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(2)在机械制造与自动化设计过程当中尽量考虑轻重量、低能耗、长寿命原则。通常产品的寿命得到有效延长就等于说是降低了机器产品的报废率,意味着机械的产品产量也相应的减少了。同时,降低机械产品的能耗也能减少污染,提高了环保效率。出于降低材料能耗的角度,适度减轻机械产品的重量,并从环境的负荷对于机械的要求方面进行优化设计,产品设计应符合环境通用标准,实现机械构件的通用性。
(3)在机械制造与自动化设计过程当中还应考虑到零件报废以后的污染处理成本。设计过程当中,报废以后的污染处理问题常常被忽视,应积极采用一些低环保负荷、综合成本最小化的材料。尽量避免使用含氯橡胶、氟利昂、石棉和树脂等类型的材料。
2改进制作工艺,实现节能减排
(1)因地制宜,参考外部环境选择加工工艺。在单个零件的众多加工工艺当中应考虑到现场设备的匹配。比如零件的锻压工艺,可以选择冷锻压方式,也可以选择温锻压方式,还可以选择热锻压方式,其中热锻压工艺能源利用效率要低于冷锻压和温锻压方式,但是选用冷锻压工艺对环境的危害要比热锻压和温锻压工艺高,所以温锻压工艺将在日后广泛被应用。
(2)对于现有产品结构进行优化。众所周知,机器结构越简单,设计零件越少,制造过程所需的能耗就会越低。同时,机械设计中零件的形状对于制造过当中的能耗影响也很明显。所以,在设计过程中既要保证产品的基本性能,也要尽可能简化零件,优化产品结构、减小机械提及、减少零件数量。
(3)对于工艺工序的合理安排。在节能设计过程中,对加工工序进行合理有效的调整,优化工艺方法的选择,也能实现节能目标。例如:冷轧薄板的生产由于冷轧过程中钢板要经受塑性变形,必须经过退火处理才能适于复杂的成形加工。加工环节过程当中对于每个工序都进行环保优化,尽可能高的提高能源利用率。
3机械制造及其自动化技术未来发展趋势
机械制造及其自动化技术发展离不开计算机应用技术水平的不断提高。目前机械制造及其自动化技术应用合作日益国际化、大规模化,这就要求与自动化相关的计算机集成和网络技术要全面发展,与国际接轨,跟上世界步伐。同时,数字化制造技术在机械制造及其自动化技术中的应用也成为未来节能技术的必经之路。节能环保理念在机械制造及其自动化技术当中的引入,必将使得机械制造及其自动化技术应用更加全面,提高产品质量、降低工人劳动强度、提高企业经济效益、实现节能减排,进一步推动工业的发展。
机械制造与自动化的结合具有非常重要的意义,它能够帮助其他行业节约人员,减少人员消耗,提高制造效率,最大限度的得到实际经济价值。但是在大力开发机械制造与自动化的过程中,必须要考虑的现实命题就是基于其与自然环境相互之间的关系,在机械制造与自动化发展的过程当中,其不得不消耗大量的能源来维持工业制造的过程。以下着重阐述在机械制造与自动化当中节能设计理念的融入的相关理论以及应用方式,帮助深刻剖析节能设计理念的实际应用模式和发挥的价值,找到其与机械制造以及自动化的良好相处状态。
1机械制造及其自动化的发展和使用的技术
1.1当下机械制造及其自动化发展的状况。我国机械制造在工业当中所发挥的作用也越来越强大。随着近年来计算机行业的迅速崛起,计算机集成技术与机械制造良好的融合,使得其相关的作业效率高、强度大、数量多。带来经济效益的同时,我们不得不关注到其无法避免的能源消耗问题,在机械制造与自动化不断推进谋求利润的过程当中,由于起步较晚,技术发展尚不成熟,需消耗大量的能源。1.2机械制造及其自动化发展趋势及其主流技术。在整个机械制造行业以及其自动化的结合过程当中,首先不能离开的一项技术就是计算机。数字化制造技术逐步应用到计算机行业和机械制造过程当中。导致机械制造行业出现瓶颈和发展阻碍的主要原因是由于计算机及其通讯技术在我国起步较晚。想要实现机械制造及其自动化的技术成熟,就要在计算机技术以及数字化制造当中谋求发展。另外,节能环保技术是机械制造及其自动化行业要考虑的实际问题。我们在追求经济效益以及利润的过程当中,必须同时考虑节能环保,真正的做到循环利用、持续发展。
2节能设计的特点
2.1环保、低公害、清洁是节能技术的一大特点。节能的设计理念是一个全新的技术行业要求,需要从节能设计的理论出发,逐步运用到实际的工业生产和技术开发过程当中。在实际运用时,环保、低公害、清洁是节能技术的一大特点,即需要从实际问题当中找到突破点,从环保、低功耗的特点着手,做到降低各方面的能源消耗,通过技术手段支撑以实现节能的最终目的。比如在发动机的选择时,就是需要重点思考其能源消耗的问题。选择发动机需要考虑其油耗、排放、气体的方式、数量等等,而且还要考虑其防漏性,避免其对环境带来过多的污染负担。综合各项因素之后,就可以选择能源消耗最低、对环境危害最小的型号的发动机,以此来提供日常工作,降低能源消耗的同时实现环保理念的应用。时刻注意节能环保以及均衡处理,机械制造及其自动化行业,甚至于各行各业,都能妥善的处理与环境之间的关系,这才是真正的符合节能设计理念的行业发展模式,才能够真正做到能源的节约、资源的回收利用以及长久的低消耗发展。2.2使用环保型材料是节能技术的一大特点。使用环保型材料也是节能技术当中的一项非常具有特点的运作方式,所选材料的好坏会直接关系到产品在使用过程中与能源消耗和环境污染之间的关系。好的产品其材料应当是低能源消耗的,符合环保和节能的设计理念,其应当尽可能的降低热量的吸收和产生,并同时做到使用之后的反复利用和回收再生等等。另外,产品在制作的过程中,其内部零件也需要考虑节能环保,需要使用节能环保型的材料,采用最低能源消耗的材料,能够减少对环境的破坏以及资源的浪费,只有在充分考虑这些因素之后才能制造出最符合节能设计理念和低消耗、低排放的绿色产品。2.3合理的制作工艺流程是节能技术的一大特点。合理的制作工艺流程,直接关系到产品在制作的过程当中,是否符合节能环保理念设计的基本要求。在机械制造及其自动化应用的过程当中,我们需要每一个环节都能够符合节能环保的设计理念,采取低能源消耗、低排放、低热量的方式。从工艺参数的选择上到冷却工艺上,都应该追求环保技术。以环保的方式实现最终的产品输出。比如在制作过程中,产品的制造方式如果是锻压,可以采用温锻的形式,因为温锻的方式相比于冷锻和热锻更加的符合节能的要求,也能够更加适应其与环境之间的关系。综合考虑各项因素,在各项环节的处理过程中都采用低能源消耗的一种方式,就能够实现制作工艺流程的节能以及环保,综合起来实现最低的能源消耗。2.4技术创新以及新型产品的开发是节能技术的提升方式之一。前面提到的方式均是在低能源消耗、低排放以及低热量的情况下尽可能的减少资源的浪费,但是想要提高节能设计理念在机械制造及自动化当中的实际应用,就需要不断地开拓新的运营模式和新的设计板块,在结合环保理念提升环保意识的前提下,创造出符合绿色健康主题的新产品,以适应其与环境之间的关系。近年来,在汽车制造过程当中,不断地考虑低排放、低消耗的方式,创造出绿色健康主题的能源型汽车。目前食品行业在发展的过程当中,所设计的新产品不论是从产品的外包装还是内部材料的选择或加工流程的方式,都考虑绿色、健康的主题。因此,新型绿色健康产品的开发是节能技术提升的一种有效方式,充分的体现了节能环保的理念,并通过逐渐的低能源消耗、低污染的累积,达到低绿色、健康的目的。技术创新能够为节能技术提供发展的无限可能性。无论是采用更好的材料来制造产品出发,还是从更优秀的工艺加工产品出发,或是以最环保的方式来包装产品,都是需要足够的技术支撑,只有在不断的开发技术,采用降低能源消耗的前提下,才能最大限度的提高生产效益,才能够做到节能环保理念的实际运用,将其与环境接轨,实现最终的价值最大化和可持续发展。
