温室效应的本质十篇

时间:2023-12-13 17:08:50

温室效应的本质

温室效应的本质篇1

关键词:秸秆生物反应堆技术;应用试验;甜瓜

秸秆生物反应堆技术是一项充分利用秸秆资源,改善作物生存条件,增加蔬菜产量,提高蔬菜品质的一项生物技术。通过对应用秸秆生物反应堆技术的温室与未应用该技术的温室在温度、施肥量、用药量、农产品品质、产量、产值等方面进行比较试验,为秸秆生物反应堆的效能分析提供数据参考。

1 材料和方法

1.1 试验地点

锦州北镇市大屯乡李佛村。土壤类型属于黑粘土,温室是无支柱高效节能日光温室。

1.2 供试菌种

宏阳固体生物降解菌种(辽宁微生物所研制)。

1.3 供试作物

翠宝甜瓜。

1.4 试验方法

采用分区对比法,即在同一地块、同一结构、相同管理水平的两个温室,面积各700 m2,应用秸秆生物反应堆技术的温室(处理)和不应用该技术的温室(对照)进行比较。

1.5 试验操作

采取行下内置式,在栽培畦下挖宽50 cm,深30 cm的槽沟,放满玉米秆,灌透水,撒菌种,覆土20 cm,覆膜准备定植。用宏阳菌种8 kg和玉米秸秆3 000 kg,于2010年10月5日进行应用秸秆生物反应堆技术。

2010年11月15日育苗, 12月30日定植。667 m2施腐熟农家肥4 000 kg。10片叶以上的子蔓留瓜,2011年3月10日开始采摘,4月15日采摘结束。

2 结果与分析

2.1 应用秸秆生物反应堆技术温室和对照温室温度比较

由表1可以看出,两个温室的气温相差不大,处理温室10 cm地温平均为17.25 ℃,明显比对照高2 ℃,有利于作物生长。

2.2 应用秸秆生物反应堆技术温室和对照温室灌水、施肥、用药量比较

在相同灌水量的情况下,处理温室比对照温室节约用肥50 kg,节约成本300元;节省用药1.5 kg,节约成本150元,有效地控制了病害的发生。

2.3 应用秸秆生物反应堆技术温室和对照温室甜瓜品质比较

由表2可以看出,处理温室单果质量比对照温室高100 g,果实长度长3 cm,直径长2 cm,畸形果率大大降低,有效地提高了甜瓜品质。

2.4 应用秸秆生物反应堆技术温室和对照温室甜瓜产量及产值比较

通过表3可以看出,处理温室比对照温室多采收甜瓜10 d,处理比对照产量高500 kg,增产25%;产值高10 000元,增加纯收入9906元,增收50%。增产增收效果显著。

3 小结

3.1 温室内地温得到提高

秸秆分解产生的热量,使地温提高十分明显。

3.2 防病效果显著

秸秆反应堆发酵后,产生的大量有益菌对多种致病菌有抑制、灭杀作用,从而减少了病害的发生,使得用药成本降低。

3.3 土壤结构得到改善

使用该技术后,土壤结构明显得到改善,土壤通透性增强,团粒结构出现好转,作物根系明显增旺。

3.4 采收期提前

采收期提前10 d,提早上市,价格较高,产值和收入大幅增加。

温室效应的本质篇2

【关键词】绿色建筑 排风热回收装置 适用性 节能性 经济性

一、 引言

绿色建筑是指为人们提供健康、舒适和高效的使用空间,并最大限度地节约能源,与自然和谐共生的建筑。因此,绿色建筑的重要建设目标之一是为人们提供良好的室内空气质量,而通风是保证室内空气质量最基本最有效的手段。设置集中空调或设置机械通风的建筑,通风要消耗大量的能源。一方面是建筑节能,一方面是保证室内空气质量,如何平衡二者的关系将是绿色建筑必须解决的问题之一。

二、 绿色建筑对室内空气质量和建筑节能的要求

我国第一部绿色建筑评价标准GB/T50378-2006中室内环境质量部分提出,室内游离甲醛、苯、氨、氡和 TVOC 等空气污染物浓度符合现行国家标准《民用建筑室内环境污染控制规范》GB50325 的规定;对于采用集中空调的建筑,新风量符合现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB50189 的设计要求。节能与能源利用部分 5.2.10 条,利用排风对新风进行预热(或预冷)处理,降低新风负荷。新修订的绿色建筑评价标准GB/T50378-2014中室内环境质量部分提出,室内空气中的氨、甲醛、苯、总挥发性有机物、氡等污染物浓度应符合现行国家标准《室内空气质量标准》GB/T18883的有关规定;采用集中供暖空调系统的建筑,房间内的温度、湿度、新风量等设计参数应符合现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736 的规定。节能与能源利用部分的评分项5.2.13,排风能量回收系统设计合理并运行可靠。新风可以有效稀释室内有害气体和通过通风措施将室内污染物带走,改善室内空气品质。为保证室内空气品质,增大空调系统新风量送入足量新风,同时排出室内的空气带走了大量可再利用能量,使能量白白浪费。如果可以利用排风热回收装置回收冷热量对新风进行预处理,承担部分空调新风负荷,可以有效降低建筑能耗。

三、 绿色建筑中排风热回收技术措施

对于设置集中采暖和(或)集中空调系统的建筑,如设置集中新风和排风系统,由于采暖和空调排风中所蕴含的能量成分可观,采用经济可行的技术集中加以回收可以取得很好的节能效益和环境效益。可以选用全热回收装置或显热回收装置。全热回收装置既回收显热也回收潜热,此类装置主要包括轮转式全热换热器和板翘式换热器。显热回收装置回收排风温差所含的能量,此类装置有中间冷媒换热器、板式显热换热器和热管式换热器。

(1)轮转式热交换器由转轮、壳体、密封、动力机构等构成,以蜂窝状轮转为传替介质,通过排风与送风的交替逆向流动,从高温气体中吸收能量在低温气体中放出,实现气与气之间的能量转换。轮转式换热器可同时对显热和潜热进行回收,回收效率较高,可达到 70%~80%。由于排风与送风交替逆向流动,可防止排风中异味、细菌等进入送风侧,具有自净作用。根据转轮的不同功能分为 ET、RT、PT、KT 四种类型。

(2)板式换热器为显热换热器,板翘式换热器为全热换热器,两者结构基本相同,都是通过排风与送风交替逆向流过换热板,依靠换热板两侧存在温湿度差而实现热量交换。两者的区别为板翘式换热器是在板式换热器的基础上改进而成,板翘式换热器在板间通道加入许多铝制翘片可进行全热交。

(3)热管式换热器为显热换热器,由管壳、吸液芯和端盖构成。其热管内为负压并充入一定量的工质,在紧贴管内壁的吸液芯中充入液体密封两端。热管式换热器通过利用热管内部冷媒(如氨、氟利昂-11、丙酮、甲醇等)的相变过程将高温源的热量传递到低温源。在相变传热过程中,热管内部几乎没有热阻,因此即使在较小的温差下也能获得较大的传热量,传热率可达 80%。

(4)中间媒体式换热器为显热换热器,由两个换热盘管和循环水泵构成。其工作原理为通过循环水泵驱使工质在盘管中循环流动,将热量从一端传递到另一端。工质在盘管循环流动过程中,由于配备循环泵,故存在动力消耗,传输过程中能量损失较大,换热效率较低,一般为 40%~50%。对于不设置集中新风和排风系统的建筑,可以采用带热回收功能的新风与排风的双向换气装置,这样既能满足对新风量的卫生要求,又能大量减少在新风处理上的源消耗。这一类换气装置通风是将换热器、新风机和排风机组合在一起的。

四、 排风热回收的节能经济性分析

对于排风热回收的设计是否合理,一方面从适用性角度判断设计合理与否,另一方面从投入产出效益来判断设计合理与否。设置能量回收系统应考虑其投入产出效益,除了考虑设计状态下新风与排风的温度差之外,还应考虑全年使用空调期间温差超过 8℃的小时数,小时数越少,能量回收的经济效益就越差。因此,还应根据当地气象条件,通过技术经济的合理分析来决定。1. 热回收装置的节能性分析显热回收装置利用新风与排风温差进行进行热量交换,换热率表示如下:显热效率:min1312mTTmTTsT式中,T1为室外新风温度;T2为新风预处理后温度;T3为室内排风温度;T4为排出室外气体温度;ms为送风气流量;mmin为送风和排风中较小气流量。全热回收装置既回收显热又回收潜热,则全热回收装置有显回收效率、潜热回收效率和全热回收效率。其潜热效率和全热效率可表示如下:潜热效率:min1312mddmddsd全热效率:min1312mhhmhhsh式中,d1、h1――室外新风湿度和焓值;d2、h2――新风预处理后湿度和焓值;d3、h3――室内排风湿度和焓值;d4、h4――排出室外气体湿度和焓值。从上式可以看出,回收效率与温(焓)相关。温(焓)越大,回收效率值越高。温(焓)差越小,回收效率越低。所以,当对空调排风热回收系统进行设计分时,当地气候条件是一个重要考虑因素。参考文献[5]分别对哈尔滨、武汉和广州这三个比较\代表性的地区进行了排风热回收节能性分析,结果发现:在夏季工况,武汉和广州热回收效率高于哈尔滨地区,而冬季恰好相反;在广州、武汉等冬冷夏热,全年湿度较大的城市采用全热回收效果更好;在哈尔滨等北部地区,由于夏季冷负荷较小,并考虑全热回收成本较高,这些地区宜采用显热回收。

