環境適應性設計方案范文

時間:2023-11-21 18:14:09

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環境適應性設計方案

篇1

關鍵詞:營銷體系;房屋建筑設計;適應性

中圖分類號: TU2 文獻標識碼: A 文章編號:

在建筑項目招投標體制下,建筑設計機構不僅需要在技術層面獲得客戶的青睞,還須在市場營銷范疇下建立起前期接觸機制。似乎業界同行對此較為反感,但建立在偶然性大于必然性的競標背景下,惟有加強前期溝通與接觸,才能深化客戶對該設計方案的理解。畢竟,與采購專用性資產不同的是,這里的客戶往往并不是業界專家,其更像是執行資本運作的人格化代表。

所謂“營銷體系”可以理解為,營銷活動所依次經歷的各個環節的總合。以4PS為代表的營銷體系,分別經歷了產品選擇、價格制定、渠道建立、促銷構建等四個環節。然而,就房屋建筑設計本身來看,其無法完全依照上述4個環節開展營銷活動。理由在于,其作為高端服務型產品無法通過調研來確定產品形態和價格;同時,設計方案的專用性也使得分銷渠道成為多余,且更不需要促銷的參與。

為此,如何建立營銷體系與房屋建筑設計的適應性模式,便成為本文將要討論的問題。

一、對房屋建筑設計的技術環境分析

本文不打算討論建筑設計的具體技術流程,而是假設技術具有可行性的前提下,聚焦于技術環境分析。具體包括:經濟環境、社會環境、自然環境等三個方面。

(一)經濟環境分析

這里以建筑結構設計為考察對象。眾所周知,房屋建筑設計不僅須滿足客戶對建筑項目的功能要求,也須控制在一定的造價之內。因此,后者便構成了技術環境中的經濟因素。從目前我國宏觀經濟環境,以及對房地產開發的價值取向,都使得客戶對于項目造價更為敏感。當然,在造價控制下將能在一定程度上維系正常的資金投入,但造價概算仍然基于房屋建筑設計圖紙而進行的。實踐表明,諸多由國家設計院所轉型而來的設計機構,似乎相對更關注內部結構的合理性,而弱化了對項目造價的考慮。

(二)社會環境分析

如果說以上技術的經濟環境須在“工具理性”的驅動下來適應,那么建筑設計的社會環境則需要與當地人文環境相匹配。上文已經指出,客戶方一般并不是建筑設計業內的專家,其只是從概念出發給出房屋的一般構想。此時,設計機構則需要在多元目標導向下給予滿足。因此,充分考慮當地的社會人文環境,并在房屋的功能定位上最大化的滿足當地民眾或商家的使用偏好,這種設計方案才能獲得客戶青睞。而目前在這個方面更多的體現為,設計機構把設計理念強加給了 當地民眾。

(三)自然環境分析

這里的自然環境也可以稱作自然生態環境。其對于房屋建筑設計而言,不僅關于它的室內朝向,還關注于它的整體結構設計能否與自然環境形成共生效果。如,根據不規則的土地表面形態合理設計房屋結構,以及根據當地地質結構科學設計承重結構等。

以上三個方面的環境分析說明,如何通過營銷體系的適應性建構來逐一滿足它們,將最終決定營銷體系的適應性程度。

二、技術環境對營銷體系的要求

遵循營銷體系的本質特征,將產品選擇、營銷組合、公共關系等三個方面引入到房屋建筑設計中來。那么技術環境對它們的要求,可歸納為以下三個方面。

(一)對產品選擇的要求

作為專用性很強的房屋建筑建設方案,一般植根于客戶方所給出的基本要求之中。在此基礎上針對產品選擇的要求體現在以下三個方面:

1.經濟環境適應性要求。簡單而言,這里的適應性要求便是成本造價控制要求。在造價控制的基礎上,再來努力尋求與客戶實際需求間的契合態勢。實踐表明,客戶選擇方案時的往往更關注方案的建設周期、造價和功能優勢。

2.社會環境適應性要求。特別對于涉外房屋建筑設計中,對于社會環境的適應性更為關注。如,針對東南亞、中東國家民眾多建設的房屋建筑,對于房間的功能定位應展開市場調研。

3.自然環境適應性要求。關于這一點,一般不構成房屋建筑設計機構的難題。但在競標中的方案陳述環節應突出本設計與自然環境的共生效應。

(二)對營銷組合的要求

若要使客戶青睞本機構的房屋建筑方案,還應使客戶感覺到方案具有增值效果。所謂“增值效果”在這里可以理解為,方案不僅能夠滿足客戶的基本要求,且其所釋放的功能定位形成了外部性效應。這時,我們把它稱為營銷組合。由此可見,其仍然依賴于在設計方面的構思,而不是傳統意識上的產品組合。

(三)對公共關系的要求

從營銷體系的構成上看,公共關系構成了6PS中的一個要素。與客戶關系管理不同,公共關系不僅包括與客戶的關系,還包括與各類媒介、政府的關系。不難看出,對于諸多從事房屋建筑設計的機構來說,在公共關系的把握上呈現出明顯的軟肋。為此,設計機構應通過廣告宣傳、建筑實物展示等途徑夯實以上能力。

以上三個方面的要求,就為下文的模式構建提供了路徑指向。

三、要求驅動下的適應性模式構建

這里并不討論營銷體系的具體構建,并且在“要求”部分已經對此進行了一定的討論。這里主要關注于,如何在建筑設計機構內部形成營銷適應性的土壤,以及如何從企業行為中去滿足這一點。為此,筆者將從以下三個方面進行闡述。

(一)將營銷觀念植入機構文化中

首先應在能源機構塑造產品營銷的文化氛圍,特別對于“客戶關系管理”要素更是文化營造的重點。從具體的實施步驟來看,可以遵循這樣的環節:(1)機構管理層根據產品營銷的適應性要求,提煉出核心價值觀;(2)通過儀式、樹立標桿,以及績效考核等方式推動這一核心價值觀;(3)在員工崗位培訓內容中,增強營銷觀念培育的權重。

(二)跟蹤當地城市的發展動態

房屋建筑設計產品營銷的目的存在著社會效益性,因此機構管理者應組建專門團隊,密切跟蹤城市的發展動態。動態方面著重掌握開發區的建設狀況、城市范圍拓展的方向、城市社會人文環境的具體情況等。通過主動掌握情況,從而在建筑方案設計上努力與城市發展同步。

(三)與當地政府、民眾保持良好的溝通

政府作為管理當地各項事業的實體,必然影響到客戶在房地產領域的開發狀況。建立與政府良好的溝通關系,不僅能改善政府對自身的態度,還將借助政府的引見來獲得客戶的重視從而獲得經濟收益。因此,建筑設計機構在遵循低碳發展的同時,還應根據政府的目標導向,在社會和自然環境適應性上針對地方房地產發展規劃進行整體設計理念調整。與民眾的溝通則在于,強化他們多本機構項目設計上的認可度,從而營造出有利于我方的輿論環境。

綜上所述,以上便構成筆者對文章主題的討論。

篇2

論文摘要:如何對暖通空調設計方案進行科學的比較和優選,是暖通空調設計人員在實際設計工作中經常遇到的一個重要技術難題。本文根據實際工作經驗,對暖通空調設計方案應注意的一些問題進行粗淺的分析。

一、方案應吸收設備工種參加

現在有不少工程,在方案階段只有建筑師埋頭創造,不吸收設備工程師參加方案設計,結果建筑方案中選后設備空間沒有考慮,造成設備設計很大困難。機房設在某一角落,風道拉得很遠,既不經濟也影響通風效果;進風口與排風口擠在一起,不合規定;管道夾層當機房使用,噪聲、振動直接影響上、下客房,不但增加了消聲減振的費用,還難以取得滿意的效果。諸如此類舉不勝舉。要改變這一現實,要想適用、經濟、美觀地建造起現代化建筑,建筑師在方案階段就吸收設備工程師參加設計實為當務之急。

二、設計前對建筑物要了解清楚

要想做好一個建筑物的空調設計,達到真正良好的使用效果,應當是各工種綜合的好效果。用我們的政策語言,就是適用、經濟、美觀三者俱備。為此目標在做設計的時候各工種必須配合好。一般說來以下幾個問題首先要了解清楚,才好采取對策,即選用適合的方案和系統。

2.1弄清該建筑物在總圖中的位置,四鄰建筑物及其周圍供熱、供水、供電等管線的敷設方式與可能的接口地點。這可為本建筑物設計供熱入口時的客觀條件。也可作為計算負荷時考慮風力、日照等因素的參考,還可以根據主要入口的朝向,確定大門的做法。

2.2弄清建筑物內的人員數量,使用時間,有無廢氣要排等。作為計算負荷及劃分系統的依據。

2.3層數、層高及建筑物的總高度,看其是否屬于高層建筑。按現行的規范規定:十層及十層以上的住宅;建筑高度超過24m的其他民用建筑,應遵守高層民用建筑設計防火規范的條款。

三、可行性和可靠性問題

能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。

四、經濟性比較問題

經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別,對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。

五、調節性和可操作性問題

暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統應有較好的調節性能,以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案,如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。

設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題??照{系統自動化水平的提高,可以減少管理人員的數量和勞動強度,從而使人工費減少,但使一次投資增加,對操作人員素質的要求提高??照{系統是否采用自動控制,應根據實際情況和要求,經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程,宜采用自動控制,以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化,以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑,系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。

