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关键词:变压器;冷却控制系统;硬件
1变压器冷却控制系统控制模块的设计总体思想
本文所进行的就是对变压器冷却控制系统控制器模块进行设计,其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定,也可以按照用户的要求而变化。在传统控制方式中,风扇投切的温度限制值是不能改变的,此外,风扇电机的启动和停止温度有一余量,不像传统的控制方式中是一个定值,避免了频繁启动的缺陷,此外还有运行、故障保护及报警等信号的显示及其与控制中心或调度中心的通讯,上传这些信息,如变压器油温、风扇运行状态有无故障等。至于风扇的分组投切设置是为了节约电能,具有一定的经济意义,但这个分组数不宜过多,以免控制复杂,且散热效果不佳。
控制器主要由AT89CS1单片机、A/D转换器、键盘控制芯片,输出模块、通讯模块以及自动复位电路等组成,其中单片机是控制器的核心,AID转换器是把输入信号转换为数字信号。
2变压器风扇控制系统的硬件接线
基于以上的要求,我们设计的风扇控制器的硬件线路图如下页图1所示。变压器风扇控制中对控制模块进行改进是本文研究的重点,其中包括主要芯片的选用以及一些抗干扰元件的使用。所以在本章节中,我们重点将要介绍变压器风扇冷却控制模块中的主要硬件芯片的作用、选用以及它们之间的连接力一法。
(1)单片机AT89C51(如图1)。
AT89C51是Atmel公司生产的一种低功耗,高性能的8位单片机,具有8k的flash可编程只读存储器,它采用Atmel公司的高密度不易丢失的存储器技术,并且和工业标准的80c51和80c52的指令集合插脚引线兼容,其集成的flash允许可编程存储器可以在系统或者通用的非易失性的存储器编程中进行重新编程。AT89C51集成了一个8位的CPU,8K的flash。256字节的EDAM,32位的I/0总线。三个16字节的定时器/计数器,两级六中段结构,一个全双工的串行口,振荡器及时钟电路。AT89C51是完成系统的数据处理和系统控制的核心,所有其它器件都受其控制或为其服务。
在本文中,经过TLC1543A/D转换器后输出的数字量输入到AT89C51单片机中,同时在进行了温度参数的设置以后,进行它的输出控制,其中包括了变压器的温度显示、状态显示、以及声音报警设备等等,也就是我们所研究的变压器冷却控制系统的核心部分。
(2)变压器的温度采集及温度处理模块。在变压器的风扇冷却自动控制系统中,第一步进行的就是对变压器上层油温进行的温度采集工作。变压器的温度采集是由变压器的温度控制器来实现的,其中包括铂电极、传感器以及变送器。经过温度控制器输出的信号进入变送器,变送器送出一个4一20毫安的电流信号,然后将此电流信号通过控制芯片上的电阻元件实现电流电压信号的转换,转换后的电压是在0.4一2(伏特)之间,然后将此电压信号输入到TLC1543数模转换器,进行信号处理。变送器输出信号有电流和电压信号两种,考虑到变压器安装的位置(室外)距本控制装置(室内)有一定的距离,电流信号不易损失,故选择了4一20毫安的电流信号。(3)11通道10位串行A/D转换器丁LC1543。
TLC1543A/D转换器是美国TI公司生产的众多串行A/D转换器中的一种,它具有输入通道多、转换精度高、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点,是一种高性价的模数转换器。TLC1543是CMOS,10位开关电容逐次逼近模数转换器。它有三个输入端和一个3态输出端:片选(CS),输入/输出时钟(I/0CLOCK),地址输入和数据输出(DATAOUT)。这样通过一个直接的四线接口与卞处理器或的串行口通讯。片内还有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个三个内部自测试(self-test)电压中的一个。
(4)BC7281128段LED显示及64键键盘控制芯片。
BC7281是16位LED数码管显示器键盘接口专用控制芯片,通过外接移位寄存器(典型芯片如74HC164,74LS595等),最多可以控制16位数码管显示或128支独立的LED。BC7281的驱动输出极性及输出时序均为软件可控,从而可以和各种外部电路配合,适用于任何尺寸的数码管。
BC7281各位可独立按不同的译码方式译码或不译码显示,译码方式显示时小数点不受译码影响,使用方便;BC7281内部还有一闪烁速度控制寄存器,使用者可随时改变闪烁速度。
BC7281芯片可以连接最多64键C8*8)的键盘矩阵,内部具有去抖动功能。它的键盘具有两种工作模式,BC7281内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊(控制)寄存器,所有的操作均通过对这26个寄存器的访问完成。
BC7281采用高速二线接口与MCU进行通讯,只占用很少的I/O资源和主机时间。
BC7281在本系统中主要用于驱动变压器温度显示的LED以及显示风扇运行状态的指示灯。
前已提及,BC7281芯片内部共有26个寄存器,包括16个显示寄存器和10个特殊功能寄存器,共用一段连续的地址,其地址范围是OOH-19H,其中OOH-OFH为显示寄存器,其余为特殊寄存器。
(5)使用MAX232实现与PC机的通讯。
①MAX232芯片简介
