緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇工業節能論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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1.1盡量利用自然光，為了這個節能目的，在建筑設計時可注意南北通透，采光良好，也可以選擇透光性比較好的玻璃制門窗，充分結合室內的照明和室外的自然光線。

1.2改善燈具的控制方式。一般來說，小面積的房間會采用一燈一控或者兩燈一控的模式，大面積的房間會采用多燈一控的模式，但是也應該考慮一定數量單燈單控的模式，每個開關控制的燈數不宜過多。室內遠離窗戶的天然采光不足的區域應該采用光電調控、自動控制的電氣照明，而建筑的走廊、樓梯間等公用通道的燈具適合采用聲控開關來控制。室外的路燈等照明設備應該采用光電定時控制或者程序控制開關的照明設備。

1.3近年來，節能照明設備進入了人們的視野當中，所以在工業電氣的設計當中，可以在滿足國家規范對視覺要求、照明標準、照明功率要求的基礎之上，選用高效節能的光源。在燈具懸掛比較低的場所，一般會選用熒光燈等照明設備，除去特殊情況不要選用白熾燈，而在燈具懸掛比較高的場所，一般會選用金屬鹵化燈、高壓鈉燈等照明設備，除去特殊情況外不要選用大功率的普通白熾燈和管型鹵鎢燈。

2變壓器

工業電氣設計上在選取變電所地點的時候，通常都應該設置在負荷中心點，這種選擇可以盡量減小變電所低壓出線線路的長度，從而減少線路的損耗。變壓器有功功率的損耗包括變壓器有載損耗和空載損耗兩種。這種關系用數學公式表達為：Pb=β²Pk+Po。其中Pb是變壓器的有功損耗，Pk是變壓器的有載損耗，Po是變壓器的空載損耗，而β則是變壓器的負載率。Pk是傳輸功率的損耗，變壓器繞組的電阻和流過繞組電流的大小都會影響到這一類的損耗，這與β²成正比。Po是由漏磁損耗和鐵芯渦流損耗構成的，這是固定不變的部分，鐵芯的制造工藝和矽鋼片的特性是確定Po大小的關鍵。所以要選用S11型、S10型等油浸變壓器及干式變壓器這一類節能的類型，這樣才可以提高效率、減少損耗。

3電動機

電動機，尤其是交流電動機在工業電氣設計中是非常常見的，節能的潛力也比較大，電動機的節能措施主要有以下五個方面：

3.1針對符合的特征選擇合適的電動機，從而讓電動機的工作在經濟運行的范圍之內。功率在200kW及以上應該選擇高壓電動機，功率在2500kW及以上，恒負荷連續運行應該選擇同步電動機，如果沒有特殊情況一般不要選擇直流電動機。

3.2選擇高效率的電動機。高效率的電動機和普通的電動機相比，效率提高了3%～6%，損耗降低了20%～30%。

3.3對于負載率低于40%的輕載電動機應該使用星一三角切換或者降壓裝置來提高電動機的功率因數并且減少損耗，以此來提高電氣節能的效果。

3.4改善電動機控制方式，針對負荷的轉變使用調速電機，通過對風量的需求調控風機和水泵的流速，最終使運轉的效率得到提高，大大減低電動機的損耗。

3.5選擇電動機無功功率就地補償措施，減小導線截面和配電變壓器的容量，從而減小電動機的損耗。

4線路

項目施工過程中，隨處可見的就是各種線路，它們縱橫交錯穿梭在建筑內，總體的總功率損耗是相當大的。所以說，線路上的損耗也是非常需要我們重視的。線路上有電阻，所以只要有電流通過的時候就會產生有功功率損耗，這種關系用數學公式表達為：P=3×I2×R×10-3。其中，I為相電流，A；R為線路電阻，Ω。從這個式子中我們可以看到，線路的通過電流和線路電阻跟線路的有功功率損耗是息息相關的。在確定了性質和負荷容量之后，線路的電阻和線路的截面積S成反比，和電導率ρ成正比。通過以上的分析，我們可以分析出線路的節能措施有以下三個方面：

4.1減少導線的長度，工業電氣設計在規劃線路路徑的時候，在保證配電線路的安全性的基礎上，路徑可以盡量少過轉角或者避免轉角，盡量選擇直線，少走彎路。另外還要注意不要走回頭路，以避免在來回線路上消耗不必要的電能。

4.2一般要選用銅芯線來做導線，因為這種導線的電導率ρ比較小。

4.3在不影響整體的情況下，適當地增加導線的截面，這樣可以減少線路的損耗，延長導線的使用壽命。并且這樣做能夠提高供電質量，并且留下余地以備負荷的發展。

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如我區大部分地區為嚴寒地區，工業建筑均需冬季采暖，尤其在東部地區冬季室外溫度在－20℃～－30℃的天數較長，采暖能耗占比例較大。過去好多地區的墻體厚度較大，結構構件的尺寸較大，建筑物重量大，結構笨重，在節約能源方面非常不利。因此，在設計中進行節能設計的潛力很大。

在本人設計的供水工程中，有好多廠房為泵房、水處理間、加藥間、水沉淀間等。在能保證電氣設備使用要求的前提下，盡量采用主副廠房合并建設，以減少土建工程量。有些廠房室內濕度大，采用自然和機械進排風，來保證室內正常環境。并參照公共建筑的節能標準，對屋面墻體采取有效的保溫措施，采用密封性能較好的門窗等措施以提高建筑物的保溫性能，從而改善室內環境、達到降低能耗的目的。

2工程實例

以單層排架結構取水泵站為例，屋面采用擠塑聚苯乙烯夾芯板，外墻為300厚陶粒砌塊，外貼擠塑聚苯乙烯保溫板，門用彩板門，窗戶為斷橋鋁合金窗，建筑面積461．16m2，采暖面積427．68m2。

2．1墻體外保溫優點

為了保證室內基本的熱環境要求，在滿足建筑物使用功能的前提下，做墻體外保溫，可消除“熱橋”的不良影響，有效地保護主體墻，使墻體潮濕、結露的情況得到改善。

2．2門、窗戶

本工程門窗設計采用斷橋鋁合金門窗。優點是:保溫隔熱性能好，比普通門窗熱量散失減少，大量節省采暖和制冷費用，節能效果顯著;防結露、結霜，提高了門窗的水密性和氣密性;防風沙、抗風壓，抗振動效果好，是一種綠色建材。

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（1）重量輕，加氣混凝土砌塊的容重一般為400～800kg/m3，普通粘土磚的容重為2500~2800kg/m3，對比可以發現，加氣混凝土砌塊重量僅為普通粘土磚的1/3~1/5。使用加氣混凝土砌塊不僅節能，而且可以減輕建筑主體結構的重量，節約結構和基礎造價，可以降低基礎和結構的投入，縮短施工工期，減少建筑物的建設成本；

（2）保溫隔熱性能好，加氣混凝土砌塊的導熱系數僅為0.15W/mK，只有黏土磚的1/5、普通混凝土的1/10，因而有良好的保溫隔熱性能；

（3）吸音隔聲性能好，加氣混凝土砌塊由于具有球狀密閉多孔結構，因而具有一定的吸音和隔聲性能，吸音系數為0.23～0.3，隔聲量為58dB。完全可以滿足各類墻體的隔聲要求。