六、安全性問題

暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。在設計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風空調系統時,安全性成為必須考慮的重要因素,應采取相應的防爆技術方案和措施。在設計燃油燃氣鍋爐房時應考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統,并相互聯鎖。防火安全問題應按照有關防火設計規范來考慮,在此不作詳述。設備安全運行的問題主要包括制冷系統的安全保護、北方暖通空調系統冬季防凍、空調系統電加熱與風機聯鎖保護等問題。在方案設計時應注意考慮暖通空調系統故障可能對室內重要設備和物品產生的不利影響,例如,重要機房、重要資料庫和文物庫房不應采用在吊頂設置風機盤管的空調方案,因為一旦空調水系統漏水將造成嚴重損失。

七、環境影響問題

篇3

[關鍵詞] 生物制藥 環境影響評價 營運期環境污染 環境風險及生物安全

生物制藥行業發展迅速。在生物制藥項目的環境影響評價過程中, 重點問題有產業政策符合性分析、選址合理性適應性分析、設計方案合理性分析、營運期環境影響分析、環境保護措施、環境風險及生物安全等, 順利解決以上問題, 會為環境影響報告的順利審批打下堅實的基礎。本文將針對以上問題進行深入的探討分析。

1.產業政策符合性分析

建設項目的工藝、產品和規模必須符合產業政策, 才能立項和建設。建設項目須遵循的國家產業政策主要由《產業結構調整指導目錄》(2005 年本)、《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》、《外商投資產業指導目錄》(2004 年修訂) 等。建設項目還必須符合地方產業政策。在國家和地方產業政策中屬于“允許類”和“鼓勵類”的生物制藥項目才能建設。

2.選址合理性適應性分析

選址合理是項目通過環保審批的前提條件。建設項目選址必須要遵守國家的法律、法規和地方有關法規和規定; 必須符合城市有關規劃和所在區域的規劃。環評報告中須提供項目選址的相關依據, 如開發區用地意向文件、規劃審批部門的意見。對于城市規劃區以外的項目和涉及風景名勝區等特殊功能區的項目, 還應符合相應功能區規劃( 如風景名勝區規劃等) 。

由于對環境質量要求較高, 生物制藥項目還應進行選址適宜性分析。

首先, 必須判斷擬建設場地是否已受到污染, 即原有場地是否會給建設項目帶來環境問題。例如擬建設用地原為農業用地, 由于農藥、化肥殘存在土壤內, 在不加處置的情況下則可能會對未來的生物制藥企業產生不良影響, 所以應按照國家環境保護總局的《關于切實做好企業搬遷過程中環境污染防治工作的通知》的規定核實土壤、地下水環境質量現狀, 判定是否存在污染問題。如果存在污染, 必須提出相應的治理措施, 徹底消除不良影響。

其次, 必須調查擬建設場址周圍存在的各種污染源情況, 例如, 周邊是否存在較大的工業污染源、各種廢氣或異味污染源等。應明確各種污染源與項目的距離, 對其對生物制藥項目的影響程度進行分析評價, 并提出避免其影響的方案或有效措施?!肮膭铑悺钡纳镏扑庬椖坎拍芙ㄔO。

3.設計方案合理性分析

建設項目應合理設計, 以貫徹“以人為本”的理念, 提供良好的生產、辦公環境, 并有利于保護環境。生物制藥項目的設計方案合理性分析分為兩項: 技術經濟合理性分析、布局合理性分析。

在進行技術經濟合理性分析時, 將項目的主要技術經濟指標以列表形式敘述,以直觀檢查比較其指標的技術經濟合理性。生物制藥項目的主要經濟技術指標包括征地面積、總占地面積、總建筑面積、建筑高度、建筑密度、容積率、綠地率、建筑退紅線距離等控制指標。主要技術經濟指標須符合相關規劃的要求。

在進行布局合理性分析時, 應考慮內部和外部環境情況。合理布局的原則是: 合理設計主體廠房和輔助用房、做到產污廠房集中布置, 污染區與非污染區分開布置; 將污染區布置在遠離居民聚集區的一側; 合理布置廠區綠化, 利用不同樹種的種植, 起到隔聲、吸聲、吸收異味、凈化空氣的作用, 保護周圍環境。分析重點是: 分析人流通道、物流通道、低度和微度菌種生產廠房、中高度菌種生產廠房、化學品庫房、動物房、污水處理站等布局是否合理, 是否會對內部工作人員和外部居民生活造成影響。對于不合理的布局, 應提出合理的調整建議。

4.營運期環境影響分析

營運期環境污染問題主要包括廢水、廢氣、垃圾、噪聲。

生物制藥項目一般均選址于已建成的工業開發區, 其廢水排入開發區污水管道, 可不進行定量的環境影響預測。如果廢水直接排入地表水, 對于大項目, 則應進行定量環境影響預測, 小項目作一般性分析。需特別指出的是, 對于生物制藥項目, 應在廠區內設置污水處理站, 含菌廢水需單獨收集, 經滅菌處理后再匯入廠區污水處理廠。廠內自建污水處理站應設置滅菌消毒工藝。廠區污水處理站排放標準需根據最終污水去向確定。

生物制藥項目的生產廢氣包括有機廢氣和一般通風的廢氣。應根據生產工序對廢氣中的污染物進行分析, 特別指出的是要分析廢氣中是否含有菌體以及相應的處理措施。設有動物房的, 還應分析動物房產生的惡臭。根據大氣污染物的排放情況確定合理的衛生防護距離。

生物制藥項目的固體廢物包括一般工業廢物、危險廢物和生活垃圾。環評中應列出固體廢物產生的種類、數量和處理處置措施, 特別是危險廢物的種類和處理處置措施。

生物制藥項目的噪聲包括生產設備、公用設備( 如冷卻塔、水泵、空調機組) 產生的噪聲。環評中應列出聲源位置、名稱、源強和防治措施。大項目需采用計算公式進行計算, 以定量分析項目噪聲對周圍環境的影響; 小項目可進行定性分析。還應提出合理的聲源布置方案和控制要求。

5.環境保護措施分析

環境保護措施主要包括廢水、廢氣、固體廢物和噪聲的處理措施。

生物制藥項目產生的廢水, 主要特點是帶菌、有機物含量高, 即CODcr、BOD5含量高。環評中應分析廠內自建污水處理站采用工藝的可行性、處理效率。特別要對廢水滅菌工藝進行詳盡分析, 列出滅菌設備的參數, 如滅菌溫度、時間、藥劑等。

生物制藥項目通常是在密閉設備中進行生產, 廢氣的產生量較小, 但廢氣中含有菌體。環評中應列出帶菌廢氣處理措施與排放參數( 如處理效率) 。

生物制藥項目產生固體廢物中, 一般工業固廢和生活垃圾可由環衛部分收集處理。危險廢物則須交有資質的單位進行處理。環評中應明確危險廢物的處理原則, 并附處理協議書。

生物制藥項目噪聲可采用隔聲、降噪、減震等措施, 環評中應列出噪聲處理措施。

篇4

關鍵詞:暖通空調;設計;分析方案

Abstract: in recent years, with the rapid development of science and technology and energy saving and environmental protection requirement unceasing enhancement, hvac design scheme in the field of new emerge in a large amount, according to the same design projects, often can have several, dozen of the even dozens of different design can choose, design personnel had to do a lot of scheme comparison and selection of work, design scheme and technical economical comparison is becoming influence hvac design quality and efficiency of an important job.

Keywords: hvac; Design; Analysis method

中圖分類號:TU96+2 文獻標識碼:A文章編號:

1、 暖通空調專業設計現狀分析

由于一些原因,在暖通空調設計中出現了一些新問題,需要進行研究和解決。主要表現在以下幾個方面:一是有些設計人員對設計質量的重視不夠,投入的時間和精力不足,負荷計算書、水力計算、設計圖紙質量降低,施工可實施性不強;二是由于現在項目多采用建筑方案設計招標等,建筑造型趨于復雜化的趨勢,使暖通設計人員較多的參與到方案編制中,導致具體項目專業設計時間得不到滿足;三是隨著暖通空調技術的發展和進步,引進的或國產的暖通空調設備新產品不斷涌現,相關人員缺少相應的使用實踐;四是投資方考慮使用功能調整需要,變化較多,又往往不能給與設計人員充分的時間進行調整,在一定程度上影響了設計質量整體的提升。

2、可行性和可靠性問題

能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如采用水源熱泵設計方案時應考慮當地地質情況、地下水資源的現狀和變化趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產生的熱(冷)蓄積效應等問題。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。能否有足夠的機房面積也是評判設計方案可行性必須考慮的問題,尤其是對于一些改造工程和建筑面積比較緊張的情況。

3、經濟性比較問題

經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。

一次投資是投資方最為關注的一個參數,在計算投資時應全面準確、不能漏項。暖通空調設計方案的一次投資不僅包括各種設備、管道、材料的投資,而且應包括各種相關收費(如熱力入網費、用電設備增容費、天然氣的氣源費等),相應的安裝、調試費用,相關的工程管理等各種收費,相關水處理和配電與控制投資,機房土建投資與相應室外管線的費用,而這些在實際設計工作中容易被遺漏。

