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编者的话
(1)政策性引导是绿色建筑发展强有力的推手 无
绿色资讯
(2)绿色资讯 无
企业访谈
(4)做极致的绿色建筑定制化服务——访华东建筑设计研究总院绿色建筑中心主任张伯仑 贺玲琳 黄蓓华
特别关注
(6)绿色建筑行动方案(节选) 无
(8)对当今绿色建筑设计人文理念应用的思考 邹杰 陈剑秋 韩雨彤
(12)虹桥商务核心区建筑与太阳能一体化导向型规划设计 朱春 万竞军 夏佰林 马伟骏 张伯仑
绘绿未来虹桥商务区
(19)虹桥商务区建筑布局与太阳能利用分析 夏佰林 胡瑞燕 朱春
(23)上海某能源中心冷却塔热湿环境模拟分析 蒋丹丹
(26)解码绿色建筑评价标识(上)——上海市《绿色建筑评价标准》解读 杨建荣 廖琳 安宇
主题策划
(30)浅谈绿色建筑运营评价标识的推广 汪磊磊
(33)绿色建筑评价标识责任调试的应用探讨 董鹏 房丽华
绿色综述
(37)从抗争到尊重:《安藤忠雄论建筑》中表露的自我意志分析 王去宠
建筑节能
(40)微循环双层幕墙系统在高层建筑中的应用 牟永来
(44)广西地区建筑外遮阳节能潜力分析 唐昱 陆世登
(47)针对绿色建筑的绿色照明设计要求及案例分析 陈益明 许勇
(51)敞开式外廊对教室室内自然采光影响分析 王颖 车学娅
(54)关于民用建筑室内空气质量设计保障的探讨 陈军
(58)国外绝热材料最高使用温度试验方法介绍 郁佳胤 时志洋 张蓓军 徐羽翰 施明杰
[关键词]可持续发展;供应链理论;案例
[中图分类号]F252 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2011)28-0034-02
1 可持续发展供应链研究
1.1 闭环供应链研究
Lee H.L.(1997)认为闭环供应链管理是企业赢得竞争的一种新策略,是一种现代制造业的可持续发展模式;Fleischmann(2001)从绩效考核角度分析了闭环供应链设计与前向供应链设计的区别,并提出需要将逆向物流和前向物流进行整合;Harold et al.(2001)从经济、环保、物流渠道等角度研究了闭环供应链系统的设计原则;2005年,Walkfr预言供应链包括闭环供应链系统的复杂性在速度、可变性、有声化、可视化和价值五个方面日趋复杂,即所谓5V原则。
在国内,朱博等在传统供应链设计原则的基础上,从可持续发展、环境、管理、开拓新市场、应对不确定性、物流网络与回收方法匹配、提高回收质量和再循环能力等角度研究了闭环供应链的设计原则;赵晓敏认为闭环供应链管理是一种实现产品全生命周期管理的哲理,该理念同样强调通过链上各个实体的协同运作来实现整个系统的最大效益;孙林岩等将逆向物流与传统的前向物流、闭环供应链、绿色物流、废物管理及可持续发展概念进行了比较。
1.2 绿色供应链研究
绿色供应链(Green Supply Chain)或称环境供应链(Environmental Supply Chain)最早起源于国外,即在供应链中增加环境因素思想。美国密歇根州立大学的制造研究协会(MRC)进行了一项“环境负责制造”的研究,并于1996年较早地提出了绿色供应链的概念。1999年,Handfield和Nichols对绿色供应链给出了一个比较全面的定义:绿色供应链是包括从原材料到最终用户的同商品及信息的流动和转移相关的所有活动,物流和信息流都是贯穿于供应链的上下游。2000年,Roland Clift和Lucy Wright应用生命周期分析法(LCA)研究了产品供应链中环境影响与经济增值之间的关系。2002年,Stevels例证了供应商与制造商在生态设计领域和制造过程中进行合作能产生巨大而深刻的生态和经济效益。2003年,Joseph Sarkis主要研究了怎样将环境决策整合到供应链战略决策中去。
在国内,王国文认为,绿色供应链就是将低碳、环境保护思维融入所有的物流和供应链环节之中,形成从原材料采购到产业设计、制造、交付和生命周期支持的完整的绿色供应链体系。谢红燕认为,随着公众对环境问题的广泛关注和政府的严格管制,实施绿色供应链管理成为现代企业可持续发展的必然选择。钱宇认为,随着我国经济、社会等领域绿色环保意识的不断加强,在越来越多的行业,特别在制造业、物流业等企业的绿色供应链管理上,“低碳经济”越来越彰显其重要性。
1.3 逆向供应链研究
James Stock在1992年给美国物流管理协会(CLbI)的一份研究报告中指出,逆向物流是一种包含了产品退回、物料替代、物品再利用、产品废弃处置、再处理、维修与再制造等流程的物流活动。
Burnetas&.Gilbert(2002)研究了供应商在面对多个不相互竞争经销商的情形下,如何设计数量折扣合同的问题。
Savaskan(2004)提出了制造商可采用的三种不同的回收渠道回收废旧产品。并应用博弈方法建立了以制造商为主的分散决策模型。通过设计协调机制,研究回收渠道对闭环供应链中成员定价及其利润的影响。
王文宾、达庆利(2007)考虑消费者及全社会利益的前提下,应用Stackelberg博弈理论和最优化理论给出了制造商主导的逆向供应链三种情况(制造商不参与渠道、制造商参与渠道和集中式决策)下的制造商与零售商的利润分配问题,并对这三种分配方案进行了比较。
1.4 应急供应链研究
Tang C.S.(2005)、Christopher M.(2004)、Sheffi Y.(2005)等,分别提出了“弹性(Resilient)供应链策略(Strategy)”的理论构想,描述了“鲁棒性(Robust)”与“弹性供应链策略”的联系与区别。Tang C.S.根据风险的性质,把供应链中的风险分为运营风险(Operational risk)和突发事件(Disruptions)。还根据风险给企业造成的影响,把供应链中的风险分为与原材料供应相关的风险、与产品市场需求相关的风险和与产品生产过程相关的风险。
孙云展,陈宏(2009)分析了应急状态下的供应链与传统供应链的不同,并构建了抗震救灾物资管理工作的流程。作者认为,应急供应链物资管理流程具有较强的可移植性,对整个地震灾区的救灾及重建工作具有一定的指导性,很有可能取得较大的社会效益。
2 可持续发展供应链案例分析
2.1 鸿海集团案例
鸿海集团在大陆的投资企业――富士康正在低调而疾速地增加在大陆的投资,数据显示,2010年经由台湾“投资部投审委”核准的鸿海汇往大陆投资金额为36.6683亿美元,集团拥有60余万员工及全球顶尖IT客户群,在中国大陆、中国台湾、日本、东南亚及美洲、欧洲等地拥有上百家子公司和派驻机构。2008年富士康出口总额占中国大陆出口总额的3.9%,连续7年雄踞大陆出口200强榜首。
