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濕地水環境系統是一個豐富完整的生態系統,是自然界最富生物多樣性的生態景觀和人類最重要的生態環境之一。因此選擇適當的評價方法,對濕地水環境質量進行評價與分析顯得尤為重要。濕地的水環境狀況受多種因素影響和控制,各參數之間相互影響、相互制約,故有必要對其進行多種參數的綜合評價[1]。目前常用的水質評價方法有簡單指數法、綜合污染指數法、模糊數學法等,但不能有效提取現實污染因子[2]。
主成分分析法(Principal component analysis)是將多個指標標準化為少數幾個綜合指標,簡化了統計分析系統的結構,它是在確保不損失原有信息的前提下,將多種影響水質的指標重新組合成一組新的、相互之間無關的、較少的綜合指標,來反映指標的信息環境保護論文環境保護論文,以達到降維、簡化數據和提高分析結果的可靠性的目的[3]。Wenning[4],Battegazzore[5],Voutsa[6]等早于1994年和1995年已經將主成分分析方法廣泛應用于流域水質分析評價中;劉小楠[7],萬金保[8]等人分別利用主成分分析法對河流水質進行評價論文的格式期刊網。然而,在扎龍濕地水質監測評價方面,大多數研究限于湖庫富營養化及單一指標的監測和評價,大多采用某一指標超標率進行報道,對扎龍水環境進行綜合評價,除周林飛等采用灰色聚類法對其水環境質量綜合評價,也未見其他報道。文中采用SPSS軟件,參照主成分分析建模的基本原則和步驟,探究扎龍濕地水環境惡化的主要污染成因和主要污染斷面,以期為扎龍濕地水環境治理提供有力的理論支持。
1 水質評價中的主成分分析
主成分分析法是一種數學變換方法,它把給定的一組相關變量通過線性變換,轉化為一組不相關的變量(兩兩相關系數為0的隨機變量),在這種變換中通過保持變量的總方差不變,同時使新變量具有最大方差,稱為第一主成分;具有次大方差,稱為第二主成分。依次進行,原來有M個變量就可以轉換出M個主成分,方差逐漸減小且與此前的主成分都不相關[9-10]。原始變量:X1, X2 , X3 環境保護論文環境保護論文,X4,…,Xm; 主成份:Z1, Z2 , Z3 ,Z4,…,Zn,則各因子與原始向量的關系可表達成[11]:
X1=B11Z1+B12Z2+B13Z3…B1nZn+e1
X2 =B21Z1+B22Z2+B23Z3…B2nZn+e2
X3 =B31Z1+B32Z2+B33Z3…B3nZn+e3
…
Xm=Bm1Z1+Bm2Z2+Bm3Z3…BmnZn +en
寫成矩陣形式:X=BZ+E
主成分分析法在水質評價中主要體現在以下兩個方面:一是建立綜合評價指標,評價各采樣點間的相對污染程度,并對各采樣點的污染程度進行分級;二是評價各單項指標在綜合指標中所起的作用,指導刪除那些次要的指標,確定造成污染的主要成分[7]。
假設有n個水體樣本,每個樣本共有m個監測指標,則可構成n×m的數據矩陣(n<m):
具體分析步驟如下:
a)將各變量χnm標準化以消除量綱影響。
b)在標準化數據矩陣的基礎上計算原始指標相關系數矩陣R。
c)求相關系數矩陣R的特征根和特征向量,確定主成分。
d)確定主成分的個數。
e)確定綜合評價函數。
2 扎龍濕地水質評價
2.1 樣本點及監測指標的確定
扎龍濕地位于松嫩平原烏裕爾河和雙陽河下游,黑龍江西部,地跨齊齊哈爾市、大慶市、富裕縣、林甸縣、泰來縣,地標為 E:123°51′-124°37′,N:46°48′-47°31′。該濕地面積2,100 km2環境保護論文環境保護論文,屬于中溫帶大陸性季風性氣候,年均氣溫2℃-4.2℃,1月極端最低氣溫-43.3℃, 7月極端最高氣溫39.0℃,年均降水量402.7 mm。典型沼澤植被為蘆葦、苔草,其中蘆葦濕地面積占80-90%[12]論文的格式期刊網。扎龍濕地是我國最大的以鶴類等大型水禽為主體的珍稀鳥類國家級自然保護區,丹頂鶴最重要的集中繁殖棲息地。近年來,旅游開發及濕地周邊工業廢水和生活廢水的排放,天然降雨量與上游來水量減少等諸多原因導致扎龍生態系統遭到破壞,因此綜合系統評價扎龍濕地的水質對丹頂鶴的繁衍保護,及創造人類良好的生活環境尤為重要。
依據地表水監測采樣斷面布設原則,于扎龍濕地流域布設代表性水質監測8個斷面,選取Mn、Pb、Zn、Cu、SS、硫酸根、總磷、磷酸根、酚、TOC、總氮、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮共14項監測指標進行監測評價。監測斷面信息如表1所示:
表1 監測斷面信息
Tab.1 sampling information
序號
名稱
地標
季節
Temp/(℃)
DO/(mg/l)
Ph
A
龍安橋
E:124°22.791′, N:47°21.752′
夏
20.2
12.39
7.63
B
東升水庫
E:124°29.826′, N:47°18.025′
夏
19.02
11.5
8.5
C
龍湖
E:124°12.750′, N:47°10.796′
夏
17.39
12.52
8.96
D
仙鶴湖
