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(2)在機械制造與自動化設計過程當中盡量考慮輕重量、低能耗、長壽命原則。通常產品的壽命得到有效延長就等于說是降低了機器產品的報廢率,意味著機械的產品產量也相應的減少了。同時,降低機械產品的能耗也能減少污染,提高了環保效率。出于降低材料能耗的角度,適度減輕機械產品的重量,并從環境的負荷對于機械的要求方面進行優化設計,產品設計應符合環境通用標準,實現機械構件的通用性。
(3)在機械制造與自動化設計過程當中還應考慮到零件報廢以后的污染處理成本。設計過程當中,報廢以后的污染處理問題常常被忽視,應積極采用一些低環保負荷、綜合成本最小化的材料。盡量避免使用含氯橡膠、氟利昂、石棉和樹脂等類型的材料。
2改進制作工藝,實現節能減排
(1)因地制宜,參考外部環境選擇加工工藝。在單個零件的眾多加工工藝當中應考慮到現場設備的匹配。比如零件的鍛壓工藝,可以選擇冷鍛壓方式,也可以選擇溫鍛壓方式,還可以選擇熱鍛壓方式,其中熱鍛壓工藝能源利用效率要低于冷鍛壓和溫鍛壓方式,但是選用冷鍛壓工藝對環境的危害要比熱鍛壓和溫鍛壓工藝高,所以溫鍛壓工藝將在日后廣泛被應用。
(2)對于現有產品結構進行優化。眾所周知,機器結構越簡單,設計零件越少,制造過程所需的能耗就會越低。同時,機械設計中零件的形狀對于制造過當中的能耗影響也很明顯。所以,在設計過程中既要保證產品的基本性能,也要盡可能簡化零件,優化產品結構、減小機械提及、減少零件數量。
(3)對于工藝工序的合理安排。在節能設計過程中,對加工工序進行合理有效的調整,優化工藝方法的選擇,也能實現節能目標。例如:冷軋薄板的生產由于冷軋過程中鋼板要經受塑性變形,必須經過退火處理才能適于復雜的成形加工。加工環節過程當中對于每個工序都進行環保優化,盡可能高的提高能源利用率。
3機械制造及其自動化技術未來發展趨勢
機械制造及其自動化技術發展離不開計算機應用技術水平的不斷提高。目前機械制造及其自動化技術應用合作日益國際化、大規?;?,這就要求與自動化相關的計算機集成和網絡技術要全面發展,與國際接軌,跟上世界步伐。同時,數字化制造技術在機械制造及其自動化技術中的應用也成為未來節能技術的必經之路。節能環保理念在機械制造及其自動化技術當中的引入,必將使得機械制造及其自動化技術應用更加全面,提高產品質量、降低工人勞動強度、提高企業經濟效益、實現節能減排,進一步推動工業的發展。
機械制造與自動化的結合具有非常重要的意義,它能夠幫助其他行業節約人員,減少人員消耗,提高制造效率,最大限度的得到實際經濟價值。但是在大力開發機械制造與自動化的過程中,必須要考慮的現實命題就是基于其與自然環境相互之間的關系,在機械制造與自動化發展的過程當中,其不得不消耗大量的能源來維持工業制造的過程。以下著重闡述在機械制造與自動化當中節能設計理念的融入的相關理論以及應用方式,幫助深刻剖析節能設計理念的實際應用模式和發揮的價值,找到其與機械制造以及自動化的良好相處狀態。
1機械制造及其自動化的發展和使用的技術
1.1當下機械制造及其自動化發展的狀況。我國機械制造在工業當中所發揮的作用也越來越強大。隨著近年來計算機行業的迅速崛起,計算機集成技術與機械制造良好的融合,使得其相關的作業效率高、強度大、數量多。帶來經濟效益的同時,我們不得不關注到其無法避免的能源消耗問題,在機械制造與自動化不斷推進謀求利潤的過程當中,由于起步較晚,技術發展尚不成熟,需消耗大量的能源。1.2機械制造及其自動化發展趨勢及其主流技術。在整個機械制造行業以及其自動化的結合過程當中,首先不能離開的一項技術就是計算機。數字化制造技術逐步應用到計算機行業和機械制造過程當中。導致機械制造行業出現瓶頸和發展阻礙的主要原因是由于計算機及其通訊技術在我國起步較晚。想要實現機械制造及其自動化的技術成熟,就要在計算機技術以及數字化制造當中謀求發展。另外,節能環保技術是機械制造及其自動化行業要考慮的實際問題。我們在追求經濟效益以及利潤的過程當中,必須同時考慮節能環保,真正的做到循環利用、持續發展。
2節能設計的特點
2.1環保、低公害、清潔是節能技術的一大特點。節能的設計理念是一個全新的技術行業要求,需要從節能設計的理論出發,逐步運用到實際的工業生產和技術開發過程當中。在實際運用時,環保、低公害、清潔是節能技術的一大特點,即需要從實際問題當中找到突破點,從環保、低功耗的特點著手,做到降低各方面的能源消耗,通過技術手段支撐以實現節能的最終目的。比如在發動機的選擇時,就是需要重點思考其能源消耗的問題。選擇發動機需要考慮其油耗、排放、氣體的方式、數量等等,而且還要考慮其防漏性,避免其對環境帶來過多的污染負擔。綜合各項因素之后,就可以選擇能源消耗最低、對環境危害最小的型號的發動機,以此來提供日常工作,降低能源消耗的同時實現環保理念的應用。時刻注意節能環保以及均衡處理,機械制造及其自動化行業,甚至于各行各業,都能妥善的處理與環境之間的關系,這才是真正的符合節能設計理念的行業發展模式,才能夠真正做到能源的節約、資源的回收利用以及長久的低消耗發展。2.2使用環保型材料是節能技術的一大特點。使用環保型材料也是節能技術當中的一項非常具有特點的運作方式,所選材料的好壞會直接關系到產品在使用過程中與能源消耗和環境污染之間的關系。好的產品其材料應當是低能源消耗的,符合環保和節能的設計理念,其應當盡可能的降低熱量的吸收和產生,并同時做到使用之后的反復利用和回收再生等等。另外,產品在制作的過程中,其內部零件也需要考慮節能環保,需要使用節能環保型的材料,采用最低能源消耗的材料,能夠減少對環境的破壞以及資源的浪費,只有在充分考慮這些因素之后才能制造出最符合節能設計理念和低消耗、低排放的綠色產品。2.3合理的制作工藝流程是節能技術的一大特點。合理的制作工藝流程,直接關系到產品在制作的過程當中,是否符合節能環保理念設計的基本要求。在機械制造及其自動化應用的過程當中,我們需要每一個環節都能夠符合節能環保的設計理念,采取低能源消耗、低排放、低熱量的方式。從工藝參數的選擇上到冷卻工藝上,都應該追求環保技術。以環保的方式實現最終的產品輸出。比如在制作過程中,產品的制造方式如果是鍛壓,可以采用溫鍛的形式,因為溫鍛的方式相比于冷鍛和熱鍛更加的符合節能的要求,也能夠更加適應其與環境之間的關系。綜合考慮各項因素,在各項環節的處理過程中都采用低能源消耗的一種方式,就能夠實現制作工藝流程的節能以及環保,綜合起來實現最低的能源消耗。2.4技術創新以及新型產品的開發是節能技術的提升方式之一。前面提到的方式均是在低能源消耗、低排放以及低熱量的情況下盡可能的減少資源的浪費,但是想要提高節能設計理念在機械制造及自動化當中的實際應用,就需要不斷地開拓新的運營模式和新的設計板塊,在結合環保理念提升環保意識的前提下,創造出符合綠色健康主題的新產品,以適應其與環境之間的關系。近年來,在汽車制造過程當中,不斷地考慮低排放、低消耗的方式,創造出綠色健康主題的能源型汽車。目前食品行業在發展的過程當中,所設計的新產品不論是從產品的外包裝還是內部材料的選擇或加工流程的方式,都考慮綠色、健康的主題。因此,新型綠色健康產品的開發是節能技術提升的一種有效方式,充分的體現了節能環保的理念,并通過逐漸的低能源消耗、低污染的累積,達到低綠色、健康的目的。技術創新能夠為節能技術提供發展的無限可能性。無論是采用更好的材料來制造產品出發,還是從更優秀的工藝加工產品出發,或是以最環保的方式來包裝產品,都是需要足夠的技術支撐,只有在不斷的開發技術,采用降低能源消耗的前提下,才能最大限度的提高生產效益,才能夠做到節能環保理念的實際運用,將其與環境接軌,實現最終的價值最大化和可持續發展。
