該指標(biāo)說(shuō)明一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中對(duì)能源的利用程度,反映經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和能源利用效率的變化。2100433B
1.南方和北方能耗差異大
我國(guó)處于北半球的中低緯度,地域廣闊,南北跨越嚴(yán)寒、寒冷、夏熱冬冷、溫和及夏熱冬暖等多個(gè)氣候帶。夏季最熱月大部分地區(qū)室外平均溫度超過(guò)26℃,需要空調(diào);冬季氣候地區(qū)差異很大,夏熱冬暖地區(qū)的冬季平均氣溫高于10℃·,而嚴(yán)寒地區(qū)冬季室內(nèi)外溫差可高達(dá)50℃,全年5個(gè)月需要采暖;我國(guó)北方地區(qū)的城鎮(zhèn)約70%的建筑面積冬季采用了集中采暖方式,而南方大部分地區(qū)冬季無(wú)采暖措施,或只是使用空調(diào)器、小型鍋爐等分散采暖方式。
2.城鄉(xiāng)住宅能耗差異大
我國(guó)城鄉(xiāng)住宅使用的能源種類不同,城市以煤、電、燃?xì)鉃橹?,而農(nóng)村除部分煤、電等商品能源外,在許多地區(qū),秸稈、薪柴等生物質(zhì)能仍為農(nóng)民的主要能源;另外.我國(guó)目前城鄉(xiāng)居民平均每年消費(fèi)性支出差異較大,城鄉(xiāng)居民各類電器保有量和使用時(shí)間差異較大,這也是城鄉(xiāng)住宅能耗差異的原因。
3.面積能耗差異大
當(dāng)單棟面積超過(guò)2×104 m2,采用中央空調(diào)時(shí),其單位建筑面積能耗是小規(guī)模不采用中央空調(diào)的公共建筑能耗的3~8倍,并且其用能特點(diǎn)也與小規(guī)模公共建筑不同。因此,將公共建筑分為大型公共建筑與一般公共建筑兩類。
1.北方城鎮(zhèn)建筑采暖能耗
黃河流域以北地區(qū),包括黑龍江、吉。林、遼寧、內(nèi)蒙古、新疆、青海、甘肅、寧夏、山西、北京、天津、河北的全部城鎮(zhèn)及陜西北部、山東北部、河南北部的部分城鎮(zhèn),這些地區(qū)采暖能耗與建筑物的保溫水平、供熱系統(tǒng)狀況和采暖方式有關(guān)。
2.長(zhǎng)江流域住宅采暖能耗
長(zhǎng)江流域一帶冬季也有短期出現(xiàn)0℃左右的外溫,但日均溫很少低于0℃,一年內(nèi)日均溫度低于10℃的天數(shù)一般不超過(guò)100天。歷史上這些地區(qū)都不屬于法定的建筑采暖區(qū),除少數(shù)高檔建筑外,一般都采用局部采暖方式。傳統(tǒng)上這一地區(qū)采用木炭烤火,改革開(kāi)放后,城鎮(zhèn)建筑的采暖方式變成電暖氣、電熱毯、熱泵式空調(diào)以及一些以燃?xì)?、燃油為燃料的采暖裝置。
3.城鎮(zhèn)住宅除采暖外能耗
城鎮(zhèn)住宅除采暖外能耗包括照明、家電、空調(diào)、炊事等城鎮(zhèn)居民生活能耗。除空調(diào)能耗因氣候差異而隨地區(qū)變化外,其他能耗主要與經(jīng)濟(jì)水平有關(guān)。
4.大型公共建筑除采暖外能耗
大型公共建筑是指單體面積在2×104 m2以上且全面配備中央空調(diào)系統(tǒng)的’高檔辦公樓、賓館、大型購(gòu)物中心、綜合商廈、交通樞紐等建筑。其能耗主要包括空調(diào)系統(tǒng)、照明、電梯、辦公用電設(shè)備、其他輔助設(shè)備等。
5.一般公共建筑除采暖外能耗
一般公共建筑是指單體建筑面積在2×104 m2以下的公共建筑或單體建筑面積超過(guò)2×104 m2但沒(méi)有配備中央空調(diào)的公共建筑,包括普通辦公樓、教學(xué)樓、商店等,其能耗包括照明、辦公用電設(shè)備、飲水設(shè)備、分體式空調(diào)等。
6.農(nóng)村建筑能耗
農(nóng)村建筑能耗包括炊事、照明、家電等用能。農(nóng)村秸稈、薪柴等非商品的消耗量很大,而且此類建筑能耗因地域和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同而差異很大。
1.建筑節(jié)能的概念
