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關(guān)鍵字:生物質(zhì)發(fā)電 節(jié)能效果 減排作用
我國的生物能源十分豐富,科技的發(fā)展也為開發(fā)利用生物質(zhì)資源提供了可能性和便捷性,尤其在當前我國政府大力提倡節(jié)約能源、保護環(huán)境的形勢下,傳統(tǒng)能源的能源消耗高、環(huán)境污染嚴重等已成為亟待解決的問題,此時對于生物質(zhì)能源的開發(fā)利用恰能解決這兩種問題。
生物質(zhì)能源即是以生物質(zhì)作為載體的能源,生物質(zhì)發(fā)電是指利用生物質(zhì)可再生碳能源的特性進行發(fā)電,生物質(zhì)發(fā)電種類眾多,包括農(nóng)林廢棄物發(fā)電、沼氣發(fā)電、生活垃圾發(fā)電等在內(nèi)的生物質(zhì)發(fā)電。生物質(zhì)能源不僅是可再生能源,利用生物質(zhì)發(fā)電還具有綠色環(huán)保、電能質(zhì)量好的優(yōu)點,節(jié)能減排的效果十分顯著。
一、生物質(zhì)發(fā)電的節(jié)能效果
生物質(zhì)能源在能源轉(zhuǎn)換過程中的充足性、普遍性和使用充分性使其在能源發(fā)電領(lǐng)域具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢。
能源對于人類社會有著十分重要的意義,是人類社會賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。當前國際上使用的能源百分之九十是石化能源,這些能源儲量有限,不可再生,大量的能源消耗使得非可再生能源急劇減少,而生物質(zhì)能源則分布廣,蘊藏量大,隨處可見,使用便捷,生產(chǎn)過程比之化石能源也簡單的多。
農(nóng)林產(chǎn)業(yè)是我國生物質(zhì)能源原料的主要來源,我國是農(nóng)林業(yè)大國,耕地廣,年產(chǎn)秸稈量及農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物數(shù)量巨大,除去少部分作為工業(yè)原料和畜牧業(yè)飼料外,剩余的大量農(nóng)業(yè)廢棄物均可作為能源燃料使用。
我國的森林面積覆蓋廣,每年森林剪修、采伐、加工后的大量林業(yè)廢棄物也可以作為生物質(zhì)能源使用。而隨著我國畜牧業(yè)及工業(yè)的發(fā)展,畜禽養(yǎng)殖糞便、工業(yè)排有機廢水均可作為沼氣能源使用,城市化的進一步發(fā)展也使我國每年的城市垃圾量不斷增加,更加豐富了生物質(zhì)能源原料的產(chǎn)量。
生物質(zhì)的混合燃燒發(fā)電是指將生物質(zhì)能源與礦物質(zhì)能源兩種原料進行混合燃燒發(fā)電,這種燃燒方式不需要對電廠的現(xiàn)有設備進行太大的改動,還可以節(jié)省礦物質(zhì)能源,大幅度降低投資費用;
將生物質(zhì)原料的原料放入氣化爐中使其生成可燃氣體的過程即是生物質(zhì)熱解氣化發(fā)電,熱解氣化生成的氣體經(jīng)過凈化后可以供給小型燃氣輪機或者內(nèi)燃機使用,節(jié)約了內(nèi)燃機和燃氣輪機對于石化能源的消耗;
生物質(zhì)的沼氣發(fā)電則是利用發(fā)酵技術(shù),將工業(yè)有機廢水廢渣及屠宰場畜牧場的畜禽糞便進行發(fā)酵,生成沼氣。這一技術(shù)已在我國廣泛使用,至2000年底,我國已建立的400余家沼氣工程利用沼氣每年可發(fā)電5.4GWh。
而自2006年12月山東省單縣生物發(fā)電廠作為我國的第一家生物質(zhì)發(fā)電廠建成發(fā)電以后后,僅一年的時間我國便陸續(xù)建成了包括山東高唐,河北威縣、江蘇射陽生物發(fā)電廠等在內(nèi)的數(shù)十個生物質(zhì)發(fā)電廠,這10家生物質(zhì)發(fā)電廠投入使用以后,一年便可節(jié)省煤炭能源90萬余噸。而根據(jù)國家能源局的規(guī)劃,我國的生物質(zhì)發(fā)電裝機在2015年將達到1300萬千瓦。通過以上數(shù)據(jù)可以說,生物質(zhì)的節(jié)能效果十分可觀。
二、生物質(zhì)發(fā)電的減排作用
生物質(zhì)能源是太陽能被綠色植物通過光合作用以化學能形式儲存在有機體內(nèi)的能量,由于直接來源于綠色植物的光合作用,它是真正的“綠色能源”,比起常規(guī)礦物質(zhì)能源它燃燒容易、含硫量低、灰塵少、有害氣體的排放少,對于它的合理開封利用不會造成生態(tài)和環(huán)境問題。
由于二氧化碳等溫室氣體排放量的快速上升,全球正面臨著嚴峻的溫室效應問題。我國是世界上煤炭生產(chǎn)和消費的最大國,所使用的電力百分之七十來自煤炭,但由于我國煤炭的質(zhì)量、采煤及使用過程中的技術(shù)限制導致我國的煤炭利用率低,燃煤發(fā)電不僅排放大量的二氧化碳等溫室氣體,還會產(chǎn)生嚴重的硫化物及粉塵污染。
作為溫室氣體排放量的大國之一,由于技術(shù)經(jīng)濟等各方面的原因,我國雖是溫室效應可可能的最大受害者之一,卻還不具備承諾限排的能力,因而作為“綠色清潔能源”的生物質(zhì)能源所具有的減排效果在此時更顯得十分必要。
生物質(zhì)是通過光合作用吸收空氣中的水分和二氧化碳,以化學能的形式將太陽能貯存在自身內(nèi)部,燃燒之后,生物質(zhì)體內(nèi)的化學能轉(zhuǎn)化成熱能和電能,并釋放出二氧化碳和水分,這種循環(huán)的排放和吸收結(jié)構(gòu)構(gòu)成獨特的自然界碳循環(huán),在利用是能夠?qū)崿F(xiàn)二氧化碳氣體的零排放。
據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,生物質(zhì)發(fā)電每節(jié)省1噸標準煤便可少2~3噸的二氧化碳排放量。而農(nóng)業(yè)生物質(zhì)的含硫量也低至0.01%~0.07%,遠比同質(zhì)量的煤炭含硫量低得多,因此在減排二氧化硫等有害氣體上也有很好的效果。
三、結(jié)束語
我國人口眾多,經(jīng)濟的發(fā)展面臨著資源和環(huán)境的雙重制約,化石能源蘊含量大,單人均資源含量低,隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,能源、環(huán)境與經(jīng)濟三者之間的矛盾也更加銳化,對于生物質(zhì)能源的開發(fā)與利用能夠有效地緩解我國當前的能源緊缺和環(huán)境污染問題。而在此過程中,我們也應意識到我國對于新能源的開發(fā)利用在技術(shù)、政策上的不足,通過提高技術(shù)完善政策等手段使生物質(zhì)發(fā)電節(jié)能減排的優(yōu)點能夠得到更充分的發(fā)揮。
