能源危机的解决办法范文

导语：如何才能写好一篇能源危机的解决办法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：能源经济；可持续发展；措施

中图分类号：F204 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2014）09-00-01

能源问题是关于经济可持续发展的重要因素，目前我国50%以上的能源是依赖国际市场，因此中国每年都要花费巨大的财力来解决能源问题，能源是限制中国经济发展的核心，未来能否解决能源问题，是关系我国经济能否长远的可持续发展的关键[1]。

一、我国能源经济存在的问题

1.能源结构不合理

我国能源结构以煤炭资源为主，煤炭、石油、天然气在我国能源消耗中约占9成，这样的能源结构设定是不合理的。这三种资源都属于不可再生资源，具有不可再生性和稀有性，如果开采过量会陷入能源危机，不利于能源经济的可持续发展。

2.能源开采过剩，利用率低

目前随着我国经济的不断发展，煤炭资源作为我国目前能源经济的主要资源，被大量开采，造成开采过剩，且价格偏低，无法体现煤炭的稀有性，造成了供给过大造成浪费，同时开采的不合理也会造成开采过程中的浪费。另一方面，许多非可再生资源无法被充分利用，利用率低，造成能源的浪费。

3.节能观念薄弱

煤炭、石油等能源的大量开采，使得价格偏低，无法让人们重视这些非可再生资源的稀有性。另外，在许多人意识里，我国是资源大国，能源储备丰富，这种观念在一定程度上造成了人们对能源的任意浪费，使人们的节能观念薄弱。

4.缺乏能源经济的预警机制

近年来，我国许多地区出现煤油气的三荒现象，这正是由于我国缺乏能源经济的预警机制，没有做好提前的计划和控制，无法及时发现问题并且提出有效的解决措施，使一些地区陷入能源危机。

二、实现我国能源经济可持续发展的应对措施

1.优化能源结构

优化能源结构就是利用科技技术，使我国使用各种能源的比例趋于合理。我国是一个煤炭大国，决定了我国以煤炭为主的能源消费结构。当前我国最主要的任务就是优化产业结构，优化能源的合理配置，降低对煤炭能源的依赖。首先要调经经济产业结构，减少第二产业和发电用煤，大力发展第三产业，降低对煤炭的使用。使我国经济发展对能源的消耗结构达到合理[2]。

2.提高能源的利用率

我国经济增长方式的粗放和产业结构的不合理，在一定程度上严重影响了能源结构的合理分配和有效利用。由于很长一段时间里片面追求经济增长的速度和产品生产的数量，从而忽视了效益和质量问题，这就使得我国的经济增长粗放，投入和消耗和生产效益不成正比，并且高耗能的产业占绝大多数，这种粗放的经济增长方式，导致了能源的浪费[3]。因此，我们需要建立可持续发展观，转变当前这种粗放的经济发展方式，积极调整产业结构，找到一条低消耗、高效益的新的经济增长路线。

3.加强科技投入

面对能源消耗给环境带来污染这一问题，需要我们加大科学技术的研发和投入使用。当前，煤炭能源仍然是我国一次能源消费的主要能源，因此加强科技投入的首要任务就是要减轻煤炭能源在使用中造成的环境污染。目前已经研发出洁净煤技术，将煤炭液化再投入使用，可以有效减轻煤炭在使用时对环境的污染。另外，在煤炭资源的高效利用和消耗后废弃物处理方面仍然要加大科技投入，并实行推广，让环境可持续发展。

4.将节能放在优先位置

我国经济发展面临的两大基本国情的限制，一是人口众多，二是人均能源不足，严重阻碍着我国经济的发展。我国在过去相当长的一段时间里，采用加大能源外延的方式促进经济的发展，这种粗放的经济发展方式前期确实一定程度上使经济产生了明显的增长，然而随着后期资金、环境等客观因素的限制，弊端和缺点不断被暴漏，无法再适用于当前的经济发展。所以，我国不能采用大量消耗能源走工业化发展的方式，必须保证开发和节能双管齐下，优先节约能源，走可持续发展之路。

5.大力开发应用可再生能源

煤炭、石油等一次能源属于不可再生能源，其特点是不可再生性和稀缺性。随着能源的不断发展，对能源消耗的要求也不断提高，终会陷入能源危机甚至能源枯竭，这就要求我们必须寻找新的可替代能源，加大力度开发可再生能源。可再生能源主要包括太阳能、风能、地热、水电等，其优点是可循环利用且无污染。我国的可再生能源十分丰富，因此要加大对可再生能源的开发和推广应用。未来，随着科技的不断进步，国家政策的出台，可再生能源具有巨大的发展潜力。

6.加快建立能源经济的预警机制

我国部分地区曾不同程度地突然出现煤碳、石油等资源的短缺现象，很多人认为，这是由于我国随着经济的发展对能源的采集和消耗也突然变大，而提前没有搞好计划和预测。其实能源陷入危机，不是一朝一夕的事情，但是，这也从侧面反映了我国在能源方面没有建立有效的监测和应急机制。考虑到这方面，从现在起我们必须尽快地建立能源经济预警体系，抓紧能源源头，可以及时发现能源在经济发展中出现的问题，并提出有效的解决办法，在问题发生前就给予阻止，从而确保能源经济的可持续发展。

三、结束语

我国能源目前面临着严峻的形势，要想我国的能源经济得到长远持续的发展，就必须采取一定的措施。优化能源结构，开发可再生能源，减少能源的浪费，建立能源经济的预警机制等方法都能有效的解决我国的能源问题。在发展经济的同时要保持长远的战略性眼光，注意节约能源减少能源的不必要消耗。

参考文献：

[1]薛俭.我国城市可持续发展综合评价系统设计[J].生态经济，2011，05（10）：32-33.

[2]杨俊，王庆存.能源消费与经济增长动态关系分析[J].经济问题探索，2011，23（09）：52-53.

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关键词：风能的优势 发展历史 原理 选址 欧洲风电成本 丹麦的国家政策 海上风电 展望

中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（b）-0162-02

能源是支撑世界经济发展的重要因素和战略资源，而今日之全球皆面临着能源危机的挑战，气候变化、日益增长的能源需求使得人们越发关注新能源的发展。伴随着经济的高速发展和能源消费的快速增长，中国对能源的需求日益增多，全世界新增能源需求的40%以上来自中国，高速发展的经济需要充足的能源储备作为支撑。但是由于我国的能源消费结构长期以来一直以煤炭为主，正是这种能源结构使得我国的污染指标居高不下，对环境的破坏也日益明显。伴随着化石能源的日益枯竭，现阶段人类面临着能源危机的挑战，在这种背景下可再生能源的开发利用越来越受到世界各国的重视。相对于其他形式的新能源，风能有它独特的优势，风力发电的开发历史长远，与其他形式的可再生能源相比，技术比较成熟，经济性较高，具备大规模开发的条件。

世界上第一台风力发电机组于1887年7月建于苏格兰，建立者格拉斯哥大学的教授James Blyth用它给自己的度假庄园供电。20世纪70年代初到90年代，风电行业稳定发展，在这20年里，中小型的风能发电机组技术日趋成熟。在此过程中，发电成本得以大大降低，另外各国政策对风电行业进行大力扶持，世界各地建设了大量的并网风电场。据此，全球风能理事会做出预测，如果采取积极的措施，2030年和2050年，全球风电的装机容量将会分别达到21亿kW和30亿kW，发电量将分别达到5万亿kWh和8万亿kW・h。风电机组是将风能转换为电能的装置，它的基本原理是：通过风轮捕获风能从而带动风轮轴转动，再由风轮轴转动将机械能传递到发电机转子从而带动发电机转动并输出三相交流电。

在建设风电场前不仅仅需要进行经济方面的考量，同时还要考虑到环境因素的影响以及制度方面的限制，风电机组对风况的匹配、对电网的影响等等都是需要考虑的因素。在进行风电场的地址时，需要在主风向上满足开阔、宽敞，障碍物少、粗糙度低的条件，这样才能降低对风速的影响。另外，风电场的地形应当尽可能的简单，有利于进行大规模的开发利用。并网型风电场需要与电网连接，因此在选址时应当尽可能地靠近电网。由于风电具有明显的间歇性，因此在建设风电场时，还应当将电网的接纳能力纳入考虑范围，防止由于风电入网而影响了电网的稳定性。在欧洲，风电技术和产业的发展不仅推动了风电行业的进步与发展，还有效地降低了风电的成本。自20世纪90年代兆瓦级风机问世以来，1.5兆瓦及以上的风机基本上垄断了欧洲风电的市场。最近，世界风能理事会对如何降低风电发电成本进行了分析研究，在过去，主要是由技术的进步推动风电成本的下降，以后风电成本进一步下降则更多的是依赖于规模化、系列化和标准化。世界风能理事会估计到2020年，陆上风机的总体造价还可以下降20%～25%，海上风电的造价可以降低40%以上，同时发电成本就可以同幅下降。

在风力发电的国家干预方面，我国可以学习借鉴丹麦的经验，丹麦政府不直接支持制造厂商，而是通过对购买风力发电机组的用户给予补贴的方式，促进风电行业的发展。刚开始对机组的补贴费用是30%，以后随着产业的发展状况逐渐减少补贴的数额，这项政策直到1987年风电行业壮大才予以取消。另外，丹麦政府不仅对煤电行业征收能源税和二氧化碳排放税，而且对风电的收购予以补贴，采用双管齐下的措施，从而使得风电机组的用户从满足自家电力需求转变为可以向电网销售电能，获取一定的利润，这样购买风力发电机组逐渐成为了一项投资方式，由此培育出了一个稳定的风电市场。另外政府在里索国家实验室内建立了风力发电机组试验站，并授权对符合安全要求的风力发电机组型号颁发认证证书，并且规定只有获得认证的风力发电机组产品才有资格获得政府的补贴。试验站还就测试时发现的问题提出了解决办法，帮助厂商解决问题，大大促进了风电发展的规范化和稳定性。

近年来，全球风电行业迅速发展，丹麦和德国的陆上风电开发已经渐趋饱和，而海上风能绝大部分仍处于尚未开发的状态。海上风电具有诸多优势，不仅可以节约土地资源，减少噪声和公众视觉冲击，而且海上有大片连续的区域可用，发展空间不受限制。更为重要的是，海上风速高，有着比陆地更为丰富的风能资源。但是由于海上风电的开发技术尚不成熟且运行经验有限，也存在一些不足和技术难题，安装成本会大大地提高。因为受到环境因素的限制，运行维护也会变得十分困难，这将使得机组的可利用率下降，影响发电量。