2. 排风热回收技术经济性分析

绿色建筑不意味着高成本和高价格,经济性也是绿色建筑考虑因素之一。热回收装置的设定必然导致空调系统成本的增加,但这个成本的增加值必然有一个限度,这就需要考虑经济可行性。热回收装置的经济性分析通过对成本、节能性、回收期等诸多因素的分析,可以有效得出带有热回收装置的空调系统是否具有可行性。

五、 结语

绿色建筑中排风热回收技术的应用是一种有效节能措施,在我国绿色建筑快速发展进程中具有较大的推广价值。但是影响排风热回收效果的因素有很多,诸如热交换器的换热效率、室内外温差、焓差、运行时间等。因此,为了达到控制室内空气质量和建筑节能的目的,绿色建筑应该通过投入产出效益分析,设置合理的排风热回收系统实现。

温室效应的本质篇3

关键词:现代农业;设施园艺;持续发展

1 国际先进国家设施园艺发展模式与特点

当今社会,设施园艺成为各个国家重点发展的高效农业业务,基本上已经形成了一定的发展模式和发展区域,包括北美洲、欧洲和亚洲。西方发达国家在劳动力节约型、资源高效利用型等技术密集型的基础上,制定了与国家实际情况相适应的发展模式,包括机械化、规模化、劳动生产率和土地生产率并重的发展模式。

1.1 资源高效利用型

采取资源高效利用型发展模式的国家主要有西班牙、日本、韩国、以色列以及荷兰等。在荷兰,耕地面积比较紧缺,为了提高土地的利用率以及单位面积产量,开发设施园艺表现出显著优势,大力发展高附加值的温室园艺作物。荷兰的人均耕地面积还不到世界平均水平的20%,只有0.06 hm2,而温室面积占农业可耕地面积的0.5%。在蔬菜种植总面积中,温室切花面积为5.60×103hm2,温室盆载植物1.20×103hm2。温室蔬菜面积为4.20×103hm2,大型温室面积为1.10×104hm2,设施蔬菜面积占据总面积的5.9%。其中以单栋的文洛型温室为主,这种温室一般有5.5~6m高。温室产值大概占全国农业总产值的1/5,达到8.0×109美元。其中年出口金额占据国家农产品出口额的1/2,达到3.9×109美元。设施园艺所创造出来的生产率出乎常规农业的想象。

1.2 规模化、机械化、劳动力节约型

加拿大、美国等发达国家地广人稀,并且农业劳动力短缺,所以在美国多是通过使用农用机械进行耕地劳作,从而提高农作物的产量和耕地生产效率。据统计,美国在2005年的蔬菜作物产值是9.8×109元,种植面积为7.80×105hm2。而美国最大的鲜蔬生产基地——加州的蔬菜种植面积比例高达43.0%,产值占53.0%。设施蔬菜种植面积约为2.70 ×104hm2,占据总蔬菜种植面积的3.5%。设施栽培的1/5都是玻璃温室,而剩下的4/5则是塑料大棚形式。南部各州均使用玻璃温室进行栽培,这不仅是由于交通便利,更重要的是南部地区阳光比较充足,农作物产量较高。目前,先进的信息技术以及各类机械已经在农作物耕种过程中得到广泛应用。

1.3 土地生产率和劳动生产率并重型

法国、意大利等国均采取土地生产率和劳动生产率并重型的发展模式。在这些国家,不仅使用现代的机械化装备进行农业生产,还加大科学技术的推广力度。意大利在2010年的设施园艺共有7.28×104hm2,栽培形式有小棚、大中棚以及塑料温室,其中小棚面积有3.00×104hm2,大中棚面积有3.70×104hm2,玻璃温室面积有5.80×103hm2。设施栽培技术主要在伦巴第亚、西西里、威尼托、拉齐奥以及坎帕尼亚等地区。北方地区一般在冬季就不进行蔬菜生产,而是通过公路、铁路以及航空等运输手段从南方生产地或者西班牙进行蔬菜调运。北方地区进行棚室生产时主要是以中小棚为主,不配置加温设备,这样不仅降低了生产成本,同时还降低了能源消耗。

2 发达国家设施蔬菜研究技术的发展与创新

2.1 温室管理数字化、智能化控制技术

日本、荷兰、法国等地区具有高水平的环境自动化控制技术。荷兰经过研究开发出了黄瓜、番茄等作物模型,量化了各项管理指标,包括不同阶段的水肥管理指标、环境管理指标、控制技术以及病虫防治。通过将环境控制与作物管理模型结合起来,将温室进行智能化管理,有效降低了系统的运行成本和能耗。在荷兰和美国,均广泛应用了Tomgro 番茄管理模型。

2.2 温室节能技术与设备研究

由于世界环境对CO2排放量有限制,以及世界能源资源紧张,节能减排已经成为许多发达国家重点研究的课题,在温室领域也是如此。现阶段,各个国家在温室节能技术领域的研究进展主要包括:

2.2.1 余热回收以及热能的充分利用技术。例如①将余热回收系统安装在温室锅炉的排烟系统,可以将热回收效率达到75%以上。②增强材料的透光性能。荷兰的瓦赫宁根大学通过研究开发出了zigzag板材,它具有二次利用反射光的作用,使得透光率高达89%。③优化温室结构。通过扩大温室的单元面积以及缩小屋脊来增加热量利用效率,达到合理采光目的。

2.3 温室环境友好、资源高效利用技术

许多发达国家注重环境资源保护以及提高资源的利用率,通常投入大量的人力物力来研究温室的雨水收集、施肥事宜,温室具有较好的水资源利用率,研究大气层以及土壤的保护技术,减少环境破坏以及资源浪费。现阶段所取得的研究进展主要有:

2.3.1收集利用雨水。通过设计一系列管道把温室天沟的雨水收集起来,并将收集到的雨水传送到专门的蓄水池中。

2.3.2研究无土栽培营养液的循环利用技术。欧盟相关规定指出,在2000年之前,温室所运用的无土栽培系统必须使用闭路循环技术,通过回收营养液并进行消毒、过滤处理,同时还结合着新鲜营养液的补给过程。如此一来,可以把肥料资源使用量降低34%,实现节水21%,还能够有效降低温室给周边环境造成的污染。

2.3.3 防治病虫害。将物理防治与生物防治技术相结合,降低化学药剂的使用率,生产绿色蔬菜,减少环境污染。

2.4 食品安全质量技术

随着社会不断进步以及全球经济的快速发展,人们对生活水平以及食品质量安全的需求也在不断提高,人们追求绿色、无污染的健康食品。

2.5 植物工厂和机器人技术

日本、丹麦以及奥地利等国家纷纷建立了植物工厂,这种植物工厂能够实现农业工厂数字化的设计、管理与调控。植物工厂的蔬菜产量能够达到普通露地栽培的10~20倍,通过高度自动化的控制体系实现园艺农作物的生产。韩国、日本也研发出专门的茄果类、瓜类作物嫁接机器人。日本还研制了作物耕耘、施肥的机器人。荷兰研制了温室黄瓜作物的采收机器人。

3 先进国家设施园艺发展对中国的启示

3.1 优化温室结构,提高节能和安全生产率

通过优化温室结构,研究开发出节能温室,能够有效提高温室的空间利用率以及其抵抗灾害的能力。建立合理的温室降温系统能够有效控制通风系统。通过温室各方面系统的研究与开发,不断优化温室结构,提高作物生产率是满足国内外市场的需求,并实现农业高科技发展的重要手段。

3.2 加强农产品质量安全综合技术的研发

为了研究设施作物的病虫害规律,开发相应的绿化控制技术以及生态调控技术。通过研究土壤微生物、土壤酸碱度、耕作强度、土质等土壤性质,制定有效手段防治病虫害。

温室效应的本质篇4

关键词 设施农业 宏观管理 方针 原则

1、概 述

我国自1979年至1994年先后从荷兰、日本、美国、保加利亚、罗马尼亚引进大型连栋温室21.2hm2,但由于种种原因,特别是能耗过大,运行费用高,管理不善,仅个别勉强维持生产,绝大部分不得不宣告失败。90年代中,由于我国经济形势进一步好转,设施农业的发展又掀起了新的热潮,以北京中以农场引进以色列大型塑料温室为标志,又开始了新一轮较大规模地引进国外先进的大型连栋温室,与以前不同的是这一次引进的不仅是温室的主体骨架,同时引进了成套设备和栽培技术。据有关资料,1995年至1997年已签订引进合同达80hm2,价值3亿元,主要集中在经济发达地区,如北京、上海和广州等地,突出地反应了国内对先进的设施栽培成套设备和技术的迫切需要。与此同时,国外温室厂家亦蜂涌而来,他们采取压低主体结构价格,提高内部设施价格的措施,试图占领市场。