在設計方案經濟性比較時應綜合考慮投資、運行費用以及設備的使用壽命,對于同時有供暖和空調要求的項目,應考慮冬季和夏季設備綜合利用問題,進行冬夏季綜合經濟性比較。對于可以兼供生活熱水的工程,應綜合考慮生活熱水供應的投資和能耗。

4、調節性和可操作性問題

暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統應有較好的調節性能,以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案,如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。

設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題。空調系統自動化水平的提高,可以減少管理人員的數量和勞動強度,從而使人工費減少,但使一次投資增加,對操作人員素質的要求提高??照{系統是否采用自動控制,應根據實際情況和要求,經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程,宜采用自動控制,以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化,以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑,系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。

5、安全性問題

暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。在設計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風空調系統時,安全性成為必須考慮的重要因素,應采取相應的防爆技術方案和措施。在設計燃油燃氣鍋爐房時應考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統,并相互聯鎖。防火安全問題應按照有關防火設計規范來考慮,北方暖通空調系統冬季防凍、空調系統電加熱與風機聯鎖保護等問題。在方案設計時應注意考慮。

6、環境影響問題

隨著工業生產的迅速發展和人們生活水平的日益提高,環境保護問題越來越受到人們的重視,而燃煤鍋爐的排煙又是北方城市大氣的主要污染源,因此北京等大城市對燃煤鍋爐進行了嚴格的限制。環境影響成為了關系到設計方案可行性的一個重要因素。在對設計方案進行經濟性比較分析時,應綜合考慮暖通空調設備的廢氣、廢水、廢渣和噪聲等污染治理的費用。如何對設計方案污染物排放的危害、對臭氧層的破壞和產生的溫室效應的危害、系統和設備全過程(包括設備制造、使用和淘汰處理的全過程)的能源和資源消耗等進行全面、科學、定量的經濟性評估比較,是一個需要深入研究的問題。

7、設計方案比較中的一些誤區

由于設計方案比較是一項影響因素多、專業技術性很強的復雜技術工作,即使是暖通空調專業的設計人員,要在眾多設計方案中選出最佳方案也非易事,對于局外人更是霧里看花。目前在該項工作中仍然存在一些認識上的誤區。例如,認為采用最新技術的設計方案就是最佳的設計方案,出現不管使用條件而盲目追求新技術的傾向,甚至以此作為賣點進行炒作。方案選擇時不能趕時髦、搞攀比。另外往往認為投資最低的方案就是最佳方案,但是一次投資低的方案有可能因為其運行費用很高或設備壽命很短,需要經常更換,從長期運行來說并不合算。設計方案在滿足使用要求的前提下,系統越簡單越好。此外,在選擇設計方案時切忌不加分析地采用建設方的意見,對建設方的意見進行認真的分析,通過全面技術經濟性分析比較來確定最佳的設計方案。

篇5

關鍵詞:城市綠地;景觀評價;層次分析法

中圖分類號:TU986文獻標識碼: A

1.城市綠地

城市綠地是指用以栽植樹木花草和布置配套設施,基本上由綠色植物所覆蓋,并賦以一定的功能與用途的場地。

廣義的城市綠地,指城市規劃區范圍內的各種綠地。主要包括六大類型:公共綠地、居住區綠地、交通綠地、附屬綠地、生產防護綠地、風景區綠地。狹義的城市綠地,指面積較小、設施較少或沒有設施的綠化地段,區別于面積較大、設施較為完善的公園。而作為城市規劃專門術語,綠地包括公共綠地、生產和防護綠地兩個種類。

2.城市綠地建設的重要意義

城市綠地是城市的重要組成部分,尤其是現在高密度大容量的現代化大都市,城市綠地顯得更為重要。城市綠地既是城市生態系統的初級生產者,也是生態平行的調控者,一定數量和質量的綠地,不僅是美化城市景觀和市容的需要,更是減輕和凈化城市環境污染,減少城市熱島效應、維持城市生態系統平衡必不可少的重要手段。對保障城市環境的可持續發展,維護居民的身心健康有著至關重要的作用。

城市綠地的發展與城市的發展相輔相成,或相互抑制、或相互促進不可分割。城市綠地是城市的綠色基礎設施和城市重要的生命保障系統, 城市綠地的建設可以產生良好的生態效益,也可以改變一座城市的經濟效益和社會效益。

3.綠地景觀評價

隨著城市經濟的快速發展,城市綠地建設水平雖已不斷提高,卻也存在設計無法滿足需求的問題。由于缺乏科學的理論和實踐方法的具體指導,特別是綠地規劃設計者與綠地使用者的脫離,現階段在城市綠地設計規劃和建設中一些只注重形式的綠地規劃設計并不能真正滿足城市居民對城市綠地功能的需求。因此,有必要引入科學的城市綠地評價體系讓使用者對建成后的城市綠地進行評價,以便將評價結果反饋至設計者以修正綠地設計方案。

3.1評價方法

在評價綠地景觀設計方案時,需從生態、藝術、經濟、功能等方面多角度考慮,涉及的評價因素與指標較多,而且這些指標大多為定性指標,在反映設計方案效果時具有模糊性和不確定性,同時各指標的權重也對方案的評價產生較大影響。層析分析法(Analytical Hierarchy Process,簡稱AHP)是一種定性與定量分析相結合的多目標決策分析方法,其實質就是將決策者對復雜系統的決策思維過程模型化、數量化、簡單化,特別適用于那些難于完全定量分析的問題。利用AHP一模糊綜合評判方法能夠全面考慮影響綠化設計方案評價的各種因素,將定性和定量的分析有機結合起來,既能夠充分體現評價因素和評價過程的模糊性,又盡量減少個人主觀臆斷所帶來的弊端。能夠有效解決評價過程中出現的模糊性問題,也能夠消除或減弱主觀人為因素的影響。

3.2評價的基本思路

層次分析法的基本思路與人對一個復雜的決策問題的思維、判斷過程大體一致。在深入分析實際問題的基礎上,將有關的各個因素按照不同屬性自上而下分解成若干層次。通過對每一層次中每兩個不同元素的相對重要性給以定量表示,并在它們之間簡單地進行比較、判斷和計算,最后計算出所有相關元素的權重,從而為多目標、多準則或者無結構特征的復雜決策問題提供決策參考。

3.3選取評價指標

3.3.1植物材料應用

主要評價綠地植物配置層次、植物材料的多樣性和適應性。

3.3.1.1植物配置層次

指綠地中喬、灌、草結合種植,各自所占面積及其比例的協調程度,以及所產生的視覺美感。要求植物配置合理、層次豐富,喬灌草比例協調,景觀空間形式多樣。

園林植物配置不僅要遵循科學性,而且要講究藝術性,力求科學合理的配置,創造出優美的景觀效果,從而使生態、經濟、社會三者效益并舉。植物配置層次豐富,是體現綠地生態價值和構建節約型園林的重要內容。喬灌草結合種植可控制城市綠地中單純草坪的種植比例,提高單位面積綠地的生態功能。

3.3.1.2植物材料的多樣性

是衡量綠地設計及建設中使用植物種類是否豐富程度的指標,是生物多樣性原則的具體體現。要求植物品種選擇多樣,提高景觀色彩豐富度和景觀季節變化。

多樣的物種構成使城市綠地有可持續發展的潛力,而單調的物種構成使城市綠地顯得相對脆弱,一旦發生具有不可抗拒的自然災害,綠地可能失去它應有的形態及功能。

植物材料的多樣性可以塑造景觀的多樣性,不同的植物其形態、質地、色彩均有差異,多樣的植物可以營造更加豐富的景觀,從而滿足人們不同的審美需求,滿足城市不同的環境要求。

3.3.1.3植物材料的適應性

是衡量植被鄉土化程度以及綠地建設過程中保留設計區域內原有植被狀況的指標。本地木本植物經過長期的自然選擇及物種演替后,對某一特定地區有高度生態適應性,具有抗逆性強、資源廣、苗源多、易栽植的特點;不僅能滿足當地城市綠地建設的要求,而且還代表了一定的植被文化和地域風情。

若綠地建設使用的植物多為地方特色樹種或適應本地自然環境的樹種,則植物材料的適應性就強,而綠地內保留有較多的原有植被,則植被天然性程度就高,綠地建設成本也相應減少,從而實現節約型園林綠化。

3.3.2景觀特色

主要評價城市綠地的設計理念、表現形式、藝術價值、材料和技術應用水平,以及城市綠地對于地方風貌的反映。

要求構思獨特,設計科學合理,具有較鮮明的特色和較強的藝術表達力,地形改造、水體設計、園林建筑及小品符合綠地水土的實際情況,植物配置與綠地小品設施、周邊建筑、道路等硬質景觀相和諧。

3.3.3施工工藝和養護管理

施工工藝主要評價城市綠地的施工質量和工藝水平,養護管理主要評價城市綠地的養護水平。施工工藝和養護水平的高低直接決定了綠地景觀的可持續性。

綠化工程的對象是有生命的植物材料,種植的樹木品種較多,規格較大,所以確保工程能夠達到設計效果,確保植物的成活率,必須進行精心的施工和養護管理,才能使園林植物更好的生長,達到如期的觀賞效果。