2.貼膜玻璃及熱反射玻璃

玻璃是門窗中難以替代的最重要材料，能否做好外墻窗戶的節能措施直接影響建筑能耗。對于有空調車間，本項目在滿足采光和通風要求的前提下，采取了減少窗戶尺寸等措施，采用了節能鍍膜玻璃，即利用節能玻璃本身所具有的反射、透射、散射以及聚光特性，對室內光線的均勻分布、避免陽光眩光、防止熱輻射將起重大作用。在南方地區，建筑外墻及窗戶西曬，會對有空調車間的能耗產生較大影響，因此為降低能耗，在有西曬的墻面窗戶采用貼膜玻璃。建筑玻璃有機薄膜是由聚酯薄膜經表面金屬化處理后，與另一層聚酯薄膜復合。將復合膜貼到玻璃表面后，可有效增強玻璃安全性能，并具有降低太陽輻射熱量和阻隔紫外線等陽光控制特性能。采用加貼具節能性能的玻璃有機薄膜，是目前提高建筑玻璃安全性和改善建筑物節能效果的較為可行的技術手段，能較好的進行陽光控制、節能、阻擋眩光、阻隔紫外線及玻璃表面保護，有效的降低了有空調的車間的能耗。

3.擠塑聚苯板隔熱屋面

屋面是建筑節能中又一主要部分，建筑物內熱量有很大部分是通過屋面擴散的。為解決屋面的保溫隔熱功能，本項目采用保溫屋面，其主要組成部分包括：屋面板、防水層、濾水層、保溫層、保護層。屋面板厚度為120mm，屋面板坡度采用結構起坡3%。防水層采用焦油聚氨酯防水涂膜，防水層厚度為2.0mm。保溫層采用擠塑聚苯乙烯保溫隔熱板，保溫層厚度為20mm。保溫層采用以聚苯乙烯樹脂為主要原料的擠塑聚苯乙烯泡沫保溫板，具有有抗高壓、防潮、不透氣、不吸水、耐腐蝕、導熱系數低、輕質、使用壽命長等優質性能，擠塑聚苯板隔熱屋面具有構造簡單，防水效果好、節能保溫的特點。而其他保溫板材料，如發泡聚氨酯板等無論是隔熱性能、吸水性能還是抗壓強度等方面特點都無法達到擠塑聚苯乙烯泡沫保溫板的效果。

二、裝配車間中央空調節能技術——水蓄冷空調系統

因本項目中裝配車間為4層空調車間，車間建筑面積約20000平米。為節約能耗，本車間制冷系統采用了水蓄冷中央空調技術，水蓄冷中央空調系統是用水為介質，將夜間電網多余的谷段電力（低電價）與水的顯熱相結合來蓄冷，以低溫冷凍水的形式儲存冷量，并在用電高峰時段（高電價）使用儲存的低溫冷凍水來作為冷源的新型空調系統。該項技術是利用國家峰谷電價政策，在谷段（夜晚）電價較低時采用冷凍機凍水進行蓄能，在峰段電價較高時將儲存的冷量從介質中釋放出來供空調系統進行制冷的新型技術。采用該技術，不僅可以為企業節省大量中央空調電費，還可以緩解國家的電網壓力，減少電力投資和浪費。實施水蓄冷的基本條件：以冷凍水為冷源的電制冷空調系統，低電價時有空余的制冷機組作蓄冷用；有可執行的峰谷電價政策或對蓄能優惠的電價政策；建筑物中或周圍有可利用的消防水池或可建蓄水池的空間。本項目將獨立的消防水池增加外墻保溫及內部進行改造后使防水池同時具備消防系統供水要求，在增加少量建設成本的情況下，使消防水池具備水蓄冷空調系統蓄水的功能，且地面蓄能塔外觀與周邊建筑物協調。采用蓄冷水系統后，在低谷時段用電，用一度電的費用可使用三度電，節省電費50～70％以上。采用水蓄冷的效益分析：采用蓄冷系統過渡季節不開或少開主機，可減少相應的電力設備投資30～50%，停電時可利用自備電力啟動水泵供冷/供熱，提高空調系統的可靠性。節省率為：60%節省電費為：3131元/天。采用水蓄冷時運行電費為：2113元/天，不采用水蓄冷時運行電費為：5244元/天，蓄冷水塔容積為：2000立方米，蓄冷水塔功率為：2110千瓦時（600冷噸），由于夜間已蓄能，白天在突然停電時，只需很少的電力驅動水泵，即可維持空調系統供冷。全年節省電費為：3131元/天×365天=114萬元，整個系統正常運營5年時間，所節約費用即可收回投資。

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1.工業廠區給排水中存在的節能問題

1.1水資源的不合理利用

在一些工業廠區內，由于沒有對水資源進行很好的分質、分區供水，沒有針對廢水、雨水的回收工作進行分析和規劃，工業生產、消防及生活用水全部取自生活用水水源，導致工業廠區的運營成本過高，這不僅造成了水資源的浪費，也使得工業用水的成本增加。

1.2給排水管網設計不合理

在一些工業廠區內，給排水管網的管道布置不合理，出現繞路，管路布置不順暢等現象；管徑計算不合理，造成管徑設計偏大或偏小；還有在管材的選擇上不合理；造成管材浪費以及在水的輸送過程中，損失較大，利用率不高。

1.3熱水供應系統中熱源的不合理利用

在一些工業廠區內，熱水供應系統中，沒能將工業廠區內的廢熱、余熱充分的利用起來，導致熱源浪費，從而降低了經濟效益。

1.4建構筑物的用水器具和配水器具選擇不合理

在一些工業廠區內，建構筑物內使用的衛生器具和配水器具并非節能型器具，造成水資源的浪費及供水設備選型參數過大[1]。

2.提高工業廠區給排水設計的節能性的主要措施

2.1合理利用市政管網余壓,采用分區給水方式的節能措施

對于位于城鎮中的工業廠區，應合理的利用市政管網的壓力，在城市供水系統中，市政給排水管網的壓力一般是0.2~0.4MPa之間，在工業廠區內，采用分區供水的方式，可以降低二次加壓的能源消耗。在工業廠區的供水方面，要盡量的使用市政管網直供，只有當市政管網不能滿足水壓要求時，再由工業廠區加壓設施進行加壓供水。對于加壓設備也應根據用水特點進行合理選擇，一般生活用水系統，選擇使用變頻供水設備給水系統，工業用水可以直接選用加壓泵加壓供水，這樣根據不同的工作狀況選擇加壓方式，一般可以節能至少30%，而且還可以降低設備損耗，延長設備的使用壽命。另外，一般來說對于工業用水水質要求不高的廠區，在場地條件允許的情況下可以考慮設置高位水箱供至工業用水。廠區內的生活用水和生產用水可實行二級計量（一級全廠區，二級各建構筑進戶），這樣可以大致掌握整個廠區的用水情況。