MAX232芯片是1VIAX工M公司生产的低功耗、单电源双RS232发送/接收器,适用于各种E工A-232E和V.28;V.24的通信接口,1VIAX232芯片内部有一个电源电压变换器,可以把输入的+5V电源变换成RS-2320输出电平所需±10V电压,所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5V电源就可以。
我们的设计电路中选用其中一路发送/接收,RlOUT接MCS一51的RXD,T1工N接MCS一51的TXD,TlOUT接PC机的RD,Rl工N接PC机的TD1。因为MAX232具有驱动能力,所以不需要外加驱动电路。
系统中使用了此技术之后就实现了变压器风扇冷却系统的远程控制,工作人员可以在控制室对冷却系统进行控制,可以达到方便、准确、快捷的日的,这也是我们对传统的风扇冷却控制系统而做的一个重要的改进。
②串行通讯
在此实现中,我们必须要对MCS-51串行接日和PC机串行接日的串行通讯要有一定的了解,串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上,以每次一个二进制位移动的,它的优点是只需一对传输线进行传送信息,囚此其成本低,适用于远即离通信;它的缺点是传送速度低;串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方一式,同步通信适用于传送速度高的情况,其硬件复杂;而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间,是比较常用的传送方式,本文中使用的就是异步通讯方式。
(6)“看门狗”电路DS1232
在系统运行的过程中,为了避免因干扰或其他意外出现的运行中的死机的情况,“看门狗电路”DS1232会自动进行复位,并且能够重读EEPROM中的设置,以保证系统可以安全正常的运行。
美国Dallas公司生产的“看门狗”(WATCHDOG)集成电路DS1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点,应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。
DS1232具有以下特点:
①具有8脚DIP封装和16脚SOIC贴片封装两种形式,可以满足不同设计要求;
②在微处理器失控状态卜可以停止和重新启动微处理器;
③微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器;
④精确的5%或10%电源供电监视;
在本变压器冷却控制系统中,DS1232作为一定时器来起到自动复位的作用,在DS1232内部集成有看门狗定时器,当DS1232的ST端在设置的周期时间内没有有效信号到来时,DS1232的RSR端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的,因为看门狗定时器的定时时间由DS1232的TD引脚确定,在本设计中,我们将其TD引脚与地相接,所以定时时间一般取为150ms。
3结论
本装置实现了通过单片机自动控制冷却器的各种运行状态并能精确监测变压器的油温和冷却器的各种运行、故障状态,显示了比传统的控制模式的优越性。(1)能够对变压器油温进行监测与控制;(2)实现了变压器冷却器依据不同油温的分组投切,延长了冷却器的使用寿命,有较好的经济意义;(3)实现了冷却系统的各种状况,如油温、风扇投切和故障等信息的上传,便于值班员、调度员随时掌握情况。
由于固态继电器实现了变压器的无触点控制,解决了传统的控制回路的弊端,同时此控制装置具有电机回路断相与过载的保护功能。由于使用了单片机,因而具有一定的智能特征,实现了油温、风扇的投入、退出和故障等信号的显示以及上传等。通过实际运行表明,该装置的研制是比较成功的。但今后,我们还应该对固态继电器本身的保护进行一些研究,以免主回路因电流过大而造成固态继电器的损坏,以使变压器风扇冷却控制回路更加完善。
参考文献
1研究目的地空间结构的意义
1.1国内外研究现状
我国在单个旅游目的地的空间结构研究方面已有较多成果,比如:陆林[2](1996)以安徽黄山、九华山和齐云山为例,阐述了山岳风景区旅游者的空间行为,并应用对比的方法,分析了中国黄山与美国黄石公园旅游者空间行为的共性和个性。而张捷、都金康、周寅康等[3](1999)以九寨沟及比较风景区为例,用游客距离衰减曲线和多种距离累计曲线揭示了观光旅游地客源市场空间结构整体特征和空间距离分异特征。另外的一些类似研究还包括潘勇[4](1998)对上海市区居民旅游强度、频度分析及旅游行为模式;朱同林[5](1998)对九华山旅游者的人口学特征;孙玉贞、马耀峰等[6](1998)对昆明市亚太地区主要旅游客源特征;邓明艳[7](2000)对成都旅游市场时空分布模式等。
在国外,也有一些关于旅游目的地客源市场的空间分析和测定文献,主要集中在三个领域:需求预测及其数学模型的构造;旅游者目的地选择模型;以及游客流空间结构的研究。在旅游空间模型方面,Wilson[8](1967)对游客空间分布模型的统计理论进行了研究。Miossec[9](1976)和Gormsen[10](1981)从空间结构和空间动力学角度观察了目的地旅游演变过程,并将旅游者的行为和类型同旅游者的地理分布模型结合起来考虑;Lundgren[11](1973)和Britton[12](1980)建立了关于游客空间分布和旅游业的核心—边缘理论模型(core-peripherymodel),他们强调了边缘地区对核心地区的依赖。MitchellandLovingood[13](1976)从空间关系角度论述了城市公共游憩问题。