3结语
工业制造行业的发展直接关系到社会的进程以及人类的生活水平,目前,节能设计理念的应用在发达国家来说已经十分的成熟了,尽管如此,其仍旧在不断的规模扩张和技术提升过程当中,不断的学习和进步,找到更好的方式来实现节能和环保的产品生产方式、机械制造方式以及自动化形式。因此,为了提高我国在机械制造以及自动化行业当中节能技术理念的融入以及节能技术的应用,我们必须要不断的学习和创新,考虑产品的制造方式、产品的包装形式以及产品的本身材料等等,来解决工业生产、机械制造及其自动化与环境、与社会、与能源消耗之间的关系。只有真正的做到创新、做到时刻考虑节能、考虑低能源消耗和低排放等等一系列的相关因素,才能够创造出最符合绿色主题的健康产品,并不断推进机械制造及其自动化行业的发展进程。
作者:姜志豪 单位:湖南师范大学工程与设计学院
参考文献:
中图分类号:TS958文献标识码: A
前言
门窗作为建筑结构中不可缺少的部件,是室内与室外联系的重要环节。要求门窗既满足采光照明,又达到防晒遮阳;既满足通风换气,又实现防水隔声,同时还需具有一定装饰作用,以提高室内外视觉美感。门窗不仅是调节室内环境舒适度的关键工具,而且是促进建筑节能的重要途径。节能门窗的提出和发展,赋予门窗新的内涵。
一、建筑门窗的节能设计理念
1、门窗形式的节能设计
(1)推拉窗节能设计形式
推拉式的节能设计主要有左右开启和上下开启两种形式,因为这种形式的门窗的安装是需要适量的界线的,所以就会使窗扇和窗框之间或多或少的会出现一些密封性问题,再加上如果在具体的安装过程中使用低质量的辅料的话,更会严重的影响总体的效果,所以开启形式也会相应的对最终的节能造成一定的制约。
(2)固定窗节能设计形式 所谓固定窗顾名思义就是已经固定好的不能再进行任何的变动,这种形式的门窗设计形式有着很好地气密性和水密性,但是作为一种节能窗也有自身的弱点,那就是会严重制约室内外的空气交换效果。
(3)平开式节能设计 具体指的就是具有根据不同的形状对型材进行不同的组合,同时这种框扇形的平开式门窗密闭性十分好,同时由于橡胶的缘故气密性也非常高。
2、门窗的保温性能设计
在进行户门安装的时候,可以将空心门装在室内中比较好,也可以装在户门上,但是必须在外面在加上一层保护,这样的情况下既能够起到很好地保温隔热效果,又能够起到安全防护的作用。而对于阳台的门来说,可以根据不同需求使用不同形式的门,主要的是根据阳台的建筑布局,但不管是怎样的选择都有一个原则那就是在阳台使用的门的小部件制作一个钢材的门心板,但是目前主要在上面贴上一些绝缘的材料,上半部分主要是透明部分使用双层的玻璃,中间部分就应该留有一定厚度,这样主要是为了形成一定的空气层以保证更好地保温隔热效果。
3、设计适当的窗墙比以及门窗朝向
(1)适当的窗墙比就是要根据具体的建筑构造来确定门窗和建筑墙体的比例,通常情况下窗户的传热系数都是要大于同一个朝向并且面积相同的墙体的传热系数的,所以窗墙比例越大就会使能量损失的比例越大。另一方面,在采光和通风条件允许的情况下,对于窗墙比例的控制能够增加保温效果,同时能够提高建筑的节能效果。
(2)建筑外窗户的朝向也会影响到本身的节能效果,一般情况下南北向的太阳辐射强度比较大,收到的辐射量就越多,所以考虑到这一方面的话,建筑北向的窗墙比一般情况下是 30%,东西向的窗墙比一般是 35% ,如果说朝南方向的墙体出现有落地窗或者是凸窗的话,那么南向的窗墙比一般是 45%。
4、气密性设计
考虑到我国目前的一些钢制门窗气密性差的问题。一般情况下是在窗户上设置一些泡沫塑料的密封条,同时还要使用新型的有良好密封性能的门窗材料,另一方面门窗的边框和建筑墙体间的缝隙一般是使用像毛毡等的比较有弹性且松软的材料等进行密封设计,门框和门扇可以使用橡胶、橡塑或者是泡沫密封条进行密封设计。
二、门窗节能技术措施
1、节能窗型的选择
首先,门窗装置的方式对室内自然通风的影响很大。门窗的开启有挡风或导风作用,装置得当,则能增加室内空气通风效果。从通风的角度考虑,门窗的相对位置以贯通为好,尽量减少气流的迂回和阻力。目前国内建筑中常用的窗型为推拉窗、平开窗和固定窗。推拉窗在窗体内侧虽有密封毛条,但在窗框下滑轨来回滑动,上有较大的空间,下有滑轮间的空隙,窗扇上下形成明显的对流交换,热冷空气的对流形成较大的热损失,不论用什么隔热型材作窗框都达不到节能效果。所以有人说,推拉窗的窗型结构决定了它不是真正理想的节能窗。平开窗的窗扇与窗扇间、窗扇与窗框间采用橡胶条密封,具有很好的密封效果。固定窗通过密封处理后,因具有很好的水密性和气密性,很难形成对流,热损失也主要是玻璃和型材的热传导,具有最好的节能效果。
2、选用节能材料
由于新型材料的发展,组成窗的主材:窗框材料、玻璃、密封件、五金附件以及遮阳设施等技术进步很快,使用节能材料是门窗节能的有效途径。
(1)窗框材料:门窗框有木门窗框、钢门窗框、铝合金门窗框、塑料门窗框、塑钢门窗框、隔热型铝合金门窗框、玻璃钢门窗框。各种框材都同时有市场,只不过所占有的市场率和适用的领域不同。其中,断热铝材节能效果比较好,使用比较广,它不仅保留了铝型材的优点,同时也大大降低了铝型材传热系数。断热铝材是在铝合金型材断面中使用热桥(冷桥) 技术使型材分为内、外两部。
(2)密封材料:门窗洞口密封材料的性能,既影响着房屋的保温节能效果,也关系到墙体的防水性能。门窗的密封主要包括,门窗框与墙体之间的密封、门窗框与窗扇之间的密封和门窗体与玻璃之间的密封。目前钢塑门窗框的四边与墙体之间的空隙,通常使用聚氨酯发泡体进行填充。此类材料不仅有填充作用,而且还有很好的密封、保温和隔热性能。另外应用较多的密封材料还有硅胶、三元乙丙胶条。其他部分的密封用密封条,密封条分为毛条和胶条。密封胶条用于玻璃和窗扇及窗框之间的密封。密封胶条必须具有足够的拉伸强度,良好的弹性、耐温性和耐老化性,断面结构尺寸要与塑钢门窗型材匹配。密封毛条主要用于框和扇之间的密封,毛条的安装部位一般在门窗扇上、框扇的四周围或密封桥(挡风块)上,以增强框与扇之间的密封。毛条规格是影响推拉门窗和气密性能的重要因素,也是影响门窗开关力的重要因素。胶条、毛条都起着密封、隔声、防尘、防冻、保暖的作用,它们质量的好坏直接影响门窗的气密性和长期使用的节能效果。
(3)配套五金附件:门窗的五金件主要包括:执手、滑撑、撑挡、拉手、窗锁、滑轮等。五金件对门窗密封保温性能的影响有两种情形:多锁点五金件和单锁点五金件。多锁点五金件的锁点和锁座分布在整个门窗的四周;当门窗锁闭后锁点、锁座牢牢地扣在一起,与铰链或滑撑配合,共同产生强大的密封压紧力,使密封条弹性变形,从而给门窗提供足够的密封性能,使窗扇、窗框形成一体;而单锁点的密封性相对来说就差得多。就其他配件而言,滑撑铰链应采用不锈钢材料,对宽度超过lm 的推拉窗,或安装双层玻璃的门窗,应采用双滑轮或选用滚动滑轮。