2.2提高廠區水資源綜合利用效率

水作為社會生產和生活中必須的能源之一，由于人類不斷的開發利用，造成嚴重水資源的缺乏，日益增長的水資源需求和水資源嚴重缺乏已經成為全球的一大矛盾。在我國的600多個城市中，有108座城市處于嚴重缺水狀態，300余座城市處于缺水狀態[2]。水資源缺失嚴重制約著我國社會經濟的發展。可見，防止水資源危機，解決水資源供需矛盾成為我國長期發展的必要因素，節約用水必須成為指導方針。中水設施通常是由原水收集、存儲、處理以及供給等構成的。通常來講，我們把廠區中的生活污水、生產廢水收集后經過處理，達到復用水水質標準后，回用于廠區綠化澆灌、生產用水或者某些建筑物內的使用等，稱之為工業廠區中水。可見建立污、廢水處理站能夠把廠區內生產廢水和生活污水進行處理，對其進行再利用。通常可用于綠地澆灌，道路沖洗或廁所的沖刷等，如果廠區生產用水對水質的要求不是特別高的話，處理后的中水也可以應用于生產中。中水的有效利用，可以提高廠區水資源的綜合利用效率。雨水利用的過程類似于中水，是指將雨水收集后，通過一定的方法對其進行處理后，達到符合某種水質標準的水，然后對其利用的過程。雨水的利用，不僅可以對淡水資源起到節省的作用，而且還能增加部分的淡水資源。處理后的雨水有多方面的用途，如用于廠區的綠化、廁所的沖洗等，同時也可以把部分的雨水排到綠化帶，使其流到地下。為了增加雨水的利用率，如果廠區有足夠的條件也可以將雨水收集起來，對其進行處理之后，作為廠區景觀用水。這樣也可以提高廠區水資源的利用效率，達到節約用水的目的。

2.3廠區熱水系統熱源的節能選擇

通常在工業廠區內，食堂和浴室是主要定時供應熱水的。所以要想在給排水節能，對于熱水系統的熱源選擇上是重點。在熱水系統的熱源選擇上，優先采用廠區內的廢熱，在廠區生產過程中，會產生大量的廢熱，如果不加利用，只會白白浪費，如果利用廢熱對冷水進行加熱，可以極大的減少能源的損耗。另外還可以考慮使用太陽能加熱，太陽能屬于一種新型的能源，是節能的重要途徑，而且太陽能是一種清潔能源，不會造成環境污染。我國很多地區都處在北緯40°以北，所以日照時間是可以保證的，太陽能熱水器是由集熱器、儲水箱、給水箱、配水管、循環管以及循環泵組成。但是太陽能也有一定的缺陷，那就是太陽熱能的密度低，而且不穩定，能源的供給不是實時的，所以要想提高太陽能熱水系統可靠性，就必須采用一些輔助手段去輔助能源的供應，保證即使在連續的陰雨天氣，熱水系統仍然能夠正常使用。太陽能熱水系統的節能效果是十分明顯的，但是在實際設計中，要考慮到冬天寒冷天氣，尤其是在我國北方一些冬季比較寒冷的地方，要將太陽能熱水器的抗凍性能以及承壓能力考慮進去[3]。

2.4.選用節水管材,使用節水型衛浴用品

配水器具和衛生器具的選擇，關系著建筑節水工作的成效。廠區在選擇時，要在滿足使用功能的條件下，優先選用節水節能型器具。具體措施有以下幾點：2.4.1選擇節水型坐便器，水箱的容積要小于6L[4]。2.4.2衛生間采用能消除長流水的水嘴和器具。比如紅外感應水嘴、感應式沖洗閥便器等。2.4.3在浴室內，選擇用腳踏開關淋浴器,多于3個淋浴器的配水管道布置成環形。另外，在建筑設計過程中，廠區要根據現狀，采取針對性措施，優先考慮節水節能器材。如，使用減少管道局部水頭損失的低阻力管道閥門和低阻力倒流防止器；使用內壁光滑、耐腐蝕、結垢少、污染小及成本低廉、安裝方便的塑料管材。

3.結束語

總的來說，在工業廠區進行合理的給排水節能設計，不僅能夠提高廠區的節能性以及經濟效益，同時還可能為能源的利用作出一定的貢獻，因此我們有必要做好工業廠區的給排水節能設計，要認識到工業廠區給排水節能的重要性，并努力做好每一個環節，為解決能源危機貢獻一份力量。

作者:夏青 單位:中煤西安設計工程有限責任公司

參考文獻:

[1]黎獻綱.建筑給排水設計中的節能減排[J].住宅與房地產,2017,03:87.

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1)節地與室外環境。舊工業建筑區位優勢明顯，處于城市中心地帶，對舊工業建筑的土地進行合理的利用，是節約土地最直接的方法。合理采用屋頂綠化、垂直綠化等方式，既能節約土地，又可以起到綠化環境的功效。屋頂植被可以有效吸附空氣中大量的浮塵以及CO2，可以有效的起到隔熱保溫的效果，也可延長屋面防水層的使用壽命。使用綠色植被覆蓋建筑物表面，從外觀上看既遮擋了建筑物原有與周邊環境不協調的風格又賦予建筑物一種古樸的氣息。

2)節能與能源利用。節約能源是實現綠色節能的核心理念，根據舊工業廠房所處的地理位置，充分利用太陽能、地熱能、沼氣、風能等等可以再生的資源，在改造中采用溫濕度獨立控制空調系統、太陽能光熱與光電系統等節能技術等。由于經濟技術和建筑功能的因素，舊工業建筑圍護結構的熱工性能較差。許多舊工業建筑改造后這個問題依然存在，這樣不僅影響了建筑的使用性能，而且會造成巨大的能源浪費。但是，舊工業的大跨度、大空間結構也正是改造者所看重的，他們在改造之后往往愿意保留此類大空間，引入自然光，這樣白天可以不需采用其他照明措施，節約資源。

3)節水與水資源利用。通過采用節能型設備，如無水小便斗，節約用水;將地面雨水、屋面雨水、生活用水利用膜生物反應器進行分別收集后合并，通過凈化用作沖廁或綠化用水;在停車場鋪裝易滲水的材料，使得雨水快速的滲入地下來補充土壤中的水分(見圖3)。

4)節材與材料資源利用。若對舊工業建筑不進行改造再利用，而是采取推倒重來的方式，無疑造成了資源和建筑材料的極大浪費，推倒破壞產生的建筑垃圾更是增加了環境的負擔。而如果對舊工業建筑改造再利用，使它真正達到實際的使用壽命，也是節約建筑材料的一種表現方式。舊工業拆除下來的一些物件，可以作為裝飾物品擺放在工業園區(見圖4)，既不浪費材料造成環境污染，又美化環境，使得這些物品更具有歷史價值。