在前苏联,地理学家们建立了地域游憩系统的概念,来描述旅游空间结构模式(普列奥布拉曾斯基等[14],1982)。日本学者对旅游空间结构亦曾加以注意,除野信道[15](1985)在其《观光社会经济学》一书中即曾专辟一章“观光之空间构造”讨论旅游空间结构,但其客源市场主要以国外游客作为样本群。
1.2研究意义
英国学者Mitchell.L.S[16](1985)在《旅游地理学:综述与展望》中,就已经预测了美国、加拿大两国旅游地理学研究今后的发展方向,其中一个重要的方向是空间关系的研究将会逐步代替描述性研究(转自李山,中国国家级风景名胜区空间结构研究,1999)。日本学者石井英也[17](1988)在《空间时代观光旅游地理学的课题》一文中也提到,日本传统观光旅游的一个重要研究课题是以城市为中心的旅游空间结构研究。因此,本文的研究具有两方面的意义:从实践意义上讲,研究4A级旅游区(点)的空间结构及其与城市之间的关系,本质上是在探索目的地与客源地的关系,其结果不仅可以为首批国家4A级旅游区(点)的客源市场预测以及定位提供依据,还可以为其他景区的“旅游标准化”建设、新景区开发的市场定位提供参考标准,为我国旅游业步入正轨化、规范化,为旅游区可持续发展提供了科学技术以及理论上的保障;从理论上讲,本文虽属应用研究,但通过一定标准的样本群,定量研究旅游目的地空间结构问题,可以弥补我国在此方面研究的不足,为以后的旅游地理学空间结构研究发展提供基础。
另外,本研究对国家旅游局制定的《旅游区(点)质量等级的划分与评定》,以及以后将要制定的关于旅游城市的评优标准、各种旅游示范区的评定标准,提供了由实践检验获得的论证和建议。
2中国国家4A级旅游区(点)的空间结构分析
2.1国家4A级旅游区(点)空间分布类型的测定
一般说来,我们可以从地图上直观的了解某个模型的分布状况,是聚集的,均匀的或随机的,但这几种情况常常会同时呈现出来。“一个能较为准确并客观地确定布点格局情况的方法就是最近邻分析法”[18]。
国家4A级旅游区(点)在宏观上呈点状分布,因此可以根据点状要素空间分布类型进行测定。最邻近距离是表示点状事物在地理空间中相互邻近程度的地理指标。测出每个点与其最邻近点之间的距离r,取这些距离的平均值r,即表示邻近程度的平均最邻近距离(简称最邻近距离)。当区域中的点状分布为随机型(Poisson分布型)时,其理论上的最邻近距离可用公式表示为:
r[,E]=1/2(n/A)[1/2]=1/2D[1/2](1)其中r[,E]为理论最邻近距离,A为区域面积,n为点数,D为点密度。在均匀分布、随机分布和凝聚分布三种点状分布类型中,均匀分布的最邻近距离最大,随机分布次之,凝聚分布最小。
最邻近点指数R定义为实际最邻近距离与理论最邻近距离之比:
R=r[,1]/r[,E]=2(D[,r1])[1/2](2)
当R为1时,说明点状分布为随机型;当R>1时,点状要素趋于均匀分布;当R<1时,点状要素趋于凝聚分布。
表14A级景区在分区中的集中分布与均匀分布对比表
Tab.1TheContrastofthecentralizationdistributionandequalitydistributionwith4Atourareasineightzones
附图
根据公式(1),计算出国家4A级旅游区(点)理想随机分布的最邻近距离(中国领土面积按960万平方公里计)。
r[,E]=1/2(n/A)[1/2]=1/2(187/9,600,000)[1/2]≈113(公里)
根据计算机测量,得到各4A级旅游区(点)与其最邻近的4A级旅游区(点)之间的实际最邻近直线距离值(i=1-137)(位于同一个城市及城市郊区的4A级旅游区(点)归视为1,得到实际计算点数为137个),由公式(2)求取平均最邻近距离为74.29公里,小于113公里。
因此,国家4A级旅游区(点)的分布属于凝聚型。
2.2国家4A级旅游区(点)在区域空间分布类型的测定
基尼系数(Gini)可以用于刻划空间要素的分布,也可以对两个空间要素的分布进行对比,是地理学中用来描述离散区域空间分布的重要方法。理论上,基民系数介于0和1之间,越大表明集中程度越高。
现将4A级景区在全国八个地理分区分布的个数,进行基尼系数分析,从而判断其在全国大的地理分区中分布均匀情况。
八个地理分区分别是东北区(东北三省)、华北区(黄河中下游五省二市)、华中区(长江中下游六省一市)、华南区(南部沿海三省一区)、西南区(西南三省)、青藏区(青海、)、蒙甘宁区(北部内陆两区一省)、新疆区。
H=-∑P[,i]logP[,i]=1.7801
(P=0.0107,0.0428,…,0.2888)
H[,m]=logN=2.0794(N=8)
G[,ini]=H/H[,m]=0.8561
C=1-G[,ini]=0.1439
所以,基尼系数(G)是0.8561,分布均匀度(C)为0.1439。结果表明首批国家4A级旅游区(点)在地理分区中呈集中分布,且分布的均匀度很低。
3中国国家4A级旅游区(点)与客源市场的空间关系
3.1与客源市场的不均衡指数和地理联系率
用不均衡指数和地理联系率可以反映旅游区(点)分布(作为旅游目的地)与人口(作为客源市场)分布之间的均衡、配合程度。根据国家旅游局与国家统计局城市社会经济调查总队、国家统计局农村社会经济调查总队合作,在全国范围开展的国内旅游调查结果表明,2000年我国居民的国内旅游中,城镇居民出游人数为3.29亿人次,出游花费为678.56元/人次;农民国内旅游人次数为4.15亿人次,出游人均花费226.50元/人次。虽然从总值上看,农民旅游的人次多于城镇居民,但城镇居民出游人次率为104.37%,农民出游率为43.99%,我国的国内旅游仍然可以看作以城镇居民为主。因此,在本次研究中,仍把城镇作为主要的旅游客源市场。