总之,当前我国设施农业的发展,已面临新的形势,在设施规模不断扩大的同时,设施规格也在相应提高;在大力发展日光温室生产的同时,也在较大规模地引进国外成套设施与栽培技术;设施园艺生产多样化,不仅生产蔬菜,包括大宗菜和特菜,也生产花卉水果,但也暴露出在宏观管理上无序状态的问题。各地在纷纷上马,纷纷引进的同时,也不乏盲目性,缺乏总体规划、规范化和标准化。因此有必要在深入调查研究我国设施农业现状、发展趋势的基础上,提出加强管理的意见和措施,以便为主管部门制订规范化的管理办法和宏观管理的政策性文件提供依据,从而在市场经济条件下,加强宏观决策,疏通信息渠道,规范管理职能,提高企业素质实行名牌战略,为发展具有中国特色的设施农业创造条件。

我国温室中95%以上为日光温室,普通加温温室和大型现代化温室,因能源问题,运行效果不经济而难以大面积发展。全自控现代化温室自改革开放的80年代初,开始逐步引进至今。估计将近100hm2。日光温室中约有60%为高效节能型日光温室。塑料大棚中90%为简易的竹木结构塑料大棚,只有在大城市郊区发展装配式镀锌钢管大棚,目前随着规模化、产业化经营的发展,有些地区,特别是南方一些地区,原有单栋大棚也向连栋大棚发展。据全国农技推广总站1996年底统计资料,我国设施栽培面积最大的省份是:山东、河北、河南、辽宁、江苏和新疆。而高效节能日光温室面积最大的省份为:河北、山东、辽宁等省。

现代化大型温室,主要是引进温室,从1985年至今,我国大约引进了近100 hm2。主要分布在经济发达的东部、东南沿海省份的大城市郊区。在1979~1994年期间,引进了21.2 hm2,分布在北京、上海、哈尔滨、大庆、广州、深圳、乌鲁木齐等地,由于能源消耗大,管理不善,入不敷出,最终不能维持,有的被拆除,有的另作它用,基本上是失败了。如1979年北京的四季青园艺场最早从日本引进的3 hm2现代化大型温室,现已改作贸易市场。1995年北京中以农场率先引进以色列温室1.2 hm2,开始了新的引进高潮。1996年引进面积最大的为上海,达l5 hm2,分别从荷兰、以色列引进,分5处进行试验,取得了一些重要经验;深圳市1997年从法国引进6 hm2薄膜温室,现已投入使用。还有很多省城如广州、石家庄、郑州、济南、南京、北京、重庆和银川等都有新引进温室,或正在洽谈引进事宜。这次引进的特点是:引进成套技术设备,除主体骨架外,包括环境调控设备、灌溉设备、全套栽培技术措施(从种子到肥水管理、病虫害防治甚至授粉技术等),并有引进国派驻专家指导,即不单纯引进硬件,也引进软件。但大多是政府行为,也有部分是企业行为。

2、面临的形势和问题及应采取的对策

2.1设施农业发展的数量和质量

目前设施农业发展的主要问题是数量增长很快而质量水平较低。以设施栽培86万hm2计,城乡人均占有面积已达7.l7 m2,比80年代中期增长了19倍,所以发展方向应由扩大规模转向提高质量。同时产业结构要转型,单一生产蔬菜转变成以生产蔬菜为主,辅以生产花卉、瓜和果。从单一生产大宗菜,转变成生产大宗菜为主,辅以生产经济效益高的特菜,有条件的地区应积极发展名、特、优、新、稀产品,出口创汇。其次是提高现有设施水平。现在设施质量普遍较低,日光温室中绝大多数为80年代中期形成的普通类型,结构较简单,以竹木、水泥杆为骨架,厚厚的土坯墙体降低了土地利用率,可利用面积仅40%~50%;作业空间小,不便于机械操作,只能靠手工作业;保温、采光性能差,每年雨季过后,必须投入大量的人力、物力维修结构;抗灾能力差,易被大雪压塌、大雨冲垮,如1997年12月一场大雪,江苏、山东不少普通型日光温室因承受不住雪压而倒塌;灌溉技术,仍以大水漫灌,有些地方每667 m2日光温室灌水量达500 m3/年。并且在多年使用后温室内病虫害严重而不得不依靠经常性打药来维持生产,这与发展绿色农业的趋势很不协调。所以山东省率先提出了设施农业的二次创业,不仅要选育优良品种,而且要改进设施结构及栽培管理技术,在提高产品品质上下功夫。

对于塑料大棚的发展,同样存在结构和栽培技术两方面有待提高的问题。

所有新建的设施,应该具备更高的质量水平,不应再停留在较原始的水平上,应能够生产高品质产品,借鉴引进温室的一些经验,逐步向现代化、自动化方向发展。

2.2 能源清费和气候资源的合理利用

我国是一个季风气候显著的国家,冬春季节在蒙古高压的控制和影响之下,我国的三北地区、青藏高原、云南高原晴天多,日照百分率超过50%,光照充足,是发展设施园艺生产的有利条件。但我国地处欧亚大陆东部,季风发达,大陆性强,气温的年变化很大,冬季严寒,夏季酷热,冬季气温比同纬度其它国家要低,而且愈向北方,偏低愈甚。例如1月份,东北地区比同纬度其它国家气温偏低14~18℃,黄淮流域偏低10~14℃,长江以南地区偏低8℃,华南沿海也偏低5℃。夏季除沙漠地区以外,我国又是同纬度地区最热的国家7月份平均气温东北和内蒙北部比同纬度平均偏高4℃,华北平原偏高2.5℃,长江中下游偏高1.5~2.0℃。根据计算我国北方各地冬季日平均气温≤5℃负积温要比世界同纬度地区高出1~4倍。这就意味着我国发展设施生产冬季加热所需能耗比欧洲国家要高得多。夏季比同纬度其它国家炎热,必然增加降温所需的能耗,而且夏季又是雨季,空气相对湿度大,湿热同季使藉助于蒸发降温机理的降温效率下降,在封闭条件下进行湿帘降温、喷雾降温,其降温效果必然受到限制。

因此,如何根据我国各地气候特点,发展设施生产必须要进行深入研究,不能照搬国外的经验,节能是中国设施园艺生产的重要课题。

2.3引进和国产化

1979~1994年引进的20 hm2大型现代化温室,由于高能耗和经营管理跟不上,高投入、低产出,至今几乎全部停止运营。1995年以后又开始了第二次引进大型现代化温室的热潮,其中规模最大的是1996年上海从荷兰、以色列引进了15 hm2微机全控制加温温室,进行蔬菜、花卉栽培。经过一年的运行,有盈利的也有亏损的,但为高能耗、高投入、高产出的现代高科技设施园艺经营提供了经验。

目前现代化温室的引进主要存在以下问题:

1)投资大。以上海1996年引进的15 hm2温室来看,引进费用加配套设施设备费用,平均500~900元/ m2,投资太大,每年的折旧费、维修费太高,在短期内难以收回投资,这是影响温室引进的一大因素。

2)运行成本高。从上海5个基地在1996~1997年度运行成本看,平均每1/15 hm2(亩)为3.48万元,其中30%~40%是燃料成本。从上海各引进温室使用效果来看,冬季加温使用燃煤最经济,比用电或燃油热风的效果好、成本低。即使燃煤,在上海的荷兰温室中要保证果菜的生长温度,每天每公顷,仍需燃煤3t(每亩0.2t)。在济南,每1/15 hm2 (亩)每天需燃煤0.4t。在北京,则为每天每1/15 hm2 (亩)0.8t。有些引进温室(也包括部分国内设计的温室)的通风设计没有针对当地的气候条件,在高温高湿同季的情况下,降温依靠湿帘风机系统,不但降温效果差,能源消耗也相当可观,甚至不比冬季加热能耗费用少。能源消耗费用太高,使投入使用后的经营成本持续偏高,最终可能变成亏本经营,成为温室引进的又一大障碍。

3)功能定位存在一定问题。既然是引进的现代化大型温室,是资金技术密集型企业,其产品定位必须有高起点。高投入,必须有高产出,才能充分显示现代化、资金技术密集的优势,达到高效集约栽培目的。上海的东海荷兰温室,种植的彩色甜椒,市场定位于大宾馆和大饭店,价格可达24元/kg,其他产品市场定位也大都在宾馆饭店或超市,因其能保证优良的品质和周年供应,价格优势明显,所以其经营效果,已经突破了以前引进温室不计折旧,勉强保本的经营状况,在合理扣除折旧和经营成本后,仍略有盈余,并且会越来越好。南京市蔬菜所,80年代中期,引进一栋荷兰温室,一直种植番茄等大宗菜,年年收入不抵运行费用,从1995年开始,改成一半种菜,一半种花,当年收入与运行费持平,1996年1/4菜(番茄和樱桃番茄),3/4为切花和盆花,当年收入高于运行费用。所以功能定位不准确是许多引进温室经营不善的一大原因。结合旅游观光,生产优质花卉、蔬菜、瓜果和种苗,如上海的东海农场,江苏镇江21世纪乐园都取得较好的经济效益。