參考文獻:
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[關(guān)鍵詞] 工業(yè)企業(yè);節(jié)能減排行為;政策建議
[中圖分類號] F426 [文獻標識碼] A
1 研究背景
能源的大量消耗,溫室氣體的排放成了制約社會可持續(xù)發(fā)展的兩大頑癥,企業(yè)作為能源消耗和污染排放的大戶,實施節(jié)能減排責無旁貸[1]。與此同時,政府在生態(tài)環(huán)保資金投入及監(jiān)管力度方面非常重視,“十二五”時期,中國生態(tài)環(huán)保投入將達到3.4萬億元,2013年發(fā)改委確定的節(jié)能目標為單位GDP能耗下降3.5%,較2011和2012目標提升了0.2個百分點。由此可見,實施節(jié)能減排不僅是企業(yè)義不容辭的責任和義務,更是政府監(jiān)管工作的著重點。
在國內(nèi)外學者對節(jié)能減排行為的研究中,主要可以分為三個方面:
1.1 企業(yè)節(jié)能減排行為的影響因素分析
在國內(nèi)外學者對節(jié)能減排行為的影響因素研究中,國內(nèi)學者主要集中于兩個方面:一是對關(guān)于企業(yè)節(jié)能減排行為的制約因素研究,另一個則是關(guān)于企業(yè)節(jié)能減排影響因素與管理對策的理論模型研究[2]。相關(guān)的影響因素主要包括:企業(yè)自身的技術(shù)能力、行業(yè)特征、企業(yè)規(guī)模、管理者素質(zhì),政策層面的支持;外部的政府管制、商會和社會壓力等[3];而企業(yè)節(jié)能減排的影響因素可以歸結(jié)為外部驅(qū)動力和內(nèi)部驅(qū)動力[4]。
1.2 企業(yè)采取的節(jié)能減排行為分析
在對企業(yè)主要采取的節(jié)能減排行為進行分析研究中,主要集中于耗能領(lǐng)域分析和可再生能源開發(fā)與利用,重點對高耗能行業(yè)可采取的節(jié)能減排措施進行研究說明。而在對可再生能源開發(fā)與利用研究中則主要集中于對我國可再生能源開發(fā)利用的現(xiàn)狀及存在問題、發(fā)展前景等的介紹。
1.3 企業(yè)節(jié)能減排行為管理對策及政策建議研究
企業(yè)節(jié)能減排管理對策及政策建議的研究主要集中于各國家的節(jié)能政策和經(jīng)驗,與此同時分析我國節(jié)能減排面臨的形式,提出實現(xiàn)我國節(jié)能減排目標的對策建議。
學術(shù)界已經(jīng)對節(jié)能減排行為進行了較多研究,但仍然呈現(xiàn)出理論分析為主,實證研究較少的特點,與此同時,針對某一特定地區(qū)或行業(yè)的節(jié)能減排行為原因及目的、采取行為、取得效果、政策建議等的研究仍較少,本項目研究則隨機選擇江西工業(yè)企業(yè)進行實證研究,通過對43家工業(yè)企業(yè)的實地調(diào)研及訪談來了解江西工業(yè)企業(yè)節(jié)能減排行為目的、所采取措施、取得效果,最終提出改進建議。
2 研究設計及數(shù)據(jù)收集
2.1 問卷設計流程
問卷調(diào)查法是本次調(diào)研的主要方法,在問卷設計過程中經(jīng)過了文獻研究、企業(yè)預調(diào)查、資料整理、題目篩選、專家修改等五個步驟最終確定問卷。
問卷思路主要為獲得五個方面的信息:企業(yè)基本情況的了解;企業(yè)節(jié)能減排原因及目的;企業(yè)所采取的節(jié)能減排措施;節(jié)能減排績效;節(jié)能減排施行障礙;建議及期望。
2.2 樣本選擇
通過實地調(diào)研,以問卷及訪談的形式對江西65家工業(yè)企業(yè)中高層管理人員進行抽樣調(diào)查,實際發(fā)出65份問卷,收回的有效問卷43份,問卷回收率為66.15%。在樣本選擇過程中,各行業(yè)占總調(diào)查單位的比例為:鋼鐵7.0%,有色金屬7.0%,石油石化2.3%,電力4.7%,機械11.6%,化工2.3%,制藥2.3%;同時,被調(diào)查樣本企業(yè)中主要排放的污染物為:煙塵(23.9%)、粉塵(19.7%)、化學需氧量(12.7%)、二氧化硫(11.3%)、氮氧化物、重金屬離子等。
3 調(diào)研結(jié)果分析
通過數(shù)據(jù)分析及文獻參考,研究發(fā)現(xiàn)企業(yè)節(jié)能減排意愿由內(nèi)部驅(qū)動因素和外部驅(qū)動因素決定,而節(jié)能減排意愿驅(qū)使企業(yè)采取節(jié)能減排措施,節(jié)能減排措施施行的效果則為節(jié)能減排績效,節(jié)能減排措施績效經(jīng)反饋轉(zhuǎn)而影響節(jié)能減排意愿,同時通過績效改進進而使節(jié)能減排效率優(yōu)化,而節(jié)能減排效率優(yōu)化也將影響節(jié)能減排意愿,具體而言可由以下圖示說明:
3.1 企業(yè)節(jié)能減排意愿分析
企業(yè)經(jīng)營狀況和所面臨情況各具差異,因此各個企業(yè)采取節(jié)能減排行為的意愿不盡相同。企業(yè)節(jié)能減排原因是基于企業(yè)經(jīng)營者的價值觀(22%)、企業(yè)社會責任與壓力(22%);其次是控制成本提高利潤考慮(20.5%),政府的監(jiān)管與扶持(18.9%),同樣周圍居民的要求(9.1%)及競爭者及顧客的節(jié)能減排偏好(6.1%)也會對企業(yè)節(jié)能減排意愿產(chǎn)生影響。
通過對企業(yè)調(diào)研結(jié)果及文獻資料分析,我們將影響企業(yè)節(jié)能減排意愿的因素分為內(nèi)部驅(qū)動因素和外部驅(qū)動因素。而內(nèi)部驅(qū)動因素中主要可以分為企業(yè)經(jīng)營目標、社會責任、市場需求三個層面,外部驅(qū)動因素主要為管制壓力、競爭壓力、社會壓力。
3.2 企業(yè)節(jié)能減排措施分析
由于企業(yè)本身條件和外部環(huán)境各不相同,不同企業(yè)采取的節(jié)能減排措施也各具差異。大體而言,企業(yè)的節(jié)能減排措施主要可以分為三個方面,一是引進新技術(shù)、優(yōu)化生產(chǎn)工藝,二是引進新設備,三是人才培訓及企業(yè)文化宣導。
樣本企業(yè)主要選取的節(jié)能減排措施為優(yōu)化生產(chǎn)工藝(29.1%)、引進節(jié)能設備(23.6%)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(15.7%)、相關(guān)人員節(jié)能減排行為思想培訓(18.1%)和參加節(jié)能減排經(jīng)驗交流、學習活動(13.4%)。
