建筑环境与能源应用(精选11篇)
建筑环境与能源应用 篇1
武汉商业服务学院在2013年升格为本科, 改名为武汉商学院。制冷与空调技术专业作为本校的拳头专业, 将申办建筑环境与能源应用工程本科专业, 前期申本调研工作小组通过文献、网络、走访交流及调查问卷等方式对该专业人才需求状况进行了调研, 为申报建筑环境与能源应用工程本科专业做好充分准备。考虑到后期该专业该如何建设以及怎么样建设, 本文提出了相应的建设思路及建设措施。
一、建筑环境与能源应用工程专业建设的指导思想与目标
1. 建设思路
(1) 总体思路
按照“坚持差异发展, 发挥比较优势, 服务地方经济, 满足社会需求”的专业建设思路, 立足湖北省暖通行业, 办出特色, 办出水平。
坚持以教学为中心, 以科研促教学, 全面提高学生综合素质。专业建设以提高人才培养质量为目标, 以人才培养模式改革作为专业建设的切入点, 加强师资队伍建设、课程建设和实践条件建设, 深化教学改革。加大教学配套设施建设力度, 加强管理, 全面提高教学与科研水平。
(2) 师资队伍建设思路
加强师资队伍建设, 优化教师队伍职称、学历、年龄结构。加强青年教师的培养, 提高其思想政治素质与专业教学业务水平。
(3) 提高科研水平的思路
坚持以高层次科研成果为目标, 以创建优质科研平台为基础, 注重科研成果转化的应用性和可行性, 努力培养一批科研水平高、视野开阔、搭配合理的科学研究团队。
(4) 学生培养的思路
专业将始终坚持以素质教育为核心, 提高人才培养质量。注重培养学生良好的职业道德, 培养具有过硬的业务素质和知识水平的建筑环境与能源工程领域内应用型高素质专门人才。继续加强与有关政府管理部门及设计研究院、工程公司、设备安装及制造等工业企业的联系和交流, 为学生创造更多的实践机会, 加强学生的实践能力和创新能力的培养。
(5) 教学配套设施建设思路
加强校内教学配套设施建设, 不断完善教学条件。提高校内实验室、实验场所的使用率, 加大对图书资料、科研设备、办公条件等方面的投入, 为专业建设提供必要的条件保证。
2. 建设目标
本专业建设以服务区域经济发展为宗旨, 以培养区域暖通空调产业需求人才为己任, 着重加强建筑环境与能源应用工程专业课程体系和专业师资队伍建设, 不断完善教学条件, 改进教学方法和教学手段, 优化教学内容, 提高教学质量。力争在申本后5年内, 将建筑环境与能源应用工程专业建设成为省内有影响、有特色的品牌专业。
二、建筑环境与能源应用工程专业建设的主要措施
1. 组织机构
为了更好、更快地建设好建筑环境与能源应用工程专业, 根据学校的统一部署和规划, 成立以校主管领导、院长、建筑环境与能源应用工程专业带头人、校内专家教授和校外知名专家教授组成的建筑环境与能源应用工程专业建设指导委员会, 负责建筑环境与能源应用工程专业建设、人才培养目标制定、建筑环境与能源应用工程专业建设规划、理论与实践教学体系规划等的指导, 由教研室具体组织实施。
2. 课程与教材建设
(1) 课程建设
课程建设是专业建设的一个重要方面, 其建设的好坏直接关系到专业建设质量, 为此拟采用以下措施加强课程建设。为了体现知识、能力、素质协调发展, 培养建筑环境与能源应用工程应用型高级专门人才的目标和要求。根据本专业的特点, 调整学科课程设置、优化课程体系、积极申报资源共享精品课程。
(2) 教材建设
在5年专业建设期内加大教材建设力度, 使教材建设工作在现有的基础上更上新的台阶。组织优秀师资编写主干课程教材, 力争有教材被列为国家规划教材或省级优秀教材。
3. 师资队伍建设
在稳定原有师资队伍的基础上, 通过各种措施, 全面提高教师的学历水平和专业素质。加快专业教师硕士、博士学历培养进程, 把提升学历作为教师考核的硬性指标。重点培养和大力引进高水平专业人才相结合, 构建专业方向优势人才群。坚持教师挂职锻炼制度, 并给予工作补贴, 提高教师的实践能力, 提高实践教学能力和效果, 造就一批学术水平高、在专业领域影响大的学科带头人和学术骨干。
4. 实践教学及条件建设
在实验实训室建设方面, 完善建全专业实验实训室功能, 拓展实验实训内容, 突出实践教学特色, 提高教学效果。着重培养学生岗位实践操作能力和创新精神、教学与科研兼容的专业实验实训中心, 使之既具有综合型、开放型的特点, 又能从事专门技能培养, 力争将其建设成为省内同类高校一流的实验实训中心。
5. 科学研究
支持和鼓励教师进行科学研究, 参与相关的科研活动, 并对在科研中取得突出成绩的教师给予奖励。提倡积极参与课题申报, 鼓励多撰写专著及论文, 加大科研的引导和投入力度。采取老、中、青教师的传帮带作用, 加强与其他学术机构、兄弟院校的交流, 定期召开学术研讨会, 邀请知名专家、学者亲临讲座。同时鼓励专业教师参加国际高层次学术会议, 促进其不断开拓视野, 提高科研水平。
6. 教学质量保障
制定科学合理教学质量标准体系、管理考核体系、教学质量监控体系和反馈管理体系直接关系到人才培养质量, 这都决定着本专业的办学前途。
(1) 加强教学巡视
依托学校行政主管部门, 每学期有重点、有针对性地开展教学巡视工作;对人才培养方案、专业建设、课程建设、实训实习基地建设、人才培养质量等方面进行监督和检查。
(2) 听课评价和督导 (理论课和实践课)
听课评课主要包括各级领导听课、督导组听课、相同相近课程的教师互相听课、观摩教学 (示范性) 听课、对新教师会诊听课等。通过听课和评课掌握教师教学基本状况, 及时做好指导和交流, 提出针对性意见和建议。
(3) 理论和实践教学检查
主要检查教师是否按照人才培养方案、教学大纲、授课计划以及实验计划、实训计划、实习计划等组织上课、备课、作业 (报告) 布置和批改、考试命题与阅卷、考试质量分析等情况。
(4) 学生教师评教评学
每学期进行1~2次学生评教及教师评学工作, 其结果纳入教师业务年度考评。
(5) 学生信息反馈监控
继续沿用学生教学信息员工作机制, 从不同年级、不同专业聘请学生为教学信息员。通过多种形式了解学生对教学情况的各种反映, 指导和改进教学。
(6) 教材质量监控
专业建设指导委员会每学期对专业所选教材的适应性、科学性等进行评估认定, 就教材内容的先进性、合理性、适应性等方面征求教师、学生意见和建议。并进行整理和归纳, 及时反馈到学院和教研室。
(7) 行业企业参与评估
聘请行业企业的技术骨干担任实践技能课教学, 并从实践教学各环节和师德师风、教学纪律等方面, 建立以机电工程与汽车服务学院管理与考核为主、由校企双方共同管理与考核的评价机制。
(8) 建立毕业生质量跟踪调查机制
收集毕业生在工作单位的工作情况、学习情况及用人单位对毕业生的评价等信息, 并建立毕业生信息库, 为本专业的后续招生及学生就业提供信息平台。
7. 服务能力建设
本专业将人才培养目标定位为“面向湖北及全国, 培养德、智、体、美、劳全面发展”, 可在工程设计、房地产开发、设备安装及工业企业等单位中从事暖通空调、燃气和建筑给排水等系统的设计、设备安装、运行、工程监理和造价管理等工作的应用型高级工程人才。通过专业知识的学习和建筑设备系统设计、施工组织、工程造价管理、设备运行维护等能力的培养, 学生可获得设备工程师执业所具备的基本能力。
该专业的开设将有效弥补传统建能专业培养人才的局限性, 将顺应高等院校建能专业的改革趋势, 符合我校应用型本科院校的发展趋势, 适应社会化、产业化的发展趋势和要求, 缓解了暖通行业和领域快速发展与专业人才匮乏的矛盾。专业建成后, 可选派专任教师中在企业、公司担任技术顾问、经营顾问、营运总监, 为其提供技术服务。还可以在完成管理企业、技术指导、员工培训等服务项目的基础上, 组织职业技能培训和鉴定工作。本专业学生可以为上述企业或公司提供暖通空调和建筑给排水等系统的设计、设备安装、运行、工程监理和造价管理等岗位的社会服务, 使社会服务范围由武汉市的相关企业扩大到市外、省外企业、公司。
参考文献
[1]周丽等.湖北省建筑环境与设备工程专业的需求调研[J].武汉商业服务学院, 2012 (05) .
