需要,这将阻碍建筑节能的发展;
②缺乏节能技术的专业人才和技术,施工人员的专业素养目前达不到标准,这使得节能技术无法进一步研究,最终将难以实现民用建筑的节能效果。如何扩大新型绿色节能技术的应用和影响范围成为众多建筑企业的重点工作。在今天,中国的建设步伐相对较快,一个项目尚未完工,下一个项目已经开始施工,导致更严重的能源浪费,而新型绿色节能建筑技术对于建筑环保和节能的附加问题是考虑得很周到的。建筑施工技术的相关改革必须首先从建筑材料进行,根据统计数据可以发现建筑材料的能耗占整个建筑工程的90%以上,其中,能耗量比较大的材料包括钢筋、水泥、玻璃、钢铁等。水泥是建筑工程中最重要的建筑材料,其应用性质决定了在每个建设项目都几乎需要用到水泥,消耗量越大就越有可能产生更多的浪费,因此可以说水泥的消耗在各种建筑耗费中最严重。
2建筑施工行业可持续发展的重要性
在今天,我国的资源总量正在日益减少变得匮乏,人均占有量更是严重不足。近年来我国经济不断发展,各行业对能源的需求都大大增加,同时在使用的过程中存在着很严重的.资源浪费现象,使得资源供给和需求之间产生了很大的矛盾。建筑过程中大量消耗自然资源,给环境带来了巨大的负荷,有具体调查数据显示,建筑施工过程中使用的资源占资源消耗的50%,这说明资源的浪费现象还是比较严重的。在资源消耗的同时也产生了空气污染和电磁污染等对环境有害的物质,而这些污染在全球污染源中占比例也高达四分之一。因此,扩大绿色建筑施工技术的应用范围和提高其成熟度,是符合现代绿色建筑发展的需求的,也为我国可持续发展战略目标的实现做出了突出的贡献。同时,我国城市化进程不断推进,建筑业的规模日益扩大,对资源的要求不断更新和严格,绿色节能建筑有利于缓解我国资源短缺的现状,对于环境污染和资源浪费的现象也起到了有效的抑制作用,提高了我国对自然资源的使用效率。
3新型绿色节能技术在建筑工程施工中的具体应用
保温节能技术在建筑工程中的应用
保温是建筑物很重要的一个性能,尤其是在我国东北地区比较寒冷,建筑的保温性能不好对于使用的人群来说是十分痛苦的。在建筑工程施工的过程中,不仅施工时人为或者自然因素带来影响是不能忽视的,而且还应该注意对建筑物的实际情况进行调查和总结,以设计出最合理科学的供暖结构,保证供暖效果。要想实现这个目标,在建筑工程施工过程中加强先进施工技术的使用力度是十分有必要的,还可以通过对建筑材料的物理化学性能的改变来提高建筑物自身的隔热性能,最终实现建筑物能源消耗降低的终极目标。在建筑中的各个结构中,门窗和墙体是很容易出现问题的结构,因此对于墙体的保温设计通常使用的是节能墙体。
循环水采暖技术
采暖工程中也需要绿色节能环保的思想渗透,采暖程度的好坏也关系到人们居住和办公的舒适度,目前阶段最常使用的方式就是热水采暖。热水采暖就是通过把水加热,将水的温度释放出来传递给人周围的环境,而水资源也是我国及其重要且匮乏的资源,采暖过程对水资源的浪费比较严重,整体来说得不偿失。新型绿色节能技术考虑到对水资源的节约设计使用水循环系统,进行套管连接方法延长了采暖供暖时间,也节省了水资源的使用量。
屋面防水技术
建筑施工中对屋面的防水工作也是重中之重,其防水质量决定着人们居住和使用的舒适度,在开始施工前要全面深入地了解防水工作,尤其是材料的选购必须要谨慎。在选购屋面工程中使用的防水材料和辅助材料时,应选择有产品认证和性能测试报告的,材料的性能指标,品种和规格必须符合现行国家产品标准和工程设计标准。例如,聚氨酯防水涂料的组成包括通过聚醚和异氰酸酯的聚合反应得到的氰酸酯基的预聚物,无水助剂,催化剂,溶剂等,经过后续加工得到聚氨酯防水涂料,它可以有效抵抗积水腐蚀问题。除此以外,还有很多其他新型防水材料适合在不同环境中使用,选购时考虑综合性价比,不要盲目追求经济效益,提高建筑屋顶质量,延长建筑的寿命。
绿色照明技术在建筑工程中的应用
在实际行业生产中,照明的电力消耗约占绿色建筑项目的10%,在日常生活中,照明实际上在照明过程中转变为约15%的光能,而剩余的75%几乎都转换成为了热能,而这些热能大部分直接散发到外界并没有得到十分有效的利用,因此造成大量的资源消耗和浪费。应用绿色节能技术主要是为了提高太阳能利用率,有效缓解当前世界电力供需紧张的局面,同时深入研究不可再生资源使用寿命的相关知识。太阳能资源是一种清洁、干净、取之不尽的能源,在未来将成为中国新能源中的领头羊。随着科学技术水平的不断提高,太阳能光纤照明方法被中国建筑业提出,这种方法能够有效降低建筑能耗。这种方法可以充分利用太阳能能源发挥它的优势,将太阳光中无污染对人体无害的光通过特殊的过滤装置转化为人们日常生活和生产能够使用的光。需要颜色。柔性光纤不仅大大减少了人们日常生活和生产的电能消耗,节能效率也在这个过程中稳步提高。
同时,绿色照明技术使用的材料是无污染的,所以在使用建筑物时不会有有毒有害物质的产生,这给建筑材料的回收利用来说减少了很多麻烦,在提高资源利用效率方面更是做出了卓越的贡献。绿色照明技术在我国各种建筑中的应用都是有目共睹的,在全国各地的购物商场、办公楼、体育馆、地下室等场所,都需要有大量照明道具的使用以保证社会的正常运行,传统的灯具虽然美观,但是在使用过程中存在着严重的电力浪费现象。而光纤照明系统不仅可以替代传统灯具提供足够的明亮。同时可以减少因照明而造成的污染和带来的能源损耗,并且光纤照明的光线更加缓和,提供了柔和和舒适的自然光,对于人们的生活来说也营造了舒服的环境。
4结束语
在经济水平高速发展的今天,自然资源作为基础支撑显得越来越力不从心,社会对能源需求的增加,也造成了越来越严重的环境污染,这不仅是中国更是全世界面临的问题。在这样的生产背景下,社会的发展受到了新的挑战和要求。与其他行业相比,建筑行业对能源的需求是巨大的,新型绿色节能施工技术作为一种先进环保的技术,应用前景是十分广阔的,若能和建筑行业结合起来不仅可以促进本行业长期稳定的发展,同时对于其他行业的辐射带动力量也是巨大的,有利于我国综合国力的提升。
参考文献:
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[4]蒋杰.基于新型节能建材的绿色建筑技术的经济研究[D].西南交通大学,2014.
建筑是用能大户,建筑节能是发展建筑业的需要。 一、节能住宅的概念 随着能源危机的出现,越来越多的开发商开始重视节能住宅。节能住宅需要通过对建筑的合理设计、合理选材,最大限度的把室内自然温度控制在人体舒适温度范围内,从而为居住者提供健康、舒适、环保的居住空间,降低建筑物的运行能耗。 北京锋尚在国内率先整合了欧洲先进的技术系统为一体,建造的高舒适度、低能耗住宅,达到了发达国家的居住标准。其核心技术概括为八大子系统:第一,混凝土采暖制冷系统。该系统是将聚丁烯(PB)盘管预埋在钢筋混凝土中,夏季管中送20℃、冬季送28℃的水,能使室内温度保持在20℃-26℃的合适范围内。第二,健康新风系统。通过统一空气净化和冷热处理后新风经“下送上回”进入室内,无须开窗即可保持新鲜空气不断更换。第三,外墙系统。外墙采用欧洲标准加厚外保温方式,能有效阻挡冷热辐射和雨雪侵蚀。外饰面采用干挂砖墙面,干挂砖幕墙与保温板之间有一个流动空气层,可以保持保温板的干燥。第四,外窗系统。窗采用德国SCHUCO断热铝合金窗和LOW-E低辐射中空玻璃。第五,屋面及地下系统。对屋面及地下墙体的特殊处理,保证了顶层和一层与标准层舒适度的均好性。第六,防噪音系统。通过外墙系统、ALULUX卷帘、楼板处理、同层后排水系统,防止来自室外、楼上、下水道的噪音。第七,垃圾处理系统。垃圾处理系统有中央吸尘、食物垃圾处理和可回收分类垃圾周转箱三部分组成。第八,水处理系统。小区设中水处理系统,将社区生活用水处理用于浇灌绿地、冲洗和补充人工湖水。 二、国外节能已成风尚: 在国外,建筑师采用多种形式和方法来节能: (1)、资源回收利用: 日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用,不仅变废为宝,而且减少了环境污源,节约了能源。 (2)、新能源开发利用: 德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。 三、中国建筑能耗基本情况 我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业得到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量×109t标准煤的。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能×108t标准煤,占全国能源消费总量的左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。在能源的利用过程中,化石类燃料燃烧时排放到大气的污染物中,99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉尘和43%的碳化氢是化石类燃料燃烧时产生的,其中煤燃烧产生的占大多数。燃煤产生的大气污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%,CO2占71%,烟尘占60%。由于我国是主要以煤而不是以油、气等优质能源作为主要能源消耗的国家,每年由于燃烧矿物燃料向地球大气排放的二氧化碳仅次于美国居世界第二,预计到2020年,中国将取代美国成为世界二氧化碳排放第一大国。因此,中国对于全球气候变暖承担着重大的责任,而作为耗能大户的建筑,其节能也就成为关系国计民生的重大问题。 四、住宅设计最基本的节能意识: 新疆冬季严寒漫长,因此,住宅建筑设计中,主要空间朝向南,或向南偏东,或向南偏西,历来被认为是合理的设计,这是最基本的节能意识在住宅建筑设计中的应用。在我国的大部分冬冷夏热地区住宅的总体规划和单体设计中,为住宅的主要空间争取良好朝向,满足冬季的日照要求,充分利用天然能源,无疑是最基本的改善住宅室内热环境的设计,是最基本的 五、节能设计思路 (一)建造内保温复合节能墙体 复合节能墙体通常由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧,则称为内保温复合墙体。 1.墙体结构层:系指混凝土现浇或预制品的外墙,内浇外砌或砖混结构的外砖墙。以及诸如承重多孔砖外墙等其他承重外墙。 2.空气层:空气在0℃时导热系数为0024VV/(m·k)。在25℃±5℃时为00256W/(m·k),即使在200℃的情况下仍有00:384 W/(m·k)。由此可见,空气也是一种优良的保温材料。因此,在建筑物中常用材料围成的空气隔离层,不但可以保温隔热。而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能,因为一般外侧墙有吸水能力,而其内表面常因温度低而出现的冷凝水。可被结构材料吸入且不断向室外转移和散发。 3.保温隔热层:这是节能墙体的主要功能部分,常用绝热材料可分为有机、无机 金属等三大类。出于导热系数、抗压强度、蒸汽渗透率、燃烧性能等方面的考虑。此处选用挤塑型聚苯板(XPS)为保温材料。 玻璃幕墙是指由支承结构体系与玻璃组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。有单层和双层玻璃的墙体。反光绝缘玻璃厚6毫米,墙面自重约40kg/㎡,有轻巧美观、不易污染、节约能源等优点。幕墙外层玻璃的里侧涂有彩色的金属镀膜,从外观上看整片外墙犹如一面镜子,将天空和周围环境的景色映入其中,光线变化时,影像色彩斑斓、变化无穷。在光线的反射下,室内不受强光照射,视觉柔和。中国1983年首次在北京长城饭店工程中采用。 去过美国纽约的人大凡会被其繁华的都市风貌所折服,那高耸入云的摩天大楼蔚为壮观,而其通体的玻璃幕墙映衬出空明的蓝天和飘舞的白云,更为之增添了绚丽的色彩。那么,玻璃幕墙是怎么做成的呢?玻璃幕墙是指作为建筑外墙装潢的镜面玻璃,它是在浮法玻璃组成中添加微量的Fe、Ni、Co、Se等,并经钢化制成颜色透明板状玻璃,它可吸收红外线,减少进入室内的太阳辐射,降低室内温度。它既能像镜子一样反射光线,又能像玻璃一样透过光线。 现代化高层建筑的玻璃幕墙还采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合,隔层充入干燥空气的中空玻璃。中空玻璃有两层和三层之分,两层中空玻璃由两层玻璃加密封框架,形成一个夹层空间;三层玻璃则是由三层玻璃构成两个夹层空间。中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压强度大等优点。据测量,当室外温度为-10℃时,单层玻璃窗前的温度为-2℃,而使用三层中空玻璃的室内温度为13℃。而在夏天,双层中空玻璃可以挡住90%的太阳辐射热。阳光依然可以透过玻璃幕墙,但晒在身上大多不会感到炎热。使用中空玻璃幕墙的房间可以做到冬暖夏凉,极大地改善了生活环境。[编辑本段]分类与构成 1. 明框玻璃幕墙明框玻璃幕墙是金属框架构件显露在外表面的玻璃幕墙。它以特殊断面的铝合金型材为框架,玻璃面板全嵌入型材的凹槽内。其特点在于铝合金型材本身兼有骨架结构和固定玻璃的双重作用。 2. 隐框玻璃幕墙 隐框玻璃幕墙的金属框隐蔽在玻璃的背面,室外看不见金属框。隐框玻璃幕墙又可分为全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙两种,半隐框玻璃幕墙可以是横明竖隐,也可以是竖明横隐注。隐框玻璃幕墙的构造特点是:玻璃在铝框外侧,用硅酮结构密封胶把玻璃与铝框粘结。幕墙的荷载主要靠密封胶承受。 3.点支式玻璃幕墙 点支式玻璃幕墙是近年来新出现的一种支承方式。但一经出现,在城市发展很快。下面对这种较新型的支承方式作一介绍: 1.点式玻璃幕墙的分类 按照支承结构的不同方式,点式玻璃幕墙在形式上可分为以下几种: (1)金属支承结构点式玻璃幕墙这是目前采用最多的一种形式,它是用金属材料做支承结构体系,通过金属连接件和紧固件将面玻璃牢固地固定在它上面,十分安全可靠。充分利用金属结构的灵活多变以满足建筑造型的需要,人们可以透过玻璃清楚地看到支承玻璃的整个结构体系。玻璃的晶莹剔透和金属结构的坚固结实,“美”与“力”的体现。增强了“虚”、“实”对比的效果。 (2)全玻璃结构点式玻璃幕墙通过金属连接件及紧固件将玻璃支承结构(玻璃肋)与面玻璃连成整体,成为建筑围护结构。施工简便造价低,玻璃面和肋构成开阔的视野,使人赏心悦目,建筑物室内、外空间达到最大程度的视觉交融。 (3)拉杆(索)结构点式玻璃幕墙采用不锈钢拉杆或用与玻璃分缝相对应拉索做成幕墙的支承结构。玻璃通过金属连接件与其固定。在建筑中充分运械加工的精度,使构件均为受拉杆件,因此,施工时要加以预应力,这种柔接可降低震动时玻璃的破损率。 2.建筑点式玻璃幕墙的主要组成部分 (1)支承体系 支承体系是将面玻璃所受的各种荷载直接传递到建筑主构上。因此,它是主要受力构件,一般是根据承受的荷载大小和建筑造型来结构形式和材料,如玻璃肋、不锈钢立柱、铝型材柱或加上适当的防腐、防面处理的钢析架、钢立柱及不锈钢拉杆(索)等。 (2)金属连接件 金属连接件包括固定件(俗称爪座和爪子)和扣件。