(1)鸿海供应链管理变革。鸿海供应链管理变革集中在“客户永续关系”和“产品完全制造”两大方向。在产品完全制造方面,鸿海成功发展“不做则已,要做就从内到外一条龙”的方式,建立完整的生产体系。供应链缺什么,鸿海便进行投资,弥补产业链的缺失环节。鸿海由1C发展到3C领域,进而发展到6C领域,一步步实现自己的整合计划。
①PC领域的整合
A.上游整合
模具生产:从创业至 1978 年,郭台铭决定把钱投入设立自己的模具厂,正是因为这次举措,鸿海从此有了竞争者没有的、可以持续累积进步的技术。
进入连接器领域:当PC时代开始悄然来临时,鸿海凭借其模具技术于1981年成功的进入了电脑连接器领域,鸿海自身得以不断壮大。
B.下游整合
机壳生产:1995年开始,鸿海从模具能力发展了第二种核心业务――机壳。
准系统组装:1996年,鸿海正式进军准系统的组装,这是一项最重要的向后垂直整合。
②横向整合――CMMS模式的诞生
鸿海横向整合引入了CMMS模式,不仅令鸿海在全球EMS企业中的排名大幅跃升,也给这一市场带来了颠覆性的变化,时至今日,伟创力等全球代工领域之王亦借鉴了这一模式。
③多元化整合
2002年至今,鸿海沿着产业链不断蚕食。2003年8月,鸿海收购总部设在芬兰拉蒂的塑料铸模公司Eimo Oyj约93.4%的股权,获得了欧洲、亚洲和美国的注塑设施;2005年,鸿海收购了奇美集团旗下通信公司55%的股份。
作为从“制造的鸿海”向“科技的鸿海”积极转型的重头戏,2003年5月,鸿海旗下沛鑫半导体和群创光电在台北、昆山和深圳三地全面导入基地启用与营运提速阶段,标志着鸿海在半导体设备和TFT-LCD(液晶显示面板)产业领域展开实质性的布局。
④由3C向6C的整合
2003年以后,鸿海每一年的营业额都要增长超过一千亿,即使组织没问题,但如果没有足够的市场空间,根本无法应付一年一千亿的增长。郭台铭在2002年中就宣示要准备进军下一个 3C:分别是 Car(汽车)、Channel、Content(数字内容),这三个发展方向,将是鸿海营收的动力来源。
(2)案例小结。截至2006年,鸿海的营业额增长了56倍,利润则增长了38倍。2010年营收增长39%,达到了850亿美元。
2.2 闭环供应链案例
(1)案例概述。本案例为一大型企业运作的决策问题。迫于政府和法律的压力,公司正在考虑是否在原有正向物流网络的基础上,构建逆向物流网络。为了完成此项目的,企业进行了试验性研究。假设在回收中心建立完成的前提下,企业回收了一批公司生产的产品,现需要给出回收决策的最佳方案,使这些废旧产品在提高利用率的基础上,给企业和社会带来最大的贡献,从而便于企业作出正确的决策。
(2)数据搜集。本案例考虑从同一地区回收处理四种产品,为了计算的简便性,进行如下假设:①所有的决策过程是在满足市场需求的条件下进行的;②虽然回收产品的种类不同,经过再利用处理后所得零部件数量不同,但企业生产及回收均为主要外部材料相同的家用电器,再生处理得到的材料相同;③本案例中只考虑从同一地区回收废旧产品;④回收中心的处理能力能满足所有回收产品的处理。案例通过对模型求解基于得到的数据,并对此函数进行求解,得出了为最优解的求解步骤。
(3)案例结论。案例中回收的70台洗衣机、100台电视机、60台电脑、80台电冰箱中,当60台洗衣机、80台电视机、50台电脑和70台电冰箱被用于再用处理,10台洗衣机、2台电脑和10台电冰箱被用于再生处理,20台电视机和8台电脑被用于填埋处理时,可给企业带来最大的经济效益,最大值为3605.6元。
3 结 论
关键词:汇景新城;广州国际金融城起步区;绿色建筑
1 工程基本情况
建筑本身就是能源消耗大户,同时对环境也有重大影响。为了与全球倡导的保护环境的理念相呼应,节能降耗的绿色建筑是建筑行业的大势所趋。
本文主要围绕广州市本土的两个优秀绿色建筑实例展开分析。
案例一: 汇景新城建筑节能设计
汇景新城是市中心规模最大的豪宅盘,位于天河北,占地130万平方米。楼盘周围是广州原生态保护地,夏日平均气温比广州CBD区低2℃,加上其建筑全部为坐北朝南板式设计,通风采光佳。汇景新城建筑群采用多种节能环保材料,在建筑节能上有突出的成果,曾入选“广州市2008年首批建筑节能示范工程”,是该工程六个项目中唯一的豪宅。
案例二: 广州国际金融城起步区绿色建筑节水与水资源利用设计
广州国际金融城规划起步区范围北至黄埔大道,南至珠江岸线,东至车陂路,西至科韵路,面积1.32平方公里,将与珠江新城、琶洲地区共同组成世界级的中央活力区(CAZDCentralActivityZone),引领广州建立现代金融市场体系,参与全球城市竞争。按照“低碳经济、智慧城市、幸福生活”的新型城市化发展要求,广州国际金融城起步区(以下简称“起步区” )将被打造成为新型城市化最佳实践区、国内领先的金融集聚区、岭南特色的中央活力区、国际一流的生态理想城。
2 技术应用方案
2.1 汇景新城
汇景新城住宅考虑了南方生活模式,在各方向设置了出挑阳台,屋面设计了飘板和花棚,有很好的遮阳效果。西立面的阳台适当设置了格棚遮阳装置,并在西墙上每层窗台下设计了花池等垂直墙面绿化,从而减少了建筑东西墙对能耗的影响,确保建筑全年的能耗最少。屋面设计采用外保温构造:保温层以轻质高效的陶粒砼珍珠岩保温板作为保温隔热材料。汇景工程注重住宅的立体绿化,上人建筑屋面均设计了屋顶花园,既降低了室内能耗,又消除了屋面的热辐射。小区引入了LOW玻璃、隔热墙体、太阳能电池、垃圾回收等多种节能环保新技术。并且,该楼盘还参照国际流行的可持续社区发展标准打造,可持续性社区包含五大原则:宜居、经济繁荣、环境责任、管理和设计与选址优异。
2.2 广州国际金融城起步区
广州国际金融城起步区内所有新建建筑至少达到国家绿色建筑一星级标准,合理、适量布局二、三星级绿色建筑。根据国家绿色生态城区对绿色建筑比例的要求,二星级绿色建筑建设规模应至少占总建设量的30%。
起步区采用了诸多亮点技术,其中包括:场地生态安全技术、地下空间环境质量控制技术、场地生态补偿技术、场地热岛控制技术、绿色交通配套技术、低冲击开发(LID)技术、设备节能技术以及建筑能源消耗监测技术。
朝向与窗墙比:汇景新城全部建筑为坐北朝南板式设计,通风采光佳,西向开窗面积小,降低了东西向的能耗。
墙体设计:外墙采用轻质陶粒混凝土块砌筑200厚(西墙240厚),传热系数为: ,内墙采用蒸压加气砼块砌筑100厚,干态导热系数达 。设计采用了气密性、隔热性良好的门窗,其热工性能及气密性均高于国家颁布的节能标准。门窗中的平面玻璃一律采用中空玻璃,其传热系数为: 、弧型玻璃均采用夹胶玻璃(亦称复合玻璃)。
窗体:同时,汇景工程选用注胶铝合金门窗,窗框在铝型材中间加入隔热条,形成断桥,阻断热传导。是无污染,可回收利用的环保节能型产品。抗雨水渗漏性 ,抗风压 ,抗空气渗漏性 ,传热系数为 。