2綠色節能技術在舊工業建筑改造中的應用實例

2．1天津綠領慧谷創意產業園綠領慧谷創意產業園原為天津紡織機械廠，始建于1946年，占地面積138畝，廠房面積6．1萬m2。改擴建后園區所占地面積近9．3萬m2，總建筑面積10萬m2。在改造過程中，大量的采用了綠色節能技術:新建材料保溫外墻、新技術窗體遮陽(見圖5a))、可控開窗面積、隔熱鋁合金型材、中空Low-E玻璃等，使得這些建筑既是節能房又是展示廳。應用太陽能集中供熱系統、熱交換新風系統、屋面雨水收集、風光互補路燈、室外自滲透型停車位地面等環保節能手段。經過測算，一期的改造成本僅為拆除的36．4%。

2．2上海市花園坊節能環保產業園上海花園坊節能技術環保產業園前身為上海乾通汽車附件廠(1954年—1966年)，于20世紀初搬遷，留下18棟工業廠房，總占地面積為3．23萬m2，總建筑面積為5萬m2。屬于節能研發設計、建筑節能設計、節能文化傳媒、節能咨詢策劃為一體的市級創意產業集聚區。原廠區18棟建筑主要是鋼筋混凝土結構，改造過程中保留了框架結構，原有的外墻采用小型空心混凝土砌塊，既能減輕負荷又能起到保溫作用。新砌外墻則采用復合墻體系統，能夠消除冷、熱橋，維持室內氣溫平穩，節省空調能耗。在改造過程中采用太陽能熱水系統(見圖5b))、無水小便斗、窗體遮陽、門窗斷橋隔熱鋁合金型材、中空Low-E玻璃、兩層透氣型木窗、雨水回收系統用于衛生間沖廁及清洗車輛等綠色節能技術(如圖5c)所示)。

2．3蘇州市建筑設計研究院生態辦公樓蘇州市建筑設計研究院生態辦公樓前身為法資企業美西航空機械設備廠區，始建于1895年，改建于2001年，為框架結構。在改造的設計階段，將經濟、節能、生態性融入到其中。在改造過程中，大量的使用到一些節能高效的新材料，如太陽能燈，將原先部分老廠房的屋面拆除，在屋面開天窗(見圖5d))，增加了室內光線和通風，在屋面開小口，安裝太陽能燈，白天可享用自然光線辦公。將原來普通玻璃更換為雙層斷橋玻璃，來達到保溫節能的功效。原來老廠房的蓄水池、水塔均保留再利用，采用蓄水池的水清洗車輛，洗完車的水再次利用澆花，實現了水資源的重復利用。在樓層陽臺上種植植物，采用屋頂綠化的方式，使夏天有效的緩解太陽的直射，起到保溫隔熱的效果，降低對能源的使用，而且提高了辦公條件。

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舊工業建筑由于歷史的特殊性，以前的老工業建筑在幾百年的城市擴張之后，區位性價值普遍得到提升，大多存在于城市的中心地帶，交通便利，這個區位優勢使得改造的投資小、回報高。

2)結構優勢。

工業廠房結構堅固、空間高敞、設計使用年限一般在50年以上，并且具有較強的抗震性能以及結構承載力。

3)空間功能優勢。

舊工業建筑大多是大空間、大跨度結構，這使得改造時的空間劃分比較靈活，可以適應不同使用者對空間功能的轉換要求。

4)基礎設施優勢。

舊工業建筑的電力設施、給排水設施等基礎設施都有較強的負荷能力，保留其可以節省添置這些設施的費用。

2綠色節能技術的內涵

20世紀60年代，美籍意大利建筑師保羅•索勒瑞首次將生態與建筑合稱為“生態建筑”，即“綠色建筑”。綠色建筑就是在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。為了減少對環境的污染，綠色建筑已經成為建筑業發展的必然趨勢，舊工業改造也應采取綠色改造的方式。與推倒重建相比，舊工業建筑改造再利用可減少建筑垃圾的產生和不可降解的建筑材料對環境的污染。針對建筑運行能耗的來源和組成，把建筑綠色節能技術分為兩類:建筑本體綠色節能技術和建筑設備綠色節能技術。其中建筑本體綠色節能技術包括圍護結構的綠色節能技術和建筑空間設計的綠色節能技術;建筑設備綠色節能技術包括建筑能源設備系統綠色節能技術、建筑環境控制系統綠色節能技術和可再生能源利用技術。

1)節地與室外環境。

舊工業建筑區位優勢明顯，處于城市中心地帶，對舊工業建筑的土地進行合理的利用，是節約土地最直接的方法。合理采用屋頂綠化、垂直綠化等方式，既能節約土地，又可以起到綠化環境的功效。屋頂植被可以有效吸附空氣中大量的浮塵以及CO2，可以有效的起到隔熱保溫的效果，也可延長屋面防水層的使用壽命。使用綠色植被覆蓋建筑物表面，從外觀上看既遮擋了建筑物原有與周邊環境不協調的風格又賦予建筑物一種古樸的氣息。

2)節能與能源利用。

節約能源是實現綠色節能的核心理念，根據舊工業廠房所處的地理位置，充分利用太陽能、地熱能、沼氣、風能等等可以再生的資源，在改造中采用溫濕度獨立控制空調系統、太陽能光熱與光電系統等節能技術等。由于經濟技術和建筑功能的因素，舊工業建筑圍護結構的熱工性能較差。許多舊工業建筑改造后這個問題依然存在，這樣不僅影響了建筑的使用性能，而且會造成巨大的能源浪費。但是，舊工業的大跨度、大空間結構也正是改造者所看重的，他們在改造之后往往愿意保留此類大空間，引入自然光，這樣白天可以不需采用其他照明措施，節約資源。

3)節水與水資源利用。

通過采用節能型設備，如無水小便斗，節約用水;將地面雨水、屋面雨水、生活用水利用膜生物反應器進行分別收集后合并，通過凈化用作沖廁或綠化用水;在停車場鋪裝易滲水的材料，使得雨水快速的滲入地下來補充土壤中的水分。

4)節材與材料資源利用。

若對舊工業建筑不進行改造再利用，而是采取推倒重來的方式，無疑造成了資源和建筑材料的極大浪費，推倒破壞產生的建筑垃圾更是增加了環境的負擔。而如果對舊工業建筑改造再利用，使它真正達到實際的使用壽命，也是節約建筑材料的一種表現方式。舊工業拆除下來的一些物件，可以作為裝飾物品擺放在工業園區，既不浪費材料造成環境污染，又美化環境，使得這些物品更具有歷史價值。

3綠色節能技術在舊工業建筑改造中的應用實例

3．1天津綠領慧谷創意產業園

綠領慧谷創意產業園原為天津紡織機械廠，始建于1946年，占地面積138畝，廠房面積6．1萬m2。改擴建后園區所占地面積近9．3萬m2，總建筑面積10萬m2。在改造過程中，大量的采用了綠色節能技術:新建材料保溫外墻、新技術窗體遮陽、可控開窗面積、隔熱鋁合金型材、中空Low-E玻璃等，使得這些建筑既是節能房又是展示廳。應用太陽能集中供熱系統、熱交換新風系統、屋面雨水收集、風光互補路燈、室外自滲透型停車位地面等環保節能手段。經過測算，一期的改造成本僅為拆除的36．4%。