固定件通常用不锈普通钢铸造而成,而扣件则是不锈钢机加工件。考虑到金属相容性,爪座必须采用与支承体系相同的材质,或使用机械固定。 金属连接件是建筑点式技术的精华所在。它把面玻璃固定在支承结构上不仅产生玻璃孔边缘附加应力,而且能够允许少量的位移来调节由于建筑安装带来的施工误差,同时还有减震措施以提高抗震能力,因此设计时考虑的因素是多方面的。 (3)金属连接件还产生显著的装饰效果,因此它除满足功能上的要求之外,还要有优美的造型设计和精细的加工制造,起“画龙点睛”的作用。 3.玻璃 (1)建筑点式玻璃幕墙所用的玻璃,由于钻孔而导致孔边玻璃强度降低约30%,因此建筑点式玻璃幕墙必须采用强度较高的钢化玻璃(钢化玻璃的抗冲击强度是浮法玻璃的3-5倍,抗弯强度是浮法玻璃的2-5倍)注,钢化玻璃另一个重要特性是使用安全,在遇到较大外力而破坏时产生无锐角的细小碎块(俗称”玻璃雨”),不易伤人。 当地处北方的建筑物或对保温隔热有较高要求的建筑物,往往采用中空玻璃,它是在两片玻璃之间有一干燥的空气层或惰性气体层,中空玻璃能大幅度提高保温隔热性能的原因是玻璃的传热系数K值为(),而空气的K值为()注,惰性气体就更低了。由于人口的增加,工业的发展,生活水平的提高,能源的消耗也就急剧增加,能源危机迫在眉睫。因此,各行各业提出了节能的要求,节约二次能源--电能,也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则:1. 满足建筑物的功能 即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。 2.考虑实际经济效益 节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。 3.节省无谓消耗的能量 节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗,又如量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。 因此,节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。 建筑电气节能的途径 1.减少变压器的有功功率损耗 变压器的有功功率损耗如下式表示:△Pb=Po+Pkβ2其中: △Pb--变压器有功损耗(KW); Po--变压器的空载损耗(KW); Pk--变压器的有载损耗(KW); β--变压器的负载率。 Po部分为空载损耗又称铁损,它是由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成,是固定不变的部分,大小随矽钢片的性能及铁芯制造工艺而定。所以,变压器应选用节能型的,如S9、SL9及SC8等型油浸变压器或干式变压器,它们都是采用优质冷轧取向矽钢片,由于"取向"处理,使矽钢片的磁畴方向接近一致,以减少铁芯的涡流损耗;45°全斜接缝结构,使接缝密合性好,以减少漏磁损耗。 Pk是传输功率的损耗,即变压器的线损,决定于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小,即负载率β的平方成正比。因此,应选用阻值较小的绕组,可采用铜芯变压器。从Pkβ2用微分求它的极值,在β=50%处每千瓦的负载,变压器的能耗最小。因此,在80年代中期设计的民用建筑,变压器的负载率绝大部分在50%左右,在实际使用中有一半变压器没有投入运行,这种做法有的设计人员一直沿袭至今。但是,这仅是为了节能,而没有考虑经济价值。举下例可看出其不可取的程度。 SC3-2000KVA的变压器,当β=50%时相对于β=85%时可节能为P=16.01×(0.852-0.52)=7.56KW,按商场最高用电小时计:每天12小时,365天全营业,则总节约电能:W=7.56×12×365=33113KW•h。按营业性电价每度0.78元计,则每年节约:33113×0.78=25828元。 按每千瓦的初装费投资:2000KVA变压器应是大型民用建筑,必然双电源进线,则初装费每KVA为2240元,每年节能省下的电费只能提供(25828/2240=11.53)11.53KVA的初装费。还有988.5KVA的初装费,加上由于加大变压器容量而多付的变压器价格,由于变压器增加而使出线开关柜、母联柜增加引起的设备购置费,安装上述设备使土建面积增加而引起的土建费用,这是笔相当可观的投资,还没有计及折旧维护等费用。由此可见,取变压器负载率为50%是得不偿失的。 事实上50%负载率仅减少了变压器的线损,并没有减少变压器的铁损,因此也不是最节能的措施。计及初装费、变压器、低压柜、土建的投资及各项运行费用,又要使变压器在使用期内预留适当的容量,变压器的负载率应在75%~85%为宜。这样也可以做到物尽其用,因为变压器绝缘的使用年限满负荷计为20年,20年后可能有更好的变压器问世,这样就可以有机会更换新的设备,才能使该建筑总趋技术领先地位。 为减小变压器损耗,当容量大而需要选用多台变压器时,在合理分配负荷的情况下,尽可能减少变压器的台数,选用大容量的变压器。例如需要装机容量为2000KVA,可选2台1000KVA,不选4台500KVA。因为选用前者可节能:△P=4×(1.6+4.44)-2×(2.45+7.45)=4.36KW(全按β=100%计,同等条件,SC3变压器)。 在变压器选择中,能掌握好上述三点原则,即满足了节约能源,又经济合理的原则。 减少线路上的能量损耗 由于线路上存在电阻,有电流流过时,就会产生有功功率损耗。其公式如下:△P=3IΦ2R×10-3(KW) 式中:IΦ--相电流(A) R--线路电阻(Ω) 例如,在L=100m的VV-3×50+2×25的电缆上传输60KW,cosφ=0.8的电能,其有功损耗量,可由以下步骤求得:IΦ=60×103/(×380×0.8)=113.6A 芯线温度70℃的50mm2铜芯线每公里电阻R0=0.44,则R=0.1×0.44=0.044(Ω) △P=3×113.62×0.044×10-3=1.704KW 从以上可看到,线路上的功率损耗相当于每6m的线路上安一个100W的灯泡。 在一个工程中,线路左右上下纵横交错,小工程线路全长不下万米,大工程更是不计其数,所以线路上的总有功损耗是相当可观的,减少线路上的能耗必须引起设计重视。 线路上的电流是不能改变的,要减少线路损耗,只有减小线路电阻。线路电阻R=P×L/s,即线路电阻与电导P成正比,与线路截面S成反比,与线路长度L成正比,因此减少线路的损耗应从以下几方面入手。 应选用电导率较小的材质做导线。铜芯最佳,但又要贯彻节约用铜的原则。因此,在负荷较大的二类、一类建筑中采用铜导线,在三类或负荷量较小的建筑中采用铝芯导线。 减小导线长度。首先,线路尽可能走直线,少走弯路,以减少导线长度;其次,低压线路应不走或少走回头线,以减少来回线路上的电能损失;第三,变压器尽量接近负荷中心,以减少供电距离,当建筑物每层平面在10000m2左右时,至少要设两个变配电所,以减少干线的长度;第四,在高层建筑中,低压配电室应靠近竖井,而且由低压配电室提供给每个竖井的干线,不至于产生支线沿着干线倒送的现象。亦即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送,尽可能减少回头输送电能的支线。 增大导线截面。首先,对于比较长的线路,除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面,再加大一级导线截面,所增加的费用为M,由于节约能耗而减少的年运行费用为m,则M/m为回收年限,若回收年限为几个月或一、二年,则应加大一级导线截面。一般而言,导线截面小于70mm2,线路长度超过100m的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。其次,利用某些季节性负荷的线路,这些用户不用时,可提供给常期用户作供电线路使用,以减少线路和电阻。例如,将空调风机、风机盘管与照明、电开水等计费相同的负荷,集中在一起,采用同一干线供电,既可便于用一个火警命令切除非消防用电,又可在春秋两季空调不用时,使同样大的干线截面传输较小的电流,从而减小了线路损耗,这就相当于充分利用了季节负荷的线路。 在设计中,认真落实上述三条措施,就可减少线路上的能量损耗,达到了线路节能的目的。 提高系统的功率因数 提高系统的功率因数,减少无功在线路上传输,以达到节能的目的。 为什么常提到负荷平稳的电动机可采用就地补偿,因为负荷变动时电机端电压也变化,使电容器没有放完电又充电,这时电容器会产生无功浪涌电流,使电机易产生过电压而损坏。因此,断续负载,如电梯、自动扶梯、自动步行道等不应在电动机端加装补偿电容器;另外,如星三角起动的异步电动机也不能在电动机端加装补偿电容器,因为它起动过程中有开路闭路瞬时转换,使电容器在放电瞬间又充电,也会使电机过电压而损坏。 在民用建筑中应改变电容器集中安装的做法,对容量超过10KW的风机、水泵、传送带等电动机端设置就地补偿装置,空调主机及冷冻泵等常在其附近设专用变配电所,可以集中补偿,但若供电距离超过20m时也最好采用就地补偿。 电动机就地补偿装置的接线有二种方式,一是并接在热元件的一次线后,热元件的整定电流应按补偿后的电机工作电流计,这种接线适合新安装的电机;另一种是装补偿电容器在接触器主接点之后,热元件一次线圈之前,热元件的整定电流就不计补偿的影响,这适合于进行改造的电机接线,这样做可使电容器与电动机一起投切。 处理好上述三部分,即减少自然无功、无功补偿及补偿装置的安装地点,就可以实现合理的选择无功补偿方式而达到节能的目的。 照明部分的节能 因为照明用量大而面广,因此,照明节能的潜力很大,应从下列几方面着手: 采用高效光源。白炽灯过去用得最广泛,因为它便宜,安装维护简单,它致命的弱点是发光率太低,因此目前常被各种发光率高,光色好,显色性能优异的新光源取代。表1列出了各种光源每W的光通量�Lm�。从表中可以看出低压钠灯和高压钠灯的发光率最高,但由于色温低,光色偏暖,显色指数在40~60之间,颜色失真度大,只能在路灯或广场照明用,其中显色指数在60的高显色性钠灯可与汞灯组成混合灯,用于工厂及体育馆照明,这也是量大面广的照明部分;发光率很高的金属卤化物灯,三基色荧光灯及稀土金属荧光灯,由于色温范围广,自3200K~4000K,光色选择性好,显色指数又高,可达80~95,颜色失真度小,尤其金属卤化物灯对人的皮肤显色性特别好,因此除用作商场、展厅的照明外,还广泛用在车站的候车室、码头的候船室、航空港的候机楼以及舞台的灯光照明等;一般荧光灯及稀土金属荧光灯可用在写字楼、住宅的照明;荧光高压汞灯、自整流高压汞灯、钠灯及三者组合的混光灯常用于生产厂房的照明。尽量不用或少用白炽灯,只有在局部艺术照明或防止高频光谱照射的古董字画照明中才使用,虽然它光色好,显色指数最高,但达不到节能的目的。 建筑物尽量利用自然采光,靠近室外部分的建筑面积,应将门窗开大,采用透光率较好的玻璃门窗,以达到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的这部分的照明,可采用按照度标准检测现场照度,进行灯光自动调节。 对气体放电灯,采用灯光无级自动调节,即调节灯丝从而达到调光的目的。但其代价太高,每套36W的灯管需要增加2000元~3000元的投资,而节省下来的电能,其电价是有限的,因为这仅在白天日照强时(一般在上午10时到下午3~4点钟 这段时间内)可减少一点人工照明,每支灯充其量节能25%,每天按12小时计,每年按365天计,则节省运行费用: m=36×0.25×12×365×0.78×10-3=30.7元 所以增加控制的投资需要2000~3000/30.7=65~97年才能回收,这是没有实用意义的。在工作照明中采用这种调光方案是不可取的。它只适宜用于特殊条件下,如气象台、导航站等小面积控制室,要求室内的照度与室外自然光自然协调的环境,才可采用这种调光设备。另外,这种调光设备用于稀土金属荧光灯,其频闪效应使人眼不易接受。对于可以充分利用自然光而且需要调光的场合,可采用分组分片自动开停的控制方案,虽然会有突变过程,但不会影响视力,也不会影响人的情绪,是可取的方式。 对长期需要开停,但又要按人流的多少自动调整照度的场合,在增加投资不多的情况下,对荧光灯可利用调压的方式,固定几级调节,如北京地铁采用澳大利亚的调光设备就是如此。 荧光灯采用调电压调光,其节能效果并不显著。因为,气体放电灯的发光是靠离子在高电压下产生碰撞,达到一定能级而使荧光粉发光,因此光通量并不与电压成正比,电压下降10%,光通量差不多下降30%~40%,电压下降30%,灯会全熄。因此,气体放电灯采用调压方式调光,在实际工程中也很少采用。 照明节能中,除了满足照度、光色、显色指数外,应采用高效光源及高效灯具,对能利用自然光部分的灯具或可变照度的照明采用成组分片的自动控制开停方式,可达到照明节能的效果。 电动机在运行过程中的节能 在建筑电气中的电动机都是与暖通、水道、建筑等工种的设备配套的,由设备制造厂商统一供应的。因此,其节能措施只能贯彻在运行过程中,除了上述的用就地补偿电容器以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外,还应减少电机轻载和空载运行。因为,在这种情况下,电机的效率是很低的,消耗的电能并不与负载的下降成正比。采用变频调速器,使其在负载下降时,采用变频的方式,自动调节转速,使其与负载的变化相适应。采用这种方式,可提高电机在轻载时的效率,达到节能的目的。但是,这种设备的价格仍偏高,因此在应用中受到一定的限制。另一种节能方式是采用软起动器,软起动器设备是按起动时间逐步调节可控硅的导通角,以控制电压的变化。由于电压可连续调节,因此起动平稳,起动完毕,则全压投入运行。此设备也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈,利用反馈信息控制可控硅导通角,以达到速度随负载的变化而变化。它可用在电动机容量较大,又需要频繁起动的设备,以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合。因为它从起动到运行,其电流变化不超过三倍,可保证电网电压的波动在所要求的范围内。但它是采用可控硅调压,正弦波未导通部分的电能全部消耗在可控硅上,不会返回电网。因此,它要求散热、通风措施完善。其价格比变频器便宜,在水泵系统中的大容量电动机的控制设备中可以应用。 民用建筑的节能潜力很大,应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上,应具体了解其原理、性能、效果,从技术、经济上进行比较后,再选定节能设备,以达到真正节能的目的。
建筑节能技术及其应用论文
无论是身处学校还是步入社会,大家对论文都再熟悉不过了吧,论文是进行各个学术领域研究和描述学术研究成果的一种说理文章。还是对论文一筹莫展吗?以下是我精心整理的建筑节能技术及其应用论文,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
摘要 :