E:124°13.950′, N:47°11.727′
夏
19.05
7.88
8.36
E
克欽湖
E:124°18.793′, N:47°20.187′
夏
17.94
13.08
8.44
F
特勒橋
E:124°00.790′, N:47°00.202′
夏
20.06
13.21
8.54
G
林甸排污口
E:124°50.214′, N:47°10.487′
夏
20.69
6.96
8
H
翁海排干
E :124°13.813′, N:47°15.281′
夏
20.04
關鍵詞:建筑成本價格漲價居民住宅影響房地產價格
翻開記錄,鐵礦石價格2004年上漲18.6%,2005年暴漲71.5%,2006年上漲19%,2007年上漲9.5%。2008年鐵礦石價格已由國外鋼廠率先達成一致:國際鐵礦石基準價格將在2007年基礎上上漲65%。毫無疑問,即使單以粉礦算,今年力拓79.88%的漲幅,也超過了以往任何一年。因此,近幾年,鋼鐵價格已經逐步攀升。
國家發改委宣布,自2008年6月20日起將汽油、柴油價格每噸提高1000元,航空煤油價格每噸提高1500元;自2008年7月1日起,全國銷售電價每千瓦時平均提高2.5分錢。煤、電、油等能源價格上漲,導致鋼材、水泥、磚等建材進一步上漲。
在建筑主材漲價的同時,人力成本也在上升,以山東濱州普通小工為例,四年之前日工資不過20元~30元,而現在已經是60元~80元。
建筑成本不斷攀升對居民住宅價格有何影響呢?筆者認為,由于城鄉住宅價格的構成不同,對于城、鄉不同區域居民,影響程度也是不同的。以下分別是對農用住宅和城市居民住宅的影響分析。
一、農村居民住宅分析
1.土地方面、各種稅金、利潤方面的影響
農村建房所使用的土地成為宅基地。宅基地使用權是經依法審批由農村集體經濟組織分配給其成員用于建造住宅的沒有使用期限限制的集體土地使用權。宅基地使用權人對宅基地享有占有權、使用權、收益權和有限制的處分權,即權利人有權自主利用該土地建造住房及其附屬設施以及將房屋連同宅基地一同轉讓(應當將房屋及宅基地使用權轉讓給本集體經濟組織內符合建房申請宅基地條件的成員)、出租。但是,農村村民一戶只能擁有一處宅基地,其面積不得超過省、自治區、直轄市規定的標準。
因為宅基地使用權的取得具有無償性、福利性。所以農民不用擔心土地價格、各種稅金等的影響。當然對于農民的自建房來說,不會有利潤方面的影響。
2.建筑成本的影響
農村建房的建筑成本,其主要由建材費和人工費(承包費)構成。建筑材料近幾年一路攀升,人工費也是漲了好幾倍。
現以山東省濱州地區博興縣大楊村為例來說明近五年房屋建筑成本的漲幅。該村近些年村民建房是這種四合院的樣子,如圖所示:
農村建房的一般程序是,村民首先向村民委員會申請宅基地(地塊必須符合村里的建設規劃要求),經鄉鎮政府批準后取得宅基地;然后村民將房屋建筑施工工程交給鄉村小承包商,承包商總攬整個工程的建設,由承包商雇傭專業工匠(瓦匠、木匠等)和小工來具體施工;業主負責購進物料和施工監督。總建筑成本(工程承包費和建筑材料費)如下表所示,從2003至今已經翻了兩番總額已經超過了10萬元。
農村建房費用表
3.結論
雖然農村居民住宅成本不包括土地價格以及各種稅金等費用,但是總建筑成本自2003年至今也已經翻了兩番,相對于農民普遍較低的收入,十萬元已經是個天文數字,不少農民抱怨“蓋房子是越攢錢越蓋不起”。當前建筑材料價格上漲和人工費的上漲導致的建筑成本上漲,對農民自住房的建設影響是很大的。
二、城市居民住宅分析
1.房價與地價關系研究
就商品房而言,影響房地產最大的因素主要是土地價格,其次才是水泥、鋼材。住房價格是由開發商的成本和利潤兩部分組成的,也是一種產權價格。但住房價格除了取決于需求方面還存在一個供給價格問題。因為房地產的供給不同于單純的土地供給,它是一個生產過程,因此必須通過銷售價格補償生產過程中的各種支出來獲得合理利潤,才能維持再生產過程,因此房價作為一種供給價格不僅是買方愿意購買的價格,更是賣方愿意出售的價格。在市場機制中,人們對房屋的需求(包括真實需求和投機需求)決定了房價的高低,而房價的高低決定了地價的高低。在“價高者得”的拍賣機制下形成的地價是由當前房價及開發商對未來房價的預期決定的。房價預期上漲時,地價也必然上漲,反之,地價必然下降。地價是房價的重要構成部分,對房價的形成有一定影響,但這種影響不是決定性的。決定房價的因素是市場需求而不是成本。
2.建筑成本的影響
城市居民住宅和農村居民住宅一樣,建筑成本會隨著建筑材料價格、人工費、能源價格等的上漲而上漲。
3.供求關系的影響
歷史的進程證明,市場經濟的看不見的手恰恰就是用價格機制來調節供求之間的平衡的。供不應求則價格上升、利潤空間加大、吸引更多投資來增加供給、平衡需求;價格穩定之后,投資再增加則價格下降、利潤空間縮小,則投資轉移、供給下降。此起彼伏的達到調節作用。
著名經濟學家樊綱在2008年3月25日“新浪樂居創新峰會”上做出下述表示:房地產市場前兩年因為各種其他的原因,經歷了一些過快的增長,中國房地產仍然是一個大有潛力的、大有發展前途的市場。從中國的城市化進程來看還遠遠沒有結束,中國的農民進城的過程還遠遠沒有結束,中國的城市化剛剛走完了一半不到的道路,城市發展本身還有巨大的空間,這樣的進程是決定中國的房地產市場。中國人居住條件的改善將是今后幾十年、上百年中國經濟發展的重要市場,也將是中國重要的經濟增長點。