3結語
工業制造行業的發展直接關系到社會的進程以及人類的生活水平,目前,節能設計理念的應用在發達國家來說已經十分的成熟了,盡管如此,其仍舊在不斷的規模擴張和技術提升過程當中,不斷的學習和進步,找到更好的方式來實現節能和環保的產品生產方式、機械制造方式以及自動化形式。因此,為了提高我國在機械制造以及自動化行業當中節能技術理念的融入以及節能技術的應用,我們必須要不斷的學習和創新,考慮產品的制造方式、產品的包裝形式以及產品的本身材料等等,來解決工業生產、機械制造及其自動化與環境、與社會、與能源消耗之間的關系。只有真正的做到創新、做到時刻考慮節能、考慮低能源消耗和低排放等等一系列的相關因素,才能夠創造出最符合綠色主題的健康產品,并不斷推進機械制造及其自動化行業的發展進程。
作者:姜志豪 單位:湖南師范大學工程與設計學院
參考文獻:
中圖分類號:TS958文獻標識碼: A
前言
門窗作為建筑結構中不可缺少的部件,是室內與室外聯系的重要環節。要求門窗既滿足采光照明,又達到防曬遮陽;既滿足通風換氣,又實現防水隔聲,同時還需具有一定裝飾作用,以提高室內外視覺美感。門窗不僅是調節室內環境舒適度的關鍵工具,而且是促進建筑節能的重要途徑。節能門窗的提出和發展,賦予門窗新的內涵。
一、建筑門窗的節能設計理念
1、門窗形式的節能設計
(1)推拉窗節能設計形式
推拉式的節能設計主要有左右開啟和上下開啟兩種形式,因為這種形式的門窗的安裝是需要適量的界線的,所以就會使窗扇和窗框之間或多或少的會出現一些密封性問題,再加上如果在具體的安裝過程中使用低質量的輔料的話,更會嚴重的影響總體的效果,所以開啟形式也會相應的對最終的節能造成一定的制約。
(2)固定窗節能設計形式 所謂固定窗顧名思義就是已經固定好的不能再進行任何的變動,這種形式的門窗設計形式有著很好地氣密性和水密性,但是作為一種節能窗也有自身的弱點,那就是會嚴重制約室內外的空氣交換效果。
(3)平開式節能設計 具體指的就是具有根據不同的形狀對型材進行不同的組合,同時這種框扇形的平開式門窗密閉性十分好,同時由于橡膠的緣故氣密性也非常高。
2、門窗的保溫性能設計
在進行戶門安裝的時候,可以將空心門裝在室內中比較好,也可以裝在戶門上,但是必須在外面在加上一層保護,這樣的情況下既能夠起到很好地保溫隔熱效果,又能夠起到安全防護的作用。而對于陽臺的門來說,可以根據不同需求使用不同形式的門,主要的是根據陽臺的建筑布局,但不管是怎樣的選擇都有一個原則那就是在陽臺使用的門的小部件制作一個鋼材的門心板,但是目前主要在上面貼上一些絕緣的材料,上半部分主要是透明部分使用雙層的玻璃,中間部分就應該留有一定厚度,這樣主要是為了形成一定的空氣層以保證更好地保溫隔熱效果。
3、設計適當的窗墻比以及門窗朝向
(1)適當的窗墻比就是要根據具體的建筑構造來確定門窗和建筑墻體的比例,通常情況下窗戶的傳熱系數都是要大于同一個朝向并且面積相同的墻體的傳熱系數的,所以窗墻比例越大就會使能量損失的比例越大。另一方面,在采光和通風條件允許的情況下,對于窗墻比例的控制能夠增加保溫效果,同時能夠提高建筑的節能效果。
(2)建筑外窗戶的朝向也會影響到本身的節能效果,一般情況下南北向的太陽輻射強度比較大,收到的輻射量就越多,所以考慮到這一方面的話,建筑北向的窗墻比一般情況下是 30%,東西向的窗墻比一般是 35% ,如果說朝南方向的墻體出現有落地窗或者是凸窗的話,那么南向的窗墻比一般是 45%。
4、氣密性設計
考慮到我國目前的一些鋼制門窗氣密性差的問題。一般情況下是在窗戶上設置一些泡沫塑料的密封條,同時還要使用新型的有良好密封性能的門窗材料,另一方面門窗的邊框和建筑墻體間的縫隙一般是使用像毛氈等的比較有彈性且松軟的材料等進行密封設計,門框和門扇可以使用橡膠、橡塑或者是泡沫密封條進行密封設計。
二、門窗節能技術措施
1、節能窗型的選擇
首先,門窗裝置的方式對室內自然通風的影響很大。門窗的開啟有擋風或導風作用,裝置得當,則能增加室內空氣通風效果。從通風的角度考慮,門窗的相對位置以貫通為好,盡量減少氣流的迂回和阻力。目前國內建筑中常用的窗型為推拉窗、平開窗和固定窗。推拉窗在窗體內側雖有密封毛條,但在窗框下滑軌來回滑動,上有較大的空間,下有滑輪間的空隙,窗扇上下形成明顯的對流交換,熱冷空氣的對流形成較大的熱損失,不論用什么隔熱型材作窗框都達不到節能效果。所以有人說,推拉窗的窗型結構決定了它不是真正理想的節能窗。平開窗的窗扇與窗扇間、窗扇與窗框間采用橡膠條密封,具有很好的密封效果。固定窗通過密封處理后,因具有很好的水密性和氣密性,很難形成對流,熱損失也主要是玻璃和型材的熱傳導,具有最好的節能效果。
2、選用節能材料
由于新型材料的發展,組成窗的主材:窗框材料、玻璃、密封件、五金附件以及遮陽設施等技術進步很快,使用節能材料是門窗節能的有效途徑。
(1)窗框材料:門窗框有木門窗框、鋼門窗框、鋁合金門窗框、塑料門窗框、塑鋼門窗框、隔熱型鋁合金門窗框、玻璃鋼門窗框。各種框材都同時有市場,只不過所占有的市場率和適用的領域不同。其中,斷熱鋁材節能效果比較好,使用比較廣,它不僅保留了鋁型材的優點,同時也大大降低了鋁型材傳熱系數。斷熱鋁材是在鋁合金型材斷面中使用熱橋(冷橋) 技術使型材分為內、外兩部。
(2)密封材料:門窗洞口密封材料的性能,既影響著房屋的保溫節能效果,也關系到墻體的防水性能。門窗的密封主要包括,門窗框與墻體之間的密封、門窗框與窗扇之間的密封和門窗體與玻璃之間的密封。目前鋼塑門窗框的四邊與墻體之間的空隙,通常使用聚氨酯發泡體進行填充。此類材料不僅有填充作用,而且還有很好的密封、保溫和隔熱性能。另外應用較多的密封材料還有硅膠、三元乙丙膠條。其他部分的密封用密封條,密封條分為毛條和膠條。密封膠條用于玻璃和窗扇及窗框之間的密封。密封膠條必須具有足夠的拉伸強度,良好的彈性、耐溫性和耐老化性,斷面結構尺寸要與塑鋼門窗型材匹配。密封毛條主要用于框和扇之間的密封,毛條的安裝部位一般在門窗扇上、框扇的四周圍或密封橋(擋風塊)上,以增強框與扇之間的密封。毛條規格是影響推拉門窗和氣密性能的重要因素,也是影響門窗開關力的重要因素。膠條、毛條都起著密封、隔聲、防塵、防凍、保暖的作用,它們質量的好壞直接影響門窗的氣密性和長期使用的節能效果。
(3)配套五金附件:門窗的五金件主要包括:執手、滑撐、撐擋、拉手、窗鎖、滑輪等。五金件對門窗密封保溫性能的影響有兩種情形:多鎖點五金件和單鎖點五金件。多鎖點五金件的鎖點和鎖座分布在整個門窗的四周;當門窗鎖閉后鎖點、鎖座牢牢地扣在一起,與鉸鏈或滑撐配合,共同產生強大的密封壓緊力,使密封條彈性變形,從而給門窗提供足夠的密封性能,使窗扇、窗框形成一體;而單鎖點的密封性相對來說就差得多。就其他配件而言,滑撐鉸鏈應采用不銹鋼材料,對寬度超過lm 的推拉窗,或安裝雙層玻璃的門窗,應采用雙滑輪或選用滾動滑輪。