建筑环境与能源应用 篇2
1.1 引言
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建筑环境与设备工程专业认知实习是我们大学学习阶段重要的实践性教学环节之一,是理论与实践相结合的重要方式,是提高学生政治思想水平、业务素质和动手能力的重要环节对培养坚持四项基本原则,有理想、有道德、有文化、有纪律的德才兼备的技能性、应用性人才有着十分重要的意义。通过认识实习可以使我们对本专业从事的领域和业务,本专业的工程情况建立一定的感性认识,使同学们明确自己的专业范围,了解专业一些简单的设计、施工、维护管理、调试等方面的知识。为以后的专业学习打下必要的基础。
1.2 理论知识概述
时间:9月12日认识实习出发前 地点:南理工能动院院办北402室
实习第一天的开始,王芳老师大致讲解了一下空调制冷制热的循环体系流程框图,如下:
图 1
1.2.1 制冷原理简述
制冷时:循环介质带走的热量Q0=机组做工Q1+部分房间热量Q2
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各种形式的机组内压缩机对介质(即冷媒)做功,使其进行汽-液转化的循环。通过冷媒/空气热交换器内冷媒的蒸发将室内空气循环所携带的热量吸收至冷媒中,在冷媒循环的同时再通过冷媒/水热交换器内冷媒的冷凝,由循环水路将冷媒中所携带的热量吸收,最终使用一些方法将热量转移到室外(土壤、湖水等介质中)。1.2.1 制热原理简述
制热时:从外界提取的热量Q1+压缩机做工Q2=供应至房间的热量Q0
各种形式的机组内压缩机对冷媒做功,通过四通阀使冷媒流通方向转向。由室外的各种换热系统或者产热系统,将机组系统内的冷媒蒸发热量传递给冷媒。在冷媒循环的同时再通过冷媒/空气热交换器内冷媒的冷凝,由空气循环将冷媒所携带的热量吸,从而将热量传递到室内。认识实习的过程
2.1 某大学建环实验室的参观内容
时间:9月12日上午 地点:某大学建环专业实验室
图 2
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如图2首先我们看到了风冷热泵机组,它是由压缩机——换热器——节流器——吸热器——压缩机等装置构成的一个循环系统。它在压缩机内完成气态的升压升温过程(温度高达100℃),它进入换热器后与风进行热量交换,被冷却并转化为流液态,当它运行到吸热器后,液态迅速吸热蒸发再次转化为气态,同时温度下降至零下20℃——30℃,这时吸热器周边的空气就会源源不断地将低温热量传递给冷媒。冷媒不断地循环就实现了空气中的低温热量转变为高温热量并加热冷水过程。
图 3 图 4 图3和图4分别是冷水机组和板式换热器。
在制冷行业中分为风冷式冷水机组和水冷式冷水机组两种,根据压缩机又分为螺杆式冷水机组和涡旋式冷水机组,在温度控制上分为低温工业冷水机和常温冷水机,常温机组温度一般控制在0度-35度范围内。低温机组温度控制一般在0度至-100度左右。冷水机组又称为:冷冻机、制冷机组、冰水机组、冷却设备等,因各行各业的使用比较广泛,所以对冷水机组的要求也不一样。其工作原理是一个多功能的机器,除去了液体蒸气通过压缩或热吸收式制冷循环。
板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道,通过板片进行热量交换。板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下,其传热系数比管式换热器高3-5倍,占地面积为管式换热器的三分之一,热回收率可高达90%以上。板式换
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板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
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热器的型式主要有框架式(可拆卸式)和钎焊式两大类,板片形式主要有人字形波纹
图 5 如图5,冷却塔是用水作为循环冷却剂,从一系统中吸收热量排放至大气中,以降低水温的装置;其冷是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽,蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置,以保证系统的正常运行,装置一般为桶状,故名为冷却塔。冷却塔是集空气动力学、热力学、流体学、化学、生物化学、材料学、静、动态结构力学,加工技术等多种学科为一体的综合产物。水质为多变量的函数,冷却更是多因素,多变量与多效应综合的过程。
图 6 风机盘管机组简称风机盘管。它是由小型风机、电动机和盘管(空气换热器)等组成的空调系统末端装置之一。盘管管内流过冷冻水或热水时与管外空气换热,使空
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气被冷却,除湿或加热来调节室内的空气参数。它是常用的供冷、供热末端装置。按结构形式可分为:立式、卧式、壁挂式、卡式等,其中立式又分立柱式和低矮式;按安装方式可分为明装和暗装;按进水方位,分为左式和右式。
除了这些单独的部件以外,我们还看到了正在运行的冷水机组、空气处理机组以及焓差实验室等。
焓差实验室示意图
焓差室满足GB/T7725-1996标准要求,采用空气焓差法测试空调器的制冷(热)量,可对各种单、三相窗式、分体式及单元式空调器性能进行试验。系统为半自动工况控制、自动判稳及记录。可以测试的项目有:稳定状态额定制冷;稳定状态额定热泵制热,低温热泵制热,超低温热泵制热;电热额定制热;并可为以下型式试验提供环境条件;最大运行制冷,最小运行制冷;热泵最大运行制热,最小运行制热;凝露;凝水;冻结;除霜等。
二楼部分有一个地暖的实验室以及一些风管,没有特别仔细观察。除了参观实验室以及这些设备以外,实验室的负责老师还大致讲解了一些仪器的工作过程。因为我们还没有开始学习专业课的有关知识,所以整个过程我也没有完全理解。不过各种不同的机组部件各司其职共同运转,使得整个空调系统正常工作,使我对本专业的学习有了更加浓厚的兴趣。第一天的认识实习到此结束。
2.2 参观天加空调公司
时间:9月13日
地点:南京市天加空调公司
早上八点半我们一行人乘坐大巴约半个小时,到达了南京天加公司。
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从公司北门进入,由姜主管带领我们按照要求走在道路黄线以内,进入了报告厅。姜主管先给我们介绍了天加公司大致的情况以及管理理念并观看了公司宣传片。整个公司从管理阶层到产品生产都秉持着5S的要求。“5S”是整理(Seiri)、整顿(Seiton)、清扫(Seiso)、清洁(Seiketsu)和素养(Shitsuke)这5个词的缩写。5S起源于日本,是指在生产现场对人员、机器、材料、方法等生产要素进行有效管理,这是日本企业独特的一种管理办法。随着越来越多的日资、港资及台资企业的进入,“5S 管理 ” 逐渐被国人所了解。天加公司也有海外的研究所,秉持着5S管理原则,口号是“我们一直在努力”。在一番小小的互动之后我们起身参观了产品展示厅和生产车间以及部分实验室。
展厅里摆放了许多款天加的产品,比如商用、家用空气净化器,净风机,多联机,回风净化器,水冷螺杆冷/热水机组等优质产品。最令人印象深刻的是一个巨大的空气处理机组模型,结构如下图所示:
图 7
其基本工作过程是:室外来的新风与室内的一部分回风混合后,经过滤器滤掉空气中的粉尘、烟尘、黑烟和有机粒子等有害物质。干净的空气经风机送到冷却器或加
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热器进行冷却或加热,以达到使人感到舒适、适宜的程度,然后送入房间。空气调节过程根据冬、夏季节的变化,典型的集中式空气处理系统调节过程也不相同。用于调节室内空气温湿度和洁净度的设备。有满足热湿处理要求用的空气加热器、空气冷却器、空气加湿器,净化空气用的空气过滤器,调节新风、回风用的混风箱以及降低通风机噪声用的消声器。空气处理机组均设有通风机。根据全年空气调节的要求,机组可配置与冷热源相连接的自动调节系统。
透过巨大模型的窗口,我们大致能看到如上图所示的各个部分的结构,很清晰直观的看到空气处理机组的工作机构。穿过展示厅和办公区域,我们来到厂房部分。与传统的工厂厂房不同,天加厂房更加现代化管理,科技含量较高。
因为工厂生产部分比较危险以及私密,所以我们大致从安全黄线里参观了一圈,并且看到了许多与空调设备有关的实验室。有类似之前看到的加强版焓差实验室,还有其他各项指标的检验检测室以及噪声实验室等。这其中我们进入了人噪声实验室,现场的技术人员解释说因为地面部分没有采用吸音隔音材料所以只是半消音实验室。在实验室中我们听到了很细微的空调机器声音,在实际生活中一般不会影响到正常的工作学习。机器的噪声大小,也是测评它的一个很重要的指标。后续的参观有点走马观花,也就不详细记录了。
2.3 某高校空气源热泵系统的参观
时间:9月14日 地点:某高校图书馆
今天我们参观的是一个典型的空气源热泵系统。
首先我们爬上了楼顶看到了一排一排整齐的外机,外表和原理和风冷热泵机组都很相似。空气源热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置。它是热泵的一种形式。顾名思义,热泵也就是像泵那样,可以把不能直接利用的低位热能(如空气、土壤、水中所含的热量)转换为可以利用的高位热能,从而达到节约部分高位能(如煤、燃气、油、电能等)的目的。
空气源热泵中央热水机组一般由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置、过滤器、储液罐、单向阀、电磁阀、冷凝压力调节水阀、储水箱等几部分组成。空气源热泵热水器原理:空气源热泵热水器内专置一种吸热介质——冷媒,它在液化的状态下低于零下20℃,与外界温度存在着温差,因此,冷媒可吸收外界的热能,在蒸发器内部蒸发汽化,通过空气源热泵热水器中压缩机的工作提高冷媒的温度,再通过冷凝器使冷
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储备水,使水温升高,达到制热水的目的。
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媒从汽化状态转化为液化状态,在转化过程中,释放出大量的热量,传递给水箱中的空气源热泵的工作原理是:低温低压制冷剂经膨胀机构节流降压后,进入空气交换机中蒸发吸热,从空气中吸收大量的热量Q1;蒸发吸热后的制冷剂以气态形式进入压缩机,被压缩后,变成高温高压的制冷剂(此时制冷剂中所蕴藏的热量分为两部分:一部分是从空气中吸收的热量Q1,一部分是输入压缩机中的电能在压缩制冷剂时转化成的热量Q2);被压缩后的高温高压制冷剂进入热交换器,将其所含热量(Q1+Q2)释放给进入热换热器中的冷水,冷水被加热到55℃(最高达65℃)直接进入保温水箱储存起来供用户使用;放热后的制冷剂以液态形式进入膨胀机构,节流降压,如此不间断进行循环。它的特点有高效节能、绿色环保、安全节约、四季制热、时尚耐用、设计精堪、体积小巧等。