(4)玻璃选择:目前节能窗玻璃主要包括:吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃、中空玻璃及复合玻璃、调光玻璃等。热反射玻璃和低辐射玻璃(又称Low-E 玻璃) 均属于镀膜玻璃,热反射玻璃可通过配置膜层的结构和厚度,在较大范围内改变遮阳性能。Low-E 玻璃由于对红外线高反射、不吸热的材料镀膜,可反射太阳能波段的热辐射,从而有效地控制了玻璃的遮阳性能,同时也明显降低了玻璃的传热系数。中空玻璃是以两片或多片玻璃,采用间隔条用来控制中空玻璃内外两片的间距。双玻璃周边用密封胶黏结密封,使玻璃层间形成干燥气体,从而具有隔声、隔热、防结露和降低能耗的作用。
结束语
总之,节能门窗是集窗型、型材、玻璃、五金配件、密封条、制作、安装为一体的综合产物。只有做到良好地衔接,才能达到节能的效果;只有通过合理选材,科学设计,精心制作,规范安装,才能实现其应有的功能和作用。
参考文献
[1] 叶雪华,王伟夏.建筑门窗节能的研究[J]. 门窗. 2009(01)
众所周知,建筑工程施工项目带有的显著特点就是,施工周期长,能源消耗多,污染面积广。同时,在我们国家发展的过程中,大多是以牺牲环境为代价换来的经济发展,资源已经面临匮乏,环境污染日益加剧。所以,在对建筑施工项目进行合理设计的过程中需要全方位的融入低碳节能理念,这样不仅可以极大的降低施工成本,还能减少对资源和环境的污染,有利于实现人类与大自然的和谐共处。
1.节能设计理念对建筑设计的重要性
正是因为在建筑工程中,对各种资源的消耗量日益增多,相关专家和学者才在不断创新和发展的过程中引入绿色节能理念。通过对节能技术的创新和应用,不但可以有效对资源的过度消耗,还可以有效提升施工效率,节约工程成本,不断满足人类对绿色居住环境要求的同时,还能够为子孙后代造福。纵观现阶段世界发展态势,各个国家之间的未来发展前景和竞争的主流就是资源和能源,在过去的几十年间,人们在环境保护方面经常处在比较被动的局面,都是国家和政府强制性的要求,但是,现在的人们已经深刻认识到,也切身体会着资源短缺带来的弊端,全都转向自发性的保护环境。特别是对各种能源消耗量很大的建筑产业,节能理念的提出无疑是建筑行业节约资源的有效方法。很明显,节能理念的提出主要是为现在的资源问题找到一个明确的发展道路。近几年来,我国城镇化发展的步伐不断加快。在城市的各个角落都可以看到正在施工的建筑项目,在对资源的消耗方面也属于明显的上升趋势。在我国的很多地方都出现了不同程度的资源短缺情况,很多企业不得不带头儿开展节能施工。在进行施工的环节中,他们不断引入最先进的科学技术和新型绿色环保的建筑材料,在保证建筑质量和安全性的前提下,不但能够有效地降低材料的使用数量,还能够提升建筑的使用年限。因此,节能理念在未来的建筑行业发展过程中具有广阔的应用平台。在我们居住的建筑设计中,为了更好的体现节能的发展理念,一定要保证人们生活空间的舒适性和美观性,不断利用雨水、阳光、风能等可再生能源,实现资源利用效率的最大化。与此同时,还要全方位的考虑到建筑发展中的个性化、创新化,与四周的环境体系互相融合,和谐共处,共同建设绿色低碳新家园。
2.节能理念在建筑设计的应用
2.1墙体节能设计
目前,墙体不仅是建筑节能研究的重点问题,也是住宅建筑节能的关键环节,总之墙体对节能起到重要作用。墙体的绿色节能技术是通过对墙体设置保温隔热材料,改善其传热导性,从而减少室内外相互传输的通道,起到稳定室内温度的作用,这样一来能够减少能源的消耗。由于保温层不同,墙体的保温节能层也就分成了以下三种形式:外保温节能(在墙体外侧设置保温隔热层)、内保温节能(在墙体内部设置保温隔热层)、内外混合保温节能(内外均进行设置),而综合多方面因素(建筑净空、施工效率、作业难度等)考虑,确定外保温节能为常用的墙体保温节能,因为该方式保温隔热功能较其他两种较强。当今社会,随着科技的迅猛发展,出现了越来越多的墙体保温材料,其中聚苯乙烯板是较为常用的,但是为了更好的实现绿色节能,可以设置空气隔离层,可以在保温隔热的同时完成毛细渗透,保证保温材料不受潮,墙体内表面可能会由于温差现象出现冷凝水,可被结构材料吸收后转移到室外。
2.2太阳能在节能建筑设计中的应用
太阳能属于一种可再生能源,就现阶段的发展而言,太阳能是最具使用价值的新能源。我国国土面积广阔,可以大范围的吸收太阳带来的光热,太阳能被应用到我们生活的方方面面,家庭安装的太阳能热水器、充电器、太阳能照明设施等。因此,对建筑工程进行节能设计的时候,我们应该根据不同地区的阳光和基础地理信息进行综合分析,对太阳能进行有效利用,可以实现节约用电。
2.3屋顶保温隔热技术
目前的发展中,高层建筑越来越多,太阳辐射的范围也逐渐扩大,致使建筑温度不断升高,而且建筑室内的温度会随着楼层的增加而增加,尤其是盛夏,不利于人类休息。利用屋顶保温隔热技术可以有效避免这一问题,保证室内的温度的正常。
2.4门窗设计在节能建筑设计的应用
(1)在对门窗使用节能技术的时候,要注意设计环节需要掌握好比例。因为,门窗设计的比例是否协调不仅对房屋整体美观度产生影响,与建筑内部的采暖通风情况也有关系。所以,掌握好门窗的设计比例至关重要。(2)进行门窗设计工作一定要保证其具备良好的气密性,众所周知,房屋内部的换气通风都需要与外界空气进行接触,所以,如果房屋的密闭性设计存在问题,尤其是在北方的冬天,会导致房屋的保暖性减弱,热量流失,起不到应有的保暖效果。(3)选择门窗的安装材料的时候,首先要考虑其节能性,现在,建筑市场上的大多数门窗材质主要是各种玻璃,使用普通的玻璃会导致出现噪音和隔热方面的问题。因此,我们在科学合理设计门窗的过程中,一定要选择集节能、隔热、隔音、反光性能均优良的高科技产品,实现绿色环保。
2.5节材与材料资源利用
最大程度的节约材料资源是建设项目实现绿色节能的前提条件。在建设项目正式施工之前,参与到工程设计的相关人员一定要对施工现场做好全方位的勘察工作,在进行图纸设计的时候要保证方案的科学合理性,在保证施工质量和施工进度正常进行的前提下,设计出最为节省材料的施工方案。为了使建筑施工成本减小到最低,一定要全方位的考虑施工因素。对各个方面的费用支出做好相应的预算工作,与此同时,还要不断增强部门之间的协调合作,在施工阶段,选择利用率较高的钢筋混凝土材料,因为其自身具备强度大,韧性好,性价比高的优势,受到广泛欢迎。
3.结束语
综上所述,在现代化的建筑工程中充分运用绿色节能理念,在有效降低资源过度消耗的同时还能最大程度的保护周围环境健康发展。所以在新时代的发展背景下,要求我国的建筑设计工作者,要以节能减排为建筑设计的发展前提,不断传播低碳建筑理念,传播绿色建筑思想,为我国实现可持续发展道路添砖加瓦。
作者:杨春艳 单位:吉林东北亚国际工程技术集团有限公司
参考文献
[1]黄珂.建筑设计中节能设计理念的重要性与具体应用[J].江西建材,2014,(24):23-23.