在很長的一段時間,供求關系仍然左右著中國城市的房地產市場。在中小城市,剛性需求不是很大,房價不是很高;而在大城市,房地產的價格受流動性過剩、剛性需求大等影響,房價已經非常高了。
4.市場炒作的影響
房地產市場和股票市場是一樣的,是一個資產市場,就是恐懼和貪婪把人們帶到這個市場。由于恐懼和貪婪,這個市場漲的時候總是會漲過頭的,跌的時候也會跌過頭的,它符合一個追漲殺跌的特點。
像北京、上海、廣州、深圳等這些大城市,房地產價格受炒作的影響很大,當前房價波動的表現,已經很難用成本理論、房價收入比理論和房價房租比理論來解釋。2007年,房價年年漲,月月漲,就差天天漲了,有人把房價定義為海鮮價,海鮮一天一個價,叫時價,不定價。就消費者的角度,很顯然對購買房地產的事情已經從過去的“為與不為”,進入到“能與不能”。也就是說,這個杯子10塊錢我覺得太貴了,我不愿意買;但是現在這個杯子變成了一千萬了,不是我不愿意買,是我買不起。它已經遠遠超出了絕大多數居民的承受能力,房價收入比大幅度增大,房地產市場出現了泡沫。
對于中小城市,流動性較小,需求也不是很旺盛,炒作的成分不大。當房子僅體現其居住功能時,價格和價值就不會相差太大。
5.結論
影響房價的因素是多方面的,目前受房價影響最大的群體是普通工薪階層,而他們最關注普通住宅其土地成本遠高于建筑材料成本。建筑材料、土地以及周邊發展環境和市場購買力等共同決定了房價,也就是說在房價成本因素里面建材漲價、人工費提高將會導致的建筑成本上升不會對市場上的商品房價格造成太大的影響。
三、結束語
建筑成本的上漲對農村居民住宅的影響是很大的,而對城市,特別是大中城市的房價有影響,但是不能起主導作用。當然城市的房價已經是非常之高了,但不是由于建筑成本的影響,而是土地價格、供求關系、炒作等因素綜合影響的結果。
參考文獻:
[1]宅基地使用權:《中華人民共和國物權法》.2007年10月1日起施行
1問題的提出
隨著人類社會文明的進步和科學技術的發展,以及人居環境城市化的加速,人們對建筑空間尺度的認識也在不斷深化和明晰。但到目前為止,還沒有一種準確而全面的關于建筑空間尺度概念的描述,普遍存在著對尺度概念的某些模糊認識。所以,有必要對建筑空間尺度概念進行全面深入的研究并予以拓廣。
2對現有尺度概念的分析
維特魯威在其《建筑十書》中,曾以很多篇幅具體論述比例問題,但對于尺度本身的性質卻很少提及。托伯特•哈姆林在其編著的《20世紀建筑的功能與形式》的第二卷《構圖原理》中,把尺度問題單獨提出來加以研究。該書把比例和尺度作為兩個并列題目,且尺度列于比例之后。也許是由于哈姆林建筑理論的權威性,自此以后,幾部有影響的建筑理論著作中關于尺度與比例的論述都維持了這一順序。實際上,比例和尺度不是兩個不同性質的并列概念,比例應是尺度范圍內的從屬概念,將尺度置于比例之下,屬于主從關系顛倒,它在一定程度上起了誤導作用,影響了人們對尺度概念的正確認識。沈福煦在《美學》一書中,認為尺度是“在建筑設計中以人高為衡量建筑物或構筑物大小規模的標準,亦指建筑物或構筑物本身各構件間大小相比的合理性。”這個概念亦較模糊,容易使人們對尺度概念產生誤解。清華大學田學哲主編的《建筑初步》教材中,“尺度主要是指建筑與人體之間的大小關系和建筑各部分之間的大小關系,而形成的一種大小感。”“建筑中有一些構件是人經常接觸或使用的,人們熟悉它們的大小,如門扇一般高為2~2.5m,窗臺或欄桿一般高為90cm等等。這些構件就象懸掛在建筑物上的尺子一樣,人們會習慣地通過它們來衡量建筑物的大小。”前一段話是對尺度概念的定義,后一段話是對尺度概念的解釋,通俗易懂。這種以常規部件為基準使建筑獲得尺度感的方法,一直作為現在建筑理論中關于建筑尺度的基本內容。可以說,這是基于視覺的形式尺度或形象尺度。國際建筑師協會第20次大會制定的《北京》提出了廣義建筑學的概念。堅持以人為本的原則,從整個人居環境來研究建筑空間的尺度問題,就會感到《建筑初步》中的定義雖然簡明、準確,但有待拓廣。在拓廣建筑空間尺度概念的時候,應力求簡明、準確、全面。
3廣義建筑空間尺度的概念
人居環境的不同空間范圍包括地球、大城市、小城鎮、廣場公園、居住小區、景觀、單體建筑、室內、家具等。人們在建筑環境中的生存活動對建筑的體驗,并不是簡單生理需要的舒適感和視覺美感,而是整個身心體驗的感受,故有環境心理學和心理空間的概念,這表明存在著心理空間尺度。例如,我們初次到某一校園參觀,比起后來在該校園生活了較長時間來說,前者感到該校園要大得多。又如,我們到一個從未去過的地點去,去的時候比回的時候感覺到路程要長。所以,廣義建筑空間尺度的概念應是:在人居環境的不同空間范圍內,人們在其中生存活動,并用身心來體驗建筑整體環境空間所得到的生理和心理上對該空間大小的綜合感覺。這需從以下幾方面來認識。
