时间:2023-08-27 15:09:30
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随着“中国制造2025”的持续深入推进,以轨道交通、工程机械为典型代表的焊接制造行业机器人焊接比重不断提升,进而对智能焊接专业人才需求大大增加,因此,探索如何培养高素质技术技能型智能焊接人才非常必要。目前,我国已形成涵盖大专、本科、研究生等多层次的焊接高等教育体系,如何确立高职智能焊接人才培养规格、课程体系结构,课程教学内容如何与职业(行业)标准相融合,使该类型的人才培养满足智能焊接制造的需求,支撑行业的转型升级,其意义重大[1]。本文以智能焊接技术专业为载体,探索了职业标准、行业标准与专业教学标准对接的路径,形成了职业(行业)标准对接专业课程体系建设的经验和方法。通过职业标准融入专业课程体系的重构和人才培养方案的修订,探索人才培养的新模式。同时通过对智能焊接专业技术岗位(群)工作任务及职业能力分析,科学确定专业人才培养目标和人才培养规格,创新职业院校课程标准和职业技能标准对接的课程建设理念,综合优化专业的课程设置和教学内容,实现学历教育与技能等级教育的深度融合。研究结果为其他专业(群)课程体系建设和课程及教材的开发提供借鉴。
一、建设目标
通过对专业岗位(群)典型工作任务及职业能力的分析,明确智能焊接技术专业必备的专业知识和核心技能,理清职业标准和行业标准融入课程内容的途径和方法,开展智能焊接技术专业对接职业(行业)标准的课程体系建设与实践,探索职业标准、行业标准与专业教学标准对接的路径,形成职业(行业)标准对接专业课程体系建设的经验和方法;同时以GB/150等国内标准和ISO15609、EN287、ISO9606、ASME等与焊接领域相关的国际标准等为突破口,重构课程体系基础技能模块,理清轨道交通、工程机械等焊接制造行业的智能焊接从业人员应具备的知识、能力和素质,逐步把机器人焊接相关标准GB/T19867.4、CWA1.5、ISO14732等融入机器人焊接高端模块,形成以岗位为主导、标准为主线的“一高两基”课程体系和核心课程建设思路。创新职业院校课程标准和职业技能标准对接的课程建设理念,总结课程体系建设的内在规律及建设方法、途径和实施策略,形成可复制、可推广的课程体系建设模式,为其他专业(群)课程体系建设与课程开发提供借鉴和参考。
二、建设思路
通过对包括轨道交通、工程机械在内的焊接制造行业的调研,解决专业定位问题;按照GB/T29824(工业机器人用户编程指令)、GB/T19867.4(激光焊接工艺规程)、CWA1.5(弧焊机器人从业人员资格认证规范)、ISO10218(机器人与机器人装置)、ISO14732(金属材料机械化和自动化焊接操作工技能评定)、ISO15609(国际焊接工艺规程及评定)、ISO9606(国际焊工资格认证标准)等国内外标准要求,解决典型工作岗位及其能力要求的问题。基于机器人弧焊操作员、机器人激光焊接操作员等新岗位的人才需求,按照手工焊接技术—焊接工艺技术—机器人焊接技术的技术升级路径,借鉴工作过程系统化课程开发理论,协同典型企业(中车集团、迪森〈常州〉锅炉有限公司等),重构“智能焊接高端技术技能课程模块(一高)、焊接操作基础技能课程模块、焊接工艺基础技能课程模块(两基)”的“一高两基”课程体系。具体为:根据《焊工国家职业技能标准》、TSGZ6002《特种设备焊接操作人员考核细则》、EN287(国际焊工资格考试)标准要求,把以持证项目为教学内容的技能类课程作为专业课程体系的基础结构(基础技能课程模块)[2],根据ISO15609等标准要求,将焊接工艺编制、产品质量检验和现场生产管理作为专业课程体系的工艺结构(焊接工艺基础技能课程模块),根据GB/T19867.4、CWA1.5、ISO14732标准要求,以机器人焊接操作、编程、工艺以及质量检验作为课程体系的高端结构(智能焊接高端技术技能课程模块)。校企共同制订课程标准,重组课程教学内容,重整课程项目,解决教学内容更新以对接产业升级对人才需求升级的问题。根据国内外标准和职业资格要求,将符合轨道交通、工程机械等焊接制造的焊工持证项目作为课程主体内容,以焊接方法为主线,由易到难排序教学内容,解决技能类课程建设问题;按照轨道交通、工程机械等焊接制造标准、工艺流程,设计培养学生工艺评定、工艺编制、质量检验和现场生产管理能力的教学项目,解决技术类课程开发问题。校企行合作,按照TSGZ6002、CWA1.5、ISO14732的要求,建设集特种设备焊工培训考核,机器人弧焊操作员培训考核,国际焊工培训考核以及技术服务于一体的智能焊接实训平台,产教深度融合,时刻保持教学内容与生产需求对接,解决专业教育与行业需求一致性问题。
三、建设路径与方法
1.对相关专业课程体系建设及焊接专业对接职业(行业)标准的课程体系建设等方面进行回顾和梳理,分析本研究所需的理论支撑以及在本研究中的具体运用[3],在此基础上明确本研究的研究内容、思路和方法。2.从智能焊接专业人才需求现状和专业(群)的人才培养现状分析,开展广泛的职业岗位调研,进行岗位(群)工作任务及职业能力分析,梳理本专业的职业岗位能力,明确智能焊接专业人才必备的专业知识和核心技能,将本专业的职业技能面向培养目标、培养规格等专业人才培养关键要素,结合区域经济发展对职业人才的具体岗位需求,进行综合梳理和科学定位,以高技术技能人才的育训并重新理念,将职业(行业)标准贯通,综合优化专业的课程设置和教学内容,实现学历教育与技能等级教育的深度融合。3.从智能焊接专业课程体系建设实际出发,理清职业标准和行业标准融入课程内容的路径和方法,探索职业标准和行业标准与专业教学标准对接的途径和实施策略,开展课程体系与教学内容建设。以《焊工国家职业技能标准》为基础,将ISO9606、EN287等国内外标准融入,培养手工焊接技能扎实的学生,并结合“1+X”技能等级标准、机器人焊接相关行业资格标准、国际标准进行专业课程体系建设、课程开发和教材建设,培养能进行机器人焊接操作、能进行机器人焊接编程、能制订机器人焊接工艺以及能进行机器人焊接质量检验的“四能”智能焊接人才,使人才培养更具有职业特征,更能做到与产业需求相一致。4.基于实证研究的结果,通过智能焊接技术专业对接职业(行业)标准的课程体系建设与实践,探索职业标准、行业标准与专业教学标准对接的路径,总结课程体系建设的内在规律及建设方法、途径和实施策略,形成可复制、可推广的经验,为其他专业(群)课程体系建设和实际应用提供借鉴。
四、建设成效
1.创新了职业标准融入课程体系的途径和方法,构建了“一高两基”专业课程体系。根据TSGZ6002、EN287标准要求,把以持证项目为教学内容的传统手工技能类课程作为专业课程体系的基础结构(基础技能课程模块),根据ISO15609等标准要求,以焊接工艺编制、产品质量检验和现场生产管理作为专业课程体系的工艺结构(焊接工艺基础技能课程模块),根据GB/T19867.4、CWA1.5、ISO14732标准要求,以机器人焊接操作、编程、工艺以及质量检验作为课程体系的高端结构(智能焊接高端技术技能课程模块),构建“一高两基”的专业课程体系,满足焊接制造岗位对从业者手工焊接能力、机器人焊接能力以及焊接工艺制订能力的需求。(见文末图2)2.创新了以标准为主线的课程开发模式,建设优质“项目化”课程和教材。以轨道交通、工程机械等焊接制造行业标准要求为主线,根据焊接方法的分类特征,按照持证项目技能等级,从简单的平焊到复杂的全位置焊,再到机器人编程及焊接递进,开发技能类课程;根据技术类岗位能力需求,以典型生产案例为载体,设计教学项目,并把能力要求分担到多门课程中,开发技术类课程,校企合作建设教学做一体化教材。3.创新职业标准和行业标准相结合的实训中心建设模式,打造“多位一体”实训平台。省产教深度融合智能焊接实训平台包含省人社厅认定的焊工高级技师统一鉴定机构、省市场监督管理局认定的特种设备焊工考试中心,与中国焊接协会共建的全国机器人焊接培训基地,与德国手工业协会共建的中德国际焊接技术培训考试中心。作为第三方培训与鉴定机构,为企业进行焊工培训及考核,同时利用平台资源集聚优势,更有利于校企合作,提高教学团队对标准的理解与应用,为教学内容的持续更新提供条件。