3.3 企業(yè)節(jié)能減排績效分析
企業(yè)節(jié)能績效是指單位產(chǎn)值能耗下降幅度;企業(yè)減排績效是指主要污染物
(二氧化硫或化學需氧量)排放量的下降幅度[5]。樣本企業(yè)選擇采取節(jié)能減排措施后,23.3%的企業(yè)認為帶來的直接效果是降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。22.5%的企業(yè)認為有效降低了能源消耗,另有20.2%的企業(yè)認為污染物排放明顯減少。
調(diào)研結(jié)果中,企業(yè)通過采取節(jié)能減排措施獲得社會或政府的獎勵的企業(yè)僅占14%,且僅有7%的企業(yè)產(chǎn)品的銷量增加(顧客節(jié)能偏好),由此可見,政府及公眾在激勵企業(yè)采取節(jié)能減排措施方面仍有較大欠缺,這也是企業(yè)節(jié)能減排績效改進的重要提升點。
3.4 節(jié)能減排施行障礙
在節(jié)能減排政策施行過程中,企業(yè)節(jié)能降耗的開展,存在兩方面的阻礙因素:第一,企業(yè)自身缺乏開展節(jié)能的積極性;第二,外在條件的制約,政府優(yōu)惠政策與幫助不夠、技術(shù)不成熟等。樣本企業(yè)節(jié)能減排工作施行障礙主要為缺乏政府政策支持、增加企業(yè)成本(17.7% ),缺乏資金、節(jié)能減排成本太高(16.7%),缺乏相關(guān)技術(shù)(13.5%),相關(guān)法律法規(guī)不健全(9.4%)等。
4 企業(yè)節(jié)能減排效率優(yōu)化
樣本企業(yè)期望獲得的支持中,主要是政府專項資金的支持,所得稅、增值稅等相關(guān)稅收優(yōu)惠政策,專業(yè)人才,環(huán)保及節(jié)能降耗相關(guān)技術(shù)的引進等。企業(yè)節(jié)能減排行為優(yōu)化需要政府、企業(yè)、社會公眾三方面的共同努力。
4.1 政府需加強規(guī)范、引導、監(jiān)控、激勵工作
政府在節(jié)能減排方面的主要作用在于規(guī)范、引導、監(jiān)控、激勵整個社會節(jié)能減排工作的開展,立足當前,著眼長遠,標本兼治,建立工業(yè)節(jié)能減排長效機制。
政府監(jiān)督因素是企業(yè)節(jié)能減排的重要原因,這證明了政府建立健全節(jié)能減排指標體系、監(jiān)測執(zhí)法體系和考核評價體系的必要性。同時,政府要扮演起一個引導者和支持者的角色,通過建立行業(yè)內(nèi)技術(shù)、資源、信息等的共享平臺,為企業(yè)提供相關(guān)人才、技術(shù)等的支持,降低企業(yè)研發(fā)成本,加速企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的進程,推進節(jié)能減排產(chǎn)品的市場化,幫助企業(yè)更好地完成節(jié)能減排目標。
4.2 企業(yè)需健全體制、提高意識、加大技術(shù)投入
企業(yè)應提升自身對節(jié)能減排的認識及重視程度,將節(jié)能減排納入企業(yè)長期發(fā)展的戰(zhàn)略目標,同時,也應致力于調(diào)動員工從事節(jié)能減排的工作積極性。一方面鼓勵員工在日常工作中為公司節(jié)約資源;另一方面,加強與基層員工的交流,從實操細節(jié)優(yōu)化生產(chǎn)工藝,減少資源浪費。
同時,企業(yè)應通過引進先進的節(jié)能減排設備、技術(shù)和人才,推進企業(yè)節(jié)能減排工作的順利展開,通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝、流程再造等措施,加快淘汰落后產(chǎn)能的步伐,力爭以更低的成本生產(chǎn)出更高質(zhì)量的產(chǎn)品。
4.3 社會公眾需提升節(jié)能減排意識
企業(yè)作為一種服務社會的盈利性組織,其性質(zhì)決定了它必然會受到社會公眾的偏好及輿論影響。因此,充分利用社會公眾的力量,無疑會對整個社會節(jié)能減排的進程起到一個推動和監(jiān)督作用。
值得高興的是,我們的調(diào)查結(jié)果顯示,有20%的企業(yè)認為“周圍居民要求”及“競爭者及顧客的節(jié)能減排偏好”在一定程度上也會影響企業(yè)產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢。因此,若能提升公眾節(jié)能減排的意識,讓公眾在日常生活中自覺地選擇并使用節(jié)能產(chǎn)品,必將促使企業(yè)在市場和競爭對手的壓力下,加快研發(fā)節(jié)能減排產(chǎn)品的步伐,以保持企業(yè)的競爭優(yōu)勢。
與此同時,企業(yè)社會責任和社會壓力在促使企業(yè)進行節(jié)能減排的原因中占有極大的比重(29%)。社會公眾作為社會輿論的載體和傳播者,無形中對企業(yè)的產(chǎn)品起著一種有效的監(jiān)督作用,為了能夠獲得長久的市場競爭力,企業(yè)不得不改善自身形象, 塑造良好信譽。而在環(huán)保意識日益盛行的今天,節(jié)能減排也將成為企業(yè)獲得社會公眾的認可的不二選擇。
參考文獻
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關(guān)鍵詞 新型紡織機電技術(shù) 變頻器 紡織設備 必要性
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.02.022
1 新型紡織機電技術(shù)專業(yè)簡介
新型紡織機電技術(shù)專業(yè)是培養(yǎng)適應紡織工業(yè)發(fā)展需求,培養(yǎng)紡織、機電復合型高級技術(shù)應用型專業(yè)技術(shù)人才。培養(yǎng)的學生應熟悉紡織原料、紡織設備工藝流程;會紡織生產(chǎn)基本操作、儀器設備維護保養(yǎng);具有應用所學知識解決紡織機械電氣技術(shù)問題的能力。主要從事新型紡織機電設備的操作、維修、調(diào)試、保養(yǎng)、管理等工作?,F(xiàn)代紡織設備自動化程度和控制精度都越來越高,并且國家提出的節(jié)能理念,都使得變頻器在紡織設備上的應用越來越廣泛。因此,該專業(yè)學生應在學習相關(guān)的專業(yè)核心課程之后,掌握變頻器的原理及應用的相關(guān)知識。
2 變頻器的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