4)规模小经营单一。目前各引进单位引进的温室面积一般为1~3 hm2,绝大多数为1~2 hm2,规模都不大,并且往往还种植多种作物,因此无论从面积还是从作物种类都形不成规模,这与国外的情况有很大差别。如荷兰,一个农户就有二、三公顷以上的温室,只种植一种作物,专业化程度很高,不仅有利于种植水平的提高,而且能保证履行市场合同,它的规模效益得到了比较充分的体现。我们目前的引进方式不能形成规模效益,这就增加了操作上的难度,在一定程度上还是一种技术人才资源的浪费,3 hm2种植三种作物所需的技术指导同样能指导15 hm2种植同种作物的生产。

5)引进不配套。只引进温室设备而不引进内部管理机制,难以实现真正的现代化设施生产。现代化的设备加上现代化的观念及管理方式,才能保证高产出、高效益,达到引进温室的示范目的。

随着引进温室的不断增加,国产化问题也越来越引起人们的重视。现代化大型温室的骨架和覆盖材料国产化,已经基本不成问题,但其内部的配套设施、计算机管理系统等现代化的管理方式和观念,仍需认真学习。对于国产化,业内人士也有两种看法,一种要求加速国产化进程,人家能做到的,我们也能做到;另一种态度则认为,先当学生,虚心学习,先吃透外来的东西,逐步缩小国产与引进之间的差距,不可操之过急。我们认为有关国产化的问题,硬件在短期内容易实现,软件特别是微机管理、生物技术(品种、授粉技术、定量化肥水管理等),我国与先进国家差距较大,是今后要着力解决的问题。

我们在主体结构的国产化过程中已经做了不少简化改进设计,即使如此,也因难以形成规模生产,成本居高不下,而往往高于外商报价;没有温室专用的材料,或者有而精度不够,不能满足设施建设的要求,影响设施生产的效果;内部配套设备的国产化还有一定问题,产品不齐全,不配套,性能达不到要求,有的配套设施根本没有,不能满足现代化管理的需要。所以必须先搞清楚引进温室的质量、性能和种植要求,再加以改进,逐步实现国产化。

2.4建厂生产问题

以上海、江苏为例,仅上海周围,经营温室骨架约有5~6个厂家,有些地方还在盲目建厂,产品质量难以保证,因此必须要建立质量检测和评估体系,实行名牌战略,有序建设,有序竞争。

2.5关于大型现代化温室的发展问题

近年来,出现发展大型温室的热潮,首先是因为资金有了一些积累,包括一些大企业也投资设施农业将其作为新的经济增长点。另一方面,原有的设施技术不配套,土地利用率低,环境调节能力有限,而北京中以示范农场引进全套设备技术后,感到有了新的希望,各地政府部门、大企业于是将视点转向设施生产。我们认为具备下列四个条件的,可以适度发展:(1)资金实力允许(当地政府有补贴,或有企业参与。);(2)有良好的市场,包括消费者观念,优质、优价;(3)有雄厚的科技实力,包括经营管理技术、生产技术和劳动者素质;(4)形成规模,不搞分散建设,尤其是政府投资的项目更应如此。

3、国家管理部门在宏观管理上应采取的方针和管理原则

3.1管理的定位

国家管理部门的管理定位,首先应是宏观管理,起指导作用。要实现宏观管理,必须了解设施农业的现状和发展趋势;应对全国的设施农业根据气候条件进行合理的规划;建立各级工作机构,明确专人管理;及时收集和市场信息,指导农民及时调整种植计划,减少盲目性,以稳定农民的收入;制定适合各地区不同气候条件的不同档次的各种设施规格及技术参数,同时规范各生产厂家的生产行为,减少无序竞争所带来的损失,改变现有生产厂家各自制定规格,无统一标准的混乱局面;建立固定的监督检测机构,加强检测,以保护农民的利益;各级管理机构应同时承担技术咨询的任务;完善社会服务体系,包括生产资料市场、产品市场、产品采后处理(加工、分级、包装)、运销等。

3.2充分利用气候资源,合理规划设施布局

我国是一个气候类型多样的国家,各地气候对设施生产的利弊各异,应以多样化的设施生产模式,适应各地的气候特点。我们建议按大区划分,根据气候条件,做好各种设施的区划工作,充分利用当地的气候资源,经济合理地提高设施栽培水平。关于设施栽培的区划问题,80年代中期,曾进行过不少探讨,近年来各省市也认识到,充分合理利用气候资源对布局设施栽培、设计种植制度(品种、茬口等)和制定管理规范的重要性,并进行了一些尝试。但比较分散,并基于经验,缺乏全国性统一的区划指标体系和区划体系。有些地方因设施栽培比较效益高,盲目上马,结果因气候条件不适宜而导致失败。规范各区设施类型及其规格、参数,使各种设施合理分布,种植制度和管理规范化,改善以前的盲目性和过于分散状况。

3.3设施标准的制定

各地区应有适用于不同档次的设施类型及标准参数,对农民自制设施提出指导建议,规范农民的自发行为,使建成的设施经济适用。

"六五"、"七五"、"八五"期间,我国在塑料大棚、日光温室的结构优化方面都做了不少研究工作,而且取得了许多成果,但目前只有钢管装配式塑料大棚有国家标准。玻璃温室的结构标准尚未批准公布。至于日光温室标准,温室配套设备的标准至今仍是空白。所以在设施、设备标准化方面还有许多工作要做。对设施的生产厂家不仅要制订一系列质量标准,还必须成立专门质量监督和检测机构,经过检测,方能进入市场,为此也需要制定检测规范,包括使用仪器、测试标准和方法等,以保护农民的利益,不受劣质产品的侵害。

3.4建立信息管理和技术咨询网络

农民进行设施生产,相对投入较高,农民是自发生产,具有一定的盲目性,存在较大的市场风险,所以应建立信息管理机构,及时向农民提供较准确的各种产品供求信息,并做一些科学的预测,指导农民及时调整种植计划,以获取较多的收益。农业部的有关职能部门应予以重视。

技术咨询具有同样重要性,技术的提高是设施农业能否持续发展的关键之一,先进的技术必须由农民掌握后才能发挥其应有的作用。因此,建议建立技术咨询机构,农业部农业机械化管理司可作指导和监督。

3.5抓好科学研究和培训

知识经济时代,要求不断地创新。从而要求加强本学科领域的科研和培训工作,不仅要提高管理者的水平,也要提高劳动者的素质。要提出符合我国国情的发展设施生产行之有效的途径,当前主要研究内容应包括:

1)面向21世纪中国设施生产可持续发展战略;

2)低成本、低能耗的设施设备成套技术体系;

3)高效设施栽培管理技术体系(专用品种培育、定量化水肥技术、病虫害综合防治);

4)设施生产产业化体系(设备设施工程,种子工程,产后处理工程…)及经营管理模式;

5)现代化设施生产的标准体系与质量监控体系;

6)从中央到地方的培训体系和技术服务体系(包括建立科技示范园,服务机构和服务队伍,图书音像制作出版和培训计划等)。

3.6关于小型机械的问题

目前在普通的塑料温室和日光温室中,基本上没有使用机械,部分地区如北京、上海、浙江、广东、山东、天津、江苏、湖南等地均建立了工厂化育苗设施,但由于传统小农经济的影响,推广的范围和规模还是很有限的。在现有的大部分现代化温室内,常规的农机具也很少,尤其是采用了无土栽培种植方式,设备配置主要是灌溉设施、采摘车及采摘工具、喷雾设备(喷雾车及喷雾器)运输车、嫁接机、花卉及蔬菜清理分检设备、包装设备、育苗设备、冷库等。其中不少设备在我国还是个空白。

最近公布的《中共中央关于农业和农村工作若干重大问题的决定》中指出,"…没有农业的现代化就没有整个国民经济的现代化"。"东部地区和大中城市郊区要提高农村经济的发展水平,有条件的地方要率先基本实现农业现代化,…",这给我国设施农业的发展又提供了新的机遇,要本着自主研究同技术引进相结合的原则,提高我国的农业设施的水平。

温室效应的本质篇5

关键词:外墙外保温系统建筑节能

中图分类号:TU201.5文献标识码: A 文章编号:

一、外墙外保温技术的优点

相对于外墙内保温,外墙外保温主要有以下优点:

(1)适用范围较广

外保温适用于采暖和空调的工业与民用建筑,既可用于新建工程,又可用于旧房改造,适用范围较广。

(2)保护主体结构、延长建筑物的寿命

采用外墙外保温方案,由于保温层置于建筑物围护结构外侧,缓冲了因温度变化导致结构变形产生的应力,避免了雨、雪、冻、融、干、湿循环造成的结构破坏,减少了空气中有害气体和紫外线对围护结构的侵蚀。

(3)基本消除了“热桥”的影响

采用外保温在避免“热桥”方面比内保温更有利,如消除在内外墙交界部位、外墙圈梁、框架梁、柱、门窗洞口以及顶层女儿墙与屋面板交界周边所产生的“热桥”。

(4)使墙体潮湿情况得到改善

一般情况下,内保温须设置隔汽层,而采用外保温时,由于蒸汽渗透性高的主体结构材料处于保温层内侧,用稳态传温理论进行冷凝分析,只要保温材料选材适当,在墙体内部一般不会发生冷凝现象,故无需设置隔汽层。