3.1尺度的字義所謂“尺度”,按中國漢字組詞方法來顧名思義:“尺”是尺寸的尺,是衡量線面體空間大小的基本標準單位,是絕對大小的量;“度”是度量,是用尺來量取線面體空間的行為過程,是動詞;“度”又是程度,包含著等級差別的意義,它是量與量之間的關系的比較而產生的相對大小的量,這與比例概念相近;俗話說,“凡事都要有個度”,這個“度”是無過之無不及,不偏不倚,恰到好處,這是中國傳統為人處世的原則,卻也表達了一種審美觀。中國古代建筑理論中的“千尺為勢,百尺為形”,就表達了一種尺度概念。所以,建筑學領域中的“尺度”,其概念雖與真實大小的尺寸有關,但本質上是表達人們對建筑空間比例的大小關系的一種綜合感覺。
3.2尺寸是絕對的不變量,尺度是相對的可變量經過設計建造構筑的人居環境空間都屬于建筑的范疇。由于高科技的航天、通訊和交通設施的迅猛發展,地球給人的感覺已變得越來越小,故有地球村的說法。宇航空間站上的宇航員看地球,就是一個“小小寰球”,飄浮在黑暗一片的宇宙中,是貨真價實的“彈丸”之地。這表明地球的尺度已變得越來越小。再如,雖然大城市中的高層建筑和立體交通與通訊系統使城市面積擴大了好幾倍,但城市給人的感覺反而小了,即城市的尺度變小了。現代人來看中世紀的一些城市,也會感覺馬車時代的交通廣場尺度相當小。實際上,中世紀時期的人會感覺到這個廣場的尺度夠大。所以,尺寸是絕對的不變量,尺度是相對的可變量,是隨人類活動范圍和人的移動速度而變的量。
3.3比例是不變量,尺度是人感覺的量,是可變量比例是對象自身內部的絕對尺寸關系,它不受周圍對象的影響。尺度是人們體驗對象之間相對關系的感覺,它直接受人的生理和心理的影響。尺度在衡量建筑的美感上也和比例一樣,是為了建立和諧的秩序關系。即比例要達成建筑物本身的和諧關系,而尺度要達成建筑物與周圍環境之間的和諧關系,以寫作論文及建筑物與人的融洽關系。一般設計手冊上稱的“人體的尺度”,嚴格來說,應該是“人體的比例”。之所以對尺度和比例概念產生這樣的模糊認識,原因可能是對《建筑初步》中尺度概念的片面理解,只抓住了“建筑與人體之間的大小關系和建筑各部分之間的大小關系”,忽略了這種關系“而形成的一種大小感”。超級秘書網
3.4比例是影響尺度感的重要因素之一以人的行為習慣和舒適性為標準來看比例,則建筑的整體、局部、細部間的相互比例關系能對尺度感產生影響。而且,建筑實體與空間虛空的這一對虛實的量的比例關系也影響尺度感。例如,在城市的一個區域中,當幾幢體量很大的建筑處于相互之間距離很大的環境中,它們的尺度感并不很大。
3.5視覺的尺度感仍然是決定尺度大小的主要因素以往對尺度感的研究,很大部分都屬于視覺尺度感。另外還有聽覺、嗅覺、觸覺等尺度感的存在。但視覺尺度感仍然是決定尺度大小的主要因素。
4結語
隨著人們對建筑空間尺度認識的不斷深入和明晰,全面深入地研究和拓廣建筑空間尺度的概念和應用,必將對人居環境的廣義建筑學的設計理論和實踐具有重要的指導意義。
參考文獻:
[1]田學哲.建筑初步[M].北京:中國建筑工業出版社,1999(第2版).
0前言
建筑工程項目施工工程技術管理是建筑行業經常遇到的一個不易解決好的問題。加強工程技術管理,是現階段提高工程質量管理水平的必然要求,是創新管理模式。提高管理效率的重要措施,是堅持以人為本、全面協調發展的具體體現。這對于提高企業的市場競爭能力,是具有十分重要的現實意義。
1施工技術管理的意義
技術管理工作的主要任務,是運用管理的職能與科學的方法,去促進技術工作的開展,在施工中嚴格按照國家的技術政策、法規和上級主管部門有關技術工作的指標與決定。科學地組織各項技術工作,建立良好的技術秩序保證整個生產過程符合技術規范、規程,符合技術規律的要求,以達到高質量地全面完成施工任務的目的,從而使技術與經濟、質量與進度、生產與技術達到辨證的統一。它有利于結合工程特點和實際施工條件。選用先進合理適用的技術工種和施工方法,將科學技術轉化為生產力,從根本上保證工程施工質量;有利于用新技術,新工藝方法對技術管理和作業人員的教育培養,不斷提高技術管理素質和技術能力,有利于施工方案的優化和施工資源的合理配置,提高施工效率,加快速度,縮短工期。降低成本,提高經濟效益,有利于結合工程實際開展技術改革和技術研究,不斷總結經驗,創造新的施工方法。
2加強建筑工程項目施工技術管理的策略
211施工準備階段的施工技術管理
21111完善貫徹技術管理工作標準制度工程技術標準是建筑工程質量和安全的最基本保障,是工程建設領域的技術法規,必須認真執行。要加強對強制性標準的培訓,增強掌握標準、執行標準的能力。對違反強制性標準的行為。發現一起,糾正一起,處理一起。對相關的責任單位和責任人,必須按規定嚴厲查處。技術管理制度的主要內容有:①施工圖的熟悉、閱讀和會審制度;②編制施工組織設計與施工場地總平面圖;③施工圖技術交底制度;④施工質量管理制度;⑤隱蔽工程的檢查和驗收制度;⑥工程質量檢驗與評定制度;⑦工程結構檢查、驗收與竣工驗收制度。
21112做好施工圖紙會審理解設計意圖和施工項目關鍵部位的質量是技術管理的關鍵。在工程項目中標后,我們要認真做好施工準備,特別是與建設單位委托的監理單位、設計單位,三方組成的施工圖紙會審。了解設計單位對施工項目的設計意圖,對施工的要求。施工單位提出圖紙設計中存在的問題及改變的要求,通過協商,在滿足建筑產品使用功能和保證工程實體質量的前提條件下,解決存在的問題。一定要通過熟悉施工圖紙,了解施工項目地質勘查資料、設計圖紙說明是否齊全;總平面與施工圖幾何尺寸、平面位置、標高是否一致;建筑結構與各專業圖紙本身是否有差錯及矛盾;結構圖與建筑圖的平面尺寸及標高是否相一致、是否表示清楚、預埋件是否表示清楚;工藝管道、電氣管道線是否合理。