(4)玻璃選擇:目前節能窗玻璃主要包括:吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃、中空玻璃及復合玻璃、調光玻璃等。熱反射玻璃和低輻射玻璃(又稱Low-E 玻璃) 均屬于鍍膜玻璃,熱反射玻璃可通過配置膜層的結構和厚度,在較大范圍內改變遮陽性能。Low-E 玻璃由于對紅外線高反射、不吸熱的材料鍍膜,可反射太陽能波段的熱輻射,從而有效地控制了玻璃的遮陽性能,同時也明顯降低了玻璃的傳熱系數。中空玻璃是以兩片或多片玻璃,采用間隔條用來控制中空玻璃內外兩片的間距。雙玻璃周邊用密封膠黏結密封,使玻璃層間形成干燥氣體,從而具有隔聲、隔熱、防結露和降低能耗的作用。
結束語
總之,節能門窗是集窗型、型材、玻璃、五金配件、密封條、制作、安裝為一體的綜合產物。只有做到良好地銜接,才能達到節能的效果;只有通過合理選材,科學設計,精心制作,規范安裝,才能實現其應有的功能和作用。
參考文獻
[1] 葉雪華,王偉夏.建筑門窗節能的研究[J]. 門窗. 2009(01)
眾所周知,建筑工程施工項目帶有的顯著特點就是,施工周期長,能源消耗多,污染面積廣。同時,在我們國家發展的過程中,大多是以犧牲環境為代價換來的經濟發展,資源已經面臨匱乏,環境污染日益加劇。所以,在對建筑施工項目進行合理設計的過程中需要全方位的融入低碳節能理念,這樣不僅可以極大的降低施工成本,還能減少對資源和環境的污染,有利于實現人類與大自然的和諧共處。
1.節能設計理念對建筑設計的重要性
正是因為在建筑工程中,對各種資源的消耗量日益增多,相關專家和學者才在不斷創新和發展的過程中引入綠色節能理念。通過對節能技術的創新和應用,不但可以有效對資源的過度消耗,還可以有效提升施工效率,節約工程成本,不斷滿足人類對綠色居住環境要求的同時,還能夠為子孫后代造福。縱觀現階段世界發展態勢,各個國家之間的未來發展前景和競爭的主流就是資源和能源,在過去的幾十年間,人們在環境保護方面經常處在比較被動的局面,都是國家和政府強制性的要求,但是,現在的人們已經深刻認識到,也切身體會著資源短缺帶來的弊端,全都轉向自發性的保護環境。特別是對各種能源消耗量很大的建筑產業,節能理念的提出無疑是建筑行業節約資源的有效方法。很明顯,節能理念的提出主要是為現在的資源問題找到一個明確的發展道路。近幾年來,我國城鎮化發展的步伐不斷加快。在城市的各個角落都可以看到正在施工的建筑項目,在對資源的消耗方面也屬于明顯的上升趨勢。在我國的很多地方都出現了不同程度的資源短缺情況,很多企業不得不帶頭兒開展節能施工。在進行施工的環節中,他們不斷引入最先進的科學技術和新型綠色環保的建筑材料,在保證建筑質量和安全性的前提下,不但能夠有效地降低材料的使用數量,還能夠提升建筑的使用年限。因此,節能理念在未來的建筑行業發展過程中具有廣闊的應用平臺。在我們居住的建筑設計中,為了更好的體現節能的發展理念,一定要保證人們生活空間的舒適性和美觀性,不斷利用雨水、陽光、風能等可再生能源,實現資源利用效率的最大化。與此同時,還要全方位的考慮到建筑發展中的個性化、創新化,與四周的環境體系互相融合,和諧共處,共同建設綠色低碳新家園。
2.節能理念在建筑設計的應用
2.1墻體節能設計
目前,墻體不僅是建筑節能研究的重點問題,也是住宅建筑節能的關鍵環節,總之墻體對節能起到重要作用。墻體的綠色節能技術是通過對墻體設置保溫隔熱材料,改善其傳熱導性,從而減少室內外相互傳輸的通道,起到穩定室內溫度的作用,這樣一來能夠減少能源的消耗。由于保溫層不同,墻體的保溫節能層也就分成了以下三種形式:外保溫節能(在墻體外側設置保溫隔熱層)、內保溫節能(在墻體內部設置保溫隔熱層)、內外混合保溫節能(內外均進行設置),而綜合多方面因素(建筑凈空、施工效率、作業難度等)考慮,確定外保溫節能為常用的墻體保溫節能,因為該方式保溫隔熱功能較其他兩種較強。當今社會,隨著科技的迅猛發展,出現了越來越多的墻體保溫材料,其中聚苯乙烯板是較為常用的,但是為了更好的實現綠色節能,可以設置空氣隔離層,可以在保溫隔熱的同時完成毛細滲透,保證保溫材料不受潮,墻體內表面可能會由于溫差現象出現冷凝水,可被結構材料吸收后轉移到室外。
2.2太陽能在節能建筑設計中的應用
太陽能屬于一種可再生能源,就現階段的發展而言,太陽能是最具使用價值的新能源。我國國土面積廣闊,可以大范圍的吸收太陽帶來的光熱,太陽能被應用到我們生活的方方面面,家庭安裝的太陽能熱水器、充電器、太陽能照明設施等。因此,對建筑工程進行節能設計的時候,我們應該根據不同地區的陽光和基礎地理信息進行綜合分析,對太陽能進行有效利用,可以實現節約用電。
2.3屋頂保溫隔熱技術
目前的發展中,高層建筑越來越多,太陽輻射的范圍也逐漸擴大,致使建筑溫度不斷升高,而且建筑室內的溫度會隨著樓層的增加而增加,尤其是盛夏,不利于人類休息。利用屋頂保溫隔熱技術可以有效避免這一問題,保證室內的溫度的正常。
2.4門窗設計在節能建筑設計的應用
(1)在對門窗使用節能技術的時候,要注意設計環節需要掌握好比例。因為,門窗設計的比例是否協調不僅對房屋整體美觀度產生影響,與建筑內部的采暖通風情況也有關系。所以,掌握好門窗的設計比例至關重要。(2)進行門窗設計工作一定要保證其具備良好的氣密性,眾所周知,房屋內部的換氣通風都需要與外界空氣進行接觸,所以,如果房屋的密閉性設計存在問題,尤其是在北方的冬天,會導致房屋的保暖性減弱,熱量流失,起不到應有的保暖效果。(3)選擇門窗的安裝材料的時候,首先要考慮其節能性,現在,建筑市場上的大多數門窗材質主要是各種玻璃,使用普通的玻璃會導致出現噪音和隔熱方面的問題。因此,我們在科學合理設計門窗的過程中,一定要選擇集節能、隔熱、隔音、反光性能均優良的高科技產品,實現綠色環保。
2.5節材與材料資源利用
最大程度的節約材料資源是建設項目實現綠色節能的前提條件。在建設項目正式施工之前,參與到工程設計的相關人員一定要對施工現場做好全方位的勘察工作,在進行圖紙設計的時候要保證方案的科學合理性,在保證施工質量和施工進度正常進行的前提下,設計出最為節省材料的施工方案。為了使建筑施工成本減小到最低,一定要全方位的考慮施工因素。對各個方面的費用支出做好相應的預算工作,與此同時,還要不斷增強部門之間的協調合作,在施工階段,選擇利用率較高的鋼筋混凝土材料,因為其自身具備強度大,韌性好,性價比高的優勢,受到廣泛歡迎。
3.結束語
綜上所述,在現代化的建筑工程中充分運用綠色節能理念,在有效降低資源過度消耗的同時還能最大程度的保護周圍環境健康發展。所以在新時代的發展背景下,要求我國的建筑設計工作者,要以節能減排為建筑設計的發展前提,不斷傳播低碳建筑理念,傳播綠色建筑思想,為我國實現可持續發展道路添磚加瓦。
作者:楊春艷 單位:吉林東北亞國際工程技術集團有限公司
參考文獻
[1]黃珂.建筑設計中節能設計理念的重要性與具體應用[J].江西建材,2014,(24):23-23.