3.3.4功能性

3.3.4.1使用性

主要評價城市居民對綠地的使用程度。

綠地的建設以及改造更新,都要牢牢地把握人性化的原則,體現對人的關懷,應該將其自始至終貫穿于城市公園綠地建設的前期調查分析、具體規劃設計過程以及使用評價過程之中。

3.3.4.2服務性

主要評價街頭綠地、公園綠地等綠地內各項服務設施的完備,包括綠地的主要游路是否實施無障礙設計,綠地內活動設施和功能區的安排,以及其他便民物品設置安排等。

即綠地面積容量與預期的服務半徑是否相符。

3.3.4.3適用性

主要評價城市各類綠地的營造是否考慮了城市氣候、地形、地貌、土壤等自然特點。

3.3.4.4可達性

主要評價城市公園綠地,包括出入口位置,公交線路安排和游覽道路的組織是否方便城市居民到達和進出。

3.3.4.5安全性

主要評價城市綠地對公共安全的保障。如道路綠化要滿足行駛者的安全視距,以避免交通事故的發生。

4.結語

城市的發展離不開城市綠地的發展,城市綠地建設影響著城市的經濟效益,社會效益,環境效益,加大對城市綠地的建設可以改善我們的生態環境,可以保障生態環境的可持續發展,因此,在城市綠地建設中必須統籌兼顧,通過科學合理的綠地景觀評價,因地制宜的選擇最優綠化方案,充分利用有限的土地,合理布局,以最小的空間創造出最佳的效益。

參考文獻:

[1]王雙文.城市綠化生態建設淺談[A].山西建筑,2008,34(36):348-349.

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[3] 張慶費. 城市生態綠化的概念和建設原則初探[J].中國園林,2001(4):34-36.

[4] 朱慶華. 生態城市與城市綠化[J].林業調查規劃,2002 ,6(4):95-97.

[5] 王軍,傅伯杰,陳利頂.景觀生態規劃的原理和方法

篇6

關鍵詞:暖通 空調 設計 方案

設計方案對暖通空調工程設計的成敗優劣關系重大。近年來,隨著科學技術的迅速發展以及對節能和環保要求的不斷提高,暖通空調領域中新的設計方案大量涌現,針對同一個設計項目,往往可以有幾種、十幾種甚至幾十種不同的設計方案可以選擇,設計人員不得不進行大量的方案比較和優選的工作,設計方案技術經濟性比較正在成為影響暖通空調設計質量和效率的一項重要工作。暖通空調設計方案的評價因素很多,一些因素很難定量表述,許多因素又不具可比性,每種設計方案往往都有各自的優缺點,面對眾多的設計方案,由于考慮問題的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相徑庭。目前在設計方案比較中存在的一些混亂狀況使設計人員無所適從。如何對暖通空調設計方案進行科學的比較和優選,是暖通空調設計人員在實際設計工作中經常遇到的一個重要技術難題。

1 .方案應吸收設備工種參加

現在有不少工程,在方案階段只有建筑師埋頭創造,不吸收設備工程師參加方案設計,結果建筑方案中選后設備空間沒有考慮,造成設備設計很大困難。機房設在某一角落,風道拉得很遠,既不經濟也影響通風效果;進風口與排風口擠在一起,不合規定;管道夾層當機房使用,噪聲、振動直接影響上、下客房,不但增加了消聲減振的費用,還難以取得滿意的效果。諸如此類舉不勝舉。要改變這一現實,要想適用、經濟、美觀地建造起現代化建筑,建筑師在方案階段就吸收設備工程師參加設計實為當務之急。

2. 設計前對建筑物要了解清楚

要想做好一個建筑物的空調設計,達到真正良好的使用效果,應當是各工種綜合的好效果。用我們的政策語言,就是適用、經濟、美觀三者俱備。為此目標在做設計的時候各工種必須配合好。一般說來以下幾個問題首先要了解清楚,才好采取對策,即選用適合的方案和系統。

2.1 弄清該建筑物在總圖中的位置,四鄰建筑物及其周圍供熱、供水、供電等管線的敷設方式與可能的接口地點。這可為本建筑物設計供熱入口時的客觀條件。也可作為計算負荷時考慮風力、日照等因素的參考,還可以根據主要入口的朝向,確定大門的做法。

2.2 弄清建筑物內的人員數量,使用時間,有無廢氣要排等。作為計算負荷及劃分系統的依據。

2.3 層數、層高及建筑物的總高度,看其是否屬于高層建筑。按現行的規范規定:十層及十層以上的住宅;建筑高度超過24m的其他民用建筑,應遵守高層民用建筑設計防火規范的條款。

3 .可行性和可靠性問題

能夠滿足使用要求,這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。

4 .經濟性比較問題

經濟性比較是目前暖通空調方案比較中考慮最多的一個問題。在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別,對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較,對集中式空調方案顯然是不公平的。

5. 調節性和可操作性問題

暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統應有較好的調節性能,以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案,如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。

設計方案的管理操作方便性是用戶十分關心的問題。空調系統自動化水平的提高,可以減少管理人員的數量和勞動強度,從而使人工費減少,但使一次投資增加,對操作人員素質的要求提高??照{系統是否采用自動控制,應根據實際情況和要求,經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程,宜采用自動控制,以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化,以提高系統的經濟性和可靠性。對于只有季節轉換時才操作的閥門不宜采用自動控制。對于一些各部分不同時使用的建筑物或各部分出租給不同使用單位的商業建筑,系統設置應考慮分別管理控制和運行費用分別統計交納的要求。

6 .安全性問題

暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5個方面的問題。在設計彈藥廠房和庫房、煤礦等易燃易爆工程的通風空調系統時,安全性成為必須考慮的重要因素,應采取相應的防爆技術方案和措施。在設計燃油燃氣鍋爐房時應考慮可燃性氣體、液體泄漏帶來的安全性問題,應設置可燃性氣體泄漏報警系統和事故通風系統,并相互聯鎖。防火安全問題應按照有關防火設計規范來考慮,在此不作詳述。設備安全運行的問題主要包括制冷系統的安全保護、北方暖通空調系統冬季防凍、空調系統電加熱與風機聯鎖保護等問題。在方案設計時應注意考慮暖通空調系統故障可能對室內重要設備和物品產生的不利影響,一旦空調水系統漏水將造成嚴重損失。

7. 環境影響問題

隨著工業生產的迅速發展和人們生活水平的日益提高,環境保護問題越來越受到人們的重視,而燃煤鍋爐的排煙又是北方城市大氣的主要污染源,因此北京等大城市對燃煤鍋爐進行了嚴格的限制,而且限制的區域不斷擴大。在這些區域內,環境影響成為了關系到設計方案可行性的一個重要因素。在設計方案選擇時應特別注意環境保護要求不斷提高的趨勢,避免建筑物建成不久就進行改造。在空調設備選型時,要特別注意各種氟利昂制冷劑替代的進程要求,不能選用以已經或即將禁用的制冷劑為冷媒的空調產品。

暖通空調設計方案的選擇是一個直接關系到暖通空調工程項目的成敗和經濟效益優劣的重要問題。暖通空調設計方案的比較和優選是一個涉及面廣、影響因素多的復雜技術工作。一個優秀的暖通空調工程設計方案,應對設計方案涉及的各種因素進行全面的考慮,使其綜合效益最高。綜合考慮的因素越多,通常其方案設計的水平越高,同時其設計工作量和難度就越大。 只有這樣才能對各種設計方案進行科學的比較和優選,避免因片面性和主觀性帶來的失誤和經濟損失。

參考文獻:

[1]亓去鵬.采暖工程中的室溫調節與節能[J].黑龍江水專學報,2005,33(1):54―55.

[2]空調設計中的一些基本問題值得重視,天津市建筑設計研究院,伍小亭,載于全國暖通空調制冷2000年學術年會資料集;

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在人類的科學研究中,有不少研究成果得益于大自然的啟發,例如仿生學技術。隨著計算機技術和電子技術的發展,許多的科學研究越來越與生物學緊密相聯。在人工智能方面,已經實現了能用計算機和電子設備模仿人類生物體的看、聽、和思維等能力;另一方面,受進化論的啟發,科學家們提出了基于生物學的電子電路設計技術,將進化理論的方法應用于電子電路的設計中,使得新的電子電路能像生物一樣具有對環境變化的適應、免疫、自我進化及自我復制等特性,用來實現高適應、高可靠的電子系統。這類電子電路常稱為可進化硬件(EHW, Evolvable HardWare)。本文主要介紹可進化硬件EHW的機理及其相關技術并根據這種機理對高可靠性電子電路的設計進行討論。

1 EHW的機理及相關技術

計算機系統所要求解決的問題日趨復雜,與此同時,計算機系統本身的結構也越來越復雜。而復雜性的提高就意味著可靠性的降低,實踐經驗表明,要想使如此復雜的實時系統實現零出錯率幾乎是不可能的,因此人們寄希望于系統的容錯性能:即系統在出現錯誤的情況下的適應能力。對于如何同時實現系統的復雜性和可靠性,大自然給了我們近乎完美的藍本。人體是迄今為止我們所知道的最復雜的生物系統,通過千萬年基因進化,使得人體可以在某些細胞發生病變的情況下,不斷地進行自我診斷,并最終自愈。因此借用這一機理,科學家們研究出可進化硬件(EHW,Evolvable HardWare),理想的可進化硬件不但同樣具有自我診斷能力,能夠通過自我重構消除錯誤,而且可以在設計要求或系統工作環境發生變化的情況下,通過自我重構來使電路適應這種變化而繼續正常工作。嚴格地說,EHW具有兩個方面的目的,一方面是把進化算法應用于電子電路的設計中;另一方面是硬件具有通過動態地、自主地重構自己實現在線適應變化的能力。前者強調的是進化算法在電子設計中可替代傳統基于規范的設計方法;后者強調的是硬件的可適應機理。當然二者的區別也是很模糊的。本文主要討論的是EHW在第一個方面的問題。