21113明確責任作為建筑工程項目的施工技術負責人。應該對整個項目的施工質量負有全面的責任。自身的職責是能夠對現場出現的各種技術問題進行及時、準確的解決,是在充分理解業主及設計意圖的基礎上,把設計圖紙準確地實施于現場。同時進行測量計算數據的復核、參與各工序施工質量的控制,參與進場材料、半成品的質量控制等等。也就是說,凡是可能影響工程施工進展的技術問題和工程成品質量的各個施工環節都屬于技術負責人應解決和參與控制、管理的范圍。
212施工階段的施工技術管理
21211及時進行技術交底技術交底是一項不容忽視的重要工作。對保證工程施工進度和工程質量至關重要。整個工程施工,各分部分項工程,均需進行及時準確的技術交底。特殊和隱蔽工程,更應加強技術交底工作,應強調易發生質量事故的部位和成品保護以及建筑材料方面的要求、基礎施工技術要求;采用的新結構,新工藝提出的技術要求等。施工單位技術負責人向下級技術負責人技術交底,施工項目技術負責人對工長、班組長技術交底,工長、班組長向工段、班組進行技術交底。通過層層技術交底,使技術人員、施工人員對工程的設計意圖和要求,質量控制點,施工過程做到心中有數。只有這樣才能使工程項目按合同質量要求、工期要求交竣工,為用戶提供滿意的建筑產品。21212關于工程質量的管理工程質量目標的控制管理是以工程合同文件的質量條款為準則的。工程質量主要表現在材質、施工工藝及維護保養等多方面。在對重要單元工程或采用新工藝、新技術設計的單元工程施工時,應成立攻關小組,及時解決施工中的技術難題,保證工程質量。原材料、成品材料及半成品材料進場應嚴格實行質量控制。施工中因管理失誤造成的工程質量問題,不論其問題嚴重與否,都應認真對待,制定好處理方案。超級秘書網
21213關于工程進度與成本的管理技術管理必須按照規定的進度目標,全面執行施工進度計劃。針對某些工作的實際進度,及時調整好后續工作的進度計劃安排;隨時注意單元工程形象進度以及施工能力、設備、材料供應情況。對有分包的工程項目,應注意協調雙方有工序銜接關系的工作面的施工,不能影響整體工期目標。同時工程項目要在質量上符合規范要求、工期上達到合同文件要求的前提下,采取有效措施,降低工程成本。
213竣工階段的施工技術管理
21311合理檢驗與評定就是指借助于某種手段和方法,測定施工完成的分項工程、分部工程和單位工程的質量特征和特性。然后把測得的結果及規定的質量標準進行比較,對產品做出合格、不合格的判斷。凡是合乎標準規定條件的稱為建筑,檢查以后予以通過;凡是不合乎標準規定的,檢查后予以加固或補強;合乎優良標準的,評為優良品。因此質量檢查包括四項具體工作。第一度量,即借助于計算手段進行測量與測試;第二比較,即把度量結構與質量標準進行比較;第三判斷,即根據對比的結果,判斷產品是否符合規定的質量標準;第四處理,即決定被檢查的工程是否可以驗收,下一步工作是否可以進行,是否要采取補救措施。21312健全評比制度評比制度要做到持之以恒,不流于形式,要堅持揚優抑劣。賞罰分明,以達到鼓勵先進的效果。對于復雜的分項工程,施工完成后,組織人員進行總結、分析,討論施工時遇到的問題、解決措施和取得的效果,并做出評價,尋找出其規律,做到舉一反三,為日后的工作積累經驗,提供信息、數據和資料。
本文分析了建筑熱過程的隨機特性的背景,提出一種研究室外隨機氣象條件和室內隨機自由得熱共同作用下的建筑熱過程的隨機分析的方法,并給出該方法在暖通空調中的幾個應用領域,以及對該方法的理論和實測的驗證過程。
關鍵詞:建筑熱過程隨機分析供暖空調
1.背景
建筑熱過程是研究建筑環境特性、分析評價節能建筑、設計建筑環境的控制系統(供熱、通風、空調)的基礎。建筑熱過程是由于室外氣象條件和室內各種熱源(人、照明及設備)作用在建筑物上而造成的建筑室內環境的溫濕度變化。因此它取決于室外氣象狀況、室內熱源狀況及建筑物結構的熱性能參數。然而,由于室外氣象參數與室內的各種熱源均不是確定的過程,而是具有很大的不確定成分的隨機過程,因此,這些隨機因素作用于建筑物,使建筑內的熱環境變化過程(理論變化過程)亦成為一隨機過程。
長期以來,建筑熱過程基本上都是按照確定性過程來研究,即在確定的氣象參數和室內熱源發熱量的條件下,做建筑熱過程的計算,設計熱環境控制系統,分析建筑物能耗情況。這樣,如何選取計算用氣象參數和室內熱源發熱量,便出現很多問題。
在供熱系統設計計算中,根據室外氣象參數的概率分布,統計出在一定的不保證率下的室外最不利條件作為計算依據,來進行供暖負荷計算。但不同的建筑物結構對室外氣象條件的變化具有不同響應(不同窗墻比,不同內外墻面積,輕、中、重結構等),再者外溫的不保證率并非室內溫度的不保證率,于是導致一些建筑計算負荷偏大,設備選擇過多,造成系統初投資和運行費的浪費。因此,應該追求的是要使室內溫度在一定水平的不保證率下,供暖負荷應為多少?
