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機(jī)械設(shè)計(jì)在幕墻工程中的節(jié)能原理及其運(yùn)用研究

2020-11-27 01:48劉博
商品與質(zhì)量 2020年29期
關(guān)鍵詞:幕墻機(jī)械設(shè)計(jì)運(yùn)輸

劉博

沈陽(yáng)遠(yuǎn)大鋁業(yè)工程有限公司 遼寧沈陽(yáng) 110027

1 機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)的原理

機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能對(duì)機(jī)械化生產(chǎn)有著舉足輕重的作用,并且廣泛應(yīng)用與建筑行業(yè)中的生產(chǎn)加工,裝配制造,運(yùn)輸安裝及使用維護(hù)階段,如何科學(xué)有序的做好管理工作,發(fā)展高新技術(shù),支持技術(shù)改進(jìn),使得能源利用與企業(yè)效益達(dá)到最佳的結(jié)合,這是機(jī)械設(shè)計(jì)的工作目標(biāo)與方向。機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能理念是能源節(jié)能技術(shù)發(fā)展的代表,通過(guò)可預(yù)見(jiàn)性的優(yōu)化設(shè)計(jì),使得機(jī)械加工過(guò)程更加節(jié)能,產(chǎn)品的材料得到最大的利用,盡快的生產(chǎn)綠色低碳產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新,建立建筑低碳排放系統(tǒng),注重生產(chǎn)加工過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節(jié),形成可循環(huán)持續(xù)性發(fā)展模式。

對(duì)于工廠加工設(shè)備的節(jié)能要求運(yùn)用如下:

第一,機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行中各個(gè)零部件以及物體之間會(huì)產(chǎn)生一定的熱量,導(dǎo)致設(shè)備無(wú)用功的問(wèn)題;第二,材料受到質(zhì)量以及機(jī)械設(shè)備做功因素的影響,出現(xiàn)材料變形而誘發(fā)的大量功率性損耗問(wèn)題。因此,在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程重要綜合材料性能、設(shè)備運(yùn)行熱量因素、功率自身的損耗等因素,探究合理的解決對(duì)策,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的效果[1]。

在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中,可以從以下幾個(gè)方面入手,減少設(shè)備對(duì)能源的需求,首先,對(duì)設(shè)備的各種配件進(jìn)行檢查,保證配件之間運(yùn)行的默契程度,保證配件的精確度與設(shè)計(jì)精度充分吻合,減少運(yùn)行問(wèn)題的發(fā)生;其次,要在配件的材料上下功夫,選擇性能優(yōu)良的材料來(lái)制作各種構(gòu)件;最后,要對(duì)機(jī)械設(shè)備的啟停程序進(jìn)行優(yōu)化,通過(guò)上述方式,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備對(duì)能源的消耗,達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)[2]。

在滿足工作性能的前提下,零件造型盡量簡(jiǎn)單,盡量減少零件的加工面的數(shù)量和加工面積,盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。零件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮加工的可能性、方便性、精確性和經(jīng)濟(jì)性,在滿足功能要求時(shí)應(yīng)符合經(jīng)濟(jì)性要求,盡量降低零件的技術(shù)要求,提高零件的設(shè)計(jì)工藝性能

2 機(jī)械設(shè)計(jì)節(jié)能原理的運(yùn)用

節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)于社會(huì)和行業(yè)發(fā)展都有非常重要的意義,是機(jī)械制造行業(yè)進(jìn)步的必然趨勢(shì)。通過(guò)先進(jìn)設(shè)計(jì)理念的導(dǎo)入,可以有效減少能源的消耗,緩解我國(guó)當(dāng)前的能源壓力,要充分地把節(jié)能理念帶入其中,實(shí)現(xiàn)各種能量運(yùn)作之間的高效轉(zhuǎn)化。

2.1 機(jī)械原理在幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

單元幕墻腔體內(nèi)構(gòu)成巖棉保溫材料與外裝飾層留有50mm-20mm 間距,此間距構(gòu)成氣腔相對(duì)穩(wěn)定,氣體對(duì)流作用小減少熱交換,提高保溫效果。

門(mén)窗節(jié)能技術(shù),設(shè)計(jì)中采用高性能Low-E 鍍膜玻璃,智能調(diào)節(jié)的遮光系統(tǒng)在較低的成本投入情況下,后期采暖和空調(diào)制冷方面得到能耗得到極大的節(jié)省。

