节能设计理念范文

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2机械设计及自动化发展现状

在我国工业生产中，机械设计占据重要地位，特别是自动化技术的应用，使得机械设计的生产效率和安全系数大幅度提升，促进机械设计高速进步与发展。但由于机械设计与自动化技术结合还处于初级阶段[3]，各方面技术还不成熟，因此我们需要认识机械设计与自动化高速发展过程中存在的不足，加以改进，促进机械设计与自动化稳步前进。此外，随着机械设计的发展，企业的规模与经营模式不断趋于国际化，与国际间交流日渐增多，基于机械设计的跨国企业不断涌现。然而，国际化的发展趋势需要高水平的机械设计及自动化技术，需要高质量和高环保的机械设计产品。经济形势使得机械设计需要从降低能耗方面入手增强产品质量及技术含量，需要发展节能环保技术，需要在机械设计及自动化领域逐步渗透环保理念，减少机械设计及自动化产品能耗，提高产业竞争力，利于机械设计及自动化的可持续发展。

3节能设计理念在机械设计及自动化中的应用分析

本章主要从材料选择、优化设计以及工艺优化三个方面分析节能设计理念在机械设计及自动化中的应用。

3.1优化结构设计，实现节能

为更好贯彻节能理念，实现节能，需要优化机械结构设计，具体表现在：（1）发动机易选择低功耗。在机械系统中，发动机是最大部件，机械系统运行效率直接影响因素则为发动机性能。发动机环保，科有效降低噪音污染，可以实现低排量、低油耗、高加工效率，可以降低机械运行过程中造成的环境污染。（2）液压系统也要优化设计，在具体设计时首先需要确保液压系统清洁，这需要设计师在具体设计时，及时清除油液中存在的微尘杂质及其他磨损物，还要延长换油时间间隔，降低液压系统的故障发生率，延长机械系统的使用寿命。液压管的选择要选用防老化性能强、密封较佳、抗腐蚀效果强的液压管。此外，还要尽量避免使用软管，避免软管破裂形成较多的废弃量。（3）优化驾驶室的设计。对驾驶室进行优化设计，主要目的是减震降噪。在驾驶室可以配置环保无氟型冷暖空调，确保驾驶室环境优异，增强作业效率。（4）自动加脂装置设计。现今，加注脂，主要通过人工操作进行手动加入，这种注入模式既需要耗费大量时间和经历，也会造成溢油现象，造成环境污染和资源浪费。因此，设计自动加脂装置，用于自动加注脂。这种方式既方便，也不会造成溢油现象。

3.2优化机械设计材料，实现节能

在机械设计及自动化过程中，本身会消耗大量资源，因此在机械材料设计材料选择上，要尊徐节能原则。具体表现在：（1）材料要尽量选用可回收利用的节能环保型材料；此外在结构设计时的材料选择要遵循可拆卸、可回收的无毒材料，目的是增加机械材料的有效再生率，降低机械设计材料浪费现象产生。（2）进行机械设计及自动化过程，要依据寿命长、能耗低、质量小、通用性佳的原则。对于机械，其寿命长则表示可以极大降低机械生产量级生产周期，降低原材料使用量，控制机械报废率；质量小则代表机械对环境负荷较小，因此可以实现节能效率；通用性则表示机械部件能满足大规模使用要求，可以增强使用效率及再利用率。（3）对于机械设计材料，在满足环保条件下实现经济最优化，要避免选用污染性极大的材料，要实现环保与经济效益双赢原则。

3.3优化制作工艺，实现节能

在进行机械设计及自动化中，优化制作工艺，可以实现节能减排，具体表现在：（1）完善设计结构。在进行机械设计及自动化过程中，结构越简单，则零件数量越小，零件形状简单，则能耗就越低，因此在进行机械设计及自动化过程中，要在确保产品性能基础上，尽量完善设计结构。（2）科学选用加工工艺。对于零件锻压工艺，热锻压工艺相对于冷锻压工艺，能耗低，但对环境危害大，综合两种情况，选用温锻压工艺更加科学。（3）科学安排加工工序。加工时间与工序安排密切相关，节能理念的表现则是科学安排工序，减小工序间的等待时间，增加机械工作效率，减小能耗。（4）科学选择工艺参数。在进行加工工艺时，必须合理设置工艺参数，譬如科学选择形状、种类、加工量等，都会极大减少能源消耗。