    對EHW的研究主要采用了進化理論中的進化計算(Evolutionary Computing)算法,特別是遺傳算法(GA)為設計算法,在數字電路中以現場可編程門陣列(FPGA)為媒介,在模擬電路設計中以現場可編程模擬陣列(FPAA)為媒介來進行的。此外還有建立在晶體管級的現場可編程晶體管陣列(FPTA),它為同時設計數字電路和和模擬電路提供了一個可靠的平臺。下面主要介紹一下遺傳算法和現場可編程門陣列的相關知識,并以數字電路為例介紹可進化硬件設計方法。

1.1 遺傳算法

遺傳算法是模擬生物在自然環境中的遺傳和進化過程的一種自適應全局優化算法,它借鑒了物種進化的思想,將欲求解問題編碼,把可行解表示成字符串形式,稱為染色體或個體。先通過初始化隨機產生一群個體,稱為種群,它們都是假設解。然后把這些假設解置于問題的“環境”中,根據適應值或某種競爭機制選擇個體(適應值就是解的滿意程度),使用各種遺傳操作算子(包括選擇,變異,交叉等等)產生下一代(下一代可以完全替代原種群,即非重疊種群;也可以部分替代原種群中一些較差的個體,即重疊種群),如此進化下去,直到滿足期望的終止條件,得到問題的最優解為止。

1.2 現場可編程邏輯陣列(FPGA)

現場可編程邏輯陣列是一種基于查找表(LUT, Lookup Table)結構的可在線編程的邏輯電路。它由存放在片內RAM中的程序來設置其工作狀態,工作時需要對片內的RAM進行編程。當用戶通過原理圖或硬件描述語言(HDL)描述了一個邏輯電路以后, FPGA開發軟件會把設計方案通過編譯形成數據流,并將數據流下載至RAM中。這些RAM中的數據流決定電路的邏輯關系。掉電后,FPGA恢復成白片,內部邏輯關系消失,因此,FPGA能夠反復使用,灌入不同的數據流就會獲得不同的硬件系統,這就是可編程特性。這一特性是實現EHW的重要特性。目前在可進化電子電路的設計中,用得最多得是Xilinx 公司的Virtex系列 FPGA芯片。

2 進化電子電路設計架構

本節以設計高容錯性的數字電路設計為例來闡述EHW的設計架構及主要設計步驟。對于通過進化理論的遺傳算法來產生容錯性,所設計的電路系統可以看作一個具有持續性地、實時地適應變化的硬件系統。對于電子電路來說,所謂的變化的來源很多,如硬件故障導致的錯誤,設計要求和規則的改變,環境的改變(各種干擾的出現)等。

從進化論的角度來看,當這些變化發生時,個體的適應度會作相應的改變。當進化進行時,個體會適應這些變化重新獲得高的適應度?;谶M化論的電子電路設計就是利用這種原理,通過對設計結果進行多次地進化來提高其適應變化的能力。

電子電路進化設計架構如圖1所示。圖中給出了電子電路的設計的兩種進化,分別是內部進化和外部進化。其中內部進化是指硬件內部結構的進化,而外部進化是指軟件模擬的電路的進化。這兩種進化是相互獨立的,當然通過外部進化得到的最終設計結果還是要由硬件結構的變化來實際體現。從圖中可以看出,進化過程是一個循環往復的過程,其中是根據進化算法(遺傳算法)的計算結果來進行的。整個進化設計包括以下步驟:

(1)根據設計的目的,產生初步的方案,并把初步方案用一組染色體(一組“0”和“1”表示的數據串)來表示,其中每個個體表示的是設計的一部分。染色體轉化成控制數據流下載到FPGA上,用來定義FPGA的開關狀態,從而確定可重構硬件內部各單元的聯結,形成了初步的硬件系統。用來設計進化硬件的FPGA器件可以接受任意組合的數據流下載,而不會導致器件的損害。

(2)將設計結果與目標要求進行比較,并用某種誤差表示作為描述系統適應度的衡量準則。這需要一定的檢測手段和評估軟件的支持。對不同的個體,根據適應度進行排序,下一代的個體將由最優的個體來產生。

(3)根據適應度再對新的個體組進行統計,并根據統計結果挑選一些個體。一部分被選個體保持原樣,另一部分個體根據遺傳算法進行修改,如進行交叉和變異,而這種交叉和變異的目的是為了產生更具適應性的下一代。把新一代染色體轉化成控制數據流下載到FPGA中對硬件進行進化。

(4)重復上述步驟,產生新的數代個體,直到新的個體表示的設計方案表現出接近要求的適應能力為止。

一般來說通過遺傳算法最后會得到一個或數個設計結果,最后設計方案具有對設計要求和系統工作環境的最佳適應性。這一過程又叫內部進化或硬件進化。

圖中的右邊展示了另一種設計可進化電路的方法,即用模擬軟件來代替可重構器件,染色體每一位確定的是軟件模擬電路的連接方式,而不是可重構器件各單元的連接方式。這一方法叫外部進化或軟件進化。這種方法中進化過程完全模擬進行,只有最后的結果才在器件上實施。

進化電子電路設計中,最關鍵的是遺傳算法的應用。在遺傳算法的應用過程中,變異因子的確定是需要慎重考慮的,它的大小既關系到個體變異的程度,也關系到個體對環境變化做出反應的能力,而這兩個因素相互抵觸。變異因子越大,個體更容易適應環境變化,對系統出現的錯誤做出快速反應,但個體更容易發生突變。而變異因子較小時,系統的反應力變差,但系統一旦獲得高適應度的設計方案時可以保持穩定。

對于可進化數字電路的設計,可以在兩個層面上進行。一個是在基本的“與”、“或”、“非”門的基礎上進行進化設計,一個是在功能塊如觸發器、加法器和多路選擇器的基礎上進行。前一種方法更為靈活,而后一種更適于工業應用。有人提出了一種基于進化細胞機(Cellular Automaton)的神經網絡模塊設計架構。采用這一結構設計時,只需要定義整個模塊的適應度,而對于每一模塊如何實現它復雜的功能可以不予理睬,對于超大規模線路的設計可以采用這一方法來將電路進行整體優化設計。

3 可進化電路設計環境

上面描述的軟硬件進化電子電路設計可在圖2所示的設計系統環境下進行。這一設計系統環境對于測試可重構硬件的構架及展示在FPGA可重構硬件上的進化設計很有用處。該設計系統環境包括遺傳算法軟件包、FPGA開發系統板、數據采集軟硬件、適應度評估軟件、用戶接口程序及電路模擬仿真軟件。

遺傳算法由計算機上運行的一個程序包實現。由它來實現進化計算并產生染色體組。表示硬件描述的染色體通過通信電纜由計算機下載到有FPGA器件的實驗板上。然后通過接口將布線結果傳回計算機。適應度評估建立在儀器數據采集硬件及軟件上,一個接口碼將GA與硬件連接起來,可能的設計方案在此得到評估。同時還有一個圖形用戶接口以便于設計結果的可視化和將問題形式化。通過執行遺傳算法在每一代染色體組都會產生新的染色體群組,并被轉化為數據流傳入實驗板上。至于通過軟件進化的電子電路設計,可采用Spice軟件作為線路模擬仿真軟件,把染色體變成模擬電路并通過仿真軟件來仿真電路的運行情況,通過相應軟件來評估設計結果。

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關鍵詞被動式設計策略;建筑集成設計;設計模式

引言

節能減排與可持續發展是當今人類社會的熱點話題,占全世界生產能耗總量近50%的建筑活動[1]成為解決環境問題的重點領域。被動式技術理論的出現,發掘了建筑長久以來與環境協調的潛在意識,用現代自然科學的論斷去客觀理性地總結建筑適應氣候的內在規律。依據被動式理論,建筑師可以通過對建筑形態和空間的合理設計,實現建筑物對環境氣候的調節與融合,在創造滿足人類生活需求的舒適環境的同時,減少對高能耗、非環保類主動式設備的使用[2]。對于地區氣候差異大,經濟發展不平衡國情下的中國社會而言,被動式技術提供了一種促進低能耗綠色建筑發展的適宜手段[3]。隨著被動式技術研究的蓬勃發展,建筑師獲得了大量的策略參考與選擇。然而,各種技術策略的環境控制原理和適用的氣候條件存在明顯的差異,簡單的將所有策略盡數使用難以得到最理想的氣候調節效果,因此,各個環節和各種類型被動式設計策略之間需要相互協調。此外,影響建筑的設計和建造的因素還有諸如:使用功能、結構技術、藝術審美以及地域文化等[4],氣候適應性作為建筑的一方面特質和上述諸多因素之間也存在著相互聯系、影響和制約的矛盾關系,這些也需要建筑師綜合考慮與協調處理。因此,本文引入“集成”設計的概念,借以探討被動式策略在建筑設計過程中綜合運用的整合與優化模式。