在建筑物熱性能評價中,按照當地的某一套標準氣象數據(參考年TRY、典型年TMY、標準年SY等)進行分析。但實際上每一年的氣象過程均會與此標準過程不同,而不同的氣象過程將會使不同的建筑出現不同的熱響應。例如:冬季日照時數多時窗墻比大可以減少供熱負荷,而日照時數少時窗墻比大又會增加供熱負荷。一個地區的日照時數每年不同,根據一組確定的數據得到的該地區最佳的窗墻比如何能適合于該地區實際上變化多端的氣象環境呢?由于在隨機的外界氣象條件下,室內溫度或供暖負荷亦為隨機過程,因此,評價建筑物是否節能的標準應為室內溫度低于某一給定值的時間的概率最小(不供暖時)或冬季累計供熱量高于某一給定值的概率最小(供暖時)。
在空調系統設備選擇、空調系統模擬分析等設計和研究工作中,亦存在這些問題。目前國內外空調設計都廣泛存在比較大的設備富裕量。有關調查數據表明,國內或國外設計的北京、廣州等地的一些飯店和賓館的空調系統選用的制冷機,在一般季節只運行不到裝機容量的一半,最熱季節也不到三分之二,有三分之一的制冷機幾乎不需要用到[1]。空調設計過程中往往對每個不確定環節乘以一個大于1的安全系數,如此層層加碼設計出的系統不可避免會造成設備容量選擇偏大。由于各種不確定因素的作用,實際空調系統的運行狀態是隨機變化的,因此應根據空調負荷這一隨機變量的概率分布來選擇空調設備,也就是在不同概率信度下確定不同的設備容量,而概率信度的確定則與建筑物的使用功能和業主的經濟觀念密切相關,體現了空調系統設計中功能與投資的辯證關系。盡管目前國內外在建筑能耗分析領域不斷開發和研究出細致、準確和更完善的新方法,然而不解決這個隨機性的問題,使用再準確的方法也不能全面地反映出室外氣象條件和室內熱源的隨機性,也無法得出真正反映實際建筑物熱過程狀況的結果。
由以上分析可見,在建筑熱過程的分析與研究中,真正追求的不應該是在一定條件下的建筑物室內溫度變化或需要的冷、熱量,而是在一定條件下建筑物室內溫度變化的概率分布及所需冷熱量的概率分布(由于建筑物的熱慣性,此概率分布往往不同于室外氣象參數的概率分布),將能比較完善地解決上述一些問題,得出符合實際的結論。
2.研究的基本問題和方法
計算上述概率分布的方法之一就是直接用當地實測的50年或100年的氣象數據,再通過現行的各種建筑物能耗分析程序進行模擬計算,得到這個建筑物50年或100年內的室內溫度或所需冷熱量的變化情況,然后再通過統計得到其概率分布。這種方法從理論上講可以妥善解決上述問題,但計算量非常大,同時也很難使每個實際工作者都掌握50年或100年的氣象數據,這就使它很難被真正用來解決任何實際問題。
再一條途徑就是直接的隨機的分析方法。建筑熱過程的求解實際是求解一組微分方程組,而外界氣象條件及室內熱擾動就是此微分方程組的邊界輸入參數。如果這些邊界輸入參數均為隨機過程,則此方程組成為隨機微分方程組。直接求解這組微分方程組,找出作為解的隨機過程的各種統計參數,即可以得到上述這種概率分布,從而有可能發展成一種較為簡單的方法,直接用來解決上述這些實際問題。
國內外學者從80年代初就開始探討隨機分析的方法。1981年泰國學者Tanthapanichakoon等人采用MonteCarlo法研究太陽房的隨機特性[8],他們考慮到熱平衡方程方程組邊界條件和方程系數的隨機性共,引進32個正態分布的隨機變量,規定它們的期望值、標準偏差和最大最小允許值,再用隨機數發生器產生這32個隨機變量的樣本,然后求解太陽房的熱平衡方程組,得到逐時室溫和輔助熱源功率。如此進行多次隨機模擬,最后統計出室溫和輔助熱源功率的期望值和方差。這種方法效率極低,而且無法考慮隨機因素在時間上的自相關和互相關關系。1985年加拿大學者Haghighat等人研究房間在室外氣象等隨機因素作用下的室溫隨機過程[9],他們同樣把隨機因素當成相互獨立的變量,然后用It?隨機積分方法求解房間的熱平衡方程組,得到室溫的期望值和二、三個階矩。這種方法雖然提高了效率,但也無法考慮各種隨機因素之間的相關性。1987年瑞士學者Sxartezzni等人采用有限MarkovChain方法研究被動式太陽房的能耗和熱舒適性[10],他們把外溫和太陽輻射離散成Markov狀態轉移矩陣,然后用顯式差分求解狀態空間法描述的房間的熱平衡方程組,得到由各狀態點溫度的狀態組成的轉移矩陣,進一步求得室溫或熱舒適指標PMV處于某個狀態的概率。這種方法也存在同樣的不足。1990年日本學者Hokoi等人采用優化控制理論研究間歇空調熱負荷的隨機特性[11],他們建立了室外氣象參數的ARMA模型,然后把氣象模型代入狀態空間描述的房間的熱平衡方程組,再采用龍格庫塔法(積分時間步長為0.01小時)求解得到的狀態點溫度的一、二階矩方程組。這種方法的優點是考慮到室外氣象參數在時間上的自相關和互相關關系。但是由于要直接求解矩方程組,因此只能用少數的幾個節點的溫度來表達房間的熱狀態,否則計算量相當之大。所以這種方法求解的結果不適合于實際結構復雜的建筑物。
筆者在十幾年的研究過程中,逐步提出一種新的隨機分析方法--STOAN(Sto-chasticAnalysis)方法,這主要解決以下四個基本問題。