近些年,雙層幕墻在國(guó)際建筑外裝飾上大量采用,無(wú)論是高檔住宅或是辦公大樓,都已經(jīng)發(fā)揮出應(yīng)用的節(jié)能減噪的作用,其原理是由外層單層玻璃與內(nèi)層可開(kāi)啟中空玻璃之間,通過(guò)鋁材的機(jī)械連接構(gòu)成一個(gè)較大空腔。在冬季,由于陽(yáng)光的照射空間層的空氣由于溫室效應(yīng)產(chǎn)生熱量,為室內(nèi)提供保溫作用;在夏季,內(nèi)層窗關(guān)閉,在陽(yáng)關(guān)照射下間層內(nèi)的空氣溫度升高,與室外空氣形成溫差,產(chǎn)生煙囪效應(yīng),室外空氣下部進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入,上部出風(fēng)口排出,形成對(duì)流帶走熱量,可減少室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷,以達(dá)到節(jié)能減排的效果[2]。

2.2 幕墻成品運(yùn)輸設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的優(yōu)化應(yīng)用

在幕墻運(yùn)輸環(huán)節(jié),考慮合理尺寸增加運(yùn)輸效率。對(duì)于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品運(yùn)輸需考慮在滿足幕墻強(qiáng)度規(guī)范要求的前提下,降低單元幕墻的總重量,在道路限制載重情況下提高汽運(yùn)的單次運(yùn)輸產(chǎn)品數(shù)量,減少因?yàn)榭蛰d運(yùn)輸過(guò)程中的產(chǎn)生的能源浪費(fèi)。

國(guó)際貿(mào)易運(yùn)輸方面,基本通過(guò)集裝箱海運(yùn)方式進(jìn)行,通常采用40 尺普通集裝箱封閉裝箱,批次運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品數(shù)量由集裝箱箱體空間限制,在設(shè)計(jì)中合理考慮單元幕墻尺寸和厚度,提高箱體空間的利用率。我們可以通過(guò)CAD放樣計(jì)算,確定每個(gè)平架裝放單元個(gè)數(shù),采用減小單元厚度和去除不必要的伸出元件或?qū)⒎奖悻F(xiàn)場(chǎng)安裝的伸出元件分離運(yùn)輸來(lái)提高集裝箱寬度方向的運(yùn)輸數(shù)量,集裝箱長(zhǎng)度方向受箱體長(zhǎng)度限制,通常保持單元高度為3.5-3m 之內(nèi)運(yùn)輸利用率最佳,還有側(cè)立式裝或橫排裝箱已達(dá)到滿足要求的設(shè)計(jì)措施。

2.3 節(jié)能環(huán)保材料的選擇

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中,對(duì)材料的要求基本是三個(gè)方面:安全性、經(jīng)濟(jì)性和適配性。對(duì)材料的重金屬含量、對(duì)使用人員的傷害和設(shè)備回收等方面并無(wú)特別要求。選用節(jié)能環(huán)保材料,除了對(duì)材料進(jìn)行審核,確保材料能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求外,還要盡量降低對(duì)人體的傷害。節(jié)能材料的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在兩方面:第一,在材料獲取、生產(chǎn)、加工、使用、廢棄、再生這一生命周期的全程中,具有很低的環(huán)境負(fù)荷值。再生利用率高、對(duì)環(huán)境污染小的材料環(huán)境負(fù)荷值相對(duì)較低,是對(duì)綠色材料評(píng)價(jià)的綜合指標(biāo)。第二,循環(huán)再生率高。循環(huán)再生率高的材料本身就可以節(jié)約資源和能源,是環(huán)境負(fù)荷值低的表現(xiàn)之一。美國(guó)卡耐基梅隆大學(xué) Rosy 教授提出將環(huán)境因素融入材料選擇,在滿足功能、幾何形狀、材料等特性和環(huán)境等需求的前提下降低成本[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

節(jié)能理念并不意味著經(jīng)濟(jì)效益的降低,相反,節(jié)能理念在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中的應(yīng)用,可有效降低材料成本,不但提高資源利用率,同時(shí)提升了產(chǎn)品質(zhì)量,最重要的是降低了工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面影響,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益與可持續(xù)發(fā)展的統(tǒng)一。

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