4.2 广州国际金融城起步区
场地生态补偿技术:
起步区内生态营造珠江边和区内水系边的生态链的完整性。
1.在起步区绿化景观设计中采用提高绿容率的植物性补偿策略,改善区域环境质量, 逐步恢复由于建设活动破坏的自然生态系统自身的调节功能并保持系统的健康稳定。
2.场地规划设计保护和利用地表水体。沿河涌采用生态堤岸设计等措施。
3.综合考虑起步区高强度开发后的生态补偿措施。如:临珠江和河涌地块应避免填埋、侵占航道及场地规划水体。应采用生态堤岸设计等措施以利于鱼虾、鸟类栖息繁殖。结合屋顶绿化、沿岸滩涂景观等开辟鸟类、小动物等栖息场所。
场地热岛控制技术:
1.场地规划应有利于自然通风,场地风环境应有利于过渡季、夏季的自然通风及冬季室外行走舒适。建筑物周围人行区域距地面1.5m高处的风速放大系数不应大于2或风速应低于5m/s,80%人行区域的风速放大系数不应小于0.3。
2.场地规划应进行热岛效应控制设计,利用适应广州气候条件的树木、大灌木丛、植物格栅或者其他室外植被覆盖的构筑物提供遮阳,场地应有不少50%的硬质地面有遮荫或铺设太阳辐射吸收率0.3~0.5的浅色材料;增加植被或其他透水材料的覆盖,减少不透水硬质铺装面积,室外透水地面面积比应大于40%。
3.建筑外墙宜为浅色饰面,墙面太阳辐射吸收率小于0.5。
4.起步区绿化设计:根据场地环境进行复层种植设计,优化草皮、灌木的位置和数量,适当增加乔木的数量。
5.结合建筑设计,采用垂直绿化和屋顶绿化等立体绿化方式。裙房屋顶绿化面积应占屋顶可绿化总面积的50%以上,其他应有不少于30%的可绿化屋面实施绿化或不少于75%的屋面为浅色饰面。
6.对于采用多联机或分体式空调器时,应考虑空调室外机的安放位置和搁板构造以降低室外机排热的聚集。
绿色交通配套技术:
1.起步区内各级道路与慢性系统规划相结合设置非机动车道和人行道。
2.在各个地块按不同需求合理设置非机动车停车位,非机动车停车场宜单独设置,非机动车停车位数量提出具体要求。
3.居住区内停车泊位配置宜向城市开放;设置地下停车库、多层停车楼或机械式停车库等停车设施;为电动车、混合动力车等清洁交通工具及合乘车等提供优先停车位,并预留充电设施。住区无遮荫的地面停车位占总停车位的比例不应超过 10%,可通过采用种植乔木或设置遮阳棚等措施实现地面停车遮荫,无遮荫的地面停车位应铺砌植草砖或采用透水地面等。
低冲击开发(LID)技术:
项目设计中采用各种低冲击开发技术:屋顶花园、透水地面、下凹式绿地等。
本项目各建筑屋面雨水按重力流设置雨水立管将建筑屋面雨水排至室外低势绿地或雨水花园等渗透设施,室外场地、停车场等地采用渗水砖铺装,消防车道上雨水采用漫流至道路两侧渗水场地或草地,可达增加雨水下渗量以营养地下水及减少地面热岛效应,从而有效降低地表径流系数,而大大降低雨水地表径流量。雨水经过入渗后剩余量通过雨水口收集,集中排放到珠江。
设备节能技术:
1.公建和住宅空调冷热源的能效比相比广东省标提高了一个等级。
2.全空气空调系统过渡季节采取实现全新风运行或可调新风比的措施,最大可调新风比比例不小于50%。
3.新风宜经排风热回收装置进行预冷或预热处理,热回收装置宜设置旁通风管。
4.全空气变风量空调系统送(回)风机和大空间全空气空调系统送(回)风机宜采用变频控制,满足低负荷运行的要求。空调冷却塔风机宜采用变频控制。
5.各类房间或场所的照明功率密度值,应满足《建筑照明设计标准》GB50034规定的现行值,办公室的照明功率密度值还需满足GB50034的目标值。
建筑能源消耗监测技术:
园区的各栋建筑设置资源消耗系统计量系统,与楼宇自控系统结合建设。系统分软件、硬件两部分,硬件主要为各种能耗基表,如水表、电表、燃气表、热能表等,抄收部分硬件,如抄表模块、集中器等,数据接收处理部分,如管理电脑(结合楼宇自控系统管理电脑使用),数据库服务器等。
项目在各栋建筑设置楼宇自身的管理中心,对建筑的各种用能系统用能量进行计量、加工、存储,提出运营改进措施,实现精细化运营管理。也可以设置起步区集中的建筑能耗数据管理中心,集中统计管理,也是展示起步区绿色低碳生态城区建设成果的重要手段之一。
5.1 汇景新城
在建筑围合结构中,墙体、屋面、地面和门窗是建筑能耗的四大部位,而门窗则排列在首位。规划设计尽量采用简单方正的建筑体型,力图使围护结构的总面积在合理范围内达到最小,从而降低墙体的能耗。规划设计中结合景观朝向,合理选择建筑不同朝向的窗墙比,西向开窗面积小,从而降低东西向的能耗。
轻质陶粒混凝土块具有质轻高强,保温、隔热、防水、抗震性能好等特点,属环保节能型建材。蒸压加气砼块材料具有质轻、保温、隔热、防水、隔音、可割、可刨,便于加工等优点,属环保节能型建材。
夹胶玻璃(亦称复合玻璃)属隔热、防辐射的节能环保产品。注胶铝合金门窗具有质轻,保温、隔热、隔音、耐潮湿、耐腐蚀性、密封性好,防火性能好,使用寿命长等特点。
此外,汇景新城还在常规能源系统的优化利用和可再生能源利用等方面,也相应偷一些尝试,力图全方位地调整和优化建筑的能耗结构,减少非再生能源的消耗,提高能源利用率,使汇景新城成为一个具有较高生态环境质量和可持续发展的高尚豪华居住社区。
5.2 广州国际金融城起步区
为了合理、科学地利用地下空间资源,有序开发和建设,统筹各地下空间的相互关系,在广州国际金融城起步区前期阶段开展了地下空间竖向设计及绿色建筑技术、智慧城区、区域能源、固体废弃物分类收运处理、水综合利用和可再生能源、综合管廊设施和地下空间防灾597 个专项技术研究课题,确保广州国际金融城起步区建设发挥出最大的社会、经济效益,最终达到空间使用率最优、费用最省、方案最优、统筹协调的目的。
6 结论
智能与绿色建筑将环保技术、节能技术、信息技术、网络技术渗透到居民生活的各个方面,即用最新的理念、最先进的技术和最快的速度去解决生态节能与居住舒适度问题。这是一个有机的整体概念,这一概念应贯穿于建筑物的规划、设计、建筑、使用以及维护的全过程,覆盖建筑物的整个生命周期。通过以上案例分析说明,计绿色建筑设计应体现共享、平衡、集成的理念,因地制宜,结合区域资源条件、气候特点、经济状况、人文特点、建筑生态特征等因素进行。绿色建筑已经是我国建筑行业的必然发展之路,绿其实施已经成为实现低碳生态目标定位的重要载体之一。
参考文献
[1] 何积铭.浅谈对绿色建筑设计案例分析及研究[J].四川建材,2009,6(35):17-19.
[2] 吴鑫.广州地区的绿色建筑设计――解读《绿色建筑评价标准》[J].绿色建筑技术与设计,2010,42-44.
[3] 柴宏祥.绿色建筑节水技术体系与全生命周期综合效益研究[D].重庆:重庆大学,2008,1-128.