中国风力资源的分布与电力需求一直不匹配。东南沿海地区对电力的需求量大，风电场接入方便，但是土地资源十分紧张，可用于建设风电场的面积有限。而我国拥有非常丰富的近海风能资源，具有广阔的开发应用前景，并且东部沿海地区不仅海上风电资源丰富而且距离电力负荷中心很近，开发海上风电将有利于东部沿海地区电力供应情况的改善。但就目前来说中国还不具备海上风电机组设计和生产的条件，更没有实际的运行经验作为支撑。因此对于现在的中国来说，不应当将目光放在大规模的开发规划上，而是要密切追踪国际海上风电技术的发展动态，借鉴国外海上风电的成功经验，并吸取国外挫折中的教训，要及早做好海上风能资源的评估工作，加快海上风电示范项目的建设，为海上风电建设和设备制造储备技术。这其中有诸多的技术难题需要克服，例如在长江口以南的海岸线附近遭受台风袭击的机会比较多，需要发展抗台风技术。并且离海岸较远的深海海域风能资源更加丰富，未来等到技术条件成熟，有可能会开发深海风电。

中国现代风电产业起始于20世纪60到70年代，并且是从离网式小风机的研发推广开始的，但经过几十年的发展，风电产业从无到有、从小到大，迎来了发展的一个春天。中国乃至全世界的风电资源足够丰富，如果大规模集中开发、超远距离输电的开发模式能够成功，将使得全世界可开发风电资源的总量大幅度增加，这将为未来的经济发展提供更多的能源储备并为能源危机提供一条解决方案。并且在中国，风电具有十分广阔的开发前景，相信中国的风力发电技术会在国家合理的调控和技术人员的努力下得到很好的发展，并且在风力发电厂中得到实际的应用。

对于学习有关能源方面知识的在校大学生而言，对于国家能源的发展应当有较为清晰的认知，并对未来能源的发展有着合理的展望，在日新月异的能源格局中能保持清醒的头脑，并为将来能源的发展准备好扎实的理论基础，为国家能源的发展做好技术人才的储备。

参考文献

[1]肖创英.欧美风电发展的经验与启示[M].北京：中国电力出版社，2010.

[2]李俊峰.风力12在中国[M].北京：化学工业出版社，2005.

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电能消耗已经成为数据中心管理者最为关注的问题之一。Gartner去年对数据中心的管理者进行的一项调研显示，在对当前面临的最棘手问题的回答中，电力和制冷位居其中。调查还发现，在整体IT投入里面，过去电力和制冷这个部分只占到8%，而Gartner估计不久会达到48%，这就意味着未来数据中心的管理者需要挤出40%的其他预算，来应对电力和制冷需求的增加。由于能源供应的紧张加上数据中心耗电量的快速增长，使得数据中心的管理者对节能也给予了高度重视。不过，在具体实施过程中，由于事前缺乏整体规划，或者没有科学地评估，导致不少数据中心在实施节能计划时效果不如预期。

节能需要综合考虑

“数据中心的节能涉及三个方面，即机房制冷、IT设备和电源设备，选择节能措施的时候需要综合考虑，如果单从某一方面着手往往事与愿违。”艾默生网络能源有限公司中国区高级总监丁麒钢在接受记者采访时表示。丁麒钢从1997年加入艾默生以来，长期负责研究国内外数据中心行业的客户需求变化、制定公司的产品和市场策略，而如何帮助数据中心降低电能消耗是丁麒钢很长时间以来一直关注的问题。

根据美国环保署提交给美国国会的一份研究报告，在数据中心的电力消费中，IT设备、整体机房和电源设备分别为“五、四、一”的关系，即服务器、交换机的电力消耗占总能源消耗的50%，而机房制冷电力消耗占40%，UPS等电源设备耗电占10%。

目前，IT设备的节能已经引起了人们的关注，比如，通过采用虚拟化技术、节能芯片、刀片服务器等新产品、新技术并配合高效的管理软件，有效降低了IT设备的能耗。但对机房的节能，特别是对空调设备的节能人们还重视不够。实际上，通过调整机柜的摆放方式、部署新一代机柜级制冷设备可以大大提高冷风的利用率，从而降低空调的电力消耗。尤为值得一提的是，新一代的制冷设备由于可以直接对机柜进行精确制冷，因此可以确保机柜里不出现局部高温。这对于延长机柜里设备的寿命非常重要。根据相关的统计研究，机柜顶部由于过热会大幅度地降低设备的可靠性，2/3的故障发生在机柜顶部的1/3，从这个角度看，降低了设备的维护成本。而对于UPS等电源设备来说，节能环保主要体现在减少对电网的谐波污染上。

丁麒钢表示，“对于传统的数据中心来说，如果综合采用上述技术手段最高有望达到50%的综合节能目标，其中IT设备、制冷设备、电源设备与传统机房的设备相比分别能减少30%、30%、10%的电力消耗。”

树立正确的节能观

丁麒钢特别提醒数据中心的管理者要树立正确的节能观念。

1. 节能是需要前期投入的。数据中心的管理者在选择节能措施时，一定要树立正确的成本意识。这里有两个含义: 一个是节能是需要成本的，因为节能很可能需要投资新的技术、使用新的材料、采用新的方法和新的设计，而这些是需要成本的，很多时候由于采用新的技术，短期来看成本反而更高; 而另一层含义是，是否能节约成本要从机房的全生命周期来看，谨防将成本向机房生命周期后端转移的伪降低成本的方法。

丁麒钢说，对一种节能方法的投资和收益，不要在一个时间点上考量，避免采用短期内能把成本降低，而从长期看反而会提高成本的方法。比如，在传统的数据中心，服务器机柜能耗低于5kW，这时只要用机房级空调制冷就够了，但是现在由于采用刀片式服务器，每个机柜功率消耗达到10kW、甚至30kW。这个时候靠传统的机房空调制冷就解决不了机柜局部的高温问题，因此就要另想办法，比如采用机柜级制冷或高热密度制冷解决方案。艾默生的一个高热密度制冷解决方案就把空调终端放到服务器的架顶或者两排服务器中间，从而提高了制冷效率。这是一种新的技术，要用到新的产品，它的建设成本就会高于传统机房的方式。但是，这种方法实现了精确制冷、消除了机柜顶部的局部高热问题，因而降低了机柜顶部设备的故障率，同时也降低了空调能耗。

2.一种节能方法不能导致下一个环节的高能耗或者高维护成本。

“数据中心的节能方法是否有效，要把它放到整个循环系统里面来考量。如果一个节能方法或者一个产品导致了另一个产品的节能，这个技术最好; 反过来，如果一种方法或者产品自己节能却导致别的环节的高能耗或者是高维护成本，这个技术就不可行。”丁麒钢表示。

3. 节能的同时还要考虑系统的可靠性和可用性。实际上，相对于成本的节约，服务器的宕机和系统的崩溃损失要大得多。比如，为了节能，有人提出冬天直接用外面的冷风进机房而不用空调。这是一个很不错的想法，但是，部署方案时需要根据现场要求具体考虑。因为有些机房要求恒温、恒湿，这就意味着要求这个机房是密闭的。而室外的冷风一般是无法满足这个要求的。比如空气中的粉尘就会污染机房环境，因为粉粒在一定的湿度下可能会导致精密电子芯片里面的电路短路，从而使得IT设备的故障率提高。如果数据中心里的设备对空气的洁净度要求高，这个解决办法就值得商榷。因为表面上它节约了空调成本，而实际上提高了机房主设备的故障率，进而提高了设备宕机的可能性。因此，是否科学，还需要具体问题具体分析

链接

数据中心的最新节能技术

人类一直没有停止过研究节能技术，在能源危机出现以后，人们更是加快了研究步伐，这些节能技术中有许多可以用于数据中心。据艾默生网络能源有限公司中国区高级总监丁麒钢介绍，如下技术有望在未来5～10年左右进入实用阶段:

1. 芯片级制冷。数据中心的整体机房节能已经在从传统的机房制冷向机柜级制冷发展，而未来将会走向芯片级，也就是将冷媒直接送到最需要制冷的芯片，从而实现更精确的制冷。据悉，艾默生已经联合相关芯片制造商在进行这样的研究工作。

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【关键词】建筑新材料；应用；混凝土；墙体材料；问题防治

一、建筑新材料的应用分析

1、新型混凝土材料的应用。新型混凝土称为新型混凝+，简称HPC。新型混凝土特性如下：（1）新拌混凝土的工作性.新拌混凝土的工作性是一个综合指标，如流动性、可泵性、填充性、均匀性等。HPC要求新拌混凝土具有大流动性（坍落度20cm～25cm）及流动度经时损失小，以满足混凝土集中搅拌、运输、泵送、浇注的工艺要求。甚至在浇注时要求混凝土不振捣自流平，即好的填充性。与普通混凝土相比，HPC的组分复杂，多种掺合料与超塑化剂配合使用，其目的是通过这些组分来调整性能。其中最关键的技术之一是超塑化剂及其组成。单一成分的超塑化剂（如萘系和三聚氰胺系高效减水剂）虽然对水泥浆有强的分散作用。减水率高达18以上，但并不能满足HPC对工作性的全部要求。因此，必须将高效减水剂与缓凝剂、引气剂、稳定剂等组成复合超塑化剂（CSP）才能较全面满足HPC对工作性的要求。（2）硬化混凝土的性能.现代建筑向高层化、大跨度方向发展，因此促进了高强HPC的研究和开发。在高层建筑中。混凝土强度是对应于柱子的轴力。可以说建筑物的层数是由所使用的混凝土强度来决定的。25～30层的建筑物要使用强度36Mpa～42MPa的混凝土，30～35层要42MPa～48MPa，更高层的建筑就需要更高强的混凝土，如60层需用100MPa。在此情况下，配合比设计可以参照普通混凝土的方法，但是主要组成材料和性能应满足HPC的要求。HPC可能比普通混凝土要耐久得多，这是因为在设计配合比时，就考虑到耐久性问题。