引言
在当前的工业化现代进程中,机械制造业在经济发展中具有重要作用。伴随着计算机技术、通信技术在机械制造业中的不断实践和发展,我国将机械制造和自动化完美结合在一起。当前,我国的机械制造和自动化技术的水平较为初级。一方面,技术成熟度不足,降低了产品的质量;另一方面,机械制造中消耗着大量资源和能源,使得资源过度耗亏。因此,需要在机械制造和自动化技术中积极引入相关的节能设计理念。
1在机械制造与自动化设计中应用节能理念的优势
相较于传统的机械与自动化设计理念,节能理念的渗透具备着相应的专业性。这样的节能理念主要体现在自然环境的设计、生态设计和环境意识的设计中。换言之,节能设计突出在工程制造过程中,并能够实现自然资源的循环再利用。机械制造工程减少对环境的污染,并能够在机械报废中做到重复使用,将有利地促进人类社会和自然环境的协调与可持续发展。机械制造与自动化工程实践中,需要投入大量人力、物力,且利用大量资金实现相关的节能设计应用。利用节能理念,做到绿色管理行业的发展,进而取得一定的经济效益,对我国当前较为严峻的的资源和环境态势具有很强的缓解作用。
2机械制造与自动化发展的现状与趋势
计算机技术加强了机械制造业的自动化水平,并在生产效率和相应的生产安全性能方面具有重要作用。机械制造和自动化技术的结合,对我国工业化的发展具有不可忽视的作用。同时,国内的制造企业与相关的国际接轨是大势所趋,很多产业实现了相应的跨国界、跨区域发展。此外,新技术和新设备的引入和实践,推动着我国制造业的规模不断扩大。在机械制造和整个自动化发展过程中,应该积极引入节能环保技术加强发展。在能源工业生产领域,大量相关的发展需要不断加强相应的能源支持,且需加强机械制造实现自动化发展。对于企业,要缩小相关的工业生产成本,降低工业生产的能源消耗,需要相应的工业生产企业给予支持。伴随着环保理念的实践,相应的节能技术陆续实现,一定程度上促进了机械制造业的发展。为了实现技术的优越性和相应机械制造环节的发展,应该加强机械制造的节能环保,进而实现一定的技术发展,促使我国产业走向可持续发展道路,并促进经济良好发展。
3节能设计理念应用于机械制造和自动化的有效途径
3.1优化机械结构的设计
3.1.1发动机的选择
发动机是整个机械制造工程的核心内容。发动机排放的气体对环境影响很大,需要利用环保型、低污染与低功耗的发动机缓解当前的污染情况。要尽量控制油耗与排放量,进而提升机械的动力系统和工作效率。
3.1.2液压系统的设计
液压传动系统的正常运行,加强了机械制造的高效运转和保证。保证传动系统的正常使用,较为重要的任务便是保证整个系统的清洁性。要彻底清除机械零件上的微尘和杂质,增长设备的使用寿命。选择液压管时,需要选择具有较好密闭性的器材,选择抗老化的管材,降低因管道破裂而污染环境的情况。采用节能型液压元件是系统的重要节能手段。常用的节能液压元件有限压式变量泵、恒功率变量泵、恒压式变量泵、蓄能器、电液伺服阀、集成阀、变截面液压缸等。
3.1.3自动加脂装置的设计
当前,大多脂依靠人工操作,且需要耗费时间来避免溢油的现象。因此,建议设置自动加脂装置,实现相应的定量添加,方便操作的同时,实现环保。
3.2利用节能环保材料
机械制造中尽量选择可以进行回收利用的节能环保材料,然后加强相关回收和可以分解的物质使用,尽量降低大量有毒材料的应用。另外,在结构设计中,需要考虑材料的拆卸与回收的无毒性,并且能够提升机械材料的再次回收利用机率,降低机械工程材料的浪费。
3.3优化制作工艺
机械制造节能理念的应用和实践,重要的部分在于将结构简单化,并且降低零件的使用数量,简化零件的外形。因此,在进行机械设计时,需要保证零件性能,尽可能优化设计构造。例如,以四冲程汽油发动机为载体,构想设计出一款节能型汽油发动机。利用燃烧做功后排放废气的能量,通过热交换装置产生饱和水蒸汽,再将饱和蒸汽送入气缸与残余废气混合。饱和蒸汽膨胀推动活塞做功。达到二次做功的目的。利用合适的加工工艺和优良的锻压工艺,使相较于热锻压工艺利用冷锻压工艺更能降低对环境的危害。综合两者情况,实际中更多偏向于温锻压工艺。
3.4合理安排加工工序
工序的安排直接影响加工时间的长短。节能理念的体现就是合理安排工序,缩短工序间的等待时间,提高机械的工作效率,有效降低能源消耗。
3.5加强虚拟化发展
机械制造技术的虚拟化是在信息技术的基础上实现的一种创新设计,是一种高端的制造方法。虚拟化发展具有非常高的创新价值,可以借助互联网平台和计算机操作,在模拟中完成机械制造。虚拟化的实现可以使机械制造更具灵活性,可以根据制造行业要求对虚拟的机械制品随时进行更改,以生产更符合需求方的机械成品,有效避免材料的浪费,同时节省人力、物力和财力。通过虚拟化的机械制造,可以一次性完成机械制造设计,避免再次加工。机械制造技术的虚拟创新也可以解决技术中存在的潜在问题,保证机械制品的质量和性能。
4结语
基于制造业与自动化技术对我国工业发展的重要性,应将节能理念应用于机械制造与自动化,并准确把握我国机械制造与自动化技术发展的脉络与趋势,针对当前机械制造与自动化技术做好相应的结构设计、工艺优化与材料选用,进而达到节能环保的目的。
参考文献
[1]薛辉.机械制造与自动化中的节能设计理念分析[J].河南科技,2013,(4):122.
[2]李铁军.浅析建筑施工技术中节能理念的应用[J].科技创新与应用,2013,(29):247.
[3]王丽敬.浅谈绿色节能理念在建筑设计中的应用[J].河南科技,2013,(15):170.