3．2上海市花園坊節能環保產業園

上海花園坊節能技術環保產業園前身為上海乾通汽車附件廠(1954年—1966年)，于20世紀初搬遷，留下18棟工業廠房，總占地面積為3．23萬m2，總建筑面積為5萬m2。屬于節能研發設計、建筑節能設計、節能文化傳媒、節能咨詢策劃為一體的市級創意產業集聚區。原廠區18棟建筑主要是鋼筋混凝土結構，改造過程中保留了框架結構，原有的外墻采用小型空心混凝土砌塊，既能減輕負荷又能起到保溫作用。新砌外墻則采用復合墻體系統，能夠消除冷、熱橋，維持室內氣溫平穩，節省空調能耗。在改造過程中采用太陽能熱水系統、無水小便斗、窗體遮陽、門窗斷橋隔熱鋁合金型材、中空Low-E玻璃、兩層透氣型木窗、雨水回收系統用于衛生間沖廁及清洗車輛等綠色節能技術。

3．3蘇州市建筑設計研究院生態辦公樓

蘇州市建筑設計研究院生態辦公樓前身為法資企業美西航空機械設備廠區，始建于1895年，改建于2001年，為框架結構。在改造的設計階段，將經濟、節能、生態性融入到其中。在改造過程中，大量的使用到一些節能高效的新材料，如太陽能燈，將原先部分老廠房的屋面拆除，在屋面開天窗，增加了室內光線和通風，在屋面開小口，安裝太陽能燈，白天可享用自然光線辦公。將原來普通玻璃更換為雙層斷橋玻璃，來達到保溫節能的功效。原來老廠房的蓄水池、水塔均保留再利用，采用蓄水池的水清洗車輛，洗完車的水再次利用澆花，實現了水資源的重復利用。在樓層陽臺上種植植物，采用屋頂綠化的方式，使夏天有效的緩解太陽的直射，起到保溫隔熱的效果，降低對能源的使用，而且提高了辦公條件。

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與工業能源的需求相類似，不同行業部門、不同區域間的能源利用效率也存在著顯著差異，現有的研究大都在研究我國工業能源利用效率現狀的前提下，分析了我國工業的節能潛力，為其轉型提供理論以及實證依托。余曉泓、張超（2012）基于全要素能源效率框架，通過引入方向性距離函數和數據包絡分析，測算了中國工業部門2000—2009年的能源效率和CO2減排潛力。實證結果表明，以既定最優生產前沿為參考，中國工業部門的總體能源效率偏低，減排潛力較大；各行業能源效率與減排潛力存在較大差異；不同行業能源效率與減排潛力呈現差異性動態變化，認為政府可以通過實施差異性碳稅政策、靈活利用碳市場機制、強化節能技術研發和促進可再生能源利用以及加強企業環境執法監管等舉措來推動中國工業部門提高能源效率。唐玲、楊正林（2009）首先對能源經濟效率的幾種常用衡量方法進行了歸納，然后利用DEA方法測算了1998—2007年中國工業行業能源效率，并利用Tobit模型探索工業經濟轉型對能源效率提升的影響機制。研究表明，中國工業能源效率的總體水平較低，具有較大的節能潛力和提升空間；工業能源效率變化具有明顯的工業經濟轉型特征，開放程度高、競爭性強的行業能源效率較高，而開放程度低、壟斷程度高的行業能源效率水平低；工業能源效率隨著企業規模的擴大呈現先上升后下降的倒“U”形特征。屈小娥（2011）以中國省際工業為研究對象，運用DEA效率評價方法，實證測算并分析了全國30個省份的工業全要素能源效率、可節能量和節能潛力，研究了影響工業能源效率的因素。結論認為，我國各省份工業能源效率差異較大，工業能源效率較高的省份主要集中在東部沿海經濟發達地區，中西部地區的省份工業能源利用效率較低，工業節能潛力和節能規模較大，其工業能源效率提高對于全國能源效率及節能力度有較強的拉動力。王海寧、陳媛媛（2010）從外部性的角度探討了能源效率的影響因素。提出了產業集聚也可以提高能源效率的假說，并借助中國2001—2007年25個工業行業的數據，采用DEA的方法測度了全要素（各類）能源效率以及產業集聚程度指標。結果發現能源密集型行業的全要素能源效率較低，而能源非密集型行業全要素能源效率較高；資源依賴性行業及出口密集型等行業集聚程度較高；煙草行業的能源效率和集聚程度均居首位。隨后文章采用實證的方法驗證了產業集聚及其所引致的外部性可以有效提高全要素能源效率和單要素能源效率的假說。

綜合性研究

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2將節能減排技術融入運營生產

2.1供電系統

2.1.1電壓制式與電壓等級目前國內外輕軌供電系統的電壓制式主要有DC750V和DC1500V兩種，津濱輕軌采用的DC1500V電壓等級可以顯著減少牽引變電所數量，全線牽引整流機組總安裝容量小，供電設備利用率高。另外，由于供電臂長度較長，位于同一供電區段的列車數量多，有利于列車再生能量的吸收利用。津濱輕軌中壓網絡采用35KV等級，35KV中壓網絡輸電半徑和容量大，電能損失小，設備完全實現國產化，從設計之初就充分考慮了節能的合理可行性。

2.1.2無功補償技術運營之初津濱輕軌主變電所35KV側現場實際測試結果表明，母線平均功率因數僅為0.4左右，且由于輕軌本身工作特性，尤其是夜間停運后。使母線一直處于無功倒送狀態，并且母線中5、7、11、13次諧波電流超標，造成能源浪費。為抑制無功倒送、節約能源、消除諧波，津濱輕軌分三期對主變電所加裝無功補償裝置，深入開展無功治理工作。為了防止出現過補和欠補情況，輕軌聯合設計院利用加拿大曼尼托巴大學PSCAD/EMTDC軟件建立負荷及電纜的仿真模型，得出無功補償容量。通過對集中式補償、分區集中補償、分布式補償三種方案的效果評價與經濟對照，輕軌采用集中式補償方案，無功補償改造后供電系統無功功率基本維持在零附近，功率因數基本維持在0.99以上，創造直接經濟效益近90萬元/月，每年節約1000萬元電力費用，年減CO2排量6220t。

2.1.3電力監控系統（SCADA）電力監控系統由設在控制中心主站的電力監控調度系統，設在沿線各變電所被控站的全所綜合自動化系統，設在車輛段供電車間的電力監控復視系統及遠動通道組成，用于對沿線變電所內主要電氣設備的遙控、遙信、遙測、遙調和遙視等。該系統實現了軌道交通電力輸配和消耗環節實施集中扁平化的動態監控和數字化管理。通過運營行車組織及節能管理相互配合，可不斷改進和優化能源平衡，達到系統性節能降耗的管控一體化。