五、结语
智能焊接技术专业经过几年的改革探索与实践,形成了职业(行业)标准对接专业课程体系建设的经验和方法,探索了职业标准、行业标准与专业教学标准对接的路径。创新了职业标准融入课程体系的途径和方法,构建了“一高两基”专业课程体系,满足了焊接制造岗位对从业者手工焊接能力、机器人焊接能力以及焊接工艺编制能力的需求;创新了以标准为主线的课程开发模式,建设了一批优质“项目化”课程和教材;创新了职业标准和行业标准相结合的实训中心建设模式,打造了“多位一体”实训平台。同时通过对智能焊接专业技术岗位(群)工作任务及职业能力分析,科学确定专业人才培养目标和人才培养规格,创新了职业院校课程标准和职业技能标准对接的课程建设理念,总结了课程体系建设的内在规律及建设方法、途径和实施策略,形成了可复制、可应用、可推广的经验。同时教学中采用行动导向教学法与任务驱动教学法相结合组织教学,体现“以学生为主”“理实一体”“学中做、做中学”的理念,使学生获得与企业相似工作岗位要求相一致的职业能力,教学质量显著提升,培养的人才深受用人单位的好评。
参考文献:
[1]胡秋.基于一体化教学过程技工院校焊接专业课程体系建设的研究[J].现代职业教育,2020(6):128-129.
我国师范院校培养的学生主要是为中小学培养教师,师范生教育技术能力的培养直接决定以后教师专业技能的水平,那么,对于师范生教育技术能力,我们是如何衡量的,又有一个什么标准呢?2004年12月25日,教育部正式颁布《中小学教师教育技术能力标准(试行)》,既为衡量教师教育技术能力确定了一个标准,也为我们确定师范生教育技术能力提供了一个参考。
从该《标准》来看,教育技术能力是从四个维度来确定的:应用教育技术的意识与态度(包括信息需求意识、信息应用与创新意识、对信息的敏感性与洞察力以及对信息的兴趣与态度等);教育技术的知识与技能(包括教育技术的基本理论与方法、基本操作技能、信息的检索加工与表达、信息安全与评价等);教育技术的应用与创新(包括教学设计、教学实践、信息技术与课程整合、自主学习与协作学习等);应用教育技术的社会责任(包括信息利用及传播有关的道德、法律、人文关怀等)。
其中 “意识”是教师应用教育技术的前提;“知识” 是教师应用的基础;“能力”是教师具体应用教育技术的内容与方面;而“道德”则是教师应用教育技术所应遵守的基本原则。
《中小学教师教育技术能力标准(试行)》是我国颁布的第一个教师专业能力标准。在九十年代以前,衡量教育技术能力,主要是看技能的掌握,甚至更简单,只要在教学中运用了现代媒体,那就是信息化教学了,至于效果怎样,运用得是否恰当,则很少被考虑。其实,一个人对事物的认识程度,直接决定他的兴趣、行为和责任。如果认识不到教育技术在教育改革和培养创新人才中的作用,教师怎么会主动去学习新的技术,怎么会主动去应用、去探讨信息技术与课程的整合的教学策略,就更谈不上创新了。同样,在运用新的技术传授知识的过程中,教师会更进一步地体会到信息技术的优势,激发教师学习、探讨技术与课程的整合,开发、创新教学方式。所以,这四个维度是一个整体,是相辅相成的。
参照《标准》,也为我们提供了衡量师范生教育技术能力的准则。教育技术公共课在师范院校开设了好多年,但到目前为止,一直没有一个统一的、权威和公认的教学大纲,也就是说,没有一个统一的教学目标,教材也是五花八门。高等师范院校作为中小学教师的主要培养基地,深入中小学一线教学将是绝大部分高等师范院校本科毕业生的就业选择。因此,我们在师范生的教育技术能力培养中,必须以《标准》为依据,《标准》中对中小学教师的教育技术能力的规范,就是对师范生教育技术能力的要求。师范院校的培养目标应以《标准》的规定为依据,教育技术公共课的内容设置以《标准》中所规定的基本知识与基本技能为基准,实验课的内容也以《标准》中对教学技能与实践的要求为目标。总之,师范生教育技术能力的培养教育,应以“意识与态度”为动力, 以“知识和技能”为基础, 以“应用和创新”为目标,以“社会责任”为价值导向,才能切实提高师范生的教育技术素质。
一、意识与态度
作为师范生,不仅应意识到教育技术是教师专业素质的一部分,更应理解教育技术对国家创新人才的培养和教育改革中的重要作用,从宏观到微观,从国家到个体,对教育技术的价值有一个全面的理解。这是师范生在教育技术的学习掌握中所不可缺少的。
有了重要性的认识,还应培养师范生应用教育技术的意识,从满足现有教学需求到促进教学改革,从关注教学到关注学习,从现有技术到技术发展,应具有多维度、多层次应用意识。
师范生应具有对各类教学资源和教学过程中教育技术的应用过程及应用实效有反思的习惯,在实践的基础上反思,通过反思提高实效。
教师的专业发展是一个持续学习的终身发展过程,教育技术既是教师专业持续发展过程中的“学习对象”,也是教师自我专业发展的有力工具,具有双重价值,因此,终身学习的意识与态度是师范生所应具备的态度。
二、知识与技能
基本的知识与技能是教育技术能力的主要部分,作为师范院校的学生,应掌握教育技术的相关理论和知识,掌握相关技能,才能更好地探索教学、创新教学。
三、应用与创新
教学设计是教育技术的主干课程,也是教育技术中应用性很强的学科,师范生应具备在教学中有意识运用教育技术,掌握教学设计,并能运用于教学实际,积极开展和探索信息技术与课程整合。教育教学是探索性、创新性很强的工作,勇于探索,不断创新,是对信息化教育时代的教师的要求。
四、社会责任
作为教师,必须面向每个学生公平有效地应用教育技术,引导学生健康、合法地应用现代信息技术。教育技术,尤其是信息技术,在为教育、教学和学习带来诸多方便的同时,也带来了一系列的社会问题和各种各样的负面影响,需要教师应用教育技术时面向每个学生公平应用,并以身垂范,引导学生逐步形成健康、合法地应用现代信息技术的习惯。师范院校的学生,必须意识到这个问题。
《标准》为师范生教育技术能力水平提供了一个衡量的尺度,师范院校教育技术公共课的教学大纲和教学内容,都要以《标准》为依据,这也为师范院校育技术公共课的教学提供了一个参考依据。
参考文献:
自10 月31 日开始,此届全国数控大赛就开始了决赛的赛程,来自20 多个省市的参赛选手群雄荟集,大赛赛程紧锣密鼓的进行中。比赛共设数控车、数控铣、加工中心(四轴)、加工中心(五轴)、数控机床装调与维修五个职业工种。五轴数控系统专家约翰内斯·海德汉博士(中国)有限公司(以下简称“海德汉”)作为此次赛事加工中心(五轴)比赛环节的数控系统赞助商,历来是五轴加工选手的“宠儿”。其“人机对话”的简易操作界面和其强大的五轴加工功能让选手青睐:完美的3-D 轮廓的加加速(Jerk)平滑路径控制和直线段间圆弧过渡功能,可获得平滑的表面和高精度尺寸;刀具中心点管理(TCPM)功能能使刀具定向性能更好且避免损坏轮廓;配置的海德汉测量元件,能够时时反馈,进行全部补偿。
五轴加工分为五面加工、五轴定位、五轴同步轮廓加工即五轴联动加工,这里讲的是五轴联动加工,其难度在于机床的轴数越多,联动对精度、效率的控制就会很难掌握。海德汉数控系统能巧妙地将其化解,更好地发挥机床的潜能,提高工件质量。
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2013)38-0057-02
1职业教育课程标准与职业岗位技能标准对接的界定