二、工业建筑设计方法
1.工业整体环境的设计
工业整体环境的设计主要是指以总体规划为指导,结合建筑当地的地质水文、气候条件、地形地貌以及动植物生长状况,就建筑设计的可行性和经济性做出的有效分析。
(1)引入绿色建筑理论为实现工业建筑的可持续发展,在工业建筑设计时应切实引入绿色建筑理论,力争实现设计时能够与当地自然环境、社会、人文以及资源的有效结合,一方面要打破传统的布局模式、区域划分、资源配置和空间结构,另一方面要加强环境绿化及周围环境的芦花和立体绿化。
(2)构建开放的空间形象和集中的建筑布局一直以来,我国工业建筑均采用线性的空间布局,并构建了园区开放和动态的空间体系。为实现资源的共享,保障污水处理的高效性,其生产内应采用相对集中的布局方式,以此来促进工业整体环境的高效构建。
(3)协调住区内外环境工业建筑在进行设计时应以科学发展观为理论导向,从整体着眼运用借景、分景、组景以及添景等多种有效技术手段,切实实现科学设计、一次设计、远近结合、统筹考虑、突出重点以及分部实施,为促进工业建筑的可持续发展营造良好的内外环境。
2.工业建筑单体的设计
(1)工业建筑设计提高工业建筑房屋的适用性、可变性工业建筑设计时应切实确保建筑结构和建筑设备的灵活性,在管道的预留空间,各种电线空间表现出来,这样设计是为了最大限度上提升工业建筑房屋的适用性和可变性。
(2)工业建筑设计要注意节能和智能工业建筑设计要积极开发二次可再生新能源,节约一次不可再生能源,提高不可再生能源如煤、石油、天然气的利用率。工业建设设计时应积极引入电子通讯和自动化技术,力争实现智能化的建筑设计,以推进绿色建筑的高效能与低污染目的的实现。
三、推行绿色建筑设计理念在工业建筑设计中应用的措施
1.强化绿色工业建筑设计工作,降低绿色工业建筑设计风险
应进一步强化绿色工业建筑设计工作,通过不断创新来充分披露因废弃排放对环境产生的各种风险,通过降低绿色会计报告的重大错报风险,起到降低绿色工业建筑设计风险的目的。另外,绿色经济工业建筑设计应积极开展计划工业建筑设计工作,严格按照风险评估程序,实施控制测试和实质性测试,保障工业建筑设计工作和编制工业建筑设计报告的真实性、合理性以及科学性。
2.加强绿色工业建筑设计业务培训,培养复合型设计人才
企业应该不断加强对绿色工业建筑设计业务的培训工作,培养复合型的工业建筑设计人才是加强我国绿色工业建筑设计工作的有效手段之一。企业要构建专门工业建筑设计知识培训机构,不断提升工业建筑设计人员的业务水平和适应能力。另外,加强培养集工业建筑设计知识、环境知识、工程技术知识等为一体的复合型工业建筑设计人才也是必然选择。
3.基于环境保护条件下的工业建筑设计
为了保护环境,减少温室气体对全球变暖的影响,促进绿色经济的发展,为我国加入全球化的环境体系,绿色工业建筑设计是一个必要且必须的手段。由于绿色建设工作固有的复杂性,其在我国的全面实施还需经历相当长的时间,因此要从基础的绿色工业建筑设计工作做起,根据可持续发展战略循序渐进地推进这项工作。
一、机械制造业与自动化中节能设计理念产生背景
社会经济的发展推动了我国机械制造业的飞速发展,该行业在我国工业发展中已经占有很大比重,计算机行业的发展也为机械制造业的自动化做出了很大贡献,实现了二者的一体化。计算机与机械制造业的完美结合促进了机械制造业的飞速提升,生产的效率和质量得到了很好的保证。但是我国的机械制造自动化起步较晚,发展中仍有很多问题,技术方面也不是很先进,而且环保话题在世界上被许多国家关注,机械制造业要想得到很好的发展,自身品质建设必须做好,能源消耗使其中的标志性准则。
因此,节能设计理念在机械制造与自动化的运用显得尤为重要。
二、机械制造与自动化中节能设计的优势
循环利用一些制造过程中采用的资源,减少环境污染,充分利用机械是绿色机械设计的主要思想。绿色机械设计理念的基本要求是在机械制造中能够实现回收以及循环利用。
产品寿命是传统机械产品主要考虑的问题之一,必要的市场分析是设计以及开发时首先要做的工作,第二步就是制定有效的图纸设计,设计好图纸之后,对图纸进行修改与审定,将产品生产好之后,不仅拆卸比较困难,回收的时候也会有较大难度。而且有些产品无法回收重新利用,不仅浪费了许多资源,也会浪费能源,同时也会对环境产生不良影响。
三、节能设计理念在机械制造与自动化中的应用
(一)设计安全环保的驾驶室
安全驾驶室若是根据节能设计的理念进行设计生产,不仅将制作的工作效率提高很大幅度,同时司机在驾驶时也有很好的环境,司机的疲劳感也会因为这种驾驶室有所缓解,驾驶更加安全。人机工程学原理可以提供人性化服务,还可以全方位调整座位,进行驾驶室的设计时,驱动器的调动和转向可以利用到,电子监控装置也是其应该带有的设备,驾驶室的玻璃应该采用整体性强且全部封闭的材料,以防止紫外线的辐射,此外,无氟环保型的空调配备也不能够缺。
(二)机械发动机应该低公害
发动机是工程中机械制造最大的部件,工程环境的质量也会因为发动机的质量受到影响。节能环保的发动机可以减少噪音的产生,解决了噪声污染,就可以间接节约能源、减少浪费。此外,耗费油量少、排放低的特点,也使得发动机大大提高了加工效率,同时也使得环境污染的问题有所改善。
(三)液压系统和防渗漏系统的设计
液压系统能够在运行中保证机械的正常运行,所以其设计十分重要。设计人员在进行液压系统的设计时,要贯彻节能设计理念,注意设计时液压元件和除液油的选择,这样可以使元件磨损和故障几率减小,微尘和杂质也会因此减少许多,液压元件的使用寿命会变长,液压油的更换次数也会因此减少,进而保护了环境,节能环保。防渗漏系统的设计也要在考虑范围内,液压系统渗漏的现象会因此减少,液压油的使用也会因为渗漏的减少而减少,也可以节省液压油,液压油的渗漏还会污染到周边的环境,所以注意防渗漏系统的设计也达到了保护环境的目的。
四、合理设计加工工艺
不同的加工工艺,都可以用来加工同一种零部件,但是各个加工工艺之间,在能源的消耗问题上面有不小的差别,因此合理设计加工工艺对机械制造就有很大的意义和作用,这样可以保证机械设备的最佳运行状态,不必要的运行和怠速都可以因此减少,达到节约能源的目的。下面将从合理的加工方式、合理的工艺参数、合理的冷却工艺和合理的工序几个方面进行叙述。
(一)合理的加工方式
冷锻压、热锻压、温锻压等多个方式都可以对同一个零部件进行加工,但是要仔细对每种加工方式的能源消耗进行认真分析,选择耗能最少的方法,能量利用效率的角度来看,热锻压的能量利用率还是比较低的,所以在制造中应少采用或者不采用这种工艺;冷锻压的能耗较低,但是冷锻压造成的环境污染比较严重,所以综合来看,温锻压还是比较合适的加工工艺。
(二)合理的工艺参数
加工过程中的能耗问题会受到工艺参数的选择的影响。举例来说,毛坯形状和种类的选择会影响到阶梯轴类零件的加工,所以在进行此类零件的加工时,就要特别注意把各种毛坯的能耗考虑清楚,再进行合适的选择;此外还要科学设置加工余量在内的参数,通常来讲,适当的减小加工余量可以达到节能节财的目的。
(三)合理的冷却工艺
冷却液在机械制造的过程中,会经常用到。为了节约能源,减少不必要的能源浪费,在选择冷却液的时候,要尽可能地避免选择冷却油,同时还要研究不同方式的冷却,在这方面进行创新改革,尽量达到既能达到冷却效果,又可以将冷却中产生的热量利用起来。
(四)合理安排工序
因为工序之间的等待会导致时间的长短不一,因此加工的时间长短受到工序安排的影响,所以在工序的安排方面也要做好准备,以免因为时间的问题浪费能源,这就要求能够在实际制造过程中,统筹规划,设计出比较合理科学的工序。
五、机械的包装问题
提到节能理念,产品的包装和运输常常会被人们忽略。实际来讲,随着加工工艺的复杂,产品的包装与运输也要更加小心,这样才可以保证产品零件的无损。科技的进步下,由于传统木材浪费资源以及木材无法保证零件质量的原因,已经渐渐被新型蜂窝纸板以及塑料包装取代。而塑料包装使用后不能回收,也会污染环境,蜂窝纸板则可以回收,影响环境的程度也较小,所以蜂窝包装的优势很明显。