2、新型保温墙体材料。（1）新型墙体材料的特性。第一、抗裂性。从材料学和结构学看，传统无机材料墙面出现裂缝是常见的和允许的，只要不影响结构安全。而节能保温工程的要求要高得多。防裂性是墙体保温工程要解决的关键技术之一，因为一旦保温层、抗裂防护层发生开裂，墙体保温性能就会发生很大改变，非但满足不了节能要求，甚至会危及墙体的安全。控制裂缝关键是应控制在约束条件下（约束体和被约束体都可产生一定程度的变形）材料的变形量不超过材料本身的极限变形。这与拉应力不超过当时抗拉强度的结论是统一的。第二、防水、透气性。传统的防水工程主要是指屋面、地下室以及室内厕卫间，节能墙体同样要解决防水问题。因此，在施工中部分防水功能在墙体上有所体现。墙体不仅要求防水而且要求透气（水汽），一方面防止水分侵入到保温系统内，外保温系统应具有防雨水和地表水渗透性能，雨水不得透过抗裂防护层，不得渗透至任何可能对墙体保温工程隔热复合墙体造成破坏的部位。另一方面要求透气（水汽），即水蒸气分子能从内往外渗透。因为保温隔热层有透汽性的要求，所以对防护材料又提出透汽性的要求，如此聚合水泥抗裂砂浆就应运而生。（2）保温砂浆。第一、玻化微珠无机保温砂浆.玻化微珠无机保温砂浆是以闭孔珍珠岩也就是玻化微珠为轻骨料与胶粉按一定比例混合而成。玻化微珠无机保温砂浆是一种新型绿色无机材料，无毒、无味、无辐射。具有优良的防火、吸音、透气、耐高温、耐冻性能。且玻化微珠无机保温砂浆收缩率低，整体无缝，无冷桥、热桥形成，具有优良的保温隔热、保水功能，保温隔热砂浆燃烧性能为A级，可耐1000摄氏度以上高温。第二、胶粉聚苯颗粒保温砂浆.胶粉聚苯颗粒保温砂浆是以聚苯乙烯颗粒（有机材料）是一种轻质骨料、胶粉聚苯颗粒保温胶粉按一定比例混合，加入水，搅拌均匀成胶粉聚苯颗粒保温浆料，并适用于外墙的多种有机和无机保温材料。外观，白色泡沫粒子的灰色水泥粘接。聚苯乙烯颗粒的燃烧性能、易燃的保温材料。（3）保温板材。第一、珍珠岩保温板.珍珠岩保温板是珍珠岩经过膨胀后加入高铝水泥、石英砂和石英粉等材料混合搅拌之后放入珍珠岩保温板设备进行加工而成。具有质轻、保温隔热等优良性能。同时还具有防火、防尘、防潮、不易变形改性、不腐烂发霉、无毒无味憎水性能好。第二、膨胀聚苯板.膨胀聚苯板具有有机绝缘材料的燃烧性能，B1、B2级，通常为白色，颗粒泡沫组合物。膨胀聚苯板是一个泡沫颗粒作为原材料，经过加热发泡，在模具内加热成型之后制成的具有精细结构的闭孔泡沫板材。第三、聚苯乙烯挤塑板.聚苯乙烯挤塑板材料的有机绝缘材料的燃烧性能，B1、B2级，是一种硬质泡沫板。通常厂家会在聚苯乙烯挤塑板中加入不同的颜色，或者是将其表面压花或者是进行开槽处理，使得剧本乙烯挤塑板有了较好的装饰效果。第四、聚氨酯保温板.聚氨酯泡沫是一种聚合物多元醇和异氰酸酯为主要基料，助剂的作用下在发泡机混合反应制成的硬质泡沫塑料。

二、建筑新材料应用中的问题与防治

1、墙体保温层裂缝及防治。墙体的裂缝可分为内保温墙体裂缝和外保温墙体裂缝，保温墙体的裂缝主要发生在板缝、窗口周围、窗角、保温板与非保温墙体的结合部。从裂缝的形状又可分为表面网状裂缝，较长的纵向、横向或斜向裂缝，局部鼓胀裂缝等。墙体保温层裂缝的处理方法有：（1）抗裂防护层的抗裂问题必须采用专用的抗裂砂浆并辅以合理的增强网，在砂浆中加入适量的聚合物和纤维对控制裂缝的产生是有效的。由抹面砂浆与增强网构成的抗裂防护层对整个系统的抗裂性能起着比较关键的作用。（2）装修层的材料不仅要求防裂而且要求透气与保温层协调，最好选择弹性外墙涂料。保温板与非保温部位的结合部容易产生裂缝。在保温系统的截止部位因对不同材料材质变换处的防水处理或柔性、或刚性的处理方案不正确而产生裂缝。

2、内墙表面长霉结露的问题与防治。长霉、结露现象往往发生在墙角、门窗口和阴面墙、山墙下部以及墙表面湿度过大的部位。保温构造设计不合理的墙体，也会在墙体内部出现长霉、结露现象。该种现象的根本防治方法是阻断热桥，改善室内湿度死角，保持良好的新风条件，如尽量采用外墙外保温，采用苯板条完成对线条的表现处理等。

3、混凝土蜂窝、麻面的问题与防治。（1）蜂窝.蜂窝是指混凝土结构局部出现酥松、砂浆少、石子多、石子之间形成空隙等类似蜂窝状的窟窿，严重时钢筋外露。解决办法是将松散的混凝土敲掉，洗涮干净后，采用新型混凝土填塞捣实，做好养护工作。另外要严格控制混凝土的配合比，充分搅拌和振动，如果钢筋网太密，则应采用细石混凝土来浇筑。（2）麻面.麻面是指混凝土表面局部出现缺浆和许多小凹坑、麻点，形成粗糙面，但无钢筋外露现象。解决办法是清理模板表面，涂刷隔离剂，将模板充分湿润，板缝拼严，振动充分。

结束语

建筑新材料的应用在建筑工程施工中起着重要的作用，它即能有效地降低建筑能耗，缓解能源危机，又能够保证建筑工程质量，改善人民群众的生活环境。因此对其进行研究分析具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]苏爱民.浅谈建筑工程新技术新材料新设备的应用[J].石河子科技，2008（2）

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【关键词】分布式光伏电站；日常维护

光伏发电是当今世界利用太阳能最主要的一种方式。面对当今全球面临的严重化石能源危机和环境危机，光伏发电从资源可持续性和环境友好这两个角度都具有显而易见的优势，作为全球新兴行业的一个重要代表，长期来看具有广阔发展前景。随着光伏项目的在国内的迅速发展，光伏电站越来越多，随之而来的电站日常维护工作越来越显示出重要性。在日常维护中经常碰到一些典型故障。快速排查故障和简单维护就显得尤为重要。本文以某国家住建部、财政部金太阳示范项目1兆瓦分布式光伏电站在日常维护中出现的问题为例，总结几种维护中常见的故障和排除方法。

一、监控软件显示汇流箱中有几路电路欠压或欠流报警

光伏组件为20块板件串联成1路。每个汇流箱中有8-16路。在监控软件上能检测每路电压、电流，显示过压、欠压报警，过流报警等。系统运行一段时间后，在监控软件上反映出有几路电路经常显示欠压报警信息、电流为零等不正常状态。首先判断是否汇流箱电路板是否有问题，在排查了汇流箱后，确实有两块汇流箱的电路板件不能正常工作，更换后显示正常。但仍然有几路电路显示欠压报警。在确认监控软件没问题的情况下此时初步判断光伏组件有问题。通过现场排查，大多数板件为20个一组排列成一排，整体排放在一起，没出现问题。但由于楼顶区域不规则，个别边角地方有限制，无法做到20个一排，只能应地制宜，这排放17、8个，下一排放3、4个。再由于施工时光伏的板件串并联有多人同时施工，难免在每20块光伏板件串联时搞错了正负，导致反接，造成整体电压不能满足要求，监控显示报警。在排除类似故障后，此问题解决，监控软件显示正常。

总结：出现汇流箱监控不正常的问题原因可能为：1.汇流箱监测电路板有故障。2.光伏组件在串并联时正负接反，尤其可能出现在一组（20块）太阳能电池板放在几处时。3.还有一类比较特殊，即对于用户侧并网发电，自发自用但余电未上网，用防逆流装置时，当负载很小，逆变器功率被限制在很小的范围内时，也会出现此类问题。

二、部分小型逆变器监控不正常，无法监测到

小型逆变器监控一直正常，突然有一天只能检测3台小型逆变器（共有11台JT逆变器），此后一直如此。1.排查JT小型逆变器是否有问题。经现场查看，JT小型逆变器工作正常，每天依然有发电量。2.监控软件是否有问题。更新系统和软件版本后，故障依然存在。3.更换监控室RS235――RS485转换头，问题依然不能解决。4.怀疑现场485信号线有问题。

排查步骤：首先用笔记本电脑连接小型逆变器，用专用软件尝试和相邻小型逆变器进行通讯。检测到通讯不能顺畅经过的故障点。制作RS485信号线，将故障点隔离开直，跳过无法检测的小型逆变器一台。随后除故障点外，其余小型逆变器监控一切正常。现场仔细排查，原因找到：各台小型逆变器的信号是并联在RS485信号线上的，但RS485信号线的走向是有顺序的。前面一直能监测到的小型逆变器是起始位置的逆变器。经现场检查，出现故障点的地方是因为安装时信号线的敷设没有铺专用槽或套PVC管，直接埋放在土里，经过一段时间的下雨等影响，土地有所下沉，使得信号线与小型逆变器的联接处被拔脱，导致了起始位置的小型逆变器可被监测，但故障点以后的小型逆变器无法监测。更换信号线及联接头后，系统恢复正常。

总结：小型逆变器监控不到解决办法为：1.用监控软件“搜索设备”2.排查工控机后RS235――RS485转换头是否松动3.现场排查RS485信号线联接是否通畅

三、高倍聚光不发电

高倍聚光经过几个月的正常工作后，不再发电。高倍聚光光伏是通过聚光技术，利用相对便宜的光学聚光设备将500倍以上阳光汇聚到太阳电池表面进行发电的一种技术。所以高倍聚光对追光精度的要求非常高。出现故障时，正值冬至前后。每天早晨9点至10点，小型逆变器开始不停显示正在准备中，就是不能发电。怀疑因维度问题导致太阳辐射角度不够，使得高倍聚光产生的电压不足以启动配备的小型逆变器。几个月后太阳已有足够辐射角，但任然不能启动。怀疑平面型菲涅耳透镜安装时未垂直对准太阳，导致产生电压不足以驱动小型逆变器工作。运用简单办法测试追光情况：在高倍聚光透镜上方放一张白纸，在白纸上垂直纸面放置条形物体，测量物体在白纸上的黑色投影，看看是否有偏移现象。经检测有所偏移，但不影响根本问题。最终怀疑追光传感器追光不准。基于四象限传感器及其信号处理电路制成的追光太阳能传感器主要原理是在东南西北四个方向的光照度的差异促使直流电机运行，直至相对方向福照度相差20以内停止。所以传感器镜片的清洁程度直接影响到追光的准确度。擦拭追光传感器镜片后问题得以解决。追光传感器因该地区灰尘较大，降雨少。高倍聚光是双轴跟踪，且为了追光精度，防止周围物体遮挡传感器造成追光不准，一般追光传感器都放置在高倍聚光最上端，不便于清洗。造成了一定的维护困难。