引言
在當前的工業化現代進程中,機械制造業在經濟發展中具有重要作用。伴隨著計算機技術、通信技術在機械制造業中的不斷實踐和發展,我國將機械制造和自動化完美結合在一起。當前,我國的機械制造和自動化技術的水平較為初級。一方面,技術成熟度不足,降低了產品的質量;另一方面,機械制造中消耗著大量資源和能源,使得資源過度耗虧。因此,需要在機械制造和自動化技術中積極引入相關的節能設計理念。
1在機械制造與自動化設計中應用節能理念的優勢
相較于傳統的機械與自動化設計理念,節能理念的滲透具備著相應的專業性。這樣的節能理念主要體現在自然環境的設計、生態設計和環境意識的設計中。換言之,節能設計突出在工程制造過程中,并能夠實現自然資源的循環再利用。機械制造工程減少對環境的污染,并能夠在機械報廢中做到重復使用,將有利地促進人類社會和自然環境的協調與可持續發展。機械制造與自動化工程實踐中,需要投入大量人力、物力,且利用大量資金實現相關的節能設計應用。利用節能理念,做到綠色管理行業的發展,進而取得一定的經濟效益,對我國當前較為嚴峻的的資源和環境態勢具有很強的緩解作用。
2機械制造與自動化發展的現狀與趨勢
計算機技術加強了機械制造業的自動化水平,并在生產效率和相應的生產安全性能方面具有重要作用。機械制造和自動化技術的結合,對我國工業化的發展具有不可忽視的作用。同時,國內的制造企業與相關的國際接軌是大勢所趨,很多產業實現了相應的跨國界、跨區域發展。此外,新技術和新設備的引入和實踐,推動著我國制造業的規模不斷擴大。在機械制造和整個自動化發展過程中,應該積極引入節能環保技術加強發展。在能源工業生產領域,大量相關的發展需要不斷加強相應的能源支持,且需加強機械制造實現自動化發展。對于企業,要縮小相關的工業生產成本,降低工業生產的能源消耗,需要相應的工業生產企業給予支持。伴隨著環保理念的實踐,相應的節能技術陸續實現,一定程度上促進了機械制造業的發展。為了實現技術的優越性和相應機械制造環節的發展,應該加強機械制造的節能環保,進而實現一定的技術發展,促使我國產業走向可持續發展道路,并促進經濟良好發展。
3節能設計理念應用于機械制造和自動化的有效途徑
3.1優化機械結構的設計
3.1.1發動機的選擇
發動機是整個機械制造工程的核心內容。發動機排放的氣體對環境影響很大,需要利用環保型、低污染與低功耗的發動機緩解當前的污染情況。要盡量控制油耗與排放量,進而提升機械的動力系統和工作效率。
3.1.2液壓系統的設計
液壓傳動系統的正常運行,加強了機械制造的高效運轉和保證。保證傳動系統的正常使用,較為重要的任務便是保證整個系統的清潔性。要徹底清除機械零件上的微塵和雜質,增長設備的使用壽命。選擇液壓管時,需要選擇具有較好密閉性的器材,選擇抗老化的管材,降低因管道破裂而污染環境的情況。采用節能型液壓元件是系統的重要節能手段。常用的節能液壓元件有限壓式變量泵、恒功率變量泵、恒壓式變量泵、蓄能器、電液伺服閥、集成閥、變截面液壓缸等。
3.1.3自動加脂裝置的設計
當前,大多脂依靠人工操作,且需要耗費時間來避免溢油的現象。因此,建議設置自動加脂裝置,實現相應的定量添加,方便操作的同時,實現環保。
3.2利用節能環保材料
機械制造中盡量選擇可以進行回收利用的節能環保材料,然后加強相關回收和可以分解的物質使用,盡量降低大量有毒材料的應用。另外,在結構設計中,需要考慮材料的拆卸與回收的無毒性,并且能夠提升機械材料的再次回收利用機率,降低機械工程材料的浪費。
3.3優化制作工藝
機械制造節能理念的應用和實踐,重要的部分在于將結構簡單化,并且降低零件的使用數量,簡化零件的外形。因此,在進行機械設計時,需要保證零件性能,盡可能優化設計構造。例如,以四沖程汽油發動機為載體,構想設計出一款節能型汽油發動機。利用燃燒做功后排放廢氣的能量,通過熱交換裝置產生飽和水蒸汽,再將飽和蒸汽送入氣缸與殘余廢氣混合。飽和蒸汽膨脹推動活塞做功。達到二次做功的目的。利用合適的加工工藝和優良的鍛壓工藝,使相較于熱鍛壓工藝利用冷鍛壓工藝更能降低對環境的危害。綜合兩者情況,實際中更多偏向于溫鍛壓工藝。
3.4合理安排加工工序
工序的安排直接影響加工時間的長短。節能理念的體現就是合理安排工序,縮短工序間的等待時間,提高機械的工作效率,有效降低能源消耗。
3.5加強虛擬化發展
機械制造技術的虛擬化是在信息技術的基礎上實現的一種創新設計,是一種高端的制造方法。虛擬化發展具有非常高的創新價值,可以借助互聯網平臺和計算機操作,在模擬中完成機械制造。虛擬化的實現可以使機械制造更具靈活性,可以根據制造行業要求對虛擬的機械制品隨時進行更改,以生產更符合需求方的機械成品,有效避免材料的浪費,同時節省人力、物力和財力。通過虛擬化的機械制造,可以一次性完成機械制造設計,避免再次加工。機械制造技術的虛擬創新也可以解決技術中存在的潛在問題,保證機械制品的質量和性能。
4結語
基于制造業與自動化技術對我國工業發展的重要性,應將節能理念應用于機械制造與自動化,并準確把握我國機械制造與自動化技術發展的脈絡與趨勢,針對當前機械制造與自動化技術做好相應的結構設計、工藝優化與材料選用,進而達到節能環保的目的。
參考文獻
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[2]李鐵軍.淺析建筑施工技術中節能理念的應用[J].科技創新與應用,2013,(29):247.
[3]王麗敬.淺談綠色節能理念在建筑設計中的應用[J].河南科技,2013,(15):170.