六、总结
机械制造行业的重点研究内容就是机械制造与自动化的结合,在这个过程中将节能设计理念与机械制造与自动化结合也会是机械制造的发展方向,我国发展还存在一些问题,所以需要仔细研究,不断进行改革与创新。
参考文献:
中图分类号:TU85文献标识码: A
各行的发展带动了经济的发展,随之而来的便是严重的能源浪费。在生产生活中,自动化和机械制造的结合,很好的推动了经济的发展。现在人们面临的是能源减少问题非常明显,然而对能源的需求却不断增加,在机械制造中加入相关的节能技术已经成为了制造业发展的必要。所以在发展制造业的同时必须保护好环境合理的进行发展。
机械优化设计与节能的重要性
将节能环保引入到机械制造中去,是符合经济、社会、环境长远发展趋势的。工业发展的过程中,能源不足是一个非常重要的瓶颈。怎样在能源消耗比较少的情况下,发展好经济,取得更快的进步,是工业发展的需要,机械制造业也是如此。在机械制造业中引进环保技术,真正做到环保,才能在保护环境的基础上发展好经济,推动工业发展,给人类创造更多的社会财富。
机械优化设计与节能的改进措施
选取发动机的时候尽量选择低公害的
对机械而言,发动机是其系统中,影响环境最严重的部件。所以在选择发动机的时候,应该选择油耗比较低、排放少、噪声低、效率高的水冷增加的环保型柴油机便能够很好的减少给环境带来的压力,在发展经济的同时维护好环境。
在设计液压系统的时候,相关的防渗漏和清洁必须采取高效的措施
对于机械液压转动而言液压油的实际清洁程度是非常重要的,所以在设计液压系统的时候必须精心设计,从而达到去除油液中的杂质和微尘的目的,减少元件之间的磨损,避免出现故障,在减少换油次数的同时,保护周围的环境。在港口机械中,液压渗漏是非常普遍的污染方式,在进行液压管路选材的时候,应该选择一些抗腐蚀、密封性比较强并且封闭性比较好,防治老化的优质胶管;为了减少胶管的废弃量,在设计的时候应该有意识的选取那些硬管。
三、机械制造中环保型材料的使用
(一)选择可回收、再生的资源或者材料,从而减少资源的浪费和消耗
在机械制造或者材料选取的时候,为了达到环保的目的,可以选择那些能够分解、再生、回收的材料,还应该保证材料在加工的时候,不能够产生大量的废气废水废渣。特别是在进行结构用零件生产的时候,一定要选取那些分解和装配都比较容易的材料,从而保证机械化过程中材料的可再生率。
在进行设计的时候应该遵守重量轻、能耗低、寿命长的原则
对于机械生产而言,提高寿命能够大大降低机械的报废量和产量,减少了材料的消耗的同时也能够减少其对环境的污染。此外在实际的时候,还必须考虑到怎样更好的减少环境的负荷,实现机械以及其构件的通用性,所以在设计的时候还必须考虑到综合性的问题,做好各方面的权衡,达到节能的目的。
在设计的时候,还应该考虑到零件报废后的处理问题,尽量将成本降到最低
在进行自动化设计和机械制造的时候,最好不选去那些含氯橡胶、氟利昂、石棉以及树脂的材料。若是那些零件不是主要部位的,则应该尽量采取非金属的材料或者工程塑料,并且设计的时候,尽量使用那些环保效果比较好的新型材料,尽量减少使用重金属。此外,在选取材料的时候应该充分考虑到零件报废之后怎样进行处理,尽量保证处理的能够比较简单、使用的处理费用比较少、给环境造成的污染也比较少。
合理的机械设计制作工艺保证节能
对产品的设计进行改进或者优化
1、对于设计而言,结构越简单,设计起来越容易,并且越简单制造的时候能耗便会更低。此外零件自身的结构和形状也会对能耗有一定的影响,所以设计的时候应该对其进行优化,在保证功能的基础上,尽量的做到对零件的简化、对其结构进行优化,并且尽可能的减小体积。
2、根据实际生产的条件进行材料的选择,在选择材料的时候必须保证适应性的原则,根据机械的实际生产过程进行材料的选择,尽量选那些能耗比较低的材料。
(二)在设计的时候注意工艺流程的能耗降低
对于相同的产品或者零件,在实际生产的时候可以采用不同的工艺,但是由于工艺的不同,能耗也会有所不同,选择合理的工艺也能够降低能耗,确保设备的运行载荷能够达到最佳,减少浪费现象的出现,尽量在保证产品质量和效率以及经济性的前提下,减少对能源的消耗,达到节能环保的目的。
加工方式必须选择正确。零件的加工方式比较多,选择加工方式的时候,应该考虑到现场的设备情况,选择最合适的方式进行加工。比如说锻压的时候,可以采取热锻压、温锻压以及冷锻压的方式。其中温锻压和冷锻压的方式利用能量的效率要比热锻压高,但是冷锻压给环境造成的危害比较严重,所以在选择的时候最好选择温锻压的方式。
工艺参数选择必须合理。选择好加工的方式以后,怎样选择工艺参数对于节能也是非常重要的。比如说加工余量和毛坯形状的时候,那些阶梯轴类的零件,选取毛坯的时候可以使用直径棒料或者精锻毛坯,但是二者之间消耗的能力却存在很明显的差别,所以应该进行综合的考虑。
冷却工艺选择的时候注意节能。在机械制造以及自动化的时候会用到冷却液,所以必须考虑到这个重要方面,最好不要采用油进行冷却,会给环境造成严重的污染。
改进不合理的工序。在设计的时候,想要保证节能,还应该做好工序的安排,避免出现能源浪费的情况。
总结:
在经济发展的过程中,机械制造和自动化发展的速度都很快,但是在经济发展的同时,还必须考虑到能源的节约和环境保护的问题。能源危机已经出现了一段时间,并且解决起来也比较困难,所以在机械制造的过程中必须注意节能,在经济发展的同时,保护好能源和环境。
参考文献:
[1]赵勇,李树平,赵丹.关于机械制造与自动化的研究[J].中国石油和化工标准与质量,2012(10)
中图分类号:F407.4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)04(a)-0000-00
前言
经济的迅速发展对于人们的生活所产生的影响是非常广泛的,主要表现在提高了人们的生活水平,但同时也增加了能源消耗的负担,地球中的各类能源是有限的,要想实现工业的可持续性的发展就必须想办法实现能源利用的优化,响应国家关于节能减排的政策方针,耗能极高的机械制造业和自动化产业需要积极的提出一些减少能耗的策略,进而促使企业自身的长远发展。
1经济大发展下的机械制造业与自动化
在我国,机械制造产业得到了极为快速的发展与进步,与此同时,已经在我国的工业的发展进程中占据着极为重要的作用,加上近百年以来计算机行业的迅猛发展与优化,机械制造业汲取了计算机集成技术中的精华,逐步的实现了全面的自动化生产,完成了机器与计算机之间的完美的组合,自动化了的机械制造实现了生产业的空前 的提升,更快、更好、更安全的生产已经基本实现,机械生产自动化代表的是社会发展的速度与效率。但是,我们不得不承认的是我国的机械生产自动化的发展仍然处于一个初级阶段,尽管已经取得了不菲的成绩,但是仍然具有从多方面发展的需要。再者,相对于其他发达国家,我国的机械制造的自动化产业的起步比较晚,很多技术方面的内容并不是非常的成熟,还具有非常大的进步空间,因此,难免要面对生产质量不佳,技术落后的尴尬局面。
随着人们对于地球环境问题的关注,环保话题已经成为企业发展中必须关注的话题,现阶段的机械制造行业要想立于不败之地就必须加强自身的品质建设和技术水平的提升,而标志性的准则就是能源的消耗,在各个生产环节的设计中加入环保理念。
2如何在机械制造与自动化设计中加入节能理念
要想将节能理念深入的渗透到机械制造与自动化中,必须做好以下几个方面的工作。