总结：1.高倍聚光因其自身的特点，首先判断传感器镜片是否干净清洁。及时清洁非常重要2.是否因季节和地域问题造成一天之中太阳的辐射角不能达到发电要求，这主要发生在冬至前后。随地域不同，不能发电的天数也不同。3.最后判断相关电路是否有问题。

日常维护中还经常出现其他一些问题：例如积灰对太阳能电池板转换效率的影响，系统断电通电后，监控工控机IP地址的变动对内网其他监控窗口的影响等，在此就不再赘述了。太阳能发电迅猛发展的今天，做好日常维护，能快速发现和排查问题显得日益重要。这就需要我们不断的总结和交流。

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（承德热力集团有限责任公司，承德 067000）

摘要： 能源作为不可再生资源，关系着社会和经济的发展，能源危机已然成为世界性的问题，随着能源供应结构逐渐变化，供热供暖方式日益多样化，如何通过有效的措施，提高供暖的效益，降低能源的使用量是一项重要的研究课题。

关键词 ： 节能；供热；措施

中图分类号：TU832 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）03-0051-02

作者简介：纪卫（1970-），男，天津人，高级工程师，承德热力集团有限责任公司副总经理，研究方向为动力工程领域。

1 常见的供热方式

新世纪是一个能源的时代，一个国家的能源储配和能源利用率是衡量一个国家发展水平和发展潜力的重要标准，相比于发达国家，我国人均能源占有率低，能源利用率较低，能源生产与消费、能源建设与环境生态建设的矛盾比较突出，供热能耗在能源消耗中占有较大比重，是节能工作的重点。近年来，能源供应结构的调整，供热体制也由社会福利型消费朝着商品化消费发展，出现了多种多样的供热供暖方式。依靠科技进步、鼓励技术创新，挖掘现有的供热资源潜力，是实现供热可持续发展的必由之路。

集中供热以能源利用率高，环境污染小，自动化程度高，供热质量好，节省用地面积的优点自改革开放以来迅猛地发展起来，集中供热已由大城市走向中小城镇，成为普遍的形式。以某市为例，虽然其集中供热起步较晚，但发展比较迅速，供热面积已达100多万m2，热化率已达8.1%，方便了人民生活，缓解城区用电紧张的局面，在城市化进程中，做出了突出的贡献。集中供热按照所需燃料的不同有着不同的区分，有的以煤为燃料，有的以燃气为热源，欧美发达国家有些是以垃圾和工业余热作为燃料，以冰岛为例，以地热作为集中供热的热源，首都雷克雅未克全部由地热供热。热电厂和区域锅炉房是最广泛应用的热源形式。

热电厂以背压机组为热源，向居民供热，保证生产和生活的需要，它能够有效地提高能源的利用率，减少环境污染，获得良好的经济效益和社会效益，是最合适的集中供热方式。但同时它还有着投资大，需要电力大的缺点。

区域锅炉房供热是我国传统的供热方式，热效率能达到70%以上，节能的幅度和环境改善的力度不如热电联产，虽然其技术比较成熟，但能耗大，污染严重，在先进国家已属于淘汰技术。由于我国现阶段能源结构以煤为主，区域锅炉房在为工业负荷小的居民小区提供供热仍有着优势，因此仍将长期存在。分散燃气锅炉房供热是以燃气为燃料，具有操作简单、自动化程度高、环境污染小、热效率可以达到85%以上，维修方便的优点。而且与其他锅炉相比，燃气锅炉的体积更小，使用的材料更少，建设投资少，使用时间更长，但同时运行费用相对较高。

2 节能优化的意义

目前我国集中供热领域的主要特征如下：①依据城市总体规划和城市热力规划进行建设和发展，更具有合理性、科学性；②集中供热在向高参数、大型化方向发展，追求低污染、高效益、高效率；③我国能源战略要求可持续发展，形成热电联产占主导地位的集中供热方式；④技术水平总体上升，但同时发展不均衡，在设备技术水平、服务质量水平和管理水平方面，与国外先进水平有较大差距。

我国的供热尚存在一些问题：由于以前长期实行福利供暖，导致大多数供暖企业采取的是粗放式经营管理模式，供热系统热效率低，能源浪费严重，能源结构以煤为主，许多设备陈旧老化，管网利用率低，水力失调严重，自动控制系统差；对于用户而言，由于尚未普遍实施供暖系统分户计量，用户本身不能随意开关供暖设备或调节室内温度，导致用户主动节能的积极性不高，缺乏节能意识，很多用户选择开窗通风降温，不顾及热量损失。

3 供热工程节能设计的措施

供热的目的是为了提高室内的舒适性和安全性，但这种舒适安全的供热不能以无谓的能源浪费为依托，一个舒适、节能、安全、高效运行的供热系统才是现在这个社会所需要的。节能改造的目的是推进城镇供热体质改革，保证供热质量，改革收费制度的同时，实现节能降耗。供热系统由热源、热网、热用户三个部分组成，节能降耗也要从这三个方面入手。

3.1 热源方面的节能设计措施 锅炉在运行过程中会发生一系列化学反应和物理传热变化，在这个过程中，供煤量的大小，供水量的多少，工作人员的责任心都会影响锅炉的运行，影响能耗。正确选择循环水泵是节能的首要任务。设计人员通常选择超大流量的水泵，认为所选的设备、各方面的参数大一些总比小了好，这样就不会出问题，其结果就是水泵运行在低效率区，增大了无效能耗，形成了资源的浪费。因此要选择正确的循环水泵。锅炉本体额定循环水量和最高供回水温度是定值，锅炉本体的总阻力损失一般都不超过10m水柱。而整个供热系统的总循环水量往往大于锅炉额定循环水量，在循环水泵与锅炉的供回水管之间加设一个旁通管是很好的解决办法，这样就不会使炉内的阻力超过锅炉说明书中的阻力，增加了锅炉的使用寿命。

3.2 热网方面的节能设计措施 供热管网是供热系统的重要组成部分，供热管网的优化是供热系统优化的核心问题，改进和完善热网，对于降低供热能耗有着重要的意义。供热系统能耗浪费的主要原因是水力失调，水力失调是一种由水力失衡引起的运行工况失调的现象，一般分为静态水力失调和动态水力失调两种。为解决热网水力失调的问题，大量的供热系统采用“大流量、小温差”的运行方式。根据热量计算公式得知，当供热系统向用户提供相同的热量时，供回水温差与循环水量成反比例关系，即系统的供回水温差越大大，则循环水量就会越小，此时水泵的电耗就会降低。设计人员在设计时往往选用大流量大扬程循环水泵，直接导致了水泵的电气容量增大，浪费了电能。选择新型高效水泵就会解决这一问题，新型水泵的效率提高了10%-20%。供回水温差及比摩阻是影响管网设计的主要参数，为了最大程度地节能降耗，要选择合适的参数，实践证明，一级网供回水温差选用40℃为宜，动力一级网供回水温差选35℃为宜，二级网供回水温差选用20-50℃则最为合适。

水力平衡是优化系统节能方案的基础。解决静态水力失调的办法是，使用静态水力平衡阀和自力式流量控制阀；而解决动态水力平衡则需要使用自力式压差控制阀。供热管网的涉及面广，用热负荷的大小、上下水走向与地质情况，如何保温防腐等诸多因素都应在热网设计中统一布局、综合考虑。对热负荷的调查与计算要准确，调查时要考虑当地最冷的平均气温，准确计算热负荷，确保一次性投资建设，确保供暖质量。

3.3 用户方面的节能设计措施 目前我国按面积结算热费的方法已经不适应居民的要求，应逐渐向按用热量计费，这样一方面满足了用户个性化的用热要求，提高用户用热舒适性，另一方面节约了能源，改善大气质量。分户热计量的供暖方式，既可根据热负荷调节供热量，又可调节温度，以达到节能效果。根据不同的建筑情况，采取不同的热计量安装方式，如公共建筑只需要在每栋或几栋住宅的热力入口处设一个总热量表；对于已有的采暖系统的建筑进行分户计量改造需要在总热量表的基础上，还要在户内装设热分配表。针对不同的建筑采取不同的供热改造措施，如对已经建成的且有用户的建筑和公共建筑的改造，需要采取垂直单管系统或者是垂直单管跨越式系统。

4 结语

供热是能源消耗的大户，而节约能源又是一个刻不容缓的问题。城市集中供热系统，是城市经济和社会发展的重要基础设施，其发展水平是城市现代化的标志。真正做到节能需要各方面的配合才能落到实处，需要依靠先进的节能技术，运用科学的管理，居民良好的节能意识和节能习惯，实现按需供热，减小环境污染，最大程度地降低能耗，进而实现经济社会的可持续发展。

参考文献：

[1]郭阿梅.集中供热管网监控及节能优化控制策略研究[D].河北工业大学，2013.

[2]王耕田，王昕琦.城市集中供热网智能协调控制系统[J].测控技术，2000（10）.