同时热泵有四大优点,第一是节能,有利于能源的综合利用,第二点是有利于环境保护,第三点是冷热结合,设备应用率高,节省出投资,第四因为它是电驱动,所以它调控比较方便,因此热泵备受大家的关心。除了楼顶部分以外我们还参观了室内机组的部分。整间房子里有几台运转的泵以及布满的各种管道。管道外部包裹着保温物质,有些还标记着介质流通的方向。整个设备井井有条,美中不足的就是噪声太大,这大概会是我们以后的研究内容之一吧。
最后我们进入图书馆内部观察了新风口的位置特点,便结束了今天的行程。本次的参观时间比较短,内容相较而言比较少,但依旧收获满满,在此同时看到越来越多有关专业的东西,更加坚定了好好学习本专业知识的心。
2.3 某高校湖水源热泵系统的参观
时间:9月15日
地点:某高校图书馆以及实习中心
今天是认识实习的最后一天,怀着好奇的心开始实习的第一天,依旧怀着好奇的心结束最后一天。老时间在南大门集合,经过大约一个多小时的车程,我们来到了另一所高校。
与前一天的行程相似,在一位做事雷厉风行的老师带领讲解下,我们开始了今天的实习。首先我们参观了逸夫图书馆的水源热泵中央空调系统,该系统以2台约克YS螺杆冷水机组为主体,采用风机盘管+新风系统。同时设有3台热水泵、3台冷却泵、3台湖水泵和4台辅助电加热器等设施。
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该系统运行时,载冷剂流过蒸发器,蒸发器内的制冷剂蒸发吸热。随后载冷剂被送到风机盘管或其它空调末端装置中去,在盘管中流动,带走空气的热量,载冷剂吸收热后温度升高,然后返回冷水机组,形成了闭式冷冻水循环。来自蒸发器的制冷剂蒸汽流入压缩机,经螺杆压缩机加压升温后排入油分离器,在高压气流进冷凝器换热结束之前将油分离出来。冷凝器中的冷却水吸收制冷剂蒸汽的热量,使之冷却、冷凝。冷却水油外部水源,冷凝后的制冷剂液从冷凝器进入液体管道,有里面的节流装置来控制蒸发器的制冷剂供液量,这就完成了整个制冷循环。和其他的空调制冷系统有相似之处。如图是大致过程:
图 8
我们观看了螺杆式热泵机组的运行以及它的铭牌标注,在此同时有两台乙醇泵正在运转。出去之后,进入图书馆内部观察了出风口、新风口和回风口,虽然现在的我还不能很快将它们区分,但是我相信经过未来的学习实践,我也可以将各种专业知识烂熟于心。
在图书馆门口老师给我们讲解了有关四大件(蒸发器、冷凝器、压缩机、节流装置)的知识,提到了制冷剂制冷量COP能效等有关名词。因为离得比较远并且周围环境声音嘈杂,所以听的不是很清楚。因为这几天的参观经常提到制冷剂所以我查了一下,常用的制冷剂有氨(代号:R717)、氟利昂-12(代号:R12)、氟利昂-22(代号:R22)、R-134a(代号:R134a)、R-404A制冷剂、R-410A制冷剂、混合共沸制冷剂、碳氢制冷剂等。因为氟利昂对大气的危害比较大所以已经逐步退出历史舞台。近几年人们保护环境的意识越来越强,所以需要开发更多种高效节能绿色环保的制冷剂。
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结束了这一部分的参观,我们顺便参观了该校大四建环学生的生产实习。井井有条的实习过程中排在第一位的永远是安全。今天刚好是他们生产实习验收的一天,我们有幸看到一组组成品,并且感受到他们自己动手学习的乐趣。进门第一组正在拼装小的风管,中间有一组已经拼好管道,并且每个组员都用签字笔在自己的作品上写上了自己的名字或者一些话语。最里面有组正在试着运行他们的作品,开关打开,出风口有一阵阵凉风。我也很想早点学习更多的知识,自己动手制作一些可以正常运转的器械。风管的制作过程按照工艺可分四个阶段:领料、放样、剪切;咬口、折边、成型;上法兰、铆接、法兰处翻边;风管制作完成后的安装。整个过程难易适中,要求发挥团队中个人作用,既要分工合作,又要同心协力,很有意义。
到此最后一天的认识实习结束。知识扩充
3.1 常规空调的制冷制热原理
制冷原理:
空调器通电后,制冷系统内制冷剂的低压蒸汽被压缩机吸入并压缩为高压蒸汽后排至冷凝器。同时轴流风扇吸入的室外空气流经冷凝器,带走制冷剂放出的热量,使高压制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过过滤器、节流机构后喷入蒸发器,并在相应的低压下蒸发,吸取周围的热量。同时贯流风扇使空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换,并将放热后变冷的空气送向室内。如此室内空气不断循环流动,达到降低温度的目的。
制热工作原理:
热泵制热是利用制冷系统的压缩冷凝器来加热室内空气。空调器在制冷工作时,低压制冷剂液体在蒸发器内蒸发吸热而高温高压制冷剂在冷凝器内放热冷凝。热泵制热是通过电磁换向,将制冷系统的吸排气管位置对换。原来制冷工作蒸发器的室内盘管变成制热时的冷凝器,这样制冷系统在室外吸热向室内放热,实现制热的目的
3.2 典型中央空调机组
主要由冷冻水循环系统、冷却水循环系统及主机三部分组成:
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1、冷冻水循环系统
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该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成。从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道(出水),进入室内进行热交换,带走房间内的热量,最后回到主机蒸发器(回水)。室内风机用于将空气吹过冷冻水管道,降低空气温度,加速室内热交换。
2、冷却水循环部分
该部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔等组成。冷冻水循环系统进行室内热交换的同时,必将带走室内大量的热能。该热能通过主机内的冷媒传递给冷却水,使冷却水温度升高。冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔(出水),使之与大气进行热交换,降低温度后再送回主机冷凝器(回水)。
3、主机
主机部分由压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒(制冷剂)等组成,其工作循环过程如下: 首先低压气态冷媒被压缩机加压进入冷凝器并逐渐冷凝成高压液体。在冷凝过程中冷媒会
释放出大量热能,这部分热能被冷凝器中的冷却水吸收并送到室外的冷却塔上,最终释放到大气中去。随后冷凝器中的高压液态冷媒在流经蒸发器前的节流降压装置时,因为压力的突变而气化,形成气液混合物进入蒸发器。冷媒在蒸发器中不断气化,同时会吸收冷冻水中的热量使冷冻水达到较低温度。最后,蒸发器中气化后的冷媒又变成了低压气体,重新进入了压缩机,如此循环往复。
3.2 14种冷热源及空调系统
1、常规电制冷空调系统;
2、冰蓄冷空调系统;
3、水源热泵空调系统;
4、电蓄热空调系统;
5、风冷热泵空调系统;
6、溴化锂空调系统;
7、VRV空调系统;
8、热泵空调系统;
9、空气源热泵空调系统;
10、大温差低温送风空调系统的特点;
11、变风量空调系统的特点;
12、冰蓄冷与水源热泵的结合;
13、水蓄冷系统;
14、温湿独控空调系统系统。
特点介绍太长就不详细解释了。实习心得总结
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建环为期一周的认识实习很快就结束了。虽然我们的认识实习安排在大二上学期的开端,我们并没有开始专业课的学习,实习期间每天很累,但是收获很大。通过本次实习,我学到了一些很多关于建环专业的知识。以前只是模糊的了解了本专业的就业方向,对具体的工作内容一无所知,本次实习让我对本专业有了更感性的认识。通过这么多天的参观认识以及老师的引导讲解,加深我个人对本专业理解,让我知道以后的研究方向,这使今后的学习方向更加明确。
实习结束了,我们都感觉到了收获的喜悦。自始至终,我都保持了极大的激情,虚心的态度,去一一发掘那些奇妙精细的结构,去请教我们悬而未解的疑问,去总结我们认识上所存在的许多错误,从而使我们在对本专业的理解上,突破了单一的理性认识,有了更丰富的感性认识,完成了我们认识水平上的一个飞跃。真希望以后能有更多的实习机会!最后,对本次实习过程中为我们答疑解难的老师和师傅们说声谢谢,是他们帮我们从无知到收获。我感受到实习的真正作用是告诉我们一句话:知识铺就了成功之路,实践是通向成功的高速列车,这次的实习经历将会真正的敦促我们奋发向前,积极进取!
参 考 文 献
[1] 部分解释来自百度百科、百度文库以及百度词条。
[2] 除图
在建筑设计中新能源的应用 篇3
关键词:新能源 建筑设计 太阳能 应用
建筑作为人类的基本居住空间,是构成城市的主要物质组成部分,它对人类的生活环境有着直接、重要的影响。居住空间环境的优劣直接影响着人们的生活质量,而要维持良好的生活环境,则需耗费大量的能源。因此,节约能源是今后发展的必然趋势。
一、建筑节能设计的含义
1、建筑节能是提高人民生活水平的需要:
随着现代化建设的发展和人民生活水平的不断提高,人们追求更加舒适的建筑生活环境。冬季采暖,夏季空调都需要能源的供应。而在当前能源十分紧张的状况下,节约建筑能耗就显得尤为重要了。建筑节能设计是建立在满足合理的舒适要求前提下,通过技术减少建筑能耗,提高能源的使用效率,满足建筑节能的要求。
2、建筑节能是环境保护的需要:
我们现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源。这些能源在使用过程中会排放大量的有害物质(二氧化碳、硫、氮氧化合物等),是造成大气污染和生态环境破坏的重要原因。因此提倡建筑节能,减少污染物的排放也是改善生存环境,提高生活质量的一种有效的方法。
3、建筑节能是经济发展的需要:
能源是人类生存与发展的重要基础,经济的发展依赖于能源的发展。当今能源问题已经成为全世界共同关注的问题,能源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑从建材生产,建筑施工直到建筑物的使用无时不在消耗着能源,资料统计表明建筑能耗占到全国总能耗的1/3左右。因此在建筑中推广节能技术势在必行。
二、新能源建筑的应用前景
1、推进新能源建筑应用是顺应低碳经济发展趋势的必然选择。为应对日趋严峻的环境污染和能源危机,世界各国纷纷加快调整产业结构,寻求节能、高效、低污染、可持续发展的方式。以提高能源利用效率和转变能源结构为核心的低碳经济,逐步替代传统的高能耗发展模式,以“低排放、高能效、高效率”为特征的低碳城市建设,已引起高度关注。推进建筑节能、发展绿色建筑、促进建筑向高效绿色型转变,发展新能源建筑应用是必然选择。
2、实施建筑节能、推进新能源建筑应用是构建两型社会的重要举措。加强建筑节能、推进新能源建筑应用工作,降低建筑物采暖、制冷、通风、照明等能耗,有利于降低能源使用总量、提高能源利用效率,缓解资源供需紧张的矛盾状况;有利于减少污染排放,降低社会总能耗;有利于降低建筑物使用成本,改善环境质量,实行资源节约、环境保护和生态优化,促进人与自然相和谐、经济社会与资源环境相协调。