高职课程标准作为课程实施的参照,它在一定程度上引导课程改革的方向,高职课程标准的科学性和合理性,直接关系高职人才的培养质量。
1.1职业课程标准
《教育大辞典》中对课程标准作了如下解释:“确定一定学段的课程水平及课程结构的纲领性文件。高职课程标准是对高职学生“学习结果”和“认知、情感与动作技能”等的描述,它有别于教学大纲,是在一定层面上制订的对课程具有规范、指导、评价和组织的一种指导性文件。然而,职业教育具有职业性、实践性和开放性的特征,其教育课程的任务是培养学生的职业技能,为学生获得更有效的工作岗位的职业资格创造条件。
因此,高职课程标准必须能反映其服务对象如行业、企业、施工岗位、社会等多方面的要求,是职业岗位技能标准与教育标准的融合。
1.2职业岗位技能标准
职业岗位技能标准是某个职业岗位针对劳动者的素质水平提出的具体要求,具有较强的针对性和适用性。因此,我们在制订高职课程标准过程中,适当引入职业岗位技能标准,一方面符合“职业教育就是就业教育”的办学理念,将高职教育与职业资格证制度相结合,实行“双证书”教育;另一方面有利于构建以工作过程为导向、以职业岗位能力为主线的课程体系,形成新的课程内容,搭建新的建设基础与运行平台。
1.3职业课程标准与职业岗位技能标准对接
课程标准制定中课程内容的选取依赖于典型工作任务,来自于职业工作逻辑。因此,课程标准必须与职业技能要求相适应,课程标准的制订可以充分借鉴各行业各职业的技能标准,并据此标准开展教学,通过学习,学生毕业时经考核合格后可直接取得相应职业资格证书,实现了人才培养与社会需求的“零距离”。
高职院校课程建设、专业建设也只有面对社会经济发展的现实,跟随社会经济的发展、区域经济的需要、职业岗位的变化,兼顾职业岗位技能鉴定内涵,才能始终保持旺盛的生命力。
2职业课程标准制定的实施步骤
2.1分析专业目标,明确课程目标
专业培养目标是通过课程的设置和实施来实现的。课程的目标要与专业培养目标相适应,满足人才培养方案对课程的整体要求。因此,要认真分析人才培养方案,按照专业培养目标中人才培养规格的职业岗位(群)要求,来确定课程总体目标及能力、知识、素质等具体目标。
道路桥梁工程技术专业人才培养目标为:本专业主要面向湖北地区,服务道路桥梁行业,培养拥护党的基本路线,适应生产、建设、服务和管理第一线需要的,具有良好职业道德和敬业精神,具备道路和中、小型桥梁的施工及管理的理论知识和相应的操作技能和技术应用能力,主要从事道路桥梁工程施工及管理岗位工作,德、智、体、美等全面发展的高素质技能型专门人才。
2.2开展社会调研,了解工作过程
制定课程标准应该开展充分的社会调研,了解职业岗位(群)的岗位职责、职业素质要求和技能素质要求、工作任务、工作过程和工作环境等情况,这是制定基于工作过程课程标准的前提和基础性工作。
依据企业对人才需求的调查,本专业服务领域为道路、桥梁交通建设工程施工、工程管理、试验检测、勘测设计、养护管理及相关领域;主要就业去向是交通建设工程施工企业、养护企业、勘察设计单位、监理及管理等单位;主要就业岗位:工程建设施工、试验检测、工程养护施工、工程管理等技术岗位。
企业对学生专业技能要求:公路勘测与设计能力;施工组织与管理能力;工程质量检验评定与控制能力;工程造价文件与标书编制能力;施工资料编制与归档能力;公路病害处治、桥梁维护加固能力等。
2.3划分工作任务,构建课程体系
教师与行业企业专家在分析工作任务与职业能力的基础上,结合职业教育课程观、能力观,将工作任务以工作过程为参照,划分为互相联系的学习任务(学习情景),构建课程体系。课程体系要以基于工作过程的项目为主线,一门课程可以划分为一个或多个项目,又可将一个项目划分为若干个典型任务,以项目、典型任务为导向来组织教学。让学生在完成工作任务的过程中学习知识,在知识与工作任务的联系中培养能力。
2.4描述学习任务,构建教学标准
对每个学习任务,要描述知识与技能的学习目标、教学环境、过程与方法、师生要求、考察与评价和建议学时,构建教学标准。学习任务的教学标准是课程标准的重要组成部分,要具有适用性和针对性。
2.5结合高职特点,建立考核标准
考核评价标准是对本课程在知识、能力、技能、素质等方面提出的质和量的综合标准,是课程标准中不可或缺的部分。结合高等职业教育的特点,考核标准应采取形成性评价与总结性评价相结合;学习任务考核与综合考核相结合;课堂提问、现场操作与课后作业相结合。充分发挥学生的主动性和创造力,注重考核学生实际操作技能水平,检验学生获取信息的能力与运用知识综合解决实际问题的职业能力及水平,将考核标准与职业资格鉴定有机地结合起来。
3以道路桥梁工程技术专业核心课程《桥梁工程》为例建立课程标准
3.1开发思路
课程标准以学生就业为导向,改革传统教学模式,按“桥梁工程的施工工序”确定工作任务,以“施工流程”为主线,紧紧围绕完成工作任务的需要,并以典型桥梁工程施工项目为载体,模拟施工场景,设计教学活动,强化实训实操,结合职业能力,培养学生的实践动手能力,以使学生能够适应职业岗位的要求。
3.2课程目标(能力目标描述)
知识目标:通过以桥梁施工中的桥梁基础施工、下部结构施工、上部结构施工、桥面系与附属工程施工典型的施工任务为载体,进行学习项目设计。
在施工中结合桥梁施工组织设计、施工现场管理与质量控制要求,以及桥梁施工新技术、新规范和验收资料归档要求,培养学生对桥梁工程进行施工及管理的能力。
职业能力目标:
(1)能进行桥梁工程施工;
(2)能进行合理选用施工机械、施工设备;
(3)能进行桥梁工程施工组织设计;
(4)具有对新技术、新工艺、新材料、新结构进行再学习的能力;
(5)能按照新规范、规程和新标准进行工程验收;
(6)具有收集整理工程资料、进行工程质量安全监控的能力;
(7)能完成竣工验收检验工作。
在教学过程中,注重对学生职业道德的培养,提高学生观察、分析和判断问题的能力,培养学生严谨的工作作风、实事求是的工作态度,以及诚实、守信、善于沟通合作的优良品质,达到胜任道桥施工员工作要求。
3.3学习领域
4实施建议
课程标准的实施还应包括教材选用与编写、教学组织与设计、课程考核与评价、教学资源建设等内容。
4.1教材选用与编写
课程教材应优先选用校企合作编写教材,教材编写要充分体现任务引领、项目导向课程、工学结合的设计思想,教材应按学习情境进行组织。为提高学习兴趣,教材编写应图文并茂,表达精炼、准确。
4.2教学组织与设计
教学过程应注重学习过程与工作过程的统一,理论与实践一体化,教学与评价一体化。通过创设工作情境,使学生在真实的工作情境中学习,针对不同工作任务需要,采用灵活多样的教学方法,如行动导向教学法、项目教学法、任务驱动法、案例教学法、教学做一体化教学法、讨论教学法等。
4.3课程考核与评价
(1)评价理念。以“知识、能力、过程、结果互补”的原则对学生进行考核评价。过程评价占50%以上。
(2)评价内容。①掌握基础知识:认识、能进行知识点组建的能力;②组织和实施的能力:学生沟通交流能力、角色扮演能力、案例分析答辩能力。
(3)评价形式。采用“项目组织+角色扮演+案例分析答辩”等形式进行评价。采用多元化评价方式。学生自评20%,小组互评20%,教师评定60%。
4.4教学资源建设
教学资源是实现课程目标的重要保障,课程标准对教学环境,现代化、信息化教学资源,校内外实训基地,实验实训条件等方面应有明确的要求;提供学生可选用的教材、参考资料,包括国家及行业标准和规范、职业技能鉴定手册、工种培训手册和岗位工作手册等,以及可供学生使用的精品课程网站及网络资源等。
参考文献:
[1]杨立峰,吴延昌.国家示范性高等职业院校建设在行动:高职院校课程标准制订的研究与实施——以嵌入式应用与开发课程标准为例[J].计算机教育,2008(19):122-126.