(5)有利于室温保持稳定,有利于改善室内热环境质量

较室内热环境质量受室内空气温度和围护结构表面温度的影响。外保温墙体由于蓄热能力大的结构层在墙体内侧,当室内受到不稳定热作用室内空气温度上升或下降时,墙体结构层能够吸收或释放热量,故有利于室温保持稳定,从而有利于改善室内热环境。

(6)有利于提高墙体的防水和气密性

加气混凝土、混凝土空心砌块等墙壁体,在砌筑灰缝和面砖粘贴不密实的情况下,其防水和气密性较差,采用外保温构造,则可大大提高墙体的防水和气密性能。

(7)便于旧建筑物进行节能改造

80年代以前,建造的工业与民用建筑一般都不满足节能要求。因此,对旧房进行节能改造,已提到言语议事日程。与内保温相比,采用外保温方式对旧房进行节能改造,其最大优点之一是无需临时搬迁,基本不影响用户的室内活动和和正常生活。

(8)可减少保温材料用量

在达到同样节能效果的条件下采用外保温墙体,由于基本消除了“热桥”的影响,故可以节约保温材料用量。

(9)增加房屋的使用面积

由于保温材料贴在墙体的外侧,其保温、隔热效果优于内保温和夹心保温,故可使主体结构墙体减薄,从而增加每户的使用面积。

以上所述外墙外保温几大优点可以看出,无论从建筑节能的机理或从实际节能效果来衡量,外保温做法是最佳选择。

温室效应的本质篇6

日光温室在北方地区发展的趋势

辽宁作为日光温室大面积发展的发源地,经历了土温室、节能目光温室、现代日光温室三个发展阶段,温室生产已成为辽宁农业生产的一大特色和支柱。从建国初期海城、瓦房店的土温室,发展到21世纪初高效现代日光温室,我们可以看出辽宁省乃至我国日光温室发展的共性趋势

(1)温室的结构趋向大型化,空间利用率增大,土地利用率增加。

(2)温室配套设施趋向自动化,劳动强度降低。保温、加温、降温、放风、灌溉、CO2施肥等环境调控设施设备不断完善,个别温室开始了简单的环境自动监测与控制。

(3)种植作物多样化。目前蔬菜种植种类100余种,西甜瓜、山野菜以及国外珍稀蔬菜和南方蔬菜、花卉等已经超过80余种。

(4)温室建设造价越来越高,环境调控水平升级,温室的经济效益也越来越大。受配套设备增加和物价上涨等因素影响,温室的建筑成本由最初土温室10元/m2增加到现在100元/m2以上,部分现代日光温室甚至达到300元/m2。

当前日光温室发展中的问题

到2008年底,辽宁省日光温室面积已近600万亩(约40万公顷)。近几年,全球的能源危机和农业耕地急剧减少、水资源匮乏等现象更加明显。温室生产本身就是利用太阳能的生产活动,相对程度上可以减少能源危机,而且一年多季的栽培方式无形增加了土地的使用率,对保证粮食安全也有一定意义。所以,在今后的10年内,能够实现环境条件自动控制的日光温室还将大面积增加。

但是,由于辽宁省日光温室普遍处于20世纪80年代的更新换代时期的水平,土温室仍然占据绝对比例,日光温室的发展遇到了前所未有的瓶颈。进入21世纪以来,辽宁省的设施农业生产面临的机遇和挑战更加严峻,这些都制约着日光温室的发展。

首先,受结构和性能的限制,95%以上温室只能生产普通蔬菜,而且产量和质量相对较低,产量几乎没有增加空间,尤其是夏季温室温度过高,许多温室闲置不生产。

其次,日光温室现阶段还没有一套因不同地区不同作物而异的完整建造标准,几乎所有品种的生产都采用一种温室模式。日光温室的结构参数又比较容易模仿,许多农业园区、地方建筑队伍依照温室的表面照搬照抄现有B光温室的结构,而没有真正了解温室的内涵,导致我国北方地区日光温室结构五花八门,实用性能大大降低。设施的建造是一项投入较大的项目,一旦建成很难改进,温室抵御灾害能力弱,没有相对的专用配套设施,每年造成温室减产绝产的现象普遍发生。

再次,随着南菜北运和辽宁省日光温室蔬菜生产面积的剧增,蔬菜产品出现相对过剩,个别种类下降幅度在50%以上,生产成本却越来越高,因此经济效益逐年下降,换言之“种菜已经不赚钱了”(据有关资料调查,除去农民的人工费用,温室蔬菜种植效益平均水平已接近于零)。而我国加入WTO后,蔬菜、花卉、水果的国内外市场需求增加,但原有日光温室已不能满足育苗、花卉、果树及长季蔬菜的高质量栽培需求,出口这一渠道迟迟不能打开,即使是城市居民需求的无公害蔬菜也不能满足供给。

第四,我国物价急剧上涨,而农业仍然处于低效益运营状态,导致辽宁地区农村劳动力资源缺乏,劳动力成本上涨。农村青壮年人口进城打工,剩余老幼劳动力只能进行低成本温室生产,这要求日光温室生产必须向降低劳动强度、节省劳动时间、机械化水平再提高方向发展。

第五,食品安全问题越来越受到政府重视,特别是2008年北京奥运会的举办,推动了我国无公害蔬菜的生产进度。而现阶段日光温室中土壤盐渍化、连作障碍问题日趋严重,园艺作物病害种类渐多,传统日光温室环境控制能力弱,只能通过盲目施肥和施用农药来控制病害发生和提高产量,这些问题已成为无公害生产的首要限制因素。如果不从根本上解决日光温室结构与环境控制水平,我国的无公害园艺作物生产永远不能实现。

第六,环境恶劣程度加剧,对现有温室结构提出挑战。传统温室抗灾害能力弱,2007年辽宁大雪就倒塌23万栋(几乎全部是传统土温室)。2008年全国大雪致使我国设施农业损失达1 000多亿元。完善并提高辽宁省现有温室的抗灾能力,创新温室墙体、发明轻质覆盖保温材料、提高骨架强度已成为今后日光温室发展的当务之急,这也加快了本省农业设施向现代温室转型的时间。

第七,农业的现代化必然从投入产出较大的设施农业开始。21世纪初期辽宁省设施农业工程技术中心根据北方地区的气候特点,吸收连栋温室的特点,融入传统温室的优良性能,设计了适合北方地区高附加值作物生长的现代高效日光温室,但由于这种温室技术还不够完善以及政府引导力度不够,致使推广速度缓慢,这也影响到北方地区农业现代化的进程落后于南方省区。

现代日光温室技术的提出

根据辽宁省日光温室发展遇到的问题可以看出,创新优化日光温室的结构,使其更充分有效地利用太阳光能,实现周年生产,提高土地利用率,分流温室蔬菜面积,寻找新的经济增长点,已成为推动日光温室技术可持续发展的关键。

根据这样的历史背景,辽宁省设施农业工程技术中心率先提出了高效现代日光温室技术的研究与利用。该类温室技术是一个设施农业前瞻性概念,仅仅经历了短短几年的探索与应用,科研工作者还没有给出完整确切的定义。但就其提出的背景与应用前景看,必须符合以下几个条件

(1)具备传统日光温室的保温性与采光性,土地利用率进一步提高。

(2)空间利用率与环境控制接近智能连栋温室的水平,可周年利用,能够生产出传统温室不能完成的高附加值产品。

(3)现代工业技术有机结合到农业种植生产中,农业、环境学、工程学、能源利用、热力学等多学科交叉应用更加合理。更加节约劳动力、降低劳动强度,创造的经济效益更大。

现代温室技术的应用范围很广,适于设施养殖、设施花卉、设施观光、设施果树、出口创汇等多种产业,对辽宁省设施农业建设起到宏观指导作用,改变以传统土温室为主导的农业生产格局,在未来10年一20年时间内完成辽宁省温室结构向现代温室的转换,这样不但分流未来日光温室蔬菜种植面积,缓解温室面积增加给传统温室带来的效益下滑影响。另外,高投入和高产出的生产方式,带动了其他产业的快速发展。

现代日光温室技术在辽宁省的发展思路

辽宁省日光温室的发展必须在主要生产区域进行设施改进。

首先,温室技术的理解与推广必须以辽宁农业科技特派团、农业科 技示范县等科技部门为载体。建立完善的推广协作组,从温室结构更新、环境能力提高、周年生产、省时省力的角度加快辽宁省未来温室的生产能力,并结合辽宁省推广部门联合攻关,从土壤、品种、栽培技术上实现全面改进,以实现日光温室的可持续发展。

其次,多种温室结构并存,现代温室才能有广阔发展空间。今后相当长的时间内辽宁省不能单纯盲目增加传统温室面积,而应该重点发展现代温室技术并利用现代温室技术完善传统日光温室。在我国北方地区特殊的气候条件下,短时间内它不可能取代原有温室结构类型,它们只能并存于整体设施农业生产中。但现代温室在设施整体所占比例的改变直接关系到本省农业产业化与现代化的水平。当前我国北方地区最佳的温室类型配比应该是金字塔型模式发展。

