节能环保建筑材料在城市建筑节能改造中的应用——评《城市建筑节能改造技术与典型案例》

近年来,全球能源危机日益严重,对经济社会发展造成了阻碍。作为能源消耗的大户,建筑能耗对社会所造成的消极影响尤为突出,开展建筑节能减排工作,构建绿色低碳社会成为必然。在此背景下,城市积极发动各方力量对城市建筑进行节能改造,全面推进降低建筑能耗、提高建筑节能减排效率方面的工作,为城市居民提供更加生态健康的居住空间。由高兴编著、高元参编,中国建筑工业出版社出版的《城市建筑节能改造技术与典型案例》一书,对住宅建筑围护结构、商业建筑水电暖系统改造,以及城市集中供热管网系统等进行了阐述,为城市建筑节能改造方案设计提供了指导。

液阻全桥网络负载口独立电液系统节能控制策略仿真

针对传统电液控制系统节流损失大、能耗高、效率低的问题,采用液阻全桥网络搭建了具有负载口独立控制特性的新型电液控制系统,详细研究了该系统在典型四象限负载下的节能控制策略。液阻全桥网络电液系统由5个二位二通比例阀组成,根据其具有的负载口独立控制特性,将系统归纳为传统三位四通、负载口独立和负载敏感3种控制模式。传统三位四通下,两负载口开度控制模拟三位四通进出口耦合形式;负载口独立模式下,采用一腔控制流量另一腔阀口全开的控制策略;负载敏感模式下,控制泵出口压力比进油腔压力高一个定值,从而实现负载敏感功能。在超越负载下,3种模式都使用流量再生回路进行节能控制。AMESim+Matlab联合仿真结果表明,与传统的三位四通模式相比,三位四通流量再生、负载口独立、负载口独立流量再生、负载敏感模式分别节能43.38%、65.27%、77.91%、83.58%。

建筑空间最优节能设计模型仿真研究

由于建筑结构主体较多,空间能耗难以合并控制,导致目前建筑空间能源耗用量较大。为此,构建基于等效转换法的建筑空间最优节能模型,并对其仿真研究。提出建筑总体能耗作为初始优化的“尺度”概念,该尺度为建筑空间的外墙、内墙、屋顶、分户楼板以及门窗等参数,求解这些尺度的最佳标准值。采用等效转换法计算在节能条件下所能接受的最大能耗范围。在此基础上,以上述范围值为约束条件,建立控制函数。将上述提到标准尺度值和最大能耗范围设置为最优解,建立最优节能设计模型,设定温差调节因子,对每一次室内外温差实施有效调节控制,保证建筑体参数符合最佳能耗范围。仿真结果证明,所提方法对冬季采暖和夏季制冷的能耗控制效果均较佳,节能效果最优且算法收敛性高,鲁棒性较好。

循环流化床锅炉节能减碳运行调控及工程验证

构建基于烟气中氧气体积分数及炉膛出口压力的锅炉运行协同控制模型,可以实时、准确地预测烟气中氧气体积分数的变化趋势,提前给定锅炉二次风机和引风机控制指令,显著减小了不同负荷条件下锅炉烟气中氧气体积分数、负压等关键运行参数的波动.在300 t/h循环流化床锅炉上的工业验证结果表明:利用协同控制模型可以提高锅炉运行控制的品质,锅炉变负荷工况条件下烟气中氧气体积分数控制在目标值±0.25%范围内,炉膛出口压力控制在目标值±45 Pa范围内的统计概率为99%.运行一周的统计结果表明,相比于原有控制,协同控制模型投运后单位产汽量耗煤可以减小1.508%,单位产汽量风机耗电可以减少1.886%.