4结束语

在机械设计及自动化过程中，添加节能设计理念十分重要。本文通过分析我国机械设计及自动化现状和发展趋势，从结构设计、材料选用以及工艺优化三个方面，分析了在机械设计及自动化中应用节能设计理念，确保机械运行的高效与稳定，降低设备能耗，增加经济效益，实现绿色低碳工业，意义重大。希望通过本文分析，为相关人员进行机械设计及自动化领域研究提供参考。

作者:杨松松 喻翔 赵志超 单位:西安文理学院

参考文献

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节能减排是我们当今社会的一个主题，也是应对当今社会各种资源日益紧缺现状的一个有效措施。机械制造和自动化设计产业在我国的各项产业中属于高耗能产业，所以在这一领域有必要贯彻节能理念，通过节能理念的贯彻可以极大提高资源利用率，减少资源浪费，促进整个产业的可持续发展。

1机械制造和自动化产业的发展现状

机械制造业在我国的产业结构中占据着重要地位，是我国国民经济的一个有力支柱。现在机械制造业不断朝着自动化方向发展，在机械制造中实现自动化，不仅可以提高机械制造业的作业效率，也可以有力推动整个制造业的总体水平。但在当前，机械制造还没有完全实现转型，发展模式还比较陈旧，仍是属于高耗能、低产出的发展模式。而我们现在又面临着严重的资源短缺的形势，整个社会也都在倡导节能减排，所以在机械制造行业必须加快转变当前的发展模式，在机械制造与自动化设计中贯彻节能理念，大力发展节能环技术，在机械制造和自动化的各个环节中渗透节能环保理念，增强机械制造和自动化产业的竞争实力，促进整个机械制造和自动化的可持续发展。

2节能设计理念在机械制造和自动化中的应用

2.1优化机械设计，实现节能减排

为了能更好贯彻节能理念，实现节能目标，在机械设计上应该推进优化设计。首先在发动机的选择上，应该选择低公害的发动机，发动机是工程机械系统中的最大部件，其性能的优劣直接影响整个机械的运行效率。选用环保型的发动机可以有效消除噪音污染，同时还可以达到排量低、油耗低、加工效率高的效果，能够在一定程度上减少机械对环境的污染。另外对于液压系统也要实现优化设计，在对液系统进行设计优化时首先应该保证液压系统的清洁，这要求设计师在对液压系统的设计过程中，要及时清除油液中的微尘杂质和其他的磨损物，另外换油的时间间隔应该被适当延长，这样可以有效降低液压系统故障的发生率，使机械的可使用时间获得延长。在液压管的选用上也应该实现最优化，可以选用防老化性能强、密封优良、耐腐蚀性强的液压管，同时减少软管的使用量，防止软管出现破裂而形成废弃量的增多，减少因液压管的问题造成的环境污染。为了优化机械设计，还应当对驾驶室进行改良。在对驾驶室进行改良时应该保证改良后的驾驶室能够有效实现减震降噪的效果，在驾驶室内可以配备环保无氟型的冷暖空调，使驾驶室的整个环境更有利于司机驾驶，提高作业效率。在机械优化方面，还要关注自动加脂装置的设计，自动加脂装置是给机械进行，传统的机械主要采用手动注入方式来进行，传统的手动注入方式的缺陷是效率低且耗费时间，另外在手动注入时还会出现溢油的情况，造成油的浪费和对环境造成污染。对于这种情况，有必要在机械方面添加自动加脂装置，通过这个装置可以有规律的对机械进行，同时每次用量也能加以控制，使效果更加良好，同时也能实现节能环保的效果。

2.2对机械材料实现节能设计

机械制造及自动化本身在制作过程中就会消耗大量的资源，所以在对机械材料的选用上也应当进行优化设计，实现节能效果。在机械材料方面如果想要降低能源消耗，在制造过程中应当尽量选用可回收或者可再生的材料。选用可回收或者可再生的材料不仅有利于这些机械的日后回收，同时在加工制造过程中也可以有效减少废气、废水和废物的产生，减少对环境造成的污染。在选择机械材料时还应当遵循低重量、寿命长、低能耗的原则，这些原则被贯彻实施可以很好实现节能效果，机械材料质量轻，也就减少了资源消耗，间接上降低了工程机械制造中能源的消耗量。机械的使用寿命延长，其实也是一种节约资源降低能耗的方式，机械使用寿命长，在使用过程中检修的次数会减少，这就节约了一定的资源。另外在选用机械材料时要避免选用那些污染和综合成本高的材料，比如含石棉、氟利昂、树脂等物质的材料就应当避免使用，这些材料一旦被使用会对周围环境产生较大的负荷，当机械或者机械的零部件报废之后，这些机械和零部件含有的这些物质就会对周围环境造成较大的危害，不利于贯彻节能减排的基本思想。所以在材料选取上，最好选用那些污染少、能耗低、寿命长的材料，使节能效果更加明显，更有助于实现可持续发展。