第三,多学科协作是日光温室发展的基础。日光温室在中国发展的20多年里,一直起着一个改善农业产业结构、提高农业现代化水平的载体作用。所以,今后中国的日光温室若要继续承担这样的角色,就要走产量和质量并重的发展道路。而目前我国日光温室生产存在着温室管理水平差、品种落后、茬口选择不合理、种植(养殖)模式单一、农药及化肥污染严重、土壤次生盐渍化等诸多问题。在日光温室设施水平不高和农民资金实力不足,短期内无法大幅度提高投入的现实条件下。要解决这些问题就需要多学科合作,因地制宜地开展相关生产技术的研究和系统集成,为日光温室生产提供规范化、标准化的生产技术体系,从而使温室农产品的产量和质量跃上一个新的台阶。

第四,日光温室在辽宁省发展空间巨大,2008年辽宁省加大对日光温室建设力度,3年内计划新建设高标准日光温室240万亩,使辽宁地区日光温室总面积超过800万亩目标。可见,现代温室技术在我省乃至全国都有非常广阔的发展空间。

温室效应的本质篇7

关键词:温湿度独立控制、常规空调系统、运行费用、初投资

中图分类号: TU831.3+5 文献标识码: A 文章编号:

在现代建筑设计中,进行建筑室内温湿度调节控制的空调系统,比较常见的主要有两种,一种是分散的、可以独立进行安装的房间空调器;另一种是进行集中冷源设置,使用水或者是空气作为媒介进行温湿度调节输送的中央空调系统。不管是上述哪一种空调系统,在进行室内温湿度控制调节过程中,都是通过向室内输送经过降温除湿后的空气,来实现室内温湿度的调节与控制。由于此类系统对温湿度进行统一的调节和控制,在实际调节控制应用中,都存在能耗大、难以进行热湿比变化适应等问题,具有一定的局限性。而在温湿度独立控制空调系统中,主要是通过设置两套相对独立的系统,来分别实现对于室内温度和湿度的调节控制,它与传统的中央空调系统相比,避免了传统中央空调系统中热湿联合处理能源浪费、难以适应热湿比变化、室内空气品质不高等问题,在建筑行业中的设计与应用越来越普遍和广泛。本文主要从温湿度独立控制空调系统的原理、系统组成以及与常规空调系统的对比,对温湿度独立控制空调系统进行分析论述。

1、温湿度独立控制空调系统的原理

空调系统承担着排除室内余热、余湿,保障室内洁净度并改善室内空气品质的任务。所谓温湿度独立调节的空调系统,就是采用两套各自独立的设备系统承担上述功能。即,由独立的新风处理系统承担排除室内余湿并改善室内空气品质的任务,由另一套独立的空气处理系统承担排除室内余热的任务。如图2-1所示。

图2-1 温湿度独立调节空调系统原理

在温湿度独立调节系统中,用于排除室内余热的设备系统,夏季可以采用高温人工冷源或自然冷源(如供回水温度为15/20℃冷冻水或其它形式的冷水)。理想的冷水温度应当高于室内空气露点温度,同时又能够将空气冷却到所需送风状态,从而实现真正的干工况冷却处理过程。与常规的低温冷源(7/12℃冷冻水)系统相比,采用15/20℃人工高温冷源的能效比可以提高25%以上,同时也使采用自然冷源在夏季实现空气降温过程成为一种可能。

在温湿度独立调节系统中,新风系统承担着消除室内湿负荷的任务。显然,集中冷源提供的15/20℃高温冷冻水已不能独立承担除湿任务,因此该系统需要有另外的辅助除湿手段,而且这种手段也必须是高效节能且经济合理的,只有这样,温湿度独立调节系统才会成为一个理想的节能高效的空调系统。

由于集中冷冻水供水温度的提高,必然会使得空调末端中换热器的平均温差减小,从而导致空调末端设备的额定风量及换热器面积均有所增加,并因此带来设备初投资和末端空气输配能耗的相应增加。但从整个制冷空调系统进行分析,如果集中冷源采用专用的高温型冷水机组,主机制冷效率得到大幅提高,足以在抵消上述末端能耗增加的影响之后,使制冷空调系统的综合COP得到显著提高。

温湿度独立调节技术是一项划时代的节能新技术,这已经被业界所广泛接收。该系统有以下优点:

通过对温湿度的分别控制,实现了对冷源的梯级利用,从而解放了常规空调系统因除湿需要对水温的捆绑。通过高温冷源的应用,可以大幅度的提高空调冷源系统的综合制冷效率,使空调系统能耗大幅降低约25~30%。

通过对温湿度的分别控制,室内余湿不用采用冷凝除湿的方式,避免了冷凝除湿后温度过低,有时候还需要再热的能源浪费。

(3)提高冷冻水供水温度带来的另一个好处,是可以实现空调末端系统的夏季干工况,避免了常规空调系统湿表面繁殖和传播霉菌,使空气品质得到极大的改善。

2.温湿度独立控制空调系统的系统组成

温湿度独立空调系统,共由三大设备系统组成:

冷源系统

主冷源采用高温冷源,供回水温度一般按15/20℃设计。

新风除湿系统

目前,空调上可用的新风除湿方式有冷冻除湿、转轮除湿、溶液除湿等三种。其中,传统的冷冻除湿(7/12℃冷冻水或直接蒸发)技术及产品最为成熟,应用最为广泛,但能效比相对较低(综合COP3.0~3.3);转轮除湿是一种用作空气深度除湿处理的专用设备,用作新风除湿处理时,能效比更低(综合COP小于2.0);溶液除湿用作工业领域深度除湿已有多年,用在舒适性空调领域是近几年的事,通过采用全热回收等提高能效的措施,其综合COP可以达到4.0以上。

空调末端系统

空调末端系统设计为干式系统。其工作冷源为供回水温度为15/20℃的高温冷冻水。由于其高于室内空气的露点温度,因此,该末端系统正常情况下在夏季将无冷凝水产生。这对解决常规空调系统的“湿表面”滋生细菌、污染空气问题,具有积极意义。干工况的实现,可以大大改善空调系统的空气品质,使系统更为舒适、健康。

3 常规空调系统

常规空调系统示意图如图2-2所示。常规空调系统供回水温度为7/12℃,由冷水机组集中制取7℃冷冻水供给室内末端设备,承担所有空调负荷。

图2-2 常规空调系统示意图

4 温湿度独立控制系统与常规空调系统运行费用分析(以深圳某项目数据为基础)

本项目位于深圳地区,主机采用溴化锂蒸汽双效机,根据当地气象条件,暂定空调开启时间为3月1日至10月31日计8个月240日。在计算制冷耗电量时,按平均负荷为设计日负荷的70%计算。

4.1温湿度独立空调系统运行费用计算

温湿度独立空调系统的日运行费用计算结果列于表4-1中。

表4-1 温湿度独立空调制冷系统日运行费用统计

若按照空调季共240天,平均负荷为设计日负荷的70%计算,则温湿度独立控制系统空调季制冷运行费用为1202.4万元。

4.2常规空调系统运行费用计算

常规空调系统冷水机组的的日运行费用,将计算结果列于表4-2中。

表4-2 常规空调方案冷水机组日制冷运行费用统计

同样,按照空调季共240天,平均负荷为设计日负荷的70%计算,则常规空调系统空调季制冷运行费用为1680.1万元。

从以上结果中可以看出,温湿度独立调节空调系统与常规电制冷空调系统相比,制冷运行费用显著降低。采用温湿度独立调节空调系统,每年可节省运行费用约477.7万元。

运行费用降低的原因,是因为采用温湿度独立空调系统后,制冷机组的制冷效率大幅提高,蒸汽消耗量及运行成本有明显下降,比之电制冷系统具有更低的运行成本。

5 温湿度独立控制系统与常规空调系统初投资分析(以深圳某项目数据为基础)

温室效应的本质篇8

【关键词】消毒供应室;质量控制;医院感染控制

为医疗过程中提供所需要的段质各种器械以及相应的服务,这是消毒供应室的任务,消毒供应室的质量控制水平直接决定着医疗服务的质量,同是消毒供应室也是控制医院感染的重要组成部分[1]。所以,本次研究旨在探讨分析消毒供应室的质量控制与医院感染控制的方法,使医院的感染率得以有效控制,具体如下所述。

1资料与方法

1.1一般资料

在进行控制前,需要遵守《消毒技术规范》的要求原则,在此基础上,通过采用多种有效的措施对供应室的物品进行消毒灭菌处理,对医院的空气进行消毒处理,采用的方法可以是化学、物理和生物等方法,在此过程中,不仅要对测供应室的无菌区的无菌效果进行定时监测,也要对清洁区的无菌效果进行定时监测。

1.2方法

1.2.1化学监测

根据《消毒技术规范》内容所规定的相应的要求,在灭菌包中放放化学指示卡,将化学指标卡放入容器内,使用3M胶带进行封口。应用121℃压力蒸汽进行灭菌工作,化学指示卡监测消毒的物品应要足够的时间,一定要超过20min,对指示卡颜色加以检查,如果化学指示卡所显示的颜色为标准黑色,就证明检查合格[2]。

1.2.2物理监测

在准备灭菌工作时,把留点温度计设置小于50℃,将留点温度计放置在灭菌包中,将灭菌包放置在灭菌效果最难以到达的地方。灭菌工作完成后,对温度计中温度值加以检查,对所进行灭菌效果加以评估,该方法还有一种好处,通过检查,就可以判断出灭菌锅有没有异常的现象,其是否处于正常状态,锅内温度与锅外温度有没有保持一致,目的在于确保灭菌锅能够正常被使用。对每锅均要进行严格的灭菌工作,连续监测灭菌时的温度,连续监测灭菌时的压力和时间,在此过程中要做好相应的记录,温度波动在±3℃范围内。