[2]徐国庆.课程标准与职业能力标准[J].职教论坛,2006(9X):1.
世界经济现在所取得的成就是任何一个时代都不能比的,但是它所带来的问题相比于其它的时代,则显得特别的多以及严峻。这其中资源问题显得最为突出。对于我国来说,节约资源显得尤为重要,建立节约型社会不是一个口号,需要切实有效的执行,并且还需要深入民心。形成一个长久型的节约习惯,把我国有限的资源挥到最大效率。在建筑行业推行节能管理就显得非常重要。毕竟我国建筑业发展特别快,其建筑工程量也非常巨大。因此需要为我国建筑行业建立一个可持续发展,并节约能源的理念,把节约能源理念贯彻到建筑业的各个方面。
一、建筑节能管理
建筑键能管理有以下三方面的要求:
1、制定和完善建筑节能技术标准体系
根据“四节一保”要求,对现行地方建筑设计标准、图集和规范等进行修改完善,要完善检测技术标准、配套工程定额标准、建立施工方法标准、形成质量监督标准、实施本地区物业管理标准,以确保建筑节能工作在各个环节的监管。
2、健全组织保障体系
加强组织领导,形成齐抓共管的良好局面。要有专门的组织机构或专人负责建筑节能工作,逐步建立和完善建筑节能工作领导小组的工作制度,将建筑节能工作列入主要工作目标,建立建筑节能工作的评审标准和激励机制。加强专业的培训,提高节能技术的应用水平。要加大对设计、施工、监理等相关技术人员和管理人员的建筑节能知识与技术的培训,把与建筑节能有关法律法规、标准规范和经核准的新技术、新材料、新工艺等作为注册建筑师、勘察设计注册工程师、监理工程师、建造师等各类执业注册人员继续教育的必修内容。
3、加强建筑节能技术支撑体系
科学技术是第一生产力,科技创新是实施建筑节能的关键,科技工作要紧密联系“四节一保”工作,组织一文本行业产学研各方联合参加的科技攻关队伍,选择一批投资少、节能效益显著的科研项目,组织技术攻关,促进科技成果尽快推广,转化为生产力。要充分利用本地的资源,因地制宜。通过研发,逐步形成有地方资源特色的建筑节能产业链;要积极的引进关于节能的新技术新产品,定期建筑节能技术和产品公告;要结合建筑节能试点示范工程,编制相应的推荐性技术规程,完善建筑节能技术标准体系;要建立外墙外保温技术、新型节能型门窗、新型材料、可再生资源的利用、建筑节能设备等“四节一保”方面的成熟技术的整合示范工程。
二、建筑节能技术
根据建设部对“绿色节能建筑”的定义,绿色节能建筑“为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间,同时在建筑全寿、命周期中高效率地利用资源,最低限度地影响环境的建筑物”。遵循因地制宜的原则,综合考虑我国各地的气候特点、地理环境、自然资源等因素,采用适宜的外墙外保温体系、遮阳系统、外窗保温隔热系统、自然通风系统、自然采光、太阳能与建筑物一体化、地源热泵空调、中水回用、绿色建材和智能控制等各项技术,经过筛选、优化、集成,形成具有地域特色的建筑节能技术体系,具有选址规划合理、资源利用高效循环、节能措施综合有效、建筑环境健康舒适、废物排放减量无害、建筑功能灵活适宜等特点。
1、建筑围护结构节能技术。该项技术指通过改善建筑物围护结构的热工性能。达到夏季隔绝室外热量进入室内,冬季防止室内热量泄出室外,使室内温度尽可能接近舒适温度,以减少通过采暖、制冷设备来达到合理舒适室温的能源负荷,最终达到节能的目的。该项成套技术分别为:高效外墙外保温技术;外窗节能技术,采用中空低幅射玻璃的乎开塑钢窗;根据房屋朝向和日照规律,采用高效的内、外遮阳技术;采用倒置式保温和种植屋面相结合的屋面保温体系。
关键词:
工民建;节能;施工
工民建施工技术的发展与我国经济发展有密切关系,良好的工民建发展直接影响我国的综合经济发展实力。随着我国综合经济发展水平的提升,工民建施工的资源使用受到严重的威胁。工民建施工过程中往往存在多种浪费,这些资源的浪费严重的影响我国经济的可持续稳定快速发展,对我国的经济发展造成不必要的隐患。因此,加强工民建施工经济的节能发展建设,有效的节约工民建施工技术标准,依照可持续发展的思想观念,逐步完善工民建设施工发展的技术要求。
1工民建施工技术的重要性
随着我国经济的快速发展,我国的综合实力有很大程度的提升。面对我国综合经济的崛起需要建立强大的资源后盾。因资源的过去开发,资源的浪费,我国目前正面临着严重的资源匮乏问题。加强我国综合工民建的节能发展建设是有效改善我国资源使用匮乏的方法之一[1]。在建筑行业中,施工节能技术可以有效的改善建筑成本,提高材料的使用利用效率,加强建筑综合质量发展水平。利用建筑工程发展标准,对我国的工程经济发展总值进行比对分析,确定建筑工程施工的产品质量和产品成本,分析我国工民建施工的节能技术方法。依照环保、低碳、绿色、健康、无污染等多项居住的目标,对工民建施工的节能发展进行保障,确保我国工民建施工技术发展的合理性。
2工民建技术节能的对策方案
2.1工民建技术中采暖保护节能建设
受自然气候因素的影响,我国大部分地区的天气温度跨度较大,冬季极其寒冷,北方地区的建筑为了提高采暖效果需要增加采暖保温层。我国目前的采暖资源主要采用增加保温苯板为主,这种方式需要耗费较多的聚苯乙烯泡沫板,可以用于多种建筑墙体的保温,安装方便但不具有良好的环保型[2]。符合北方最好的方法是利用太阳能资源,通过太阳能光照版进行天阳能资源的采集,这种自然能源的采集没有污染,使用时间长,可循环利用,应用到采暖保护节能建设中是较为典型的例证。
2.2工民建中顶楼隔热节能技术的建设
夏季我国大部分地区都具有较长时间的太阳光照射,受太阳辐射的影响建筑的使用年限会降低。为了有效的改善建筑楼顶的隔热效果,提高建筑楼顶的使用质量水平,需要采用有效的技术隔热板完成隔热效果。目前,工民建中常用的节能隔热板以空气层隔热为主,通过降低空气传到热的效果,对空气层的隔热效率进行提高。这种隔热板可以应用到楼顶、墙体甚至窗户上,利用有效的空气隔热保温实现墙体与外界空气的有效隔绝。保证建筑物的温度,避免在夏季受太阳辐射的影响造成严重的损伤。空气层的隔热使用效果较为明显,依照工民建技术的节能标准完成隔热板的设计,提高建筑节能效果。
2.3工民建建筑的节能维护技术
工民建建筑施工中,建筑墙体的施工时建筑整体结构中最重要的部分,通过对建筑墙体的有效结构建设,确定墙体维护的标准。工民建施工中可以选用的建筑材料较为丰富,在建筑施工前需要对建筑材料进行选择,需要选择具有节能效果的墙体保温材料,利用建筑墙体的有效保温,改善建筑墙体受外界冷热、雨雪的侵袭,从而有效的提高建筑墙体的使用年限,提高建筑材料的节能保护,加强建筑墙体的质量维护[3]。利用建筑节能材料可以有效的改善建筑外墙的辐射水平,尽可能的维护建筑墙体内外的温度,加强建筑结构的节能,减少实体砖的使用水平,采用有效的建筑结构设计标准改善墙体实际的施工质量。
3工民建施工节能发展的趋势