2.2車輛設備

2.2.1車體采用不銹鋼材料的輕量化整體承載結構，流線型前端采用進口樹脂玻璃鋼結構，降低車輛負荷，提高了牽引動力效率，降低了牽引能量消耗。

2.2.2采用由VVVF逆變器、交流異步牽引電機和微機控制裝置組成的動力系統，使列車的智能動力輸出有效降低牽引能耗。

2.2.3全封閉的車體填充了隔熱保暖材料，避免了車內能量的流失。

2.2.4采用兩動兩拖的混合編組，既滿足了運營需求又達到了節能減排的效果。

2.3機電系統

2.3.1屏蔽門系統：津濱輕軌地下段采用全封閉屏蔽門技術，大幅減少了隧道與站臺區域的熱量交換。

2.3.2空調系統：為了應對傳統定速空調能耗大、故障走高的問題，津濱輕軌投資數百萬元對車站中央空調系統進行變頻改造，預計可節能20%以上。

2.3.3照明系統：地面車站充分利用自然光，并于2009年響應國家號召全線集中采購更換了節能燈具。

2.4自動列車清洗設備

為實現廢水零排放，津濱輕軌自運營前就簽訂了西班牙自動列車清洗設備的采購合同，該設備具有先進的循環再生過濾系統，分別采用固定沉淀、油脂分離、生物凈化、石英砂活性炭精濾等方式，有效除去水中污染物，達到回用達標。根據使用情況統計，水處理系統每年可減少廢水排放23868t,節省開支15萬元。

3讓節能減排技術服務員工生產生活

3.1太陽能

津濱輕軌投建車輛基地、停車場太陽能熱水系統，通過搜集氣象資料，計算太陽的輻照強度和集熱器面積，本項目共設計安裝集熱器125組，共計250m2，按照冷水溫度10℃，用水溫度45℃（即溫差35℃），太陽能保證率按照75%計算，則250m2集熱器年產熱量約為1268008MJ。即安裝太陽能熱水系統后，每年可節約能量1268008MJ。按照太陽能設備使用壽命15a計算，15a一共可以節約燃氣費用約100～110萬元。

3.2輻射采暖技術

車輛基地庫區（組合車庫、列檢車庫、特種車庫）負責日常輕軌車輛各種修程作業，庫區面積7.569×104m2，建筑主體采用輕鋼結構門式鋼架，墻體為雙層加芯鋼板，平均高度達20m，由于不同庫區負責修程任務不同，并且同一庫區又劃分不同維修區域，機車維修通常為全天不定時開展，導致供暖需要具有區域及進段相對分散的特點。為了權衡庫區采暖在節能、環保、安全等要求，輕軌車輛基地庫區采暖系統擺脫了傳統的陳舊的暖通設計習慣，引進國際先進的節能型采暖系統—燃氣遠紅外輻射采暖技術為車輛基地庫區作業供暖。輻射采暖系統比傳統的蒸汽采暖系統節能40％。對同樣的室內溫度效果，該采暖系統的設計熱負荷只需其它傳統采暖系統的80％～85％，且設計室溫可比對流型采暖系統低2～4℃，按照工況廠房室溫達到14℃的下限標準，采用熱水管網對流供暖每年需消耗燃氣335.60×104m3，而采用輻射采暖系統供暖每年僅需消耗燃氣126×104m3，節約燃氣費用300余萬元。

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1.2開展能源審計，挖掘節能潛力津濱輕軌定期開展能源審計工作，分析挖掘節能潛力，制定切實可行的節能減排目標、規劃和措施。結合能源審計建議，公司不斷調整能耗管控重點，做到運營發展與節能指標同頻同步，緊密結合。節能委員會細化分解節能指標，以電、水、氣、油分類確定消耗源99項，同時明確月度、年度消耗指標達1292個。

1.3貫徹節能政策，加強監察力度津濱輕軌每年與開發區簽訂《協議目標節能責任書》，接受相關管理部門的年度節能評審驗收。建立了能源消耗管理統計系統，監控全線用能情況，及時收集、統計、分析用能數據，并在用電高峰進行不定期抽查。

1.4優化行車組織，提高電能吸附列車在起動時會消耗大量的電能，在制動時就必然要產生相當大的制動能量，如制定科學合理的運行圖，行車密度較大，間隔均勻，且同一供電區間內各列車起動和制動的時機配合恰當，反饋制動把動能轉化為電能送入輕軌供電網供其他列車使用，再生制動能量就會被其他運行車輛吸收，津濱輕軌一直運用此原理不斷完善行車組織工作。2012年津濱輕軌與天津地鐵

1、2、3號線實現并網接駁，城市軌道交通步入網絡化運營階段，公司適時調整行車方案以滿足客流量增長的運輸需求，最大行車間隔減少至12min，最短行車間隔達到5min，平峰行車間隔8min，行車密度增加，各時段間隔趨向均勻，列車牽引與制動進行匹配，根據各車站客流數據分配停車時間，在當前運營規模下最大程度利用再生制動的能量。

1.5整合修程規程，降低檢修能耗參考同行業運維水平，對電客車及運營各系統的運行情況進行檢測、評估、論證，最終確定延長電客車定修、架修、廠修的走行公里，運營系統中修以深度故障修為主，減少設備生命周期中、大修的檢修次數，降低了設備檢修過程、動靜調試中的能源消耗。

2能源利用現狀

以2013年1-10月為例，津濱輕軌主要區域耗能6675tce，其中電力占比85.73%，天然氣占比14.04%，水占比0.23%。主要消耗的能源是電力和燃氣。電力驅動牽引電機，完成由電能、機械能的轉換，帶動機車運行。其中電力又分為牽引用電和動力用電兩部分：牽引用電主要作用是輕軌機車運行時牽引系統牽引電機用電及車上的照明、空壓機等輔助系統用電；動力用電維持各個輕軌站正常運行的用電，包括車站照明、電梯及辦公區用電等。而燃氣主要供食堂、鍋爐房等輔助生產生活用能。

3將節能減排技術融入運營生產

3.1供電系統

3.1.1電壓制式與電壓等級目前國內外輕軌供電系統的電壓制式主要有DC750V和DC1500V兩種，津濱輕軌采用的DC1500V電壓等級可以顯著減少牽引變電所數量，全線牽引整流機組總安裝容量小，供電設備利用率高。另外，由于供電臂長度較長，位于同一供電區段的列車數量多，有利于列車再生能量的吸收利用。津濱輕軌中壓網絡采用35KV等級，35KV中壓網絡輸電半徑和容量大，電能損失小，設備完全實現國產化，從設計之初就充分考慮了節能的合理可行性。

3.1.2無功補償技術運營之初津濱輕軌主變電所35KV側現場實際測試結果表明，母線平均功率因數僅為0.4左右，且由于輕軌本身工作特性，尤其是夜間停運后。使母線一直處于無功倒送狀態，并且母線中5、7、11、13次諧波電流超標，造成能源浪費。為抑制無功倒送、節約能源、消除諧波，津濱輕軌分三期對主變電所加裝無功補償裝置，深入開展無功治理工作。

3.1.3電力監控系統（SCADA）電力監控系統由設在控制中心主站的電力監控調度系統，設在沿線各變電所被控站的全所綜合自動化系統，設在車輛段供電車間的電力監控復視系統及遠動通道組成，用于對沿線變電所內主要電氣設備的遙控、遙信、遙測、遙調和遙視等。該系統實現了軌道交通電力輸配和消耗環節實施集中扁平化的動態監控和數字化管理。通過運營行車組織及節能管理相互配合，可不斷改進和優化能源平衡，達到系統性節能降耗的管控一體化。