與建筑能耗相對(duì)應(yīng),建筑節(jié)能也有兩個(gè)層次的概念。建筑節(jié)能目的是在建筑全壽命周期內(nèi),從建筑材料(建筑設(shè)備)的開(kāi)采、生產(chǎn)、運(yùn)輸,到建筑壽命期終止銷毀建筑,在保證建筑功能和要求的前提下,達(dá)到降低能源消耗、減輕環(huán)境負(fù)荷。
廣義的建筑節(jié)能是指在民用建筑的建設(shè)、改造、使用過(guò)程中,以及在工業(yè)建筑和城市基礎(chǔ)設(shè)施的施工過(guò)程中,按照有關(guān)法律、法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求,采取有效措施,降低能源消耗,提高能源利用效率的活動(dòng)。
狹義的建筑節(jié)能是指在建筑物正常使用期限內(nèi),提高建筑設(shè)備的能效系數(shù),降低建筑物通過(guò)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量損失,同時(shí)充分利用可再生能源,在保證建筑功能和要求的前提下,達(dá)到降低能源消耗、減輕環(huán)境負(fù)荷的目的。《民用建筑節(jié)能條例》中對(duì)民用建筑節(jié)能的定義是:在保證民用建筑使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下,降低其使用過(guò)程中能源消耗的活動(dòng)。
2.節(jié)能技術(shù)的保障體系
建筑節(jié)能的核心是提高建筑能源的使用效率,而效率的提高最終將落實(shí)在技術(shù)的支撐上。從目前專業(yè)技術(shù)工種的劃分來(lái)看,節(jié)能技術(shù)的保障體系大致可以分為以下兩個(gè)方面。
(1)建筑規(guī)劃與設(shè)計(jì)節(jié)能
合理的建筑規(guī)劃和設(shè)計(jì),可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃募練夂蛱攸c(diǎn),為建筑創(chuàng)造一個(gè)良好的風(fēng)環(huán)境、水環(huán)境、光環(huán)境、熱環(huán)境和潔凈環(huán)境等。比如朝向的選擇、植被體系的選擇與設(shè)計(jì)、水體和山體的合理利用等,可以為合理應(yīng)用自然環(huán)境、降低建筑能耗、提高室內(nèi)人工環(huán)境的舒適度和健康水平奠定基礎(chǔ)。
(2)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能
建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能措施體現(xiàn)在對(duì)熱工參數(shù)的控制上。在建筑實(shí)體墻部分,利用保溫隔熱技術(shù),在冬季采暖季節(jié),降低通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)向外的熱損失;在夏季空調(diào)季節(jié),降低通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)向外的冷損失;在過(guò)渡季節(jié),充分利用自然通風(fēng),調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境。
在建筑物透明結(jié)構(gòu)部分,主要控制的是太陽(yáng)能的熱流方向。通過(guò)選擇合適的窗戶結(jié)構(gòu)及遮陽(yáng)技術(shù),在冬季采暖季節(jié),增加太陽(yáng)能向室內(nèi)的滲透,阻止室內(nèi)熱量通過(guò)透明結(jié)構(gòu)輻射到室外;在夏季空調(diào)季節(jié),熱流的控制過(guò)程與冬季恰好相反;過(guò)渡季節(jié)則根據(jù)實(shí)際情況,在上述兩個(gè)過(guò)程中選擇。
3.能耗設(shè)備與系統(tǒng)的節(jié)能
建筑內(nèi)的能耗設(shè)備與系統(tǒng)主要包括建筑的空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、熱水供應(yīng)系統(tǒng)及電梯設(shè)備等。其中空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)在大多數(shù)的民用建筑能耗中占主導(dǎo)地位,成為主要的控制對(duì)象。
