浅谈现代化工业厂区总体节能规划与建设管理

苑亮

山东省鲁商冰轮建筑设计有限公司 山东 济南 250014

1 我国工业厂区高能耗原因分析

1.1 生产工艺普遍落后

尤其是钢铁、化工、建筑、纺织等依然是高能耗和高污染的行业，工艺和技术方面都相对而言比较落后，也在产品的生产过程中容易出现单位产品质量耗能比较大和产品质量不足的情况。而造成这种问题的原因是多方面的，对于节能工作的忽视等，也就造成了一系列的问题，过度重视产品和技术的升级和改造，也就无法对于节能生产投入较多的关注。

1.2 供配电系统运行效率低

(1)配电线路与变压器设置不合理。在现代工业化厂区内，供配电系统是保证一套设备正常运行的重要保证。由于配电线路与变压器设置不合理，导致供配电系统中的配电线路与变压器设置不合理，出现部分装置容量激增但相关的负载率骤降因而导致供电设备超常损耗。其次，如果供配电系统的线路出现设置不合理，就容易导致相应的线路过度损耗，同时会损耗过多电力。(2)设备配置不合理。为了尽可能的降低设备成本，国内大多数工业企业对用电设备的配制都是采用了满负荷的设计,但在实际应用中却普遍为低负荷运行,这种运行效率的低下,导致了严重的能源浪费。根据我国工业企业的用电大数据表明,用于生产加工的工业电机是我国工业企业的主要供电设备，其耗电比例达到了年度工业用电总量的三分之二,大量的电能以发热、损耗和其他多余形式被大量浪费。

1.3 能源管理方式粗放

目前大多数的企业对于现代化的生产过程缺乏有效的能源管理和控制的制度等，也对于能源管理工作等多方面无法落实好正常的管理，从运行的效率、使用的寿命等多方面都缺乏精细和有效的管理等。因此，许多工业企业对于能源的消耗方面不知道其消耗在哪里，也不知道浪费了多少，无法对于环境污染等进行评估和处理。

2 现代化工业厂区总体节能规划

2.1 科学选择绿色建筑材料

现代工业企业要科学选择绿色建筑材料，以在源头上实现节能减排和资源高效利用的目的。绿色建筑材料因为采用循环利用技术生产建筑原材料，对自然环境损害小，同时因建筑价格低廉，可以在环保的同时为企业降低生产成本。使用绿色建筑作为厂房建造的企业，主要使用了以下几种环保材料。第一，高强度钢在绿色厂房的建筑的用料比例达到了九成以上,高强度钢与其他材料相比具有耐高温、耐磨损能够满足厂房的生产建设需要，具有绝对的优势。第二，钢结构设计。绿色厂房的主要区域如中转仓库和产品仓库等都力主使用高强度钢作为其主要架构。以钢为主结构支撑厂房具有可循环、周期短、损耗少、体量轻、强度高等优势。第三，以煤矸石烧结制成的保温砖作为厂房的建筑外墙。

2.2 建筑外墙节能设计

绿色厂房是在建筑设计的过程中，从办公室建筑外墙上加入绿色节能的新技术等，如在外部加装玻璃幕墙和双层幕墙。这种两种幕墙主要作用原理是通过减少外热能源的对流,从而减少其对建筑本身的损耗，延长使用期限。安装幕墙可对建筑内部达到一定的温度控制作用，夏季用以制冷，动冬季用以保温。同时还可以有效减少外界环境对墙体造成的影响,减轻外力对建筑墙体的损坏,提升建筑墙体的稳固性。