我国建筑经济发展迅速,建筑材料的节能施工保护技术是极其重要的。为了有效合理的完成建筑施工的节能保护建设,需要对建筑工程中的各项材料进行改良,建立符合工民建施工技术节能的而设计规范标准,逐步提高我国建筑节能施工技术标准,加强我国工民建技术节能设计的研究,利用我国建筑行业的发展要求,提出适合我国建筑行业发展的新标准和新规则,完善建立节能施工技术设计标准,建立完善的设计理念,借鉴专业的建筑节能设计发展标准,结合实际的施工标准,完成对我国建筑节能的有效发展。另外,我国的工民建施工技术的节能发展需要有强大的技术资源支持、资金支持、政府扶持,需要有优秀的技术人才共同研究分析工民建施工技术节能的新方法和新策略。按照符合我国建筑节能施工技术标准的技术要求,逐步完善我国建筑节能的发展标准,对我国的建筑节能施工重点和施工要点进行分析,提出符合我国建筑节能施工的基础性技术要求,运用现代科技节能新技术发展理念,完善建筑节能的发展内容。依照工民建施工中的技术标准、环保要求、经济效益、人才技术等多方面的内容进行综合完善提高,确保我国工民建施工技术的有效性,保证我国工民建节能施工技术的快速发展。
4结束语
综上所述,建筑施工节能的技术在我国的各行业建筑中都有所体现,为了实现建筑资源的可持续稳定发展,需要对我国的建筑节能资源进行发展和建设,制定合理的建筑节能技术发展标准,逐步降低我国的建筑施工技术成本。依照现有的建筑施工节能技术发展需求,对我国的建筑节能未来的发展方向进行研究,提出适合我国未来发展推广的高度,充分认识工民建节能技术发展的重要性意义,从而有效的缓解我国工民建施工资源的短缺问题,提高我国工民建施工技术的环保水平,确保建筑行业的可持续稳定发展,这是符合我国社会主义经济发展建设标准性意义的。
作者:刘禹泽 单位:黑龙江省合江林业勘察设计院
参考文献:
引言
全球能源供应紧张问题日益突出,我国也在探寻走节约型经济建设的路线。随着全球现代科技进步,资源需求达到史无前例的规模,而地球资源是有限的,全球各国都面临着能源供应紧张的问题。而由于能源发展的速度赶不上经济建设的速度,我国的国民经济建设过程中,能源供应的增长速度只有经济增长的3成,面对这个残酷的现实,我国必须在各个建设领域推行节能技术,既有效建设能源消耗、缓解能源供应紧张,也为能源用户降低使用费用。而众所周知,按照发达国家的经验,建筑能耗通常在国内能源总消耗量的三成至四成的水平。建筑节能设计方案的确定涉及到不同的影响因素,本文着重分析影响建筑节能设计的一些因素,并提出如何做好建筑节能设计的思考。
1、建筑节能设计时影响因素分析
由于建筑节能的理念于近年来方兴未艾,有关技术标准及监督机制还未完善。为了使得建筑物建设项目参建方对于建筑节能设计及施工能有依据,住建部等有关部门编制了相关的技术标准,并强制执行。比如在建筑物设计时,需要结合建筑节能设计理念,包括有关的建筑材料的选择,施工工艺的选用,将建筑节能技术与建筑设计进行综合考虑。本文的建筑节能更多地关注夏热冬暖地区的建筑节能设计。
1.1 被动式节能与主动式节能建筑的区别
所谓的被动式建筑节能技术方法主要指的是通过非机械设备等手段来减小建筑物能源消耗量的节能技术,通常是通过建筑设计的手段达到节能目的,如合理设置建筑朝向、阳台位置、遮阳设置,采用建筑围护结构或自然通风口设计等手段来实现建筑物的自然采暖通风等,从而达到降低能耗的目标。主动式建筑节能技术是相对被动式节能技术而言的,一言以概之,主动式技术则是借助机械电气设备等为建筑物提高采暖、通风、空调等环境控制的工程技术,而主动式建筑节能技术就是通过优化主动式建筑技术的能源使用方式、提高能源使用率的方式来降低建筑能耗。
1.2 室内热环境技术标准的选择
《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》对夏季空调室内设计计算指标取居住空间室内设计计温为 26℃。按照此标准规定,夏热冬暖地区居住建筑有相当长一段时间都处于需降温的时间,要保证室内热舒适度必须使用空调等主动调节手段。但是通过对热舒适的全面考虑,舒适的热环境使人们正常学习生活得以保障。综合考虑建筑设计节能的热环境质量的效益,建筑热环境质量分成两个等级 : 一级标准为舒适标准,二级标准为可居住标准。在更多的时间都可以使用被动式建筑节能设计方法进行建筑设计节能,按少使用空调甚至不使用空调考虑,极大的促进建筑节能的发展。
1.3 窗墙比的合理设计
建筑和建筑热工节能设计中常用到的一种指标。单一朝向外窗 ( 门 ) 面积和墙面积 ( 含窗面积 ) 的比值一般称窗墙面积比。计算时以建筑的立面图为标准,窗墙比中的墙指一层室内地坪线至屋面高度线之间的墙体(不包括女儿墙高度和踢脚高度)。窗户节能在建筑节能的重要性远比其他围护构件墙体和屋顶多得多,窗户节能涉及的内容主要包括温差导热、太阳辐射得热、空气渗透、通风、采光等功能方面。基于对窗户在使用空调等主动式节能调节手段时能量交流过大的问题,《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》规定 : 居住建筑的外窗(包括阳台门的透明部分)的面积不应过大。同时对各朝向房间不同窗墙比的窗户传热系数作了规定,再根据传热系数选取符合规定的窗户类型。由此标准可以得出,为了建筑节能,大部分的新建节能建筑会选择单框双层中空玻璃窗,构造相对复杂的窗户形式;北向窗墙比不应超过0.45;东、西向窗墙比不应超过0.30;南向窗墙比不应 0.50。
1.4 护材料与构造的节能设计
非采光护结构主要包括外墙和屋顶,外墙和屋顶的室内外温差传热对建筑设计节能影响较大。护结构的热工性能如何,主要与以下两个数据有关:热阻(R)与蓄热系数(S)。一般来说,提高热阻,即降低传热系数 (K),可以降低室内外热传递速度,当室内热环境优于室外时,可以减少由于使用空调等主动式节能调节手段所消耗的能源。但是当室内环境舒适度不如室外环境时,这样就会延长室内通过能量交换获得较好热环境所需时间,一定程度会增加建筑能耗。虽然这些节能措施的初衷符合夏热冬暖地区居住建筑的实际情况的,但是在当今居住建筑市场,立面效果往往是居住建筑销售情况的主要决定性因素,如果建筑均以浅色饰面作为外立面颜色,势必导致居住建筑立面特点不够突出;至于其他的屋顶及外墙的节能措施,会一定程度上增加居住建筑造价,给开发商增加经济压力,同时影响消费者的购买。
2、新型建筑节能材料的应用分析