4.用能控制與管理
由于建筑內(nèi)部設(shè)備與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)往往是以滿負(fù)荷運(yùn)行為假設(shè)條件的,而實(shí)際上,設(shè)備和系統(tǒng)往往運(yùn)行在非滿負(fù)荷條件下,這就要求配備優(yōu)良的控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及具備敬業(yè)精神和專業(yè)技能的專門管理人員,根據(jù)不同負(fù)荷特點(diǎn)對(duì)有關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)或人工調(diào)節(jié),避免大馬拉小車現(xiàn)象。用能控制與管理對(duì)于建筑運(yùn)行能耗的節(jié)約具有特殊的意義。
5.綜合節(jié)能技術(shù)
由于建筑及其設(shè)備系統(tǒng)是一個(gè)有機(jī)的整體,在建筑節(jié)能方面,往往需要多工種的協(xié)調(diào)工作,從而產(chǎn)生一些綜合的節(jié)能措施。例如,可再生能源利用的建筑一體化技術(shù)、多能耗系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)技術(shù)等。綜合節(jié)能技術(shù)體現(xiàn)了未來(lái)節(jié)能工作的主流方向。
盡管經(jīng)濟(jì)效益在增長(zhǎng),但德國(guó)的一次能耗在東、西德統(tǒng)一后卻適度地下降,主要得益于由于重新統(tǒng)一后的德國(guó)在經(jīng)濟(jì)和能源相關(guān)領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)調(diào)整。從1995年以來(lái),除了隨著氣溫和經(jīng)濟(jì)的改變而發(fā)生的波動(dòng),德國(guó)的能源需求是相對(duì)穩(wěn)定的,如圖2所示,2007年的一次能耗在14000PJ左右。
2009年一次能耗的明顯降低主要是由于2008年能源價(jià)格的強(qiáng)進(jìn)增長(zhǎng)和后續(xù)的金融危機(jī)。
化石燃料在一次能耗中仍占主導(dǎo)地位,其市場(chǎng)占有率從1990年的87%減少到2010年的78%:煤炭和褐煤市場(chǎng)占有率下降,同時(shí)期天然氣的占有額由15%上升至22%:2010年主要在交通行業(yè)的推動(dòng)下,石油產(chǎn)品的需求幾乎又回到1990年的水平-在過(guò)去幾年中核能的占有率稍微下降,2010年降到約1530PJ。
德國(guó)嚴(yán)重依靠進(jìn)口來(lái)滿足能源需求,所需化石燃料的凈進(jìn)口份額由1990年的53%增加到2010年的77%。德國(guó)最重要的外國(guó)能源供應(yīng)商是俄羅斯,份額幾乎占到整個(gè)能源進(jìn)口的30%。
可再生能源在一次能耗中的貢獻(xiàn)由1995年的275PJ(1.9%)上升至2010年1322PJ(9.4%),如圖3所示。
這樣大幅度的增長(zhǎng)要?dú)w因于生物質(zhì)能,該物質(zhì)主要用于產(chǎn)生熱,今后會(huì)用于生物質(zhì)燃料,生物質(zhì)能和生物垃圾處理的份額將超過(guò)可再生能源的78%。另外10%主要是風(fēng)能,從2000年起風(fēng)能增長(zhǎng)勢(shì)頭很高。利用太陽(yáng)熱量和光伏電池使用太陽(yáng)能的形式在過(guò)去幾年中也明顯增加,但其對(duì)能源供給的貢獻(xiàn)率仍然非常低,地?zé)崮艿那闆r也一樣。水電能源的利用份額在1995年已達(dá)到約77PJ,之后未能再增加。
世界上所用的石棉95%為溫石棉,其纖維可以分裂成極細(xì)的元纖維,具有優(yōu)良的紡絲性能。青石棉和鐵石棉占石棉總消耗量的5%以下,主要用于造船。直閃石石棉是類似滑石的一種石棉,常用作“工業(yè)滑石”。石棉纖維可以...