2.3 建筑门窗节能设计

厂房办公楼安装门窗，可选择使用中空玻璃的窗户,控制好窗户与外墙的面积比,从而保证墙体规划面积的有效利用,有效节约成本和资源。

2.4 优化供配电系统

对于工业厂房供配电系统来说，改造其节能优化方面有如下几个方面。第一，从功率因数补偿方面来说，使用中低压补偿装置可以记录、检测和改善电网的参数和结构，从而使得无功功率的连续调节得以形成，以及增加有功输电能力，保证了增加电源利用率。第二，从闭环控制方面来说，可以利用生产工艺和设备的一些系统来控制电机运行参数，例如运用流量、温度等闭环控制系统。使设备可以在有效的操作区域内，从而减少设备的能耗。第三，利用能量反馈节能系统，就能够通过电动机转化能量，也就是在其使用过程中，将其产生的电能转化为与电网具有相同频率和相位的交流电，也就是多重噪声滤波环节，再连接到交流电网，使得能量反馈可以完成。不仅能够节能，而且可以使设备的运行稳定性得到保障。第四，从相位控制与功率调节方面来说，使用通用的智能节能系统不间断的跟踪和检测电动机电压与电流之间的相角，以电机转速不变为前提，实现电动机在运行过程中更好地控制电机参数，更好地节能。第五，从谐波控制方面来说，在检测并诊断出工厂供电网络的波形畸变后，在超过标准的谐波含量的重要应用中，通过纯并联有源滤波设备能够尽可能的滤除有害谐波，从而改善工厂电气设备的容量，并增加设备的使用时间。

2.5 建筑屋面节能设计

在设计厂区建筑屋面时，应该对其进行整体分析，设计的要点需要以其承重能力和防水效果为前提。首先，可以使用间隔采光带，保证车间的良好的照明效果。其次，屋面的防水、吸水、净水系统等进行高效的二次能源的利用，满足各个方面用水工作的要求。最后，可以使用太阳能光伏发电系统，并将其接入厂区电力系统，使得用电有保障。

2.6 优化工业厂房室内外环境设计

在设计这个项目工程时，在符合设计标准的情况下，可以在厂房内部设计外窗和天窗，不仅可以改善厂房内外环境，还可以节约照明用电，提升自然光的使用率。厂房的内部设计需要考虑多个因素，如自然通风效果、通风路径等，使得工业设备的余热、余湿等可以尽快带出。为了降低生产时造成的噪音，可以使用有隔音功能的建筑材料，可以在维护结构上使用，从而提升厂房室内舒适效果。除此之外，还可以在厂房外设计绿化带，不仅有美化效果还可以避免环境污染，使用透水铺装技术铺设路面，可以提升保水功能。

图1 自然通风换气示意图

3 建设管理策略

3.1 优化生产工艺和设备

在工业生产的过程中，许多先进的工业设备和节能设施等都需要进一步进行改造，从而从更为细节的方面加以控制和分析，使得节能改造工作达到更高的工作效果。第一，需要对于循环冷却水系统节能改造工作，这是工业生产的重要生命线，在多个行业中都有所设计，而其运行效率不高也是主要的问题，面临着严重的能源损耗的问题，还需要进行节能型水泵的应用。在其使用的过程中进行相关工作情况的收集和改造的一系列工作，加强细节方面的维护和升级。第二，对于锅炉的节能和改造等，工业锅炉是在工业生产中的常见设备之一，对于油该气、余热的回收工作都显得十分重要。第三，空压机节能改造的相关工作是需要对于并联使用、高温尾气等进行更好的处理和分析工作，降低能耗。第四，注塑机节能改造工作的措施主要包括了电磁加热系统等。

3.2 提高施工人员节能环保意识

施工过程中工作人员的节能环保意识是十分必要的，也是指导施工人员进行节能环保操作的主要动力之一，在施工的各个细节之处进行理念的应用，保证施工阶段的环保型。在用水、用电等多方面进行积极和有效的控制工作。一方面，采取分路供水的相关工作，将生活和工业用水分开供应、分开处理等，将各个方面的节约、环保意识等大大提升，从而在水资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，从分路供电等一系列工作的过程中，做好用电控制和分析的工作，也对于用电设备定期检测和分析，提升工作的有效性。

3.3 优化能源管理方式

通过改变原来的能源管理方式，工业企业可以减少能源损耗，从而提升能源使用率，包括多个方面的内容，如重视管理工作、审核管理工作，提升能源绩效和自动化监控能力，提高工作人员的节能观念，提升企业文化。

结论

科技的发展带动着社会经济的发展，随着时代的发展，如今工业厂房的规划设计也要随之变化，与此同时，管理工作也要符合实际要求，利用三个阶段使用节能环保的方法，这三个阶段分别为规划设计、施工过程以及管理，在此期间使用前沿技术和设备，从而使得企业在这几个阶段更好的使用节能环保材料和方法。此外，不断改善节能环保措施和技术，从而实现企业的可持续发展。