关键词:补色;色彩;案例
色彩补色原理是一个非常重要的教学环节,早在中国古代就有“一朵妖红翠欲流”“视丹如绿”的说法,由此可见,补色对于人们生活的重要性,然而在色彩教学中,很多学生却不能很好地理解补色,为了让学生更好地认识和掌握补色,教师可以采用以下策略进行教学。
一、亲身经历一次实验,形成良好补色印象
万事开头难,为了让学生在刚接触补色的时候就能正确地认识补色,教师可以在上课前带领学生做一些实验,让学生通过实验的方式加深对补色的印象。
如在一次色彩课堂上,某位教师是这样带领学生进行实验的:“上课前我们一起来做一个实验好吗?”学生:“好。”于是教师在电脑上打开一张满地铺满玫瑰花的图片,然后这样交代学生:“仔细看这张玫瑰花,盯着它们不要动,一会你们会看到意想不到的事情发生。”学生受到老师的引导后,纷纷将注意力集中在画面中,过了大概一分钟的时间,教师突然关掉了投影仪,这让大家感到非常突然,然后教师询问道:“现在投影布是什么颜色啊?”“绿色。”教师:“非常好,原本一个白色的布怎么变成绿色了呢?学完这节课大家就会明白了。”
二、亲自设计记忆方法,灵活记忆补色内容
当学生对补色有了一个初步认识后,接下来教师就可以让学生进一步地去理解补色了,在理解补色时,第一个难题是学生很容易将各种补色记混。
为了让学生更好地记忆补色,很多老师会给学生传授一些技巧,比如三原色红、黄、蓝中,蓝加黄等于绿,那么红色与绿色就互为补色。这种记忆方法确实存在一定的科学性,但并不一定适用于每一位同学,因此,教师可以让学生自己设计记忆方法,不论采用何种方法,只要自己能记牢就可以。于是学生纷纷思考着相关的记忆方法,“一般苹果都是红色与绿色构成的”“橙子放在篮子里”“红配绿,真难看”“我家买了一个大房(黄)子(紫)”等,大家纷纷找到了自己的记忆方法,且以后很难再记混,因为这是他们自己思考后的方法。
三、精选经典补色案例,提高补色重视程度
当学生能够很好地将互为补色的三原色记忆清楚后,教师就可以给学生找一些案例进行分析,让学生亲身感受补色的价值及魅力,从而提高对补色的重视程度。在选择案例时,教师可以以讲故事的形式展开。
有这么一个故事:“大家都见过医生动手术的照片吧,医生往往动手术时穿的大褂是什么颜色的啊?”学生思考一段时间后回答:“绿色。”教师继续引导:“很好,那么他们为什么不穿白色?谁能想一下。”学生纷纷进行猜测,“绿色代表着和平和平安”“绿色代表着安静”“绿色干净,让患者感到舒服”等等,教师说:“大家的答案都很好,但没有答到关键点上,给大家一个提示,绿色的补色是什么?”“红色”学生回答,“那动手术会遇到红色吗?”“会,血液。”“对,动手术时由于长期会见到血,因此看久了会产生一种视觉错乱,导致医生开刀时会出现问题,因此需要周围有补色绿色进行缓和,从而帮助医生更顺利地动手术。这就是补色的重要性。这会儿大家明白补色的重要性了吧。”
总之,在进行中职美术教学过程中,补色原理是一个非常重要的教学环节,也是学生很难理解的一个环节,学生难以理解主要表现在以下几个方面,首先,两个毫不相干的颜色为什么会有这样的联系;其次,很难记忆这些颜色;最后,不明白补色的具体使用价值是什么,因此要想让学生学好补色,就必须解决上述几个问题。教师可以从亲自实践、自己寻找记忆方法及案例教学法三方面进行入手,从而帮助学生更好地掌握补色原理。
但在经济利益的驱使下,“绿色”往往沦为开发商吸引眼球的“噱头”。绿色建筑的实际内涵究竟是怎样的?什么样的建筑才能称之为“绿色”?人们对绿色建筑的认识存在哪些误区?当今的房地产市场存在的所谓经典绿色建筑是否存在瑕疵?北京大学房地产总裁黄埔班特聘老师成通宝在“绿色地产实践与应用”课堂上,从典型绿色建筑的宣传及存在问题、常见绿色建筑设计招标问题、绿色建筑的要求及策略以及实战案例分析及借鉴等方面进行了专业而深入的分析。
通过对当前绿色建筑的深入剖析,成通宝认为,当前国人对绿色建筑的认识存在偏差:“目前国内的开发商,在开发绿色建筑过程中经常犯的错误就是在关键绿色技术上的取舍不到位,要么是为了绿色而绿色,轻信国内的一些咨询公司的建议,要么是哪些技术容易通过而让建筑获得绿色,就选用此技术,而不去真正站在客户角度考虑未来客户付出的购房成本和运行费用。”
关于国内的绿色建筑标准,公认的是2006年6月1日正式实施的《绿色建筑评价标准》,按照各项指标的不同,该标准将绿色建筑划分为三个等级。成通宝指出,由于在实际的等级划分中往往具有一定的灵活性,不少开发商由于不理解绿色建筑的内涵,或是仅仅为了让项目获得绿色建筑的称号而做出与绿色建筑相去甚远的决策。也正因为标准在操作过程中的“灵活性”,使得同一地区、同一星级绿色建筑,有的空调费和采暖费高于另一个同一星级的绿色建筑。加上地方标准和国家标准的差别,使得绿色建筑市场显得混乱。
除了国内的标准,目前业内比较认同的是美国LEED标准,不少企业都以此作为绿色项目的卖点。但成通宝认为,这显然是没有对美国LEED认证标准进行深入研究而得出的错误结论。根据成通宝的分析,按照美国LEED标准,绿色建筑可以根据得分的不同分为四个级别:认证奖、银奖、金奖和铂金奖。“这给了开发商很大的空间,不少开发商会把容易得到的分都得到,但对未来用户很有利的分数都扣掉,这就是为什么市场上很多获得美国LEED金奖认证的项目在节能的分上却很低,也就是说,不能降低用户的能源使用费用,不能降低物业费,所以并没有实质意义。”
另外,成通宝指出,除去标准的不统一以及在标准实际操作时的“灵活性”,轻信所谓大咨询公司的建议以及开发商在宣传绿色建筑时“避重就轻”的态度等都是造成绿色建筑沦为“噱头”的重要原因。
【关键词】低碳型绿色节能建筑;低碳技术;可持续发展
【Abstract】This article expounds the concept of low-carbon architecture, discusses the basic theory and design principle, and introduces some applications of Shanghai World Expo. And proposes strengthening the publicity and popularization of the idea of low-carbon architecture, and taking the road of sustainable development.