二、工業建筑設計方法
1.工業整體環境的設計
工業整體環境的設計主要是指以總體規劃為指導,結合建筑當地的地質水文、氣候條件、地形地貌以及動植物生長狀況,就建筑設計的可行性和經濟性做出的有效分析。
(1)引入綠色建筑理論為實現工業建筑的可持續發展,在工業建筑設計時應切實引入綠色建筑理論,力爭實現設計時能夠與當地自然環境、社會、人文以及資源的有效結合,一方面要打破傳統的布局模式、區域劃分、資源配置和空間結構,另一方面要加強環境綠化及周圍環境的蘆花和立體綠化。
(2)構建開放的空間形象和集中的建筑布局一直以來,我國工業建筑均采用線性的空間布局,并構建了園區開放和動態的空間體系。為實現資源的共享,保障污水處理的高效性,其生產內應采用相對集中的布局方式,以此來促進工業整體環境的高效構建。
(3)協調住區內外環境工業建筑在進行設計時應以科學發展觀為理論導向,從整體著眼運用借景、分景、組景以及添景等多種有效技術手段,切實實現科學設計、一次設計、遠近結合、統籌考慮、突出重點以及分部實施,為促進工業建筑的可持續發展營造良好的內外環境。
2.工業建筑單體的設計
(1)工業建筑設計提高工業建筑房屋的適用性、可變性工業建筑設計時應切實確保建筑結構和建筑設備的靈活性,在管道的預留空間,各種電線空間表現出來,這樣設計是為了最大限度上提升工業建筑房屋的適用性和可變性。
(2)工業建筑設計要注意節能和智能工業建筑設計要積極開發二次可再生新能源,節約一次不可再生能源,提高不可再生能源如煤、石油、天然氣的利用率。工業建設設計時應積極引入電子通訊和自動化技術,力爭實現智能化的建筑設計,以推進綠色建筑的高效能與低污染目的的實現。
三、推行綠色建筑設計理念在工業建筑設計中應用的措施
1.強化綠色工業建筑設計工作,降低綠色工業建筑設計風險
應進一步強化綠色工業建筑設計工作,通過不斷創新來充分披露因廢棄排放對環境產生的各種風險,通過降低綠色會計報告的重大錯報風險,起到降低綠色工業建筑設計風險的目的。另外,綠色經濟工業建筑設計應積極開展計劃工業建筑設計工作,嚴格按照風險評估程序,實施控制測試和實質性測試,保障工業建筑設計工作和編制工業建筑設計報告的真實性、合理性以及科學性。
2.加強綠色工業建筑設計業務培訓,培養復合型設計人才
企業應該不斷加強對綠色工業建筑設計業務的培訓工作,培養復合型的工業建筑設計人才是加強我國綠色工業建筑設計工作的有效手段之一。企業要構建專門工業建筑設計知識培訓機構,不斷提升工業建筑設計人員的業務水平和適應能力。另外,加強培養集工業建筑設計知識、環境知識、工程技術知識等為一體的復合型工業建筑設計人才也是必然選擇。
3.基于環境保護條件下的工業建筑設計
為了保護環境,減少溫室氣體對全球變暖的影響,促進綠色經濟的發展,為我國加入全球化的環境體系,綠色工業建筑設計是一個必要且必須的手段。由于綠色建設工作固有的復雜性,其在我國的全面實施還需經歷相當長的時間,因此要從基礎的綠色工業建筑設計工作做起,根據可持續發展戰略循序漸進地推進這項工作。
一、機械制造業與自動化中節能設計理念產生背景
社會經濟的發展推動了我國機械制造業的飛速發展,該行業在我國工業發展中已經占有很大比重,計算機行業的發展也為機械制造業的自動化做出了很大貢獻,實現了二者的一體化。計算機與機械制造業的完美結合促進了機械制造業的飛速提升,生產的效率和質量得到了很好的保證。但是我國的機械制造自動化起步較晚,發展中仍有很多問題,技術方面也不是很先進,而且環保話題在世界上被許多國家關注,機械制造業要想得到很好的發展,自身品質建設必須做好,能源消耗使其中的標志性準則。
因此,節能設計理念在機械制造與自動化的運用顯得尤為重要。
二、機械制造與自動化中節能設計的優勢
循環利用一些制造過程中采用的資源,減少環境污染,充分利用機械是綠色機械設計的主要思想。綠色機械設計理念的基本要求是在機械制造中能夠實現回收以及循環利用。
產品壽命是傳統機械產品主要考慮的問題之一,必要的市場分析是設計以及開發時首先要做的工作,第二步就是制定有效的圖紙設計,設計好圖紙之后,對圖紙進行修改與審定,將產品生產好之后,不僅拆卸比較困難,回收的時候也會有較大難度。而且有些產品無法回收重新利用,不僅浪費了許多資源,也會浪費能源,同時也會對環境產生不良影響。
三、節能設計理念在機械制造與自動化中的應用
(一)設計安全環保的駕駛室
安全駕駛室若是根據節能設計的理念進行設計生產,不僅將制作的工作效率提高很大幅度,同時司機在駕駛時也有很好的環境,司機的疲勞感也會因為這種駕駛室有所緩解,駕駛更加安全。人機工程學原理可以提供人性化服務,還可以全方位調整座位,進行駕駛室的設計時,驅動器的調動和轉向可以利用到,電子監控裝置也是其應該帶有的設備,駕駛室的玻璃應該采用整體性強且全部封閉的材料,以防止紫外線的輻射,此外,無氟環保型的空調配備也不能夠缺。
(二)機械發動機應該低公害
發動機是工程中機械制造最大的部件,工程環境的質量也會因為發動機的質量受到影響。節能環保的發動機可以減少噪音的產生,解決了噪聲污染,就可以間接節約能源、減少浪費。此外,耗費油量少、排放低的特點,也使得發動機大大提高了加工效率,同時也使得環境污染的問題有所改善。
(三)液壓系統和防滲漏系統的設計
液壓系統能夠在運行中保證機械的正常運行,所以其設計十分重要。設計人員在進行液壓系統的設計時,要貫徹節能設計理念,注意設計時液壓元件和除液油的選擇,這樣可以使元件磨損和故障幾率減小,微塵和雜質也會因此減少許多,液壓元件的使用壽命會變長,液壓油的更換次數也會因此減少,進而保護了環境,節能環保。防滲漏系統的設計也要在考慮范圍內,液壓系統滲漏的現象會因此減少,液壓油的使用也會因為滲漏的減少而減少,也可以節省液壓油,液壓油的滲漏還會污染到周邊的環境,所以注意防滲漏系統的設計也達到了保護環境的目的。
四、合理設計加工工藝
不同的加工工藝,都可以用來加工同一種零部件,但是各個加工工藝之間,在能源的消耗問題上面有不小的差別,因此合理設計加工工藝對機械制造就有很大的意義和作用,這樣可以保證機械設備的最佳運行狀態,不必要的運行和怠速都可以因此減少,達到節約能源的目的。下面將從合理的加工方式、合理的工藝參數、合理的冷卻工藝和合理的工序幾個方面進行敘述。
(一)合理的加工方式
冷鍛壓、熱鍛壓、溫鍛壓等多個方式都可以對同一個零部件進行加工,但是要仔細對每種加工方式的能源消耗進行認真分析,選擇耗能最少的方法,能量利用效率的角度來看,熱鍛壓的能量利用率還是比較低的,所以在制造中應少采用或者不采用這種工藝;冷鍛壓的能耗較低,但是冷鍛壓造成的環境污染比較嚴重,所以綜合來看,溫鍛壓還是比較合適的加工工藝。
(二)合理的工藝參數
加工過程中的能耗問題會受到工藝參數的選擇的影響。舉例來說,毛坯形狀和種類的選擇會影響到階梯軸類零件的加工,所以在進行此類零件的加工時,就要特別注意把各種毛坯的能耗考慮清楚,再進行合適的選擇;此外還要科學設置加工余量在內的參數,通常來講,適當的減小加工余量可以達到節能節財的目的。
(三)合理的冷卻工藝
冷卻液在機械制造的過程中,會經常用到。為了節約能源,減少不必要的能源浪費,在選擇冷卻液的時候,要盡可能地避免選擇冷卻油,同時還要研究不同方式的冷卻,在這方面進行創新改革,盡量達到既能達到冷卻效果,又可以將冷卻中產生的熱量利用起來。
(四)合理安排工序
因為工序之間的等待會導致時間的長短不一,因此加工的時間長短受到工序安排的影響,所以在工序的安排方面也要做好準備,以免因為時間的問題浪費能源,這就要求能夠在實際制造過程中,統籌規劃,設計出比較合理科學的工序。
五、機械的包裝問題
提到節能理念,產品的包裝和運輸常常會被人們忽略。實際來講,隨著加工工藝的復雜,產品的包裝與運輸也要更加小心,這樣才可以保證產品零件的無損。科技的進步下,由于傳統木材浪費資源以及木材無法保證零件質量的原因,已經漸漸被新型蜂窩紙板以及塑料包裝取代。而塑料包裝使用后不能回收,也會污染環境,蜂窩紙板則可以回收,影響環境的程度也較小,所以蜂窩包裝的優勢很明顯。