隨著全球能源危機,低碳經(jīng)濟已成為當今社會發(fā)展的一個永恒的話題。這場綠色革命的浪潮中,節(jié)能仍是綠色革命中最具推廣意義和邊際經(jīng)濟效益的領(lǐng)域。而變頻器在節(jié)能上具有獨一無二的特質(zhì),因此,低碳時代又推動了變頻器市場的快速發(fā)展。根據(jù)清潔技術(shù)市場情報公司Pike Research的報告顯示,到2017年,全球再生能源用變頻器市場將超越190億美元。
變頻技術(shù)快速發(fā)展的主要動力來源于變頻調(diào)速的突出優(yōu)點及市場的廣泛需求,傳統(tǒng)的直流調(diào)速技術(shù)雖然調(diào)速性能好,但因體積大故障率高而使應用受到限制。并且隨著電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)及電機控制理論的快速發(fā)展,新的變頻技術(shù)層出不窮,使其得到了更廣泛的應用。
2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀80年代中后期,美、日、德、英等發(fā)達國家的VVVF變頻器技術(shù)實用化,商品投入市場,得到了廣泛應用。并且在市場大量需求的推動下,以及大功率集成器件以及控制理論和微電子技術(shù)迅速發(fā)展的技術(shù)支持下,使得國外變頻器都已形成了較完整的變頻器技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系,并且控制方式較多,控制精度高。完善的工藝水平和較高的技術(shù)水平使得國外的高端變頻器產(chǎn)品迅速搶占了大部分國際市場。例如,法國阿爾斯通和意大利ABB公司在大功率交-交變頻調(diào)速技術(shù)方面搶占大部分市場;德國西門子在中功率變頻調(diào)速技術(shù)方面具有不可替代的地位。日本富士在小功率交流變頻調(diào)速技術(shù)方面比較成熟。①
2.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀90年代中國企業(yè)界才開始認識并嘗試使用變頻器,但國內(nèi)的變頻器整機技術(shù)落后,并沒有形成一定的技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模。差距主要體現(xiàn)在:變頻器技術(shù)開發(fā)難度大,變頻器的核心器件始終依賴進口,成為制約變頻器國產(chǎn)的瓶頸。性能不夠穩(wěn)定,以及產(chǎn)品性能指標較低,因此,國內(nèi)企業(yè)在變頻器發(fā)展初期所使用的變頻器大部分依靠進口,但由于其價格昂貴,沒有得到大面積推廣應用。
如今,中國正在堅定不移地推動低碳經(jīng)濟,而節(jié)能是實現(xiàn)低碳的主要策略。其中,電動機做為最重要的設備動力源,其耗電量占全國總發(fā)電量的60%以上,而且80%為異步電動機,大多數(shù)電動機長時間處于輕載運行狀態(tài),特別是風機、泵類負載的電動機,電機能耗占比高,節(jié)能潛力大,通過使用變頻調(diào)速裝置,使用變頻器的電機系統(tǒng)節(jié)電率普遍20%~30%,最高甚至可超過50%。2014年11月,國家發(fā)改委、工信部印發(fā)《重大節(jié)能技術(shù)與裝備產(chǎn)業(yè)化工程實施方案》,明確在電機系統(tǒng)領(lǐng)域,將重點推廣高壓變頻器等。同年12月,全國電機能效提升工作會議指出:要將電機能效提升計劃作為未來三年工業(yè)節(jié)能減排領(lǐng)域的重要任務之一。②近年來,隨著電機變頻調(diào)速節(jié)能效果日趨顯著,變頻器產(chǎn)品技術(shù)日趨成熟,而且價格不斷下調(diào)的共同推動下,企業(yè)投資改造電機積極性越來越高,驅(qū)動了電機變頻調(diào)速行業(yè)快速發(fā)展。未來幾年,該業(yè)務有望保持30%~40%的高速增長。
目前,國產(chǎn)變頻器的功能不斷得到提升、產(chǎn)品越來越多樣化。其中,智能化、全數(shù)字化、網(wǎng)絡化的產(chǎn)品日趨成熟。另外,矩陣式變頻器、綠色變頻器等新型變頻器也開始進入市場。近年來,國內(nèi)變頻器企業(yè)通過自主創(chuàng)新來應對不同應用領(lǐng)域的挑戰(zhàn),變頻器行業(yè)正在從以往單純提品,向用戶提供系統(tǒng)化解決方案轉(zhuǎn)變。多家變頻器企業(yè)在合同能源管理方面也取得不小成績,同時也將推動高壓變頻器實現(xiàn)外延式增長,發(fā)掘出新的市場增量需求。步入21世紀后,國產(chǎn)變頻器逐步崛起,它們已能挑戰(zhàn)國外的品牌,而且這支隊伍還在不斷擴大,現(xiàn)已逐漸搶占高端市場。例如:利德華福、英威騰、森蘭等眾多知名國內(nèi)企業(yè)提供量身定制的整體方案及全球聯(lián)保服務。成都佳靈成功改變了國產(chǎn)變頻器停留在V/F控制方式的這一現(xiàn)象,其推出的直接速度控制方式(DSC),則標志著中國在電機控制技術(shù)方面取得了質(zhì)的飛躍。
3 變頻器在紡織設備上的應用現(xiàn)狀
3.1 紡織設備采用變頻調(diào)速的必要性
隨著人們生活水平的不斷提高,消費者對紡織產(chǎn)品的質(zhì)量及舒適性的要求越來越高,而紡織工藝的水平取決于紡織機械,用自動化、微電子信息方面的新技術(shù)改造傳統(tǒng)紡織機械行業(yè)已經(jīng)非常迫切。③如今的國內(nèi)紡織設備生產(chǎn)廠商主要采用PLC及32位高速微處理器作為設備的控制中心,并且大多采用變頻調(diào)速實現(xiàn)控制要求。變頻技術(shù)的運用能有效的簡化設備結(jié)構(gòu),從而提高了電機驅(qū)動效率、方便工藝調(diào)節(jié)和降低維護量、縮短新機械設備的規(guī)劃開發(fā)周期。而且提高了紡織設備的可靠性、加工精度,擴大了品種的種類和適應性。
溫度和濕度是提高紡織品產(chǎn)量和質(zhì)量的重要環(huán)境因素,而控制紡織車間溫度和濕度的常用機械設備是空調(diào)設備和水泵,而帶動風機和泵類負載的電動機,通常工作在輕載運行狀態(tài),電機運行狀況較差。當使用變頻調(diào)速器控制后,其節(jié)能效果非常顯著,大大降低了功耗,節(jié)省了用電支出。④因此,大多數(shù)紡織加工企業(yè)都要求紡織設備采用變頻調(diào)速技術(shù),以降低生產(chǎn)成本,節(jié)能減排。
早期的紡織設備其機械結(jié)構(gòu)非常復雜,不僅耗電量大,而且控制精度差。采用變頻調(diào)速可大大簡化設備的傳動機構(gòu),并可提高設備的調(diào)速性能,進而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