现将《中国城市年鉴》[20](2000)中667个城市的分省统计非农业人口数,分别设为P[,1],P[,2],…,P[,31],相对应各省中的4A级旅游区(点)的个数为N[,1],N[,2],…,N[,31],将分省人口数和旅游区(点)的个数换算成百分比,即:
P‘[,i]=P[,i]/∑P[,i]×100%(3)
N‘[,i]=N[,i]/∑N[,i]×100%(4)P‘[,i]为第i个省非农业人口占全国非农业人口的百分比,N‘[,i]为第i个省内国家4A级旅游区(点)数占187家旅游区(点)的百分比。根据不均衡指数定义:
I[,d]=1/100∑│N‘[,i]-P‘[,i]│(n=31)(5)
得到不均衡指数为0.4426。理论上,不均衡指数介于0到2之间,不均衡指数越大,表示旅游区(点)分布的不均衡性越大,与城市非农业人口在地域上分布的配合程度越低。
根据地理联系率定义:
G=100-1/2∑│N‘[,i]-P‘[,i]│(n=31)(6)
得到地理联系率为77.87。理论上地理联系率介于0-100之间,它与不均衡指数相反,越大则均衡度越高。
以上一组数据表明,国家4A级旅游区(点)与城市非农业人口在地域上的分布配合较高,反映了4A级旅游区(点)与客源市场(城市)之间的相距程度呈较高水平。
3.2国家4A级旅游区(点)与城市间的“廊道”分析
3.2.1分析方法
旅游者的出游或发生空间位移,是受多种因素影响和制约的。李山在国家级风景名胜区的空间结构的研究中指出,这种制约因素“…从力学的角度可简单表述为客源地‘推力’(旅游者的‘出游力’)、目的地的‘拉力’(目的地的‘吸引力’)和客源地与目的地间的‘阻力’(可达性)。
廊道(Corridor)是景观生态学中用来解释景观结构模式的基本要素之一(景观结构模式包括斑块Patch、廊道Corridor和基质Matrix),这种模式为比较、判别空间要素的结构和功能关系提供了“一种通俗、简明和可操作的语言”[19]。该语言对于城乡规划师在规划设计、空间结构以及模型分析方法中是可以共通使用的。本研究中,主要应用该原理定量的研究城市与旅游区(点)之间的数目、空间关系。城市作为旅游区(点)的主要客源地,是研究中的重要对象。在此,客源地(O=Origin)主要指城市,目的地(D=Destination)是国家4A级旅游区(点)。从宏观角度看,城市和各个旅游区(点)可以抽象为点状要素,而它们之间的交通要素可以抽角为线。城市作为对旅游活动的活化“激素”,可以视为“斑块”,国家4A级旅游区(点)作为城市旅游的活化对象,可视为“基质”,而城市与4A级旅游区(点)之间的交通就是“斑块”与“基质”之间的“廊道”。通过定量计算“廊道”的长度,可以从中发现首批国家4A级旅游区(点)与中等城市之间的距离关系,从而得到这些旅游区(点)在中等城市的地域空间上的分布规律。
“廊道”具有多种形式,如铁路、公路、航线、水路等。本研究中将城市与4A级旅游区(点)的交通距离,作为度量其空间结构的尺度,其中的交通方式主要以铁路、公路为主,有个别旅游区(点)使用水路(如重庆奉节、丰都、巫山小三峡等),计算时由海里折合为公里数。计算方法如图1所示。
附图
图1国家4A级旅游区(点)与城市之间的距离计算方法示意图
Fig.1Thesketchmapofthedistancecalculationbetweennational4Atourareasandthecitiesover200thousandspopulation
国家4A级旅游区(点)A和距其最邻近的各种规模的非农业人口20万以上的城市C之间的距离为S[,1]+S[,2]。
我国的城市划分标准是人口在20万以下的城市为“小城市”,20-50万是“中等城市”,50-200万的为“大城市”,200万以上为“特大城市”。该标准中的城市人口是指行政区范围的人口,包括了城市中、从事农业活动的人口和非农人口。本研究中,针对国内主要出游客源为非农业人口,以及为了问题的简化,选择了302个非农人口在20万以上的城市,作为研究对象。根据《中国城市年鉴》(2000)统计,1999年我国非农业人口在200万人口以上的城市有北京、天津、沈阳、大连、长春、哈尔滨、南京、上海、武汉、广州、重庆、成都、西安共13个。100万人口以上的城市共24个,50万人口以上的有49个,20万人口以上的有216个。
3.2.2分析结果
在187家国家4A级旅游区(点)中,本身位于20万以上非农业人口城市的4A级旅游区(点)共有83个。具体分布如表2。
表2位于不同等级城市中的4A级旅游区(点)的个数
Tab.2Thenumbersofthenational4Atourareaslocatedindifferentcitygrades
城市规模(非农
业人口:万人)20-5050-100100-200200以上
4A级旅游区
(点)的个数16161536
根据吴必虎、唐俊雅、黄安民等(1997)对中国城市居民的出游空间进行的研究表明,“中国城市居民旅游和休闲出游市场随距离增加而衰减,其中80%的出游市场集中在距城市500公里以内的范围内”[21]。因此可以认为,国家4A级旅游区(点)的客源市场约80%集中在距景点500公里以内的地区范围内。在首批国家4A级旅游区(点)中,有9家(云南的丽江玉龙雪山旅游度假区、中科院林双版纳热带植物园,博物馆、布达拉宫、大昭寺、罗布林卡、林芝巴松措旅游区、甘肃的嘉峪关文物景区,青海的格尔木昆仑旅游区)在500公里范围内没有非农业人口在20万以上的城市。因此,在本次统计中没有将其计算在内。