2.1建立隨機氣象模型和室內熱擾動模型
其目的是找到一種描述這兩個隨機過程的方法,從而做到進一步的分析。對于氣象條件本研究建立了外溫、絕對濕度、太陽直射和散射這四個參數的隨機模型[2]。這個模型由逐日和逐時兩個子模型構成。取日均外溫、外溫波幅、日均濕度、濕度波幅和水平日總輻射系數KT這五個參數作為逐日模型的基本量,通過平穩性變換將其變換為一個確定的時變過程和一個平穩的隨機過程,利用多維時間序列方法建立ARMA模型來描述此平穩過程。在逐日參數的基礎上,逐時模型則是用"型函數"的方法,直接由逐日參數表出:
(1)
其中φt,φw,φQd和φQf為根據大量實際氣象數據統計出的型函數,tm,tp,Wm,Wp,KT則為上述五個逐日參數。這個模型通過大量統計方法檢驗,證明比較好地反映了實際的氣象變化過程。對于室內熱源熱擾動,可以看作一個正態分布的隨機變量,但不同場合下其均值與方差的隨機變量,但不同場合下其均值和方差的變化范圍還有待于大量的統計工作來確定。
2.2建筑熱過程模型的建立
現行的一些方法不適合于這種隨機分析,為此采用現代控制論中"狀態空間"的概念,提出"狀態空間法"[3]。此方法可以對具有多個區域(ZONE)的建筑物的熱過程給出用熱平衡法描述的細致過程。對域內各表面間的長波輻射、各域間的空氣流動、內外遮陽等過程,均能細致描述。對于一個建筑物的動態熱過程,此模型可以表述為
C·t=A·t+B·u(2)
t為包括建筑物各圍護體表面及其內部節點和室內空氣節點的溫度構成的向量;u為外擾向量,由室外氣象環境及室內熱源發熱量構成;A、B、C則為由建筑結構熱特性構成的矩陣,上式的解可以寫作
(3)
y(τ)為我們所關心的輸出參數,如室溫、圍護體表面溫度等。φi,λi則為由A、B和C導出的系數向量序列和系數序列。式(2)、式(3)的形式使我們能比較方便地進行下一步的隨機分析。
2.3隨機微分方程的求解
將隨機氣象模型作為u代入式(2)即得到反映建筑物隨機熱過程的隨機微分方程。它的解可由一個確定部分與一個隨機部分之和表出。這樣,確定部分即是隨機過程的期望過程,而通過計算隨機部分的各階矩即可得到解的各種統計特性,這一部分的詳細內容見[4]。
2.4過門檻問題的求解
僅得到室溫這一隨機過程的概率分布,還不能直接分析和解決實際問題。實際工程的設計與分析問題是;對于一個隨機過程,求此過程通過一給定上限或下限值的時間與總時間之比的概率。例如冬季供暖負荷計算,我們要求的是在已知設備容量下,在供暖期內室溫低于一指定值(例如18℃)的時間占整個供暖期時間的百分比這一隨機變量的概率分布,由此才能真正得到在某一不保證率下所要求的供暖負荷。同樣對于被動式太陽房的評價則是看此太陽房室溫低于一指定值的時間占整個冬季時間之比的概率分布;對于評價建筑物夏季過熱問題則是看此建筑夏季室溫超過一指定值的時間占整個夏季時間的百分比這一隨機變量的概率分布。這一類問題都是典型的過門檻問題,當室溫t是一隨機過程時,對于給定溫度t0,求概率
(4)
式中g(x)為單位階躍函數,C0為過熱比,(τ1,τ2)為夏季時間。
STOAN給出一種積分方法可直接求取此隨機變量的期望值和二階矩,基本上得到它的統計規律,并用來解決一些工程實際問題[6][7]。已開發出的STOAN軟件可以在PC機上運行,在PC386/33上使用,對于一個2~3個域的建筑,可以用2~3分鐘得到全部隨機解。
3方法的檢驗
STOAN方法在真正用于解決實際問題之前,還需要對其進行深入的驗證,證實其正確性。檢驗和驗證按如下方法進行:
3.1隨機氣象模型的檢驗
檢驗包括對建模過程的檢驗和對比模型模擬產生的隨機氣象參數的檢驗,詳細內容見[2]。建模過程的檢驗包括:
用已知的10年的實測氣象數據,經過平衡性變換,檢驗其變換后的過程是否為平衡過程;
檢驗平穩性變換后的過程是否為正態過程;
用此平穩過程擬合成時間序列模型,再將原平穩過程代入,檢查其殘差過程是否為白噪聲。上述三個檢驗均在95%的置信度上通過,因此模型的建立過程是正確的。
用此隨機氣象模型模擬出10年的氣象參數,再將各月的溫度、濕度和太陽輻射的概率分布與由10年的實測數據得到的結果相比較,亦表明模型的可靠性。
3.2狀態空間法的建筑熱過程模型的檢驗
通過IEA(InternationalEnergyAgency)組織的annex21國際合作,對目前世界上流行的十幾個建筑模擬程序進行比較,BTP程序也被列為比較和檢驗的程序之一。檢驗的方法是對兩個輕、重型標準建筑,使用丹麥哥本哈根的典型年氣象數據進行模擬計算。計算無供熱和空調時自然室溫的全年變化情況和給定室內溫度上下限,通過理想的加熱器和冷卻器,使房間溫度處于此上下限之間,計算其加熱器熱量和冷卻器冷量。各種程序的上述模擬計算結果被送到英國建筑研究中心(BRE)去進行統一的分析比較。從自然室溫的變化、最大加熱和冷卻量、全年累計加熱和冷卻量等一系列指標上看,BTP軟件均處于十幾個被檢驗軟件的模擬結果的平均值附近,從幾個參數看均優于目前在歐洲滸的模擬軟件ESP。由此證明了BTP亦即狀態空間法的正確性,詳細的比較驗證文件見[5]。