3、实施建筑节能、推进新能源建筑应用可推动经济发展形成新的增长点。2009年联合国环境署发布的报告中指出,建筑节能改造和新能源等“綠色行业”能够促进形成新的增长点,有望解决主要环境危机的同时引领全球经济复苏。2008年我国4万亿振兴经济投资计划中,重点扶持包括建筑节能在内的节能减排项目。随着建筑节能工作的开展,包括建筑节能改造、新能源建筑应用的大规模展开,建筑节能产业将在提升经济、扩大内需、增加就业、促进可持续发展等方面发挥越来越重要的作用,加快建筑节能产业的发展,将有力的促进产业结构的优化升级和经济增长方式的转变,进一步提高经济增长的质量和效益。
4、城镇化主导战略实施为推进新能源建筑应用提供了重要的发展机遇。近年来国大力实施城镇化主导战略,城镇化水平不断提高,城中村和农村危房改造工作不断深入开展,为新能源建筑应用带来发展的机遇,因此在以后的工作中大力推进新能源建筑应用,将资源节约、环境友好、生态宜居的核心理念贯穿到城乡建设的各个环节,促进新能源建筑应用规模及产业规模大发展。
三、建筑设计中太阳能的利用
1、太阳能发电
太阳能热发电是太阳能利用中的重要项目。太阳热发电是利用集热器把太阳辐射能转变成热能,然后通过汽轮机、发电机来发电。根据集热的温度不同,太阳热发电可分为高温热发电和低温热发电两大类。按太阳能采集方式划分,太阳能热发电站主要有塔式、槽式和盘式三类。
2、太阳能致冷
利用太阳能制冷空调有两种方法,一是先实现光——电转换,再以电力推动常规的压缩式制冷机制冷;二是进行光——热转换,以热能制冷。前者系统比较简单,但其造价约为后者的3—4倍,因此国内外的太阳能空调系统至今以第二种为主。太阳能致冷的方法有多种,如压缩式致冷、蒸汽喷射式致冷、吸收式致冷等。
3、太阳房
太阳房是利用太阳能采暖和降温的房子。人们的生活能耗中,用于采暖和降温的能源占有相当大的比重。特别对于气候寒冷或炎热的地区,采暖和降温的能耗就更大。太阳房既可采暖,也能降温,最简便的一种太阳房叫被动式太阳房,建造容易,不需要安装特殊的动力设备。
4、太阳能热水器
太阳热水器是太阳能热利用中具有代表性的一种装置,它的用途广泛,形式多样。人们最常见的一种太阳热水器是架在屋顶的平板热水器。太阳热水器按结构分类有闷晒式、管板式、聚光式、真空管式、热管式等几种。
5、其他太阳能利用
太阳能热水器从最初的闷晒式、平板式到现在的全玻璃真空管、真空管热管式,从技术上有了飞跃的发展,大大地提高了太阳能的利用效率。高效太阳能热水器的应用为主动式太阳能采暖,尤其太阳能空调技术的发展,提供了高品位热源。太阳能光电利用,是利用领域最广、能源传输最为方便、利用品质最好的一种方式。光电池与玻璃的复合技术,已使建筑的幕墙作为建筑本身部分用能的自供电源成为可能,这也是建筑构件复合多功能高新技术发展的一个成功实例,也是今后建筑可持续发展的方向之一。
建筑环境与能源应用 篇4
我校的学生培养定位是:“立足内蒙古, 面向全国, 服务国家基础工业和地方经济建设, 培养岗位适应性强、工作作风踏实的应用型人才”[1]。
建筑环境与能源应用工程专业的培养目标是:“适应社会主义现代化建设需要, 德智体全面发展, 基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、具有创新意识和工程实施能力的建筑环境与能源应用工程专业应用型高级技术人才”。毕业生能够从事工业与民用建筑室内环境与暖通空调、通风除尘、采暖供热、燃气供应、建筑给排水等公共设施系统、建筑热能供应系统的设计、安装、调试、运行、管理以及建筑自动化系统的方案制订, 并具有初步的应用研究与开发能力, 能够在设计研究院、建筑工程单位、物业管理公司及相关的科研、生产和教学等单位从事技术与管理工作。
《流体力学》是建筑环境与能源应用工程专业的一门主要技术基础课, 也是我校重点建设课程之一, 是该专业工程技术人员必须掌握的知识。同时, 该课程也是我校环境工程、热能与动力工程、矿物加工工程、采矿工程、机械设计与自动化等工程专业必须开设的课程。通过本课程的学习, 学生应掌握流体力学的基本概念、基本理论以及水力计算的基本方法。流体力学实验是流体力学课程的重要组成部分, 流体力学实验是发展流体力学理论, 验证流体力学假说, 理解流体力学现象, 解决流体力学工程问题的一个重要手段, 该课程实验教学质量的好坏影响到学生对知识的了解和掌握, 以及动手实践能力的培养, 甚至影响到他们就业后对专业知识的灵活运用。
二、当前实验教学存在的问题
1.实验教学现状。流体力学实验是《流体力学》课程的重要环节。实验基本目的要求是:使学生观测流动现象, 验证所学理论, 掌握实验的方法和操作技能, 训练学生整理实验资料、编写实验报告的能力, 培养学生严格的科学作风。目前我校《流体力学》课程开设的主要实验项目有:雷诺实验、伯努利方程验证实验、圆形管道沿程阻力实验、圆形管道局部阻力实验、一元流动量方程验证实验、气体紊流射流实验等[2], 全部是传统的验证型实验, 由于实验室房间、实验器材、指导教师人数等方面的条件有限, 综合型、设计型实验不能开出。不同专业、不同学时的《流体力学》课程的学生进行完全相同的实验。在实验课堂上, 实验指导教师从实验原理、实验目的、实验仪器设备、实验操作步骤、实验注意事项、实验报告格式要求等方面进行讲解, 之后学生分组进行实验操作, 观察实验现象, 采集实验数据, 出现问题在指导教师的指导下进行处理, 教师根据实验报告的书写完成情况和质量来评定成绩。虽然实验项目开设的比较全面, 基本覆盖了课程的主要内容, 也有利于增进学生对理论知识的理解, 但没有激发学生的积极性, 学生做实验的主动性和热情没有体现出来, 只是被动的完成了实验教学过程, 不能培养学生的创新性。
2.实验教学效果。近年来伴随着我国教育体制的改革发展和招生规模的扩大, 给学校的发展带来了机遇, 使学校的发展取得了长足的进步, 但不可回避的是学生质量在不同程度上有所下降, 基础知识不很扎实, 给后续教学工作带来了困难, 也是摆在全校师生面前的难题。另外还有相当一部分学生是通过调剂专业而来的, 不是他们所钟情和喜爱的专业, 因此, 学习积极性也不高, 疲于应付, 学习目的不明确, 态度不很认真, 缺乏学习的热情和动力, 只求考试及格过关了事, 流体力学实验课的学习也是如此。
近年来, 学校也做了很大努力, 在改善实验条件方面投入不少, 但由于学生人数众多, 实验仪器设备台套数较少, 实验小组人数偏多, 亲自动手操作的次数不是很多, 感性认识不够, 尽管实验指导教师想尽一切办法, 尽可能多的创造机会, 但收效甚微, 实验效果不理想, 有的甚至连最基本的测试仪器, 如毕托管的工作原理、使用及注意事项等都不清楚。另一方面, 由于小组人数多, 实验测试数据相同, 实验报告抄袭现象严重, 没有进行数据的处理、分析、结果的讨论, 因此对实验的感悟不深, 对所学理论知识的理解、体会起不到作用, 同时给实验成绩的考核带来了不便。
三、课程实验教学改革内容
1.实验课的地位。实验是《流体力学》课程非常重要的组成部分, 但是在教学实践中, 往往更多强调的是理论的重要性, 而忽视了实验对流体力学理论学习的帮助。因此要充分重视流体力学实验的地位, 实验在流体力学教学中和理论课具有同样的重要作用, 流体力学实验是验证理论、数值计算结果的唯一途径, 是学生获得流体力学感性知识的主要方法, 有利于学生对抽象知识的深入理解, 促进学生进一步思考, 培养他们的扩散思维, 调动他们学习的积极性。另外, 要树立重视实验教学、热情服务学生的观念。首先要重视实验室建设, 无论从政策倾斜还是人力、物力以及资金投入等方面都予以高度重视;其次要尊重实验教师的地位和实验教师的劳动, 吸引具有一定操作技能和设计构思能力的教师充实到实验教师队伍中。
2.优化实验教学内容。《流体力学》是建筑环境与能源应用工程专业的技术基础课, 其内容贯穿了建筑环境与能源应用工程专业的所有领域, 如采暖供热中的热媒介质 (水) 的流动, 空调工程中空气、冷冻水、冷凝水的流动, 通风除尘中空气以及粉尘粒子的流动, 锅炉中的烟气、水、蒸汽、粉尘粒子的流动等, 所有这些流动的参数测试分析类似于流体力学实验, 因此流体力学实验应该与工程实践紧密结合。而目前《流体力学》课程开设的实验全部是传统的验证型实验, 也是非常经典基础的实验, 虽然实验项目开设的比较全面, 基本覆盖了课程的主要内容, 也有利于增进学生对理论知识的理解, 但是, 和专业工程实践脱节, 联系不密切, 学生学习的兴趣和积极性不高[3,4]。
在完成传统经典基础验证型实验的之后, 指导组织学生自行完成一次设计研究型实验, 把原有单一的实验内容组合到新的设计实验中, 如具有一定规模的管网设计实验, 并对设计管网系统进行运行调试, 分别测定不同工况下的运行参数, 如流量、流速、压力等, 这样既把流体力学知识和专业课的知识结合在了一起, 由于是按照自己的意愿设计的实验, 因而增加了学生的学习兴趣, 又提高了学生的操作运行技能, 同时, 在解决出现问题的过程中, 使学生学到的知识得到了综合应用。因此笔者以为, 传统经典基础验证型实验固然重要, 可以使学生所学知识得到加深巩固和理解, 综合型设计性实验则是对学生综合能力得到锻炼和提高的有效途径。在实验教学过程中, 优化现有实验资源, 在完成传统经典验证型实验的同时, 加强了设计性实验的开出。
3.教学手段与方法。为了达到应有的实验教学效果, 在实验教学过程中, 要打破传统的实验指导教师讲解学生听的模式, 指导教师与实验学生采取互动的形式, 共同探讨实验的目的、意义、背景、对应知识点以及和相关知识的联系、完成实验测定的技术路线等, 使学生处于主体地位, 积极参与, 主动进行。方法可以灵活多样, 教学手段可辅助以教学录像、多媒体等, 对于实验过程中出现的问题应让学生互相讨论, 从中获得答案, 指导教师予以补充。实验成绩的考核不拘泥于实验报告, 应根据学生对实验目的意义的感悟、对知识联系的理解、实验动手操作、问题分析讨论、实验报告质量等综合评价[3,4]。
四、结语
《流体力学》是建筑环境与能源应用工程专业的一门主要技术基础课, 也是我校重点建设课程之一, 同时也是环境工程、热能与动力工程等专业必须开设的课程。流体力学实验是该课程非常重要的组成部分, 实验不仅可以提高学生的学习兴趣, 还可以有意识的培养学生观察事物的能力、分析解决问题的能力和相互协调合作的能力。因此要转变观念, 重视流体力学实验教学, 整合流体力学实验资源, 进一步补充完善实验教学内容, 改革流体力学实验教学方法和手段, 不断研究流体力学实验发展趋势, 不仅要使学生完成经典基础的实验项目, 更重要的是要放手让学生开发设计型、研究型实验, 突出学生的主体性, 提高学生学习的主动性和创新性, 使每一个完成流体力学实验的学生从中得到锻炼和提高, 为培养综合型建筑环境与能源应用工程专业人才奠定扎实的基础。
摘要:针对建筑环境与能源应用工程专业的发展形式和特点, 结合我校的定位和学生培养目标, 指出建筑环境与能源应用工程专业《流体力学》课程实验教学存在的问题, 并提出了实验教学改革的建议。
关键词:《流体力学》课程,实验教学,教学改革,建筑环境与能源应用工程
参考文献
[1]内蒙古科技大学教务处组.内蒙古科技大学本科专业培养方案 (2014版) [Z].
[2]陈俊俊, 李义科, 牛永红, 庞赟佶, 刘素霞.新版《流体力学》课程教学大纲修订及思考[J].科学管理研究, 2011, (2) .
[3]王峰, 王宏燕.建筑环境与设备工程专业《流体力学》课程的教学改革[J].中国建筑教育, 2008, (10) .