1.2.3生物监测

检验嗜热脂肪杆菌芽胞有没有存活,通过这一判断就要准确灭菌质量和灭菌效果。具体操作方法如下:把嗜热脂肪杆菌芽胞放置在灭菌标准包内,其中上层1片,中层1片,下层1片,下层选择前中后放置,高压灭菌后,可以将菌片从中取出,按照相关要求进行细菌培养,温度保持值在56℃左右,培养时间为48h,对是否有细菌存活进行观察。对于生物监测工作,连续监测7d,紧急情况灭菌植入性器械时,可在生物PCD中加用5类化学指示物,加用化学指标的目的是将其作为提前放行的标志[3]。如果获得了生物监测的结果,应当及时告知使用部门,对于小型压力灭菌器来说,它应满载才能进行生物监测。

1.2.4B-D试验监测

消毒供应室在每天开始灭菌前,应做好B-D测试工作,只有检测合格后,合格后灭菌器方能被使用。

1.2.5灭菌器的检测

应使用多种检测方法,用这些方法进行综合检测,如物理、化学和生物监测以及物理检测方式,对于生物监测来说,其应当空载连续监测,连续监测次数为3次,通过这些检测方法检测后,如最终检测结果显示合格,灭菌器才可以被使用。

1.2.6低温灭菌的监测

对于低温灭菌后的物品来说,这些物品应当是经过多种监测,每次灭菌应该进行连续监测,记录每个灭菌周期的临界参数,进行物理监测。把化学指标物放置在包内、外,进行相应的化学监测。每7天灭菌1次,循环进行生物监测。

1.3空气消毒及监侧

在消毒供应室内,使用紫外线灯定时照射室内空气,在此过程中采用“84”消毒液喷雾进行擦拭,既要使用布点法来监测消毒效果,又要使用平板暴露法对消毒效果进行监测,无菌区空气中的细菌总数需达到一定的值,细菌总数小于200CFU/m3的标准,清洁区比前者有所增高,为小于500CFU/m3的标准。

2结果

2015年本院消毒供应室达标,截止到2017年1月,没有出现过因为供应室工作出现失误而导致医院出现感染事件,本院全部的无菌物品在确保供应的同时也符合无菌标准。

3讨论

3.1加大对医院感染和供应室技术知识的培训力度

加大对消毒室工作者的业务培训力度,于此同时,组织医务人员加大对医院感染的知识的宣传力度。医院相关领导人应当定期组织相关医务人员来统一学习《医院消毒供应中心管理规范》内容当中的相关知识,在学习之余,组织大家共同研讨,工作人员的业务质量,应当定期进行考核,比如考核的内容有:质量监测,检查有没有达到所规定的要求,物品器械清洗,器械消毒、器材灭菌等有没有达到所规定的要求。

3.2加强一次性无菌物品的管理

对于一次性无菌物品的管理工作来说,它不只是局限于某一个环节,而是贯穿到全范围内,由相关的专业人员来担任采购一次性无菌物品的工作,相关人员在采购统一招标的产品过程中,应当确保这些产品“三证”齐全,如果不符要求的残次用品进入消毒供应室,对这些人员给予相应的责罚,上述方式目的是可以确保一次性无菌物品的无菌效果,同时也可以实现合理使用。综上所述,在临床上,应当对欠缺的制度加以制定,不断完善原有的消毒供应室管理制度,对于消毒灭菌的质量监控应当严格执行,做好相应的消毒措施,确保供应室的无菌环境,使其可以为医院提供高效优质的无菌物品,并且做好监测预防医院感染的工作。

参考文献

[1]崔秋华,王芹,马秀梅.消毒供应室的质量控制与医院感染控制的研究[J].中华医院感染学杂志,2013,(16):4032-4033.

[2]李惠玲.建立集中式消毒供应中心与控制医院感染相关性[J].当代医学,2012,(25):8-9.

温室效应的本质篇9

关键词:围护结构空调负荷热稳定性

近年来,为了降低建筑的空调负荷,实现建筑节能,围护结构的外隔热和内隔热技术发展很迅速,并得到了大面积的应用和推广。其主要原理是加大了围护结构的传热热阻,从而降低了围护结构因传热得热引起的空调冷负荷。但我们知道,室外气象参数是周期性变化的,围护结构的传热并不是一个稳态过程,而围护结构也并不仅仅是一个简单的纯热阻,因其有着蓄热功能,故在传热过程中,围护结构相当于是一个被动热源体,影响室内空调负荷的变化,同时也影响着房间的热稳定性。例如对于有着相同热阻的墙体,材料及厚度均相同,但其组合位置不同时,对室内空气的影响作用是不同的。在实际工程中,具体采用什么样的组合方式,应该根据实际的气候特征、建筑物的使用时段和空调方式而定,不能简单武断地认定外隔热一定比内隔热好,或内隔热一定比外隔热好。

1.围护结构主体结构的材料不同,加内隔热和外隔热后的效果不同

在对主体结构分别为轻质材料和重质材料的墙体分别加内隔热层和外隔热层后,其对室内空气的热稳定性作用效果是不同的,同时也影响了空调负荷。本文以广州地区为例,选用六种不同材料和结构的典型墙体,对其热工性能进行了计算,墙体材料的热工性能见表1,墙体组成见表2。第一种墙体结构为轻质材料内隔热;第二种为轻质材料外隔热;第三种为重质材料外隔热;第四种为重质材料内隔热;第五种为轻质材料不加隔热层结构;第六种为重质材料不加隔热层结构。在太阳辐射过程中,西晒得热最大,很多情况下最关心的也是西侧墙体的内表面温度是否高于可以接受的舒适性温度,所以在计算中以西墙为例。

表1计算中用到的墙体材料的热工性能材料

厚度δ[mm]

蓄热系数S

[W/(m2.℃)]

材料热阻R[(m2.℃)/W]

导热系数λ

[W/(m2.℃)]

热惰性指标D

密度ρ(kg/m3)

比热容c

(kJ/kg.℃)

聚苯乙烯

30

0.34

1.11

0.027

0.38

30

2.00

泡沫混凝土

200

1.07

2.60

0.077

2.78

232

0.88

钢筋混凝土

200

14.95

0.13

1.54

1.94

2400

0.84

石灰沙浆

20

8.9

0.02

0.93

0.19

1600

0.84

表2墙体结构及其隔热层

为了考究围护结构对室内空气热稳定性的影响,在这里引入围护结构热稳定性度时数的概念:,—室外综合温度波传到室内时的平均温度,—室外综合温度波传到室内时各时刻的温度,则即为综合温度传到室内时各时刻的波动幅度大小,为计算时间间隔,计算中取1小时,这样我们就可以得到墙体在一个周期(24h)内的热稳定性度时数(DH)。热稳定性度时数反应了围护结构对室内热稳定性的影响,热稳定性度时数(DH)越小,说明围护结构对室内的热稳定性越有利。对以上列出的六种墙体的稳定性度时数计算结果见表3。

墙体的热稳定性度时数虽然可以反应出其对室内热稳定性的影响,但并不能直观的反应出其对空调能耗的影响,为此我们同样引入了墙体反应系数的概念,定义墙体的反应系数为:,其中DH与上面的意义相同,为一个计算周期(24h)内墙体传热引起的空调负荷累加值,,为室外综合温度逐时值,为室内设计温度(即为舒适性温度,这里设为26℃),R0为墙体的总传热热阻,为计算时间间隔,计算中取1小时。墙体的反应系数综合反映了墙体对室内热稳定性和空调能耗的影响。墙体的反应系数越高,表示房间的热稳定性越差,空调因墙体传热得热引起的冷负荷越大,反之反应系数越低,说明热稳定性越好,空调能耗也越小。表3是对以上提到的六种不同结构墙体的反应系数的计算结果。

表4广州地区西墙几种不同结构墙体的反应系数和度时数计算值结构

结构1

结构2

结构3

结构4

结构5

结构6

度时数(DH)

2.90

2.62

3.35

4.66

4.97

27.53

墙体反应系(BER)

170.5

154.1

536.6

746.5

405.6

18476.0

把上面计算得出的各种不同结构墙体的热稳定性度时数(DH)进行比较:,,且接近于,说明采取隔热措施后可以提高房间的热稳定性,用同样的隔热材料采用外隔热比内隔热好,更有利于提高房间的热稳定性,对于主体结构为重质材料的墙体来说,隔热的效果更好。把各种墙体的反应系数(BER)作比较,可以看出在6种墙体中,墙体2的反应系数(BER2)最小,为154.1,墙体6的反应系数(BER6)最大,高达18476.0,说明墙体2对室内的热稳定性好,且因围护结构传热引起的空调负荷小,墙体6的热稳定性差,且因围护结构传热引起的空调负荷大。BER1=170.5与BER2=154.1接近,都小于BER5=405.6;BER3=536.6小于BER4=746.5,且远远小于BER6,说明加隔热层可以提高围护结构的热稳定性,同时有利于降低围护结构因传热引起的空调负荷,且外隔热的效果较内隔热更好,但主体结构为轻质材料的墙体加隔热层后没有主体结构重质材料的墙体起到的效果那样显著。