構(gòu)件數(shù)據(jù)刷的具體應(yīng)用
一般是匯總計(jì)算后,發(fā)現(xiàn)某個(gè)構(gòu)件圖元計(jì)算和實(shí)際要求不符合,需要修改,并且同類構(gòu)件數(shù)量很多,一個(gè)一個(gè)修改很麻煩,需要批量進(jìn)行修改,這時(shí)一般可以用構(gòu)件數(shù)據(jù)刷
只是預(yù)埋管,2根RC32的
能在指定時(shí)間內(nèi)以最少的能量消耗完成規(guī)定控制作用的最優(yōu)控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各類工程實(shí)際問(wèn)題中。例如,對(duì)直流他激電機(jī)施加反向電流進(jìn)行制動(dòng),要求在指定時(shí)間內(nèi)把電機(jī)控制到完全停轉(zhuǎn),并使控制過(guò)程中消耗的電能為最少。這種控制問(wèn)題就可采用最小能耗控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。下圖1是用開(kāi)環(huán)方式構(gòu)成的最小能耗控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)通過(guò)計(jì)算提供每一時(shí)刻的各個(gè)最優(yōu)控制變量的函數(shù)值,經(jīng)過(guò)信號(hào)放大和功率放大驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),對(duì)被控對(duì)象以最小能耗方式進(jìn)行控制。
線性被控對(duì)象的最小能耗控制問(wèn)題通常采用極大值原理來(lái)求解。設(shè)被控對(duì)象的狀態(tài)方程和初始狀態(tài)(見(jiàn)狀態(tài)空間法)為
λ(t)=Ax(t) Bu(t)
x(0)=x0
式中A和B是由被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)所決定的系數(shù)矩陣,x(t)是狀態(tài)向量,u(t)是控制向量;控制向量u(t)的各個(gè)分量滿足下面的約束:
-Mi≤ui(t)≤ Mi?。╥=1,2,…,m)
則使被控對(duì)象在指定時(shí)刻τ達(dá)到終態(tài)x(τ)=0,并使表示耗能值的性能指標(biāo)
取極小值的最優(yōu)控制向量u*(t)必須具有如下的形式:
式中λj(t)(j=1,2,…,n)是系統(tǒng)的協(xié)態(tài)變量。最優(yōu)控制向量u*(t)是協(xié)態(tài)變量λ(t)的非線性函數(shù)(飽和特性)。在最小能耗控制系統(tǒng)的構(gòu)成中,為了求解最優(yōu)控制向量u*(t),需要在系統(tǒng)中設(shè)定被控對(duì)象的協(xié)態(tài)變量方程。
能耗的一種衡量單位叫做夸德(quad),1夸德=1015英熱單位(Btu)。一個(gè)英熱單位代表的數(shù)量相當(dāng)于在1個(gè)大氣壓下將1磅水加熱到1華氏度所需的熱量(1 Btu=1 055 J)。
美國(guó)每年的能耗約為94.3夸德,根據(jù)1998年美國(guó)地質(zhì)勘探局的數(shù)據(jù),這一數(shù)字還將逐漸升高。
今天人們使用的大部分能源是通過(guò)礦物燃料(石油,天然氣,煤)燃燒得到的,乙醇、木材和植物材料也可以燃燒。核裂變反應(yīng)時(shí),放射性物質(zhì)的原子核發(fā)生衰變,所以核裂變是化學(xué)能。太陽(yáng)電池的工作原理是,在陽(yáng)光的作用下,電子飛入并飛出硅的最外價(jià)電子層,所以它是化學(xué)能。其他能源是物理能:水電、地?zé)帷L(fēng)能。
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塑料管材在給排水工程上應(yīng)用淺析 為確保國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展, 我國(guó)政府在逐年加大對(duì)工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的投入, 工業(yè)管道建設(shè) 不斷加快, 品種和規(guī)格在不斷豐富, 產(chǎn)量在不斷增加,質(zhì)量在不斷提高,尤其是塑料管發(fā)展 更快,成為當(dāng)今投資新熱點(diǎn)。塑料管的推廣應(yīng)用主要以 PE 管的發(fā)展速度最為迅猛。 介紹 PE管道的文章很多,而實(shí)際在給排水工程中應(yīng)用最多的是:?jiǎn)螌訉?shí)壁 HDPE(用于供水 )。雙 壁波紋管和螺旋纏繞管(用于排水)。下面僅從一個(gè)施工者的角度,簡(jiǎn)要的介紹一下: PE 管道的優(yōu)點(diǎn)及施工工藝。 一、單層實(shí)壁 PE管材對(duì)其它管材來(lái)講有以下優(yōu)點(diǎn): 1、優(yōu)異的物理性能。中密度聚乙烯性能介于高、低密度聚乙烯兩者之間,既保持了高密度 聚乙烯的剛性、 強(qiáng)度,也有很好的柔性、 耐蠕變性,而且較高密度聚乙烯更有熱熔連接性能 優(yōu)良的特點(diǎn),有利于塑料管的安裝。 2、良好的抵抗快速裂紋傳遞能力。開(kāi)裂是指管道發(fā)生開(kāi)裂時(shí),裂
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【學(xué)員問(wèn)題】建筑能耗簡(jiǎn)介?