3.2 變頻調(diào)速器在紡織中的應用現(xiàn)狀
交流變頻調(diào)速技術(shù)在紡織設備上的應用是必要的,對傳統(tǒng)的紡織設備推廣應用也是可行的。變頻器在紡織設備中的應用主要體現(xiàn)在兩個方面:一方面是對原有舊設備的升級改造,另一方面是研發(fā)采用變頻技術(shù)的新紡織機械設備。目前,粗紗機、細紗機、絡筒機及各種化纖機械都已經(jīng)使用了變頻技術(shù),另外,對于織造機械中的漿紗機、整經(jīng)機以及針織機、無紡布、化纖機械、印染機械上也大量使用了交流變頻調(diào)速器。
為了滿足市場需求,擴大國產(chǎn)紡織機械在國內(nèi)市場的占有量,我國的紡織機械的機電一體化的水平應不斷提高。而不斷開發(fā)有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的高質(zhì)量、高水平的變頻器以及交流伺服電機控制器,并更好地將其應用于紡織機械的控制之中, 是行之有效的方法之一。目前,變頻器在紡織設備中的應用越來越廣泛,下面以在粗紗機和漿紗機中的應用為例來分析一下其應用現(xiàn)狀。
3.2.1 粗紗機
筒管卷繞與前羅拉的轉(zhuǎn)速在開停時容易產(chǎn)生差異,造成粗紗張力的過大與過小,這樣就很容易形成粗紗的粗細節(jié)。傳統(tǒng)粗紗機的防細節(jié)裝置采用的是低壓電子器件與機構(gòu)相配合的方式實現(xiàn),這種防細節(jié)裝置在實際使用過程中存在嚴重缺陷,且在實際生產(chǎn)中能保持的很少,粗紗的防細節(jié)問題沒有得到很好的解決。⑤目前新型粗紗機及老機改造采用交流變頻技術(shù),使這一工藝難題得以解決。
無錫宏源機電科技有限公司研制的FA415A、ASFA411A型粗紗機,是吸收國際先進技術(shù)研制的高速懸錠粗紗機,它的能效之高已被國內(nèi)外用戶所公認。最高錠速可達1300 rpm,其主電機采用變頻器調(diào)速裝置,實行柔性起動和調(diào)速,速度平穩(wěn),無機械沖擊,紡大紗時PLC能自動控制扁平裝置多級降低主電機速度,減少大紗離心力對粗紗張力影響,使張力處于最佳狀態(tài),以降低斷頭率,提高紡紗質(zhì)量。
3.2.2 針織大圓機
針織大圓機是將棉紗織成筒狀的棉布,設備經(jīng)常要求有急停,并要求有靈活的點動運行功能。工作過程要求電機平滑運行且啟動轉(zhuǎn)矩要求高。
高性能矢量變頻器很好地滿足了針織大圓機快速響應,平穩(wěn)運行,快速停機等要求。在速度控制上針織大圓機要求兩個速度,一是點動運行速度,二是正常運行速度,點動是6HZ左右,二是正常速度40HZ左右,并且要求能夠根據(jù)所織布情況隨時調(diào)整電機速度。這些要求只有采用變頻調(diào)速采用實現(xiàn),因此,變頻器在針織大圓機的控制系統(tǒng)中幾乎成為標配件。并且變頻器的平滑軟啟功能減少設備對電網(wǎng)的沖擊,優(yōu)越的保護功能大大改善了設備的工藝,提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
4 開設變頻器課程的必要性
通過前面對變頻器的紡織機械設備中的應用現(xiàn)狀的介紹,使我們深刻地意識到:要想提高國產(chǎn)紡織機械設備的機電一體化水平和產(chǎn)品質(zhì)量,縮小其與國際先進水平之間的差距,我們應把交流變頻技術(shù)更好地應用于紡織機械的控制之中。不僅可以大大簡化紡織設備的結(jié)構(gòu),提高紡織設備的控制精度,并順應了低碳節(jié)能的社會發(fā)展需要。新型紡織機電技術(shù)專業(yè)的原有培養(yǎng)計劃中并沒有變頻器原理及應用這門課程,隨著變頻器在紡織設備調(diào)速控制中重要性的不斷提高,對于畢業(yè)后將主要從事紡織電氣設備維修、調(diào)試、保養(yǎng)、管理等工作的學生來講,掌握變頻器技術(shù)的相關(guān)知識,已成為其必須掌握的技能之一,因此,開設變頻器原理及應用這門課程是非常必要的。
注釋
① 張祥星,杜慧慧等.變頻器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].裝備制造技術(shù),2011(9).
② 呂明磊.淺談變頻器應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].機電信息,2012(3).
③ 周建明,顧明等.變頻器在紡織行業(yè)應用調(diào)查:應用空間待突破 節(jié)能前景更廣泛[J].變頻器世界,2012(10).
關(guān)鍵詞:綠色建筑;煤矸石;資源化利用;新技術(shù);應用分析
中圖分類號:TD849 文獻標識碼:A 文章編號:1672-8122(2016)10-0159-03
一、煤矸石資源化利用的現(xiàn)狀
20世紀 50 年代開始即開展煤矸石綜合利用方面的研究,但利用率一直都不高。在20世紀 50 年代至 80 年代,主要用于制磚,利用率不到 2%;20世紀 80 年代中期至 90 年代中期,除了用于制磚還開始用于發(fā)電、鋪路和回填,但利用率仍然很低。90 年代以來煤矸石綜合利用雖取得了明顯成效,但也還存在不少突出問題。
1.綜合利用率仍然較低。國有煤矸石利用率只有近 30%。
2.地方煤礦排放的只要是采掘矸石,不利于大規(guī)模利用,從而出現(xiàn)地方煤礦煤矸石利用率很低的問題。
3.綜合利用相對單一。煤矸石大宗利用項目較少。
4.綜合利用技術(shù)水平滯后。
5.綜合利用優(yōu)惠政策落實難。目前對生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟社會科學發(fā)展將會產(chǎn)生越來越大的壓力,因此開展煤矸石資源化利用研究勢在必行。
二、綠色建筑煤矸石資源化利用新技術(shù)的意義
1.提高資源循環(huán)利用率和無害化處理率。在建筑領(lǐng)域,可以利用當?shù)毓I(yè)生產(chǎn)的大量廢棄物,如煤矸石和粉煤灰等廢渣,進行綜合利用,大大減輕經(jīng)濟發(fā)展所帶來的工業(yè)廢棄物處理壓力,保護脆弱的高原生態(tài)環(huán)境。
2.變廢為寶,充分實現(xiàn)節(jié)能減排。大大降低水泥和石灰等材料的用量,減少生產(chǎn)水泥、石灰等對環(huán)境的破壞和污染,降低二氧化碳和有害氣體的排放,減少空氣污染,有利于地方經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的改善;同時可以為地方提供數(shù)以百計個工作崗位,并帶動周邊原材料供應和運輸?shù)认嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,具有顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)環(huán)境效益。