2.3改进制作工艺，实现节能减排

在机械制造和自动化设计中改进相关制作工艺，也能实现节能减排的效果。在选取制作工艺时首先应该坚持因地制宜的原则，再参考完外部环境之后再选出合适的加工工艺。机械的零部件有不同的加工工艺，在选择零部件的加工工艺要考虑到所选的加工工艺与设备是否匹配，只有加工工艺与生产零部件的设备相匹配，才能在零部件生产过程中减少残次品的出现，使零部件的合格率能得到有效提高。零部件的锻压工艺有冷锻压的方式和热锻压的方式，还有温锻压的方式。这几种锻压方式相比，热锻压工艺能源利用率要低于温锻压和冷锻压方式，但如果从对环境影响程度来看，冷锻压的锻压方式对环境产生的危害要大于热锻压和温锻压，综合这两点，温锻压工艺有更加良好的应用前景。另外还应当对现有的产品结构进行优化，在机械中，机械的结构越简单，设计所需的零件就越少，自然在制造过程中所需要消耗的能耗就越低，所以从这一点考虑有必要对产品结构进行优化，使机械结构在趋于简单的情况下其性能能得到有效提高。另外除了对机械的结构进行优化外，还应当对机械的零部件的形状进行改良，零部件的形状不同，所需要的材料量也不相同，消耗的能源也有所差别，所以在设计过程中在保证产品的基本性能外，还应当简化零件，使零件的结构更优，减少零件的数量。在施工工艺上对所选用的工艺的工序也要进行合理安排，实施不同的施工工序，在机械制造过程中能起到不同的结果，所以对工艺工序应该进行合理安排和适当调整，实现节能目标。

3结语

在节能环保日益成为整个社会的共识的背景下，机械制造与自动化设计中也应当更好贯彻节能设计理念。机械制造行业本身作为一个高耗能的行业，在其中贯彻节能理念有很大的必要性，如果在真个机械制造业中能有效贯彻节能理念并且付诸实施，将会降低整个社会的资源消耗量，有利于制造行业实现良性发展，提高制造业总体发展水平。

参考文献:

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中图分类号：TS958文献标识码： A

前言

门窗作为建筑结构中不可缺少的部件，是室内与室外联系的重要环节。要求门窗既满足采光照明，又达到防晒遮阳；既满足通风换气，又实现防水隔声，同时还需具有一定装饰作用，以提高室内外视觉美感。门窗不仅是调节室内环境舒适度的关键工具，而且是促进建筑节能的重要途径。节能门窗的提出和发展，赋予门窗新的内涵。

一、建筑门窗的节能设计理念

1、门窗形式的节能设计

（1）推拉窗节能设计形式

推拉式的节能设计主要有左右开启和上下开启两种形式，因为这种形式的门窗的安装是需要适量的界线的，所以就会使窗扇和窗框之间或多或少的会出现一些密封性问题，再加上如果在具体的安装过程中使用低质量的辅料的话，更会严重的影响总体的效果，所以开启形式也会相应的对最终的节能造成一定的制约。

（2）固定窗节能设计形式 所谓固定窗顾名思义就是已经固定好的不能再进行任何的变动，这种形式的门窗设计形式有着很好地气密性和水密性，但是作为一种节能窗也有自身的弱点，那就是会严重制约室内外的空气交换效果。

（3）平开式节能设计 具体指的就是具有根据不同的形状对型材进行不同的组合，同时这种框扇形的平开式门窗密闭性十分好，同时由于橡胶的缘故气密性也非常高。

2、门窗的保温性能设计

在进行户门安装的时候，可以将空心门装在室内中比较好，也可以装在户门上，但是必须在外面在加上一层保护，这样的情况下既能够起到很好地保温隔热效果，又能够起到安全防护的作用。而对于阳台的门来说，可以根据不同需求使用不同形式的门，主要的是根据阳台的建筑布局，但不管是怎样的选择都有一个原则那就是在阳台使用的门的小部件制作一个钢材的门心板，但是目前主要在上面贴上一些绝缘的材料，上半部分主要是透明部分使用双层的玻璃，中间部分就应该留有一定厚度，这样主要是为了形成一定的空气层以保证更好地保温隔热效果。

3、设计适当的窗墙比以及门窗朝向

（1）适当的窗墙比就是要根据具体的建筑构造来确定门窗和建筑墙体的比例，通常情况下窗户的传热系数都是要大于同一个朝向并且面积相同的墙体的传热系数的，所以窗墙比例越大就会使能量损失的比例越大。另一方面，在采光和通风条件允许的情况下，对于窗墙比例的控制能够增加保温效果，同时能够提高建筑的节能效果。