建筑环境与能源应用 篇5
这个学期我们上了为期八周的导论课,来进一步了解自己专业的未来发现方向,让我们对于建筑环境与能源应用工程有了进一步的认知和了解。
我还记得第一堂课的时候考试问我们,有多少同学的第一志愿报的是本专业,我淡定的举手,其实说实话,我报这个专业完全是因为自主招生的专业限制,我对这个专业的了解也仅限于知道它是设计空调和暖气,我甚至不知道大三还要分方向,不知道燃气也是自己专业的涉猎内容。因此,在导论课开课之前,我也很想了解自己专业具体要学习的专业内容以及未来的发现方向。
我对专业有一个模糊的了解是在大一上学期的一次讲座,那次讲座的参加同学是我们大一新生和即将分方向的大三学姐,在那次讲座里,了解到我们专业其实是隶属于土木工程下的二级学科,主要方向是室内环境的设计,同时还有小部分学习燃气方向,总的来说,我们学校两个专业方向的优势都很强,但是近几年房地产行业的总体下滑趋势也对专业有一定的影响。
为期八周的课程里我们共上了六次课,期中五次讲的暖通空调方向,最后一次课是燃气方向。其实我印象最深的还是第一次课,老师首先想我们介绍了专业的整体概况以及未来四年里我们要学习的内容,包括工程热力学、传热学等专业基础课,而真正的专业课在大三开始。姚杨老师分别向我们介绍了暖通方向和燃气方向的很多优秀教师,让我们深切的体会到了身在哈工大里是多么荣幸。随后的几次课里老师们分别讲了供暖技术,绿色建筑技术、热泵空调技术、室内环境控制以及燃气技术。让我们对专业方向和专业历史有了更加详尽透彻的了解。
老师首先向我们介绍了我们专业的历史。建环专业在哈工大也拥有多年教学历史,当时的建环专业为暖通专业。1952年我国高校设立了第一批供热供煤气及通风专业,除哈尔滨工业大学以外,还有清华大学、同济大学和东北工学院。供热供煤气及通风专业、民用建筑专业、给水排水专业为土木系三大支柱专业,上世纪50年代初诞生在哈工大土木建筑系。据迄今可查资料,这3个专业在我国高校同类专业中是建立最早的。暖通专业创办初期,由于没有经验,一切都先从苏联照搬过来,教学计划、课程设置、教学环节安排、教学大纲基本上是参照苏联模式制定的,教材也是把苏联的翻译过来使用,来不及翻译的则由哈工大影印原版书作为内部资料供各校教师参考自编讲义。原来供暖通风是一门课则分成了供暖、工业通风和空调工程三门课;大多数学校把“供煤气”这个分支也削去了,所以我们专业的名称也变成了“供热通风与空调工程”,后来随着城市煤气的发展,在部分学校里又另外单独设立了“燃气工程”专业。这些就是哈工大建环的前身。
我犹记得一次课上老师对开设导论课的解释是为了让同学们更加了解专业课的同时留住专业人才。老师说很多学习成绩优秀的同学会选择在大一结束的时候转专业,从而使本专业的人才大量流失。说实话,我不是没有过这样的念头,但是在后来了解到建环这门专业与土建行业不是完全的一致,它的就业前景也不是非常糟糕,同时,就业之后的去向——设计院也很让人心动。虽然我是一个学工科的女孩,但还是希望以后的工作可以安安稳稳,即使可能会很累,但是一定要稳定。
我们专业作为土建行业的二级学科,进行屋内环境的设计的同时,还有对于有特殊需要的环境的设计,老师想我们举了面粉厂和医院的重症看护病房的例子,告诉我们不要仅仅将目光局限于暖通空调。其实我们专业的就业方向还是很广的。
其实前几次课的暖通老师的铺垫让我对燃气方向的老师充满兴趣,最后来上课的是一个看起来很温柔的女老师。其实在燃气课之前就有通过学姐来了解这个方向。同时也对以后选择这个方向充满了兴趣。其实乍一听这个名字感觉应该很可能是能源学院的专业,偏偏他又在建环里面,因为燃气方向的同学毕业以后很可能去国企,同样一个很安稳的工作,再加上由于房地产行业的不景气导致毕业进入设计院的难度大大增加,我认为选择燃气方向也不是为一种考虑。另外,现在国家推行的十三五计划中的煤气改燃气等计划,逐渐完善的燃气维护体质都导致这个行业急需大量的人才,但是由于对于专业认知的浅薄让整个人才市场呈现出一种供不应求的状态。因此,对于选择燃气方向也有很大的倾向。
我想,无论将来我到底从事了哪一个行业,这门导论课都对我起到了很大的影响,我也不会忘记老师们细心又耐心的为我们讲解我们对专业的盲区和误区。而这门课更教会我们的,是解决未来环境问题的责任!无论是将要学习的基础内容,还是未来要解决的绿色环境问题,都需要从事本专业技术工作所需的基础理论知识及专业技术能力,是可以在设计研究院、工程建设公司、设备制造企业、运营公司等单位从事采暖、通风、空调、净化、冷热源、供热、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或管理岗位工作的复合型工程技术应用人才。都需要我们这些一代的工科学生继承和发扬老一辈的吃苦耐劳精神,时刻谨记哈工大规格严格功夫到家的校训,不断培养自己发掘自己,在日常生活中从小事做起从基础抓起。认真刻苦学习,为未来发展打下扎实基础。
学号:
能源与环境政策研究前沿 篇6
关键词 石油价格 因果关系检验 协整分析
一、文献综述
从19世纪70年代石油危机爆发开始到80年代初,西方发达国家的经济受到严重的冲击,西方国家陷入了高通胀和高失业率的滞胀泥潭之中,经济严重萧条,从此越来越多的国家、机构和学者开始对石油价格,GDP,通货膨胀率等经济变量进行研究。中国原油定价机制经过了数次变动,80年代以前是处于传统计划经济体制下的石油价格机制,1981到1998年实行向市场机制过渡的双轨制,1998年之后石油价格向市场决定机制逐步转变,2000年调整为与新加坡、鹿特丹和纽约三地挂钩,2009年1月1日成品油价格实行与国际市场原油价格有控制的间接接轨,以一定时期内国际各种原油价格的平均水平为基础。
进入21世纪中国经济迅速发展,成为世界关注的焦点,国内石油价格与国际石油价格关系,石油价格对中国宏观经济的影响被众多学者所研究。焦建玲(2005)通过计量经济模型与实证分析方法得出中国原油价格与国际原油价格近似成比例关系,我国原油价格变动对国际原油价格影响小且缓慢,国际原油价格变动对国内的影响迅速且剧烈。魏一鸣等(2009)使用投资组合理论和多样化指数方法研究石油进口风险问题,认为进口石油产品的特殊风险和海运风险比进口原油的风险低,进口石油产品的盈利率比进口原油高。LiminDu等(2010)使用VAR模型研究发现,世界原油价格对我国经济增长和价格指数存在非线性的影响。
(三)序列之间因果关系及其检验方法
三、数据来源及实证分析
(一)序列平稳性检验
(三)因果关系分析
从因果关系检验结果可以看出,在选取滞后阶数为3的情况下,长期内存在双向的因果关系;短期内则只存在WTI原油价格到大庆原油价格的单向因果关系。
(四)向量误差修正模型
WTI原油价格滞后一周和三周价格在1%显著水平下影响自身价格变化,大庆石油滞后一周价格在1%水平上影响影响WTI原油价格。从数量上看,大庆原油滞后一周价格变化1%,WTI原油价格变动0.248%;小于WTI原油价格滞后一周和滞后三周对自身价格0.337%和0.165%。
四、结果讨论与建议
根据实证研究的结果,国内原油价格与国际原油价格存在长期的协整关系,我国原油价格的变动短期内不会对国际原油价格产生影响,国际原油价格的变动无论短期和长期都会对我国石油价格产生影响,且国际石油价格对国内原油价格的影响剧烈,国内原油价格对国外原油价格影响微小。我国成品油定价机制中并不包含反映国内供给需求的变量,在国内原油价格不能影响国际原油价格的情况下,国内成品油价格盯准国际原油价格容易造成国内成品油价格的扭曲,价格不能起到调节资源配置的作用。
我国的原油定价机制和成品油定价机制存在缺陷,应该在与国际接轨的同时,充分考虑本国的供需状况,积极主动参与国际原油价格的形成。
(作者单位:合肥工业大学经济学院)
参考文献:
[1]焦建玲.石油价格问题的计量分析模型及其实证研究[A].2005.
[2]韩志勇,魏一鸣,焦建玲.中国能源消费与经济增长的协整性与因果关系分析[J].系统工程,2004(12):18-21.
[3]GangWu,Lan-CuiLiu,Yi-MingWei.ComparisonofChina’soilimportrisk:Resultsbasedonportfoliotheoryanddiversificationindexapproach.EnergyPolicy2009(37):3557-3565.
[4]LiminDu,YananHe,ChuWei.TherelationshipbetweenoilpriceshocksandChina’smacro-economy:Anempiricalanalysis.EnergyPolicy2010(38):4142-4151.
建筑环境与能源应用 篇7
关键词:建筑环境与能源应用工程,课程体系,教学内容,工程系统
随着社会经济的发展和科技的进步, 人类居住、生产等对建筑环境的要求逐渐提高, 建筑能耗快速增长。目前, 人类所有生产生活能耗中, 建筑能耗已占到40%以上。为满足建筑节能以及新能源在建筑环境中应用的人才需求, 2012年, 普通高等学校专业目录中把建筑智能设施、建筑节能技术与工程两个专业纳入建筑环境与设备工程专业, 专业名称调整为“建筑环境与能源应用工程”, 专业范围扩展为建筑环境控制、城市燃气应用、建筑节能、建筑设施智能技术等领域。新的“建筑环境与能源应用工程”专业规范 (征求意见稿) 中, 明确了“多样化与规范性相统一”、“拓宽专业口径”等基本原则, “多样化与规范性相统一”的原则既是坚持统一的专业标准, 又鼓励各院校根据本地区、本学校的实际情况, 确定具体的课程体系、教学重点及培养方式, 努力办出自己的特色。
一、更名前课程体系及教学现状
在过去的十年中, 各学校在专业指导委员会的指导下, 已基本形成了以“建筑环境学”、“流体输配管网”、“热质交换原理与应用”为专业理论平台课程;以“暖通空调”、“建筑冷热源”、“建筑自动化”为主干专业课程的课程体系框架[1,2], 同时兼具各自的地方及行业特色。
对于我国北方地区, 尤其是内蒙古、山西等以能源、钢铁为支柱产业地区的高校, 过去的“建筑环境与设备工程”专业课程体系多是围绕着煤、电等传统化石能源的建筑环境应用技术来设置的, 随着国际社会对建筑节能低碳技术要求的不断提高, 要求到2050年, 化石燃料在建筑空间供热和热水制备所占比例减小到现在的5%-20%, 制冷系统的平均效率将提高两倍以上[3,4,5]。显然, 我们目前的课程体系设置中在建筑能耗及经济分析、建筑可再生能源利用、建筑能源转化利用模式、区域能源规划、智能建筑控制等方面是不满足新形势的要求的。另一方面, 随着我国城镇建设、工业建设的快速发展, 公用设备人才需求锐增, 仅十年, 设有本专业的高等院校由1998年的68所猛增至2011年的180所。在教育教学环节, 由于快速扩增, 导致的突出问题是: (1) 部分学校在条件不成熟的情况下, 课程设置不成体系, 忽视设计及实践环节; (2) 大批新毕业生进入教师队伍, 缺乏工程和学术实践基础, 教学理念和个人的学术水平跟不上时代的要求; (3) 专业实践被简化为参观、参观、再参观, 学生动手能力不如高职高专, 思维分析能力达不到本科要求; (4) 学生缺乏“工程系统”概念, 知识结构不完善, 社会、经济、管理知识欠缺。
二、突出地域及行业背景、拓展课程体系
更名前, 我国中西部地区高校的“建筑环境与设备工程”专业大部分有着鲜明的地域及行业特色, 都较早地设置了“供热通风及空调工程”专业, 为国家输送了大批暖通空调方面的专门人才。近十年间, 本专业在专业指导委员会所构建的大框架下, 大都保留了传统的集中供热、工业通风、空调制冷技术、锅炉及锅炉房设备等专业课及课程设计, 方向比较单一, 学生所接触的暖通空调系统也较为传统, 没有和目前国家提倡的可再生能源、绿色建筑结合起来, 学生缺乏节能、经济的宏观意识。所以, 在新形势下, 我们应在必修课中适当增加以“建筑能耗及经济分析、建筑可再生能源利用、建筑能源转化利用模式”为主要内容的“建筑节能技术与管理”课程模块以及“智能建筑控制、电气与自动控制”的控制课程模块。这样才能使“建筑环境与能源应用工程”专业的学生在从事工程设计及管理的过程中, 具备“工程系统”的概念, 能从全局优化的层面上去考虑节能或者工程可行性。
三、加强教师专业素养, 优化课堂教学内容
课程体系的范围宽了, 增加了“能源应用技术与管理”以及“建筑节能控制”的内容。如何使专业教师提高素养, 分清专业课的“课堂上该讲些什么”就成为我们应思考的问题。专业课的教学要起到承上启下的作用, 应以工程应用为依托, 介绍技术和设备的特点、原理、发展背景、应用条件、优缺点判断;应着重于技术方案分析, 让学生不仅仅了解各种技术方案及设备的基本原理、系统结构特点, 更重要的是让他知道一个系统设计为什么选这种方案而不是另一种。而对于一些非关键的技术细节和一些设计校核计算, 则应该在实践环节和课程设计中解决。这也同时提高了对专业教师的要求, 要求专业教师通过积极参加科学研究及工程实践, 努力提高自己的专业素养, 只有教师具备了完善的知识结构和广阔的科学视野, 具备了创造和创新意识, 跟踪技术进步的意识, 才能培养出合格的工程人才。
四、尝试多专业配合, 建立“工程系统”概念, 加强学生实践环节
培养高规格的实践性、应用性、实用性和工程系统性思维是工科大学毕业生的重要特色和核心竞争力。对于一个“工程项目”的设计成果是各专业相互配合形成的, 而由于各高校有比较分明的专业分类, 我们在实际“教与学”过程中, 也忽视了与其它专业配合, 导致学生在毕业后不会对其它专业提出相关的设计要求;同时, 同一个专业的教学内容又是割裂的, 例如“供冷与供暖教学”, 空调课只管夏天, 供热课仅管冬天, 缺乏“工程系统”意识。所以我们需尝试多专业联合设计, 如暖通专业、给水排水专业、建筑学专业等, 共同设计一项“公用工程”, 培养学生设计的“整体意识”;改进教学体系, 教学内容不能有割裂和鸿沟;并通过以下方法加强设计实践环节的教学: (1) 实践环节与工程实际相结合; (2) 校内外指导教师相结合; (3) 设计环节始于专业课的开始, 指导教师根据课程进度, 指导学生随时将刚学到的知识用到设计之中, 以强化理论与工程实际的结合等。
新形势下“建筑环境与能源应用工程”专业课程体系改革以及“教与学”方式方法的探索是一项复杂的工作, 需要我们专业负责人和一线专业教师经常思索和在教学实践中不断研究。通过明确新的专业发展方向, 了解新形势下专业外延和内涵的发展变化, 坚持和发展自己的专业特色, 提高教师教学中理论联系实际的能力, 加强学生设计实践环节训练, 这样才能培养出高规格的实践性、实用性和工程系统性思维相结合的工程应用型人才。
参考文献
[1]朱颖心, 石文星.对工科专业课程教学方法的思考[J].重庆大学学报 (高等建筑版) , 2011, (05) .