表3131个旅游区(点)与其周边最近邻非农业人口20万以上城市之间的平均交通距离
Tab.3Thecomparisonofaveragetrafficdistancebetween131tourareasanddifferentsizeofcitiesover200thousandspopulation
城市规模(非农业
人口:万人)20-5050-100100-200200以上
平均交通距离
(公里)115.95350.73389.92447.89
4结论
从国家旅游局颁布的“中华人民共和国国家标准——旅游区(点)质量等级的划分与评定”[22]可以看到,由于本次评级制定标准的目的是促进全国各旅游区(点)的质量、管理水平,评价标准相应的就多为旅游区(点)建设的“硬件”条件评比,比如,旅游区(点)质量等级划分的依据有:“服务质量与环境质量评价体系”、“景观质量评价体系”,并要求参考“游客意见评价体系”。“服务质量与环境质量评价体系”包括旅游交通、游览、旅游安全、卫生、通讯、旅游购物、综合管理、旅游资源与环境保护等、八个评价项目。“景观质量评价体系”包括资源要素价值与景观市场价值两大评价项目。因此,一些名不见经传的旅游区(点)由于依附于城市或位于城市周边,“硬件”条件较好,而获得了4A称号。一些国家级风景名胜区,由于位置偏远、交通不够便捷、基础设施建设不够完善,在此次评价中落选。对此,从以上的各项定量分析中,我们可以得到很好的应证:
首先,通过空间分布类型和均衡度分析,国家4A级旅游区(点)在全国范围、全国地理分区范围两种尺度的分布测量中都呈不均匀分布(凝聚分布);和全国667个城市的非农业人口分布配合度很好,表明国家4A级旅游区(点)与城市之间在地域上的分布关系联系紧密;
其次,在分析各旅游区(点)与最邻近的不同规模的城市之间的距离过程中发现,距离国家4A级旅游区(点)最近的城市规模有大有小(见表3),虽然总的趋势是规模越大的城市与旅游区(点)之间的平均距离越大,但规模在50-100万人口的城市与规模在100-200万人口的城市与旅游区(点)之间的平均距离有相似性,与200万人口以上的特大城市之间的距离差距也不大。与20-50万的城市距离明显低于50万以上的,因此,从另一方面说,由于20-50万非农人口的城市数量多,分布密集,它们与各旅游区(点)之间的平均距离得到了大大的缩短;
另外,根据各个旅游区(点)在全国的分布状况看,每个省的首批4A级旅游区(点)或者以该省的主要交通(铁路交通或公路交通)干道为轴线呈线状分布(如江苏、陕西、贵州等),或者以省会城市为中心成组团形分布(如浙江、四川、广东、、新疆等)。这也说明城市会对旅游区(点)的基础设施、管理水平的高低造成影响;各个旅游区(点)的交通便捷程度是该次评价的重要标准。从总体上讲,在187家首批国家4A级旅游区(点)中,就有83家位于中等以上的城市中(见表2),比例占到了44.38%,已经说明了这次的质量评定标准的参考指数有一定的特殊规律性。可以推断,依赖或靠近于城市的旅游区(点),由于在交通、卫生、管理等方面具有强大的“先天”优势,其服务、环境质量以及管理水平更易达标。因此,在本次评价结果中,有很多都是现代的城市人文景观旅游区(点)。也不难推断,很多没有入选的著名景区比如自然资源更为丰富、国内外比较著名的风景旅游区,在基础设施、旅游服务等“硬件”标准上尚有较大欠缺,国家4A级旅游区(点)的评价对这些旅游区(点)的“硬件”建设起了很大的推动作用。
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在民用建筑设计中疏散问题是重中之重,实现安全疏散是在建筑物起火之后降低人员伤亡的重要途径。安全疏散是建筑防火的重点,做好这项工作意义重大。民用建筑中的安全疏散问题通常具有三个要点:疏散楼梯间、疏散宽度、疏散距离。在这三个要素中疏散距离的把握又是重中之重。在实际设计过程中设计人员不仅要严格按照规范来进行设计,同时还要针对民用建筑不同位置采用不同的距离。对于两个安全出口之间位于尽端以及袋形走道这两种情况工作人员必须要做出严格区分。在实际设计中要把握好以下几点:
1严格把握房间内到房门的距离。按照设计要求进行民用建筑相关空间距离的施工,把握好房间内和房门之间的施工距离,尤其是在设计过程中工作人员要结合实际环境来采取措施,对于那些需要设置自动喷水灭火系统的环境,距离可以适当增加25%。总的来说就是要根据实际情况来把握合适距离。
2大空间内疏散距离的设计。大空间内疏散距离的合理设计是保证人们顺利逃生的关键。在高层建筑中的多功能厅、餐厅、展览厅、阅览室以及观众厅是典型的大空间。对于这些空间的设置需要保证其室内空间到达房门口或者是其他一些用于紧急疏散出口的距离不应该小于30m。
3对于在走道内的T形空间的距离,可以根据安全出口的实际位置进行仔细考虑。对于地下室防火口可以作为应急疏散出口使用;对于每个防火区的应急疏散窗口不能够少于两个;对于两个防火区面积之和小于一个防火区面积的1.4倍且在防火墙上面有防火窗联通时,可以只设计一个安全应急出口。
4整个建筑空间布局对其防火性能起着非常重要的作用,在一些大型的公共场合,对于防火空间的设计有着十分严格的要求。对于一些特殊的人群,应该设置一些专门的应急疏散通道。
二、防火技术在民用建筑设计中的应用
对于民用建筑来说建筑构造是极为重要的一部分,而在针对民用建筑进行防火设计时也应该充分的考虑到在结构设计中进行合理的把握,这一点也恰恰是当前我国民用建筑结构设计中所欠缺的,具体来说,主要表现在以下几点:
1首先是在一些民用建筑的转角处进行的防火墙设计存在一定的问题,我们都知道在转角处设计建筑防火墙是比较麻烦的,尤其是在当前人们对于防火墙不得小于4m的严格要求来说更是难以满足的,并且对于防火墙周围的一些门窗设计也存在一定的问题,不利于火灾发生时采取紧急措施,这些都是当前我们面临的主要问题所在。
2其次,在房间门窗的设计上当前很多民用建筑也存在着很大的问题,尤其是在一些楼梯间和内墙上,一般来说在这些位置我们应该仅仅设计一些疏散门就可以了,但当前很多民用建筑在该区域还是设置了很多的其他门窗,这些门窗的存在对于防火是极为不利的,此外,针对高层民用建筑来说在电梯周围进行门窗的设计在当前也存在着一定的问题,很多电梯周围门窗的设计没有严格按照相关的防火规范进行,严重的影响了民用建筑的防火性能,造成了一些不必要的安全隐患。
3最后,在民用建筑楼板的选用和施工中也存在一些问题,为了更好地使建筑物具备一定的防火性能一般我们应该采取分层隔离的方式针对楼板进行施工,如此才能更好地确保楼板的防火性能,在这一点上我国很多民用建筑施工做的明显不足。
结语
加固构造及措施
根据结构整体计算结果,KZ-1、KZ-2从基础顶面至15.800截面进行加固处理,加固后的截面见图2。在混凝土柱加大截面时预埋好支撑钢梁连接的钢板,支撑部分上弦钢梁采用粘钢方式与既有的混凝土梁下部连接,见图3。为保证钢支撑体系与框架混凝土柱的受力与变形协调一致,除钢支撑上弦梁与混凝土梁保持可靠的连接外,上弦与支座之间及下弦与柱上的钢板之间要保持可靠的焊缝连接。
传力途径
上弦钢梁采用粘钢方式与既有的混凝土梁下部连接,由于钢支撑具有较大的刚度,作用在混凝土框架梁上的竖向料仓荷载在不影响原有混凝土框架梁的受剪、受弯的情况下,将上部原有附加竖向荷载传递给钢支撑框架体系。其中一部分通过支座以剪力的方式传递给框架柱;另外主要部分的料仓竖向荷载通过支撑上弦梁,由支撑系统中的斜杆传递给框架柱;斜杆下端传递给框架柱的水平分力由支撑体系的下弦水平梁来承担,避免框架柱间承受附加弯矩。
加固效果
从本项目的施工过程来看,工程进展顺利,施工质量很好,满足了建设工期的要求。工程投产以来,设备运行正常。图4为加固改造后的工程照片。
厂房结构临时加固实例
1工程概况
某工程因技改需要,在原有转运站位置上新建了一座蒸汽干燥厂房。新建厂房东、北、西三面均有建(构)筑物,重约300t的蒸汽干燥机受场地的制约,难以安装就位,只能通过厂房南面的道路作为设备吊装场地。施工单位编制的设备吊装方案是:搭建设备吊装平台,吊装平台立柱位置示意见图5,平台柱下采用人工挖孔桩。该方案吊装措施费用约为260余万元,且吊装平台施工周期较长,难于满足要求。
2加固方案的构思
根据厂房主体结构形式、现场钢结构施工情况及蒸汽干燥机的就位位置,仅靠14.970平面的框架梁支撑蒸汽干燥机的重量是不可行的。然而由于现场构件已施工完毕,若为满足吊装荷载的需要对此平面框架梁进行加固,大量现场加固工作势必影响工期,且加固费用也很高。经过多种方案的论证比较,应用桁架设计概念,利用14.970与10.870框架梁作为上下弦杆,在两层梁之间设置临时腹杆组成钢桁架。由于两平面上的钢次梁亦安装就位,可作为组合桁架上下弦杆的平面外支撑杆件,保证组合钢桁架体系平面外的稳定。从结构形式及构件设置情况来看,厂房整体体系满足承受吊装荷载的可行性。
3受力计算
整个厂房结构处在主要构件安装阶段,在设备吊装阶段,框架梁柱可不考虑楼面的荷载。根据吊装方案要求,设备荷载在整个吊装过程中,由临时增设的吊装滑行梁作用在14.970平面的框架梁上,吊装时的荷载示意图见图5。经过厂房整体计算和受力分析,组合钢桁架满足承载力与变形的要求,同时与组合桁架连接的钢框架柱的承载力与变形均满足要求,保证了临时组合钢桁架与结构总体系的一致协调性。增加临时支撑的平面布置见图5,图6为2-C轴线上增加临时支撑的立面。图7为2-C轴线上增加临时支撑的组合桁架的应力。
4加固效果
在设备吊装时,即便在瞬间冲击荷载的作用下,厂房结构的承载力和变形均满足要求。此次利用厂房结构作为大型设备吊装的过渡平台,为工程节省了约200万元的投资,同时保证了项目的建设工期。图8为设备吊装的部分工程照片。
1.1“虚拟现实”技术的产生与定义
早在20世纪50年代,电子技术还处于以真空电子管为基础的时候,美国的MortonHeilig就成功地利用电影技术,通过“轮廓体验”让观众经历了一次沿着麦哈顿的想象之旅,虚拟现实技术进入探索阶段。直到20世纪80年代初,美国VRL公司的创始人JaronLanier正式提出了“virtualreality”——“虚拟现实”一词。
虚拟现实技术是指以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉等一体化的虚拟环境,用户可以借助各种特殊的硬件设备(如空间位置跟踪器、数据手套、力反馈设备等)与虚拟环境中的物体进行交互,从而产生身临其境的感受和体验。虚拟现实技术所虚拟的环境可以是真实世界的再现,如真实建筑物的虚拟创建;也可以是纯粹构想的虚拟世界,如三维动画中的建筑及环境。
1.2“虚拟现实”技术的特征
虚拟现实技术的特征主要表现在三个方面:沉浸性(Immersion)、交互性(Interactivity)和想象性(Imagination)。虚拟现实的沉浸性是指使用户感觉到好像完全置身于虚拟世界之中一样,它来源于对虚拟世界的多感知性,这包括视觉感知、听觉感知、触觉感知、嗅觉感知、身体感知等所有人在现实客观世界中具有的感知功能。交互性是指虚拟现实系统强调人与虚拟世界之间进行自然的交互方式,并实时产生在真实世界中一样的感知,由此观察个人对环境的控制和反馈及环境发生的相应变化。而想象性是指虚拟现实技术可根据设计者的想象进行设计与仿真,使人类突破时间与空间,经历或体验世界上早已发生或尚未发生的事件;也可忽略客观存在的困难和局限,完成难以完成的事情。