首先,需要对现有的机械制造的程序进行优化。只有目前现有的机械制造系统实现了结构上的优化才能够充分的将引入的节能理念的作用发挥到极致,进而保证相应的设计做到节能与环保,具体来说一是要选择最环保的发动机,发动机在机械生产中的重要性众所周知,因此需要将发动机的公害、污染降低至最小,这样才能够在节能的前提下做到减少机械生产对于环境的破坏与影响;其次需要将节能环保的理念应用到机械生产的液压系统中,液压系统在工程生产中的重要性是不容忽视的,其发挥的作用是辅助机械的清洁与维护,所以在设计机械制造的液压系统的时候应该将环保放在重要的地位上,比如液压元件和除油液的设计上,这样的话液压系统在工作的过程中可以最大限度的降低磨损并减小故障的发生率,并能起到阻止各类微尘杂志对系统的损害,增长元件的使用寿命,这样的话,可以边去频繁的对液压元件的更换,从另一个角度来说就是减少了液压系统对于周围环境的污损,实现节能;三是,机械驾驶室也是精心环保节能设计过程中需要关注的问题,一般的,对于大型机械工程,驾驶室的操作成为机械控制的核心,为了实现对驾驶员的安全的保证并帮助驾驶员提高操作技能,就一定要在驾驶室的设计方面增加环保节能的因素,具体来说,就是要求设计人员能够从驾驶室的结构的安排、辐射的防御等角度制作出基本实现全封闭的驾驶室。将驾驶员放置在一个与紫外线、电辐射相隔离的环境中,再者,应该增加对于驾驶室的人性化的设计,为了使驾驶员可以更加方便舒适的驾驶,可以将驾驶员的座位和手柄通过人体学的理念进行改造,尽量将手柄中的各项功能集中到手的一侧,对于座椅的条件也应该方便,比如实现座位多方位的调节,最大限度地符合驾驶员的生理特征,进而实现工作效率的提升。
其次,需要从机械材料等方面进行节能设计。所谓的机械材料的节能度就是指在设计阶段应该将回收的可利用的各种材料充分的利用,减少能源的消耗,之所以增加对可再回收的资源与材料的利用是为了降低的机械生产过程中各类废物、废气和废水的产生对于环境造成的各类不良的影响,其中最重要的是对各种结构零件的回收,零件的无毒无害的特点可以使得机械生产的再生率得到极大的提升,避免资源与材料的浪费;对于其他方面的材料的选择上也应该以轻质量的材料为主,这样的话就可以减小机械生产过程中机械本身的负荷,进而间接的减小能源的消耗并延长机械的使用寿命。
再次,在制作工艺方面也应该发扬节能环保的理念。在机械设计中,要想实现节能环保的目标就需要将结构和材料作为设计的重点,但是不可忽略的另一个因素是生产工艺的优化。在工艺方面,设计者应该引入各类i节能的理念,对产品的生产流程进行重新整理优化,以减少生产过程中的能源的消耗,通过实际的观察我们会发现,不同的生产工艺对于能源的消耗是不同的,因此,要对产品的制作技术进行改进和完善,实现生产技术的优化,是每一部设备都可以同时满荷工作,使得设备的工作效率达到最大。
3 结束语
总之,随着制造行业的飞速发展,能源的消耗问题成为各大企业竞争力提升的瓶颈,只有实现了资源的高效利用的企业才能在激烈的竞争中脱颖而出,带领企业走向可持续的发展道路,所以,机械制造与自动化作为能源消耗的主要行业,必须在产业的发展中将降低能源消耗作为其发展的重心,加强对于节能设计理念的引入与应用。
中图分类号:TU201.5文献标识码:A文章编号:
引言:
传统的办公楼立足于自然通风和采光,是以小空间为单位,排列组合而成,具有较小的开间和进深尺寸。发展到后期,现代办公楼具有人情味的办公环境及优雅的周围环境,带有绿化的内庭院或中庭。其中的景观办公室可以在大空间中灵活布局,有适当的休息空间,用灵活隔断和绿化来保证私密性。而信息时代的到来,出现了智能化的生态节能办公楼。此类型办公楼极大地改善了办公的舒适度与灵活性,提高了办公效率,有效地使用能源,是“以人为本”思想的完美体现。
1.生态建筑的设计理念
1.1节能能源:充分利用太阳能,采用节能的建筑围护结构以及采暖和空调,减少采暖和空调的使用。根据自然通风的原理设置风冷系统,使建筑能够有效地利用夏季的主导风向。建筑采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局。
1.2节约资源:在建筑设计、建造和建筑材料的选择中,均考虑资源的合理使用和处置。要减少资源的使用,力求使资源可再生利用。节约水资源,包括绿化的节约用水。
1.3回归自然:绿色建筑外部要强调与周边环境相融合,和谐一致、动静互补,做到保护自然生态环境。
1.4舒适和健康的生活环境:建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料。室内空气清新,温、湿度适当,使居住者感觉良好,身心健康。
1.5生态建筑的建造特点包括:对建筑的地理条件有明确的要求,土壤中不存在有毒、有害物质,地温适宜,地下水纯净,地磁适中。
1.6绿色建筑应尽量采用天然材料。建筑中采用的木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等,要经过检验处理,确保对人体无害。
1.7生态建筑还要根据地理条件,设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电装置,以充分利用环境提供的天然可再生能源。
2.现代办公楼的生态设计策略
2.1提高护结构的保温隔热性能
建筑护结构的能耗有三个方面:①外墙;②门窗;③屋顶。在大面积的墙体做围护结构的办公建筑中,能耗方面外墙是主要的,现在多采用复合墙体,主要分为外墙内保温和外墙外保温。其中外墙外保温的做法比较好,可防止冷热桥。另外屋顶的保温和隔热也是不容忽视的。
2.2门窗节能措施见图(1和图2)
在现代的办公楼中很多采用大面积的玻璃幕墙,这种透明围护结构容易产生冷热桥作用,所以提高玻璃幕墙的保温隔热是降低建筑能耗的重点。具体的设计中可设计采用双层玻璃幕墙作为主要节能手段,与单层玻璃幕墙相比,双层玻璃幕墙具有更好的降低噪音干扰、隔热保温的优点。空气间层在水平和垂直两个方向上被划分,使得其内部的气流循环互不干扰,有利于防火和隔音。
双层玻璃幕墙的优点在于:①绝热好,利于冬季保温,夏季隔热;②能更好地杜绝噪音和防火;③能优化选择性地利用自然采光;④遮阳系统可根据天气状况调节;⑤办公区可以自然通风,因为空气间层内的对角气流使得室内办公空间的空气静压小于双层幕墙空气间层的空气静压,从而形成一个空气压力差值,迫使室内不新鲜的空气被抽出;⑥办公空间的自然通风换气提高了工作空间的空气质量,减少室内综合征的发生。
另外使用节能的玻璃也是一种很好的节能措施。有种Low-E玻璃也叫做低辐射镀膜玻璃,是种表面镀上拥有极低表面辐射率的金属或其他化合物组成的多层膜层的特种玻璃。Low-E玻璃是绿色、节能、环保的玻璃产品。普通玻璃的表面辐射率在0.84左右,Low-E玻璃的表面辐射率在0.25以下。这种不到头发丝百分之一厚度的低辐射膜层对远红外热辐射的反射率很高,能将80%以上的远红外热辐射反射回去,而普通透明浮法玻璃、吸热玻璃的远红外反射率仅在12%左右,所以Low-E玻璃具有良好的阻隔热辐射透过的作用。冬季,它对室内暖气及室内物体散发的热辐射,可以像一面热反射镜一样,将绝大部分反射回室内,保证室内热量不向室外散失,从而节约取暖费用。夏季,它可以阻止室外地面、建筑物发出的热辐射进入室内,节约空调制冷费用。Low-E玻璃的可见光反射率一般在11%以下,与普通白玻璃相近,低于普通阳光控制镀膜玻璃的可见光反射率,可避免造成反射光污染。
2.3带室内花园的中庭空间加强通风和采光
诺曼•福斯特的法兰克福商业银行总部大厦这个世界上首座生态型高层塔楼平面呈三角形,犹如三片“花瓣”包围着一根中心“花茎”―――“花瓣”是一些办公空间,“花茎”是一个巨大的中庭,提供了自然的通风道。四层高的空中花园沿着建筑的三边交错排列,使每一间办公室都有能开启的窗子,可以获得自然的通风。电梯、楼梯和设备被成组地安排在建筑的三个角上,强化了如同村落般的办公组群和花园。建筑的中庭空间不仅加强了建筑的造型又提高了建筑的自然通风和采光效果。总的说来,中庭空间具有如下的特点:
①室内中庭使得其周围的办公空间得以自然通风换气,并能将日光引进建筑内部深处。
②在中庭处,每层均可设置带通透栏杆的室内阳台,增强了视觉效果。
③中庭开口处,每层均可设置加密喷淋保护,防止火灾发生时大火向中庭内部蔓延扩散。