近些年来,随着人们生活水平的提高,人们的环保理念越来越高,而本世纪的能源消费与应用也遵循着可持续发展战略、节能优先战略与新能源技术替代战略相结合的原则,而建筑行业的发展同样遵循这样的原则,全面开展建筑节能,解决建筑节能技术问题是实现建筑可持续发展的必要前提。本文就针对建筑节能技术以及建筑节能技术的具体应用进行了详细的分析与探讨。
关键词 :
建筑节能技术;围护结构;太阳能
近些年来,随着人们的刚需以及一些炒房者的推动,建筑行业蓬勃发展,高楼大厦如雨后春笋般陆续崛起,而建筑采暖技术、建筑空调技术以及建筑照明技术也得到了飞速的发展,这些技术为人们的生活带来更大的便利度与舒适度。国外一些发达国家应用建筑节能材料已然非常普遍,但是我国这方面还较为落后,能源浪费现象较为严重,能源损耗是发达国家的三到五倍之多。由此可见,建筑节能技术的发展与建筑节能材料的应用是国家所需,是我们发展绿色建筑的必由之路。
1建筑运用节能技术的重要性
我国资源形势所迫
如果从能源总量方面统计,我国的能源占有量在世界中排列在前三名,但是同时我国也是人口大国,如果将能源平均计算下来,我国的能源人均占有量在世界上排名41名。而近些年来,我国的经济飞速发展,人们的生活质量越来越高,对于能源的需求量越来越大。在人们大量需求以及大范围开采的形势之下,我国不可再生资源例如石油等的储备量都严重下滑,而下滑的速度已经无法满足人们对于能源需求的上涨速度,人们对于煤炭的需求也日益强烈,每年的消耗量能够达到12亿吨。同时,我国的能源分配非常不协调,在天然气能源方面,东部的储备量要比西部的储备量少很多,而东西部的经济发展水平也存在一定的差距,致使天然气的开发面临各种各样的问题:东部发展迅速需要大量的天然气,而西部发展落后财力无法满足天然气开采需求。我国对于能源的利用率只有国外发达国家的三分之一。由此可见,我国的资源形势并不乐观,建筑节能技术的应用是形势所迫、时代所需,也是迫在眉睫。
建筑节能是可持续发展的迫切需求
能源耗费一直都是可持续发展面临的重要问题,合理的应对能源耗费问题能够改善能源结构、改善生态环境,减少能源结构不合理而引发的人均能源不足等社会问题。而能源技术中的建筑节能技术就肩负着重要的使命,综合建筑特性与社会需求研发建筑节能技术是时代所需,降低能源损耗,追求能源的最大利用率,合理应用废弃能源,实现变废为宝,进而减少温室气体排放,延缓温室效应,降低环境负载。上个世纪末期的能源危机之后,国外一些发达国家就对建筑能耗给予了重视,这些国家的建筑能源损耗已经从危机爆发之前的300kWh/m2降低到100kWh/m2,这些只是与北京地区采暖水平相近的一类国家,而一些高于北京水平的国家的能源耗费更低。由于人们对于环保的重视,即使节能效率会对经济效益起到阻碍作用,但是在可持续发展战略的影响下,能源耗费还会降低。此外,绿色能源的利用也是有效防止能源消耗过度的重要举措,例如太阳能就在建筑节能中发挥了巨大作用,应用太阳能可以进行收集热水、发电等。
2建筑节能技术的应用
墙体节能技术
墙体保温层是建筑的重要组成部分,而建筑墙体的节能技术是确保建筑节能的关键,一般采用抹灰以及干挂的方式,并结合合适的工艺来进行施工。在保温层的喷涂之前,要保证墙体基层的干燥性与清洁度,确保涂层均匀、厚度合适。干挂工艺也是重要的墙体节能技术,它主要应用在外保温中,保温能力与防水能力非常强,并且可以减少空间的利用,该技术节能效果较好,但是需要较高成本,一般应用在公共建筑中,在住宅建筑中较少。该技术综合考虑各种自然因素:雨水量、下雪量、温度值、风量等等,以确保体系的稳定性,墙体稳定性提升,能够增加墙体的使用寿命,能够减少建筑施工所需墙体材料及能源损耗。
屋面节能技术
首先,是保温材料的选用。一般来讲,屋面节能在选用保温材料的时候往往考虑下面几个因素:导热性能、吸水能力、材料强度等,保温材料的类型很多,有细骨料混凝土板材质、有聚苯乙烯材质,以及一些散料与水泥共同浇筑的材质,例如炉渣等等。在屋面材料选用方面还应该考虑到设计需求与规范要求,综合各项因素之后,并要重视材料的防水性能,在施工过程中设置合理的配合比,以确保材料发挥出更好的保温性能;其次,则是房屋建筑的屋面形式。现今的房屋建筑的屋面大多采用倒置式,颠覆以往传统的保温层与防水层的排序,以确保无眠的保湿性能更加明显。传统的'屋面技术是在保温层上设置防水层,而现今应用的屋面节能技术则是在防水层上设置保温层,这是因为保温层大多采取水泥等材料,这些材料一旦出现湿润情况,他们的导热系数就会上升,造成屋内闷热,但是新型屋面节能技术却能够将两层调换,来延缓防水材料以及保温材料的老化,延长两层材料的使用寿命。
门窗节能技术
门窗的密闭性以及导热性与外墙的节能性具有紧密的联系,因此在施工过程中选取合适的门窗,将取得更好的节能效果。门窗安装之前,需要选取符合需求的门窗材料,一般选择单框双层玻璃,在安装过程中,需要对窗框角度进行测量,如果出现窗框角度变形的情况,则不可以进行门窗安装,一旦在这样的情况下继续门窗安装,将会引起严重的事故。之后,选择合适密封条,保证透气与防水,如果出现缝隙较大的情况,则需要适当的采用密封剂加以封闭。同时在安装门窗之前一定要做好清洁工作,保证连接处的干燥性,这样才能够确保门窗发挥出更好的保温功效。门窗材料选择恰当,安装过程合理可靠,能够提升建筑外墙的节能性,延长建筑外墙的使用寿命,提升建筑的节能效益。
太阳能节能技术
一直以来,太阳能备受环保界的推崇,它是一种清洁能源,并且储备量非常雄厚,因此在建筑领域也得到了广泛的应用。例如,在建筑房屋的时候,可以在房屋的屋顶安装太阳能发电系统,该系统能够将太阳能转换成电能,并将电能储备起来,这些电能能够满足一部分的供电需求,例如普通的动力系统等等。除此之外,建筑采暖中的供热采暖体系也会应用到太阳能技术,这些体系都是将太阳能转换成热能,并将热能储备起来,这些热能能够满足一部分的供热需求,也能够满足一部分的采光需求,大大提升了房屋建筑的节能效率。对于房屋建筑而言,太阳能技术具有天然无污染,取之不尽,用之不竭的特点,并且该技术简单易行,安全可靠,因此太阳能技术将成为建筑节能领域的重点研究对象。
3结束语
建筑节能技术是时代的发展所需,是可持续战略的重点,而要实现建筑节能,就需要考虑到建筑的方方面面,从各方面采取节能技术,才能够实现有效的节能。大力发展墙体节能技术、屋面节能技术、门窗节能技术等等,并且合理应用与研发太阳能技术,加大清洁能源在建筑领域中的应用。除此之外,在建筑施工过程中,合理的施工方案同样能够实现有效的节能,合理安排施工人员、调整施工程序、完善施工工艺,都能够减少建筑过程中的环境污染与资源损耗,以此确保建筑行业的稳定发展与持续进步。
参考文献:
[1]梁焰兴.绿色建筑节能技术在房地产开发的应用[J].住宅与房地产,2018(18):189.
[2]谢志旷,杨其军.建筑室内给排水的节能措施分析[J].工程技术研究,2018(2):55-56.
[3]刘彤.太阳能在建筑节能技术中的广泛应用[J].林产工业,2015,42(3):52-55.
[4]李凌颖,王昕禾.绿色建筑节能技术在房地产开发中的应用研究[J].中国市场,2010(32):63-64.
燃气输配课程教学改革与实践论文
摘要:
燃气输配是建筑环境与能源应用工程专业的核心课程,结合西南石油大学土建学院情况,针对燃气输配课程教学的局限性,对教学内容、教学方法及手段改革与实践进行了探讨。
关键词:
燃气输配;教学改革;虚拟仿真
我校建筑环境与能源应用工程专业2001年开设,下设“城市燃气工程”和“供热通风与空调工程”两个方向。其中,“城市燃气工程”方向是本专业的特色与优势。燃气输配是建筑环境与能源应用工程专业的主干专业课程,设置的目的是培养学生的工程设计和管理能力。通过课堂教学等环节,使学生系统掌握燃气输配系统的构成和基本理论、城市燃气管网水力计算与工况分析,了解各种常用设备的工作原理及设备选择依据,培养学生能够进行城市燃气管网规划设计、燃气输配系统的设计,以及燃气输配工程施工、管理的能力。研究和探讨燃气输配课程教学改革,进一步提高教学质量、提升毕业生的专业技术素养已成为必然选择。
一、目前教学中存在的问题
(一)教材建设不足
目前燃气输配教材存在一定问题,如内容落后,新技术、新理论偏少,与工程实践联系不紧密,某些章节部分内容不够全面和深入,某些设计规范中的重要条文未做介绍;计算例题不够多;某些章节计算方法不详细,计算公式偏少等。管网优化、模拟理论及技术是现在管网规划设计、运行管理的重要手段,教材基本未做介绍。用气量预测、储气量模拟计算、管网流量分配计算、管网水力计算、水力工况分析计算等内容侧重基本原理,与实际工程差别较大;计算例题与工程实际脱节,难以达到工程训练的要求。行业法律法规、设计规范等介绍甚少,部分章节未引用最新版本的相关规范。教材是学生学习重要的工具,系统性强、结构严谨、体系完整、内容全面、理论联系实际的教材对教学的促进作用是不言而喻的,而内容不全,知识陈旧,不能反映新理论新技术的教材会影响教学效果。
(二)教学方法单一
现在燃气输配一般采用讲授法作为主要的教学手段,教师满堂灌,往往讲得热火朝天,学生侧耳听,通常听得昏昏欲睡。教师抱怨学生听课不认真,学生反映教师讲课不生动。教与学都达不到应有的效果。
(三)教学手段落后
多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影像的特点,是课堂上常用的教学手段,但是通常情况教师仅使用其中的幻灯片功能,把教材搬到屏幕上,最多加一些动画来体现教师的讲课思路,或者补充一些图片,把多媒体设备当作图片播放器。落后的教学手段很难提起学生的兴趣,使得学生在课堂上始终保持思维的活跃性,自然影响教学效果。
二、教学内容改革
(一)明确学习目的与要求
以强化学生工程设计能力和培养管理能力为目的,确定燃气输配课程的.学习目的与要求为:了解燃气管网运行的基本规律;了解管材及附属设备;能够进行用气量、储气量、管道流量等计算;理解水力计算原理、方法;能够进行枝状管网、环状管网的计算;理解“事故工况”的概念,了解管网运行的水力工况变化规律;掌握调压、计量、储存的基础知识;能够进行相关的设计,包括管网及站场。
(二)优化课程体系
根据学习目的与要求,优化教学内容和课程体系,舍弃与学习要求联系疏松的章节,按照学习目的与要求对授课内容重新编排和整理,打破章节限制,将内容分类讲授。去掉了长距离输送系统、管网的技术经济计算、CNG供应、LNG供应、LPG供应等章节。燃气用户与燃气需用量、管段小时计算流量、储气量、枝状管网流量分配、环状管网、室内管网流量计算等关于流量的内容集中讲解,以便于对比分析,加深理解。将枝状管网、环状管网水力计算原理一起讲解,将这两种管网的水力计算方法及步骤一起讲解,有利于学生对比理解这两种管网的水力特征,并掌握其水力计算过程与步骤。将高压储罐、高压管道、长输管道末端等高压储气设施的储气原理及储气容积计算方法集中讲解,并引申出来教材未提及的高压钢瓶、高压储气井,指明其工作原理一样,计算思路相同,起到触类旁通的作用,也避免重复讲解,节约了课时。通过对课程体系和教学内容的优化,教材内容变得调理清楚,简洁明了,既易于掌握,又易于复习。
(三)适当补充教材内容
补充了燃气输配工程建设项目概况,用气量预测计算方法,周调峰储气容积计算,环网流量分配计算方法,变工况管网水力工况分析实例,场站设计实例、管网规划实例、管网完整性管理概况等内容,并按照行业现行法律法规、设计规范补充修改了教材相关内容。
三、教学方法和手段改革
(一)综合应用多种教学方法
改变“讲听式”的教学模式,运用启发式教学法、研讨问题教学法、直观演示教学法、自主学习法、案例教学法等多种教学方法,与讲授法紧密结合,融为一体,充分发挥学生的主体作用,培养学生研究和创新能力。
(二)积极应用对比式教学
燃气输配课程很多内容可以采用对比式的教学方法。如室外和室内管道小时计算流量方法对比、枝状管网和环状管网水力特征对比、枝状管网和环状管网水力计算原理对比、枝状管网和环状管网水力计算方法及步骤对比、枝状管网和环状管网变工况分析对比、高压储罐与低压储罐工作原理对比等。对比式教学可以让学生清楚地看到各对比内容之间的差别,加深对内容的理解。
(三)充分利用虚拟仿真技术
了解管网运行规律,变工况下能够判断水力参数的变化趋势是燃气输配课程的教学目标之一,传统教学方式难以简洁直观地全面展示城市管网的运行规律和工况变化过程及相关设备、站场工作原理、工艺流程等,借助虚拟仿真手段可有效解决这一问题。燃气管道仿真是对管道系统的特性进行描述的一种手段,它是通过计算机程序来完成的。它可自动地将系统的压力、流量与管线各截面的流动特性联系起来,在设计阶段用做方案比较和优化设计。进行燃气管道稳定流动的模拟时一般在几秒或几十分钟内就可知道整个管网及各分气点的压力、流量、温度等参数,非常适合在设计中用来确定方案、进行水力计算、分析变工况参数等。目前常采用的管网仿真模拟软件有英国ESI公司的PIPELINESTUDIOTGNET、美国STONER公司的SPS、由中国市政工程华北设计研究总院与北京赛远科技发展有限公司共同开发的燃气管网分析软件G-NET等。TGNET和SPS动态模拟功能强,G-NET静态模拟功能强,课堂教学中选择G-NET做主要模拟软件。利用机房安装的G-NET网络版,教师完成管网的流量分配、水力计算、工况变化等计算过程,学生可直观看到计算结果,并进行分析讨论。可完成的变工况包括气源点数量位置改变、气源点供气压力改变、一个或多个点管径变化、一个或多个调压站故障等。教师备课时,要选择一个合适的工程项目,预先完成水力计算前的准备工作,如管网方案、用气量预测、储气量计算、确定储配站位置、确定环流量等,并提前绘制计算草图。上机时输入环流量、管径等参数,即可得到相应的水力计算参数。为了保证上机时能很快计算出结果,该工程项目不能太大,管网也不能太特殊。相比传统教学方法,引入虚拟仿真手段后,学生对管网流量、管径、压力等各水力参数的变化有了更深的认识,更容易理解管网的基本运行规律。通过上机及工程实例分析,将传统教学方法只能完成的定性分析变为了定量分析,提高了课堂教学效果。
(四)布置课外小组专题学习
任务驱动法是教师给学生布置探究性的学习任务,学生查阅资料,对知识体系进行整理,再选出代表进行讲解,最后由教师进行总结。教师布置任务要具体,其他学生要极积提问,以达到共同学习的目的。基于任务驱动法基本理论,布置了布置课外小组专题学习。将全班学生每7~8人分成一个学习小组,在课堂学习的不同阶段,根据课堂内容布置多个课外学习专题任务。学习任务以小组为单位,小组全体学生协同合作,共同完成任务。成果有大作业、调研报告、方案比选报告、上机计算等多种方式,其中方案比选、水力计算分析等难度较大、工作量较大的任务还需要经过汇报才能获得成绩。成绩按小组评定,小组每个学生的成绩都一样,课外学习专题任务成绩作为平时成绩的一部分,计入总成绩。任务驱动教学法可以让学生在完成“任务”的过程中,培养分析问题、解决问题的能力,培养学生独立探索及合作精神。
四、结束语
燃气输配课程经过上述教学内容、教学方法及手段等方面的改革后,提高了教学质量,增强了学生的工程设计及管理能力,更加符合高等学校建筑工程与设备工程学科专业指导委员会的培养本专业需要的复合型工程技术应用人才的要求。
参考文献
[1]刘新文,黄辉,等《.燃气输配》课程教学改革与反思[J].宁波工程学院学报,2014(12).