【Key words】low-carbon and green energy saving building;low-carbon technology;sustainable development
0 引言
目前建筑领域在不断探索着可持续发展之路。建设生态城市、营造生态社区、推广绿色建筑是城市可持续发展的必由之路,这已成为越来越多人的共识。从定义上来看,绿色建筑是指在建筑生命周期内消耗最少地球资源、使用最少能源、产生最少废弃物的舒适健康的建筑物,这就要求必须做到资源节约、环境友好,并强调“以人为本”,追求“人—建筑—自然”的和谐统一。
1 低碳建筑与绿色建筑
低碳建筑与绿色建筑相比,绿色建筑主要围绕“四节一环保”,注重技术策略的集成和标识性,而低碳建筑则强调能耗控制和能源低碳化,两者的结合就是低碳型绿色节能建筑。
低碳型绿色节能建筑的发展路径是:以生态位原理(适宜生态位、生态位分离、潜在生态位等)和木桶原理(接长短板、展宽长板)为指导思想,以低碳为关键抓手,采用被动优先于主动优化的实施策略,协同整合植被碳汇、加强护性能、被动优先的室内环境控制、能源结构低碳化、水资源的循环再生和废弃物的资源化等低碳技术策略,大道低碳、零污染、高效宜居、持续发展的目标。
2 低碳绿色建筑的设计理念与原则
从绿色建筑的全寿命周期中,建筑设计是源头,设计只需要消耗极少的资源,却决定了建筑存在几十年内的能源与资源消耗特性。如果在规划设计阶段就推进绿色建筑,抓住问题的关键,可以起到事半功倍的效果。建筑师的设计对于建筑能耗的作用至关重要。
低碳绿色建筑从选址、规划、建筑方案直到建筑细部构造完成都必须贯彻绿色建筑设计的理念。一个行之有效的办法是整体设计和在项目初期制定该项目的设计策略指导手册。对建筑追求新、奇、怪、豪华、气派和新潮而悖于低碳建筑的原则,将带来高昂的造价、材料的浪费、难以使用的空间、恶劣的室内环境和过高的运营能耗。绿色建筑设计必须把使用功能和绿色建筑设计的原则放在重要的位置,确认某项技术判断的标准为是否与绿色建筑设计的理念相符,并贯穿于设计的始终。
3 选择适宜的低碳技术和辅助设施
所有的节能技术都有其适用性和局限性,盲目追求高科技和绿色建筑技术的罗列,不一定带来节能减排的效果,反而会带来高投资和高能耗。所以在设计阶段必须根据设计项目所处的气候特点、使用功能等因素,对拟采用的绿色建筑技术进行技术经济评价,选择适宜的绿色建筑技术。
适宜的技术并不一定都是“高新”的技术,也可能是传统的“被动式”设计技术。所以在建筑设计过程中,始终坚持“被动”优先的原则,从当地民居中汲取营养,充分考虑当地的气候特征,确定合适的建筑形式。被动技术的巧妙运用除了依赖设计师的素养外,还要靠计算机模拟进行量化分析。
低碳建筑的一个显著特点就是必须量化分析各种技术对建筑的影响。低碳建筑中对通风效果、采光效果、噪声的分析都必须同时进行。大到项目选址、总图规划,小到构造节点、细部设计都可能对使用造成很大影响。对于此类设计问题,如果仅靠设计人员的感性认识和经验是无法解决的,最好的办法就是进行计算机模拟,如CFD流体分析、采光模拟、照明模拟、噪声分析等辅助设计。只有精细化的设计才能铸就真正的绿色建筑。
4 低碳技术举例
4.1 低温地板辐射采暖
低温地板辐射采暖系统是利用低温热源,通过埋置于地面构造层内的加热盘管或电缆加热地表面,利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导,以达到采暖目的的一种采暖方式。低温地板辐射采暖系统舒适性明显好于普通散热器采暖,高效节能、节省室内空间,热稳定性强。
4.2 中水回用系统
再生水是指污水经适当处理后,达到一定的水质指标,可以进行有益使用的水。中水回用,一方面缓解城市供水压力,同时大大节省企业排污费,降低生产成本,实现了良好的经济效益、环境效益和社会效益。
4.3 雨水收集利用
对初雨进行了抛弃,对雨水进行了在线过滤,免除了后道处理成本,使雨水收集极具普及性和推广性。这种新型的雨水收集利用技术彻底颠覆了传统的收集概念,更具环保性和节能性,合理地利用了自然资源,减少水资源浪费。
5 案例
在2010年上海世博会上,绿色、低碳的理念贯穿始终。世博会通过一系列低碳设计、低碳建设践行“低碳世博”的口号。
太阳能被充分应用到世博会的景观设计和公共设施建设的细节中。在园区内,形态各异的太阳能景观灯、太阳能指示牌、太阳能喷泉随处可见。而既能避雨又能发电的太阳能长廊、太阳能停车场和充电站、太阳能分类垃圾桶等也都集体亮相,让游客随时随地体验到太阳能技术给生活带来的新变化。
世博园区从源头环节就体现了节水和回收利用的需求。一方面采用了大量节水设施,包括节水型卫生洁具、节水型绿化灌溉设施等。另一方面,园区内大量采用的透水地面,可以有效减少外排至城市雨水管网的径流污染。而世博中心、演艺中心、主题馆、中国馆等四大永久性场馆和世博轴,都将建设屋面雨水利用系统,雨污水的收集处理率可达到100%,预计可节约自来水100多万m3。
瑞士馆设计以可持续发展理念为核心,充分展现了如何开创性地结合自然和高科技元素。它是一个开放的空间,最外部的幕帏主要由大豆纤维制成,既能发电,又能天然降解。另外,瑞士馆外幕的红色小点,在白天吸收阳光,晚上则将太阳能源转化为电能发出点点闪光,从而达到最大限度节约能源。
【摘要】随着我国经济发展水平的不断提高,城市化进程的加快。城市环境问题日益突出,城市暴雨洪水灾害、垃圾围城等问题一直是困扰城市发展的难题。在国家倡导绿色建筑、低碳生活、和谐小区的形势下,给排水做为绿色建筑的重要一环,采用雨水收集利用系统设计既贯彻国家绿色建筑政策,又减轻城市暴雨洪水灾害威胁,是城市水资源可持续利用的重要措施。
【关键词】绿色建筑 给排水 雨水回用
随着城市化的迅速发展,道路、建筑群等不透面积的扩大。一方面雨水不能再入渗地下补充地下水,加上地下水的严重超采,使得城市周围的水环境和生态环境恶化;另一方面大雨时,径流迅速汇集造成地面积水和城市局部洪灾。如果在城市建设中,注意发展雨水收集和利用工程,把原来被排走雨水留下来利用,既可以节约水资源,又可以降低雨水径流流量,从而减少雨水对城市雨水管网的负担。同时,通过雨水收集利用的广泛开展,雨水被留住或回渗地下,减少雨水排水量,减轻城市暴雨洪水灾害威胁。为此,本文对建筑小区雨水收集利用进行分析,并结合具体的案例探讨雨水回用系统的可行性。
一、案例工程介绍:
本项目为广州市花都区中恒商业城,位于广州市花都区迎宾大道北侧、与清布村横路相邻,建筑的总规划占地面积为120315.0平方米,其中规划建设用地面积为100366.5平方米。建筑工程建筑总面积为98027平方米,在建筑物中地下二层和地下一层部分是停车场,其余为商业,设计的停车位有698个;除了地下两层以外,地上建筑共4层,设有超市、品牌专卖店、精品专柜、巨幕电影院、美食餐饮店,是集购物、办公、娱乐的商业城。室外绿化率达到35%,室外可渗透地面面积比达到40%。本工程优先选择水质相对较好的屋面雨水进行收集回收利用,贮存的雨水经处理后用于绿化浇水和洗地用水,在雨量不充足的情况下考虑采用自来水补水。雨水回用利用系统流程图如下:
二、案例工程雨水回用系统设计:
本工程用水量平衡计算表:
序号
用水项目
用水数量
平均日用水定额
最高日用水定额
日用水次数
平均日用水量
最高日用水量
年用水次数
年用水量
1
绿地浇灌
6936
2
3
1
13.88
20.81
140
1943.2
2
道路、广场浇洒
13440
0.5
3
1
6.72
40.32
30
201.6
3
车库冲洗
25030
2
3
1
50.06
75.09
30
1501.8
4
商场用水
31895
4
8
1
127.58
255.16
250
31895
5
餐饮用水
4008
15
25
4
240.48
400.80
200
48096
6
办公用水
1376
25
50
1
34.40
68.80
200
6880
7
影院用水
1837
3
5
3
16.54
27.56
250
4135
8
小计
482.72
888.54
――
93681
9
其中使用雨水回用水的用水项目(1―3项)
63.72
136.22