三、綠色建筑煤矸石資源化利用的市場需求分析
(一)技術(shù)攻關(guān)的必要性
我國已進入快速城鎮(zhèn)化時期,實現(xiàn)城鎮(zhèn)化和城市協(xié)調(diào)發(fā)展,對于開發(fā)資源節(jié)約型、高耐久性綠色建材,提高城市資源和能源利用效率需求若渴,對科技提高迫切需求,為改變國內(nèi)傳統(tǒng)粗放型經(jīng)濟增長方式,節(jié)能減排,“建筑節(jié)能與綠色建筑”列為優(yōu)先主題。綠色建筑煤矸石資源化利用新技術(shù)所屬 2016 年陜西省科學研究發(fā)展計劃項目中社會發(fā)展科技攻關(guān)的重點支持領(lǐng)域“資源環(huán)境及節(jié)能減排”和方向主題“建筑垃圾處置與資源化利用技術(shù)”,符合國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。本文重點研究煤矸石的資源化利用以及通過優(yōu)化提升水泥的品質(zhì),降低單方混凝土水泥消耗量,開發(fā)綠色高性能混凝土,綠色建筑設計技術(shù),建筑節(jié)能技術(shù)與標準。
(二)市場需求分析
目前國內(nèi)煤矸石堆存量巨大,達 40 多億噸,占用大量土地并嚴重污染了環(huán)境,綠色建筑煤矸石資源化利用新技術(shù)將可大量節(jié)約利用資源、改善環(huán)境、并對產(chǎn)業(yè)鏈延伸,推動煤矸石資源綜合利用領(lǐng)域的技術(shù)進步,貫徹了國家的節(jié)能減排產(chǎn)業(yè)政策。綠色建筑煤矸石資源化利用新技術(shù)充分利用煤矸石固體廢棄物制備高性能混凝土,建造高質(zhì)量的住宅,可以改善人居環(huán)境,提高居住水平,保護環(huán)境,節(jié)約土地,節(jié)約能源,增加就業(yè)崗位,將極大地促進經(jīng)濟社會的發(fā)展,實現(xiàn)國家循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展要求。因此,綠色建筑煤矸石資源化利用新技術(shù)市場需求的潛力巨大。
2010 年,我國水泥產(chǎn)量 18.68 億噸,通過綠色建筑煤矸石資源化利用新技術(shù)研究,提升水泥的品質(zhì),開創(chuàng)綠色高性能混凝土技術(shù),降低單方混凝土水泥消耗量降低 25%~40%,可節(jié)約材料成本 20 元;節(jié)能減排和環(huán)保意義、經(jīng)濟效益和社會效益巨大。通過示范工程的示范效應,有利于推動我國煤炭產(chǎn)業(yè)基地煤矸石綠色高性能混凝土的應用,尤其是相應的建筑體系示范,有利于我國混凝土工程和建筑產(chǎn)業(yè)充分利用固體廢棄物,有利于改善環(huán)境,節(jié)約建設費用,提高建設效率,經(jīng)濟和社會效益顯著。
(三)專利等知識產(chǎn)權(quán)情況
中國專利技術(shù)網(wǎng)收錄煤矸石制備及應用專利原文 184項:煤矸石鋼筋混凝土排水管、煤矸石工業(yè)廢渣用激發(fā)劑及其制備方法、煤矸石混合水泥、煤矸石混凝土制品及制備方法、煤矸石建筑粉灰及其制造方法、煤矸石墻地磚的快燒方法、煤矸石輕集料混凝土輕質(zhì)隔墻板、煤矸石燃料的配制方法等多項發(fā)明專利。收錄煤矸石制備及應用期刊文獻701項:大摻量煤矸石水泥混凝土耐久性研究、大摻量煤矸石水泥混凝土碳化性能的研究、大摻量煤矸石水泥抗硫酸鹽性能研究、我國利用煤矸石生產(chǎn)墻體材料的現(xiàn)狀及其技術(shù)措施、我國利用煤矸石生產(chǎn)磚瓦的現(xiàn)狀和前景、我國煤矸石的綜合利用現(xiàn)狀及存在問題等多項研究文獻。
通過對相關(guān)文獻、專利等知識產(chǎn)權(quán)情況進行回顧發(fā)現(xiàn),既有的理論成果,對于研究和探索煤矸石綜合利用技術(shù)具有非常重要的學術(shù)價值和現(xiàn)實意義。但在這些研究中,對于綠色建筑發(fā)展迅速背景下煤矸石資源化利用新技術(shù),尤其是開發(fā)綠色高性能混凝土,綠色建筑設計技術(shù),建筑節(jié)能技術(shù)與標準,并使其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面并沒有針對性的專業(yè)研究。缺少以適應市場和客戶的需要,以煤矸石為主制備新型墻體材料的技術(shù)推廣和示范應用。
四、綠色建筑煤矸石資源化利用新技術(shù)的應用分析
位于上海佘山國家旅游度假區(qū)核心的上海世茂“深坑酒店”,由英國阿特金斯進行設計。
(一)設計特點
1.整體布局特點。在酒店的整體規(guī)劃上,與主體建筑相連的裙房在限高10米的控制下,盡可能在水平方向展開,使建筑各個功能部分既可相通,又保有各自單獨的出入口。為此,整體建筑布局需要滿足設計要求。
最大限度利用基地周邊的景觀資源。酒店客房設置于主體建筑內(nèi),沿崖壁而建,面向橫山,充分利用“柔性要素”,使酒店主體依靠巖壁以最大面展開,尋求自然的生長和演變。所有酒店客房都設置退臺的走廊和陽臺,強化“空中花園”理念的同時,充分吸納外部景觀。
主體建筑布局。地上部分的裙房平面以主樓為西邊邊界,向東、北和南水平鋪展;坑下至水面部分以建筑主樓為主;水下部分是酒店的特色客房區(qū)和特色水下餐廳。建筑平面上延續(xù)主樓的曲線形式,客房布置在曲線的外延,滿足觀看水景的要求。
(二)施工難點
主體異型鋼結(jié)構(gòu)施工難度大?,F(xiàn)場地形特殊,構(gòu)件倒運不便。本工程主體鋼結(jié)構(gòu)大部分處于深坑之中,給現(xiàn)場構(gòu)件倒運帶來一定困難。
垂直運輸難度大??拥着c坑頂高差達74米,坑壁為懸崖,導致人員、材料等垂直運輸難度大增,需要布置向下的人貨電梯,以滿足人員到坑底作業(yè)、材料向下運輸?shù)男枰素涬娞莸牟贾梅绞酱_定困難。
混凝土向坑底輸送困難??拥状蟮装寤炷列枰蛳逻\送74米,坑壁為懸壁,運輸難度大。
現(xiàn)場坑頂裙房地質(zhì)情況復雜。工程樁為一樁一探,施工難度高,由于工程樁必須打至巖石持力層到中風化層,但現(xiàn)場情況復雜,巖石風化程度不同。
坑頂、坑壁、坑底爆破工作量大,精度要求高??拥捉Y(jié)構(gòu)形式復雜,崖壁不規(guī)則,導致爆破量較大。爆破過大,將會影響坑頂大梁,因此精度要求高。
(三)裙房施工情況
施工現(xiàn)場排水難度大。坑底積水約30米左右,初期抽水較為困難,周圍排水復雜。
現(xiàn)場結(jié)構(gòu)復雜,變化大,測量要求高??拥?、崖壁地形復雜,結(jié)構(gòu)為異型結(jié)構(gòu),且鋼結(jié)構(gòu)對接精度要求高。