1建筑集成設計的概念

“集成思維”是具有主體性、整合性和倍增性特征的科學思維方式,它強調系統與外部環境之間以及系統內部各要素之間的雙向交互作用的整合效應,具有明顯的現代思維特性?!凹稍O計”(IntegratedDesign西姆•范•德萊恩于20世紀80年代提出了)就是采用集成思維方式來指導設計工作[5]。從集成設計的思想出發,依據建筑與外部環境之間相互作用的不同屬性對于建筑內部各子系統有著不同的劃分。比如由屋頂,墻體,門窗等子系統組成的護結構系統,其各子系統的穩定性能和熱工性能共同作用的結果體現了建筑護結構的綜合性能;又如體現建筑視覺審美要求的外觀和造型系統,它由不同形狀尺寸、材質顏色的建筑元素通過一定比例,尺度搭配關系組合而成。而建筑集成設計就是將建筑看作各種影響因子歸類組合的若干子系統構成的整體系統(圖1),在建筑集成設計的過程中,充分分析各個子系統的優點和相互影響,通過一個動態演進過程,協調其相互矛盾,優化其結構邏輯,在發揮各子系統自身優勢的同時,使整體系統的性能達到最優化的設計思想。不僅如此,通過系統集成設計,往往還能使整體性能指標得到提升,甚至優于各部分性能指標的簡單疊加(圖2)。

2被動式集成設計原則

2.1系統性原則

從宏觀策略體系來說,建筑的整體宏觀性能是其內部各級子系統微觀性能共同作用的體現。類似“短板”原理的描述,宏觀性能表現總是會因為個別微觀性能的明顯缺陷而大打折扣,好比在冬季只要有一處門窗隔熱性能不好,就會引起室內采暖效果的明顯下降。因此,被動式策略的設計集成需要做到系統性的總體規劃,面面俱到,不應忽略任何一個局部性能的完善。從單項策略組合來說,在對玻璃的隔熱性能進行優化的設計過程中,簡單的將玻璃厚度增加為原來的兩倍,其隔熱性能的提升相當微小,只有不到1%的提升;而如果將同樣總厚度的玻璃一分為二,玻璃之間留一個空隙做成真空玻璃,隔熱性能成倍增長,達到“1+1>2”的效果[6]。因此,采用系統整合的策略方案效果往往能夠事半功倍,在單項策略的有效性提升空間不大的情況下,可以進行多項策略的集成設計達到性能提升目的。系統性的原則幫助建筑師建立系統觀,用系統整合[7]的思維進行被動式集成設計,靈活運用各種有效的技術策略,綜合性、系統性地解決問題。

2.2開放性原則

被動式策略的集成設計對于建筑師的綜合能力是一個巨大的考驗,因為集成設計是一個開放性的平臺體系,體系內部各系統隨設計進程解體、重構,從而優化內部關系;同時,被動式新技術,新方法的不斷涌現,對于集成設計體系內部的關系產生新的變因,系統通過對這些變因的梳理和整合,實現更新、優化、升級換代。例如:功能的復合化趨勢顛覆了傳統博物館以展覽陳列為主的單一空間功能模式,取而代之的是靈活多變,復合大量服務性、商業的復合空間模式,這既是被動式設計策略發展的機遇也是挑戰,新的功能空間模式、不同的室內環境氣候要求必然改變被動式策略集成設計體系的內在關系。開放性原則要求建筑師不斷的吸納新的被動式技術策略以及與策略關聯的其他方面的設計革新,對于被動式策略集成設計不能因循守舊,應采取更靈活、開放的態度應對建筑的發展和變革。

2.3創新性原則

集成設計的系統性和開放性原則要求建筑師具備創新能力,利用創新思維綜合解決設計問題。過去傳統的被動式設計模式將建筑設計的創造性過多的傾注于建筑方案設計階段,而在創新性原則指導下,建筑師需要參與建筑設計的全過程,在選址規劃,建筑設計以及構造設計各個環節綜合考慮被動式設計策略的使用,同時建筑師要梳理各種被動式策略與功能、空間、結構設備等其他技術問題的關系,最終完成具體的建筑方案。綜合多種因素而形成的建筑方案需要建筑師創造性的規劃和設計,這種形式不再是簡單基于形式美的原則的雕刻和塑造,而是建筑由內而外本質特性的具體表現,這種設計和思維的過程本身就是一種創新。

3被動式集成設計內容

從系統的角度來說,被動式策略集成設計的內容分為兩個層面,第一,被動式設計策略系統內部的集成設計,其結果直接影響建筑物的外部氣候調節性能、室內熱舒適性和設備能耗。第二,被動式策略系統和建筑其他系統設計的集成,包括:使用功能設計、結構技術設計、造型外觀設計,其結果決定建筑在適用、安全、美觀各方面的整體性能。

3.1物理性能集成

被動式氣候調節的能力體現了建筑的物理性能,在屋頂的隔熱設計中,可以采用增加隔熱層,設置架空通風屋頂、蓄水屋頂或者種植屋頂等單項策略的做法,也可以采用多項策略,在保溫隔熱層屋頂的基礎上增加架空通風屋頂共同作用,或者是將蓄水和種植的做法合并設置屋頂蓄水種植花園來實現屋頂隔熱[8]。單向策略的效果那種最好,多項策略的使用能否更為理想?這就需要對于被動式設計策略進行物理性能的集成設計。物理集成設計需要考慮策略之間的矛盾性和協同性問題,矛盾性體現策略之間的相互制約、此消彼長的影響,協同性則體現策略之間相互促進、事半功倍的作用。比如:夏季室內降溫可以采用遮陽和自然通風兩種策略,如果外部遮陽的形式不當,就會影響窗戶的開啟或者阻礙自然風進入室內;又如:前述蓄水和種植合二為一的做法,就可以在保證屋頂隔熱性能改善的前提下,利用蓄水池提高土壤的保水性,使屋面種植效果更為理想。因此,被動式策略的物理集成設計要求建筑師充分理解各種策略的作用和使用方式,采用合理的建筑形式規避策略之間的矛盾,促進策略間的協同。

3.2功能使用集成

建筑物內部的使用功能由不同的系統協調實現,需要有滿足功能容量的使用空間,也需要滿足功能使用的采光照明,設備設施,還需要滿足使用舒適的溫度、濕度和凈化空氣等,這些因素對于被動式策略的采用提出了不同的要求。以博物館建筑的陳列廳為例,展示對象對于空間尺度和室內環境的要求是陳列廳內部功能需求的基本標準,對于要求恒溫恒濕的陳列廳,采用自然通風和大面積的自然采光策略顯然是不合理的,通風和光照帶來的溫度和濕度波動違背了功能使用的要求;然而,增加陳列廳墻體的蓄熱性則是保持內部溫度穩定減少空調能耗的合理策略。相反,就會展建筑的展廳而言,展品沒有恒溫恒濕的環境要求,因此可采用自然通風和自然采光以節約空調和照明能源[9、10]。當然,使用功能對于被動式策略也并不都是限制,相反在某些情況下還有促進作用,例如:采用自然通風和天窗自然采光的會展展廳,其使用空間高大的特性有利于熱壓形式的自然通風,而頂部的自然采光口通過太陽輻射增大熱壓通風的效應,為散熱換氣提供風道。

3.3結構技術集成

建筑被動式設計策略要通過具體的建筑構件來實現,而實現這些需要結構技術的有力支持,在同一性能前提下,不同的策略對于結構技術的影響也不同,合理的策略不僅能簡化結構設計難度,降低結構的荷載,還可以利用結構體系原本的物理特性提高策略的效用。簡單來說,玻璃幕墻的外遮陽百葉如利用幕墻龍骨和框料的分隔關系來設置就是簡化結構形式,順應結構特點的合理方法。同理,在無充分理由的情況下,如果采用加厚墻體的策略來提高蓄熱性就會增加結構體系的荷載,倒不如采用帶空氣間層的輕質墻體作法。此外,被動式策略也可以利用結構本身的蓄熱性,比如鋼筋混凝土大跨度結構梁和采用剪力墻結構做法的交通核心都是良好的蓄熱體,建筑合理的布置這些蓄熱體可以大大提高整體熱穩定性能,降低內部空調能耗[11]。

3.4造型美學集成

被動式設計策略最終落實到具體的建筑形態,將滿足被動式策略氣候調節性能的各種空間、構件和材料作為美學設計元素,考慮它們自身與組合的形式美關系,形成滿足視覺審美和地域文化表達的建筑外觀造型,就是被動式設計策略的造型美學集成。例如:建筑外窗遮陽設計選取水平遮陽板的做法,遮陽板的形狀可以是厚重的立方體的混凝土板狀形式,也可以是輕薄的流線或曲線型金屬片狀形式。在設計和選擇時,建筑師除了要考慮其遮陽構件本身的造型是否美觀,還要考慮遮陽構件、窗洞以及整個建筑立面形體之間的尺度和比例關系是否協調。審美多元化的思潮為被動式策略的造型美學集成設計提供了積極的創作環境,使得建筑師的創造性得到更自由的發揮;而對基于地域氣候適應性的被動式策略還能深度發掘建筑的地域性特征,促進建筑文化地域特性的延續和發展。