[2]张国强, 李志生, 陈友明, 李念平等.基于教育国际化的建筑环境与设备工程专业定位探讨[J].高等建筑教育, 2006, (03) .
建筑节能的方向与新能源的应用 篇8
目前全国房屋数量有400亿平方米左右,房屋建筑规模已超过所有发达国家。然而,截止到2009年,我国节能建筑的总面积还只有2.3亿平方米,在每年近20亿平方米的竣工面积中,节能建筑只占3%左右,97%属于高耗能建筑。
我国建筑能耗高于发达国家,主要表现在建筑物保温与供热系统状况差,如我国供热系统的综合效率仅为35%到55%,而先进国家可达到80%左右。建筑节能直接关系到国家资源战略和可持续发展战略的实施,根据发达国家经验,建筑能耗在未来商品总能耗中所占比例将上升到35%左右。而在节能的同时还可以减少大量的二氧化碳、粉尘等污染排放,其经济效益、环境效益、社会效益都十分显著。由此可见,建筑节能的意义十分重大。
2建筑节能技术与新能源
建筑节能包含两部分内容,一部分是加强围护结构的保温隔热能力,另一部分就是从供暖、供冷的热源、输送渠道及实现方式来节约能源。新能源的利用是节约建筑使用能耗非常有效的办法,新能源通常指非常规、可再生能源,包括太阳能、地热能、风能等等。新能源技术用于建筑节能通常有以下几个方面:2.1太阳能致冷。利用太阳能制冷空调有两种方法,一是先实现光-电转换,再以电力推动常规的压缩式制冷机制冷;二是进行光-热转换,以热能制冷。前者系统比较简单,但其造价月为后者的3~4倍,因此国外的太阳能空调系统至今以第二种为主。太阳能致冷的方法有多种,如压缩式致冷、蒸汽喷射式致冷、吸收式致冷等。2.2太阳能热水器。太阳能热水器是太阳能利用中具有代表性的一种装置,它的用途广泛,形式多样。人们最常见的一种太阳能热水器是架在屋顶的平板热水器,常常是供洗澡用的。其实,在工业生产中以及采暖、干燥、养殖、游泳等许多方面也需要热水,都可利用太阳能。太阳能热水器按结构分类有闷晒式、管板式、聚光式、真空管式、热管式等几种。2.3太阳房。太阳房是利用太阳能采暖和降温的房子。太阳房既可采暖,也能降温,最简便的一种太阳房叫被动式太阳房,建造容易,不需要安装特殊的动力设备。比较复杂一点,使用方便舒适的另一种太阳房叫主动式太阳房。更为讲究高级的一种太阳房,则为空调致冷式太阳房。2.4太阳能热发电。太阳能热发电是太阳能利用中的重要项目,太阳能热发电是利用热器把太阳辐射能转变成热能,然后通过汽轮机、发电机来发电。根据集热的温度不同,太阳能热发电可分为高温热发电和低温热发电两大类。按太阳能采集方式划分,太阳能热发电站主要有塔式、槽式和盘式三类。2.5地热发电。地热发电是地热利用的重要方式。高温地热流体应首先用于发电。地热发电是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能,然后带动发电机发电。而地热发电不象火力发电那样要备有庞大的锅炉,也不需要消耗燃料,它所用的能源就是地热能。地热发电的过程,就是把地下热能首先转变为机械能,然后再把机械能转变为电能的过程。目前能够被地热电站利用的载热体主要是地下的天然蒸汽和热水。按照载热体类型、温度、压力和其它特征的不同,可把地热发电的方式划分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两大类。2.6地热供热。将地热能直接用于采暖、供热和供热水,是仅次于地热发电的地热利用方式。因为这种利用方式简单、经济性好,倍受各国重视,特别是位于高寒地区的西方国家,其中冰岛开发利用得最好。由于没有高耸的烟囱,冰岛首都已被誉为“世界上最无烟的城市”。我国利用地热供暖和供热水发展也非常迅速,在京津地区已成为地热利用中最普遍的方式。2.7风力致热。风力致热是将风能转换成热能。目前有三种转换方法。一是风力机发电,再将电能通过电阻丝发热,变成热能。虽然电能转换成热能的效率是100%,但风能转换成电能的效率却很低,因此从能量利用的角度看,这种方法是不可取的。二是由风力机将风能转换成空气压缩能,再转换热能,即由风力机带动一离心压缩机,对空气进行压缩而放出热能。三是将风力机直接转换成热能,其中第三种方法致热效率最高。
摘要:大力发展可再生能源和新能源,构建可持续发展的能源消费体系,是我国长期发展战略和近期能源结构调整的重要选择。
建筑环境与能源应用 篇9
因时间排得太满, 笔者只能在程院长到工地现场检测由他带领设计的水源热泵系统性能的途中和工作的间隙, 对其进行了采访。在断断续续的采访过程中, 笔者与程院长相谈甚欢, 并受益匪浅。
学者谈现状
“专业名称又调整了, 从暖通、暖通空调、建筑环境与设备工程到刚刚国家才发布的2013年正式执行的新名称‘建筑环境与能源应用工程专业’, 一路走来, 不难看出专业内容的变化。顺应这种变化, 教学和工程也要随之有所调整和变革。总的来说, 暖通专业随着国家经济的迅猛发展, 人们生活水平的不断提高, 发展前景会越来越好, 这个行业也正变成名副其实的朝阳产业。但同时, 由于专业范围的不断扩大, 专业内容的不断深入, 给暖通工作者也带来了不小的压力, 尤其是, 怎么样既要满足人们不断提高的生活标准, 同时又能实现节能降耗、保护资源与环境, 在新能源利用、先进技术集成、设计方法和手段的变更包括人才培养等各个方面, 都有很多内容需要进一步深入研究, 暖通人正面临着前所未有的发展机遇。”采访伊始, 程海峰就感慨良多。
提到安徽的暖通行业和中央空调现状, 程海峰介绍:“安徽地理位置优越, 气候类型典型, 从典型年气象参数上可以看到, 冷、热、湿等极端工况出现的频率都很高, 几乎适合所有现有的通用空调系统, 客观上行业发展具有天时地利;安徽经济发展起步早, 速度慢, 经过长时间的缓慢积累, 最近几年跨越的步子非常大, 正处于发展的井喷期。暖通行业的市场容量一般和经济发展水平呈线性关系, 因此, 现在的安徽省正是各个厂商和工程商进驻抢滩的极佳机遇期, 这是天时;安徽人敢为人先, 开放包容, 容新创新, 对各类先进技术的利用不抱成见, 发展虽晚但起点很高, 是为人和。因此, 不难预见安徽暖通行业的美好前景。”
确如程海峰所言, 安徽作为近年来发展火热的中部桥头城市, 经济发达, 交通便利, 自然发展条件优越, 中央空调行业蒸蒸日上, 市场容量逐年增长, 随行采访的经销商朋友也深有体会。对于目前安徽的良好发展态势, 程海峰表示“作为节能减排的主要专业和行业, 如何根据合适的地理位置、自然资源状况、建筑功能需求, 设计适合的系统, 最大限度的发挥暖通在建筑节能中的作用是安徽暖通工作者的责任和追求。”
市场、技术良性互动
中央空调行业长期以来, 呈现着市场需求促进企业发展, 企业发展促进行业繁荣, 行业繁荣推动技术进步的现象。制造商、经销商、设计师在繁荣市场中形成了一条完善的产业链, 设计师和经销商、制造商在互相学习、互相依存中共同进步。
如今, 在成熟稳定的通用技术操作层面, 中央空调项目的设计与产品采购对专家的依赖性越来越小, 反而以前仅作为终端销售的经销商近年来作用显得越发大。制造商在各个区域市场中能立足并做大, 依赖众多经销商的人脉推广及典型工程的树立, 典型工程从无到有, 从一到二, 长此以往, 制造商的口碑及美誉度自然形成, 实现中央空调行业发展的良性循环。
而对于行业内层出不穷的新技术及特殊技术, 专家的作用则显得非常大。程海峰介绍道, 中央空调行业的专家、设计师一方面不能凭借自身的技术优势和知情权恶意推销一些产品技术:另一方面, 他们有责任及义务推广优秀新技术及新产品, 以促进行业的进步。由此不难看出, 中央空调行业需要制造商、经销商、设计师通力合作, 才能朝着健康有序的方向发展。
校企合作 共创未来
谈到“校企合作”时, 程海峰饶有兴趣, 并一再强调, “校企合作”的未来是一条康庄大道。校企合作是高校谋求自身发展、实现与市场接轨、提高育人质量、有针对性地为企业培养一线实用型技术人才的重要举措;国家对高校科研投入逐年增加, 技术研发的经费瓶颈逐年改善, 客观上使高校高层次人才既能谋食, 也能谋道, 促进了高校的科研氛围;有远见的企业、发展到一定规模的企业, 亟需自主创新, 提高企业的可持续发展潜力, 促使他们到高校寻求合作共赢。
“高校里注重理论, 企业注重实践, 校企合作适应社会与市场需要, 学校通过企业反馈与需要, 有针对性培养人才, 结合市场导向, 注重学生实践技能, 更能培养出社会需要的人才;另外, 校企合作是真正‘双赢’, 校企合作, 做到了学校与企业信息、资源共享, 学校利用企业提供设备, 企业也不必为培养人才担心场地问题, 实现了让学生在校所学与企业实践有机结合, 让学校和企业的设备、技术实现优势互补, 大大节约了教育与企业成本”。程海峰告诉《中央空调市场》, “如今, 安徽有几家注重校企合作的中央空调企业, 我们应当给予这些企业更多的鼓励与支持, 有时候顶尖的技术往往会出现在企业, 良性循环下去, 暖通行业必定会有更大更好的发展”。
言传与身教并行
讲起从业经历, 程海峰的身份比较特殊。1988年大学毕业后一直在设计院工作, 从设计师到总工、副院长, 20多年设计经验, 10多年专业总工, 2007年开始, 又兼任学校环能学院副院长, 领导学校暖通专业建设, 可谓“能文能武”。既能静下心设计优秀的项目, 也能走进高校教导学生, 真正做到理论与实践结合, 能更准、更及时的把控市场。据学生介绍, 程海峰教过的本科生, 带过的研究生不计其数, 为安徽暖通行业培育了很多优秀人才;设计过的项目更是多而精, 得到业内的一致认可:安徽省CBD中央广场, 圣大广场, 亳州、池州、凤台等政务中心, 安徽省人大会议中心, 和平饭店……