3.发展趋势
3.1 多元化和多样化
随着信息化时代的迅猛发展,人们对办公建筑的功能要求也在不断更新。面对使用主体的不确定性,办公空间的多元化和多样化就成为设计的主导因素,在满足通常的办公形式要求的同时,又须兼顾特定个体的办公需求,于是对于办公空间的动态把握就成为今后设计的要点。
办公建筑由初期工业化管理的附属品,到今天信息化时代创造财富的“工厂”,无论是从总体规划布置、外部形象处理还是内部空间营造等方面都在与时俱进。以最新的设计理念为核心,辅助以最新的信息技术、最新的材料技术和最新的结构技术,那么在外部形象处理方面自然呈现出日新月异地发展。利用各式各样的新型材料和各种高技术手段对办公建筑加以塑造,使之更富有现代气息。办公空间在历经了一个由模糊到标准再到多样的发展过程之后,内部空间分割的灵活性就成为我们设计的主题之一,在合理有序的基础之上根据不同的使用主体变换不同规格的空间,时而私密,时而开放,时而集中,时而分散。
3.2 低碳节能化
目前低碳和节能的理念已经被人普遍接受,并且影响到生活的方方面面,关于低碳经济、低碳生活已被广泛提倡。业界对低碳建筑、生态建筑的热忱更加高涨。作为建筑师更应该明确自己身上的责任,用实际行动践行“低碳节能的办公建筑”。 要提倡节约能源,节约资源,结合地域,结合气候,结合场地来进行设计建造,只有使人、建筑与自然生态环境之间形成一个良性的系统,才能真正实现建筑的节能化和办公环境的节能化。
3.3 智能化
随着科技的不断进步,智能办公建筑、智能化办公系统成为时下的主流,追求建筑、自然、科技的高度统一。办公建筑在以人为本的前提下,重视高科技的可用性和普及性,提高建筑自身的科技含量,预留未来发展空间。利用一种智能化手段来搭建一个多元化、人性化的平台。其中,从纵向时间轴来看,采用一切高科技手段以达到低能耗、低运营成本、可持续发展的目的;从横向空间感来看,采用一切高科技手段以达到室内环境(包含声、光、热、温、湿等方面)与人体工程学的协调统一,创造一个回归自然、体现人性的办公环境。具体的讲,比如智能呼吸式双层玻璃幕墙(类似于建筑的“皮肤”)、智能照明控制系统、高效能源系统、高效信息通讯系统、安全保障系统、办公自动化系统(OA系统)、火灾消防自动化系统、置换式新风系统等等。面对这些智能化的方式、方法,我们在兼顾建筑经济性的前提下,应当合理控制前期投入,大力促进建筑的智能化发展。
4.结束语
随着社会经济的发展,建筑设计进入了一个前所未有的广阔空间。办公建筑作为收集和处理信息的主要场所之一,将在当今信息社会中得到巨大发展。使现代办公建筑的设计紧跟时代的步伐不断推陈出新。
参考文献:
前言
机械制造与自动化是工业发展的重要成果,鉴于工业产品在现代社会生产生活中的重要作用,将节能设计理念应用其中十分必要。近年来,全球环境的恶化引起了各界的广泛担忧,节能设计一方面能够降低消耗,提升企业经济效益,另一方面也有利于控制温室气体排放,逐步实现社会发展和环境保护的和谐。就节能设计理念在机械制造与自动化中的应用进行分析有一定的实际意义。
1机械制造和自动化产业发展现状简述
随着我国国民经济的不断发展,机械制造业已经成为我国产业结构中非常重要的组成部分。当前,机械制造业随着科学技术的不断发展,已经向着自动化方向演变。通过自动化技术,让机械制造工作效率得到了提升,从本质上促进了其行业发展的整体水平。从另一个层面上来分析,机械制造业的发展过程,还没有完全实现转型。无论从制造技术还是能源消耗来分析,都呈现出较为陈旧的发展模式。当前全世界的能源已经出现了紧缺的问题,世界各国对于节能理念非常关注。为了能够促进机械制造行业的转型发展,需要将节能设计理念融入机械制造与自动化设计当中。通过节能环保技术来降低机械制造及自动化行业的能耗,提升机械制造及自动化的高效性的同时,还可以促进产业竞争实力的稳定增长,最终实现机械制造及自动化的长久发展[1]。
2节能设计理念在机械制造与自动化中的应用
2.1在机械优化设计中的渗透
①合理选择环保型发动机。机械设备在运行过程中,能源消耗非常大,主要原因是机械设备中发动机造型的不合理性。此外,发动机作为其设备的关键组件,会排放大量的污染性物质,同时还会产生非常大的噪音。无论是对设备应用企业还是周边人群的健康,都会造成一定的影响。所以,在进行机械设备发动机设计过程中,需要制造低排放且噪音小的发动机,让其机械设备可以实现第一个环保目标;②节能设计理念在液压系统和防渗漏系统设计中的渗透。机械制造及自动化工程中,液压系统可以为整个机械设备的稳定运行提供保障。为了能够提升液压系统的性能,降低系统的能源消耗,在进行系统设计时,必须要关注液压元件和除液油环节设计。通过这样的优化设计,可以很大程度上减小机械元件的磨损,从而降低机械设计的故障率。由于机械元件磨损的减少,与传统元件相比其微尘杂质会得到最大化的改善,让其液压元件使用寿命得到了提高。同时,通过优化设计,液压油无须经常性更换,从环保角度来分析,可以减少液压油对环境的污染。此外,传统机械设备经常会出现液压油渗漏的问题。因此,为了防止出现液压油渗漏造成对环境的污染,在进行防渗漏系统设计时,应该重点从其使用量以及防渗透漏性能来进行综合考虑,从而实现节省液压油,以及提升防渗漏性能的目的;③节能设计理论在工程机械驾驶室设计中的渗透。许多大型的机械设备都需要有专属驾驶室来进行操作。在对其驾驶室进行设计时,可以选择防紫外线辐射玻璃来对机械设备运行过程中产生的辐射进行阻挡,确保工作人员在一个良好的工作环境中开展工作[2]。
2.2在选材方面进行结构优化
在针对机械制造当中,选材方面也是节约能源的重要途径。选择环保且可回收的材料对于制造而言,不仅可以实现设备的科学化,还可以达到最佳的设计理念。在传统的机械制造过程当中,固有的理念就是为了达到的使用寿命,开发更多的功能,通过选择更为优质的材料或者打造更加厚重的结构来实现延长机械的使用年限。随着科技的发展和进一步的研究,对各个构件的受力分析,能够合理性的针对结构进行优化设计,以达到降低材料等级或者是使用数量的目的[3]。
2.3优化机械的加工工艺流程
在机械零部件的加工方式中,应当选择合适的方式为其加工,这样可以避免资源浪费。合理的设计加工工艺可以减少加工载荷的波动,实现机械在全工况内良好运转,而任何超负荷和不足负荷的情况都是对能量的浪费。这就要求在加工过程中可以通过选择最佳的加工方式来实现机械的最佳状态。比如锻压,可以是冷锻压、温锻压、热锻压。其中冷锻压和温锻压的能量利用效率高于热锻压,也利于机械材料发挥其最大功用,在具体选择锻压方式的时候也要结合当前机械生产的目标与实际运行的环境来决定。
2.4设备运转过程中的节能
在完成机械设备的设计和制作之后,实际的应用和运转过程中也会消耗较多的能源,所以需要使用更加先进、智能的管理系统,降低设备在运转时消耗的能源。应用智能化的管理系统,可以对整个生产线中的任何一个部分进行控制,然后使用先进的传感设备,对生产过程中产生的数据进行完整的收集,将生产设备调节到相适应的负荷下,用最小消耗满足最大的需求。比如在制造业中,部分设备都是在不停地运转,而其他的设备都只是在需要的时候才运转。对于需要关闭的设备应该及时的关闭,而需要保持待机状态的设备应该保持最小消耗,减少不必要的能源消耗[4]。
3结束语
总而言之,随着节能理念在全世界范围内的不断深化,人们的节能环保意识得到了提高,并将理念广泛应用到了各行各业中。机械制造与自动化行业,本身属于高能耗行业,为了能够顺应时展需求,加快产业的快速转型。需要在机械制造与自动化设计中渗透节能设计理念。并在其理念的指导下,可以大幅度降解行业对资源消耗量,促进机械制造与自动化行业的良性发展,提高制造业总体发展水平。
参考文献
[1] 凌云.机械设计加工中存在的问题探究[J].冶金丛刊,2016,(4): 96-97.
[2] 杜岩,刘政宏,易智涛.机械制造与自动化设计理念研究[J].南方农机,2017,(6):41-43.