現(xiàn)場高空作業(yè)、臨邊作業(yè)多,安全控制要求高。爆破施工、崖壁加固施工、坑頂大梁施工、人貨梯方案實施等一系列施工作業(yè)都存在較大安全隱患。
結(jié)構(gòu)防水要求高。該工程坑底有24米永久處于水下,為箱形基礎(chǔ),設計功能為地下室水下觀光,故對結(jié)構(gòu)、防水等要求較高。
(四)應對措施
針對主體異型鋼結(jié)構(gòu)施工難度大的問題,首先采用鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)計算軟件對整個安裝過程進行模擬分析,得出結(jié)構(gòu)在安裝過程中產(chǎn)生的變形量?,F(xiàn)場安裝時根據(jù)計算的變形量,在施工過程中確定是否需要設置臨時支撐架和撐桿。根據(jù)目前的定性分析,臨時支撐可取消。
針對坑頂坑底高差達74米,人員材料垂直運輸難度大的問題,目前已編制專項人貨電梯配置安裝施工方案。
為解決混凝土向坑底輸送困難采取的措施:對泵管進行排布,目前已有兩種方案。一是在豎直方向,汽車泵外架溜槽配合固定泵進行混凝土輸送;二是附著已有人行馬道上的崖壁進行輸送。對于坑頂、坑壁、坑底爆破工作量大,精度要求高的問題,配置專業(yè)測量人員,每次爆破進行測量復核。
根據(jù)施工現(xiàn)場排水難度大的問題,利用坑底形成的湖坑進行加固及施工攔水壩,形成圍堰湖,將坑底施工用水集中排至圍堰湖內(nèi),再利用大功率排水泵將圍堰湖內(nèi)施工用水抽至坑頂,經(jīng)凈化達標后排至市政管道。
配置專業(yè)測量工程師,實施多次復核,以滿足測量的高要求;編制專項安全施工方案,加強過程安全監(jiān)控,確保現(xiàn)場高空作業(yè)、臨邊作業(yè)的安全控制。
利用堆石混凝土施工工藝。充分利用崖壁爆破所形成的粒徑300~800毫米的石頭,分層澆筑自密實混凝土,每堆高1.5米石頭,即澆筑一次自密實混凝土,如此往復直至到頂。在該工程中,綠色建筑煤矸石資源化利用新技術(shù)――堆石混凝土施工流程包括:施工準備坑底巖石爆破巖石清理坑底箱形基礎(chǔ)施工預應力錨桿(索)施工石頭入倉、自密實混凝土澆筑。
采用綠色建筑煤矸石資源化利用新技術(shù)。以煤矸石為主要原材料生產(chǎn)環(huán)保節(jié)能型建筑材料,其中煤矸石、粉煤灰和磷石膏等各類工業(yè)廢渣摻量可達60~80%,大大降低了水泥和石灰等材料的用量,同時政府對利用固體廢棄物的建材制品還有扶持和優(yōu)惠政策,因此與市場同類產(chǎn)品相比,將在價格和市場競爭上具有明顯的優(yōu)勢,市場前景良好,經(jīng)濟效益將非??捎^。同時將煤矸石應用于墻體材料中,具有顯著的經(jīng)濟與社會效益,以及生態(tài)環(huán)境效益。
五、研究啟發(fā)
以陜西市場為例,今后十年,由于陜西省仍處于經(jīng)濟周期的上升階段,綠色建筑墻材正處于旺盛的市場時期,據(jù)調(diào)研其市場需求是:“十二五”期間,在7%以內(nèi)的幅度增長,僅以西安地區(qū)為例,據(jù)陜西2015年相關(guān)數(shù)據(jù)研究統(tǒng)計,2014年全年西安市生產(chǎn)和銷售墻體材料折合成標磚達55億。據(jù)市場調(diào)查和預測,2016年到2020年以6%的遞增幅度預測,全省墻材的市場需求量將達到近270億標塊。而且,在國家“建筑節(jié)能”政策的影響下,新型節(jié)能墻材的材料將占據(jù)20%左右的市場份額,且會逐年上升。市場調(diào)研結(jié)果說明隨著經(jīng)濟社會的進一步發(fā)展,西安地區(qū)墻體材料的市場需求巨大。本文根據(jù)市場需求研制以煤矸石為主的建材制品,以適應市場和客戶的需要,以煤矸石為主制備新型墻體材料的技術(shù)推廣和應用前景良好,市場潛力和產(chǎn)業(yè)化前景巨大。
本文根據(jù)市場需求研制以煤矸石為主要材料的建材制品,綠色建筑煤矸石資源化利用新技術(shù)符合國家“建筑節(jié)能”的政策和“循環(huán)經(jīng)濟”的產(chǎn)業(yè)政策,經(jīng)濟效益顯著。以煤矸石為主材的環(huán)保節(jié)能型墻體材料投產(chǎn)以后,市場前景良好,經(jīng)濟效益非常可觀,是一項極具投資價值的研究。
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【關(guān)鍵字】節(jié)能型建筑材料;發(fā)展;創(chuàng)新之路
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們的節(jié)能環(huán)保觀念逐步加強,節(jié)能型建筑材料日益受到人們的重視,原有的建筑材料已不能滿足日新月異的建筑設計理念,新型多功能的建筑材料成了追求的目標。
1 節(jié)能型建筑材料概述
眾所周知,傳統(tǒng)建筑材料生產(chǎn)與加工是資源、能源消耗型產(chǎn)業(yè),其過程耗費大量資源和能源、污染環(huán)境。節(jié)能型建筑材料是采用最少的原材料,最大限度利用各類工業(yè)、農(nóng)業(yè)廢棄物品所制造的高效節(jié)能、綠色環(huán)保建筑材料。
節(jié)能型建筑材料主要可以分為:以工業(yè)廢料為原料的生產(chǎn)的節(jié)能型自保溫墻體砌塊、外保溫板材等,以優(yōu)質(zhì)塑鋼節(jié)能門窗及管道、管線逐步替代現(xiàn)有傳統(tǒng)高耗能建筑材料,建筑門窗主體材料使用更優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、環(huán)保、安全的玻璃鋼。
2 節(jié)能型建筑材料發(fā)展的必要性
據(jù)統(tǒng)計,在我國總能源消耗中,建筑能耗所占比例大,每年僅冬季采暖、夏季空調(diào)降溫所消耗能源高達30%。在建筑能耗的影響因素中,未設計保溫墻體的護結(jié)構(gòu)能耗占很大的比例。因此,專業(yè)研究人員不斷將研究、開發(fā)重點從傳統(tǒng)建筑材料轉(zhuǎn)向新型節(jié)能、環(huán)保型建筑材料開發(fā)、應用。就處于重要發(fā)展時期的節(jié)能型建筑材料而言,滿足建筑節(jié)能的需要是根本基礎(chǔ),以起到隔熱保溫、改善環(huán)境的功能,另一方面可以最大程度的改善業(yè)主及使用者的工作及生活環(huán)境。此外對工、農(nóng)業(yè)廢料的循環(huán)綜合利用,也可達到一定程度上實現(xiàn)節(jié)能減排的目的,所以,走節(jié)能環(huán)保型建筑材料的發(fā)展道路,開發(fā)和利用高品質(zhì)的節(jié)能環(huán)保型建筑材料,是節(jié)能、降耗、保護維護生態(tài)環(huán)境眼下迫切的需求,對我國社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展有著積極的意義。