从上面的分析可以看出,对于连续运行的空调房间来说,当主体结构为重质材料的墙体时,加隔热层可以使房间的热稳定性明显提高,空调因墙体传热得热引起的能耗会减小,但当主体结构为轻质材料的墙体时,加隔热层对提高室内热稳定性的效果不是很明显。总的来说,加隔热层有利于提高房间的热稳定性和降低因围护结构传热引起的空调冷负荷,外隔热较内隔热更有利于提高室内的热稳定性。

2.隔热形式的选择与房间的空气调节系统运行方式有关

对于外隔热墙体,如果室内侧为体积热容量较大的承重结构,材料蓄热系数大,所以内表面温度波动小,对室温调节避免聚冷聚热有好处,适用于经常使用的房间,但对于一天只有短时间使用的房间,如体育馆、剧院、使用频率比较低的会议室等,在每次使用前临时降温,要求室温能尽快达到要求的标准,这时内隔热便比较有利。所以对于间歇使用的空调房间,围护结构的蓄热性能对房间的热稳定性和空调能耗是起负面作用的,这种情况下,宜采用内隔热,即使采用外隔热,主体结构内侧也宜使用热容量小的轻质材料。因为当长时间不用的房间在启用时,房间的空调冷负荷:Q=围护结构的传热负荷+室内人员及设备的散热负荷+围护结构的蓄热负荷+新风负荷。采用内隔热,一方面可以加大墙体的传热热阻,减小围护结构的传热负荷,另一方面,因为隔热层在内侧,对室内的冷量起阻隔作用,减小了因墙体蓄热带来的短时间内的空调冷负荷,从而降低了使用时段内的空调能耗。据有关实验表明[1]:对长期处于自然条件下隔热层处于不同位置的围护结构的房间进行瞬时初加热,加热热源为散热器(内壁热媒水温为定值)和辅助加热源(电加热器)。在计算中同样引入了热稳定性度时数和围护结构的反应系数,其定义为:热稳定度时数,,其中表示热舒适温度(20°C),为室内逐时温度,为计算时间间隔,加热周期为一天,这个数据显示了在定义的一个周期内室内空气温度与舒适性温度的差值;定义在加热日建筑围护结构的反应系数为:,其中代表在加热日总的加热量。实验结果表明:隔热层在内部时,房间空气达到舒适性温度的时间最短,并且在电加热器关闭后很长一段时间内室内气温比较稳定;热稳定性度时数(DH)最低,围护结构的反应系数(BER)也最小,说明间歇运行的空调房间,内隔热更有利于室内的热稳定性,空调的负荷也会得到降低,有利于节能。

对于空调系统连续工作的房间,围护结构的蓄热系数大,对室内温度变化的抑制能力就强,有利于房间的热舒适性。此种情况下,墙体宜采用外隔热,这样热容量大的墙于室内侧,热容量小的隔热材料位于室外侧。由于隔热层位于外侧,主体材料的温度与室内空气温度接近,这就意味着当负荷不均衡时,可保证室内侧的墙体表面温度不急剧波动,蓄热层吸热或放出能量,朝有利于室内温度保持稳定的方向变化。通过表3的计算结果也可以看出,对于连续运行的空调房间,外隔热墙体的热稳定性度时数(DH)低,墙体的反应系数(BER)也小,说明外隔热更有利于室内空气的热稳定性,如果可以合理利用夜间通风降温,让主体结构白天吸热升温,夜间放热降温,更有利于降低空调能耗。

3.墙体材料及隔热形式的选择与房间的使用时段有关

围护结构的材料和结构不同时,延迟时间就不同,在设计时,我们可以通过合理设计墙体的结构,控制墙体的温度波延迟时间,让温度波低谷部分传到室内时,房间处于使用时段,当室内壁温度处于高谷时,房间处于间歇时段。比如对于中小学校,房间主要是白天使用,而室外综合温度最高值一般出现在下午2:00~4:00点,如果围护结构的延迟时间可以达到6小时,那么其室内温度高峰期就会出现在晚上8:00~10:00,这样教室在白天的使用时段内,房间的温度就不会太高;再如对于一些居住建筑,一般晚上7:00以后有人在,那么围护结构的延迟时间就应该小一些,如果延迟时间小于3小时,室内温度高峰期就会出现在晚上5:00~7:00以前,这样房间在使用时段内7:00以后就可以避免室内温度太高。

另外,对于完全靠自然通风调节的房间,如果使用时段在白天,总的来说,宜使用重质围护结构,这样可以增强室内空气的稳定性。对于使用时段主要在夜间的房间(如居民住宅),隔热层宜布置在围护结构的内侧。由于绝热材料在内侧,晚间室外温度低于室内温度,室外空气进入室内,室内空气温度下降,墙体内表面的温度迅速下降。如果蓄热材料在内侧,由于白天房间没有空调,室内温度偏高,主体材料温度也高,夜间即使开窗通风调节,墙体的温度也不会迅速下降。

4.围护结构材料及隔热形式的选择与气候特征有关

对于夏热冬冷地区,在夏季,气温的日较差很大,白天温度太高,夜间温度太低,这种情况下,使用重质结构的墙体加外隔热,不仅可以提高室内的热稳定性,而且如果在夜间自然通风利用的好,还可以使空调的能耗得到明显的降低,但对于夏热冬暖地区来说,气温的日较差比较小,夜间室外温度与内侧墙体温度差别不大,所以这种靠夜间自然通风来进行节能调节的效果就不是很明显,对节能来说意义不大。

5.结论

围护结构在传热过程中,墙体是一个被动热源体,对室内的空调负荷起着调节作用,同时也影响了房间的热舒适性。这种调节作用的强弱主要是由围护结构的材料和隔热层的位置决定的,在设计中应根据本地区的气候特点、室内热环境的要求和具体的使用时段等实际情况来考虑这一问题。合理的设计围护结构不仅可以提高室内环境的热稳定性,而且会大大降低建筑的空调能耗。

参考资料

[1].N.Lukic´.Thetransienthouseheatingcondition—thebuildingenveloperesponsefactor(BER),RenewableEnergy28(2003)523–532

[2].孟庆林等.保温材料与建筑节能,2001/2

[3]章熙民等.传热学.中国建筑工业出版社(第三版),1993

[4]空气调节设计手册.第二版,中国建筑工业出版社

温室效应的本质篇10

五亿多年前的“寒武纪大爆炸”时期,地球被各种各样的生物占领着。当时的土壤中到处都是把二氧化碳释放到空气中的切肢动物,使空气中的二氧化碳含量高达今天的20倍,当时的气候极其温暖。

但是,植物很快进行了反击。化石显示,4.5亿年前,含有木质素的植物首次出现木质素使细胞壁坚硬,这样植物就得以长大,地球上出现了第一批树木。随着全球的植物空前大量生长,毫无约束的光合作用使植物从空气中吸取着二氧化碳,使二氧化碳含量大大减少,而不能吸收木质素的、饥饿的节肢动物对此无能为力-地球进入了严寒期。

动物再次通过进一步进化进行了回击。当时的主角是白蚁和恐龙,它们学会了如何食用木质素,如何繁荣昌盛。它们粗重的呼吸及对植被的破坏使空气中的二氧化碳含量高达今天的3倍,地球大部分地区酷热潮湿,又恢复了温室效应。

然而植物并没有被消灭。在6500万年前恐龙因为小行星的碰撞或其他灾难而彻底水失后,植物抓住了这一机会,突破点是第一批草地的出现。青草本身不会保存很多二氧化碳,但能形成软土。软土可以保存大量的二氧化碳,从而使空气中的二氧化碳含量降低。事实上,草地生态系统含有的碳比森林生态系统还多。

过去约4000万年,大量草地布满全球,取代了许多年以前的森林地带。在草地的影响下,地球逐渐降温,终于在200万年前进入冰川期。

大约1万年前,由于人类活动的显著增强,地球空气的二氧化碳含量再度升高。尤其是近百年来,地球的温室效应愈来愈明显。

也许,地球上的整个生物圈就像我们所熟知的生物个体调节其体内环境那样,不停地调节着地球有大气环境,使气候能适合地球上生物进化的需要。换句话说,地球的生物圈是在主动地调节环境,而不是在被动地适应环境。果真如此,数十亿年的气候变迁不仅仅是太阳或地球的原因,生物为了自己的利益也深深参与其中了。

1.根据文章内容,简要概括气候与生命的关系。(3分)

2.请写出本文的说明顺序。采用这样的顺序与说明内容有什么关系?(3分)

3.本文最后一段中加点的词语“果真如此”不能删去的理由是什么?(3分)

4.联系本文内容,调动你的知识积累,说说今后若干年地球的气候可能发生怎样的变化,并简述理由。(4分)

【答案】

1.生命与气候共同进化。或:气候是由两大生命系统的斗争决定的。或:动物占上风,地球产生温室效应;植物占上风,地球进入严寒期。

2.以时间为说明顺序。本文说明内容是生命与气候共同进化,进化的前提是时间的推移。