基于Sarsa算法的城轨列车节能控制策略研究

针对城市轨道交通节能运行问题,提出一种基于Sarsa强化学习算法的城轨列车节能控制策略,实现了城轨列车在自动驾驶状态下,面对不同路况,执行减少能源消耗驾驶策略的同时兼顾准时性和舒适性。根据线路条件将列车状态进行离散化处理,将连续的驾驶过程分为若干个子区间进行分段求解。结合区间限速、初始状态、终末状态等限制条件,基于能耗及运行时间分别构造适当的奖励函数。同时,用当前状态下可达的最大速度与最小速度对可选速度集合进行限制,缩小探索空间,加快算法收敛。最后,通过对北京铁路亦庄线小红门站至肖村站的实例进行仿真。实验结果表明,与传统的动态规划方法相比,Sarsa算法在满足舒适性和准时性要求的情况下节能9.32%。相比于强化学习中的Q学习算法,在速度的选取过程中,超速次数也有明显下降。仿真结果证明Sarsa算法具有更好的节能效果和安全性。在算法参数不变的情况下,调整限速条件,与传统动态规划算法进行二次对比,依旧节能4.21%,验证了算法的鲁棒性。

山区铁路工程节能设计关键要素识别研究

为从设计源头减少山区铁路工程能源消耗总量、优化能源消费结构,充分发挥铁路绿色发展优势,开展山区铁路工程节能研究,识别山区铁路工程节能设计关键要素非常重要。首先,分析山区铁路工程能源消耗,梳理山区铁路线路、桥梁、隧道等重点工程的节能要点。在此基础上,提取山区铁路工程节能设计要素和能源消耗要素,并根据各要素属性特点,明确其量化指标,建立山区铁路工程−能源消耗要素及指标体系。其次,结合CRITIC-熵权法与C-OWA算子法构建“山区铁路工程−能源消耗”双层复杂网络模型,依次确定各要素节点重要度、节点间影响强度和节点综合重要度,用以识别山区铁路工程节能设计关键要素。最后,以某山区重大铁路工程某标段为例,验证方法模型并识别出该标段影响施工阶段的节能设计关键要素为:隧道作业设备选型、隧道出渣控制、隧道通风方式选择;影响运营阶段的节能设计关键要素为:曲线半径设置、线路纵坡设置、线路坡度设置、节能坡设置、客站供热设计、客站体形设计。经验证,构建的山区铁路工程−能源消耗要素及指标体系符合山区铁路工程特点,“山区铁路工程−能源消耗”复杂网络模型具有良好的适用性,识别出的节能设计关键要素及其优化建议可为山区铁路工程节能设计提供参考。

“双碳”背景下的保温材料性能评价及节能应用分析

笔者基于“双碳”的背景,对建筑能耗中的保温材料进行了性能指标分析,并列举现阶段的新型保温材料种类、特点及适用情况。对保温材料的应用分别进行外墙、屋面、玻璃等节能保温节能应用分析,为建筑节能、降低能耗提供一定的参考和借鉴。

通信户外机柜用温控设备节能措施及运行效果分析

针对目前通信户外机柜存在设备频繁高温报警、空调能耗过高等突出问题,提出以热管为主、空调为辅的温控系统方案,并开发样机,应用于郑州市逸泉小区三联柜移动通信基站。经全年实地测试表明,该温控设备调控机柜温度范围在10~38℃之间,完全符合国家移动通信基站机柜温控要求,机柜内通信设备全年无高温报警,与原门载式空调相比,该温控设备在春夏秋冬各季节能率分别为68.2%,47.0%,64.7%,75.5%,全年节能率高达60.0%,节能效果十分显著。该研究成果对通信户外机柜温控节能具有一定的实用价值。

化学技术在节能与减排中的经济角色探讨

鉴于全球气候变化与生态环境的持续恶化,化学技术在节能减排方面的作用变得尤为关键。通过优化化学工艺、提升能效以及推广绿色催化技术,可以实现资源的有效利用和降低环境污染。化学技术不仅在提高能源使用效率和降低合规成本方面显得重要,还在助力企业实现可持续发展方面展现出巨大潜力。

夏热冬冷地区居住建筑辐射型反射隔热涂料节能设计方法研究

辐射型反射隔热涂料在夏热冬冷地区居住建筑中的应用案例越来越多,其节能设计方法备受关注。等效热阻法是目前反射隔热涂料热工设计的标准方法,但相关文献研究指出,涂覆于非透明材料上的隔热涂料应采用太阳光直接反射比作为隔热评价指标,不宜用等效热阻来评价。通过上海某6层住宅建筑探讨了夏热冬冷地区居住建筑外墙采用辐射型反射隔热涂料的节能效果及其传热系数、太阳辐射吸收系数和表面发射率之间的关系,对比分析了采用参数直接计算与等效热阻法计算能耗结果,结果表明:1)辐射型反射隔热涂料隔热机理与反射隔热涂料差异明显;2)辐射型反射隔热涂料节能效果不适宜采用等效热阻法进行节能效果评价;3)辐射型反射隔热涂料墙体冬季保温热阻设计应充分考虑其对墙体温度的负面影响。

