淺談現代化工業廠區總體節能規劃與建設管理

苑亮

山東省魯商冰輪建筑設計有限公司 山東 濟南 250014

1 我國工業廠區高能耗原因分析

1.1 生產工藝普遍落后

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，工藝和技術方面都相對而言比較落后，也在產品的生產過程中容易出現單位產品質量耗能比較大和產品質量不足的情況。而造成這種問題的原因是多方面的，對于節能工作的忽視等，也就造成了一系列的問題，過度重視產品和技術的升級和改造，也就無法對于節能生產投入較多的關注。

1.2 供配電系統運行效率低

(1)配電線路與變壓器設置不合理。在現代工業化廠區內，供配電系統是保證一套設備正常運行的重要保證。由于配電線路與變壓器設置不合理，導致供配電系統中的配電線路與變壓器設置不合理，出現部分裝置容量激增但相關的負載率驟降因而導致供電設備超常損耗。其次，如果供配電系統的線路出現設置不合理，就容易導致相應的線路過度損耗，同時會損耗過多電力。(2)設備配置不合理。為了盡可能的降低設備成本，國內大多數工業企業對用電設備的配制都是采用了滿負荷的設計,但在實際應用中卻普遍為低負荷運行,這種運行效率的低下,導致了嚴重的能源浪費。根據我國工業企業的用電大數據表明,用于生產加工的工業電機是我國工業企業的主要供電設備，其耗電比例達到了年度工業用電總量的三分之二,大量的電能以發熱、損耗和其他多余形式被大量浪費。

1.3 能源管理方式粗放

目前大多數的企業對于現代化的生產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好正常的管理，從運行的效率、使用的壽命等多方面都缺乏精細和有效的管理等。因此，許多工業企業對于能源的消耗方面不知道其消耗在哪里，也不知道浪費了多少，無法對于環境污染等進行評估和處理。

2 現代化工業廠區總體節能規劃

2.1 科學選擇綠色建筑材料

現代工業企業要科學選擇綠色建筑材料，以在源頭上實現節能減排和資源高效利用的目的。綠色建筑材料因為采用循環利用技術生產建筑原材料，對自然環境損害小，同時因建筑價格低廉，可以在環保的同時為企業降低生產成本。使用綠色建筑作為廠房建造的企業，主要使用了以下幾種環保材料。第一，高強度鋼在綠色廠房的建筑的用料比例達到了九成以上,高強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建設需要，具有絕對的優勢。第二，鋼結構設計。綠色廠房的主要區域如中轉倉庫和產品倉庫等都力主使用高強度鋼作為其主要架構。以鋼為主結構支撐廠房具有可循環、周期短、損耗少、體量輕、強度高等優勢。第三，以煤矸石燒結制成的保溫磚作為廠房的建筑外墻。

2.2 建筑外墻節能設計

綠色廠房是在建筑設計的過程中，從辦公室建筑外墻上加入綠色節能的新技術等，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部達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,提升建筑墻體的穩固性。

2.3 建筑門窗節能設計

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,從而保證墻體規劃面積的有效利用,有效節約成本和資源。

2.4 優化供配電系統

對于工業廠房供配電系統來說，改造其節能優化方面有如下幾個方面。第一，從功率因數補償方面來說，使用中低壓補償裝置可以記錄、檢測和改善電網的參數和結構，從而使得無功功率的連續調節得以形成，以及增加有功輸電能力，保證了增加電源利用率。第二，從閉環控制方面來說，可以利用生產工藝和設備的一些系統來控制電機運行參數，例如運用流量、溫度等閉環控制系統。使設備可以在有效的操作區域內，從而減少設備的能耗。第三，利用能量反饋節能系統，就能夠通過電動機轉化能量，也就是在其使用過程中，將其產生的電能轉化為與電網具有相同頻率和相位的交流電，也就是多重噪聲濾波環節，再連接到交流電網，使得能量反饋可以完成。不僅能夠節能，而且可以使設備的運行穩定性得到保障。第四，從相位控制與功率調節方面來說，使用通用的智能節能系統不間斷的跟蹤和檢測電動機電壓與電流之間的相角，以電機轉速不變為前提，實現電動機在運行過程中更好地控制電機參數，更好地節能。第五，從諧波控制方面來說，在檢測并診斷出工廠供電網絡的波形畸變后，在超過標準的諧波含量的重要應用中，通過純并聯有源濾波設備能夠盡可能的濾除有害諧波，從而改善工廠電氣設備的容量，并增加設備的使用時間。

2.5 建筑屋面節能設計

在設計廠區建筑屋面時，應該對其進行整體分析，設計的要點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、凈水系統等進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電系統，并將其接入廠區電力系統，使得用電有保障。

2.6 優化工業廠房室內外環境設計

在設計這個項目工程時，在符合設計標準的情況下，可以在廠房內部設計外窗和天窗，不僅可以改善廠房內外環境，還可以節約照明用電，提升自然光的使用率。廠房的內部設計需要考慮多個因素，如自然通風效果、通風路徑等，使得工業設備的余熱、余濕等可以盡快帶出。為了降低生產時造成的噪音，可以使用有隔音功能的建筑材料，可以在維護結構上使用，從而提升廠房室內舒適效果。除此之外，還可以在廠房外設計綠化帶，不僅有美化效果還可以避免環境污染，使用透水鋪裝技術鋪設路面，可以提升保水功能。

圖1 自然通風換氣示意圖

3 建設管理策略

3.1 優化生產工藝和設備

在工業生產的過程中，許多先進的工業設備和節能設施等都需要進一步進行改造，從而從更為細節的方面加以控制和分析，使得節能改造工作達到更高的工作效果。第一，需要對于循環冷卻水系統節能改造工作，這是工業生產的重要生命線，在多個行業中都有所設計，而其運行效率不高也是主要的問題，面臨著嚴重的能源損耗的問題，還需要進行節能型水泵的應用。在其使用的過程中進行相關工作情況的收集和改造的一系列工作，加強細節方面的維護和升級。第二，對于鍋爐的節能和改造等，工業鍋爐是在工業生產中的常見設備之一，對于油該氣、余熱的回收工作都顯得十分重要。第三，空壓機節能改造的相關工作是需要對于并聯使用、高溫尾氣等進行更好的處理和分析工作，降低能耗。第四，注塑機節能改造工作的措施主要包括了電磁加熱系統等。

3.2 提高施工人員節能環保意識

施工過程中工作人員的節能環保意識是十分必要的，也是指導施工人員進行節能環保操作的主要動力之一，在施工的各個細節之處進行理念的應用，保證施工階段的環保型。在用水、用電等多方面進行積極和有效的控制工作。一方面，采取分路供水的相關工作，將生活和工業用水分開供應、分開處理等，將各個方面的節約、環保意識等大大提升，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，也對于用電設備定期檢測和分析，提升工作的有效性。

3.3 優化能源管理方式

通過改變原來的能源管理方式，工業企業可以減少能源損耗，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控能力，提高工作人員的節能觀念，提升企業文化。

結論

科技的發展帶動著社會經濟的發展，隨著時代的發展，如今工業廠房的規劃設計也要隨之變化，與此同時，管理工作也要符合實際要求，利用三個階段使用節能環保的方法，這三個階段分別為規劃設計、施工過程以及管理，在此期間使用前沿技術和設備，從而使得企業在這幾個階段更好的使用節能環保材料和方法。此外，不斷改善節能環保措施和技術，從而實現企業的可持續發展。