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天然气汽车又被称为"蓝色动力"汽车，主要以压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)、吸附天然气(ANG)为燃料，常见的是压缩天然气汽车(CNGV)。液化石油气汽车(LPGV)是以液化石油气(LPG)为燃料。CNG和LPG是理想的点燃式发动机燃料，燃气成分单一、纯度高，与空气混合均匀，燃烧完全，CO和微粒的排放量较低，燃烧温度低因而NOX排放较少，稀燃特性优越，低温起动及低温运转性能好。其缺点是储运性能比液体燃料差、发动机的容积效率较低、着火延迟期较长,其中最为突出的是发动机功率下降,发动机腐蚀与早期磨损的问题。

一、发动机功率下降及其原因

天然气汽车使用中的一个主要问题是发动机的功率比使用汽油时有明显下降。据资料报道，汽车在使用天然气作燃料时，功率一般要下降15%左右，个别时候下降更多。功率下降的主要表现是:一方面导致汽车重载、爬坡或加速时动力不足，另一方面导致燃料消耗相对增加，并增加污染物排放量。

天然气汽车的功率下降主要原因在于燃料本身的特性和发动机的构造。

在燃料性质方面:汽油是液体燃料，而天然气是气体燃料。使用汽油时，液态汽油的体积与进气体积相比几乎可以忽略不计，但用天然气作燃料时，燃料本身的体积在整个进气中占有较大比例，因此导致进入气缸的空气量减少，充气系数下降，从而导致发动机功率下降。

在发动机构造方面:决定发动机功率的主要因素是发动机的压缩比，压缩比越大，热效率越高，有效功率就越大。同时，压缩比越大，发动机爆震的倾向也越大。因此，发动机压缩比还必须与燃料的抗爆性相适应。汽油的抗爆性决定了汽油机的压缩比不可能太大，但天然气的抗爆性很好，完全可以用于压缩比较大的发动机，从而提高其功率。天然气汽车的应用还处在起步阶段，天然气的供应远不象汽油那样普及，在这种情况下，专门设计的天然气发动机汽车很难推广。目前投入运行的天然气汽车大多是两用燃料汽车，既可以用天然气，也可以用汽油。这种两用燃料汽车为了兼顾使用汽油的需要，压缩比提高较小或者没有提高。因此天然气高抗爆性的特性并未得到充分发挥，导致发动机功率下降。

二、腐蚀与早期磨损及其原因

汽车以天然气作燃料时，发现燃烧室部件明显腐蚀，甚至曲轴也出现腐蚀，气门、活塞环和气缸磨损严重，与使用汽油时相比，汽车大修期通常要缩短1/3-1/2。

这是天然气汽车面临的另一个问题。天然气汽车出现腐蚀和早期磨损的原因是由于天然气中含有微量硫化合物(硫化氢)，引起气缸、气缸壁的腐蚀与磨损，使发动机动力下降，使用寿命缩短，汽车大修期缩短。

三、提高天然气汽车功率的方法

1.提高充气系数

充气系数下降是导致天然气汽车功率下降的重要原因，从理论上讲，提高充气系数是提高功率的一种途径。但充气系数下降是由天然气本身的性质所决定的，从燃料方面显然无法解决这一问题，唯一的解决办法是采取进气增压措施。但进气增压无疑会加大发动机的体积和质量，在实施中存在一定难度。

2.适当提高发动机压缩比

天然气的辛烷值很高，抗爆性非常好，如果直接在汽油机上使用天然气，就不能充分利用天然气的这种优点，提高发动机功率。如果将发动机气缸盖减薄一部分，提高发动机的压缩比，就可以提高发动机的功率，在一定程度上弥补部分功率损失。这种方法是人们通常采用的一种方法。但是，考虑到目前大部分天然气汽车都是两用燃料汽车，发动机压缩比不可能提高太多，否则一旦换用汽油作燃料，有可能产生爆震。因此压缩比的提高有一定限度，应根据实际情况确定。例如，原来使用70号汽油的汽车，改成两用燃料汽车时，可将压缩比提高到使用90号汽油的压缩比；原来使用90号汽油的发动机改成两用燃料汽车时，可将压缩比提高到使用93号或95号汽油的压缩比。

对于象城市公共汽车那样在固定线上行驶，天然气供应有保障的汽车，应当提倡使用压缩比与天然气抗爆性相适应的单一燃料天然气汽车，充分发挥天然气高压缩比的特点，以提高汽车发动机功率。

3.使用专用天然气汽车发动机油

天然气是气体燃料，使用中不会出现发动机油稀释现象，因此可以使用粘度较低的油，这样可以减少粘度造成的功率损失，提高发动机的效率。同时，天然气汽车专用发动机油可以有效防止气门、活塞环等燃烧室部件的腐蚀与磨损，防止气缸压力下降引起的功率损失。

四.减少腐蚀和磨损的措施

1.天然气汽车发生腐蚀和早期磨损的根本原因是由于天然气中含有微量硫化氢。因此，对天然气进行脱硫处理是减少腐蚀和磨损的重要手段。但对天然气进行脱硫处理，也很难将硫化氢完全除去，因此，天然气对发动机的腐蚀是很难完全避免的。

2.采用抗硫化物腐蚀的金属材料制造发动机也是防止腐蚀的一个重要措施。但这种方法仅适用于新发动机的制造，对于现有发动机是无能为力的。

3.使用天然气汽车发动机油代替目前使用的汽油机油是防止天然气汽车发动机腐蚀的有效措施，这种方法不但简便，而且不增加成本。

天然气汽车发动机油与汽油机油相比具有较高的碱值，有很强的酸中和能力。5万km行车试验表明，该油能有效防止硫化氢的腐蚀，减少发动机磨损，延长发动机大修期1/2以上。

五、结论

1.天然气汽车功率下降的原因是由于充气系数下降和发动机压缩比较低；

2.发动机早期磨损的原因是由于天然气中含有微量硫化物引起的；

3.提高天然气发动机功率的措施主要有进气增压、提高发动机压缩比和使用专用天然气发动机油；

4.防止腐蚀和早期磨损的途径包括天然气脱硫、使用耐腐蚀材料制造发动机和使用专用天然气发动机油；

5.使用专用天然气发动机油对提高功率和防止发动机的腐蚀与早期磨损都有显著效果，是一种简便、经济和有效的措施。

参考文献：

[1]曲格平、中国环境问题及对策.

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关键词：太阳能电池板；半导体组件；半导体制冷；温度调控；节能环保

1 研制背景及意义

随着商品经济的发展，不同地区之间的货物流通已经不是难题。为了运输冷冻或保鲜货物，各式各样的冷藏车应运而生，目前我国冷藏保温汽车按制冷装置的制冷方式有机械冷藏汽车、液氮冷藏汽车、冷板冷藏汽车、干冰冷藏汽车、水（盐）冰冷藏汽车等，大部分是装有制冷机组的制冷装置和聚氨酯隔热厢的冷藏专用运输汽车。针对半导体制冷，我们拟制作一种新型太阳能智能空调辅助系统，利用太阳能电池将太阳能转为化学能储存在蓄电池中为半导体制冷组件供电[1]，既减少了发电机发电量，又无有害气体排放。

1.1 传统冷藏车空调的缺点

（1）首先机械制冷是一种较为可靠有效的制冷方式，但冷藏汽车工作时要消耗燃油或电力，并增加尾气排放。机械制冷装置结构复杂，使得冷藏运输成本较高，运价贵，从而严重阻碍了冷藏汽车的发展。

（2）空调系统制冷剂污染环境。目前，汽车空调制冷剂多用R12，该制冷剂对臭氧层破坏严重，我国已于2010年全面完成了CFC类工质的替代。R134a作为R12的替代产物，虽然不破坏臭氧层但其全球变暖潜值为1300。到2017年，欧盟将禁止新生产的汽车空调使用GWP值大于150的制冷剂。因此，研究开发利用汽车余热和可再生能源驱动的汽车空调系统，是汽车空调技术发展与进步的必然要求[2]。

1.2 太阳能冷藏车空调的设计目的

针对目前冷藏车空调的一些不足，我们设计了太阳能智能空调，基本解决了现在冷藏车空调所带来的问题。首先利用半导体组件制冷，而半导体制冷所需的能量又由太阳能电池板通过光电效应转化而来，整个设计清洁无污染，这样既节省能源，又克服了传统空调工作时会产生有害气体的缺点，起到环保效果。另外，太阳能电池板吸收的太阳能一部分供空调系统使用，剩余的部分储存到蓄电池以备阳光不足时再供空调使用，大大增加了能源利用率[3]。我们的太阳能冷藏车智能空调还便于安装使用，无论是新车还是旧车都可以方便的安装上汽车太阳能智能空调，我们只需将薄膜状的太阳能电池板贴在车的顶棚，然后将导线接入空调即可。

2 设计方案及原理简介

2.1 电器控制部分

考虑到太阳能电池板的电压波动问题（约5V）以及它小于空调系统的电压（12V）问题，我们通过升压模块（图1所示）给太阳能电池板的电压升至12V，稳压模块的电路图（图2）所示如下：其中Vin表示太阳能电池板的电压，Vout表示升压之后的电压，最后储存到蓄电池供空调系统及温度控制器使用。

2.2 机械部分

太阳能电池板是和汽车面连在一起的，当太阳照射汽车时，太阳能电池板就会自动把光能转化为电能，然后供各用电组件使用。 图3为工作流程图：

3 理论设计计算

3.1 所采用的太阳能电池板属性

试验中冷藏车模型所用的电池板，其参数分别是5V 0.04A、 5V 0.02A、5V 0.3A，把它们并联起来是1.56A，考虑到空调系统：其中大风扇12V 0.18A、小风扇12V 0.1A、制冷片12V 2A，我们用升压模块给以上太阳能板的电压升至12V，便可供空调系统使用 ，下面表1是各个器件的功率：

表1 各元件功率表

3.2 模拟太阳能空调车厢的制冷效果

我们选用体积为28*16*14cm的长方体纸箱来模拟车内空间，使用上述太阳能电池板对其供电，4*4cm制冷片以及相关的散热组件。我们选取一天中的不同时刻在太阳直射的情况下进行测量，并记录各个阶段太阳能制冷空调的制冷效果。

表2 测试时间为上午，天气为微风，室外温度为25℃

表3 测试时间为中午，天气晴朗，室外温度为34℃

表4 测试时间为下午，天气为微风，室外温度为27℃

3.3 数据分析

根据以上三个记录可以看出采用半导体的效果十分明显，可以达到每分钟下降2℃左右，随着车厢内温度的逐步降低，单位时间内下降的温度逐渐降低，但是在10分钟内仍然可以达到10℃左右的温差。