建筑物的设计过程更多的是创新思维的结果,而建筑物最终形式则是借助不同建筑材料的特性体现出来的,因此实现建筑节能技术的发展也需要通过新型建筑节能材料来实现。在建筑物的建设过程中,需要综合考虑建筑材料投资成本与建筑物使用时的建筑能耗的成本。而考虑建筑物使用时的能源消耗则需要更多的关注各方面性能尤其是节能性好的新型建筑材料。当前新型建筑节能材料种类繁多,包括行星的化学建材、建筑装饰材料、墙体保温隔热型材料和各种新型的保温隔热材料的门窗等。很显然,从我国快速发展的经济建设过程可以看出,新型建筑节能材料在我国具有广阔的市场,但由于我国自身技术水平落后,新型建筑节能材料大多是国外进口的,由此带来巨大的投资成本,因此新型建筑节能材料面临较大的困难。新型建筑节能材料在能源消耗、使用寿命、科技含量和对环境的污染方面具有较大的优势,从长远来看,新型建筑材料的使用成本相对更低,而由于市场价格再短期内较高,其投资成本不具有市场竞争优势。因此,需要有关研究机构加大科研力度,创新地研究出节能性好、污染少、成本低的新型建筑节能材料,可以契合我国的国情及建筑市场的发展规律,从而为建筑节能技术的发展提供有力的支持。
3、结语
建筑节能的概念已经面世就广受人们的关注,并很快得到了世人的广泛应用,从应用效果来看,建筑节能技术为降低建筑能耗、节约能源作出了重大的支持,创造了极大的社会效益和经济效益。现代社会人们的面临能源供应压力越来越大,需要通过降低建筑能耗来降低社会能源总消耗量,降低人们的生活成本。发展建筑节能技术还需要关注新型建筑节能材料的应用,加强新型建筑节能材料的研究,为建筑节能技术的不断发展提供动力,也为人们创造更好的家居环境作出贡献。
参考文献:
[1]宋玲.新建库俄铁路建筑节能设计[J]. 铁道建筑. 2012(07)
[2]马斌齐,曾孝云.体育馆自然通风影响因素分析与节能设计研究[J]. 体育世界(学术版). 2009(10)
0前 言
面对全球能源环境问题,不少全新的设计理念应运而生,如低能耗建筑、零能建筑和绿色建筑等,它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发,坚持与能源分析专家、环境专家、设备师和结构师紧密配合。随着城市建设的高速发展, 我国的建筑能耗逐年大幅度上升,建筑行业全面节能势在必行, 而建筑设计是其中一个很重要的环节。
1 建筑设计中建筑节能的重要性
1.1建筑节能
建筑节能在近年来普遍称作“提高建筑中的能源利用效率”,也就是说,并不是消极意义上的节能,而是从积极意义上提高利用效率。
即在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源利用效率。建筑节能应包括采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器等方面的能耗。即属于民生能耗,一般占全国总能耗的30%~40%左右。由于建筑用能关系到国计民生,量大面广,因此节约建筑用能是建筑设计中的重中之重。
1.2 建筑节能的重要性
1.2.1 建筑节能是发展国民经济的需要经济的发展依赖于能源的发展, 需要能源提供动力。1990~1995年第8 个五年计划期间, 我国生产总值平均每年增长12%,而一次商品能源平均每年增长才有316%。因此,能源短缺对我国经济的发展是一个根本性的制约因素。我们要发展国民经济,就非依赖于节能不可。近年来高耗能建筑不断大量兴建,采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器等方面的建筑用能继续急剧增长,势必会限制国家经济的发展。因此,为了国民经济持续、快捷、健康的发展,就必须搞好建筑节能。
1.2.2 建筑节能是改善广大人民的建筑热环境的需要随着现代化建设的发展和人民生活水平的提高, 舒适的建筑热环境越来越成为人们生活的需要。我国气候冬冷夏热的问题是相当突出的。而我国的能源供应特别是优质能源如电力、燃气的供应目前还很紧张,也就是说,从总体上看,只有大力开发能源,并在注意节能的条件下改善人民的建筑热环境,这种改善才有可能。
1.2.3 建筑节能是贯彻国家可持续发展战略的重大部署在我国,人均可采能源储量不丰,建筑用能巨大,大气污染严重,居民又对改善冬寒夏热的环境要求迫切,因此,把建筑节能工作真正落实到设计中去,这是至关重要的。现在,国家已十分明确地把实施可持续发展战略作为头等大事, 要求我们付诸行动,结合我们建筑设计的情况,就必须抓紧建筑节能,坚决遏制建筑用能浪费严重,把建筑节能工作切实做好。
2 建筑节能设计关键
2.1 建筑设计是贯彻节能技术标准、规范的关键环节
工程项目设计工作前承业主建设意图,后接具体的施工建设,在我国基本建设程序中起到不可替代的作用。它既通过图纸表现出业主的建设意图,又系统化了工程项目的具体实施方案,是后续施工最为关键的依据。因此真正能理解并贯彻节能设计标准、规范要求的非设计单位莫属,这为发展节能建筑提供了先天条件。
2.2 现代建筑设计人员应树立正确的节能建筑发展观
节能建筑日益成为建筑界关注的焦点,但是一提到节能,不少设计人员就把它同高技术、高费用等联系起来;还有不少业内人士表示,要达到建筑节能的目标,必须选用符合节能要求的材料和产品,若没有相应的材料和产品可供选用,建筑节能只会是一句空话;还有一部分人士认为严格贯彻节能技术标准、规范要求,会大大制约设计师的创作思维。那么设计人员如何贯彻相关节能技术标准、规范的要求呢?首先需要设计人员树立正确的节能建筑发展观,现就上述几个问题进行澄清:
(1)工程实践证明,基于我国国情,相当一部分的低技术策略也能取得很好的节能效果,关键是如何因地制宜、关注那些替代的适宜技术与方法、有没有花费必要的精力进行经济技术比较等。他所强调的“智能”也意味着“挖空心思”寻求简单有效的节能方法。
(2)虽然节能建筑在很大程度上依赖于节能产品、节能材料的应用,但站在长期发展的角度看,如果没有相应的工程需求,就不能促进节能材料、产品的研究开发。而且工程实践也不断证明,不少项目的特殊需求却成为节能材料、节能产品研发的推动力。
(3)在高层建筑中使用,需特别注意下列问题:
①系统与基层墙体应有可靠的固定:高层建筑承受风荷载较大,而且墙体部分会产生很大负风压(吸力)。因此,保温层应与基层有可靠的粘结,采用保温板的,还应有机械锚固的辅助措施。
②系统的防火性能应符合国家有关法律规定:现在用于高层建筑的外保温材料较多采用阻燃型聚苯板,这类材料具有可燃性,用于高层建筑外墙应采取防火构造措施,如设置防火隔离带等。
③外饰面层应采用涂料(或彩色砂浆):系统中的保温层多为轻质多孔材料,剪力强度较低,所以饰面层不宜采用面砖。如粘贴面砖必须要有可靠的措施,以防止面砖脱落伤人。
④系统的耐久性能应满足要求:在正常使用和维护条件下,外墙外保温工程的使用年限应不少于25年。
2.3做好现代建筑整体及外部环境的节能设计
现代建筑整体及外部环境设计是在分析建筑周围气候环境条件的基础上, 通过选址、规划、外部环境和体型朝向等设计, 使建筑获得一个良好的外部微气候环境, 达到节能的目的。
2.4做好现代建筑单体的节能设计
