苑亮

山東省魯商冰輪建筑設(shè)計有限公司 山東 濟(jì)南 250014

1 我國工業(yè)廠區(qū)高能耗原因分析

1.1 生產(chǎn)工藝普遍落后

尤其是鋼鐵、化工、建筑、紡織等依然是高能耗和高污染的行業(yè)，工藝和技術(shù)方面都相對而言比較落后，也在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)單位產(chǎn)品質(zhì)量耗能比較大和產(chǎn)品質(zhì)量不足的情況。而造成這種問題的原因是多方面的，對于節(jié)能工作的忽視等，也就造成了一系列的問題，過度重視產(chǎn)品和技術(shù)的升級和改造，也就無法對于節(jié)能生產(chǎn)投入較多的關(guān)注。

1.2 供配電系統(tǒng)運(yùn)行效率低

(1)配電線路與變壓器設(shè)置不合理。在現(xiàn)代工業(yè)化廠區(qū)內(nèi)，供配電系統(tǒng)是保證一套設(shè)備正常運(yùn)行的重要保證。由于配電線路與變壓器設(shè)置不合理，導(dǎo)致供配電系統(tǒng)中的配電線路與變壓器設(shè)置不合理，出現(xiàn)部分裝置容量激增但相關(guān)的負(fù)載率驟降因而導(dǎo)致供電設(shè)備超常損耗。其次，如果供配電系統(tǒng)的線路出現(xiàn)設(shè)置不合理，就容易導(dǎo)致相應(yīng)的線路過度損耗，同時會損耗過多電力。(2)設(shè)備配置不合理。為了盡可能的降低設(shè)備成本，國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)企業(yè)對用電設(shè)備的配制都是采用了滿負(fù)荷的設(shè)計,但在實(shí)際應(yīng)用中卻普遍為低負(fù)荷運(yùn)行,這種運(yùn)行效率的低下,導(dǎo)致了嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。根據(jù)我國工業(yè)企業(yè)的用電大數(shù)據(jù)表明,用于生產(chǎn)加工的工業(yè)電機(jī)是我國工業(yè)企業(yè)的主要供電設(shè)備，其耗電比例達(dá)到了年度工業(yè)用電總量的三分之二,大量的電能以發(fā)熱、損耗和其他多余形式被大量浪費(fèi)。

1.3 能源管理方式粗放

目前大多數(shù)的企業(yè)對于現(xiàn)代化的生產(chǎn)過程缺乏有效的能源管理和控制的制度等，也對于能源管理工作等多方面無法落實(shí)好正常的管理，從運(yùn)行的效率、使用的壽命等多方面都缺乏精細(xì)和有效的管理等。因此，許多工業(yè)企業(yè)對于能源的消耗方面不知道其消耗在哪里，也不知道浪費(fèi)了多少，無法對于環(huán)境污染等進(jìn)行評估和處理。

2 現(xiàn)代化工業(yè)廠區(qū)總體節(jié)能規(guī)劃

2.1 科學(xué)選擇綠色建筑材料

現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)要科學(xué)選擇綠色建筑材料，以在源頭上實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和資源高效利用的目的。綠色建筑材料因?yàn)椴捎醚h(huán)利用技術(shù)生產(chǎn)建筑原材料，對自然環(huán)境損害小，同時因建筑價格低廉，可以在環(huán)保的同時為企業(yè)降低生產(chǎn)成本。使用綠色建筑作為廠房建造的企業(yè)，主要使用了以下幾種環(huán)保材料。第一，高強(qiáng)度鋼在綠色廠房的建筑的用料比例達(dá)到了九成以上,高強(qiáng)度鋼與其他材料相比具有耐高溫、耐磨損能夠滿足廠房的生產(chǎn)建設(shè)需要，具有絕對的優(yōu)勢。第二，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計。綠色廠房的主要區(qū)域如中轉(zhuǎn)倉庫和產(chǎn)品倉庫等都力主使用高強(qiáng)度鋼作為其主要架構(gòu)。以鋼為主結(jié)構(gòu)支撐廠房具有可循環(huán)、周期短、損耗少、體量輕、強(qiáng)度高等優(yōu)勢。第三，以煤矸石燒結(jié)制成的保溫磚作為廠房的建筑外墻。