3.2車輛設備

3.2.1車體采用不銹鋼材料的輕量化整體承載結構，流線型前端采用進口樹脂玻璃鋼結構，降低車輛負荷，提高了牽引動力效率，降低了牽引能量消耗。

3.2.2采用由VVVF逆變器、交流異步牽引電機和微機控制裝置組成的動力系統，使列車的智能動力輸出有效降低牽引能耗。

3.2.3全封閉的車體填充了隔熱保暖材料，避免了車內能量的流失。

3.2.4采用兩動兩拖的混合編組，既滿足了運營需求又達到了節能減排的效果。

3.3機電系統

3.3.1屏蔽門系統：津濱輕軌地下段采用全封閉屏蔽門技術，大幅減少了隧道與站臺區域的熱量交換。

3.3.2空調系統：為了應對傳統定速空調能耗大、故障走高的問題，津濱輕軌投資數百萬元對車站中央空調系統進行變頻改造，預計可節能20%以上。

3.3.3照明系統：地面車站充分利用自然光，并于2009年響應國家號召全線集中采購更換了節能燈具。

3.4自動列車清洗設備為實現廢水零排放，津濱輕軌自運營前就簽訂了西班牙自動列車清洗設備的采購合同，該設備具有先進的循環再生過濾系統，分別采用固定沉淀、油脂分離、生物凈化、石英砂活性炭精濾等方式，有效除去水中污染物，達到回用達標。根據使用情況統計，水處理系統每年可減少廢水排放23868t,節省開支15萬元。

4讓節能減排技術服務員工生產生活

4.1太陽能津濱輕軌投建車輛基地、停車場太陽能熱水系統，通過搜集氣象資料，計算太陽的輻照強度和集熱器面積，本項目共設計安裝集熱器125組，共計250m2，按照冷水溫度10℃，用水溫度45℃（即溫差35℃），太陽能保證率按照75%計算，則250m2集熱器年產熱量約為1268008MJ。即安裝太陽能熱水系統后，每年可節約能量1268008MJ。按照太陽能設備使用壽命15a計算，15a一共可以節約燃氣費用約100～110萬元。

4.2輻射采暖技術車輛基地庫區（組合車庫、列檢車庫、特種車庫）負責日常輕軌車輛各種修程作業，庫區面積7.569×104m2，建筑主體采用輕鋼結構門式鋼架，墻體為雙層加芯鋼板，平均高度達20m，由于不同庫區負責修程任務不同，并且同一庫區又劃分不同維修區域，機車維修通常為全天不定時開展，導致供暖需要具有區域及進段相對分散的特點。為了權衡庫區采暖在節能、環保、安全等要求，輕軌車輛基地庫區采暖系統擺脫了傳統的陳舊的暖通設計習慣，引進國際先進的節能型采暖系統—燃氣遠紅外輻射采暖技術為車輛基地庫區作業供暖。輻射采暖系統比傳統的蒸汽采暖系統節能40％。對同樣的室內溫度效果，該采暖系統的設計熱負荷只需其它傳統采暖系統的80％～85％，且設計室溫可比對流型采暖系統低2～4℃，按照工況廠房室溫達到14℃的下限標準，采用熱水管網對流供暖每年需消耗燃氣335.60×104m3，而采用輻射采暖系統供暖每年僅需消耗燃氣126×104m3，節約燃氣費用300余萬元。

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電機機組的轉速和機器用電的能耗有著密不可分的關系，尤其是風機和泵之類的設施極為顯著。一般來說，在工作生產中只能用閥門的開度來控制流量，從而就會有大量的電能損失，如果不通過閥門來控制，只能通過電機調速來進行工作，這樣一來，當工作中要求的流量減少的時候，電動機的轉數也就會降低，最終能量的損耗也會得到不同程度的降低。

2變頻節能

變頻節能的方法一般有兩種，第一種是軟啟動，第二種是合理利用冗余，具體來說如下。（1）軟啟動：所有的器械設備在起初啟動的時候會產生大量的能源損耗，在這種情況下，我們就可以通過變頻器來進行調度，改變頻率，從而對啟動時的電流進行一定程度的約束，最后使得機器的啟動電流小于電動機的額定電流。（2）合理利用冗余：變頻器在調速的時候，可以把節約的電能進行小面積的轉換，使電動機的輸出軸功率發生不同程度的改變。當風機水泵類負荷屬于平方轉矩負荷時，即轉矩M與轉速N的平方成正比，其電動機軸上的輸出功率與轉速的三次方也成正比[2]。所以，當電動機轉速下降時，電動機的功率損耗就會大幅度下降，其所耗電量也就大為減少。

3照明系統的節能

（1）眾周所知，在企業中用電量最大的地方就是照明系統，照明系統的用電直接關系著企業的用電，所以我們要做好照明節能的工作。但是，我們也要注意在節能的同時也要保證工廠的照明質量，滿足工廠工人的工作照明需要，在此基礎上來減少電能的損耗，合理地使用電力資源。最近幾年來，由于白熾燈的發光率比較低，大部分已經被新光源替代了，在生產的過程中，一般工廠的路燈照明設備使用高壓鈉燈，辦公場所使用節能燈，這樣的配合能夠有效地降低能源的損耗，從而達到企業供配電系統節能的要求和標準。（2）節能燈的附件--鎮流器。傳統的電感型鎮流器耗電量比較大，但是電感型鎮流器的功率因數只有0.4~0.5，達不到0.9的要求，因此本身損耗的功率較大，造成電能浪費。隨著科技的發展，現在的電子鎮流器本身的功率損耗很低，功率因數遠遠大于0.9，用電量也較低。所以，在照明系統中要加以借鑒和使用，提倡電子鎮流器的運用，加大電子鎮流器的宣傳[3]。（3）智能型的照明節能遙控器：智能型的照明節能控制器具有很強的技術性、電子性，除此之外，它在研發的過程中還用到微處理器，所以此節能遙控器的性能很高，具有可編程序管理的功能，還能根據實際情況改變降壓的幅度和限壓的大小。不僅如此，智能型遙控器的控制模式有多種，震動控、手控、光控等等，通過多種的調控模式和控制功能從而達到節能的標志和要求。（4）三相均衡供電。在企業用電、照明系統的時候要注意把電均衡地分布在每項任務中，從而使線的電壓和電流的不平衡減少百分之二左右，使三相電壓能基本平衡，以及將電網過高的電壓值調到合理的范圍，給三相照明系統帶來明顯的節電效果[4]，如果三相供電不均衡就會使電流不對稱，從而增加用電量。

4制定合理的用電單耗定額并設立獎懲方法

在企業管理中，企業管理者可以依據以往的工作用電，利用科學的計算方法計算出合理的用電單耗定額。除此之外，企業要根據正常的工作經營狀況，并依據員工的表現設立合理的獎懲方法，一旦制度出來，每個人都要遵循并實踐，根據規定來進行獎懲。