主要的原因有：

（1）我们模拟的车厢为无机玻璃箱，边缘缝隙的密封性比较差，与外界热量交换较多；

（2）随着制冷片工作时间的延长，散热组件的散热效果逐渐下降，制冷片两面温差逐渐减小，导致每下降1℃所用时间增长。

解决办法：

（1）在实际的车厢中，密封性能和隔热性能好，半导体制冷的效果将会更加显著；

（2）由于模拟空间有限，采用一个半导体制冷片工作，而在实际的使用中，完全可以采用4个制冷片交替或同时工作，达到更好的制冷制热效果。

4 工作原理及性能分析

4.1 太阳能板的工作原理简介

太阳能板是利用硅型太阳能电池吸收太阳光，太阳辐射能量的光谱，主要以可见光为中心，光照射在半导体中存在内电场E的太阳能转化为电能，在电场的作用下，半导体两侧产生电势差，将太阳能转化为电能，其转化的能量与太阳光的强度成正比。即太阳光越强，它转换的能量也越多。

4.2 半导体制冷工作原理简介

将太阳能板接到半导体制冷片上，然后将导冷端和散热片安装好再接风扇，导冷端风扇的螺丝可以先装上，然后就可以直接插在导冷模块上，再把太阳能板及制冷系统安装在汽车的适当位置，通过温度控制器来显示当前温度，当车内温度达到我们设置所需温度时，系统停止工作。

4.3 数字式温度控制器的智能控制

图4和图5分别为温度控制器的内部构造图和外观图，系统进入制冷模式时，有3个手动温度控制点可供选择，26℃，28℃，30℃默认温度是26℃。当室温低于所选择的温度时，系统不工作，当室温高于或等于所选择的温度时空调制冷。

4.4 太阳能远程无线控制系统

为了更方便的控制太阳能空调的开关与半导体组件的制冷和制热，我们采用四键遥控器和超再生固定码接收模块，可以组成四路无线发射接收电路，遥控器的四位数据码对应模块的四路输出，可以方便的组成无线遥控发射接收电路，实现了用户远程控制太阳能空调。

5 创新点、优点及应用

5.1 太阳能空调主要有以下创新点及优点

（1）使用半导体制冷，且充分利用太阳能提供能量，节省了传统空调需要的耗油，太阳能冷藏空调是利用太阳能电池转化的直流电来驱动半导体组件，不会产生有害气体，而传统的空调是利用燃烧汽油而获得电能来驱动的。

（2）可以实现温度的智能调控。我们采用智能温度控制器，不仅可以兼容控制制冷制热，还具有延时保护、回差设置以及超温低温报警功能。利用其回差设置功能，我们可以设定某个温度区间，当车厢内温度超出此区间时，半导体组件可以自动启动进行制热或制冷。

（3）充分体现人性化设计，既可以实现空调开关、制冷制热的无线控制，也可以根据车主需求，控制其提前工作。

（4）普及性强，便于推广使用。无论是新车还是旧车都可以方便安装上汽车太阳能智能空调，我们只需将太阳能电池板贴在车的顶棚或者侧面，然后将导线接入空调即可。

（5）在技术应用上不需要任何致冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件，是一种固体器件，工作时没有震动、噪音、寿命长[5]。

5.2 应用前景展望

目前冷藏车已成为现实生活中不可缺少的运输工具，所有冷藏车空调都有待在节能方面实施改进，而这样一款智能太阳能空调正能解决目前石油短缺、能源危机、环境污染的问题，又积极响应国家“节能减排”的号召，因此我们设计的这一款汽车太阳能智能空调应用前景很广。

参考文献

[1]冀兆良.我国汽车空调技术的应用及发展现状[J].制冷空调与电力机械，2011（5）：1-5.

[2]郑永明，方方，徐建一，等.半导体致冷原理及其应用系统设计研究[J].中国测试技术，2006（3）：49-51.

[3]张亚君，黄小华，李金新，等.分布式可控制医疗制冷头盔[J].杭州电子科技大学学报，2011（4）：17-20.

[4]陈昌盛，魏旭来，唐韬.基于嵌入式的小型恒温冷藏箱设计与实现[J].电子设计工程，2012（9）：164-166.

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关键词：建筑设计； 能耗 ；建筑节能； 技术措施

Abstract: This paper from the contrast and energy development of the energy consumption at home and abroad, put forward construction industry's need for energy efficient design, and highlight the current technology and solutions in order to provide reference.Key words: architectural design; energy consumption; building energy efficiency; technical measures

中图分类号：TU201.5 文献标识码：A文章编码：

建筑节能设计的必要性

如今，在世界能源短缺的大环境下，建筑能耗巨大已经成为一个全球性的问题。建筑节能设计是改善和提高建筑节约能源、促进环境保护、减少温室气体排放量的重要措施之一。减轻大气污染；保护生态环境和提高建筑热环境的质量，可以缓解目前能源紧张的局面，推进社会经济发展。对于人口数量庞大且经济发展迅速的中家，建筑节能工作更显得意义重大。

建筑耗能与工业耗能、交通耗能，是我国能源消耗的三大“耗能大户”。我国建筑不仅耗能高，而且能源利用效率很低，随着建筑能耗的增加和大量空调设备的安装，“城市热岛效应”日益严重，使环境逐渐恶化。据统计，我国建筑能耗的总量正逐年上升，在全社会总能耗中所占的比例已从上世纪70年代末的10%，上升到近年的30%，而这“30%”还仅仅是建筑物在建造和使用过程中消耗的能源比例，如果再加上建材生产过程中耗掉的能源（占全社会总能耗的16.7%），和建筑相关的能耗将占到社会总能耗的46.7%。而国际上一些发达国家的建筑能耗一般只占全国总能耗的35%左右，所以，建筑耗能已成为我国经济发展的一大软肋。发达国家从20世纪70年代的能源危机起就关注建筑节能，我国建筑节能的研究和实施起步较晚，开始于20世纪80年代后期。如何改进我国的节能技术成为目前一个重要的难题。但即达到西方发达国家的目前的节能技术水平，相对于世界性的能源日渐短缺问题也是远远不够的。参照近年美国的能耗情况，其建筑能耗已经接近我国的能耗总量，而美国全国的能耗总量则占世界能耗总量的26%.因为我国人口是美国的4.5倍，设想我国的人均能耗如果达到美国现在的水平，那么我国的能耗总量将占当前世界的40%。这种情况是难以想象的。所以推广普及现有最先进的节能措施，大力发展和利用可再生能源是非常必要的。

建筑节能设计的技术措施

在建筑规划设计、建造和使用过程中，在满足室内环境舒适、卫生健康的条件下，采取有效的建筑节能技术，有利于实现建筑节能和环保共进的目标。日本近年来提出的“建筑的节能与环境共存设计”就是这一思想的体现。一般来说，实现建筑节能的技术途径为：尽量减少建筑内能源总需求量的同时，大力开发利用可再生的新能源，从而减少使用在建筑领域内容易引起污染的能源。

2.1减少建筑内的能源总需求量

建筑能耗即建筑使用能耗，包括家用电器、炊事、采暖、空调、热水供应等方面的 能耗。其中 ，以空调和采暖能耗为主，占建筑总能耗的50%-70%。所以减少建筑内空调、采暖、照明能耗是减少建筑内能源需求的重要内容。而建筑师在建筑设计过程中，可通过各种设计手法来减低建筑对设备的依赖程度，达到减少能耗的效果。

2.1.1建筑规划与设计

首先是基地选址，建筑基地应尽量选择在向阳、避风的地段上，为争取日照创造必要的条件。利用建筑楼群的合理布局，充分结合特定地点的自然环境因素、气候特征和建筑物功能，人的行为活动特点等，建立自然-人工生态平衡系统，创造良好的室内微气候，尽量减少对建筑设备的依赖。其次是合理设计建筑朝向，在规划条件允许的情况下，建筑的主要朝向应选择本地区最佳朝向，一般采用南北向或接近南北向。主要房间朝向南偏东15度至偏西15度范围，但不宜超出南偏东45度至偏西30度范围。经测试表明：对一个长宽比为1：4的建筑物，东西向比南北向的冷负荷约增加70%。为了组织好房间的自然通风，引风入室并能形成一定的风速，房屋朝向要力求接近夏季主导风向，并合理选择房间开口位置的面积，积极采取各种通风构造措施。第三是要控制体形系数，体形系数就是建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值，体形系数的大小对建筑能耗影响非常显著。研究表明：体形系数每增大0.01，能耗指标约增加2.5%。合理的建筑形体设计是通过建筑各部件的结构设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。同时，可借助相关软件进行优化设计，如运用天正中的建筑日照及阴影模拟，辅助设计建筑朝向和居住区的道路、绿化、室外休闲空间。利用CFD软件，如：PHOENICS,Fluent等，分析室内外空气流通是否通畅。

2.1.2建筑围护结构的优化

建筑的围护结构包括：屋顶、外墙、地基、挑空楼板、外门窗及遮阳设施等。这些部件的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。据有关资料介绍，围护结构的传热系数每增大1W/M2・K，在其他条件不变的情况下，空调系统负荷增加近30%。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%-6%,而节能却可达20%-40%。所以改善建筑护结构的保温隔热性能是建筑节能的首要措施。

2.1.2.1门窗节能的技术措施，门窗是建筑能耗散失最薄弱的部位，面积约占建筑护结构面积的30%时，其能耗约占建筑总能耗的2/3，其中传热损失为1/3。所以门窗是护结构节能的重点。

2.1.2.2外墙的节能技术措施

采用新型、环保、节能的自保温墙体。自保温墙体即是充分利用材料自身的特点而发展起来的一种环保、节能的新型外墙体系。构成墙体的材料不但有变废为宝、净化环境、减少污染的优点，还具有重量轻、强度高、抗震性能好、保温隔热性能好的特点；所砌筑的墙体可用于不同厚度的框架填充墙体，还可满足不同气候区建筑节能标准。如目前广泛使用的蒸压加气混凝土砌块，它在稳定传热条件下，1M厚的材料板，两侧表面温差为1度时，单位时间通过1平方米面积的传递热量为0.11-0.18W，仅为普通混凝土的1/6左右。实践证明200mm厚的加气混凝土砌块的保温效果相当于490mm厚的粘土砖墙，隔热性能相当于240mm厚的普通砖墙。

改善护构件的保温性能，尽量避免热桥，同时采用新技术，加强外墙保温。如复合夹心保温墙体、外贴聚苯板保温墙体等。外表面对太阳辐射热吸收的强弱也是个值得关注的问题，表面吸收的太阳辐射热越多，墙面温度就越高，通过墙体进室内的热量也就越多，墙体采取浅色的外饰面（如浅色粉刷、涂料和面砖等）或绿化植物覆盖表面（如种植攀爬植物爬山虎、长春藤等）等措施，就可以反射或吸收相当大一部分的太阳辐射。