2.2 建筑外墻節(jié)能設(shè)計

綠色廠房是在建筑設(shè)計的過程中，從辦公室建筑外墻上加入綠色節(jié)能的新技術(shù)等，如在外部加裝玻璃幕墻和雙層幕墻。這種兩種幕墻主要作用原理是通過減少外熱能源的對流,從而減少其對建筑本身的損耗，延長使用期限。安裝幕墻可對建筑內(nèi)部達(dá)到一定的溫度控制作用，夏季用以制冷，動冬季用以保溫。同時還可以有效減少外界環(huán)境對墻體造成的影響,減輕外力對建筑墻體的損壞,提升建筑墻體的穩(wěn)固性。

2.3 建筑門窗節(jié)能設(shè)計

廠房辦公樓安裝門窗，可選擇使用中空玻璃的窗戶,控制好窗戶與外墻的面積比,從而保證墻體規(guī)劃面積的有效利用,有效節(jié)約成本和資源。

2.4 優(yōu)化供配電系統(tǒng)

對于工業(yè)廠房供配電系統(tǒng)來說，改造其節(jié)能優(yōu)化方面有如下幾個方面。第一，從功率因數(shù)補(bǔ)償方面來說，使用中低壓補(bǔ)償裝置可以記錄、檢測和改善電網(wǎng)的參數(shù)和結(jié)構(gòu)，從而使得無功功率的連續(xù)調(diào)節(jié)得以形成，以及增加有功輸電能力，保證了增加電源利用率。第二，從閉環(huán)控制方面來說，可以利用生產(chǎn)工藝和設(shè)備的一些系統(tǒng)來控制電機(jī)運(yùn)行參數(shù)，例如運(yùn)用流量、溫度等閉環(huán)控制系統(tǒng)。使設(shè)備可以在有效的操作區(qū)域內(nèi)，從而減少設(shè)備的能耗。第三，利用能量反饋節(jié)能系統(tǒng)，就能夠通過電動機(jī)轉(zhuǎn)化能量，也就是在其使用過程中，將其產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)具有相同頻率和相位的交流電，也就是多重噪聲濾波環(huán)節(jié)，再連接到交流電網(wǎng)，使得能量反饋可以完成。不僅能夠節(jié)能，而且可以使設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性得到保障。第四，從相位控制與功率調(diào)節(jié)方面來說，使用通用的智能節(jié)能系統(tǒng)不間斷的跟蹤和檢測電動機(jī)電壓與電流之間的相角，以電機(jī)轉(zhuǎn)速不變?yōu)榍疤幔瑢?shí)現(xiàn)電動機(jī)在運(yùn)行過程中更好地控制電機(jī)參數(shù)，更好地節(jié)能。第五，從諧波控制方面來說，在檢測并診斷出工廠供電網(wǎng)絡(luò)的波形畸變后，在超過標(biāo)準(zhǔn)的諧波含量的重要應(yīng)用中，通過純并聯(lián)有源濾波設(shè)備能夠盡可能的濾除有害諧波，從而改善工廠電氣設(shè)備的容量，并增加設(shè)備的使用時間。

2.5 建筑屋面節(jié)能設(shè)計

在設(shè)計廠區(qū)建筑屋面時，應(yīng)該對其進(jìn)行整體分析，設(shè)計的要點(diǎn)需要以其承重能力和防水效果為前提。首先，可以使用間隔采光帶，保證車間的良好的照明效果。其次，屋面的防水、吸水、凈水系統(tǒng)等進(jìn)行高效的二次能源的利用，滿足各個方面用水工作的要求。最后，可以使用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，并將其接入廠區(qū)電力系統(tǒng)，使得用電有保障。