――
3646.6
根据国家标准《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB 50400-2006),雨水收集利用工程的降雨设计重现期一般按1~2年计。本工程雨水收集与利用系统降雨设计重现期按1年计算,收集屋面汇水面积F为4500平方米。
(1)屋面雨水径流总量:;
式中为雨量径流系数,日径流时取0.9,年径流是取0.8;
为设计降雨厚度(mm),本工程取24h降雨厚度55mm,年降雨厚度1736mm;
(2)初期弃流雨水量:
式中为初期径流厚度(mm),本工程取3mm;
(3)雨水可利用量:
由上面公式可计算出:
屋面雨水径流年总量:
根据《民用建筑节水设计标准》GB 50555―2010,雨水年可利用量宜按雨水设计径流总量的60%~70%计,雨水年可利用量
屋面雨水径流日总量:
初期弃流雨水日总量:
雨水可利用日总量:
综合考虑实际需求,本项目雨水蓄水池有效容积选为120立方米。
三、雨水回用系统运行及投资评估:
根据本项目雨水回用专业厂家多年的深化设计经验,达到2星绿色建筑标准建设雨水回用系统时的基础投资约增加为40元每平方,前5年的系统运行维护费用约为基础投资的7~10%,10年内的系统运行维护费用约为基础投资的12~20%,10年以上的系统运行维护费用约为基础投资的30%及以上。根据深化设计图纸设备选型统计和甲方的运行管理经验数据,整个雨水回用系统的用电功率约为30kW;雨水回用系统运行次数为140次/年,每次运行3个小时,当地用电电价约为1.2元/度。根据当地自来水公司自来水价格表,本项目的水费为3.5元/立方米。当前的贷款利率:5年内为5.75%,5年以上为5.9%。由于本项目达到2星绿色建筑标准,按照当地绿色建筑补贴政策,每平方每年补贴25元,单位项目补贴最高不超过150万元每年。
由上面单位所提供的数据可得:
本项目的基础投资增加总费用:40×4500=18万元
年用电增加总费用:1.2×30×140×3=1.512万元
年用水节省总费用:3.5×3646.6=1.277万元
年补贴总费用:25×4500=11.25万元
现假设n年内可以回收资金,则
(1)当n≤5时,有
(2)当n≤10时,有
(3)当n>10时,有
由上述公式可知,
运行年数
5
10
46
支出(万元)
40.37
83.06
569.43
收入(万元)
62.64
125.27
576.24
可见,投资方运行该系统约40年内都是可以受益的。
综上所述,根据具体项目特色,因地制宜,合理制定雨水回用系统方案,建立完善的后期运营管理制度,雨水回用系统的推行和建设是可行的,是符合投资方自身利益需求的,是符合国家绿色建筑,可持续发展方针政策的。
参考文献:
[1] 建筑给水排水设计规范GB 50015―2003(2009年版)
[2] 室外排水设计规范GB 50014―2006(2014年版)
[3] 《民用建筑绿色设计规范》 JGJ/ T229-2010
[4] 《绿色建筑评价标准》(GB/ T50378-2006)
[5] 民用建筑节水设计标准GB 50555―2010
[6] 建筑小区雨水利用工程技术规范GB 50400―2006
[7] 全国民用建筑工程设计技术措施(2009年版)
[8] 《建筑给水排水工程技术与设计手册》 黄晓家,姜文源主编
[9] 《广东省绿色建筑评价标准》GBJ15―86―2011
[10] 《广州市绿色建筑设计指南》2012年3月10日
[11] 参照图集10SS705《雨水综合利用》
排1.5版
试论绿色建筑之雨水回用的可行性
陈秋攀 (广东粤建设计研究院有限公司 510305)
【摘要】随着我国经济发展水平的不断提高,城市化进程的加快。城市环境问题日益突出,城市暴雨洪水灾害、垃圾围城等问题一直是困扰城市发展的难题。在国家倡导绿色建筑、低碳生活、和谐小区的形势下,给排水做为绿色建筑的重要一环,采用雨水收集利用系统设计既贯彻国家绿色建筑政策,又减轻城市暴雨洪水灾害威胁,是城市水资源可持续利用的重要措施。
【关键词】绿色建筑 给排水 雨水回用
随着城市化的迅速发展,道路、建筑群等不透面积的扩大。一方面雨水不能再入渗地下补充地下水,加上地下水的严重超采,使得城市周围的水环境和生态环境恶化;另一方面大雨时,径流迅速汇集造成地面积水和城市局部洪灾。如果在城市建设中,注意发展雨水收集和利用工程,把原来被排走雨水留下来利用,既可以节约水资源,又可以降低雨水径流流量,从而减少雨水对城市雨水管网的负担。同时,通过雨水收集利用的广泛开展,雨水被留住或回渗地下,减少雨水排水量,减轻城市暴雨洪水灾害威胁。为此,本文对建筑小区雨水收集利用进行分析,并结合具体的案例探讨雨水回用系统的可行性。
一、案例工程介绍:
本项目为广州市花都区中恒商业城,位于广州市花都区迎宾大道北侧、与清布村横路相邻,建筑的总规划占地面积为120315.0平方米,其中规划建设用地面积为100366.5平方米。建筑工程建筑总面积为98027平方米,在建筑物中地下二层和地下一层部分是停车场,其余为商业,设计的停车位有698个;除了地下两层以外,地上建筑共4层,设有超市、品牌专卖店、精品专柜、巨幕电影院、美食餐饮店,是集购物、办公、娱乐的商业城。室外绿化率达到35%,室外可渗透地面面积比达到40%。本工程优先选择水质相对较好的屋面雨水进行收集回收利用,贮存的雨水经处理后用于绿化浇水和洗地用水,在雨量不充足的情况下考虑采用自来水补水。雨水回用利用系统流程图如下:
二、案例工程雨水回用系统设计:
本工程用水量平衡计算表:
序号
用水项目
用水数量
平均日用水定额
最高日用水定额
日用水次数
平均日用水量
最高日用水量
年用水次数
年用水量
1
绿地浇灌
6936
2
3
1
13.88
20.81
140
1943.2
2
道路、广场浇洒
13440
0.5
3
1
6.72
40.32
30
201.6
3
车库冲洗
25030
2
3
1
50.06
75.09
30
1501.8
4
商场用水
31895
4
8
1
127.58
255.16
250
31895
5
餐饮用水
4008
15
25
4
240.48
400.80
200
48096
6
办公用水
1376
25
50
1
34.40
68.80
200
6880
7
影院用水
1837
3
5
3
16.54
27.56
250
4135
8
小计
482.72
888.54
――
93681
9
其中使用雨水回用水的用水项目(1―3项)
63.72
136.22
――
3646.6
根据国家标准《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB 50400-2006),雨水收集利用工程的降雨设计重现期一般按1~2年计。本工程雨水收集与利用系统降雨设计重现期按1年计算,收集屋面汇水面积F为4500平方米。
(1)屋面雨水径流总量:;
式中为雨量径流系数,日径流时取0.9,年径流是取0.8;
为设计降雨厚度(mm),本工程取24h降雨厚度55mm,年降雨厚度1736mm;
(2)初期弃流雨水量:
式中为初期径流厚度(mm),本工程取3mm;
(3)雨水可利用量:
由上面公式可计算出:
屋面雨水径流年总量:
根据《民用建筑节水设计标准》GB 50555―2010,雨水年可利用量宜按雨水设计径流总量的60%~70%计,雨水年可利用量
屋面雨水径流日总量:
初期弃流雨水日总量:
雨水可利用日总量:
综合考虑实际需求,本项目雨水蓄水池有效容积选为120立方米。
三、雨水回用系统运行及投资评估:
根据本项目雨水回用专业厂家多年的深化设计经验,达到2星绿色建筑标准建设雨水回用系统时的基础投资约增加为40元每平方,前5年的系统运行维护费用约为基础投资的7~10%,10年内的系统运行维护费用约为基础投资的12~20%,10年以上的系统运行维护费用约为基础投资的30%及以上。根据深化设计图纸设备选型统计和甲方的运行管理经验数据,整个雨水回用系统的用电功率约为30kW;雨水回用系统运行次数为140次/年,每次运行3个小时,当地用电电价约为1.2元/度。根据当地自来水公司自来水价格表,本项目的水费为3.5元/立方米。当前的贷款利率:5年内为5.75%,5年以上为5.9%。由于本项目达到2星绿色建筑标准,按照当地绿色建筑补贴政策,每平方每年补贴25元,单位项目补贴最高不超过150万元每年。