[2]王许涛.建筑环境与设备专业“燃气输配”课程教学研究[J].中国电力教育,2014(3).
[3]吴晓南,王怡佳,等.虚拟仿真在城市燃气教学中的应用与实践[J].石油教育,2013(5).
[4]谭洪艳,王婷婷,等《.燃气输配》课程的教学改革[J].黑龙江科技信息.
建筑节能技术及其应用论文
无论是身处学校还是步入社会,大家对论文都再熟悉不过了吧,论文是进行各个学术领域研究和描述学术研究成果的一种说理文章。还是对论文一筹莫展吗?以下是我精心整理的建筑节能技术及其应用论文,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
摘要 :
近些年来,随着人们生活水平的提高,人们的环保理念越来越高,而本世纪的能源消费与应用也遵循着可持续发展战略、节能优先战略与新能源技术替代战略相结合的原则,而建筑行业的发展同样遵循这样的原则,全面开展建筑节能,解决建筑节能技术问题是实现建筑可持续发展的必要前提。本文就针对建筑节能技术以及建筑节能技术的具体应用进行了详细的分析与探讨。
关键词 :
建筑节能技术;围护结构;太阳能
近些年来,随着人们的刚需以及一些炒房者的推动,建筑行业蓬勃发展,高楼大厦如雨后春笋般陆续崛起,而建筑采暖技术、建筑空调技术以及建筑照明技术也得到了飞速的发展,这些技术为人们的生活带来更大的便利度与舒适度。国外一些发达国家应用建筑节能材料已然非常普遍,但是我国这方面还较为落后,能源浪费现象较为严重,能源损耗是发达国家的三到五倍之多。由此可见,建筑节能技术的发展与建筑节能材料的应用是国家所需,是我们发展绿色建筑的必由之路。
1建筑运用节能技术的重要性
我国资源形势所迫
如果从能源总量方面统计,我国的能源占有量在世界中排列在前三名,但是同时我国也是人口大国,如果将能源平均计算下来,我国的能源人均占有量在世界上排名41名。而近些年来,我国的经济飞速发展,人们的生活质量越来越高,对于能源的需求量越来越大。在人们大量需求以及大范围开采的形势之下,我国不可再生资源例如石油等的储备量都严重下滑,而下滑的速度已经无法满足人们对于能源需求的上涨速度,人们对于煤炭的需求也日益强烈,每年的消耗量能够达到12亿吨。同时,我国的能源分配非常不协调,在天然气能源方面,东部的储备量要比西部的储备量少很多,而东西部的经济发展水平也存在一定的差距,致使天然气的开发面临各种各样的问题:东部发展迅速需要大量的天然气,而西部发展落后财力无法满足天然气开采需求。我国对于能源的利用率只有国外发达国家的三分之一。由此可见,我国的资源形势并不乐观,建筑节能技术的应用是形势所迫、时代所需,也是迫在眉睫。
建筑节能是可持续发展的迫切需求
能源耗费一直都是可持续发展面临的重要问题,合理的应对能源耗费问题能够改善能源结构、改善生态环境,减少能源结构不合理而引发的人均能源不足等社会问题。而能源技术中的建筑节能技术就肩负着重要的使命,综合建筑特性与社会需求研发建筑节能技术是时代所需,降低能源损耗,追求能源的最大利用率,合理应用废弃能源,实现变废为宝,进而减少温室气体排放,延缓温室效应,降低环境负载。上个世纪末期的能源危机之后,国外一些发达国家就对建筑能耗给予了重视,这些国家的建筑能源损耗已经从危机爆发之前的300kWh/m2降低到100kWh/m2,这些只是与北京地区采暖水平相近的一类国家,而一些高于北京水平的国家的能源耗费更低。由于人们对于环保的重视,即使节能效率会对经济效益起到阻碍作用,但是在可持续发展战略的影响下,能源耗费还会降低。此外,绿色能源的利用也是有效防止能源消耗过度的重要举措,例如太阳能就在建筑节能中发挥了巨大作用,应用太阳能可以进行收集热水、发电等。
2建筑节能技术的应用
墙体节能技术
墙体保温层是建筑的重要组成部分,而建筑墙体的节能技术是确保建筑节能的关键,一般采用抹灰以及干挂的方式,并结合合适的工艺来进行施工。在保温层的喷涂之前,要保证墙体基层的干燥性与清洁度,确保涂层均匀、厚度合适。干挂工艺也是重要的墙体节能技术,它主要应用在外保温中,保温能力与防水能力非常强,并且可以减少空间的利用,该技术节能效果较好,但是需要较高成本,一般应用在公共建筑中,在住宅建筑中较少。该技术综合考虑各种自然因素:雨水量、下雪量、温度值、风量等等,以确保体系的稳定性,墙体稳定性提升,能够增加墙体的使用寿命,能够减少建筑施工所需墙体材料及能源损耗。
屋面节能技术
首先,是保温材料的选用。一般来讲,屋面节能在选用保温材料的时候往往考虑下面几个因素:导热性能、吸水能力、材料强度等,保温材料的类型很多,有细骨料混凝土板材质、有聚苯乙烯材质,以及一些散料与水泥共同浇筑的材质,例如炉渣等等。在屋面材料选用方面还应该考虑到设计需求与规范要求,综合各项因素之后,并要重视材料的防水性能,在施工过程中设置合理的配合比,以确保材料发挥出更好的保温性能;其次,则是房屋建筑的屋面形式。现今的房屋建筑的屋面大多采用倒置式,颠覆以往传统的保温层与防水层的排序,以确保无眠的保湿性能更加明显。传统的'屋面技术是在保温层上设置防水层,而现今应用的屋面节能技术则是在防水层上设置保温层,这是因为保温层大多采取水泥等材料,这些材料一旦出现湿润情况,他们的导热系数就会上升,造成屋内闷热,但是新型屋面节能技术却能够将两层调换,来延缓防水材料以及保温材料的老化,延长两层材料的使用寿命。
门窗节能技术
门窗的密闭性以及导热性与外墙的节能性具有紧密的联系,因此在施工过程中选取合适的门窗,将取得更好的节能效果。门窗安装之前,需要选取符合需求的门窗材料,一般选择单框双层玻璃,在安装过程中,需要对窗框角度进行测量,如果出现窗框角度变形的情况,则不可以进行门窗安装,一旦在这样的情况下继续门窗安装,将会引起严重的事故。之后,选择合适密封条,保证透气与防水,如果出现缝隙较大的情况,则需要适当的采用密封剂加以封闭。同时在安装门窗之前一定要做好清洁工作,保证连接处的干燥性,这样才能够确保门窗发挥出更好的保温功效。门窗材料选择恰当,安装过程合理可靠,能够提升建筑外墙的节能性,延长建筑外墙的使用寿命,提升建筑的节能效益。
太阳能节能技术
一直以来,太阳能备受环保界的推崇,它是一种清洁能源,并且储备量非常雄厚,因此在建筑领域也得到了广泛的应用。例如,在建筑房屋的时候,可以在房屋的屋顶安装太阳能发电系统,该系统能够将太阳能转换成电能,并将电能储备起来,这些电能能够满足一部分的供电需求,例如普通的动力系统等等。除此之外,建筑采暖中的供热采暖体系也会应用到太阳能技术,这些体系都是将太阳能转换成热能,并将热能储备起来,这些热能能够满足一部分的供热需求,也能够满足一部分的采光需求,大大提升了房屋建筑的节能效率。对于房屋建筑而言,太阳能技术具有天然无污染,取之不尽,用之不竭的特点,并且该技术简单易行,安全可靠,因此太阳能技术将成为建筑节能领域的重点研究对象。
3结束语
建筑节能技术是时代的发展所需,是可持续战略的重点,而要实现建筑节能,就需要考虑到建筑的方方面面,从各方面采取节能技术,才能够实现有效的节能。大力发展墙体节能技术、屋面节能技术、门窗节能技术等等,并且合理应用与研发太阳能技术,加大清洁能源在建筑领域中的应用。除此之外,在建筑施工过程中,合理的施工方案同样能够实现有效的节能,合理安排施工人员、调整施工程序、完善施工工艺,都能够减少建筑过程中的环境污染与资源损耗,以此确保建筑行业的稳定发展与持续进步。
参考文献:
[1]梁焰兴.绿色建筑节能技术在房地产开发的应用[J].住宅与房地产,2018(18):189.
[2]谢志旷,杨其军.建筑室内给排水的节能措施分析[J].工程技术研究,2018(2):55-56.
[3]刘彤.太阳能在建筑节能技术中的广泛应用[J].林产工业,2015,42(3):52-55.
[4]李凌颖,王昕禾.绿色建筑节能技术在房地产开发中的应用研究[J].中国市场,2010(32):63-64.
一般是由:题目 论文摘要 关键词 目录 引言 正文
培养目标: 本专业培养具备从事建筑环境控制与能源供给系统以及建筑设施智能化工程的规划、设计、施工、安装、设备调试、运行管理、设备研发、产品营销等工作所需的基础理论、专业技术知识和实践与创新能力,能在设计研究院、工程公司、设备制造企业、管理部门等从事设计、研发、生产、施工、管理等岗位工作的复合型工程技术应用人才。 培养要求: 本专业学生主要学习自然科学基础、建筑环境学、传热学、工程热力学、流体力学、工程力学学科的基本理论和建筑、机械、自控相关领域的基本知识,接受建筑环境与熊源供给系统的工程设计、设备开发与使用、施工组织与安装、系统运行调试等方面的基本训练,掌握从事本专业领域的规划、设计、研发、生产、施工、管理等方面工作的基本能力。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力: 1.具有良好的工程职业道德、坚定的追求卓越的态度、强烈的爱国敬业精神、社会责任感和丰富的人文科学素养; 2.具有从事建筑环境控制与能源供给系统工程领域工作所需的相关数学等相关的自然科学知识以及一定的经济管理知识; 3.具有良好的资源、能源、环境、生态可持续发展的理念和工程质量、职业健康、安全和服务的意识; 4.掌握扎实的建筑环境控制与能源供给系统工程的公共基础理论知识、技术基础理论知识及专业技术知识,了解本专业的发展现状和趋势; 5.具有综合运用所学专业技术理论提出解决工程应用的技术方案的能力,并具有解决一般专业工程问题的能力; 6.具有能够参与生产及运行系统的设计以及系统运行和维护能力,具有能够进行产品开发、设计、技术改造的初步能力; 7.具有获取信息和职业发展学习的能力; 8.具有建筑环境控制、能源供给及节能技术工程中应对危机与突发事件的初步能力; 9.了解有关行业的政策、法律及法规和本专业领域的技术标准和规范; 10.具有一定的国际视野和跨文化环境下的交流、竞争与合作的初步能力。 主干学科: 土木工程、热学。 核心知识领域: 热科学原理和方法、力学原理和方法、机械原理与控制、电学与智能化控制、建筑领域相关基础、能源应用技术、工程管理与经济、计算机应用技术知识。 核心课程示例: 示例一:工程热力学(64学时)、传热学(48学时)、热质交换原理与应用(48学时)、流体力学(48学时)、流体输配系统(48学时)、工程力学(48学时)、机械设计基础(Ⅰ、Ⅱ)(80学时)、电子与电子技术(64学时)、建筑自动化(48学时)、建筑环境学(32学时)、建筑概论(32学时)、建筑环境测试技术(32学时)、暖通空凋(64学时)、城市能源系统(48学时)、工程项目管理(32学时)、计算机程序设计基础(48学时)。 示例二:面法几何与工程制图(104学时)、理论力学(56学时)、材料力学(56学时)、机械设计基础(48学时)、自动控制(48学时)、电工技术与实验(68学时)、电工电子技术与实验(68学时)、工程热力学(64学时)、传热学(64学时)、流体力学(64学时)、建筑环境学(48学时)、流体输送管网(48学时)、热质交换理论与设备(48学时)、暖通空调(112学时)、冷热源(64学时)。 示例三:传热学(64学时)、流体力学(64学时)、工程热力学(64学时)、建筑环境学(32学时)、流体输配管网(56学时)、热质交换原理与设备(32学时)、供热工程(48学时)、空气调节(56学时)、锅炉与锅炉房设备(48学时)、制冷技术(4O学时)、通风工程(32学时)、燃气供应(32学时)、建筑环境测试技术(32学时)、建筑设备自动化(32学时)、建筑设备安装技术(24学时)。主要实践性教学环节:实验、实习、设计和社会实践以及科研训练等形式。实验包括基础实验、专业基础实验和专业及研究性实验3个环节;实习包括金工实习、专业认识实习、生产(运行)实习;设计包括专业课程设计、毕业设计(论文)等。 主要专业实验: 热工流体实验、建筑环境实验、暖遥空调实验、能源设备与系统实验等。 修业年限:四年。 授予学位:工学学士。就业方向: 建筑设计研究和规划管理部门、工程建设公司、设备制造企业、运营公司等单位从事供热、通风、空调、冷热源、净化、燃气等方面的规划设计、研发制造、施工安装、运行管理及系统保障等技术和管理工作。
燃气输配课程教学改革与实践论文
摘要:
燃气输配是建筑环境与能源应用工程专业的核心课程,结合西南石油大学土建学院情况,针对燃气输配课程教学的局限性,对教学内容、教学方法及手段改革与实践进行了探讨。
关键词:
燃气输配;教学改革;虚拟仿真
我校建筑环境与能源应用工程专业2001年开设,下设“城市燃气工程”和“供热通风与空调工程”两个方向。其中,“城市燃气工程”方向是本专业的特色与优势。燃气输配是建筑环境与能源应用工程专业的主干专业课程,设置的目的是培养学生的工程设计和管理能力。通过课堂教学等环节,使学生系统掌握燃气输配系统的构成和基本理论、城市燃气管网水力计算与工况分析,了解各种常用设备的工作原理及设备选择依据,培养学生能够进行城市燃气管网规划设计、燃气输配系统的设计,以及燃气输配工程施工、管理的能力。研究和探讨燃气输配课程教学改革,进一步提高教学质量、提升毕业生的专业技术素养已成为必然选择。
一、目前教学中存在的问题
(一)教材建设不足
目前燃气输配教材存在一定问题,如内容落后,新技术、新理论偏少,与工程实践联系不紧密,某些章节部分内容不够全面和深入,某些设计规范中的重要条文未做介绍;计算例题不够多;某些章节计算方法不详细,计算公式偏少等。管网优化、模拟理论及技术是现在管网规划设计、运行管理的重要手段,教材基本未做介绍。用气量预测、储气量模拟计算、管网流量分配计算、管网水力计算、水力工况分析计算等内容侧重基本原理,与实际工程差别较大;计算例题与工程实际脱节,难以达到工程训练的要求。行业法律法规、设计规范等介绍甚少,部分章节未引用最新版本的相关规范。教材是学生学习重要的工具,系统性强、结构严谨、体系完整、内容全面、理论联系实际的教材对教学的促进作用是不言而喻的,而内容不全,知识陈旧,不能反映新理论新技术的教材会影响教学效果。