2.6 優(yōu)化工業(yè)廠房室內(nèi)外環(huán)境設(shè)計

在設(shè)計這個項(xiàng)目工程時，在符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的情況下，可以在廠房內(nèi)部設(shè)計外窗和天窗，不僅可以改善廠房內(nèi)外環(huán)境，還可以節(jié)約照明用電，提升自然光的使用率。廠房的內(nèi)部設(shè)計需要考慮多個因素，如自然通風(fēng)效果、通風(fēng)路徑等，使得工業(yè)設(shè)備的余熱、余濕等可以盡快帶出。為了降低生產(chǎn)時造成的噪音，可以使用有隔音功能的建筑材料，可以在維護(hù)結(jié)構(gòu)上使用，從而提升廠房室內(nèi)舒適效果。除此之外，還可以在廠房外設(shè)計綠化帶，不僅有美化效果還可以避免環(huán)境污染，使用透水鋪裝技術(shù)鋪設(shè)路面，可以提升保水功能。

圖1 自然通風(fēng)換氣示意圖

3 建設(shè)管理策略

3.1 優(yōu)化生產(chǎn)工藝和設(shè)備

在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，許多先進(jìn)的工業(yè)設(shè)備和節(jié)能設(shè)施等都需要進(jìn)一步進(jìn)行改造，從而從更為細(xì)節(jié)的方面加以控制和分析，使得節(jié)能改造工作達(dá)到更高的工作效果。第一，需要對于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能改造工作，這是工業(yè)生產(chǎn)的重要生命線，在多個行業(yè)中都有所設(shè)計，而其運(yùn)行效率不高也是主要的問題，面臨著嚴(yán)重的能源損耗的問題，還需要進(jìn)行節(jié)能型水泵的應(yīng)用。在其使用的過程中進(jìn)行相關(guān)工作情況的收集和改造的一系列工作，加強(qiáng)細(xì)節(jié)方面的維護(hù)和升級。第二，對于鍋爐的節(jié)能和改造等，工業(yè)鍋爐是在工業(yè)生產(chǎn)中的常見設(shè)備之一，對于油該氣、余熱的回收工作都顯得十分重要。第三，空壓機(jī)節(jié)能改造的相關(guān)工作是需要對于并聯(lián)使用、高溫尾氣等進(jìn)行更好的處理和分析工作，降低能耗。第四，注塑機(jī)節(jié)能改造工作的措施主要包括了電磁加熱系統(tǒng)等。

3.2 提高施工人員節(jié)能環(huán)保意識

施工過程中工作人員的節(jié)能環(huán)保意識是十分必要的，也是指導(dǎo)施工人員進(jìn)行節(jié)能環(huán)保操作的主要動力之一，在施工的各個細(xì)節(jié)之處進(jìn)行理念的應(yīng)用，保證施工階段的環(huán)保型。在用水、用電等多方面進(jìn)行積極和有效的控制工作。一方面，采取分路供水的相關(guān)工作，將生活和工業(yè)用水分開供應(yīng)、分開處理等，將各個方面的節(jié)約、環(huán)保意識等大大提升，從而在水資源的利用效果上大大提升。另一方面，采用了智能控制的基本方法，從分路供電等一系列工作的過程中，做好用電控制和分析的工作，也對于用電設(shè)備定期檢測和分析，提升工作的有效性。

3.3 優(yōu)化能源管理方式

通過改變原來的能源管理方式，工業(yè)企業(yè)可以減少能源損耗，從而提升能源使用率，包括多個方面的內(nèi)容，如重視管理工作、審核管理工作，提升能源績效和自動化監(jiān)控能力，提高工作人員的節(jié)能觀念，提升企業(yè)文化。

結(jié)論

科技的發(fā)展帶動著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，隨著時代的發(fā)展，如今工業(yè)廠房的規(guī)劃設(shè)計也要隨之變化，與此同時，管理工作也要符合實(shí)際要求，利用三個階段使用節(jié)能環(huán)保的方法，這三個階段分別為規(guī)劃設(shè)計、施工過程以及管理，在此期間使用前沿技術(shù)和設(shè)備，從而使得企業(yè)在這幾個階段更好的使用節(jié)能環(huán)保材料和方法。此外，不斷改善節(jié)能環(huán)保措施和技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。