1.3“虚拟现实”技术在建筑领域中的应用
数字化技术日新月异,使得三维电子模型在建筑表现方面的运用已经不再陌生。随处可见的电脑渲染表现图和多媒体动画早已让人们领略到数字化表现媒介的无穷魅力。如今,超写实的电脑透视效果在很大程度上已经取代了传统水彩、油墨等创作的图画,大多数的设计单位更倾向于将数字化工具用于制作效果表现图呈献给客户。无论是在设计概念分析和空间表达方面,数字化的虚拟表现确实展示了令人信服的结果。虚拟现实技术打破了专业化和非专业化之间的沟通障碍,是数字化的交流媒介,同时也为多学科、多专业信息的兼容带来了交叉合作。
虚拟电子模型所表现的并不仅仅是几何形状构成的视觉因素,还拓展到三维空间以外的光照条件、材料质感、声场音效、能源利用等方面。光影效果和材料质感极大地影响着空间的视觉冲击力,通过对光线阴影运动的模拟,可以观察到一天内光环境的变化;场地音效的模拟可以探索不同方位的声音效果,从而发现和解决设计中出现的声响问题,也可以依此来调节房间内部空间的尺度;通过对建筑物内部及其与其他建筑物之间的温度、湿度和气流变化状况的仿真,考量热传导和自然通风中能源效率的应用,从而指导建筑中开放空间及房间比例的设计。例如,国家体育场——“鸟巢”(图1-2)在设计中对热舒适度和风舒适度进行研究时,就采用了流体力学(CFD)模拟手段进行模拟分析,对自然通风气流组织进行评价,并根据结果提出对现有设计是否调整或调整建议(如调整吊顶分块间隙宽度、通风口的数量位置等)。
作为设计与表现的媒介和工具,数字化虚拟技术不断激发人们的想象力,使复杂的建筑形式及建造成为现实,其结构形式及组织构件都依赖于计算机迅速而精准的运算能力。近些年我国在这方面的实例也有很多,如扎哈·哈迪德的广州歌剧院(图3)、库哈斯的央视办公大楼、安德鲁的国家大剧院(如图4)、“鸟巢”、“水立方”等一系列的建筑设计创作,都与数字化技术息息相关,才使得建筑师的奇思妙想得以真正的实现。建筑师在建筑设计的实践中,数字化的虚拟技术可以帮助建筑师将创作理念转化为物理现实,通过建筑模型表现设计结果,变“不可能”为可能;也可以成为建筑师建立设计概念的起点,在虚拟环境中生成概念,在模型推敲中进行创作与再创作。弗兰克·盖里是数字化建筑创作的典型代表,他设计的西班牙毕尔巴赫古根海姆博物馆(图5)就采用了这种技术,其全部设计建立在150万个电脑模型基础上,被视为是数字时代建筑的里程碑。在F·盖里早期的项目中,数字化手段只是作为高级建模工具层面的应用,计算机只在他天马行空的设计发展完备以后才介入。如今计算机在设计过程模型阶段就提前介入,作为设计思维层面的应用被纳入整个设计过程,在初期就用CATIA软件(在“鸟巢”设计中被采用,在我国建筑行业属首例)扑捉出曲面形态,软件往往带给他意想不到的结果,F·盖里及时对每个过程及其结果进行反馈、控制、筛选与决策,逐步形成最后的建筑作品。
2智能技术
2.1智能建筑的兴起及定义
数字化对建筑的影响除了数字化虚拟空间与实体建筑的结合,还应包括数字化技术支持下建筑智能环境的创造。1984年,美国康涅狄格州的哈特福德市采用计算机技术对一幢旧金融大厦进行改造,对大楼内的空调、电梯、照明等设备进行监控,并提供语音通信、电子邮件和情报资料等方面的信息化服务,建成了“城市广场”——世界公认的第一座智能大厦。此后,智能建筑以一种崭新的面貌和技术迅速在世界各地展开,领先的范例包括日本东芝总部大厦(1984)、日本电报电话双塔楼(1986)、伦敦的Lloyds大厦(1994)、香港银行总部大厦(1995)。据2004年的数据统计,我国大陆地区共有不低于4500幢智能大厦,这包括北京发展大厦、上海金茂大厦、深圳地王大厦、南京金鹰国际商城等。2008年奥运体育场馆更是当今世界智能建筑的杰出代表。
美国智能建筑学会(AIBI)对“智能建筑”的定义是将结构、系统、服务、运营及其相互联系全面综合,并达到最佳组合,所获得的高效率、高功能与高舒适的建筑。与这种抽象的描述相比,建筑的智能化系统更像是建筑的“神经系统”,它将数字化技术所特有的性能带入僵硬的建筑中,对栖居其中的人作出合适的反应,不仅仅局限于传统概念上的消防、保安、空调,以及照明系统,而是扩展到几乎所有的部分,满足人们各个方面不同的需求,提供人们更多的选择。
2.2智能建筑的系统构成
智能建筑的智能环境无不以数字化信息技术为基础,其主要由三个方面的自动化构成,即建筑设备自动化系统BAS(BuildingAutomationSystem)、办公自动化系统OAS(OfficeAutomationSystem)、通讯自动化系统CAS(CommunicationAutomationSystem),每个系统中还有许多不同的子系统,由系统集成中心(SIC)利用综合布线系统(PDS)进行连接和控制,如表1所示。
2.3智能技术在建筑设计的影响
智能建筑的发展已经并将继续呈现出多样化的特征,从单幢大楼到成片的建筑广场,大到摩天大厦,小到家庭住宅,从集中布局的楼宇到规划分散的居民小区,均属于智能建筑的范畴。建筑的智能环境不再局限于办公类大厦,而是像公寓、酒店、商场、医院、学校等建筑种类扩展。而成片开发的建筑智能广场还拥有系统更大、结构更复杂的集成管理系统(IBMS),能对智能广场中所有的楼宇进行全面和综合的管理。不仅大型的公共建筑拥有舒适、高效的智能环境,数字化的智能技术在家庭环境中也得到了更为人性化的发展,它可以扩展到住宅内任何带有电子开关的东西,除了包括水电、暖通、安全警戒、声像联络、电话通讯、门窗构件等,还延伸至从动作和温度感应到生物传感器的诸多电子化设备。台湾首座高科技管家、智能型住宅“似水年华”,就可以通过玄关的系统控制面板,依据当时的温度或心情自动控制室内的冷气、灯光、窗帘,还可以呼叫电梯;到洗浴室洗浴时,秀出个人芯片卡,浴室就会自动播放自己喜爱的影音节目,测量体重的精确值则可以在镜面上显示,而非体重计。美国麻生理工曾经研究的“聪明屋”住宅,在暴风雨来临时可以自我保护和修复,建筑墙壁可以自动过滤汽车鸣笛的噪声,而接收鸟鸣和雨声。