投入固定视角下的中国城市节能减排分析

基于最小调整策略的固定投入和DEA模型得到均衡前沿面,提出了节能减排绩效测量模型和综合效率测量模型,对中国城市节能减排效率开展了研究.结果表明,在考虑土地利用的情况下,中国城市的节能减排效率显著降低;中国城市土地供不应求问题逐步得到改善,但土地供需缺口依然较大;五线城市的土地利用效率不高,但是节能减排效率却呈逐年递增;85%的样本城市没能实现土地利用和节能减排的双赢.研究结果为政府在宏观和中观层面制定城市经济可持续发展政策提供了一定的理论和现实依据.

基于多因素正交实验的关中民居节能优化分析

为解决陕西关中地区民居建筑围护结构热工性能不佳、采暖效率低的问题,本文以关中典型民居为研究对象,从建筑外围护结构和窗墙比方面展开关中民居节能优化分析。结合现场测试调研数据,通过DesigBuilder软件模拟能耗,探究围护结构构造和窗墙比大小对关中民居建筑热负荷、冷负荷、全生命周期投资收益比的影响,采用多因素正交实验方法耦合分析各优化方案的节能性与经济性,选出最适宜的综合节能策略。结果表明关中民居最佳节能优化策略为外墙加设80 mm厚EPS保温层、屋顶加设60 mm厚XPS保温层、外窗改用普通中空5+9A+5玻璃、北向窗墙比0.1、南向窗墙比0.3。优化后关中典型民居节能61.98%,冬季典型气象日室内平均温度上升2.78℃。

液压挖掘机斗杆内收流量分配节能设计

为解决小型挖掘机挖掘工况(正负载)下斗杆内收速度慢、系统压力高、存在溢流损失等问题,提出一种斗杆内收节能系统,挖掘工况下,使斗杆内收通过节能阀回油,即斗杆内收流量不再生时增大回油面积。给出了该节能系统工作原理和仿真参数,基于AMESim搭建了斗杆内收节能系统仿真模型,对比仿真了有无节能阀系统的斗杆内收速度、压力、流量等动态特性,分析了节能阀直径对斗杆内收动态特性的影响效果,进行了系统实际应用可行性分析,挖掘机整机测试有效验证了仿真结论。结果表明:引入节能阀,斗杆内收速度增加18%,斗杆油缸进油压力降低65%;节能阀直径对斗杆内收系统输出流量、回油总流量、系统压力影响不大;通过挖掘机整机测得斗杆内收速度提高19%。

基于链路关联度模型的绿色节能路由框架

随着信息技术的高速发展,互联网的规模逐渐增大,与此同时,网络的能耗也随之攀升。业界普遍采用关闭利用率较低的链路来降低网络能耗。然而,目前的网络节能方案并不能有效平衡能量节约率、计算开销和路径拉伸度三者之间此消彼长的关系。为了应对上述问题,文中提出了一种基于链路关联度模型的绿色节能路由框架。该框架支持不同的链路关联度模型,仅需要网络拓扑结构,而不需要网路中的实时流量矩阵,更易于在实际网络中部署。基于提出的链路关联度模型的绿色节能路由算法的框架,文中实现了链路行关联度算法LRC(Link Row Correlation)、链路列关联度算法LCC(Link Column Correlation)、链路行-列关联度算法LRCC(Link Row Column Correlation)和链路介数关联度LBC(Link Betweenness Correlation)4种不同的绿色节能路由算法。实验结果表明,在The Internet Topology Zoo公布的真实拓扑和由Brite模拟生成的拓扑中,LRC,LCC,LRCC和LBC的平均能量节约率比DLF算法的平均能量节约率高12.65%和7.17%,且它们的平均路径拉伸度比DLF算法的平均路径拉伸度低3.00%和13.75%。