六、總結
機械制造行業的重點研究內容就是機械制造與自動化的結合,在這個過程中將節能設計理念與機械制造與自動化結合也會是機械制造的發展方向,我國發展還存在一些問題,所以需要仔細研究,不斷進行改革與創新。
參考文獻:
中圖分類號:TU85文獻標識碼: A
各行的發展帶動了經濟的發展,隨之而來的便是嚴重的能源浪費。在生產生活中,自動化和機械制造的結合,很好的推動了經濟的發展?,F在人們面臨的是能源減少問題非常明顯,然而對能源的需求卻不斷增加,在機械制造中加入相關的節能技術已經成為了制造業發展的必要。所以在發展制造業的同時必須保護好環境合理的進行發展。
機械優化設計與節能的重要性
將節能環保引入到機械制造中去,是符合經濟、社會、環境長遠發展趨勢的。工業發展的過程中,能源不足是一個非常重要的瓶頸。怎樣在能源消耗比較少的情況下,發展好經濟,取得更快的進步,是工業發展的需要,機械制造業也是如此。在機械制造業中引進環保技術,真正做到環保,才能在保護環境的基礎上發展好經濟,推動工業發展,給人類創造更多的社會財富。
機械優化設計與節能的改進措施
選取發動機的時候盡量選擇低公害的
對機械而言,發動機是其系統中,影響環境最嚴重的部件。所以在選擇發動機的時候,應該選擇油耗比較低、排放少、噪聲低、效率高的水冷增加的環保型柴油機便能夠很好的減少給環境帶來的壓力,在發展經濟的同時維護好環境。
在設計液壓系統的時候,相關的防滲漏和清潔必須采取高效的措施
對于機械液壓轉動而言液壓油的實際清潔程度是非常重要的,所以在設計液壓系統的時候必須精心設計,從而達到去除油液中的雜質和微塵的目的,減少元件之間的磨損,避免出現故障,在減少換油次數的同時,保護周圍的環境。在港口機械中,液壓滲漏是非常普遍的污染方式,在進行液壓管路選材的時候,應該選擇一些抗腐蝕、密封性比較強并且封閉性比較好,防治老化的優質膠管;為了減少膠管的廢棄量,在設計的時候應該有意識的選取那些硬管。
三、機械制造中環保型材料的使用
(一)選擇可回收、再生的資源或者材料,從而減少資源的浪費和消耗
在機械制造或者材料選取的時候,為了達到環保的目的,可以選擇那些能夠分解、再生、回收的材料,還應該保證材料在加工的時候,不能夠產生大量的廢氣廢水廢渣。特別是在進行結構用零件生產的時候,一定要選取那些分解和裝配都比較容易的材料,從而保證機械化過程中材料的可再生率。
在進行設計的時候應該遵守重量輕、能耗低、壽命長的原則
對于機械生產而言,提高壽命能夠大大降低機械的報廢量和產量,減少了材料的消耗的同時也能夠減少其對環境的污染。此外在實際的時候,還必須考慮到怎樣更好的減少環境的負荷,實現機械以及其構件的通用性,所以在設計的時候還必須考慮到綜合性的問題,做好各方面的權衡,達到節能的目的。
在設計的時候,還應該考慮到零件報廢后的處理問題,盡量將成本降到最低
在進行自動化設計和機械制造的時候,最好不選去那些含氯橡膠、氟利昂、石棉以及樹脂的材料。若是那些零件不是主要部位的,則應該盡量采取非金屬的材料或者工程塑料,并且設計的時候,盡量使用那些環保效果比較好的新型材料,盡量減少使用重金屬。此外,在選取材料的時候應該充分考慮到零件報廢之后怎樣進行處理,盡量保證處理的能夠比較簡單、使用的處理費用比較少、給環境造成的污染也比較少。
合理的機械設計制作工藝保證節能
對產品的設計進行改進或者優化
1、對于設計而言,結構越簡單,設計起來越容易,并且越簡單制造的時候能耗便會更低。此外零件自身的結構和形狀也會對能耗有一定的影響,所以設計的時候應該對其進行優化,在保證功能的基礎上,盡量的做到對零件的簡化、對其結構進行優化,并且盡可能的減小體積。
2、根據實際生產的條件進行材料的選擇,在選擇材料的時候必須保證適應性的原則,根據機械的實際生產過程進行材料的選擇,盡量選那些能耗比較低的材料。
(二)在設計的時候注意工藝流程的能耗降低
對于相同的產品或者零件,在實際生產的時候可以采用不同的工藝,但是由于工藝的不同,能耗也會有所不同,選擇合理的工藝也能夠降低能耗,確保設備的運行載荷能夠達到最佳,減少浪費現象的出現,盡量在保證產品質量和效率以及經濟性的前提下,減少對能源的消耗,達到節能環保的目的。
加工方式必須選擇正確。零件的加工方式比較多,選擇加工方式的時候,應該考慮到現場的設備情況,選擇最合適的方式進行加工。比如說鍛壓的時候,可以采取熱鍛壓、溫鍛壓以及冷鍛壓的方式。其中溫鍛壓和冷鍛壓的方式利用能量的效率要比熱鍛壓高,但是冷鍛壓給環境造成的危害比較嚴重,所以在選擇的時候最好選擇溫鍛壓的方式。
工藝參數選擇必須合理。選擇好加工的方式以后,怎樣選擇工藝參數對于節能也是非常重要的。比如說加工余量和毛坯形狀的時候,那些階梯軸類的零件,選取毛坯的時候可以使用直徑棒料或者精鍛毛坯,但是二者之間消耗的能力卻存在很明顯的差別,所以應該進行綜合的考慮。
冷卻工藝選擇的時候注意節能。在機械制造以及自動化的時候會用到冷卻液,所以必須考慮到這個重要方面,最好不要采用油進行冷卻,會給環境造成嚴重的污染。
改進不合理的工序。在設計的時候,想要保證節能,還應該做好工序的安排,避免出現能源浪費的情況。
總結:
在經濟發展的過程中,機械制造和自動化發展的速度都很快,但是在經濟發展的同時,還必須考慮到能源的節約和環境保護的問題。能源危機已經出現了一段時間,并且解決起來也比較困難,所以在機械制造的過程中必須注意節能,在經濟發展的同時,保護好能源和環境。
參考文獻:
[1]趙勇,李樹平,趙丹.關于機械制造與自動化的研究[J].中國石油和化工標準與質量,2012(10)
中圖分類號:F407.4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)04(a)-0000-00
前言
經濟的迅速發展對于人們的生活所產生的影響是非常廣泛的,主要表現在提高了人們的生活水平,但同時也增加了能源消耗的負擔,地球中的各類能源是有限的,要想實現工業的可持續性的發展就必須想辦法實現能源利用的優化,響應國家關于節能減排的政策方針,耗能極高的機械制造業和自動化產業需要積極的提出一些減少能耗的策略,進而促使企業自身的長遠發展。
1經濟大發展下的機械制造業與自動化
在我國,機械制造產業得到了極為快速的發展與進步,與此同時,已經在我國的工業的發展進程中占據著極為重要的作用,加上近百年以來計算機行業的迅猛發展與優化,機械制造業汲取了計算機集成技術中的精華,逐步的實現了全面的自動化生產,完成了機器與計算機之間的完美的組合,自動化了的機械制造實現了生產業的空前 的提升,更快、更好、更安全的生產已經基本實現,機械生產自動化代表的是社會發展的速度與效率。但是,我們不得不承認的是我國的機械生產自動化的發展仍然處于一個初級階段,盡管已經取得了不菲的成績,但是仍然具有從多方面發展的需要。再者,相對于其他發達國家,我國的機械制造的自動化產業的起步比較晚,很多技術方面的內容并不是非常的成熟,還具有非常大的進步空間,因此,難免要面對生產質量不佳,技術落后的尷尬局面。
隨著人們對于地球環境問題的關注,環保話題已經成為企業發展中必須關注的話題,現階段的機械制造行業要想立于不敗之地就必須加強自身的品質建設和技術水平的提升,而標志性的準則就是能源的消耗,在各個生產環節的設計中加入環保理念。
2如何在機械制造與自動化設計中加入節能理念
要想將節能理念深入的滲透到機械制造與自動化中,必須做好以下幾個方面的工作。