(二)教学方法单一
现在燃气输配一般采用讲授法作为主要的教学手段,教师满堂灌,往往讲得热火朝天,学生侧耳听,通常听得昏昏欲睡。教师抱怨学生听课不认真,学生反映教师讲课不生动。教与学都达不到应有的效果。
(三)教学手段落后
多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影像的特点,是课堂上常用的教学手段,但是通常情况教师仅使用其中的幻灯片功能,把教材搬到屏幕上,最多加一些动画来体现教师的讲课思路,或者补充一些图片,把多媒体设备当作图片播放器。落后的教学手段很难提起学生的兴趣,使得学生在课堂上始终保持思维的活跃性,自然影响教学效果。
二、教学内容改革
(一)明确学习目的与要求
以强化学生工程设计能力和培养管理能力为目的,确定燃气输配课程的.学习目的与要求为:了解燃气管网运行的基本规律;了解管材及附属设备;能够进行用气量、储气量、管道流量等计算;理解水力计算原理、方法;能够进行枝状管网、环状管网的计算;理解“事故工况”的概念,了解管网运行的水力工况变化规律;掌握调压、计量、储存的基础知识;能够进行相关的设计,包括管网及站场。
(二)优化课程体系
根据学习目的与要求,优化教学内容和课程体系,舍弃与学习要求联系疏松的章节,按照学习目的与要求对授课内容重新编排和整理,打破章节限制,将内容分类讲授。去掉了长距离输送系统、管网的技术经济计算、CNG供应、LNG供应、LPG供应等章节。燃气用户与燃气需用量、管段小时计算流量、储气量、枝状管网流量分配、环状管网、室内管网流量计算等关于流量的内容集中讲解,以便于对比分析,加深理解。将枝状管网、环状管网水力计算原理一起讲解,将这两种管网的水力计算方法及步骤一起讲解,有利于学生对比理解这两种管网的水力特征,并掌握其水力计算过程与步骤。将高压储罐、高压管道、长输管道末端等高压储气设施的储气原理及储气容积计算方法集中讲解,并引申出来教材未提及的高压钢瓶、高压储气井,指明其工作原理一样,计算思路相同,起到触类旁通的作用,也避免重复讲解,节约了课时。通过对课程体系和教学内容的优化,教材内容变得调理清楚,简洁明了,既易于掌握,又易于复习。
(三)适当补充教材内容
补充了燃气输配工程建设项目概况,用气量预测计算方法,周调峰储气容积计算,环网流量分配计算方法,变工况管网水力工况分析实例,场站设计实例、管网规划实例、管网完整性管理概况等内容,并按照行业现行法律法规、设计规范补充修改了教材相关内容。
三、教学方法和手段改革
(一)综合应用多种教学方法
改变“讲听式”的教学模式,运用启发式教学法、研讨问题教学法、直观演示教学法、自主学习法、案例教学法等多种教学方法,与讲授法紧密结合,融为一体,充分发挥学生的主体作用,培养学生研究和创新能力。
(二)积极应用对比式教学
燃气输配课程很多内容可以采用对比式的教学方法。如室外和室内管道小时计算流量方法对比、枝状管网和环状管网水力特征对比、枝状管网和环状管网水力计算原理对比、枝状管网和环状管网水力计算方法及步骤对比、枝状管网和环状管网变工况分析对比、高压储罐与低压储罐工作原理对比等。对比式教学可以让学生清楚地看到各对比内容之间的差别,加深对内容的理解。
(三)充分利用虚拟仿真技术
了解管网运行规律,变工况下能够判断水力参数的变化趋势是燃气输配课程的教学目标之一,传统教学方式难以简洁直观地全面展示城市管网的运行规律和工况变化过程及相关设备、站场工作原理、工艺流程等,借助虚拟仿真手段可有效解决这一问题。燃气管道仿真是对管道系统的特性进行描述的一种手段,它是通过计算机程序来完成的。它可自动地将系统的压力、流量与管线各截面的流动特性联系起来,在设计阶段用做方案比较和优化设计。进行燃气管道稳定流动的模拟时一般在几秒或几十分钟内就可知道整个管网及各分气点的压力、流量、温度等参数,非常适合在设计中用来确定方案、进行水力计算、分析变工况参数等。目前常采用的管网仿真模拟软件有英国ESI公司的PIPELINESTUDIOTGNET、美国STONER公司的SPS、由中国市政工程华北设计研究总院与北京赛远科技发展有限公司共同开发的燃气管网分析软件G-NET等。TGNET和SPS动态模拟功能强,G-NET静态模拟功能强,课堂教学中选择G-NET做主要模拟软件。利用机房安装的G-NET网络版,教师完成管网的流量分配、水力计算、工况变化等计算过程,学生可直观看到计算结果,并进行分析讨论。可完成的变工况包括气源点数量位置改变、气源点供气压力改变、一个或多个点管径变化、一个或多个调压站故障等。教师备课时,要选择一个合适的工程项目,预先完成水力计算前的准备工作,如管网方案、用气量预测、储气量计算、确定储配站位置、确定环流量等,并提前绘制计算草图。上机时输入环流量、管径等参数,即可得到相应的水力计算参数。为了保证上机时能很快计算出结果,该工程项目不能太大,管网也不能太特殊。相比传统教学方法,引入虚拟仿真手段后,学生对管网流量、管径、压力等各水力参数的变化有了更深的认识,更容易理解管网的基本运行规律。通过上机及工程实例分析,将传统教学方法只能完成的定性分析变为了定量分析,提高了课堂教学效果。
(四)布置课外小组专题学习
任务驱动法是教师给学生布置探究性的学习任务,学生查阅资料,对知识体系进行整理,再选出代表进行讲解,最后由教师进行总结。教师布置任务要具体,其他学生要极积提问,以达到共同学习的目的。基于任务驱动法基本理论,布置了布置课外小组专题学习。将全班学生每7~8人分成一个学习小组,在课堂学习的不同阶段,根据课堂内容布置多个课外学习专题任务。学习任务以小组为单位,小组全体学生协同合作,共同完成任务。成果有大作业、调研报告、方案比选报告、上机计算等多种方式,其中方案比选、水力计算分析等难度较大、工作量较大的任务还需要经过汇报才能获得成绩。成绩按小组评定,小组每个学生的成绩都一样,课外学习专题任务成绩作为平时成绩的一部分,计入总成绩。任务驱动教学法可以让学生在完成“任务”的过程中,培养分析问题、解决问题的能力,培养学生独立探索及合作精神。
四、结束语
燃气输配课程经过上述教学内容、教学方法及手段等方面的改革后,提高了教学质量,增强了学生的工程设计及管理能力,更加符合高等学校建筑工程与设备工程学科专业指导委员会的培养本专业需要的复合型工程技术应用人才的要求。
参考文献
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1.生活用水供给 饮用水的品质直接影响人体健康。城镇应建设完善的给水系统,向居民供应符合《生活饮用水卫生标准》的饮用水(见用水水质)。给水水源的严格保护、原水的完善处理(见给水处理厂)和给水管网的精心养护(见给水管网养护)是确保供水水质优良的有力措施。大气污染控制2.大气污染对不同范围内的大气质量要求是不同的。空旷地区应当保持空气的自然质量。城区的空气应当有较高的质量。污染源的局部空间特别是车间内部空气质量的要求可以低些,但不应危害工作人员或居民的健康。中国颁布了《大气环境质量标准》、《工业企业设计卫生标准》等规章以便控制大气污染。大气污染有局部性的,如室内污染、个别烟囱的污染;有地区性的,如城市交通污染。由于空气是流动的,局部性的污染可以成为地区性的,地区性的污染范围扩展后,甚至成为全球性的。 大气污染会造成降尘量增加,能见度降低,树木生长不良,甚至枯萎。但是,最主要的危害是影响人类健康,轻则致病,重则死亡。由大气的硫污染引起的1952年伦敦烟雾事件,造成4000人死亡。大气污染引起的酸雨,伤害植物,腐蚀建筑物,受害面积较广,正引起严重关注。 大气污染源主要是矿物燃料(煤、石油、燃气)的燃烧。某些工业生产过程排放的污染物也污染大气,但一般只影响附近地区。大风和车辆行驶造成尘土飞扬,有时也污染大气(见交通工程)。火山爆发是另一个污染源。 大气污染物主要有:①烟尘。一切非气态污染物的统称,也称颗粒物,主要是粉尘和烟。粉尘一般来自表土。烟是不完全燃烧的产物,主体是碳粒,吸附有其他杂质。烟尘的危害是降低大气的一般质量和能见度。但是,加铅汽油燃烧时形成的铅粒和工业生产中的粉尘和烟雾,可以直接致病。②一氧化碳。燃料燃烧不完全的产物,是无色、无臭、有毒的气体,略轻于空气,扩散较快。在交通繁忙的城市,地面空气中的一氧化碳来自汽车,浓度有时高达10~100ppm,而在浓度为10ppm的空气中生活8小时,就可能影响人们的精神活动。③二氧化硫。含硫矿物燃料燃烧的产物。在中国主要来自烧煤的锅炉和炉灶。腐蚀器物,刺激呼吸道。用烟囱向高空扩散时,常氧化为三氧化硫,形成硫酸或硫酸盐,溶入雨滴,会出现pH值低于5的酸雨。④氮氧化物。一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物是燃料在高温下燃烧的产物,大气中的氮在高温下能氧化成一氧化氮,进而转化为二氧化氮。氮氧化物在大气光化学反应中是反应物,浓度高时直接影响健康。⑤碳氢化合物。一般是汽油燃烧不完全的产物。浓度较低不直接危害健康,但在大气光化学反应中是反应物。⑥光化学反应氧化剂。在阳光照射下氮氧化物和碳氢化合物的反应产物,臭氧、一氧化氮、二氧化氮、过氧乙酰硝酸酯(PAN)、甲醛、丙烯醛、硝酸等的混合体,是二次污染物。它们的污染参数是总氧化剂。含光化学反应氧化剂的烟雾称光化学烟雾,曾造成严重危害,对健康的综合影响尚在研究中。浓度在约就有刺激眼膜和呼吸道的症状。此外,硝酸可能是造成酸雨的另一个因素。⑦二氧化碳。在通常情况下大气中的二氧化碳,由于植物的光合作用和生物的呼吸作用,浓度一般处于平衡状态。然而日益增加的矿物燃料燃烧量使大气中的二氧化碳浓度呈上升趋势。由于二氧化碳有温室效应,有人认为有可能引起地球大气平均温度增加、极冰融化,造成严重的环境问题。 大气污染的控制措施,造林和城市绿化有助于大气质量的改善,营造防风林带可以防止尘土扩散。但大气污染的防治主要在于:①能源革新。有可能时,用无污染能源(太阳能、风能、地热水能、电能和蒸汽),或低污染能源(燃气和油类)替代煤。煤的分配也要顾及污染控制,低硫煤应分配给炉灶和小型燃烧设备,较易采用防止污染措施的大型燃烧设备应分配含硫较高的煤。含硫高的燃料可用脱硫技术降低硫含量。燃气的脱硫技术见城市燃气净化。②设备和操作的革新。革新除尘设备有助于烟尘量的降低,提高燃烧设备的效率可以降低一氧化碳和碳氢化合物的污染量。火焰温度的控制,可以减少氮的氧化和二氧化碳的分解。汽车废气污染的防治主要依靠革新汽车的燃烧系统,已进行了大量的研究,仍在不断革新中。汽车废气中的铅粒只有不用加铅汽油才能消除。③废气处理。是大气污染防治的最后手段。烟气中的粉尘可以用过滤、洗涤、离心分离、静电沉降、声波沉降等方法与气流分离。去除烟气中的二氧化硫有多种方法:将石灰石粉末吹入燃烧室,与二氧化硫化合成灰分;用碱性物质吸收或吸附二氧化硫,然后利用;在催化剂作用下燃烧烟气,使二氧化硫转化为三氧化硫、烟气冷却时与冷凝水结合为硫酸。烟气中的氮氧化物也可用化学方法去除。固体废物处置 3.焚化固体废物的处置方法有掩埋、焚化或加工利用。焚化也可以看作是一种处理方法。因为灰烬仍要处置。固体废物特别是垃圾的收集和储放既要花钱少,又要不影响环境卫生。①农业固体废物(秸秆、畜粪)一般都是有机物,中国农村历来用作饲料、燃料和肥料。近10年来,用沼气发酵法处理农业固体废物。沼气是清洁方便的燃料,残渣是良好的肥料。工业固体废物量少时,常作为垃圾处理。量多时,先考虑利用(见工业废渣及其应用);无法利用时才掩埋或焚化。有毒有害的废物掩埋前要经过无害化处理,无法处理的密封后掩埋。③城市垃圾是城市中固体废物的混合体。在中国,厨房剩余物质习惯上和垃圾分别收集,用于喂猪和肥田。处置垃圾的方法主要是掩埋,少数焚化,也用于堆肥。掩埋包括填地、填坑、改沼泽地为场地和弃之于海。弃海即使近期未见不良后果,远期堪虑。以往掩埋垃圾和简单的倾弃相近,继续污染环境并造成鼠患。现在要求每日倾弃的垃圾当天用泥土掩盖并压实,称卫生掩埋。垃圾掩埋场绿化后,经过10年或更长的时间可在上面建房。掩埋场上可用卫生掩埋法造假山,可增加垃圾掩埋量,美化环境。采取废旧物资回收措施,可以减少垃圾的数量。4 .噪声污染控制 干扰人们休息、学习、生活和工作,甚至影响健康的声音,统称为噪声。噪声由许多纯音组成。纯音(单频率的声音)的声压(p)可用与基准声压(p0接近一般人的听阈,通常采用p0=2×10-5帕)相比的声压级(Lp)表示,单位为分贝(dB),它的数学表达式为Lp=201g(p/p0)。噪声强弱的测定较复杂,不但要结合各纯音的频率,还要结合人的主观感受。有多种方法量度,一般采用声级,单位也用分贝。声级可用声级计直接测得。声级增加40分贝,声压约增百倍,干扰大大增加。一般认为低于85分贝时不致影响听力。喷气飞机起飞时的噪声达150分贝,使耳鼓发痛。160分贝的噪声使人致聋。噪声还影响人的中枢神经系统和心血管系统,会导致神经衰弱和心血管病。噪声还影响讲话和电话的使用。可使人致聋的噪声还影响某些仪表的使用。 噪声主要来自机器(工业噪声)和交通工具(交通运输噪声)。控制噪声首先是不用喧嚣的设备:或则改革工艺,如改铆接为焊接;或则改换机械,如用压桩机替代打桩机。其次是革新机械的构造和材料,如提高部件精度减少碰撞,用非金属材料替代金属材料,传动部件用弹性构件,整机采用隔振机座或隔声罩,排气口设消声器,交通工具外形采用流线型等。再次是正确操作,如正确使用润滑剂,正确使用喇叭等音响设备。建立隔声屏障(如墙、土丘)或建筑表面多用吸声、隔声材料,以及城市合理规划等等,也是有效的措施(见飞机场环境保护)。5.放射性污染控制 放射性物质产生的电离辐射超过一定剂量就危害人体健康。用一定厚度的铅板或混凝土等封闭放射性物质,就可以阻隔这种电离辐射。在核电站或使用放射性物质的工业、医疗和科研等部门,只要按照规定操作和管理,就可避免危害。放射性物质的废弃物不论是气态的、液态的或固态的都要储放到电离辐射低于一定水平,才准许进入环境。为便于储放,常进行浓缩处理,浓缩的废气和废液还须进行固化处理,以便处置。6.热污染控制 过量燃烧、大气污染和地物变化会改变环境温度,影响局部的、地区的或全球的自然生态平衡。电站和工业冷却水是最常见的水体热污染源。冷却用水直接排入河流和湖泊,会使水温升高,加速水中生物的新陈代谢,降低溶解氧,从而影响渔业和破坏自然平衡。可以采用循环冷却水系统以减少冷却用水排放量,或在排入天然水体前先经冷却塘降温。7.电磁辐射控制 无线电广播、电视及微波技术等事业的迅速普及,射频设备的功率成倍增高,使附近的电磁辐射强度达到可以直接威胁人体健康的程度。 电磁辐射的防护手段,一般是在射频设备或保护对象周围设置电磁屏蔽装置,使保护范围内的电磁辐射强度降至容许范围以内。电磁屏蔽装置主要有屏蔽罩、屏蔽室、屏蔽衣、屏蔽头盔和眼罩,不同屏蔽对象,采用不同的装置。此外,还采取综合性的防治对策,如通过合理布局,使电磁污染源远离人口稠密的居民区;改进电磁设备,以减少对环境的电磁辐射;提高电磁设备的自动化和遥控程度,以减少工作人员接触高强度电磁辐射的机会等。