基于BIM技术的绿色建筑节能设计方法研究

BIM技术作为一种涵盖建筑生命周期的数字化工具,在建筑领域被广泛应用,为设计者、建造者和管理者提供了一种全新的工作方式。然而,随着BIM技术应用范围的扩大,人们面临着数据集成、互操作性、人才培养等方面的挑战。为了更好地应对这些挑战,文章聚焦于BIM技术在绿色建筑节能设计中的关键应用,探讨其在碳足迹分析、能源模拟与分析、3D建模与可视化等方面的作用,并提出相应的解决方案。通过深入剖析BIM技术在绿色建筑设计中的实际应用,为推动可持续建筑发展提供实质性的理论和实践指导。

基于贪婪算法的云计算数据块节能存储仿真

针对云数据储存能量消耗大的问题,提出基于贪婪算法的云计算数据块节能存储方法。建立具有用户访问层、核心服务层和服务管理层的云计算架构,了解数据块产生过程和储存环境;将物理机利用率、能源消耗量和主机储存能力作为节能储存的约束条件,将待储存的数据块封装为虚拟机,利用贪婪算法描述虚拟机部署问题,构建贪婪算法下虚拟机分配环境;计算单个物理机和整个数据中心的数据块储存能力和资源请求能力,综合考虑虚拟机分配的相关向量,运算数据储存时的能量消耗;以总体能量最小为目标函数,将虚拟机分为主模块与备用模块,通过设置虚拟机状态转换规则来减少储存开销,实现节能储存。实验结果表明,上述方法在数据储存过程中能够有效减少服务器开启数量,节省储存功率,达到节能目的。

大学生“节能低碳”意识调查与模糊综合评价——以昆明冶金高等专科学校为例

为加快建设一个“环境友好型”社会并尽快实现“双碳”目标,对于大学生的“节能低碳”意识培养变得越来越重要。以昆明冶金高等专科学校安宁校区学生为调查对象,采用问卷调查的方法对9个学院不同年级学生从“国家政策、个人意识、个人行为”三方面进行了调查;根据调查结果,利用模糊数学综合评价法对各学院学生的“节能低碳”意识进行评价。评价结果表明,学校大部分学生在心理上对“节能低碳”意识存在一定的认知,但是在日常生活中,大部分学生并不知道如何实践“节能低碳”,他们对于常见的节能低碳方法缺乏清晰的了解。并依据分析结果,从政府、学校和大学生自身层面提出了提升大学生“节能低碳”意识的对策。

正流量液压挖掘机回转系统节能控制

针对徐工某中型正流量挖掘机回转系统存在的较大溢流损失,设计了一种减小能量损失的节能控制方法。首先建立挖掘机回转系统关键部件模型;其次基于趋近律设计滑模控制器,根据模糊规则确定趋近律参数;最后根据马达溢流阀压力改变泵排量,以实现泵输出流量对压力的快速响应,从而实现节能降耗的目的。经仿真分析,较挖掘机传统的开环控制与PID控制,采用模糊滑模控制下的泵输出流量明显减少,且马达转速较前两种算法变化不大,不会降低回转作业效率,可知设计的算法有效。

外窗节能设计与集成技术

建筑外窗作为建筑围护构件中最不节能的部件,包括传热系数(U值)、可见光透射率(T_(vis))、太阳热增益系数(S_(HGC))等在内的光热性能指标直接影响了建筑的能耗。为了更加全面地了解建筑外窗节能设计的关键技术,通过数据库资料详细梳理了前人的相关研究成果。研究发现:窗墙比、建筑遮阳、窗框、窗玻璃、气密性等是影响建筑外窗节能的关键要素;集成技术在外窗节能设计方面具有明显的优越性,能够极大提高外窗的节能效率;人的行为方式对外窗节能效率也会产生较大的影响。

非常规油气田节能技术综述

双碳背景下,国家能源安全战略地位高度空前提升。油气田企业作为传统化石能源企业,其绿色低碳发展势在必行。油气田节能技术的发展是“双碳”目标得以实现的重要支撑。文中通过常规油气田节能技术在非常规油气田的适应性分析,结合非常规油气田实际生产特点和工况,按照页岩油、致密油、页岩气、致密气、煤层气等,分类分系统梳理总结非常规油气田地面生产节能技术和典型案例。结合能源管控推进以及油气田与新能源融合绿色低碳发展等总体趋势,提出未来非常规油气田节能技术的发展方向。