现代建筑单体的节能设计, 主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计, 以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等, 来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件, 以达到节能和改善室内微气候环境的效果。
做好建筑各部位的节能构造设计;在满足其作为建筑的基本组成部分的要求之外, 通过对各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗等)的造型、结构、材料等方面加以进一步设计, 充分利用建筑外部气候环境条件, 达到节能和改善室内微气候环境的效果。
0 前言
某火力发电企业安装了2台600MW机组,安装高压电机68台,低压电动机共642台,低压电机大部分属于应淘汰的Y系列电动机,Y系列电动机是上世纪80年代全国统一设计的产品。其导磁材料使用热轧硅钢片,能耗高、效率低、环保性差,属于高耗能设备;尚有多台设备存在变速改造及优化运行参数后的节电空间。按照能源审计技术标准GB/T 3485-1998《评价企业合理用电技术导则》规定,开展了一系列的用电设备节能工作。
电机是风机、泵、压缩机、机床、传输带等各种设备的驱动装置,是用电量最大的耗电机械。通过推广高效电机、淘汰在用低效电机、对低效电机进行高效再制造,以及对电机系统根据其负载特性和运行工况进行匹配节能改造,可从整体上提升电机系统效率5-8个百分点。
1 企业开展的节能技术改造工作
1.1 变频器调速及双速技术改造
1.1.1 凝结水泵电动机变频器技术改造
该企业两台机组各配装两台凝结水泵,配套电额定功率2500 KW,额定电压6KV。凝结水泵采用100%容量、一用一备的配备模式。为了减少管路损失,提高泵的运行效率,对凝结水泵进行了变频改造。采用了北京利德华福电气技术有限公司生产的HARSVERT-A系列高压变频器、一拖二手动旁路柜、高压变频空-水冷却系统等设备。按照全年运行7000h,平均机组负荷率82%,年发电总量33.6亿kWh计算:单台机组凝结水泵变频改造后每年可直接节约电量597.5万度,平均节电率水平42.83%,折合149.37万元。
两台机凝结水泵电动机变频改造项目先后分别于2007年10月6日和2008年1月10日投入正式运行。目前,整体运行情况良好,节能降耗产生的经济效益显著。“3、4号机组凝结泵变频改造”项目获且得2008年度分公司先进技术推广应用三等奖。
1.1.2 一次风机电动机变频器技术改造
在凝泵变频改造之后,2009年8月完成先后在机组运行期间完成了两台炉4台一次风机电动机变频器技术改造。
表1是市级节能技术服务中心在2011年在该企业进行的“凝结泵和一次风机加装高压变频装置项目”审核结果:
1.1.3 取水泵、生产冲洗水泵电动机变频改造
取水泵变频器技术改造项目于2011年3月全部完成,运行电流下降到240~250A之间,日节电约2466度;若取水泵全年保持变频运行,按单台取水泵运行4个月、双台取水泵运行8个月计算,年节电1479600度,年节约电费约56.22万元。
生产冲洗水泵变频器技术改造项目于2010年9月全部完成,单台水泵变频运行电流下降约40A,2台下降80A,年节电39.2万度,节约电费15.09万元;
合计年节约电187.16万度,节约电费71.31万元。
1.1.4 两台机组循环泵电动机进行双速技术改造
在2010年10月和2011年4月,先后完成了两台循环水泵电机的双速改造。改造后的电动机分别为高速运行状态下电动机容量为3150KW,转速172 r/min,星形接线方式;低速状态下电动机容量为2200KW,转速330 r/min,三角形接线方式。当循环水水温低于15℃时,即可将循环水泵电动机转入低速运行;当循环水水温高于15℃时,再将循环水泵电动机改为低速运行。循环水泵电动机高、低速运行方式的转变是在电动机停电后通过改变电动机的接线盒内的接线抽头来实现的。
循环水泵电动机改造后日耗电率由0.58下降到0.44,日节电约1.7万度,运行不到2个月就可收回改造成本。按每年运行5个月计算,两台机组每年节电510万度,节约电费约204万元。
1.2 电动机进行高效节能改造
与普通标准电机相比,使用高效节能电机的节能效果非常明显,通常情况下,能耗平均下降10%左右,效率可提高4%左右。
按照电机能效新标准和《高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录》(第三批),将Y2、Y3系列等低压低效三相异步电动机及低效风机、泵、压缩机等通用设备纳入淘汰目录的要求,对该企业所有Y系列高耗能的低压电机进行了排查并汇总;改造电机的总容量约16071KW。
高效电机改造后全厂每年节电估算:16071×0.7×0.05×0.5×8760=266.937万度;
节约标煤:266.937×3.35=894.23吨。
1.3 磨煤机电机进行永磁电机技术改造
该企业每台机组配备了6台高压磨煤机电动机,电机厂家为北京电力设备总厂,设备型号为YMSQ630―6,额定功率为800 KW。
高效高压永磁同步电动机是采用新型转子(采用内嵌稀土永磁材料的实心结构)结构实现异步起动同步运行的永磁电动机,具备高效率、高功率因数、高效运行范围宽、电流低、温升低、结构简单、安全可靠等特点。该类型电动机是实现用电系统源头节能的有效途径,可用来进行磨煤机电机的节能改造,综合节电率7%~15%。
1.4 优化电除尘器运行参数
为满足环保对电除尘器除尘效果的要求,各个电厂均提高了电除尘器的运行电流(接近于额定电流2000毫安),电除尘器的耗电率随之大为增加;两台炉电除尘器改造后的日耗电量约9万度左右。
通过调研,分析电除尘效率试验报告,进行优化调整除尘器电源装置参数的试验,在电除尘出口粉尘含量小于40毫克和烟囱出口粉尘含量小于16毫克的前提下通过二次电流及充电比的调整,我公司电除尘器的日耗电率已达到了0.2―0.22%;两台炉的电除尘系统日耗电率约4.5万度左右。每年节电约1620万度,节约电费648万元。
2 结语
2.1 该火电企业对照相关节能技术标准,积极调研电气设备节能技术,实施节能技术改造方案,取得了显著的节能环保效果;
2.2 该火电企业历年来通过在电气设备上实施的节能技术改造,明显地降低了发电成本,提高经济效益;同时,大大减少了环保排放量;
2.3 这些改造项目的成功案列对火电企业的节能减排工作具有重要的借鉴及推广作用。
【参考文献】
中图分类号TU201.5文献标识码A文章编号 1007-5739(2011)22-0276-02
1我国村镇住宅节能技术存在的问题
1.1村镇住宅建设的节能技术单一