能源开发利用会对环境产生不同程度的不利影响。下面我给大家分享一些能源与环境科技论文范文,大家快来跟我一起欣赏吧。 能源与环境科技论文范文篇一 能源问题\环境污染与“节能减排” 摘要:本文就能源危机和环境污染现状做了阐述,并就如何尽快的转变生产方式、生活和消费方式,如何让节能减排成为全社会的自觉行动作了总结。 Abstract: This paper energy crisis and environmental pollution are described in detail on how the changes as soon as possible modes of production, living and consumption patterns, how to make energy conservation a conscious action of society as a whole are summarized. 关键词:能源危机 环境污染 节能减排 Key words: energy crisis environmental pollution energy conservation 一、能源概述及能源问题 能源 凡是能够提供某种形式能量的物质或是物质的运动,统称为能源。人们在日常生产和生活中,需要各种形式的能量,例如,在高炉中熔化铁矿石需要热能,开动机器需要机械能,使用电器需要电能等等,总之,人类的生产和生活与能源息息相关。 世界能源问题 从长远和全球的观点来看,所谓“能源问题”,就是化石能源短缺或接近枯竭的问题,确切地说就是“石油问题”。 什么是“石油问题”? 若突然截断石油来源,很多国家的经济将处于瘫痪状态。没有人比日本人更能理解什么是“石油问题”和石油究竟意味着什么,因为其99%的石油消费都依赖进口,而几乎所有的工业产品甚至日用品都与石油密切相关。 能源危机对中国的冲击“中国能源问题,已经到了牵一发而动全身,不改革没有出路,很难委曲求全的时候了。” 20世纪90年代初期,我国的能源尚可自给自足,因为我国有自己的煤,自己的油田,丰富的水能资源以及生物能源(主要是沼气)。目前比较普遍的看法是,油价上涨也并不会影响中国经济的总体平稳增长。然而, 若无远虑,必有后患。 目前我国的单位GDP能耗高出世界平均水平70%, 单位建筑面积采暖能耗比发达国家高出2至3倍,石油对外依存度接近50%,石油进口量仅次于美国。根据国研中心的研究报告,到2020年,中国的石油需求量的下限为亿吨,上限为亿吨,而预计届时国内的产量只有亿到2亿吨,这就意味着中国石油对海外资源的依存度至少将达到55%以上,与目前美国58%的对外依存度大体相当。显然中国的能源和部分矿产资源对外依存度很高,已经严重约束中国经济可持续发展。 二、环境污染 环境污染是指人类向环境中排放废弃物的数量超过了环境的自净能力而引发的环境问题。例如,工业“三废”不加处理排放到大气、江河、湖海和土壤中,造成大气污染、水污染、土壤污染;人们生产和生活产生的大量垃圾,造成固体废弃物污染;交通、工厂等造成的噪声污染;放射性泄露产生的放射性污染等等。 中国环境污染问题 城市是人类对环境影响最深刻、最集中的地方,也是环境污染最严重的地方。世界上10个污染最严重的城市中,中国占了5个。为此付出的代价是:据我国专家偏保守的估计,每年由于环境污染和生态破坏所造成的经济损失高达2000亿元。据流行病学调查,我国空气污染导致呼吸系统疾病发病率的归因百分比为30%以上。 噪声和固体废物污染有待解决。全国的城市道路交通噪声声级基本在70――76分贝之间;据40多个城市监测,的城市交通噪声平均声级超过70分贝的极限值;多数城市环境噪声污染状况也呈逐渐恶化趋势,全国2/3城市居民在噪声超标环境下工作和生活。我国工业固体废物的产生量和堆存量以平均每年2000万吨的速度增长。1992年工业固体废物产生量达到亿吨,堆存量达到亿吨,占地万公顷。城市垃圾以每年10%的速度增加,1992年达到8262万吨,造成垃圾包围城市的严重局面。固体废物中含有各种有毒有害物质,扬尘污染大气,渗滤液污染地表水和地下水,堆存物污染农田,造成土壤质量下降,并成为重大的环境隐患。 三、中国应对能源问题和环境污染的措施――节能减排 与国际经济接轨,中国面临巨大压力。中国经济的高速发展取得了令世界瞩目的成就,但同时也令人担忧――发展中消耗了太多的能源和原材料。 比如,中国创造1万美元价值所需的原料,是日本的7倍,是美国的近6倍,或许更令人尴尬的结果是,比印度还多3倍。这种增长基本上是靠外延扩大再生产,靠拼资源、拼能源取得的。这种以高物耗、高能耗、粗放经营为特征的传统发展模式,如不彻底改变,既难以持久,也无法同他国竞争。面对越来越严峻的能源问题和环境污染,我们必须要有措施和对策。 第一、开源。我们的煤炭储量很丰富,但要提高其开发利用的技术,提高能源利用效(中国每吨标准煤的产出效率仅相当于美国的,日本的),这些资源更不能再廉价出卖,因为它是非可再生资源,储量也是有限的;大力发展水电和生物能等可再生的能源,我国水能资源蕴藏量达亿千瓦,居世界第一,但绝大部分还未开发利用,生物能的利用率还很低,中国农村的麦杆等农业副产品基本上是放火烧掉了,这样既浪费能源又污染环境;大力开发利用太阳能,它是一种洁净的可再生能源,对太阳能的开发利用将可能是摆脱能源危机的最终出路。 第二、节能减排,实施清洁生产和提倡文明消费 我国作为一个发展中的国家,不能盲目地跟随西方工业化国家利用化石能源发展工业,不能盲目地加速地增加私家汽车……,否则,中国必将提前遭受能源危机的冲击!只有实施清洁生产和大力提倡文明消费,走可持续发展的道路才是我们必然的选择。 公众既是消费者,又是生产者,也是环境的管理者。实现可持续发展的目标,意味着一场深刻的变革,是人们世界观、价值观和道德观的变革,是人们行为方式的变革,公众是否愿意接受并积极参与,是实施这些变革的必要条件。如果13亿中国人每人少用一双一次性木筷,一张白纸,一张贺年卡,全国加起来将是多么巨大的数字,相当于保护多大的一片森林!如果全国照明灯具全部改换成节能灯,那么全国一年可节电约600亿度,而要生产这么多电,则需要300亿公斤煤炭。推进节能减排,仅有政府的积极推动和引导,广大企业的落实是不够的,还需要社会各界,特别是全体城乡居民的支持和参与! 让我们每一个公民行动起来,从我做起、从点滴着手、从现在做起、从身边做起,为实现国家的节能减排目标作出自己的贡献,共同创造更加节约、更加洁净、更加文明的可持续发展的美好生活。 能源与环境科技论文范文篇二 能源开发利用与环境污染问题的分析研究 [摘要]能源开发利用会对环境产生不同程度的不利影响。我国能源环境问题法律规制的现状与缺陷,我国能源环境问题已成为亟待解决的现实和战略问题。通过分析目前我国能源开发利用中的环境问题的法律规制的现状,指出其缺陷,并提出了一系列的完善措施。 [关键词]能源 环境问题 法律规制 环境污染 [中图分类号] X502 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-3-211-2 随着我国全面建设小康社会步伐的加快,对能源生产和能源消费会有更高的要求,能源需求的持续快速增长必将使我国的环境保护面临更加沉重的压力。由能源开发利用导致的能源环境问题既是我国当前面临的现实问题,也是影响我国长远发展的战略问题,是我国实现可持续发展的基础和重要保障之一。法律作为现代社会权威、有效的社会调整方式,在此问题的解决上理应发挥重要作用。 1能源开发利用对环境的不利影响 (1)石油和天然气勘探开采与利用对环境的不利影响。油田勘探开采过程中的井喷事故、采油废水、钻井废水、洗井废水、采出水回注的污水排放;气田开采过程中产生的地层水,含有硫、卤素以及锂、钾、溴、铯等元素,其主要危害是使土壤盐渍化;油气田开采过程中的硫化氢排放;炼油废水、废气(含二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、烃类、一氧化碳和颗粒物)、废渣(催化剂、吸附剂反应后产物)排放;海上采油影响海洋生态系统,石油因井喷、漏油、海上采油平台倾覆、油轮事故等原因泄入海洋,对海洋生态系统产生严重影响;在交通运输业,机动车尾气等造成大气污染,排放一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅等污染物等。 (2)煤炭的开发利用对环境的不利影响。煤炭在开采过程中会造成矿山生态环境的破坏,对生物栖息环境造成影响,此外还产生地表的破坏,引起岩层的移动、矿井酸性排水、煤矸石堆积、煤层甲烷排放等。煤炭燃烧过程中产生大量二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、烟尘和汞等污染物,是造成大气污染和酸雨的主要原因,煤炭燃烧同时也排放温室气体,造成全球性环境问题。 (3)水电开发对环境的不利影响。水电是一种相对清洁的能源,但其对生态环境和水环境仍有多方面的不利影响。主要表现在:截流造成污染物质扩散能力减弱,水体自净能力受影响;淹没土地、地面设施和古迹,影响自然景观;泥沙淤积会使上游河道截面缩小,河床抬高,下游河岸被冲刷,引起河道变化;改变地下水的流量和方向,使下游地下水位升高,造成土壤盐碱化,甚至形成沼泽,导致环境卫生条件恶化而引起疾病流行;建设过程采挖石料和填土,破坏自然环境。 (4)核能开发利用对环境的影响。核能对环境的影响主要来自两个阶段:核燃料生产和辐射后燃料的处理。由于人类无论何时何地都处于各种来源的天然放射性辐射之中,通常燃料生产过程的放射性污染较轻,一般不构成严重危害。 (5)可再生能源开发利用对环境影响的不利影响。可再生能源开发利用整体上较传统化石能源来说,更加清洁安全,但是开发利用可再生能源仍然会带来一些环境问题。 2我国能源环境问题法律规制的现状与缺陷 为了有效地控制能源活动对环境的不利影响,解决能源环境问题,我国制定了一系列的法律、法规来加强对能源活动的管理。 能源开发利用中的环境问题的一般法律规制现状及其缺陷。 (1)法律规制的现状。环境立法。通过相关环境立法,我国已形成了一个比较完善的能源环境的基本法律制度体系。电力立法。电力是由一次能源转化来的优质二次能源,是当今世界上应用最广泛的一种能源。电力行业是环境污染的重要产生源泉,作为规范电力建设、生产、供应和使用活动的电力立法,其中也必然涉及环境保护的规定。 (2)法律规制的缺陷。一些实践中与能源行业密切相关的行之有效的管理手段如总量控制、排污权交易、生态补偿等还有待进一步法制化,为其施行提供更多的法律支撑。我国在能源立法的问题能源环境问题的法律规制上还做的远远不够,其根源在于我国能源立法的极度弱化。仅仅依靠环境立法中的一些普适性规定是远远不够的。 石油天然气开发利用中的环境问题法律规制现状及其缺陷 (1)法律规制的现状。目前我国没有专门的石油天然气法,也没有系统规范石油天然气开发利用的环境保护的专门法规,相关规定散见于其他相关法律法规中。 (2)法律规制的缺陷。其缺陷主要包括:立法不健全,空白较多;现行规定过时,亟待修改;多头管理,执法不力。 煤炭开发利用中的环境问题的法律规制现状及其缺陷 (1)法律规制的现状。我国《煤炭法》第十一条确立了“开发利用煤炭资源,应当遵守有关环境保护的法律、法规,防治污染和其他公害,保护生态环境”的基本原则。目前煤炭开发利用中的环境保护并没有专门的法律法规予以规范,有关立法散见于相关法律法规及规范性文件中。 (2)法律规制的缺陷。以上法律规定对减少煤炭勘探开采对生态环境的破坏、降低燃煤污染尤其是二氧化硫污染起到了重要作用,但在体系上与具体制度上还存在着很多缺陷。 水电开发中的环境问题法律规制现状及其缺陷 (1)法律规制的现状。水电开发对保证能源供应、改善能源结构、减少污染都起到了十分重要的作用。水电开发与环境保护的对立与协调成为非常具有争议性的问题。水电是利用水能进行发电,因而属于可再生能源。 (2)法律规制的缺陷。我国针对水电开发环境保护的立法还处于严重缺位的状态。就最为关键和重要的管理制度――环境影响评价制度而言,现行的立法技术性规范居多,缺乏明确的监管、程序、责任追究等规定,导致该制度的执行在实践中遇到很大的困难。 