首先,需要對現有的機械制造的程序進行優化。只有目前現有的機械制造系統實現了結構上的優化才能夠充分的將引入的節能理念的作用發揮到極致,進而保證相應的設計做到節能與環保,具體來說一是要選擇最環保的發動機,發動機在機械生產中的重要性眾所周知,因此需要將發動機的公害、污染降低至最小,這樣才能夠在節能的前提下做到減少機械生產對于環境的破壞與影響;其次需要將節能環保的理念應用到機械生產的液壓系統中,液壓系統在工程生產中的重要性是不容忽視的,其發揮的作用是輔助機械的清潔與維護,所以在設計機械制造的液壓系統的時候應該將環保放在重要的地位上,比如液壓元件和除油液的設計上,這樣的話液壓系統在工作的過程中可以最大限度的降低磨損并減小故障的發生率,并能起到阻止各類微塵雜志對系統的損害,增長元件的使用壽命,這樣的話,可以邊去頻繁的對液壓元件的更換,從另一個角度來說就是減少了液壓系統對于周圍環境的污損,實現節能;三是,機械駕駛室也是精心環保節能設計過程中需要關注的問題,一般的,對于大型機械工程,駕駛室的操作成為機械控制的核心,為了實現對駕駛員的安全的保證并幫助駕駛員提高操作技能,就一定要在駕駛室的設計方面增加環保節能的因素,具體來說,就是要求設計人員能夠從駕駛室的結構的安排、輻射的防御等角度制作出基本實現全封閉的駕駛室。將駕駛員放置在一個與紫外線、電輻射相隔離的環境中,再者,應該增加對于駕駛室的人性化的設計,為了使駕駛員可以更加方便舒適的駕駛,可以將駕駛員的座位和手柄通過人體學的理念進行改造,盡量將手柄中的各項功能集中到手的一側,對于座椅的條件也應該方便,比如實現座位多方位的調節,最大限度地符合駕駛員的生理特征,進而實現工作效率的提升。
其次,需要從機械材料等方面進行節能設計。所謂的機械材料的節能度就是指在設計階段應該將回收的可利用的各種材料充分的利用,減少能源的消耗,之所以增加對可再回收的資源與材料的利用是為了降低的機械生產過程中各類廢物、廢氣和廢水的產生對于環境造成的各類不良的影響,其中最重要的是對各種結構零件的回收,零件的無毒無害的特點可以使得機械生產的再生率得到極大的提升,避免資源與材料的浪費;對于其他方面的材料的選擇上也應該以輕質量的材料為主,這樣的話就可以減小機械生產過程中機械本身的負荷,進而間接的減小能源的消耗并延長機械的使用壽命。
再次,在制作工藝方面也應該發揚節能環保的理念。在機械設計中,要想實現節能環保的目標就需要將結構和材料作為設計的重點,但是不可忽略的另一個因素是生產工藝的優化。在工藝方面,設計者應該引入各類i節能的理念,對產品的生產流程進行重新整理優化,以減少生產過程中的能源的消耗,通過實際的觀察我們會發現,不同的生產工藝對于能源的消耗是不同的,因此,要對產品的制作技術進行改進和完善,實現生產技術的優化,是每一部設備都可以同時滿荷工作,使得設備的工作效率達到最大。
3 結束語
總之,隨著制造行業的飛速發展,能源的消耗問題成為各大企業競爭力提升的瓶頸,只有實現了資源的高效利用的企業才能在激烈的競爭中脫穎而出,帶領企業走向可持續的發展道路,所以,機械制造與自動化作為能源消耗的主要行業,必須在產業的發展中將降低能源消耗作為其發展的重心,加強對于節能設計理念的引入與應用。
中圖分類號:TU201.5文獻標識碼:A文章編號:
引言:
傳統的辦公樓立足于自然通風和采光,是以小空間為單位,排列組合而成,具有較小的開間和進深尺寸。發展到后期,現代辦公樓具有人情味的辦公環境及優雅的周圍環境,帶有綠化的內庭院或中庭。其中的景觀辦公室可以在大空間中靈活布局,有適當的休息空間,用靈活隔斷和綠化來保證私密性。而信息時代的到來,出現了智能化的生態節能辦公樓。此類型辦公樓極大地改善了辦公的舒適度與靈活性,提高了辦公效率,有效地使用能源,是“以人為本”思想的完美體現。
1.生態建筑的設計理念
1.1節能能源:充分利用太陽能,采用節能的建筑圍護結構以及采暖和空調,減少采暖和空調的使用。根據自然通風的原理設置風冷系統,使建筑能夠有效地利用夏季的主導風向。建筑采用適應當地氣候條件的平面形式及總體布局。
1.2節約資源:在建筑設計、建造和建筑材料的選擇中,均考慮資源的合理使用和處置。要減少資源的使用,力求使資源可再生利用。節約水資源,包括綠化的節約用水。
1.3回歸自然:綠色建筑外部要強調與周邊環境相融合,和諧一致、動靜互補,做到保護自然生態環境。
1.4舒適和健康的生活環境:建筑內部不使用對人體有害的建筑材料和裝修材料。室內空氣清新,溫、濕度適當,使居住者感覺良好,身心健康。
1.5生態建筑的建造特點包括:對建筑的地理條件有明確的要求,土壤中不存在有毒、有害物質,地溫適宜,地下水純凈,地磁適中。
1.6綠色建筑應盡量采用天然材料。建筑中采用的木材、樹皮、竹材、石塊、石灰、油漆等,要經過檢驗處理,確保對人體無害。
1.7生態建筑還要根據地理條件,設置太陽能采暖、熱水、發電及風力發電裝置,以充分利用環境提供的天然可再生能源。
2.現代辦公樓的生態設計策略
2.1提高護結構的保溫隔熱性能
建筑護結構的能耗有三個方面:①外墻;②門窗;③屋頂。在大面積的墻體做圍護結構的辦公建筑中,能耗方面外墻是主要的,現在多采用復合墻體,主要分為外墻內保溫和外墻外保溫。其中外墻外保溫的做法比較好,可防止冷熱橋。另外屋頂的保溫和隔熱也是不容忽視的。
2.2門窗節能措施見圖(1和圖2)
在現代的辦公樓中很多采用大面積的玻璃幕墻,這種透明圍護結構容易產生冷熱橋作用,所以提高玻璃幕墻的保溫隔熱是降低建筑能耗的重點。具體的設計中可設計采用雙層玻璃幕墻作為主要節能手段,與單層玻璃幕墻相比,雙層玻璃幕墻具有更好的降低噪音干擾、隔熱保溫的優點。空氣間層在水平和垂直兩個方向上被劃分,使得其內部的氣流循環互不干擾,有利于防火和隔音。
雙層玻璃幕墻的優點在于:①絕熱好,利于冬季保溫,夏季隔熱;②能更好地杜絕噪音和防火;③能優化選擇性地利用自然采光;④遮陽系統可根據天氣狀況調節;⑤辦公區可以自然通風,因為空氣間層內的對角氣流使得室內辦公空間的空氣靜壓小于雙層幕墻空氣間層的空氣靜壓,從而形成一個空氣壓力差值,迫使室內不新鮮的空氣被抽出;⑥辦公空間的自然通風換氣提高了工作空間的空氣質量,減少室內綜合征的發生。
另外使用節能的玻璃也是一種很好的節能措施。有種Low-E玻璃也叫做低輻射鍍膜玻璃,是種表面鍍上擁有極低表面輻射率的金屬或其他化合物組成的多層膜層的特種玻璃。Low-E玻璃是綠色、節能、環保的玻璃產品。普通玻璃的表面輻射率在0.84左右,Low-E玻璃的表面輻射率在0.25以下。這種不到頭發絲百分之一厚度的低輻射膜層對遠紅外熱輻射的反射率很高,能將80%以上的遠紅外熱輻射反射回去,而普通透明浮法玻璃、吸熱玻璃的遠紅外反射率僅在12%左右,所以Low-E玻璃具有良好的阻隔熱輻射透過的作用。冬季,它對室內暖氣及室內物體散發的熱輻射,可以像一面熱反射鏡一樣,將絕大部分反射回室內,保證室內熱量不向室外散失,從而節約取暖費用。夏季,它可以阻止室外地面、建筑物發出的熱輻射進入室內,節約空調制冷費用。Low-E玻璃的可見光反射率一般在11%以下,與普通白玻璃相近,低于普通陽光控制鍍膜玻璃的可見光反射率,可避免造成反射光污染。
2.3帶室內花園的中庭空間加強通風和采光
諾曼•福斯特的法蘭克福商業銀行總部大廈這個世界上首座生態型高層塔樓平面呈三角形,猶如三片“花瓣”包圍著一根中心“花莖”―――“花瓣”是一些辦公空間,“花莖”是一個巨大的中庭,提供了自然的通風道。四層高的空中花園沿著建筑的三邊交錯排列,使每一間辦公室都有能開啟的窗子,可以獲得自然的通風。電梯、樓梯和設備被成組地安排在建筑的三個角上,強化了如同村落般的辦公組群和花園。建筑的中庭空間不僅加強了建筑的造型又提高了建筑的自然通風和采光效果??偟恼f來,中庭空間具有如下的特點:
①室內中庭使得其周圍的辦公空間得以自然通風換氣,并能將日光引進建筑內部深處。
②在中庭處,每層均可設置帶通透欄桿的室內陽臺,增強了視覺效果。
③中庭開口處,每層均可設置加密噴淋保護,防止火災發生時大火向中庭內部蔓延擴散。
3.發展趨勢
3.1 多元化和多樣化