3 節(jié)能型建筑材料的發(fā)展現(xiàn)狀
3.1 墻體材料
傳統(tǒng)的粘土實心磚以粘土燒結(jié)而成,大量耕地被占用,環(huán)境被污染,對可持續(xù)發(fā)展可謂背道而馳。目前國內(nèi)外代替?zhèn)鹘y(tǒng)墻體材料的技術(shù)不斷發(fā)展,有灰砂磚、復合輕質(zhì)板、高強壓力硬化磚、生態(tài)磚、巨型陶瓷磚等等,有的已經(jīng)實際應用到工程建筑中,有的還處于研發(fā)階段。但總體看出,新型墻體材料替代原有墻體材料已大勢所趨。
3.2 粉煤灰
它是火力發(fā)電廠的鍋爐排出的工業(yè)廢料,隨著我國經(jīng)濟不斷發(fā)展,我國也成為粉煤灰排放大戶,排放量逐年遞增,粉煤灰占地面積大,對環(huán)境污染嚴重。新型節(jié)能建筑材料能將粉煤灰替代部分粘土制作各類建筑材料,可充分變廢為寶,節(jié)約資源,主要產(chǎn)品包括粉煤灰水泥、粉煤灰混凝土、粉煤灰燒磚等等,其應用具有減輕負荷、降低勞動強度等特點。
3.3 玻璃鋼
有著優(yōu)異性能的玻璃鋼自應用之時起便廣受青睞,它主要具有:質(zhì)輕、強度高、減振性能優(yōu)良、工藝靈活、耐化學性、隔音、電、熱性能佳等優(yōu)點。主要被應用在管道和門窗上。
3.4 納米
作為節(jié)能型建筑材料的科技前沿產(chǎn)品,納米材料以其獨特的分子結(jié)構(gòu)以及獨有的化學特性,能殺菌、提高空氣品質(zhì)、在一定條件下放熱或吸熱。以減少能量損耗,有效達到建筑節(jié)能的目的。
3.5 建筑垃圾的循環(huán)利用
最近幾年以來,為了同國外發(fā)達的節(jié)能降損技術(shù)接軌,我國也在不斷開發(fā)對于建筑垃圾的循環(huán)利用并為此投入了大筆資金。作為一種再生資源,將建筑垃圾分類后分別將可利用的使用在建筑材料中二次利用,不可利用的起到堆山造景的作用。達到建筑垃圾的良性經(jīng)濟循環(huán)模式,堅持可持續(xù)發(fā)展的原則。
3.6 泡沫玻璃
它是一種新型建材,集保溫、阻燃、隔音、吸潮等優(yōu)點于一身。原料是瓶罐玻璃碎片,屬于廢物利用類的新型建筑材料,生產(chǎn)過程中極具環(huán)保效益,無任何環(huán)境污染。由于擁有重量輕、強度高、導熱低、耐火好、穩(wěn)定性等特點,被廣泛應用于各類場所。
3.7 膜材料
復合膜具備透光、高強度、耐久、防火、保溫等多種優(yōu)良性能,在新型建筑材料應用中也占據(jù)著一席之地,其按材料質(zhì)量的不同可分為PTFE和PVC兩種。膜材化學性穩(wěn)定,目前被廣泛應用于各建筑領(lǐng)域。
3.8 巖棉
巖棉是以天然巖石作為基本原料,經(jīng)高溫熔融等科學技術(shù)處理,得到其連續(xù)性纖維。其主要品種有巖棉玻璃布、保溫條、板類材料等,具備不燃燒、無毒性、耐熱、不風化、不腐蝕等特點,更難得的是它取材簡易,成本低,因此是我國目前應用最廣泛的建筑材料之一。
3.9 生態(tài)水泥
水泥在建筑材料行業(yè)中是廣泛最應用、能耗最大的工業(yè),在這個問題上,生態(tài)水泥很好的解決了這個問題。生態(tài)水泥是利用各類廢棄物,包含工業(yè)廢渣、廢料和城市垃圾為原材料制造的生態(tài)型節(jié)能建筑材料。它能大量降低工業(yè)廢料處理的壓力,一定程度上解決了工業(yè)廢渣、廢料的污染,又降低生產(chǎn)、加工成本。它的主要品種包括:環(huán)保型貝利特水泥、低鈣水硬膠凝材料、堿礦渣水泥等等。
3.10 其他節(jié)能型建筑材料
現(xiàn)今,合理的在建筑中采用自然資源是一大熱門。太陽能在其中作為一種相對來說可無限循環(huán)使用的自然能源,隨著光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的不斷革新,使太陽能為人們?nèi)粘I钍褂靡约霸诮ㄖ系膽贸蔀榭赡堋?/p>
另外還有風能、水能等都在一定程度上可視作傳統(tǒng)建筑材料的代替品。
4 節(jié)能型建筑材料的創(chuàng)新之路思考
伴隨著節(jié)能型建筑材料的廣泛應用,它的創(chuàng)新之路也將越發(fā)寬廣。我們應按照國家提出的各類文件精神為準繩,結(jié)合地方實際情況,選擇在有基礎(chǔ)的城市和有實力的企業(yè)進行重點發(fā)展新型節(jié)能建筑材料。形成具有特色的建筑材料產(chǎn)品和科學的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),以起到示范作用。
同時結(jié)合不同地區(qū)特點、不同建筑的類型,以新型節(jié)能建筑材料為重點,引入與借鑒國外先進的節(jié)能型建筑材料生產(chǎn)加工技術(shù),尋找出符合我國市場經(jīng)濟特色的新型節(jié)能型建筑材料的創(chuàng)新、生產(chǎn)、加工方法,并不斷推廣市場前景巨大的新產(chǎn)品及技術(shù),盡量避免利用天然資源,大量使用工、農(nóng)業(yè)廢棄物為原料,優(yōu)化材料生產(chǎn)加工技術(shù),使其對環(huán)境的污染降到最低,將產(chǎn)品推廣與市場效益相結(jié)合,以得到收益良好的市場效果。
開發(fā)節(jié)能型建筑材料,將從根本上改變國家建筑材料發(fā)展中高投入、低效率、高能耗、高污染的材料生產(chǎn)方式。發(fā)展方式則應以資源節(jié)約、質(zhì)量效益最大化、污染最低為原則,與生態(tài)環(huán)境的保護相結(jié)合,以形成我國建筑材料發(fā)展的目標。
我國節(jié)能型建筑材料發(fā)展方向應遵循低能耗生產(chǎn)工藝、不污染環(huán)境的技術(shù)、對人體無害的、可回收利用、循環(huán)發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展之路。
5 結(jié)語:
建筑物的節(jié)能減排是落實國家可持續(xù)發(fā)展國策和發(fā)展觀的重要工程。它的意義不僅僅體現(xiàn)在經(jīng)濟層面上,更是一個國家發(fā)展戰(zhàn)略的問題。只有在政府、媒體的合理引導之下,我國的節(jié)能型建筑材料發(fā)展與創(chuàng)新之路才能越走越寬。有關(guān)部門應加強監(jiān)督管理,使相關(guān)工作貫徹落實,建設一個節(jié)能型社會,讓建筑物體現(xiàn)出舒適、健康等應有的特點。
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