核能开发利用中的环境问题法律规制现状及其缺陷 (1)法律规制的现状。核能开发利用中的环境保护主要是放射性物质环境污染的防治问题。 (2)法律规制的缺陷。期主要问题是:立法空白;现行立法文件的问题。 可再生能源开发利用中的环境问题法律规制现状及其缺陷 (1)法律规制的现状。可再生能源相对传统化石能源来说属于清洁能源,但是其开发利用仍可能会带来一些环境问题。 (2)法律规制的缺陷。加强开发利用的管制仍然很有必要。根据前面对法律规制的现状分析,我国目前在这一领域的主要问题就是立法空白较多,生物能、海洋能、地热能等新能源开发都缺乏必要的专门规定,有可能导致开发的混乱和无序,污染和破坏环境。 3我国能源环境问题法律规制的完善 完善相关环境及能源立法,加强能源环境问题的一般法律规制 (1)完善有关环境立法。我国有环境保护基本法《中华人民共和国环境保护法》在法规体系建设上,应制定国家环境保护的基本法―《国家环境政策法》,并通过制定生态保护法律法规及完善现有污染防治法律法规,构建比较完善的生态保护与污染防治并重的法律框架。 (2)完善有关能源立法。能源是环境问题中最难解决的问题,而环境则是能源问题中最难解决的问题,只有实现能源法与环境法更紧密的结合,才能有效解决能源环境问题。因此,未来我国应对其予以足够的重视,加强完善相关立法。 完善石油天然气开发利用中环境问题的法律规制 加强石油天然气的开发利用对我国能源安全具有决定性的战略意义,相应地我们也应更加关注其开发利用中的环境保护问题,完善立法,提高执法水平。 完善煤炭开发利用中环境问题的法律规制 煤炭在我国能源结构中占有主体地位,随着我国经济社会的快速发展,能源需求急速增长,煤炭高强度开发,煤炭开采过程中的环境破坏日益严重,燃煤排放的二氧化硫等污染物大幅增加,已经成为我国环境问题的重中之重。 完善水电开发中环境问题的法律规制 从世界范围看,促进水电发展都是能源发展战略的重要一部分。在我国的现实国情下,水电建设仍是我国国民经济的重要基础事业,对社会经济发展起到重大支撑作用。在水电开发中切实保护生态环境,通过生态环境保护促进水电建设的健康发展,特别是以科学的发展观为指导,建立与生态环境友好的水电工程建设体系,是实现水电开发与生态环境保护协调发展的正确途径。 完善核能开发利用中环境问题的法律规制 积极推进核能开发利用,是我国重要的能源战略,而“安全第一、质量第一”一直是我国核工业发展的指导方针。 完善可再生能源开发利用中环境问题的法律规制 为了避免无序发展,破坏环境,立法应当具有一定超前性,未雨绸缪,对开发利用的环境保护问题予以一定规制。未来我国可以考虑从以下几个方面逐步予以完善:利用可再生能源发展基金推动开发利用可再生能源环境友好技术的发展;适当的时候由国务院出台或者国家发改委、国土资源部、水利部、农业部、海洋局、环保部等联合出台《可再生开发利用环境保护管理条例(办法)》,就该问题作系统规定;制定可再生能源开发利用环境影响评价的相关标准、导则,完善环评制度;地热能开发利用及潮汐电站建设运行对环境的不利影响较大,未来应重点加强这方面的研究,适时出台相关的环境保护管理规定;利用政策引导、资金、技术支持等手段推动农村新能源的发展,减少高污染、低效率的秸秆、薪柴等的直接燃烧利用。看了"能源与环境科技论文范文"的人还看: 1. 关于科技论文范文 2. 环境治理优秀论文范文 3. 有关保护环境论文范文 4. 关于节能环保科技论文 5. 建筑节能新技术论文范文
论文题目:论房屋工程监理实务;浅谈建筑门窗幕墙的施工管理;小议沙漠公路施工组织 ;浅谈工程项目的施工质量管理与控制 ;浅议市政管养行业的安全管理工作 ……
燃气输配课程教学改革与实践论文
摘要:
燃气输配是建筑环境与能源应用工程专业的核心课程,结合西南石油大学土建学院情况,针对燃气输配课程教学的局限性,对教学内容、教学方法及手段改革与实践进行了探讨。
关键词:
燃气输配;教学改革;虚拟仿真
我校建筑环境与能源应用工程专业2001年开设,下设“城市燃气工程”和“供热通风与空调工程”两个方向。其中,“城市燃气工程”方向是本专业的特色与优势。燃气输配是建筑环境与能源应用工程专业的主干专业课程,设置的目的是培养学生的工程设计和管理能力。通过课堂教学等环节,使学生系统掌握燃气输配系统的构成和基本理论、城市燃气管网水力计算与工况分析,了解各种常用设备的工作原理及设备选择依据,培养学生能够进行城市燃气管网规划设计、燃气输配系统的设计,以及燃气输配工程施工、管理的能力。研究和探讨燃气输配课程教学改革,进一步提高教学质量、提升毕业生的专业技术素养已成为必然选择。
一、目前教学中存在的问题
(一)教材建设不足
目前燃气输配教材存在一定问题,如内容落后,新技术、新理论偏少,与工程实践联系不紧密,某些章节部分内容不够全面和深入,某些设计规范中的重要条文未做介绍;计算例题不够多;某些章节计算方法不详细,计算公式偏少等。管网优化、模拟理论及技术是现在管网规划设计、运行管理的重要手段,教材基本未做介绍。用气量预测、储气量模拟计算、管网流量分配计算、管网水力计算、水力工况分析计算等内容侧重基本原理,与实际工程差别较大;计算例题与工程实际脱节,难以达到工程训练的要求。行业法律法规、设计规范等介绍甚少,部分章节未引用最新版本的相关规范。教材是学生学习重要的工具,系统性强、结构严谨、体系完整、内容全面、理论联系实际的教材对教学的促进作用是不言而喻的,而内容不全,知识陈旧,不能反映新理论新技术的教材会影响教学效果。
(二)教学方法单一
现在燃气输配一般采用讲授法作为主要的教学手段,教师满堂灌,往往讲得热火朝天,学生侧耳听,通常听得昏昏欲睡。教师抱怨学生听课不认真,学生反映教师讲课不生动。教与学都达不到应有的效果。
(三)教学手段落后
多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影像的特点,是课堂上常用的教学手段,但是通常情况教师仅使用其中的幻灯片功能,把教材搬到屏幕上,最多加一些动画来体现教师的讲课思路,或者补充一些图片,把多媒体设备当作图片播放器。落后的教学手段很难提起学生的兴趣,使得学生在课堂上始终保持思维的活跃性,自然影响教学效果。
二、教学内容改革
(一)明确学习目的与要求
以强化学生工程设计能力和培养管理能力为目的,确定燃气输配课程的.学习目的与要求为:了解燃气管网运行的基本规律;了解管材及附属设备;能够进行用气量、储气量、管道流量等计算;理解水力计算原理、方法;能够进行枝状管网、环状管网的计算;理解“事故工况”的概念,了解管网运行的水力工况变化规律;掌握调压、计量、储存的基础知识;能够进行相关的设计,包括管网及站场。
(二)优化课程体系
根据学习目的与要求,优化教学内容和课程体系,舍弃与学习要求联系疏松的章节,按照学习目的与要求对授课内容重新编排和整理,打破章节限制,将内容分类讲授。去掉了长距离输送系统、管网的技术经济计算、CNG供应、LNG供应、LPG供应等章节。燃气用户与燃气需用量、管段小时计算流量、储气量、枝状管网流量分配、环状管网、室内管网流量计算等关于流量的内容集中讲解,以便于对比分析,加深理解。将枝状管网、环状管网水力计算原理一起讲解,将这两种管网的水力计算方法及步骤一起讲解,有利于学生对比理解这两种管网的水力特征,并掌握其水力计算过程与步骤。将高压储罐、高压管道、长输管道末端等高压储气设施的储气原理及储气容积计算方法集中讲解,并引申出来教材未提及的高压钢瓶、高压储气井,指明其工作原理一样,计算思路相同,起到触类旁通的作用,也避免重复讲解,节约了课时。通过对课程体系和教学内容的优化,教材内容变得调理清楚,简洁明了,既易于掌握,又易于复习。
(三)适当补充教材内容
补充了燃气输配工程建设项目概况,用气量预测计算方法,周调峰储气容积计算,环网流量分配计算方法,变工况管网水力工况分析实例,场站设计实例、管网规划实例、管网完整性管理概况等内容,并按照行业现行法律法规、设计规范补充修改了教材相关内容。
三、教学方法和手段改革
(一)综合应用多种教学方法
改变“讲听式”的教学模式,运用启发式教学法、研讨问题教学法、直观演示教学法、自主学习法、案例教学法等多种教学方法,与讲授法紧密结合,融为一体,充分发挥学生的主体作用,培养学生研究和创新能力。
(二)积极应用对比式教学
燃气输配课程很多内容可以采用对比式的教学方法。如室外和室内管道小时计算流量方法对比、枝状管网和环状管网水力特征对比、枝状管网和环状管网水力计算原理对比、枝状管网和环状管网水力计算方法及步骤对比、枝状管网和环状管网变工况分析对比、高压储罐与低压储罐工作原理对比等。对比式教学可以让学生清楚地看到各对比内容之间的差别,加深对内容的理解。
(三)充分利用虚拟仿真技术
了解管网运行规律,变工况下能够判断水力参数的变化趋势是燃气输配课程的教学目标之一,传统教学方式难以简洁直观地全面展示城市管网的运行规律和工况变化过程及相关设备、站场工作原理、工艺流程等,借助虚拟仿真手段可有效解决这一问题。燃气管道仿真是对管道系统的特性进行描述的一种手段,它是通过计算机程序来完成的。它可自动地将系统的压力、流量与管线各截面的流动特性联系起来,在设计阶段用做方案比较和优化设计。进行燃气管道稳定流动的模拟时一般在几秒或几十分钟内就可知道整个管网及各分气点的压力、流量、温度等参数,非常适合在设计中用来确定方案、进行水力计算、分析变工况参数等。目前常采用的管网仿真模拟软件有英国ESI公司的PIPELINESTUDIOTGNET、美国STONER公司的SPS、由中国市政工程华北设计研究总院与北京赛远科技发展有限公司共同开发的燃气管网分析软件G-NET等。TGNET和SPS动态模拟功能强,G-NET静态模拟功能强,课堂教学中选择G-NET做主要模拟软件。利用机房安装的G-NET网络版,教师完成管网的流量分配、水力计算、工况变化等计算过程,学生可直观看到计算结果,并进行分析讨论。可完成的变工况包括气源点数量位置改变、气源点供气压力改变、一个或多个点管径变化、一个或多个调压站故障等。教师备课时,要选择一个合适的工程项目,预先完成水力计算前的准备工作,如管网方案、用气量预测、储气量计算、确定储配站位置、确定环流量等,并提前绘制计算草图。上机时输入环流量、管径等参数,即可得到相应的水力计算参数。为了保证上机时能很快计算出结果,该工程项目不能太大,管网也不能太特殊。相比传统教学方法,引入虚拟仿真手段后,学生对管网流量、管径、压力等各水力参数的变化有了更深的认识,更容易理解管网的基本运行规律。通过上机及工程实例分析,将传统教学方法只能完成的定性分析变为了定量分析,提高了课堂教学效果。
(四)布置课外小组专题学习
任务驱动法是教师给学生布置探究性的学习任务,学生查阅资料,对知识体系进行整理,再选出代表进行讲解,最后由教师进行总结。教师布置任务要具体,其他学生要极积提问,以达到共同学习的目的。基于任务驱动法基本理论,布置了布置课外小组专题学习。将全班学生每7~8人分成一个学习小组,在课堂学习的不同阶段,根据课堂内容布置多个课外学习专题任务。学习任务以小组为单位,小组全体学生协同合作,共同完成任务。成果有大作业、调研报告、方案比选报告、上机计算等多种方式,其中方案比选、水力计算分析等难度较大、工作量较大的任务还需要经过汇报才能获得成绩。成绩按小组评定,小组每个学生的成绩都一样,课外学习专题任务成绩作为平时成绩的一部分,计入总成绩。任务驱动教学法可以让学生在完成“任务”的过程中,培养分析问题、解决问题的能力,培养学生独立探索及合作精神。
四、结束语
燃气输配课程经过上述教学内容、教学方法及手段等方面的改革后,提高了教学质量,增强了学生的工程设计及管理能力,更加符合高等学校建筑工程与设备工程学科专业指导委员会的培养本专业需要的复合型工程技术应用人才的要求。
参考文献