由上面单位所提供的数据可得:
本项目的基础投资增加总费用:40×4500=18万元
年用电增加总费用:1.2×30×140×3=1.512万元
年用水节省总费用:3.5×3646.6=1.277万元
年补贴总费用:25×4500=11.25万元
现假设n年内可以回收资金,则
(1)当n≤5时,有
(2)当n≤10时,有
(3)当n>10时,有
由上述公式可知,
运行年数
5
10
46
支出(万元)
40.37
83.06
569.43
收入(万元)
62.64
125.27
576.24
可见,投资方运行该系统约40年内都是可以受益的。
综上所述,根据具体项目特色,因地制宜,合理制定雨水回用系统方案,建立完善的后期运营管理制度,雨水回用系统的推行和建设是可行的,是符合投资方自身利益需求的,是符合国家绿色建筑,可持续发展方针政策的。
参考文献:
[1] 建筑给水排水设计规范GB 50015―2003(2009年版)
[2] 室外排水设计规范GB 50014―2006(2014年版)
[3] 《民用建筑绿色设计规范》 JGJ/ T229-2010
[4] 《绿色建筑评价标准》(GB/ T50378-2006)
[5] 民用建筑节水设计标准GB 50555―2010
[6] 建筑小区雨水利用工程技术规范GB 50400―2006
[7] 全国民用建筑工程设计技术措施(2009年版)
[8] 《建筑给水排水工程技术与设计手册》 黄晓家,姜文源主编
[9] 《广东省绿色建筑评价标准》GBJ15―86―2011
关键词:带式输送机;绿色设计;关键技术;动态绿色设计;虚拟样机技术;可拆卸设计 文献标识码:A
中图分类号:TQ172 文章编号:1009-2374(2016)16-0088-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.16.042
随着科技的发展以及人类物质文明和精神文明的不断提高,人类意识到生存的环境日益恶化,可利用的资源日趋枯竭,经济的进一步发展受到了严重制约,绿色设计理念被提出,并应用到设计加工过程中。因此,绿色设计也称生态设计,在产品整个生命周期内,着重考虑产品环境属性并将其作为设计目标,在满足减少环境污染、减小能源消耗、零部件回收循环或再利用的同时,保证产品应有的功能、使用寿命、质量等要求。笔者针对带式输送机介绍了其绿色设计技术以及相关应用,具体如下:
1 带式输送机的绿色设计技术
1.1 动态绿色设计
输送带是带式输送机的重要部件,具有传递动力及承载货物的作用。通常输送带都是由带芯和覆盖胶层构成。因输送带表现的力学特性较为特殊,至今人们还未完全弄清。目前公认的带式输送机静态设计方法有国际标准ISO5048-1989、美国CEMA、德国DIN22101等,必须依靠增加安全系数的方法提升可靠性与安全性。对于带式输送机系统而言,不仅造成投资成本的大幅上升、钢材与胶带的浪费、电能消耗的增加,还在一定程度上增加了环境的负担。针对此种情况,急需一种绿色方法校验完善静态设计,这便是带式输送机的动态设计。
带式输送机的动态设计主要将系统动力学当作基础,着手于输送带的实际动态响应,细致探究了其正常运行、制动与启动等情况下输送机系统表现出来的动态特性,掌握输送带张力的分布情况,从而设计和分析输送机的整个系统。这样既提高了输送机设计的可靠性与准确性,又减少了生产资金的投入,同时还起到了节约资源及保护环境的作用。
1.2 虚拟样机技术
虚拟样机技术主要把数字技术作为基础,在一个虚拟的环境中对样机模型进行还原,以达到仿真模拟原型机所具有的功能的目的,进而实现系统优化、性能评估及方案设计等诸多功能的设计。由于此项技术不需要物理样机,只需要重设系统参数与改变样机模型就能够完成修改和预测设计方案的目的。此项技术具有容易协同合作、设计灵活、开发成本低、资源浪费少等诸多优点,是能够实现设计过程“无纸化”的绿色设计。
1.3 可拆卸设计
带式输送机系统由诸多零部件构成,若都通过销钉或螺栓等方式进行连接,便可轻松进行拆卸,当有失效零部件之后,能够在极短的时间将其更换。带式输送机的零部件一般都是从功能的角度来设计,并没有对废弃淘汰和系统维护加以特别考虑。针对滚筒等主要零部件,其造价较高且为整体式设计,若出现损坏失效,就需要整体更换,既提高了维护成本,又造成了资源浪费,不符合绿色设计的准则。所以,研究可拆卸技术能够起到降低输送机的运行成本、保护环境及节约资源的作用。可拆卸性研究的主要目的是零部件的重复利用、原材料的回收和产品的易维护易维修性。
1.4 模块化通用性设计
带式输送机的主要零部件采用模块化通用性设计,可以减少设计开发周期和加工周期。滚筒轮毂的系列化可减少制造加工成本,适当扩大滚筒的通用性,以节约维护成本,减少备品备件种类。模块化通用性设计可与可拆卸设计结合,以实现零部件的重复利用和易维护易维修性,得到效益最大化。
2 带式输送机的绿色设计应用研究
2.1 开发案例
以一部煤矿井下主运带式输送机为例,在绿色设计基础上对其进行再开发研究。此输送机的系统参数指标如下:
运输物料为原煤,运量Q=2000t/h,物料堆积密度ρ=0.9t/m3,输送长度L=1200m,带宽B=1400mm,运输倾角δ=1°~3°,带速v=3.15m/s,钢丝绳芯输送带ST1250,驱动电机功率为400kW×2。带式输送机的系统设计图如图1所示:
2.2 分析系统方案的动态情况
把有关参数代入系统模型之中,然后对动态仿真进行分析。经过步长是0.1s,时长是100s的动态仿真结果具体如图2与图3所示。
分析输送带的速度曲线后可以发现,输送机根据可控速度曲线进行运转,在刚刚启动的时候,速度会出现波动。当爬行一段时间后,速度开始变得平稳;在运行80s以后,速度与设定带速相符合,速度曲线比较合理。
分析输送带的张力曲线后可以发现,输送机在刚刚启动的时候,需要克服沿程摩擦力及系统惯性,当张力达到最大值经过震荡之后,张力曲线达到稳定工作值,此时输送机已经完成了启动,系统拉紧力达到正常拉紧值,由图3可知,张力曲线的后段出现了短暂波动,然后在液压拉紧的作用下恢复平衡状态,从而使输送机开始稳定运转。
2.3 优化设计输送机的零部件
根据输送机的实际选型设计方法,来对零部件设计进行优化。我们可以应用虚拟样机这项技术对拉紧装置、驱动装置、托辊及滚筒等进行仿真优化及性能测试,同时还要对装配体进行合理的虚拟装配处理,在一个虚拟装配的环境下,完成装配处理、干涉检测及造型检查等工作,进而顺利完成序列规划、装配路径规划、可装配性分析等。如图4是虚拟托辊架的装配图,通过CAE软件充分对输送机的支腿、滚筒轴、中间架与架体等主要部件做力学分析,然后模拟现场的实际工况,输出相应的位移与应力图,为设计人员提供参考依据。针对那些与要求不相符合的零件应重新进行设计,而对于有较大结构余量的部件要进行优化处理,并且应用现有的技术模拟分析主要零部件,得出其振型与频率,之后再制定一些方案以使系统震动得到控制,进而减少污染、降低噪声,使系统可以安全可靠地运行。
2.4 评价绿色设计方案
针对输送机所做的绿色评价极其特殊,其中很多评价标准与指标是无法进行准确预算和描述的,并且具有很强的模糊性,所以针对输送机而言,应该利用模糊评价法来评价绿色度。此外,绿色度的评价指标具有极其明显的层次,容易进行相应的划分,所以我们可以应用层次分析法来做适当的绿色评价。
3 结语
总之,文章重点研究了带式输送机系统的绿色设计技术和实际应用,因为笔者的条件与水平有限,研究出来的结果尚有不足,但绿色设计必将成为矿山机械设计的主要发展趋势。因此关于输送机有关的绿色设计,也需要我们在未来的工作当中不断进行研究。输送机绿色设计理念和技术要发展和完善,众多新课题需要我们去探索和研究,进而更好地实现减少环境污染、减小能源消耗的环境保护的目的。
参考文献
[1] 程军,李愈清,陆文涛,等.基于变频调速的煤矿带式输送机节能控制方法[J].电气传动,2013,43(11).