（2）建筑外窗户的朝向也会影响到本身的节能效果，一般情况下南北向的太阳辐射强度比较大，收到的辐射量就越多，所以考虑到这一方面的话，建筑北向的窗墙比一般情况下是 30%，东西向的窗墙比一般是 35% ，如果说朝南方向的墙体出现有落地窗或者是凸窗的话，那么南向的窗墙比一般是 45%。

4、气密性设计

考虑到我国目前的一些钢制门窗气密性差的问题。一般情况下是在窗户上设置一些泡沫塑料的密封条，同时还要使用新型的有良好密封性能的门窗材料，另一方面门窗的边框和建筑墙体间的缝隙一般是使用像毛毡等的比较有弹性且松软的材料等进行密封设计，门框和门扇可以使用橡胶、橡塑或者是泡沫密封条进行密封设计。

二、门窗节能技术措施

1、节能窗型的选择

首先，门窗装置的方式对室内自然通风的影响很大。门窗的开启有挡风或导风作用，装置得当，则能增加室内空气通风效果。从通风的角度考虑，门窗的相对位置以贯通为好，尽量减少气流的迂回和阻力。目前国内建筑中常用的窗型为推拉窗、平开窗和固定窗。推拉窗在窗体内侧虽有密封毛条，但在窗框下滑轨来回滑动，上有较大的空间，下有滑轮间的空隙，窗扇上下形成明显的对流交换，热冷空气的对流形成较大的热损失，不论用什么隔热型材作窗框都达不到节能效果。所以有人说，推拉窗的窗型结构决定了它不是真正理想的节能窗。平开窗的窗扇与窗扇间、窗扇与窗框间采用橡胶条密封，具有很好的密封效果。固定窗通过密封处理后，因具有很好的水密性和气密性，很难形成对流，热损失也主要是玻璃和型材的热传导，具有最好的节能效果。

2、选用节能材料

由于新型材料的发展，组成窗的主材：窗框材料、玻璃、密封件、五金附件以及遮阳设施等技术进步很快，使用节能材料是门窗节能的有效途径。

（1）窗框材料：门窗框有木门窗框、钢门窗框、铝合金门窗框、塑料门窗框、塑钢门窗框、隔热型铝合金门窗框、玻璃钢门窗框。各种框材都同时有市场，只不过所占有的市场率和适用的领域不同。其中，断热铝材节能效果比较好，使用比较广，它不仅保留了铝型材的优点，同时也大大降低了铝型材传热系数。断热铝材是在铝合金型材断面中使用热桥（冷桥） 技术使型材分为内、外两部。

（2）密封材料：门窗洞口密封材料的性能，既影响着房屋的保温节能效果，也关系到墙体的防水性能。门窗的密封主要包括，门窗框与墙体之间的密封、门窗框与窗扇之间的密封和门窗体与玻璃之间的密封。目前钢塑门窗框的四边与墙体之间的空隙，通常使用聚氨酯发泡体进行填充。此类材料不仅有填充作用，而且还有很好的密封、保温和隔热性能。另外应用较多的密封材料还有硅胶、三元乙丙胶条。其他部分的密封用密封条，密封条分为毛条和胶条。密封胶条用于玻璃和窗扇及窗框之间的密封。密封胶条必须具有足够的拉伸强度，良好的弹性、耐温性和耐老化性，断面结构尺寸要与塑钢门窗型材匹配。密封毛条主要用于框和扇之间的密封，毛条的安装部位一般在门窗扇上、框扇的四周围或密封桥（挡风块）上，以增强框与扇之间的密封。毛条规格是影响推拉门窗和气密性能的重要因素，也是影响门窗开关力的重要因素。胶条、毛条都起着密封、隔声、防尘、防冻、保暖的作用，它们质量的好坏直接影响门窗的气密性和长期使用的节能效果。

（3）配套五金附件：门窗的五金件主要包括：执手、滑撑、撑挡、拉手、窗锁、滑轮等。五金件对门窗密封保温性能的影响有两种情形：多锁点五金件和单锁点五金件。多锁点五金件的锁点和锁座分布在整个门窗的四周；当门窗锁闭后锁点、锁座牢牢地扣在一起，与铰链或滑撑配合，共同产生强大的密封压紧力，使密封条弹性变形，从而给门窗提供足够的密封性能，使窗扇、窗框形成一体；而单锁点的密封性相对来说就差得多。就其他配件而言，滑撑铰链应采用不锈钢材料，对宽度超过lm 的推拉窗，或安装双层玻璃的门窗，应采用双滑轮或选用滚动滑轮。