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能源概论能源的意义能源[Source of energy]是人类藉以克服困难,维持生存的原动力,譬如太阳给我们光热,风吹动风车可以发电,燃烧汽油可用以推动汽车,使用瓦斯可以烹调、取暖,凡此种种如太阳、风、汽油、瓦斯等都是能源。至於能源存在於自然界中,不需经过转换处理,直接可用的称为「初级能源」[Primary Energy],例如太阳能、水力等,但凡必须经过转换才可提供使用的能源,称之为「次级能源」[Secondary Energy],例如:汽油、电能等。【各类能源转换系统图】能源的种类众多,近年来,无论核分裂(fission)、核融合(fusion)和太阳能的研究发展,均呈现出一片蓬勃景象,但目前依赖最重,使用最多的还是化石性燃料[Fossil fuel],如煤、石油和天然气等,占有90%以上的今日能源供应市场由於这类燃料其蕴藏量有限且日益枯竭、分布不均,使用时又污染严重,鉴於目前已经投置的生产设备和应用技术,预计化石燃料尚可以维持在能源主流的地位直至本世纪之末,因此人类当务之急便是寻求更好用的燃料,并加紧改良现有能源的利用技术。由於人口增加,每人耗费的能源用量也不断升高,但自然界的能源蕴藏并非无穷,於传统能源逐渐枯竭之际,[目前的估计是煤大约可再维持100年左右,石油、天然气亦只有数十年的存量],对各种形式再生能源的开发研究正被各国重视,现今社会人类终於体悟到能源不容我们的任意挥霍,因此除了积极开发新能源、改善能源利用的效率外,也应研究如何在不降低生活水准、不减缓工业发进步及经济成长的前题下,努力节约能源。--------------------------------------------------------------------------------地球的能源一、 地球上可取用的能源: 1. 人类在地球上可取用的能源,绝大部分来自太阳能,如化石燃料(包括石油、煤、天然气)、水 力、风力、生质能。 2. 小部分来自於核能,这是源自於宇宙的演化过程,在地球形成时就已存在的放射性元素,例如铀。 3. 余下的小量来自於地热(地球内部的热量)和月球运动引致的潮汐作用。 二、 能源分类: 地球能源若依起源来分类,可区分成自有能源和外来能源(来自外太空)两种。自有能源主要包括地热和核燃料;外来能源主要包括月球能(月球对地球之万有引力作用而产生潮汐能)和太阳能等。若依使用结果来分类,可分为: 1. 再生能源(非耗竭能源):太阳能、水力、风力、生质能、潮汐、地热、海浪能、海洋热能转换、核融合能等能源,在短期内能自行补充,能反覆使用持续供应者 ,称之。 2. 非再生能源(耗竭能源):煤、石油、天然气、废热、铀等能源,用过即无的,必须另外设法开发转换采取,无法自行补充者,称之。 --------------------------------------------------------------------------------能源的开发与应用:一、 太阳: 1. 每年照射到地球表面的太阳能,估计为×1017瓦-年,约为目前全世界每年所需能量的一万多倍。 2. 其中有30%之太阳能被反射回太空。 3. 约有50%为地球表面吸收后,再重新辐射出去,因此得以维持地球表面的温度。 4. 约20%的太阳能将地表的水蒸发成水蒸气,形成云、雨及空气的流动(水力和风力的由来),同时也造成海洋表面和底层的温差。 5. 只有很小的比例(约)用於进行植物生长所需的光合作用,太阳能被转化储存在植物体内碳氢化合物的化学能。 6. 太阳能可经由太阳电池直接转换为电能,或是利用反射镜,将太阳光焦聚直接转换为热能。直接取用的太阳能,没有造成任何污染,是非常乾净的能源。(但成本高,经济价值不高,仅适合在沙漠或偏远地带)。 【太阳能板】 二、 水力与风力发电: 本质上都是太阳能的间接利用,发电过程不会产生污染性废物,是相当理想的清洁能源。(在开发中国家,水力发电资源已趋饱和。且造成对生态环境的影响广受争议,风力发电之风车叶片会产生很大的噪音,使人不安,且对自然景观有负面的影响。) 【风力发电】 三、 潮汐与地热发电: 潮汐发电以及地热发电都是善於利用地区和地形的特性,以产生乾净能源。 【潮汐发电】 四、 生质能的应用: 植物本身、农作物的残渣、动物牲畜的排泄物等,可经化学处理合成为液体燃料,或经微生物的发酵作用产生沼气,可用於燃烧产生热能,这种能量称为生质能。 利用甘蔗或玉米可制成酒精,是当今最主要的生质能能源。而生质能的供应需要依赖大面积种植,因此制作成本甚高,不适合地狭人稠的国家。尽管如此,生质能仍是一个值得选择的替代化石燃料的能源。酒精燃烧固然会产生二氧化碳,但因大量植物的种植,经由光合作用,可回收大气中的二氧化碳而达到平衡。 五、 核能反应发电: 核能和一般火力发电一样,从特定的燃料中,发出大量的能,利用核反应产生巨大的核能,制造高温高压的蒸气或气体,导入输机,驱动发电组发电。 核能所用的燃料,乃是可分裂或融合的放射性物质,例如铀235、钸239、铀233等 核能在近年来由於日本和法国研究发展快滋生核反应炉,利用快速中子撞击铀-238,使转化成可分裂的钸-239,作为核反应的燃料。使先前含量高达的铀-238,可充分的利用。 核分裂:核能的产生首先是以中子撞击可分裂物[如铀235]使分裂,变成钡及氪等原子,并发出能量以及快速中子,这些中子又会去撞击旁的铀原子核使分裂进行下去,称为连锁反应[或链反应],为了有效控制反应速率,因此需要「缓和剂」[例如水、石磨、重水等]来吸收中子的能量,使之减速,以及「控制棒」[例如锆金属管中贮存石墨等可以吸收中子的物质]以使参与反应的中子数降低,直到反应以等速进行,反应时发出的能量是靠「冷却剂」来移走,常用的冷却剂有二氧化碳、水、氦、液态钠等,冷却剂流经「热交换器」把热量送出制造高温蒸气,送往汽机,产生动力。 核融合:目前人类只会应用融合时的巨大核能,当作杀伤武器[如氢弹],由於核子融合[聚变]往往需要摄氏1亿度的高温因此欲将核融合发电,投入的能量比发出的多,迄今能停於研究阶段,但是核融合的生成物很安全,燃料又便宜[例如1m3的水电解所得的天然重氢,采融合反应所发的核能,就超过200吨石油的能量],所以核融合发电仍是很有发展潜力。 核分裂式的反应器种类很多,例如: 1. 沸水反应器[BWR,Boiling Water Reactor],以水为冷却剂及缓和剂,让水在炉心沸腾,所生蒸气亦可直接通往汽涡轮发电机。 2. 压水反应器[PWR,Pressurized Water Reactor],以水为冷却剂及缓和剂,并加压不使水沸腾,极高温的水经热交换器把热量送出,以供制造蒸气,发往汽涡轮发电机发电。 3. 气冷反应器[GCR,Gas-Cooled Reactor],以气体为冷却剂,以石墨为缓和剂,产生能量亦经热交换器送出。 4. 重水反应器[HWR,Heavy-Water Reactor],以重水为缓和剂,又分「重水气冷式[HWGCR]」即气体冷却,「沸腾轻水式[HWLWR]」即重水缓和,一般水冷却及「加压重水式[PHWR]」即以重水为缓和剂及冷却剂并加压。 5. 高温反应器[HTR HTGR,High Temperature Reactor],采用稀有气体为冷却剂,核心采用陶瓷材料,通常采用石墨为缓和剂,其冷却剂出口温度甚高。 6. 钠冷却反应器[Sodium-Cooled Reactor],以液态钠为冷却剂。 7. 轻水反应器[LWR,Light-Wter Reactor]以天然纯水为冷却剂,分沸水式[SWR]及压水式[PWR]。 8. 快孳生反应器[FBR,Fast Breeder Reactor],能进行快速孳生[使铀包围钸经反应后,除发出能量,兼产生钸239,产生的可分裂放射性物多於所分裂的反应物],以液态钠或钠钾为冷却剂,反应生成物仍可再利用。 国内核能发电厂有三,其中金山、国圣附近的核能一厂、二厂所采用的反应器是沸水式,垦丁附近的三厂采用的是压水式。这三个核能电厂发电机组之装机容量,分别为核一厂636MW,核二厂两部各985MW,核三厂两部各951MW。 核能发电成本较火力为低,以核一厂为例每度约4角,燃煤[以深澳、南部火力为例]约每度1元,燃油[以协和、大林火力为例]约每度元。 六、 石油和天然气: 人类应用的最多,依赖得最重的能源,就是石油[又称原油],由於石油和天然气往往相伴而生,又可互相转化或代用,是所有能源中最方便使用的燃料,它可视需要量的多寡而调节生产量,便於输送,也便於储藏,可直接燃烧用於发电或驱动引擎。因此通称之为「油气」,目前在估计石油之蕴藏及产量时,也往往将天然气,合并计算。(可惜地球的蕴藏量有限,人们开采使用石油的速率远远超过它形成的速率。) 石油和天然气不仅是优良的燃料,而且可供做化工生产之原料[如制造肥料等]。石油经沈淀、过滤、离心处理去除水份及固体,再送入蒸馏槽加温,可依次分馏出各种汽化气约200℃时,汽油已经完全分馏出,称为「分馏汽油」,然后再增高温度可分馏出灯油、轻油、机油、重油等,剩下沥青;轻油及重油在高温高压之下再予化学处理又可得汽油,称为「分解汽油」,总共自石油中可提炼日汽油量约30%。 汽油又是目前机械动力最主要的来源,交通工具[车、船、飞机等]大多以汽油为燃料,汽油含碳83~85%、氢14~15%,另含硫磺、抗燥剂等,在10℃遇火即燃,380℃时能自然,燃烧时空气与汽油之混合比为:1,每燃烧1公斤汽油可发出热量约1万千卡。 天然气开发利用较晚,但蕴藏丰富,使用方便且污染较不严重,而且用途广泛,因此能源价值日益升高。天然气是自然界一切天然生成可燃性气体的统称,譬如火山、温泉、矿山、油田、煤田之气体以及地下腐败物质发酵生成之气体,主要成分可说是各类碳氢化合物[ 如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等]及硫化氢等。 天然气液化卸称为液化天然气[LNG],液化是为了缩小体积以利运送及贮存,一般而言,液化天然气主要成分是甲烷。若将丙烷、丁烷液化则称为液化石油气[LPG],俗称煤气,常用做城市住宅工商加热取暖之燃料。目前各国有大量采用天然气取代石油之趋势! 七、 煤: 能源危机主要的是因为石油蕴藏日益短少之故,而煤和石油同样是开发使用历史悠久的燃料,更因为煤具有存量丰富、用途广泛之优点,因此在发电及工业加热应用上,也常用来取代石油,煤及古代植物,埋在地下经长时间作用碳化而成,煤可分无烟煤、烟煤、次烟煤、褐煤等,发热量每磅约可发6300~14000英热单位,比重在之间,比热在351℉以下约磅℉。 直接利用系采用各种燃烧器[煤炉],转化利用是经液化或气化等手续,先把煤变成燃气或液化燃料[如乙炔、醇类、汽油等]再燃烧使用,加工处理是把煤研磨成煤粉,炼成焦煤,制成碳原料或制煤、油混合燃料,以供燃用。 煤燃烧所产生的污染比石油和天然气严重得多,不过近年来工业界已积极在研究如何将煤转化成便宜的、清洁的液体燃料,或转化为可燃气体,以提升煤的应用价值。 目前世界各留大多设法多用煤、天然气,核能及其他能源,以减轻对石油的依赖;我国在能源供应之长期规画中;亦预备将来提高煤、天然气、核能之供应,预定增加情形为煤,天然气5%,核能。 八、 化石燃料: 动植物死亡后,埋葬在地下,经过数百万年以上的地压、地热和细菌引致的化学变化后,累积形成煤、石油、天然气等化石燃料。目前全世界每年消耗的能量约有90%来自於化石能源,其余主要由核能和水力发电提供。 【化石能源形成过程】 参考.
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中国汽车企业的现状:中国汽车产业的国际化,尤其是自主品牌汽车的国际化是发展的必由之路。中国汽车产业已进入国际化进程,1.从资本市场看,中国汽车行业与国际上各大汽车及零部件制造商相继建立了800多家合资企业,累计资本约960亿美元,占全国汽车工业资本总额的50%左右。今后几年,随着中外合资企业的发展,合作领域还将扩大。2.从技术市场看,中国的入世和市场的更加开放,为汽车工业提供了多种技术创新的途径。在过去成千项引进技术的基础上,通过委托设计、联合设计、合作开发以及集成创新等多种方式,使先进技术能够通过各种渠道进入中国汽车技术市场。同时,通过海外设立技术公司,我们的技术已走向世界。3.从产品市场看,近几年,国际著名的汽车零部件集团相继在中国加大了采购力度和建立采购基地。在全球排名前100位的零部件供应商中,有70%以上已经在中国开展业务,采购金额逐年递增。新世纪的近六年,中国汽车工业迈向国际化的步伐进一步加快。“十五”期间,我国进口汽车70万辆,出口40万辆,到2005年,进口金额由2001年的47亿增加到154亿美元;出口额由2001年的亿增加到200亿美元,实现了出口大于进口。中国汽车产品市场开始与国际市场形成了“你中有我,我中有你”的格局。近六年中,汽车行业不断通过合资、合作以及并购、上市等多种形式提高了行业的总体水平和企业的竞争力,企业实现资本国际化和投资主体多元化的步伐不断加快。日本的丰田、本田、日产、韩国的现代、欧洲的宝马及戴克等大汽车集团都是在新世纪近六年间进入中国的;东风汽车集团在境外实现上市;上汽、南汽已经开始国外并购;奇瑞、吉利、长城、宇通、金龙等自主品牌的集团在海外设厂的计划在实施中。在汽车服务贸易领域,特别是在汽车金融领域,一批批独资及中外合资的公司已经开始运营。国际化将成为汽车产业发展的新动力。中国要跟上世界汽车市场国际化的步伐,就要在更广泛的领域里探讨,汲取世界各国的发展经验,并不断拓展与世界同行的交流领域。汽车产业国际化是积累的过程,国际化要立足本国和自主品牌!中国在全球汽车产业格局中地位加速提升,地位明显呈上升趋势。一项统计表明,09年前5个月,中国汽车生产累计增幅高出10个百分点,结束了2008年下半年以来的低增长局面,可以看出中国汽车产业经历了一个从下降通道中急速拉升产量的过程,这正是信心恢复带来的结果。展望2009年全年,中国经济增长明显快于全球经济,扩大内需的积极财政刺激政策和适度宽松的货币政策,加上中国汽车市场消费正处于成长阶段,使得汽车消费需求巨大而持久。预计2009年全年中国汽车销量同比增长8%至10%,汽车销量达到1,013万至1,030万辆。在市场回暖和政策利好的刺激下,自主品牌汽车发展经过2008年的短暂调整,2009年一季度得到了显著提升。统计显示,2009年一季度自主品牌轿车共销售万辆,占轿车销售总量的30%。这种提升不仅是在销售量和质量方面,而且体现在安全性能上。中国汽车技术研究中心公布的2008年测试结果表明,自主品牌汽车的安全带提示装置、安全气囊、气帘的应用逐步提高,过去只有在高级车使用的安全装置出现在10万元以下级别的自主品牌车型中。在新能源汽车领域,自主品牌企业经过多年努力,在纯电动汽车和混合动力汽车方面取得了重要进展,初步具备了产业化推广的条件。近些年的合资合作使国内汽车企业积累了经验、技术、人才和资金。奇瑞、吉利等企业实现了从完全模仿到正向开发再到自主创新的跨越;一汽、上汽、东风三大轿车支柱企业近几年逐步加强力量开发自主品牌。中国汽车工业的自主创新已经从单项技术和产品创新向集成创新和创新能力建设方面发展。这份“汽车蓝皮书”指出,近年来,中国新能源汽车研究取得了长足进展。随着汽车动力电池技术的突破,中国电动汽车迎来了加快发展的机遇,纯电动汽车、充电式混合动力汽车和普通型混合动力汽车的发展已提上日程。
2017年我国新能源汽车产销量分别达到万辆和万辆,已经连续三年位居世界第一位,累计保有量达到180万辆,占全球市场保有量的50%以上。这样的成绩取得的确喜人,其背后正是一系列政策不断积累生效以及市场不断认可的表现。