对于刚走上工作岗位的设计师或正在埋头苦读的莘莘学子, 程海峰提出了自己的建议:在学校里打下夯实的基础非常重要, 没有知识的积累, 设计如同纸上谈兵;走上工作岗位后, 务必要沉下心投入到设计工作中去, 在锻炼中积累丰富的经验。如今, 安徽的中央空调项目越来越多, 体量越来越大, 对新兴势力来说, 机会很多, 主要看如何把握, 他相信, 只要在业内稳住脚跟, 刻苦钻研, 加以时日必定能得到业内的认可。
后记:
采访前, 朋友就说, 程院长是典型的治学者, 专注于做学问, 不喜欢炫耀, 也不喜欢公众媒体骚扰, 对媒体的拜访一般都婉言相拒。回来后, 在网上搜索了一下, 关于程院长的信息无非是在学术上取得的成绩, 资料甚少。
对于另外一些频频出场、引人注目的专家, 笔者也不觉有不妥, 因为经常走动有利于更好地把控市场, 但相比而言, 程院长更显得务实、淡然。在如今这个浮躁的社会, 真心希望能多些沉下心专心做事的人。
建筑环境与能源应用 篇10
关键词:可再生能源,建筑应用,检测,评价
前言
在社会主义现代化建设过程中, 建筑领域在社会总体资源消耗中占据约1/3左右, 消耗量相对较大。随着《中华人民共和国可再生能源法》的颁发, 我国为了逐步的对建筑领域的能耗消费模式进行相应的转变, 财政部实际行动对住房和城乡建设相关部门下发了一系列的激励举措, 这些措施实际上是促进了可再生能源在建筑领域内的集中和规模化应用实践, 并且能够在一定程度上缓解我国非可再生资源相对短缺的现状。本文主要是围绕可再生能源建筑应用进行相关阐述, 通过对我国可再生能源建筑应用系统的现状分析等, 希望通过探讨能够促进可再生资源建筑能源系统的高效利用, 促进我国更好更快的建设资源节约型和环境友好型社会。
1 当前我国可再生能源建筑应用状况
从整体来看, 我国的可再生能源比较丰富, 诸如太阳能、风能等等, 而这些能源是可以通过一定的方式将其应用于建筑领域的。在建筑领域内应用这些能源有利于减少传统化石能源的消耗, 从而调整能源消耗结构和格局, 对我国建筑方面的节能进步起一个推进作用。在我国居民的生活中, 太阳能热水器起着重要作用。另外, 随着技术发展, 对于居民建筑中的采暖领域也可采用可再生能源。
2 可再生能源建筑应用的必要性以及发展途径
之所以要在建筑领域引入可再生能源, 是因为我国在建筑领域有节能环保的需要。而所谓的建筑能耗主要是指建筑在修建过程中产生的能源消耗量, 它所包含的又不单单是建造房屋所需的能耗, 并且涉及到照明、采暖与家用大功率电器的使用等等。建筑能耗是非可再生的能耗, 也就是说当这个能源消耗掉之后就再也回不来了, 一去不返。引入可再生资源进入建筑领域, 主要是想通过这些资源使用量的增加, 从而相应的减少化石燃料的使用, 虽然可能对这类资源的压缩程度有一定限度, 但总的来说还是会产生一定的效果, 对于减少我国对石油等燃料的刚需也具有重要的作用。
可再生能源建筑应用应由点及面, 提升整体技术水平以及丰富技术种类, 其中进一步提高可再生能源在建筑能耗中所占的比例则需要从以下方面入手: (1) 提高应用水平:a.对于浅层地能的应用, 提高系统综合性能系数。b.对于光热、光伏技术, 提高组件与建筑一体化程度。c.提高可再生能源在有限空间内可再生能源综合利用效率, 及在单位建筑面积上应用的密集度。 (2) 提高应用水平将空气源热泵技术、工业余热与城市废热技术、农村新型生物质能技术等相对较成熟的技术可以被纳入可再生能源建筑应用技术的范畴中。 (3) 控制能耗总量:a.对于新建建筑应适当提高建筑能效标准。b.对于既有建筑, 可以由对建筑本身的节能改造和供热计量改造两方面入手。c.在农村地区开展以太阳能、浅层地能以及生物质能等可再生能源为主的新农村能源系统建设, 同时大幅度改进北方农村建筑的保温性能和采暖方式, 实现满足可持续发展要求的社会主义新农村建设。d.优化住宅和普通办公建筑的室内热环境控制解决方案。e.大型公共建筑的节能运行和节能改造。
3 可再生能源建筑应用系统检测探讨
可再生能源建筑应用系统测评的内容包含形式检查, 性能检测和能效评估三部分。形式检查主要是对项目预验收资料, 实施情况进行检查, 看资料是否齐全, 实施量与示范项目申报书或设计文件是否一致, 运行情况是否正常等;性能检测主要是对系统情况进行现场检测, 得出系统参数数值;能效评估就是对性能检测得到的数据进行计算分析, 对系统节能效益、环境效益, 社会效益进行评价。
在进行可再生能源建筑应用系统测评前, 为了保护可再生能源的可持续利用, 在建筑工程中需要进行一定水平的预留。而对预留的检查主要依靠建筑项目的业主来进行监督和控制。另外需要注意的就是在检测过程中要保障数据的准确, 减少数据测量过程中的误差, 科学检查预留。技术的好坏有时往往对最终检测结果具有重要影响。在可再生能源建筑应用系统进行检测之前, 还需要做好相应的准备工作, 其中包括基本材料的准备和整理、内容和条件的评定以及规范的检测操作流程等。
3.1 太阳能热水系统检测
太阳能热水系统检验项目包括:集热系统效率、系统总能耗、集热系统得热量、贮热水箱热损因数、供热水温度等。
《可再生能源建筑应用工程评价标准》 (GB/T50801-2013) 规定:太阳能热水系统测试分为长期测试和短期测试。长期测试的周期不应少于120d, 且应连续完成, 长期测试开始的时间应在每年春分 (或秋分) 前至少60d开始, 结束时间应在每年春分 (或秋分) 后至少60d结束;短期测试的时间不应少于4d。短期测试期间的运行工况应尽量接近系统的设计工况, 且应在连续运行的状态下完成。
不论是长期测试还是短期测试, 每个系统都会得到多个工况的测试数据, 可以用来对项目全年性能进行分析计算。但实际工作中, 由于工作量和检测效率的关系, 以及考虑到工程检测经济性的因素, 一般选择短期测试方法。短期测试影响太阳能热水系统检测的因素主要有:测试阶段气象条件, 计算工况点太阳能辐照量的选取, 太阳能热水系统运行控制方式等。因此, 在对太阳能热水系统进行测试时, 应考虑各地区不同的气候条件, 选择合适的太阳能辐照量作为计算工况点, 并结合项目现场情况, 安装合理的测试点, 确保检测数值真实有效。
3.2 地源热泵系统检测
地源热泵系统一般分为地源热泵热水系统和地源热泵空调系统, 也存在二者皆有的情况。对于地源热泵热水系统不需要检测室内效果测试参数。
在进行地源热泵系统现场测试时主要测试的参数: (1) 热泵机组性能测试参数:机组用户侧进出、口温度, 机组用户侧流量, 机组热源侧进出、口温度, 机组热源侧流量, 机组耗电量。 (2) 热泵系统性能测试参数:系统用户侧进、出口温度, 系统用户侧流量, 系统热源侧进、出口温度, 系统热源侧流量, 系统总耗电量, 机组总耗电量, 循环水泵总耗电量。 (3) 室内效果测试参数:室内温湿度, 室外温湿度。
地源热泵系统的测评同样也可分为长期和短期测试, 值得注意的一点是长期测试需要对传感器收集到的数据进行准确度的核查, 短期测试注意在测试工作路径上谨慎选择。对于不同的工况区, 诸如制冷段和制热段, 要采取适当的评估标准。检测的难点在于地源热泵系统双季使用时, 短期测试只能在某一典型季节测试其制冷或制热相对应的性能参数。考虑到检测工程经济性、项目验收的及时性, 如何在只测试地源热泵系统某一季节的性能参数, 而有效准确估算其全年节能量的问题值得探讨。
4 可再生能源建筑应用系统的评价分析
关于太阳能热水的应用分析和评价, 主要是考虑此系统的整体设计水平、太阳能面板的集热能力和水箱储水的保温能力等。但是需要考虑的一点是不同地区之间存在着太阳辐射量上的差异, 相应的温度要求也不尽相同。根据各地接受太阳总辐射量的多少, 可将全国划分为五类地区。一类地区为我国太阳能资源最丰富的地区, 日辐射量5.1~6.4k Wh/m2。这些地区包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最为丰富, 日辐射量6.4k Wh/m2, 居世界第二位, 仅次于撒哈拉大沙漠。二类地区为我国太阳能资源较丰富地区, 日辐射量4.5~5.1k Wh/m2。这些地区包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。三类地区为我国太阳能资源中等类型地区, 日辐射量3.8~4.5k Wh/m2。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、苏北、皖北、台湾西南部等地。四类地区是我国太阳能资源较差地区, 日辐射量3.2~3.8k Wh/m2。这些地区包括湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕南、苏北、皖南以及黑龙江、台湾东北部等地。五类地区主要包括四川、贵州两省, 是我国太阳能资源最少的地区, 日辐射量只有2.5~3.2k Wh/m2。因为气候区会影响到太阳能热水系统的状态, 所以也需要进行相应的划分。在做好划分工作之后, 就可以对不同地区的不同太阳能系统进行研究和评价, 通过多方面的比较, 对其相应参数例如太阳能转换效率、热能保温能力等进行对比评价, 由分到总, 对太阳能热水系统做出评定。太阳能热水系统节能效益的分析评定指标包括: (1) 太阳能热水系统的年节能量; (2) 太阳能热水系统的节能费用 (简单年节能费用和在寿命期内的总节省费用) ; (3) 太阳能热水系统增加的初投资回收期 (静态回收期和动态回收期) ; (4) 太阳能热水系统的环保效益 (二氧化碳减排量和其他污染物的环境增量效益) 。从节约能源和经济可行性方面的评价决策分析, 找到最适合方案。