4被動式策略集成設計模式

被動式策略的集成設計模式是一個設計——分析——評價——設計的動態演進的過程,該過程需要全面考慮的設計影響因素更多,分析、比較、判斷和系統整合的流程更為復雜,引入集成設計模式需要做好兩方面工作:第一,充分理解和辨析建筑各組成部分和影響設計的諸多因素之間的關系,進行全面的客觀基礎資料(包括:氣候、文化、經濟、技術等等)的系統分析,以滿足集成設計所需要的基礎條件。第二,搭建一個強大的集成設計平臺。君欲善其事,必先利其器,對于各種不同類型和需求的設計因子的系統整合優化,傳統的人力手工設計評價體系只能起到杯水車薪效果,建立一個集設計、分析、評價于一體的高效集成設計平臺具有相當重要的意義。

4.1被動式策略集成設計的流程

4.1.1收集準備階段本階段是被動式策略集成設計的基礎階段,是對后續設計階段的準備工作。其工作內容包括一下四方面:第一,對于設計區域氣候環境資料的收集和整理,分析和提出適用的環境應對策略,包括可利用的環境氣候資源、被動式設計策略和主動式設備技術等[12]。第二,解讀設計任務書解讀,對業主以及使用者的調研、訪談等,了解設計項目的基本功能組合關系和使用要求,分析單個功能空間的使用特性、空間規模和能耗標準,區別不同功能空間的使用差別,在滿足項目工藝流程使用和研究其歷史沿革、發展趨勢的基礎上,列舉更多有利于建筑集成設計的整體功能組合關系的方案備選。第三,對設計項目可能會使用到的結構選型和技術進行列舉,對當地的可利用的建造技術資源進行收集整理,在權衡可行性、安全性和經濟性的基礎上,分析結構和建造技術的地區適宜性以及結構體系選型的合理性范圍。第四,對同類型項目的空間造型案例進行收集整理,分析其設計手法和藝術處理的特點和規律;對項目所在地區建筑的文化地域性特征進行挖掘;對可采用的當地材料進行收集,判斷其對于策略目的的協同性;提出在形式美學上需要表達的重點意向,結合地域性特點歸納各種造型、空間和符號的設計可能。4.1.2分析設計階段如果說收集準備階段是對被動式策略集成設計各種資源和可能性的列舉,那么,分析設計階段就是要將這些資源和可能進行復雜的系統整合,形成建筑設計方案,將影響建筑設計的各種因素綜合表達在具體的建筑形體上。這個過程是一個表現為通過系統內部因子的矛盾與協同、分化與重構建立一個具有動態平衡秩序體系的過程。對于建筑師而言,這個階段的工作需要采用主體主導型和客體優選型兩種的思維方式去處理:第一,主體主導型是以設計主體也就是建筑師的主觀想法為主,通常是建筑師憑借自身對大量資料的理解和分析、對設計理論的學習和研究以及長期工程實踐的歷練和經驗,通過理性思維分析,確定一個主要的概念方案意向,而后在此基礎上深化和調整最終形成設計方案。其優點在于,建筑師的主導設計的方向明確,設計和深化的周期短可以很快得到一個成型的設計方案,提高工作效率。但缺點也在于所形成的設計方案的正確性完全取決于建筑師的個人能力,這對建筑師的綜合素質提出極高的要求。這種方式適用于規模不大,功能簡單、設計復雜程度不高的項目。第二、客體優選型是以設計方案的綜合性能優選為主,通過多個設計方案的比較分析,優選或者合并形成最后方案的方式。通常情況下,一個建筑設計項目所有設計問題的解決并不是只有一個方案作為答案,每種方案都有自身優缺點,將多個方案進行對比,優選其中一個方案或者將幾個方案的優點合理的結合,這種集思廣益的做法,可以降低不合理設計出現的概率,使得最終的設計方案在各方面的性能都有較好表現。但是,這種方式也會帶來成倍增加的設計工作量,方案優選成為一個循序漸進的漫長過程,設計周期延長,大量人力和技術投入降低了工作的效率。因此,這種方式適用于規模大,功能復雜,設計難度大,設計周期長的大型工程項目。4.1.3整合評價階段整合評價階段并不是設計的最終階段,當設計方案的綜合評價結論不理想的時候,整合評價就會對本階段的設計分析工作進行反饋和調整,重新整合各設計要素的關系后形成修改過的新方案,再回到此階段進行綜合評價,在多個循環往復的過程之后,形成最后理想的方案。下文將整合評價階段的工作歸為客觀指標和主觀因素兩大類:對于建筑被動式策略的物理性能、功能使用以及結構技術三方面集成設計的評價屬于客觀指標評價類型,其中物理性能集成的評價取決于被動式設計有效性,最終體現在各種氣候適應性調節的計算機模擬數據以及能耗數據上。而功能使用和結構技術的集成設計的評價主要是體現在建設指標與結構成本的合理性上,如果僅僅為了滿足被動式設計策略發揮作用而造成使用的弊端和建造難度的提高是不合理,也不符合集成設計的基本原則。對于造型審美的評價則是主觀因素,包括基本的形式美原則,文化地域性的形式表達,建筑師、業主、使用者、城市居民的審美取向,對于這部分評價工作通常采用公示和公開投票的評價方法,對于專業人事和業主的意見要提高權重比例,具體操作方法視項目實際情況而定。

4.2被動式策略集成設計數字化平臺

被動式策略集成設計的數字化設計平臺是基于被動式策略集成設計的理論和設計工作流程框架通過接口軟件程序的編寫,對建筑信息建模軟件,參數化編程軟件和建筑環境性能模擬軟件進行集成開發得到的設計輔助工具。它利用參數化編程將建筑功能結構的參數要求和組合邏輯落實到建筑的三維模型上,通過接口程序使得建筑調節環境的物理性能和建筑三維模型在數據上聯動起來,依靠計算機對大量數據高效處理能力,實現建筑環境性能模擬、建筑信息建模與建筑形態建模3個過程之間的數形關聯與交互設計(圖3)。被動式策略集成設計的數字化設計平臺分為建筑性能模擬平臺、建筑信息建模平臺和參數化編程平臺3部分。建筑性能模擬平臺包括:氣候環境模擬分析軟件:AutodeskEcotectAnalysis,流體模擬分析軟件:Phoenics、Fluent以及熱工能耗模擬分析軟件:EnergyPlus等;建筑信息建模平臺包括:Rhinceros、Sketchup和3dmax;參數化編程軟件有Grasshopper、Rhinscript;同時還需要用于環境模擬數據交互,使數據可以高效聯動各個設計平臺的接口程序編寫軟件:Geco,它可以將性能模擬平臺的AutodeskEcotectAnalysis數據信息導入參數化編程軟件Grasshopper。被動式策略集成設計的數字化設計平臺集成了熱環境、風環境和光環境等模擬分析功能,使得建筑的空間舒適度指標得到更加系統化的分析和采集,通過直觀可視化的交互界面,揭示了建筑各方面因素對于能耗構成的影響以及建筑和環境動態作用的客觀規律,使得集成設計的各項內容能夠落實到客觀的科學數據,對于被動式策略的集成設計產生巨大的理論意義和應用價值,采用數字化設計平臺的被動式策略集成設計模式(圖4)。

結語

篇9

關鍵詞 投資估算;優化設計;限額設計;合同管理;健全設計變更審批制度

中圖分類號 TP29 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)112-0126-01

近年來,隨著全球經濟一體化的加速,在工程造價領域我國電力企業面臨著新的形勢,一是外國電力廠商將迅速地進入中國市場,在電力領域里參與競爭;二是國內電力企業也將走出國門,進入國際市場參與國際競爭;三是隨著電力體制改革的進一步深入,將有越來越多的企業進入到電力工程施工這一領域,形成國內企業間的激烈競爭。這一切都需要我們的電力企業必須與國際接軌,改變過去那種靜態的計劃經濟管理模式,參照國際慣例和規范來對工程實施動態的管理,促使電力企業提高效率、降低成本、改善服務、優化資源配置、壓縮利潤空間,不斷提升企業的競爭力。

長期以來,我們重視工程建設項目施工階段而忽視前期工作階段的造價控制。但要看到,當預決算人員編制施工圖預算和竣工決算時,建設方案和設計圖紙都已經確定了。假如項目在經濟上不合理,決策存在失誤;假如設計方案不是最優,預決算人員就無能為力了,因此要對建設項目工程造價進行全過程控制。

1 投資決策階段工程造價的控制

投資估算是項目投資決策階段的主要造價文件,是項目建議書和可行性研究報告的組成部分,對于項目的決策及成敗十分重要。

投資決策階段要做到有效控制工程造價,須做好如下工作:

1.1 確定好項目的建設規模

近幾年來,電網項目呈現高電壓、長距離、大容量、多回路的建設趨勢,從不同程度上滿足了地區經濟發展和用電負荷日益增長的需要。但盲目建設和超規模建設的現象也屢有發生,我們認為一個地區的電網建設一定要與當地的經濟發展水平和用電負荷相適應,不能一味追求“多”和“大”,要因地制宜的建設一批適應性強的中小項目,大力推進項目改造,最大限度地利用現有資源。同時在規劃時不僅要考慮建設成本,而且要考慮運行成本,也要考慮社會效益。