隨著信息化時代的迅猛發展,人們對辦公建筑的功能要求也在不斷更新。面對使用主體的不確定性,辦公空間的多元化和多樣化就成為設計的主導因素,在滿足通常的辦公形式要求的同時,又須兼顧特定個體的辦公需求,于是對于辦公空間的動態把握就成為今后設計的要點。
辦公建筑由初期工業化管理的附屬品,到今天信息化時代創造財富的“工廠”,無論是從總體規劃布置、外部形象處理還是內部空間營造等方面都在與時俱進。以最新的設計理念為核心,輔助以最新的信息技術、最新的材料技術和最新的結構技術,那么在外部形象處理方面自然呈現出日新月異地發展。利用各式各樣的新型材料和各種高技術手段對辦公建筑加以塑造,使之更富有現代氣息。辦公空間在歷經了一個由模糊到標準再到多樣的發展過程之后,內部空間分割的靈活性就成為我們設計的主題之一,在合理有序的基礎之上根據不同的使用主體變換不同規格的空間,時而私密,時而開放,時而集中,時而分散。
3.2 低碳節能化
目前低碳和節能的理念已經被人普遍接受,并且影響到生活的方方面面,關于低碳經濟、低碳生活已被廣泛提倡。業界對低碳建筑、生態建筑的熱忱更加高漲。作為建筑師更應該明確自己身上的責任,用實際行動踐行“低碳節能的辦公建筑”。 要提倡節約能源,節約資源,結合地域,結合氣候,結合場地來進行設計建造,只有使人、建筑與自然生態環境之間形成一個良性的系統,才能真正實現建筑的節能化和辦公環境的節能化。
3.3 智能化
隨著科技的不斷進步,智能辦公建筑、智能化辦公系統成為時下的主流,追求建筑、自然、科技的高度統一。辦公建筑在以人為本的前提下,重視高科技的可用性和普及性,提高建筑自身的科技含量,預留未來發展空間。利用一種智能化手段來搭建一個多元化、人性化的平臺。其中,從縱向時間軸來看,采用一切高科技手段以達到低能耗、低運營成本、可持續發展的目的;從橫向空間感來看,采用一切高科技手段以達到室內環境(包含聲、光、熱、溫、濕等方面)與人體工程學的協調統一,創造一個回歸自然、體現人性的辦公環境。具體的講,比如智能呼吸式雙層玻璃幕墻(類似于建筑的“皮膚”)、智能照明控制系統、高效能源系統、高效信息通訊系統、安全保障系統、辦公自動化系統(OA系統)、火災消防自動化系統、置換式新風系統等等。面對這些智能化的方式、方法,我們在兼顧建筑經濟性的前提下,應當合理控制前期投入,大力促進建筑的智能化發展。
4.結束語
隨著社會經濟的發展,建筑設計進入了一個前所未有的廣闊空間。辦公建筑作為收集和處理信息的主要場所之一,將在當今信息社會中得到巨大發展。使現代辦公建筑的設計緊跟時代的步伐不斷推陳出新。
參考文獻:
前言
機械制造與自動化是工業發展的重要成果,鑒于工業產品在現代社會生產生活中的重要作用,將節能設計理念應用其中十分必要。近年來,全球環境的惡化引起了各界的廣泛擔憂,節能設計一方面能夠降低消耗,提升企業經濟效益,另一方面也有利于控制溫室氣體排放,逐步實現社會發展和環境保護的和諧。就節能設計理念在機械制造與自動化中的應用進行分析有一定的實際意義。
1機械制造和自動化產業發展現狀簡述
隨著我國國民經濟的不斷發展,機械制造業已經成為我國產業結構中非常重要的組成部分。當前,機械制造業隨著科學技術的不斷發展,已經向著自動化方向演變。通過自動化技術,讓機械制造工作效率得到了提升,從本質上促進了其行業發展的整體水平。從另一個層面上來分析,機械制造業的發展過程,還沒有完全實現轉型。無論從制造技術還是能源消耗來分析,都呈現出較為陳舊的發展模式。當前全世界的能源已經出現了緊缺的問題,世界各國對于節能理念非常關注。為了能夠促進機械制造行業的轉型發展,需要將節能設計理念融入機械制造與自動化設計當中。通過節能環保技術來降低機械制造及自動化行業的能耗,提升機械制造及自動化的高效性的同時,還可以促進產業競爭實力的穩定增長,最終實現機械制造及自動化的長久發展[1]。
2節能設計理念在機械制造與自動化中的應用
2.1在機械優化設計中的滲透
①合理選擇環保型發動機。機械設備在運行過程中,能源消耗非常大,主要原因是機械設備中發動機造型的不合理性。此外,發動機作為其設備的關鍵組件,會排放大量的污染性物質,同時還會產生非常大的噪音。無論是對設備應用企業還是周邊人群的健康,都會造成一定的影響。所以,在進行機械設備發動機設計過程中,需要制造低排放且噪音小的發動機,讓其機械設備可以實現第一個環保目標;②節能設計理念在液壓系統和防滲漏系統設計中的滲透。機械制造及自動化工程中,液壓系統可以為整個機械設備的穩定運行提供保障。為了能夠提升液壓系統的性能,降低系統的能源消耗,在進行系統設計時,必須要關注液壓元件和除液油環節設計。通過這樣的優化設計,可以很大程度上減小機械元件的磨損,從而降低機械設計的故障率。由于機械元件磨損的減少,與傳統元件相比其微塵雜質會得到最大化的改善,讓其液壓元件使用壽命得到了提高。同時,通過優化設計,液壓油無須經常性更換,從環保角度來分析,可以減少液壓油對環境的污染。此外,傳統機械設備經常會出現液壓油滲漏的問題。因此,為了防止出現液壓油滲漏造成對環境的污染,在進行防滲漏系統設計時,應該重點從其使用量以及防滲透漏性能來進行綜合考慮,從而實現節省液壓油,以及提升防滲漏性能的目的;③節能設計理論在工程機械駕駛室設計中的滲透。許多大型的機械設備都需要有專屬駕駛室來進行操作。在對其駕駛室進行設計時,可以選擇防紫外線輻射玻璃來對機械設備運行過程中產生的輻射進行阻擋,確保工作人員在一個良好的工作環境中開展工作[2]。
2.2在選材方面進行結構優化
在針對機械制造當中,選材方面也是節約能源的重要途徑。選擇環保且可回收的材料對于制造而言,不僅可以實現設備的科學化,還可以達到最佳的設計理念。在傳統的機械制造過程當中,固有的理念就是為了達到的使用壽命,開發更多的功能,通過選擇更為優質的材料或者打造更加厚重的結構來實現延長機械的使用年限。隨著科技的發展和進一步的研究,對各個構件的受力分析,能夠合理性的針對結構進行優化設計,以達到降低材料等級或者是使用數量的目的[3]。
2.3優化機械的加工工藝流程
在機械零部件的加工方式中,應當選擇合適的方式為其加工,這樣可以避免資源浪費。合理的設計加工工藝可以減少加工載荷的波動,實現機械在全工況內良好運轉,而任何超負荷和不足負荷的情況都是對能量的浪費。這就要求在加工過程中可以通過選擇最佳的加工方式來實現機械的最佳狀態。比如鍛壓,可以是冷鍛壓、溫鍛壓、熱鍛壓。其中冷鍛壓和溫鍛壓的能量利用效率高于熱鍛壓,也利于機械材料發揮其最大功用,在具體選擇鍛壓方式的時候也要結合當前機械生產的目標與實際運行的環境來決定。
2.4設備運轉過程中的節能
在完成機械設備的設計和制作之后,實際的應用和運轉過程中也會消耗較多的能源,所以需要使用更加先進、智能的管理系統,降低設備在運轉時消耗的能源。應用智能化的管理系統,可以對整個生產線中的任何一個部分進行控制,然后使用先進的傳感設備,對生產過程中產生的數據進行完整的收集,將生產設備調節到相適應的負荷下,用最小消耗滿足最大的需求。比如在制造業中,部分設備都是在不停地運轉,而其他的設備都只是在需要的時候才運轉。對于需要關閉的設備應該及時的關閉,而需要保持待機狀態的設備應該保持最小消耗,減少不必要的能源消耗[4]。
3結束語
總而言之,隨著節能理念在全世界范圍內的不斷深化,人們的節能環保意識得到了提高,并將理念廣泛應用到了各行各業中。機械制造與自動化行業,本身屬于高能耗行業,為了能夠順應時展需求,加快產業的快速轉型。需要在機械制造與自動化設計中滲透節能設計理念。并在其理念的指導下,可以大幅度降解行業對資源消耗量,促進機械制造與自動化行業的良性發展,提高制造業總體發展水平。
參考文獻
[1] 凌云.機械設計加工中存在的問題探究[J].冶金叢刊,2016,(4): 96-97.
[2] 杜巖,劉政宏,易智濤.機械制造與自動化設計理念研究[J].南方農機,2017,(6):41-43.