2.1.2.3屋顶采用保温材料

屋顶在整个外包面积中所占的比例不大，但对顶层房间而言，却是比例最大的围护结构，而且水平面的太阳辐射远远大于垂直墙面，屋顶保温隔热设计类似于外墙。屋面保温可采用板材、块材或整体喷聚氨酯保温层等。

隔离太阳辐射热，减少阳光直射，可采用浅色屋面，种植屋面等。种植屋面应根据地域、气候、建筑环境、建筑功能等条件，选择相适应的屋面构造形式。对屋面进行植被覆盖，既可遮阳又能隔热，而且通过光合作用，可消耗或转化部分能量，也起到美化环境作用；还可采用架空屋面、蓄水屋面等节能措施。但应注意的是架空屋面宜在通风较好的建筑物上采用，不宜在寒冷地区采用；蓄水屋面不宜在寒冷地区、地震地区和振动较大的建筑物上采用。

2.1.2.4楼地面的节能技术措施

楼地面的节能技术，可根据层间楼板、架空或外挑楼板和底层地面这些不同部位，采用不同的节能措施。层间楼板可采取保温层直接设置在楼板上表面或楼板底面，也可采取铺设木龙骨或无木龙骨的实木地板。铺设木龙骨的木地板构造中，可以在木龙骨间嵌填板状保温材料，使楼板层的保温和隔热性能更好。在楼板上面的保温层，宜采用硬质挤塑聚苯板、泡沫玻璃保温板等板材或强度符合地面要求的保温砂浆等材料。楼板底面的保温层，宜采用强度较高的保温砂浆抹灰。严寒及寒冷地区采暖建筑的底层地面应以保温为主，在持力层以上的土壤层的热阻已符合地面热阻规定值的条件下，宜在地面面层下铺设适当厚度的板状保温材料，进一步提高地面的保温性能。

2.1.3提高终端用户的用能效率

高能效的采暖、空调系统与上述削减室内冷热负荷的措施并行，才能真正地减少采暖、空调能耗。首先，根据建筑的特点和功能，设计高能效的暖通空调设备系统，例如：热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后，在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质的能耗情况。如欧洲国家通过传感器测量周边环境的温度、湿度和日照强度，然后基于建筑动态模型预测采暖和空调负荷，控制暖通空调系统的运行。在其他的家电产品和办公设备方面，应尽量使用节能认证的产品。

2.1.4提高总的能源利用效率

从一次能源转换到建筑设备系统使用的终端能源的过程中，能源损失很大。因此，应从全过程进行评价，才能全面反映能源利用的效率和能源对环境的影响。建筑中的能耗设备，如空调、热水器、洗衣机等应选用能源效率高的能源供应。例如，作为燃料，天然气比电能的总能源效率更高。采用第二代能源系统，可充分利用不同品味热能，最大限度地提高能源利用效率，如热电联产（CHP）、冷热电联产（CCHP）。

2.2利用新能源

在节约能源、保护环境方面，新能源的利用起至关重要的作用。新能源通常指非常规的可再生能源，包括太阳能、地热能、风能、生物质能等。人们对太阳能的各种利用方式进行了广泛的探索，逐步明确了发展方向，使太阳能初步得到了一些利用，如：1，作为太阳能利用的重要项目，太阳能热发电技术较为成熟，美国、以色列、澳大利亚等国投资兴建了一批实验性太阳能发电站，以后可望实现太阳能热发电商业化；2，随着太阳能光伏发电的发展，国外已建成不少光伏发电站和“太阳屋顶”示范工程，将促进并网发电系统的快速发展。3，目前，全世界已有数万台光伏水泵在各地运行；4，太阳热水器技术比较成熟，已具备相应的技术标准和规范，但仍需进一步地完善太阳热水器的功能，并加强太阳能建筑一体化建设；5，被动式太阳能建筑因构造简单、造价低，已经得到较广泛应用，其设计技术已相对较为成熟，已有可供参考的设计手册；6，太阳能吸收式制冷技术出现较早，目前已应用在大型空调领域；太阳能吸附式制冷目前处于样机研制和实验研究阶段；7，太阳能干燥和太阳灶已得到一定的推广应用。但从总体而言，目前太阳能利用的规模还不大，技术尚不完善，商品化程度也较低，仍需要继续深入广泛地研究。在利用地热能时，一方面可利用高温地热有发电或直接用于采暖供热和热水供应；另一方面可借助地源热泵和地道风系统利用低温地热能。风能发电较适用于多风海岸线山区和易引起强风的高层建筑，在英国和香港已有成功的工程实例，但在建筑领域，较为常见的风能利用形式是自然通风方式。

3.结论

目前，我国建筑用能浪费及其严重，而且建筑能耗增长的速度远远超过我国能源生产可能增长的速度．回顾历年中国的能源问题时，电荒、油荒、煤荒……各种能源短缺的现实警示着我们，节能环保对中国经济健康有序的发展具有重大意义．在当前和今后相当长的时间内，是建筑节能发展的大好时期，随着节能技术的不断发展，一定会有更多更好的节能思路和节能产品涌现，我们应积极地研究并推广使用节能产品来满足节约能源、改善环境的要求，建立生态建筑思想，尊重自然环境，用科学技术、经济效益和社会效益相统一的方法进行规划和设计，将节能意识贯穿于设计的每一个环节，使建筑节能获得巨大的实际应用价值，满足各阶段节能目标的需要。

参考文献：

【1】气候学研究的若干理论问题【J】．北京大学学报（自然科学版），1999，35（1）：101-106．李晓红，张庆红，叶瑾琳．

篇10

关键词：英国中小学；节能减碳教育；可持续发展

一、实施背景

（一）英国开展节能减碳教育是回应全球资源与环境问题的积极对策

在不断增长的人口压力和掠夺式的滥采滥伐下，地球资源已经不堪重负，人类生活的环境也每况愈下。

在非洲，森林面积以每年大约400万公顷的速度减少；在东亚，每年采伐的林木达到森林面积的4%；仅印度尼西亚一年就失掉70公顷森林。在土壤退化的同时，作为最重要自然资源之一的水资源也严重减少。1990年，有28个国家共计3.35亿人口面临水资源紧张，预计到2025年，将增加到50个国家的30亿人口[1]。与人类现代化生活紧密相关的化石能源也面临枯竭。据统计，世界原油储量还能开采使用约76年，天然气储量还能开采使用约96年，煤储量还能开采使用约220年，核燃料储量还能开采使用约86年。[2]

进入工业社会以来，人类对环境产生了前所未有的影响。由于人类对化石燃料（如煤、石油、天然气）的消耗量剧增，大气中二氧化碳、甲烷、氧化亚氮增多，全球开始变暖[3]。从1978年以来，北极区的海冰区域大约每10年收缩9%。温室效应使降雨、风、云层、气旋、洋流以及南北极冰帽大小等关键可变因素发生变化，从而使极端天气频繁发生[4]。就英国本土来说，历史上出现的伦敦大雾事件、泰晤士河事件等无不给政府和教育部门敲响警钟。无论从资源还是环境的角度来看，英国开展节能减碳教育都是必要的。

（二）英国开展节能减碳教育是履行《京都议定书》职责的具体体现

由于全球变暖及其产生的影响正日益威胁着人类的生存，在1992年6月里约热内卢举行的联合国环境与发展大会上，各国政府达成共识，160多个国家签署了《联合国气候变化框架公约》，为采取减缓和稳定气候变化的行动制定了议事日程[5]。1997年，各国政府进一步通过了《联合国气候变化框架公约的京都议定书》，为工业国家制定了减排温室气体的目标。《京都议定书》被认为是全人类应对全球气候变化的里程碑。《京都议定书》第三条第一款规定，附件一所列缔约方应个别地或共同地在2008～2012年承诺期内将六种温室气体的全部排放量在1990年的水平上至少减少5%。其中，欧盟做出减少8%的承诺。英国作为欧盟的重要成员国，同时也是世界上控制气候变化的积极倡导者和先行者，愿意承担更多的责任，在欧盟内部的“减排量分担协议”中承诺减排12.5%。不仅如此，英国政府进一步表示，力求在2010年减排主要温室气体一氧化碳达到20%，2050年减排60%[6]。英国对欧盟、对世界的承诺决定了其有义务开展节能减碳教育。

（三）英国开展节能减碳教育是对国家节能减碳计划书的实际践行

2009年，英国政府公布了“英国的低碳转型策略”。作为最新的节能减碳计划书，该策略希望在2020年以前达到以下五项减排指标：120万人以上投入绿能产业；700万户家庭得到补贴整修房舍，150万以上家庭获得补贴生产能源； 40%以上的电力将由低碳能源产生，例如再生能源、核能、清洁碳；进口的能源将比现在减少50%；新车平均的碳排放量比现在减少40%。为了达到上述的五个目标，英国着力从六个方面入手，即能源供应业、工商业、运输、家用、农业与土地、公共部门。教育属于第六个方面，是公共部门中的一部分。

（四）英国中小学环境教育传统为开展节能减碳教育提供了有力支撑

英国注重环境教育的历史由来已久，现今的节能减碳教育是建立在传统环境教育基础之上的，是对传统环境教育的发展和延伸。

1.英国环境教育历史悠久

英国是世界上最早开展环境教育的国家之一。1920 年， 英国生物学家、社会学家帕特里克·吉迪斯（Patrick Geddes）首次将“环境”和“教育”两词连用。英国政府还率先成立了环境教育委员会。在 1970～1985 年的15年间，环境教育开始进入英国学校的课堂，成为英国正规教育的必修科目。1971 年，学校委员会的“5～13 岁环境学习项目”公布，环境教育开始走入初级中学和高级中学的教学中。此后，英国《国家课程》又规定，环境教育应作为一门跨学科的必修课而存在。1990年，英国国家课程委员会出版了《国家课程指南7：环境课程》， 规定了英国中小学的环境教育大纲，提出了环境教育的目标、内容框架和实施途径，形成了完整的中小学环境教育体系，有力地推动了英国环境教育的发展乃至全球环保工作的开展。[7]

2.节能减碳教育是对英国传统环境教育的一种新发展

节能减碳教育与传统环境教育既一脉相承，又有所区别。说它一脉相承，是因为两者都以减少破坏、保护家园为最终目的，都是为了培养学生的环保和生态意识，并最终落实在行动上。但是，节能减碳教育与传统环境教育的侧重点有所不同。随着时间的推移，新的环境问题出现，科技、文化等新发展也使得人们对于环境的态度有了新的变化。传统环境教育侧重于从整体上培养人们普遍的生态意识、生态道德和生态审美[8]，而节能减碳教育则侧重于培养人们具体的对资源能源的敏感度，以及减碳意识和行动力。可见，节能减碳教育是对传统环境教育的继承与发展。