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【中圖分類號】G642.477 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-9646(2008)09(a)-0238-01

畢業(論文)設計是學生在大學里系統學習專業知識后,進行的具有總結性的工程、科研訓練,是學生綜合素質和工程實踐培養的全面提高階段。它是教學中最后的一個重要環節,是一種綜合訓練,要求學生運用在大學的幾年中所學的各門學科知識,在指導教師的帶領下獨立(或小組)完成規定的設計(研究)任務。這個教學環節能有效地培養學生的創新思維和創新能力,是高等學校培養合格人才的主要教學程序和教學手段。畢業(論文)設計成績的高低,不僅反映出學生對基礎理論、專業知識和基本技能掌握的程度,亦是評價學校教學質量的尺度之一。另一方面,學生即將走向社會,面臨實際工作的考驗和挑戰,畢業(論文)設計在某種意義上來說是縮小學校與工作崗位之間差距的一種不可或缺的手段。因此,畢業(論文)設計這一教學環節是加強學生創新素質和工作能力的綜合能力培養的重要途徑。

近年來,結合著科研項目的進行,讓本科畢業(論文)設計參與到項目之中,指導了多名機械專業本科生畢業論文。對在短短的三個月時間內指導學生完成論文,培養學生的科研能力,提高學生的綜合素質和知識應用能力等相關問題進行了思考和實踐探索。本文結合本科畢業(論文)設計與教師科研項目相結合培養學生創新素質和工作能力談一些體會和看法。

1 科學選題培養學生的創新意識

本科畢業(論文)設計作為大學教育最后一個實踐教學環節, 是學生對大學期間所學的基礎課和專業課知識進行綜合運用,為深化和拓寬專業知識,初步培養其科研思維和方法的重要實踐,培養科研訓練和科研能力的機會。所以通過畢業(論文)設計這一重要環節,可以大大提高學生的知識應用能力、實踐能力和綜合素質,是創新能力的培養與訓練。

作者指導的本科生畢業論文題目都是來源于所承擔的國家、自治區和學校的科學基金項目。針對學生掌握知識水平的情況,從這些科研項目中,在自己或碩士研究生所做的科研工作基礎上選擇提取合適的小題目給學生作為本科畢業(論文)設計題目,使學生的畢業(論文)設計成為自己科研課題中的一部分。這樣的論文課題具有很強的理論意義和實用價值,并具有一定的前沿性。如在進行國家自然科學基金項目“金剛石圓鋸片結構的動力失效研究”時,針對普通金剛石圓鋸片在鋸切時會產生刺耳難忍的噪音,隨著環保意識的增強,噪音控制已成為設計金剛石圓鋸片的重要指標,項目需要進行新型減振降噪鋸片的結構設計。針對學生已經學習了《現代設計方法》課程和部分學生選修了《ANSYS有限元軟件》課程。選題“降噪減振結構金剛石圓鋸片的有限元模態分析”,要求用ANSYS有限元軟件進行分析,尋找鋸片噪音控制的影響因素和變化規律以及降噪鋸片的合理結構參數。參加的學生對自己能親自參與高起點科研項目的研究總是感到興奮和自豪,有效的激發了學生的探索科學的積極能動性和培養學生的創新意識。

由于科研項目一般都是學科的前沿及與工程實際緊密聯系的問題,學生必須要在十六周的有限時間里完成課題,在具體實施選題的過程中,要注意題目難度和分量程度的掌握與本科生的知識和能力水平相適應,太難了時間有限不能完成、分量不夠達不到要求都會影響學生的論文質量,達不到培養學生能力和綜合素質的目的。因此選題要結合本科生的知識能力、創新技術和教師的科研項目綜合考慮,緊密結合專業培養方向,體現專業特點,堅持理論與實踐相結合,難度和工作量相適宜,針對不同的學生特點設計不同的題目,充分調動學生的主觀能動性,確保學生在有限時間內,運用所學習的理論知識和技能完成課題。

2 嚴謹開題培養學生的創新思維

確定題目后,在實施畢業設計(論文)教學環節之前,要將畢業(論文)設計的任務書發放到學生手中。任務書講述科研題目和畢業 (論文)設計題目的意義以及社會應用價值,畢業 (論文)設計環節中的專業知識和研究手段在相應領域中的應用和作用,講清課題的研究現狀和提出有關具體的要求,指定參考書和提供一些必要的參考文獻。讓學生對即將進行的課題研究有一定的感性認識,并要求學習相應的專業軟件。

學生拿到了任務書之后,還不應馬上進入具體的實施。對參考書和參考文獻要消化和理解,對研究的題目有更深入的認識,對題目的實施有可操作性的方案。因此安排3周的時間結合專業方向開展調研,同時教授學生進一步查閱與課題相關的資料和文獻,給出課題相關的關鍵詞等,如振動、躁聲、消音原理和模態分析等,利用網上資源進行文獻資料查閱。在檢索查閱整理和消化相關的參考資料和相關文獻的基礎上,對題目的實施方案的可行性、技術創新性進行論證,有所發現,有所創造,并提出比較詳細的技術路線和研究方法,寫出開題報告。經過開題報告這一環節,學生查閱文獻資料廣泛獲取信息,提出問題、擬定研究方案和設計方案,書面表達和口頭表述等能力在內的基本創新思維能力得到鍛煉和提高。

3 悉心指導培養學生的創新技能

學生做畢業(論文)設計的過程,是綜合應用所學的知識,訓練基本的科研能力,培養初步分析問題能力和解決問題的創新能力,這是一個循序漸進、由淺入深的過程。指導教師要悉心地指導學生,對學生研究過程出現的問題及時的給予點播和幫助,深化學生的專業知識,拓展學生的專業知識面,在實踐中讓學生掌握科研的一些最基本技能,通過正確的研究方法獲得研究結果,讓學生體會到如何把書本知識應用到課題實踐中,從而提高學生自身的綜合素質。如參加國家自然科學基金項目課題的學生根據改善基體結構,阻斷節塊與被切割材料間因摩擦和撞擊所產生的振動在基體上的傳播產生噪聲,使噪聲的產生、共鳴及反彈減弱的消音原理。在老師的指導和研究生的幫助下,根據以往的研究成果,學生們積極參與,對在鋸片基體上開阻尼細縫、空冷槽孔和非等間距節塊的特殊結構的金剛石圓鋸片,探討各種結構參數的影響,進行了多種結構參數因素影響的分析,并取得了階段性的研究成果,為減振降噪鋸片的結構設計提供理論依據。學生們通過項目的進行也掌握了一定的創新技能。課題組獲得授權的中國實用新型專利“多孔基體與非等弧長節塊復合結構的減振降噪金剛石圓鋸片”上也留下了學生們智慧的影子。

4 結語

經過幾年的實踐體會到, 將科研項目與畢業(論文)設計相結合, 學生整個畢業(論文)設計的環節可以切實地參與科學研究活動,增強了本科生的創新意識, 是促進本科生科研能力與創新能力培養的重要途徑之一, 組織得好可以做到教學與科學研究相互促進。

參考文獻