【解答】建筑能耗有兩種定義方法:廣義建筑能耗是指從建筑材料制造、建筑施工,一直到建筑使用的全過(guò)程能耗。狹義的建筑能耗,即建筑的運(yùn)行能耗,就是人們?nèi)粘S媚埽绮膳?、空調(diào)、照明、炊事、洗衣等的能耗,他是建筑能耗中的主導(dǎo)部分。隨著經(jīng)濟(jì)收入的增長(zhǎng)和生活質(zhì)量的提高,建筑消費(fèi)的重點(diǎn)將從“硬件(裝修和耐用的消費(fèi)品)”消費(fèi)轉(zhuǎn)向“軟件(功能和環(huán)境品質(zhì))”消費(fèi),因此保障室內(nèi)空氣品質(zhì)所需的能耗(空調(diào)、通風(fēng)、采暖、熱水供應(yīng))將會(huì)迅速上升。
而在建筑能耗中,空調(diào)能耗又占有主要比例,約為2/3左右。建筑能耗與工業(yè)能耗、農(nóng)業(yè)能耗及交通運(yùn)輸能耗共稱為民生能耗,我國(guó)空調(diào)能耗占有總能耗的22%左右。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成,供參考,如有問(wèn)題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。
建筑業(yè)能耗中包括建材生產(chǎn)、建筑施工、建筑日常運(yùn)轉(zhuǎn)等能耗。建筑日常運(yùn)轉(zhuǎn)能耗又稱民生能耗,也稱建筑能耗,它包含供暖、通風(fēng)、空調(diào)、熱水供應(yīng)、照明、電梯、烹飪等的能耗。我國(guó)城鎮(zhèn)建筑能耗占全國(guó)商品能耗的22%~24%,發(fā)達(dá)國(guó)家占1/3左右。
能源消耗又對(duì)環(huán)境污染,影響城市大氣環(huán)境的懸浮粒子、SO2、NOx、CO主要是能源消費(fèi)的后果;影響“全球環(huán)境”的CO2等溫室氣體的排放也主要來(lái)自能源消費(fèi)。城市中能源的消費(fèi)還導(dǎo)致“城市熱島”現(xiàn)象。為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,建筑節(jié)能也是勢(shì)在必行。建筑的方向是“綠色建筑”。
空調(diào)系統(tǒng)耗能特點(diǎn)之一是系統(tǒng)同時(shí)存在需熱(冷、濕)和排熱(冷、濕)的處理過(guò)程,如夏季低溫低濕的排風(fēng)可冷卻干燥新風(fēng),冬季高溫高濕的排風(fēng)可加熱加濕新風(fēng),利用這一特點(diǎn),可對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行有效的熱回收,從而降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗。建筑中有可能回收的熱量有排風(fēng)熱量、內(nèi)區(qū)熱量、冷凝器排出熱量、排水熱量等。
對(duì)壓縮風(fēng)的能耗而言,可以分為有效能耗和無(wú)效能耗,如何降低無(wú)效能耗是提高有效能耗的關(guān)鍵。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,企業(yè)用風(fēng)70%左右的無(wú)效能耗消耗在設(shè)計(jì)壓力匹配的不合理性上,主要表現(xiàn)在用戶對(duì)壓縮風(fēng)壓力的需求不夠準(zhǔn)確,而設(shè)計(jì)為了保險(xiǎn)起見(jiàn),往往采用就高不就低的原則,導(dǎo)致整體匹配經(jīng)濟(jì)性較差。如濕法攪拌用壓縮風(fēng)就屬于此類情況,導(dǎo)致原配三級(jí)壓縮只有兩級(jí)發(fā)揮作用。
還有20%左右的無(wú)效能耗消耗在生產(chǎn)協(xié)調(diào)方面,不能統(tǒng)一、科學(xué)、合理地調(diào)用壓縮風(fēng)資源,一味強(qiáng)調(diào)供給側(cè)滿足需求側(cè),導(dǎo)致在往往只需要在需求側(cè)付出少量的管理成本就可以大幅度降低供給側(cè)成本方面毫無(wú)建樹(shù),這就是條塊分割管理導(dǎo)致的效能碎片化現(xiàn)象,不能形成有效的資源調(diào)配機(jī)制。
另有7%左右的無(wú)效能耗是選擇了不合理的壓縮空氣配套處理工藝。由于空氣干燥工藝不斷發(fā)展,針對(duì)離心式空壓機(jī)熱能的利用也日益得到重視,尤其利用大型離心式壓縮機(jī)的壓縮余熱實(shí)現(xiàn)零耗氣的干燥工藝在國(guó)內(nèi)也日益成熟,該種工藝不但可以省去電加熱成本,還可以大幅度降低成品氣損耗,因此其在該領(lǐng)域替代微熱干燥工藝已成為必然。
剩余3%左右的無(wú)效能耗表現(xiàn)在其他方面,如控制系統(tǒng)的不完善、循環(huán)冷卻水參數(shù)匹配不合理等等方面。