二、主要措施

（一）设立专门的机构，制定一系列计划

儿童、学校与家庭部是英国负责可持续教育的最高公共机构，并制定了一系列计划和策略。其中，“可持续发展学校计划”切实地将节能减碳融入到了学校教育当中。此外，儿童、学校与家庭部还推出了以下五大举措。[9]

第一，生长学校计划：鼓励、促进学校利用户外环境（如食物与农作物，花园、花圃与绿地，野生动物与自然环境）进行跨课程教学活动，帮助学生亲身体验与大自然的互动。

第二，共同发展“幼年基础阶段教育”：把“认识与了解世界”列为学生的六大学习重点之一，将可持续发展的概念早早地播种在学生的心里。

第三，汇编“未来学校案例集”：为了给各所学校的校园建筑修建提供参考，案例集中提供了大量的可持续发展建筑与学校规划案例。

第四，与英国文化协会共同推出“全球通道网站”，供全球各个地方学校的相关人员利用此平台进行交流，分享关于可持续发展教育的观念与做法。

第五，与可持续发展委员会合作，共同推出为期两年的“青年行动者计划书”，促进年轻人落实可持续发展的理念。

（二）全面实施“可持续发展学校计划”

“可持续发展学校计划”是儿童、学校与家庭部推动可持续发展的重要政策之一，旨在促进所有学校在2020年之前发展成为可持续生活和学习的典范，鼓励学生在学校和社区扮演积极的角色，利用各种方式担起可持续发展的责任。此计划共包含以下三项主要内容。

第一，一份关怀的决心。学校是一个提供关怀的场所，而可持续发展的学校要求把这份关怀不仅限于人与人之间，还要扩展到对能源、水源、垃圾、食物、交通以及人们可能遇到的挑战与困难。概括来说，可持续发展学校的关怀理念包含三层含义：关心自己、关心他人（包括不同文化、不同地区、不同年代的人）、关心环境（包括本地和外地）。

第二，一个整合的策略，即可持续发展学校探究各种可持续发展的课题，并通过三类途径进行整合渗透：通过课程融入学习中，通过校园融入学校各种活动与价值中，通过社区融入于社区人士与伙伴的观念中。

第三，一些精选的主题。主题用来作为入门的起点和初步探讨的主轴，可在不同课程中进行发挥和延伸。《可持续发展课程规划实务指引》指出了八项可持续发展的教育主题（详见表1）。

“可持续发展学校计划”有效地带动了英国中小学参与节能减碳行动的积极性。例如，洛威中学希望每位学生都能成为可持续发展大使。该学校鼓励学生组建社团——生态学校社，并组织学生参加培训和为小学生举办的可持续发展活动，带领学生们进行垃圾分类，区分可回收、可再利用、可丢弃等不同类别。生态学校社编写了《可持续发展食物采购指南》，分发给社区居民作为参考。此外，生态学校社还举办了一系列以环境为主题的研讨会，探讨学校的节能减碳教育可以从哪些方面进行努力。

（三）将节能减碳理念融入进国家课程

融入课程，即将节能减碳教育纳入到国家课程的特定科目中，进行渗透性教育。英国国家课程依据学生年龄将教育分为四个关键期：5～7岁为关键一期，7～11岁为关键二期，11～14岁为关键三期，14～16岁为关键四期。节能减碳等可持续发展教育主要包含在第一、第二关键期（小学阶段）的“跨课程的学习”与第三、四关键期（中学阶段）的“跨课程的维度”中（见表2）。

“跨课程的学习”中的可持续发展教育被融合在地理、科学、体育、公民教育等各科的学习中，渗透到学生的观念与行为里。与“跨课程的学习”相似，“跨课程的维度”中的可持续发展主要被融入到公民教育、设计与科技、地理、科学等科目中。与小学阶段“跨课程的学习”不同的是，“跨课程的维度”开展的形式除了融入已有课程之外，还以主题式课程的形式存在。在发展主题式课程方面，“跨课程的的维度”的主要目标是将学生培养成为成功的学习者、自信的个人和负责任的公民（见表3）。

三、效果与存在的问题

在英国政府和相关部门的努力下，英国的节能减碳教育得以有序开展，并收到了切实可见的教育成果，但也呈现出一定的问题。

（一）主要效果

在政府和有关部门的积极号召下，各学校相应地采取了一些具体的教育措施（如开辟花园、监控能源的使用等），并取得了卓越的成果。下面的三则事例体现了英国中小学生无论在意识上还是在行动上都践行着节能减碳的要义。

哈比教会小学在皇家督学的采访中得到了高度评价，因为所有的师生都表现出了对可持续发展的了解，学生们能够就节能减碳自信地发表自己的见解，侃侃而谈或者质疑对方的言行一致问题。该校的“生态战士们”还想出了许多节能减碳的点子，有的学生还希望参加市议会，表达他们对于垃圾、废弃物、回收等问题的看法。

阿格利小学把节能减碳教育充分融合到课程之中，低年级学生能够讨论节能减碳的相关议题，了解气候的变迁；五年级的学生集体给国会议员写信，希望国家重视森林砍伐问题。

洛威中学将学习与行动相结合，积极鼓励学生参与各种全国性和国际性活动。该校一名11岁的学生不仅积极加入社区中一个关怀气候变迁的社团，甚至参与提出了一份请愿书，希望促成11～16岁学生免费搭乘公共汽车或地铁。

（二）存在的问题

虽然英国的节能减碳教育运作模式相对成熟，而且处于世界领先水平，但是依然存在着一些问题。[10]

第一，各科目之间的协调难度较高。英国的节能减碳教育采取“渗透”+“专题”的模式，对各科间的分工合作有较高的要求。如果协调不好，就会使节能减碳教育支离破碎，各科间出现教学内容重复或缺失的现象。针对这一问题，英国开始在学校设立环境教育协调员，旨在协调各科目间的教学，促进教师合作，以更好地开展节能减碳教育。

第二，忽略基础知识的积累。由于英国中小学节能减碳教育比较注重实践，强调通过活动培养学生的情感，导致在一定程度上忽略了对基础知识的传授，使学生对基础知识的掌握太少，而基础知识的缺乏必然会影响节能减碳教育的开展效果。

第三，教师的时间有限。由于节能减碳教育要穿插、渗透在各科的教学中，这使得教师除了准备本学科的教学内容之外，还要在有限的时间内，花精力阅读、准备节能减碳教育部分的知识和教学材料，教师教学压力增大，有时甚至有心无力。针对此问题，英国学者指出，应在教学内容的选择上给予教师更大的支配权，并加强各学科的交叉与合作，建立完善的绩效机制。

四、对我国的启示

在节能减碳教育方面，英国的做法给我国带来了诸多启示。我们可以积极借鉴其成功经验，尽快找到在我国开展节能减碳教育的方向和途径，少走弯路。

第一，英国将节能减碳教育纳入可持续发展教育之中，属于国家可持续发展规划的一环。推动节能减碳策略并非单兵作战，而是教育部门与其他各部门、学校配合，在整体的统筹规划下有序开展，从而起到事半功倍的效果。我国也可以将节能减碳教育纳入到国家可持续发展政策之中，使教育体系内的政策与国家可持续发展政策之间的连接更为明确、紧密。这样，国家的可持续发展就可以成为节能减碳教育的具体目标，而节能减碳教育则成为国家可持续发展的重要策略。

第二，英国开展的节能减碳教育非常重视实践，强调学生在实际生活中贯彻落实节能减碳教育的相关理念。知行合一是开展教育的法宝，节能减碳教育也不例外。学校不仅仅是宣传理念的地方，更是带动学生落实行动、将节能减碳付诸实践的地方。英国的节能减碳教育充分鼓励学生在行动中落实理念，在知识上和行动上都能深刻地理解节能减碳的意义。我国在推动相关课程与教学时，也应高度重视学生的实践活动，以避免纸上谈兵。

第三，英国节能减碳教育与国家课程配合，并由学校弹性规划。在英国，各学校在开展节能减碳教育时，可以根据国家课程中相关科目的指导，配合各自学校特点进行适切的调整与规划，这充分体现了对校本精神的重视。也正因如此，学校可以充分利用当地资源，师生更有参与感和积极性，同时，节能减碳教育也能取得更好的效果。我国在对节能减碳教育进行整体规划时，也应留出一定的空间，供各学校发挥主观能动性，开发具有特色的校本课程。

参考文献：

[1]闭薇娜，谭志雄.论资源危机与生态文明建设[J]. 重庆大学学报（社会科学版），2006（12）： 65-68.

[2]张玉新.试谈能源危机和解决的方法[J].应用能源技术，2003（4）：7.

[3]王勇，赵玉民.环境问题的归因分析[J]. 西南民族大学学报（人文社会科学版）， 2010（12）： 125-129.

[4]孙晓航.全球变暖状况分析[J].黑龙江环境通报，2005（29）：3-4.

[5]韩昭庆.《京都议定书》的背景及其相关问题分析[J]. 复旦学报（社会科学版）， 2002（2）： 100-104.

[6]潘家华，陈迎，庄贵阳.英国低碳发展的激励措施及其借鉴[J]. 中国经贸导刊，2006（18）：51-52.

[7]冯永刚，董海霞.环境教育：英国道德教育的重要途径[J].外国教育研究，2010（37）：79-83.

[8]周笑冰.环境教育的核心理念及其目标[J]. 北京师范大学学报（人文社会科学版）， 2002（3）： 118-122.

[9]王如哲，黄月纯.节能减碳教育：国际观点与案例[M].北京：高等教育出版社，2011：39-58.

[10]黄茂勇，刘奕涛.英国中小学环境教育问题探析——从可持续发展角度[J]. 科教文汇，2009（2）：57.

[11]Qualification and Curriculum Authority （QCA） （2009a）.Sustainable Development in Action： A Curriculum Planning Guide for Schools[EB/OL].http：//qcda.gov.uk，2009.

[12]Qualification and Curriculum Authority （QCA） （2009b）.Cross-Curriculum Dimensions： A Planning Guide for Schools[EB/OL].http：//qcda.gov.uk，2009.