[2] 赵东升.基于AMEsim的带式输送机仿真建模方法研究[J].中国矿业,2013,22(2).
[3] 朱霞清.PLC技术在煤矿带式输送机中的设计与应用
[J].煤矿机械,2013,34(9).
目前,建筑业和房地产业的发展带来的经济效益是有目共睹的,且逐渐成为继工业、农业、商业之后新的国民经济的支柱产业。是新的经济增长点。然而传统建筑业的发展大多是以高投入、高消耗、高排放、低效率、难循环为代价的粗放式发展。从某种意义上建筑业在增加GDP的同时。烙上能源消耗量大、利用率低、污染严重等印记。这种传统的建筑业某种意义上代表一种高碳的经济增长方式。是温室气体的排放量急剧上升的重要原因之一。根据建设部副部长仇保兴在全国建设科技工作会议上的讲话。“目前我国建筑能源已占到全社会终端能耗的27.5%。我国现有城乡建筑面积近500多亿m2左右。都是高能耗建筑。据测算。大气中SO2浓度值采暖期平均为非采暖期的6倍。预计到2020年。建筑面积将达到800~1000m2,如果不采取有力的节能措施。每年建筑耗能将达1.2万亿度电、4.1亿煤、水、油等。接近目前全国建筑能耗的3倍。”可见。我们亟需发展适合人居环境的建筑。而绿色建筑正是遵循这个理念应运而生。据我国2006年6月起实施的《绿色建筑评价标准》的定义。绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内。最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)。保护环境和减少污染。为人们提供健康、适用和高效的使用空间。与自然和谐共尘的建筑。而低碳理念是在全球气候变暖。冰川积雪减少。海平面上升等威胁到人类生存的气候现象背景下产生的。它强调的是经济发展方式和生活方式都尽可能减少温室气体产生。而绿色建筑本质上也遵循了低碳理念因为节约能源从某年中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。在这样的背景下。势必将在中国各个城市掀起建设低碳城市。倡导低碳生活和发展低碳经济的热潮,也将会为绿色建筑的发展提供一个更为广阔的平台。因此在低碳理念下绿色建筑的经济效益的衡量就显得意义重大,而低碳经济中的碳排放交易思想为衡量绿色建筑的经济效益提供了一个平台。因为碳排放交易能够为CO2的减排价值的衡量提供依据。
2、碳排放交易下CO2的减排价值
碳排放交易是在低碳理念的背景下应运而生的。它源于经济学家提出的排污权交易概念。其一般做法是:政府机构评估出一定区域内满足低碳要求的CO2最大排放量。并将其分成若干排放份额。每个份额为一份碳排放权。政府在碳排放权一级市场上。采取招标、拍卖等方式将碳排放权有偿出让给碳排放者。碳排放者购买到碳排放权后。可在二级市场上进行碳排放权出交易。碳排放交易能够使可持续发展的绿色目标与经济利益达到有机结合。进而更有效地对企业产生激励。它是一种双赢的交易方式。其中清洁发展机制(CDM)是目前国际碳交易机制的一种。对于绿色建筑实现的CO2减排价值的计算,可以参考目前CDM项目用于交易的“核证的减排量”(CERs)的参考合同价格。一般情况下当CDM项目参与实现CDM交易时。其CO2减排价值为8~12欧元/L,当然减排价值会随市场环境变化、项目差异、买卖双方谈判能力等而不同。绿色建筑项目都具有一定的环境价值。但是如果能够将CO2的减排价值内在化。从财务评价的角度去考虑的话。把CO2的减排价值通过碳排放交易机制作为绿色建筑项目的收益。能够真正体现绿色建筑在低碳背景下的实际收益情况。因此,该文借鉴碳排放交易的理念。试图从企业自身角度出发。将其中碳排放量的计算和价值计算引入到绿色建筑的经济效益评价中。从而使得绿色建筑的一些隐性收益价值化,计算投资效益比,使得建筑节能带来的经济效益和环境效益更为清晰明确。
3、绿色建筑的经济效益分析
3.1传统的经济效益分析
传统的建筑经济效益分析中并未考虑到绿色建筑的碳排放减少的收益。其主要计算思路是把未来的现金收益以一个合适的收益率折现,以考虑收益与成本之间的关系。典型的就是对财务挣现值(NPV)的计算。
3.2基于CO2减排价值计算的经济效益分析
绿色建筑是一个有机的整体概念,“绿色”的观念是贯穿于材料的开采、加工、运输,建筑物的规划、设计、建造、使用以至更新改造直到最后拆除的全过程,覆盖建筑物的整个生命周期;其次,“绿色建筑’注重与地区生态环境及自身室内外环境的和谐,包括对日光利用、空气流通、景观环境等方面的综合考虑,以期为居住者提供一个各方面条件俱佳的建筑生活空间。并对周边环境产生长期的积极影响:再次“绿色建筑”强调建筑材料与能源的有限性及其节约。因而在“绿色建筑”的设计阶段、施工阶段。以至于建筑物建成后使用过程的各个环节中部存在影响碳排放的因素。当绿色建筑的经济效益分析中引入碳排放交易的时候。
4、案例分析
在案例中,主要考察公用建筑,也就是民用建筑中的非住宅建筑。其建筑耗能一般分为建筑建材和建设能耗、建筑运行能源消耗两类。从总体来看,在建筑50~70年的生命周期中,建筑材料和建筑过程中所消耗的能源一般只占建筑全生命周期能源消耗的20%左右,其能耗伴生于工业生产过程,其节能主要依靠技术水平的更新和发展;而大部分能源消耗发生在建筑物的运行过程中,建筑运行能耗主要分为采暖能耗和非采暖能耗。建筑物的采暖能耗往往同地区分布和城乡分布有关系,例如北方建筑能耗同夏热冬冷地区的采暖能耗是不同的,城市和农村之间采暖能耗也是不相同的。大量调查研究表明,与采暖能耗不同,公用建筑除采暖外的单位面积能耗随地域的变化不大,而与公用建筑的体量和规模成正比。当单栋面积超过2万m2,并采用中央空调时。其单位建筑面积能耗是普通规模的不采用中央空调的公共建筑面积能耗的3~8倍,并且用能的特点与普通规模的公用建筑不尽相同。一旦公共建筑采用“绿色建筑”的设计理念,也就是从整个生命周期里面皆注重节约能源,其带来的能耗减少是值得去研究和深思的。如武汉建筑设计院科技大楼是武汉市第一个有资格获得绿色建筑授牌的区级公共建筑,属于民用建筑中的大型公共建筑范畴,其建筑面积为28763.4m2。该大楼在整个生命周期内遵循了绿色建筑的设计理念,其外墙采用复合保温板,还安装有隔热窗等,而且在这栋智能化大楼里,能够充分利用自然光,办公室白天一般可不用开灯,而且还能确保室温恒定。在案例分析中。建材和建设能耗参考平均水平20%,又查阅资料可知,武汉市附近地区公用建筑取暖能耗一般平均为1Qkg标准煤/(每平方*年)。而一般大型写字楼非采暖能耗分布如图1所示。整理所得,在上述绿色建筑项目中影响碳排放减少的因素。据悉,该楼建筑能源消耗比一般写字楼少56%,同样规模的传统办公建筑的能量消耗包括取暖、生活热水空调、照明等,约为121kwh/(m2a),可折合成41.26kg标准煤/(m2a)。数据皆来源于对2009年中国建筑节能年度发展报告的分析[8]。