3.3隨機微分方程的求解與過檻問題的解的檢驗
這里檢驗的問題是,采用此種直接求解的方法所得到的各種統計參數是否就是實際隨機過程的統計參數。也就是說,采用這種直接求解的方法所得到的結果與直接利用50年或100年的氣象數據進行模擬計算再通過統計所得到的結果是否一致。由于氣象模型與建筑熱過程模型均已通過檢驗,因此可以直接利用隨機氣象模型產生50年的氣象數據,再用這50年的氣象數據通過BTP程序進行模擬,統計其模擬結果再與STOAN方法解出的結果進行比較。結果表明STOAN方法給出的解與模擬統計得到的解基本一致,因此STOAN方法可以用來分析和解決實際工程問題。
4.實際應用
作為初步嘗試,利用STOAN方法解決了兩個建筑熱環境研究的實際問題。
4.1冬季供暖負荷計算(詳見[6])
要求建筑物在一定的概率P0下(如97%)室溫不保證率為C0(例如0.02)時的供暖負荷,也就是計算在此概率P0下供暖期的1-C0的時間內(98%的時間內)房間無供暖的自然室溫的最下限t0,亦即求t0使
(5)
這樣求得的t0即可以作為供暖室外綜合計算溫度按照穩定傳熱計算供暖負荷。這樣確定的室外綜合計算溫度便與建筑結構有關,[6]以北京地區一典型結構的房間為例,求得不同概率信度下不同室溫不保證率下的供暖室外綜合計算溫度。
在對建筑形式和圍護結構類型進行分類后,有可能分別計算出北方各地區不同建筑類型不同概率信度下的不同不保證率時的供暖室外綜合計算溫度,從而使供熱系統的設計與實際更相符,解決設備容量偏大,造成投資高和運行效率低的問題。
4.2夏季建筑物室內過熱度(overheating)分析(詳見[7])
什么樣的建筑物能在夏季室內溫度不太高或過高的時間較少,這是做建筑環境設計中考慮的重要因素,而合理的建筑形式和結構又與建筑物所在地的氣象條件有關。采用隨機分析方法,可以得到不同的建筑形式與結構下夏季室溫的概率分布,和室溫超過某一設定值的時間所占夏季總時間之比這一隨機變量的概率分布。對北京市典型住宅建筑的過熱情況進行了分析。分析結果表明:室內熱源、陽面外窗墻比和房間的換氣次數對夏季室溫過熱度影響大,外窗的遮陽情況(如帶窗簾否)和房間的通風制度也有一定影響,而圍護結構的輕、中、重型的影響較小。
5.今后進一步開展的工作
建筑熱過程的隨機分析在實際建筑物HVAC系統及太陽房設計中有廣闊的應用前景,進一步的應用性研究將包括:
5.1供暖負荷計算用室外綜合計算溫度的簡化算法
通過對建筑物分類和對我國各地區氣象模型的建立,得到各地區不同形式不同結構的建筑物在不同概率信度下的不同不保證率所要求的供暖室外綜合計算溫度,通過簡單的圖表或PC機Database的形式給出,以供設計人員在做供暖工程設計時使用。
5.2空調設備的選擇
由于建筑物空調負荷實際上是隨機過程,新風負荷也是隨機過程,因此空調系統設備負荷是隨機過程,設備容量選擇應以設備負荷的最大值的概率分布為依據,只有這樣設計出的空調系統才能體現出功能與投資的辯證關系,根據不同的概率信度去選擇不同容量的空調設備,即節省總投資,又保證空調設計要求。
5.3被動式太陽房的評價和優化分析
被動式太陽房的評價應以冬季室溫低于某一給定值(如18℃)的時間占冬季總時間的百分比或為維持室溫不低于18℃所需投入的冬季輔助熱源總熱量為依據,這兩個指標均為隨機變量,用STOAN方法可以求出它們的概率分布,從而才能合理地評價太陽房性能,并指導太陽房的設計。
6.參考文獻
1李娥飛.暖通空調設計通病分析手冊.北京:中國建筑工業出版社,1991.
2江億.空調負荷計算用的隨機氣象模型.制冷學報,1981,(3):45
3JiangY.State-spacemethodforthecalculationofair-conditioningloadsandthesimulationofthermalbehaviouroftheroom.ASHRAETrans.1981,88(2):122~132.
4江億,洪天真.建筑熱過程的隨機分析.清華大學學報,1993,(6)
5BloomfieldD,HamondS.IEA21SUBTASKBBENCHMARKTESTS,IEA21RN256/92
6洪天真,江億.冬季供暖系統負荷計算用的室外綜合計算溫度.暖通空調,1993,(3):10
7JiangY.HongTZ.Stochasticanalysisofbuildingthermalprocesses.Building&Environment,1993,(11)
8TanthapanichakoonW,HimmelblauDM.Astochasticanalysisofasolarheatedandcooledhouse,ASMETrans.1981,103:158~166
9HaghighatF,etal.Thermalbehaviourofbuildingsunderrandomconditions.Appl.Math.Modelling,1987,11:349~356