（4）玻璃选择：目前节能窗玻璃主要包括：吸热玻璃、热反射玻璃、低辐射玻璃、中空玻璃及复合玻璃、调光玻璃等。热反射玻璃和低辐射玻璃（又称Low－E 玻璃） 均属于镀膜玻璃，热反射玻璃可通过配置膜层的结构和厚度，在较大范围内改变遮阳性能。Low－E 玻璃由于对红外线高反射、不吸热的材料镀膜，可反射太阳能波段的热辐射，从而有效地控制了玻璃的遮阳性能，同时也明显降低了玻璃的传热系数。中空玻璃是以两片或多片玻璃，采用间隔条用来控制中空玻璃内外两片的间距。双玻璃周边用密封胶黏结密封，使玻璃层间形成干燥气体，从而具有隔声、隔热、防结露和降低能耗的作用。

结束语

总之，节能门窗是集窗型、型材、玻璃、五金配件、密封条、制作、安装为一体的综合产物。只有做到良好地衔接，才能达到节能的效果；只有通过合理选材，科学设计，精心制作，规范安装，才能实现其应有的功能和作用。

参考文献

[1] 叶雪华,王伟夏.建筑门窗节能的研究[J]. 门窗. 2009(01)

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2、建筑设计中节能设计理念的具体应用

建筑设计中体现节能理念是行业发展的现实要求，应该从规划环节、立面设计阶段和单体设计工作入手，落实节能理念在建筑设计工作的具体应用。

2.1在建筑规划设计环节中体现节能设计理念

建筑设计开始之初应该将节能设计理念融入到规划设计环节，要从建筑物规划区域的自然环境入手，全面掌握地形、地质、气候和水文等基本资料，做到对规划设计平台的构建。在设计规划环节中应该引入水体、植被、树木等相关元素，做到对小气候的构建和调节，以此来提升建筑物的宜居性，控制干湿度、温度，以自然的手段降低建筑物能耗的增加，在创建舒适环境和条件的同时，实现建筑物的节能化。

2.2在建筑立面设计环节中体现节能设计理念

立面设计环节对建筑物的能耗有着直接影响，应该在设计中以建筑物高低、朝向，建筑周边水体、景观为基础，进行合理而科学的节能设计，提高能源利用的效果，提升建筑物节能的水平，使建筑物能够充分应用太阳能，自然风等元素，在提升节能效果的同时，提升建筑物的整体品质。要在建筑立面设计中更多地应用自然元素，采用天然石材、木材等自然资源形成简约而合理的立面形式，做到对能耗的有效控制。立面设计中应该注意比例的协调性，要构建富有层次的立面结构，在体现现代建筑优势的同时，实现建筑节能的目标。建筑立面设计过程中要综合平衡各主要元素，使其做到均衡和协调，做到对建筑投资和效果的平衡，既要控制建筑施工和使用的高效性，有效体现建筑施工和使用的集约化，以平衡的状态体现建筑结构的建筑美，做到对建筑节能目标实现的保障。

2.3在建筑单体设计环节中体现节能设计理念

在建筑物门窗设计环节中应该改进门窗的绝热性能，这也是建筑节能的重要内容之一要注重门窗的气密性能，采用新材料和新结构确保门窗的绝热性能。在建筑门窗设计中要考虑比例与朝向等元素，这也会直接影响到门窗和建筑的节能效果。在加强门窗气密性时还需要考虑室内空气环境，使其符合居住的高质量要求。仅有高性能的门窗是不够的，还需要提升其安装技术，因此在安装中还需要严格按照施工设计方案与是施工规范操作进行门窗的安装施工，保障门窗安装的质量与水平符合工程建设的节能效果。房顶设计:房顶位于建筑顶端，长期与外界环境接触，所以很容易受到外界环境的影响。在房顶设计过程中，首先应该增强房顶的保温设计，根据实际需要假设隔热层，如隔空散热层、蓄水层，还可以在建筑顶部适当的种植植物，起到良好的节能效果。楼板设计:在建筑楼板设计中，为了充分体现节能设计理念，除了精心设计楼板造型外，还需要考虑建筑内部结构空间。在造型设计方面，可以将建筑循环水管而定假设到吊顶中，利用水循环系统调节室内的温度。这一设计对能源要求较低，同时还能够起到很好的气温调节效果，在现阶段建筑设计中，是一种常见的节能建筑设计方法。