地热是不受天气、季节变化影响的能源, 最大优势在于其安全性、稳定性、连续性和利用率高, 具有清洁、低碳、可再生等特点。关于地热系统的应用分析和评价, 主要是考虑其系统在制热和制冷方面的基本性能。其系统评价指标还需要考量系统应用的环保和经济效益, 在系统运行过程中重要的数据要准确记录, 这样不仅方便之后的分析还是依据其水平进行相关改进措施的基本依据。鉴于地热资源利用对促进生态文明建设具有重要意义, 对城市治污减霾作用巨大, 地热资源相关管理部门需要根据地热开发利用实际, 制定流程简便、分工明确、监管有力的地热能开发利用项目管理办法, 简化审批办法, 提高行政效率, 加强项目后续运行及环境保护监管, 建立信息监测体系, 完善设备检测认证制度等, 在涉及地热资源应用政策制定、项目技术推广会商时, 给予积极支持。同时, 政府相关部门也应当大力支持地热资源技术应用, 从政策、资金、技术推广等方面对从事干热岩供热技术研发的企业加大支持力度, 不断扩大市场份额, 为节能减排、治污减霾发挥更大的作用。
5 结语
近几年来, 一些发达国家陆陆续续提出了关于建筑物走向设定更低能耗标准的国家级目标, 而当前我国在这一领域还没有出台定规定量的国家级目标。但无论我国具体的建筑能耗消耗目标按照什么样的方式规定, 不断的降低基础的建筑能耗水平将会使得可再生能源的角色日益重要。现今, 我国在国家发展规划层面, 在“十二五”期间对于可再生能源建筑应用系统的能源种类、基本评价体系的量化目标都提出了比较明确且细致的要求, 并且也逐步明确了目标完成的时间点, 想必, 只要各方积极努力, 实现可再生能源建筑应用系统的完善指日可待。
参考文献
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[3]张昕宇, 何涛, 黄祝连, 等.太阳能光电建筑应用系统评价方法探讨[J].建设科技, 2012 (17) :46~48.
建筑环境与能源应用 篇11
随着我国经济的高速发展,目前的能源消耗也在快速增长,工业、交通、建筑领域的能耗问题非常突出。在建筑领域,近400亿平方米的既有建筑99%都存在能源效率低下的问题,整体能耗量约占全社会能源消耗的30%,通过有效的节能手段提高能源使用效率刻不容缓。目前,建筑节能主要集中在三个方面:(1)用能设备本身的节能,通过提高设备能效,有效降低能源消耗。(2)楼宇建筑的改造节能,通过改造建筑的围护结构,最大程度改善用能环境的能量消耗。(3)优化节能管理维护,通过提高业主的楼宇管理水平,运用各种监测手段发现问题,针对性地进行节能改造。智能建筑能源管理系统(SinosEMS)正是基于这样的背景开发的,它主要面向智能楼宇设备的能耗分析管理,其主要功能是根据楼宇自控(BA)设备产生的各类能耗数据,生成各种能耗曲线图,直观地展示设备的能源使用情况,并在一定程度上提供能耗预测功能。同时,系统可以自动生成各类统计图表,为节能提供依据和参考,详细报告各种能源的日、月、年、周消耗情况报表、曲线等直观数据,为企业查找能耗弱点、节能降耗提供直观科学的依据。
2 产品功能
SinosEMS的开发综合考虑了主流产品的功能特色,并根据市场业主的需求进行分析、综合和创新,在产品各个版本的路标中逐一实现。图1是整个系统的功能框架,下面重点介绍一下数据采集、审计、分析、报警等关键功能模块。
(1)数据采集
能耗分析的基础是能耗数据,数据采集功能就是将各种计量设备采集到的数据进行汇总,并转存到系统自带的数据库中,在这个过程中,系统需要将数据进行分类,并进行初步筛选。数据采集功能还考虑了节能改造项目中经常会遇到的粗计量问题。如果既有项目中无法提供足够的计量设备,以至于无法提供详尽的计量数据,系统提供了导入接口,用户可以将手工测量数据导入到系统当中,以替代计量所得数据。另外,如果系统有分项的计量设备,则可以通过接口开发从楼宇自控系统自动采集设备的温湿度、电、煤、水、气的数据。数据采集主要包括设备数据采集和区域数据采集,主要的模块有:能源类型数据的处理、设备信息数据的处理、设备能耗信息的采集、区域信息的处理和区域能耗信息的采集。
(2)能源审计
能源审计功能的作用是让业主了解整个建筑物及使用状况,同时通过分析得出建筑物是否节能及哪些地方需要节能的结论。能源审计就是根据业主输入的建筑物、设备、地理气象、环境变化等信息,结合系统自身采集的一些数据进行分析、整理,并最终以PDF(或Word)格式输出。在用户输入数据后,再生成一份PDF格式的文档,来对一幢大楼进行审计,从而得出评估,对一幢大楼进行节能整合。
(3)能耗分析
能耗分析是本系统的核心功能,主要是对已经采集到的能耗数据进行分析和挖掘,通过曲线图的形式展现给业主。系统将能耗大体分为水、电、煤三大类(可动态增加能耗类型),相应地分为四类曲线:水能耗曲线、电能耗曲线、煤能耗曲线和费用曲线。同时,系统提供标准曲线以便业主进行比较,并由此诊断对应设备是否节能。曲线在时间跨度上可以任意修改,也可以年、月、日为刻度,最大可以精确到天。
(4)能耗报警
能耗报警是系统提供的一个辅助功能,当能耗超出标准一定比值的时候,系统将自动产生报警,并形成日志。业主在获知报警的同时,可以查询相关报警信息,并采取对应措施。能耗报警功能还提供自动修改标准值的功能,保证能耗报警的合理性。能耗报警可以根据设备名称、报警名称、报警位置、报警日期、报警时间查询报警信息。
(5)能耗预测
能耗预测是本系统的特色功能,是数据挖掘技术的完美应用。系统可以根据历史能耗信息,结合当前的天气环境、建筑环境等参数,采用专业的能耗模拟仿真算法,对未来一个月或一年的能耗(主要是水、电、煤的能耗)进行预测,为业主的成本预算提供有力依据,也是对节能工作的一个辅助。
(6)设备监控管理
建筑物设备管理是面向智能楼宇设备的统一监控、管理系统,其主要功能是:对建筑物内所有设备进行实时的监控和管理。对建筑物内耗能设备进行节能优化,让使用者达到最佳的投资回报率,最大限度减少不必要的能源浪费。现在流行的集成监控系统大都是硬件设备专用系统,使用专用的控制总线和专用的软件,用户投资大,升级维护困难,产品兼容性很差。本系统可以有效地进行设备状态监视,对建筑物内运行的空调、照明、视频监控、供配电等子系统状态实时监视,将分散的系统统一管理,集中查看,避免了多系统、多主机的尴尬局面,大大降低使用者的管理成本。同时增加了远程控制功能,可对建筑物内运行的各子系统进行实时功能控制,远程启/停设备,调节运行参数,降低管理难度,使管理人员不必使用多个软件去管理整体设备。
3 系统设计
SinosEMS平台采用分布式的网络架构设计,适应各大楼的分布格局,系统的可靠性和可用性高;数据库资源利用率高;系统扩展直接增加结点即可,规模扩容灵活、方便。
系统基于Internet/Intranet,采用B/S架构,采用Java开发语言,涉及到Web Service、JavaScript、Ajax、Jquery、jms、JfreeChart、amChart、CSS、SSH架构等相关技术;数据采集模块采用C++语言开发,涉及到COM/DCOM、OPC、BACnet、Socket、Serial通信等相关技术,保证数据传输的稳定性和可靠性。系统数据的存储采用MS SQL Server大型关系数据库程序设计,数据组织程度高,数据存储正确,海量数据的处理效率高,支持多用户的并发访问,二次开发灵活,可扩展性强。数据库后台程序负责能耗巡检数据存储,实时响应数据上传及查询分析请求。图2展示了系统的流程框架。
4 应用经验
SinosEMS广泛应用于智能楼宇的节能管理工作中,在舟山行政中心、杭州西湖文化广场、宁波交运委等项目中得到了实际应用,整体解决方案包括数据感知、数据传输、数据智能处理三大部分。前端的数据感知主要从数据采集器设备采集温湿度、电能、用水量等能源相关信息,传输则通过以太网或者无线GPRS进行数据远传,后端平台采用智能建筑能源管理系统进行数据的存储、展示与智能处理。在具体的应用过程中,我们发现并解决了一些实际问题,主要有:(1)建筑的历史能耗数据不完整,很多用户水电等能耗数据记录在纸质文件中,很容易丢失,需要通过业主的物业部门进行手工录入。(2)能耗数据如何传送到后台系统的数据库中是个现实的问题,根据实际业主的情况,采用有线或者无线方式可以方便地完成能耗数据的采集工作。(3)能耗预测存在一定的偏差,由于部分数据不完全,计量设备不完整,能耗分析预测还需要优化。(4)客户的需求各种各样,软件有时候需要定制,维护工作量变大,产品系统需要更多的标准化工作。
5 结论
智能楼宇的节能是个系统工程,需要长期的跟踪和产品研发,作为能耗数据采集和智能分析的智能建筑能源管理系统(SinosEMS)起到了基础性的作用。实际应用中该系统可以向业主提供实时监视各类设备的能耗值,提供未来同期能耗预测功能,自动生成各类统计图表,扩展增加结点,实现能耗的互联网远程及本地控制,很好地体现了能源管理系统的应用价值,今后应该不断地推广和优化,成为建筑节能的支撑和利器。
参考文献
[1]清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能2008年度发展研究报告[M].北京:中国建筑工业出版社,2008