村镇住宅建设的节能技术单一、分散、系统性差,尽管也有一些针对村镇住宅建设的节能新技术,但难以形成技术集成的优势。
1.2基层技术基础薄弱
由于我国经济形态以城乡二元形式存在,致使村镇住宅建设的相关技术落后,村镇住宅建设技术人才缺乏,效率低下,管理粗放,环境破坏严重,耗能耗材,影响村镇住宅建设的可持续发展。目前,我国农村住宅能耗约占全国总能耗的13%,村镇住宅实际采暖能耗高出国家标准1.5~3.2倍,且未达到相应的舒适度[1-2]。
1.3规划建设技术标准与体系滞后
目前,我国农村的房屋建设仍在执行1993年的《村镇规划标准》和建设管理条例,很多地方依然在沿用20世纪五六十年代的建设格局,而该格局已不符合现代居民的生活习惯与节能要求,无法满足农村经济社会的发展需求,可见当前农村房屋建设技术标准与体系已滞后。
1.4缺乏适用技术
随着我国经济和建筑水平的快速发展,虽然与住宅建设相关的新技术、新材料、新产品和新工艺日益增多,但村镇住宅建设仍以传统的住宅建设技术为主。其原因主要包括以下两方面内容:一是我国村镇经济文化水平与城市相比相对落后,村民受教育程度偏低,接受新技术的能力较弱;二是缺乏适宜的技术。我国目前的住宅建设新技术主要服务于城市住宅建设,未充分考虑农村住宅建设条件,村镇住宅建设者在选用节能技术时难以找到适用于村镇住宅特殊需求的“先进、经济、实用”的技术[3-4]。
2农村建筑节能原则
2.1农村建筑节能应遵循因地制宜、高效用能和可持续原则
应根据不同地区的能源和资源状况开展农村节能工作,例如地热能、太阳能、柴草、动物粪便等以及水稻、玉米、油料、蔬菜、油桐等作物,甚至枯枝树叶,这些都可以作为生物质能源来开发利用。此外,农村土地资源相对充足,建筑容积率低,空间开阔,易于推广各种可再生能源技术。农村用能设备普遍陈旧,能源的使用效率低,目前农村能源消耗的主要能源仍以柴草为主,虽然煤炭、液化气、电能的消耗日益增多,但亟需在农村家庭推广高效廉价的节能设备,同时又不能超出农民的经济承受能力,以促进农村能源的持续利用[4-5]。
此外,鉴于长江流域人口众多、自然资源相对匮乏的情况,在该地区进行农村建筑节能的工作还需注意农村用能结构的优化,减少对空气和环境的污染和破坏,重视能源的生态作用和资源的再利用,避免乱砍滥伐等现象,以免造成水土流失。
2.2农村建筑节能需有政策倾斜和经济支持
开展农村建筑节能工作必须依靠农民积极参与,但同时也需要政府经费和宏观调控的扶持,这是调动农民参与积极性的决定因素。首先,技术支持是完成农村建筑节能的硬性条件。节能建筑的修造、沼气利用、柴草气化等,仅依靠农民单方面是无法完成的。其次,资金支持是完成农村建筑节能工作必不可少的物质条件。节能技术和设备推广使用都需要政府给予资金扶持,使农民感受到新技术带来的实惠和方便,然后才能普及推广。以沼气推广为例,政府部门对建造沼气池给予一定经济资助的地区,农户沼气的使用率就会比无经济资助的地区高很多。此外,政府积极的舆论宣传也会给农村建筑节能工作的顺利进行提供适宜的软环境。正面的舆论可促进农民积极地尝试新技术、新设备,客观上也改善农民的生活质量[6-7]。
3村镇建筑节能技术政策建议
(1)农村住宅建筑节能宜根据各地区条件执行《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》,并根据能源消费状况,抓住节能重点,优化能源结构,改善居住环境,降低能源消耗。
(2)农村住宅建筑宜采用两户式或多户并联式;住宅体型宜简单、规整,降低建筑体型系数。
(3)各地区应根据本地区资源、气候条件、经济发展水平和能源消费特点因地制宜地确定建筑节能的重点任务。严寒和寒冷地区宜以降低冬季采暖能耗为重点,夏热冬冷地区宜抑制冬季采暖能耗和夏季能耗过快增长;夏热冬暖地区宜重视降低日常生活能耗,抑制商品能消耗的过快增长。这3个地区均面临推广应用新型能源、提高能源利用效率、改善能源结构的繁重任务[8-9]。
(4)严寒和寒冷地区应按照《严寒和寒冷地区农村住房节能技术导则》的要求,采取必要的技术措施:外墙设置保温结构或采取相应的保温措施;提高门窗的密封性和保温性能;采用改良火炕、吊炕、火墙燃池等燃用生物燃料的采暖措施,合理利用太阳能等采暖方式,提高能源利用效率,改善室内外环境,有效降低冬季采暖能耗。
(5)夏热冬冷和夏热冬暖地区均应重视住宅建筑的遮阳与通风,降低夏季能耗。住宅建筑的东、南、西墙和屋顶宜设置遮阳板、反射板或其他遮阳设施,减少太阳辐射,同时合理组织室内通风,创造良好的室内热环境。
(6)各地区均宜以生物质能的高效清洁利用为主,结合太阳能、风能、浅层地能等可再生能源的利用,优化能源结构,逐步降低商品能源的需求和对煤炭的过度依赖。生物质能利用应本着“因地制宜、合理利用”的原则,逐步开发和应用农林固体剩余物致密成型燃料技术、高效低排放户用生物质半气化炉具、沼气技术、生物质气化技术等高效清洁利用技术。利用生物质材料宜就近收集、就近利用。除生物质资源非常丰富和集中的地区外,一般未获得技术经济论证不宜将生物质资源远距离运输、存储和集中利用(如发电)[10-11]。
(7)发展沼气技术是清洁利用生物质能的有效途径。农村沼气的利用应根据生物质能的资源条件、地理与气候、经济发展水平采取分散式或大型沼气工程集中供气的方式。在北方地区,宜将温室大棚、猪圈与沼气池建在一起,避免温度低发酵困难的情况出现。严寒地区由于冷暖温差大,不宜建砖混结构的小型沼气池。南方地区宜根据具体条件推广生活用能与生产用肥相结合的“猪―沼―果”、“猪―沼―稻”等沼气利用的生态模式。
(8)应在保证安全可靠和经济合理的前提下,通过建造被动式太阳房、太阳能热水系统和太阳能供热采暖系统等途径充分利用太阳能。
建设被动式太阳房应根据当地气候条件选择适宜的形式,即直接受益式、附加阳光间式和集热蓄热墙式或不同形式的组合运用。
农村住宅宜选择家用太阳能热水器或集中式太阳能热水系统。集中式太阳能热水系统应与住宅建设同步设计,同步施工,努力实现与建筑一体化。
太阳能供热采暖系统应安全可靠,根据不同地区条件采取防冻、防过热、抗风、抗压、抗震等技术措施,并应与住宅同步设计,同步施工。
(9)应用热泵技术,必须坚持因地制宜的原则,重视解决工程实践中出现的生态环境和技术难题。应用热泵技术要进行可行性论证,聘请专业人员设计、建造和管理,以达到预期能效,避免工程应用的盲目性。
(10)要在不断总结危房改造试点节能示范经验的基础上,根据村民意愿对农村既有住宅逐步进行节能改造。在实施改造前,应对围护结构的热工性能、室内环境状况等进行现场调查,并对拟改造住宅的能耗状况及节能潜力做出评估,以此作为节能改造的依据。既有住宅改造要统筹考虑围护结构保温改造和采暖、通风、照明及炊事设施等的节能改造。
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