1.2 做好項目可行性研究及投資估算

項目的決策依據是可行性研究,投資估算是確定可行性研究階段工程總投資的限額。項目的可行性研究,必須達到初步設計的深度和細度,不僅要分析評價項目是否可行,更重要的是對多方案進行優化論證,投資估算必須準確且能滿足限額設計和控制概算的要求。初步設計概算是項目投資的最高限額,必須控制在批準的可行性研究投資估算范圍內。因此,決策階段應保證投資估算的準確性。

2 設計階段工程造價的控制

工程設計是建設項目進行全面規劃和具體描述實施意圖的過程,是工程建設的靈魂,是處理技術與經濟關系的關鍵性環節,是確定與控制工程造價的重點;在市場經濟下,要做到設計經濟合理,可從以下幾個方面著手。

1)推行設計招標和設計方案競選方式擇優選擇設計單位積極推行建筑方案與經濟方案相結合的設計招標辦法,進行多家競投、由專家組評定,遵循科學方法,按照適用、經濟、美觀的原則以及技術先進、結構合理、滿足建筑節能和環境等要求,綜合評定設計方案的優劣。中選方案的投資估算須接近建設項目的投資范圍。如此發包既有利于設計方案的選擇和競爭,保證選用的設計方案技術先進、新穎獨特、適應性強,又能控制工程造價。

2)采用合同措施有效控制造價。重視設計合同,在合同中增加設計變更的費用額度限制條款,如設計變更費用超出施工合同價的某一比例[3%]時,則扣罰一定比例[20%]的設計費。

3)優化設計。建設單位在審查設計單位的設計時,要重視設計方案的優化,利用各種指標對廠區總平面圖設計、工業建筑的空間平面設計進行分析比較。

4)積極推行限額設計。在設計開始就強化成本意識,推行限額設計,推廣標準設計及運用價值工程原理等優化設計方案,提高設計質量,做到技術與經濟的統一。造價人員須及時對項目投資進行分析對比,反饋造價信息。能動地影響設計,優化設計,以保證有效地控制投資。

3 建設項目實施階段的造價控制

3.1 招標投標階段

通過投標競爭,降低工程造價,是造價控制的一個重要手段。合理的標底造價是工程質量的保證,造價人員應綜合各種有關要素認真編制標底,使標底控制在概算或預算內,并做好標底的保密工作。

3.2 施工階段

施工階段在工程建設全過程中占大部分時間,該階段投資管理具體而繁瑣,對投資的影響度在10%左右。其管理主要是依據合同為基礎,根據施工的進行,編制和審核進度款、變更價款及處理有關現場簽證和索賠費用。

4 認真做好竣工結算價的審核工作

竣工結算是根據工程建設全過程所收集的資料,對工程投資情況的匯總,涉及設備費、建安費、管理費、財務費用、其他費用等為工程投入的一切費用,是全面反映項目實際造價和投資效果的文件,是在建工程轉固資產的財務依據。在項目竣工后,工程價款結算往往是施工單位瞄準的最后一道防線,稍有疏忽就會造成費用增加,而變更索賠則是結算的關鍵點。在現有的電力項目管理模式下,技經人員、中介審計機構脫離現場實際情況,憑圖計算工程量,進行工程價款的審核結算工作,這造成了結算中很多的漏洞。所以,必須加強現場技術管理人員與技經人員、中介審計機構的緊密配合,杜絕發生不合理的費用,從而控制工程造價。

5 結束語

總之,工程造價管理工作貫穿于工程建設的全過程,它直接關系到一個工程建設項目的順利實施與否,它與質量、工期在工程建設過程中具有同等地位,三者緊密相連缺一不可,相輔相成。隨著中國電力市場的進一步開放,越來越多的企業加入到電力工程建設中來,工程造價管理將會進一步凸顯其管控效能。

參考文獻

[1]譚德精,杜曉玲.工程造價確定及控制[J].重慶大學出版社,2001,1:30-160.

篇10

【關鍵詞】高層建筑;暖通空調;設計要點

城市化的發展,讓我們的建筑更集約化,高層建筑就日益發展,高層建筑的發展給我們的城市帶來了嶄新的局面,為我們的生活提供了更多的便利和時代感,我們的生活每個角落都離不開空調,從居住的地方,到工作的環境,出行的地鐵,購物的商場,學習的教室,娛樂休閑的場所,餐飲消費的酒店,都能看到空調的影子,正因為此,對高層建筑暖通空調的設計工作就顯得尤為重要。新的建筑、新的使用功能對建筑設備提出了新的、更高的要求,暖通空調已成為現代化建筑必不可少的重要設施,暖通空調產業進入了黃金時期。因地制宜的合理選擇能源資源,充分有效的用能,提高高層建筑用能系統的效率,合理設計創造舒適的室內環境而同時盡可能減少對室外環境的負面影響,是高層建筑暖通空調設計中必須解決的問題。

1.暖通空調系統的類型

暖通空調系統種類繁多,但是基本原理都是相通的。其常見的幾種類型是:全空氣系統、空氣一水系統和全水系統。另外還有:分散式供冷或供暖、熱泵系統、熱回收系統和蓄冷。全空氣系統:在這類系統中,空調空間的所有要求(如加熱、加濕、冷卻及除濕等)都靠送風來滿足。空氣- 水系統:這類系統通常是用冷水帶走空調空間的大多數顯熱負荷,而用空氣提供通風以保證空氣質量并帶走由于空間的潛熱負荷造成的濕氣,當然空氣也提供一些額外的顯熱冷卻。全水系統:這類系統指那些具有風機一盤管、組合通風裝置或重力循環式室內末端的系統,未調節的流通空氣通過墻上的通風口送入或滲入。其最大的優點在于能夠適應許多建筑物空氣調節要求,并且可靈活地應用在空調系統的改造中。

2.方案設計要統籌解決設計中的問題

暖通空調設計方案的問題是方向性、全局性的問題,不僅關系到高層建筑的室內環境參數能否滿足使用要求,而且直接關系到建筑的工程投資、維護費用、舒適性、系統可靠性、安全性和可操作性。并影響到環境、建筑層高、建筑美觀、機房面積等諸多指標參數。在實際工作中我們經常會看到很多案例因為在設計的時候沒有通過科學的論證而倉促上馬的工程,總是會發生這樣那樣的錯誤,從而導致在實際施工建設階段發生了很多的失誤和漏洞,這不僅造成了資源的浪費也很難滿足整體的功能需求,所以我們在確定一個工程方案的時候要考慮整體性,系統的考慮到每個細節,尤其是要統籌的解決設計中的問題,才能保障項目的順利實施。

3.設計工作中的細節把握

3.1方案應吸收設備工種參加

現在有不少工程,在方案階段只有建筑師埋頭創造,不吸收設備工程師參加方案設計,結果建筑方案中選后設備空間沒有考慮,造成設備設計很大困難。機房設在某一角落,風道拉得很遠,既不經濟也影響通風效果;進風口與排風口擠在一起,不合規定;管道夾層當機房使用,噪聲、振動直接影響上、下客房,不但增加了消聲減振的費用,還難以取得滿意的效果。諸如此類舉不勝舉。要改變這一現實,要想適用、經濟、美觀地建造起現代化建筑,建筑師在方案階段就吸收設備工程師參加設計實為當務之急。

3.2設計前對建筑物要了解清楚

每個建筑物都是不同的,再設計之初要求每個設計人員要對其有足夠的了解,不能閉門造車,想當然的認為這樣或者那樣,很多設計漏洞都是因為我們的盲目造成的,沒有經過實際調研就沒有發言權,對一個建筑物沒有從細節上掌控,就不可能給予系統的空調設計方案,我們不僅要有對目標建筑物進行足夠了解的習慣,更應該有這樣的職業操守。才能從實用,經濟,美觀三方面來對目標建筑物的暖通空調設計方案進行提出和修正。

4.可行性和可靠性問題

空調的主要功能就是調節空氣溫度這是對一個空調方案最起碼的要求,所以我們要對目標建筑所在地的氣候特征和氣候變化規律都有明確的認識,并對建筑物本身的自我調節能力有足夠的數據分析,才能制定滿足此建筑采暖和降溫空調的要求。設計方案應符合國家和當地政府有關法規和規范的要求,包括有關環境保護的要求;設計方案應能滿足有關方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。對于溫濕度等參數要求較高或比較特殊的工藝性暖通空調設計項目,應對設計方案進行全年工況分析,以確保其在全年各種室外氣象條件下的適應性。對于一些無法采用標準設備的特殊情況,對非標準設備應提出詳細的參數要求,并且所提出的參數要求應合理可行。

5.經濟性比較問題

經濟性是最受關注的指標之一,所以我們在提出暖通空調方案設計之初,就應該明確這一概念,在經濟性比較時首先應注意比較基準必須一致。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。

6.調節性和可操作性問題

暖通空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,因此系統應有較好的調節性能,以適應全年負荷的變化。調節性能好的系統方案,如采用VAV空調系統和VRV變頻空調系統的方案,其一次投資通常較高,但運行能耗較小,在經濟性計算和比較時應綜合考慮這些因素。對于部分時間使用的辦公建筑、寫字樓和教學樓,設計方案應能適應其夜間不工作時的調節要求。

7.安全性問題