进入21世纪,智能建筑技术中的信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等,都得到了更加广泛而具体的发展和应用。但与此同时,智能环境中网络化计算机和多媒体设备的普遍应用也为建筑师的设计工作增加了更大的复杂性。建筑师不但要了解计算机通信及多媒体环境的设计含义,更要在建筑设计的方案阶段就考虑到自动化设备机房的布局,弱电竖井的配置,吊顶、架空地板需要的层高等,对整个空间做出计划和部署。无形的数字信息和网络技术将会促进多元、层级的无线智能场所空间的形成,从而引起建筑布局从形式到内容的巨大变化。例如,通过智能技术在家可做的工作越来越多,家庭空间相应需要不断地增多增大,甚或发展成为家庭办公的SOHO形式。
在数字化信息技术的高速发展下,智能建筑比传统建筑在能源效率方面具有无可比拟的优势。然而,智能建筑在关注效率和功能的同时,发展人居环境与生态环境的和谐才是最为核心的目标。数字化的智能技术只是一种途径与方法,可持续发展的战略对智能建筑的设计与内容提出了新的方向,即绿色建筑。数字化技术与材料资源和损耗有着密切的关系,建筑设计应为控制物质浪费和能源消耗提供解决方案,寻找和研究新的材料和结构系统以适应信息环境所应有的功能。因此,新兴的生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学和新材料学等科学技术都会逐步渗透到建筑智能化的多学科多技术领域中,实现真正的建筑与人和自然的和谐发展。“新材料、新结构、新技术”的应用在2008奥运体育场馆的设计和建造中得到了充分的体现。
例如,我国国家游泳中心——“水立方”就是响应了“绿色奥运”的理念,其设计综合展示了人文、科技与绿色的结合。国家游泳中心自由的结构形式和ETFE气泡外墙是整个建筑的亮点(图6)。其结构设计的灵感来源与Kelvin的“泡沫理论”,将水泡的结构放大到建筑结构的尺度,这种结构模型普遍的存在于自然界,如细胞组织单元的基本排列形式和水晶矿物结构等,但被用于建筑结构模型还属首次。而ETFE(四氟乙烯)膜材料的应用就更加充分体现了绿色和科技的主题,这种材料的选用不仅大大减低了屋顶和外墙的重量,而且成本合理、热学性能高、透光性强,具有良好的阻燃性和自熄性,其表面附着力及极小,对灰尘、污水的自洁性能远远大于玻璃,在北京的特殊气候下,无疑是最为理想的透明半透明材料。ETFE还在国家体育场-“鸟巢”的屋顶围护结构中作为防雨层,在一个建筑中如此大面积的应用单层ETFE膜结构,在世界上也还是首例。(图7)
3数据库系统和网络技术对建筑设计的支持
3.1数据库管理系统和网络技术的组成
数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的集合。而数据库管理系统(databasemanagementsystem)则是一种操纵和管理数据库的软件应用程序,用于建立、使用和维护数据库,简称DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性。数据库管理系统可分为广泛的两种类型:前台工具和后台工具。前台工具是指用于与现有客户或潜在客户进行直接交流的系统,包括宣传手册、提案简报、网络站点等;后台工具则包括创造和管理前台使用的交流信息的系统工具,主要就是数据库管理、单位内部的局域网络等。
计算机网络把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机,通过通信设备和线路连接起来,在功能完善的网络软件运行下,实现网络中资源的共享。计算机网络分为局域网、广域网和将局域网、广域网通过一定协议组成的国际互联网络。
3.2数据库管理系统和网络技术在建筑设计中的应用
数据库系统和网络技术在“虚拟现实技术”以及“智能技术”中都起到至关重要的作用。在虚拟现实系统中,数据库存放着整个虚拟世界中所有物体各个方面的信息和大量物体的模型。通过网络,将位于不同物理位置的多个用户或虚拟世界相联结,形成分布式虚拟现实系统(DVR,DistributeVR),使不同用户同时参与到一个虚拟空间,进行交互,共同体验虚拟经历,以达到协同工作的目的。在智能建筑中,网络业务也已经成为用户最为经常的行为,从早期的通信(E-mail、BBS)到后来的资源共享、网上银行服务、网上电视IP\IT、多媒体信息查询、远程医疗、远程教学、视讯会议、视频点播等。
对于设计单位而言,无论是设计院还是设计公司,都涉及内部人事管理和外部项目管理,以及介于两者之间的资料信息管理,三者协同运作,缺一不可。这些任务都适于使用数据库管理系统完成。数据库中所关联的信息储存和操作可以包括项目历史、设计人员的个人资料、图片资料库以及商业洽谈联系的追踪记录等等。对设计人员来讲,设计资料数据库的建立为他们提供了方便、完备的设计背景,使他们不必再将额外的时间过多地花费在前期准备阶段,从而更快地进入角色。而设计单位的行销也越来越依赖于计算机以确定市场客户,通过网络,公司可在准备介入某项设计竞标的工作时,方便地获取目标客户的相关信息及该项目所涉及的内容进行背景研究。设计单位也可以建立自己的网络站点展示单位的主要设计作品和正在开展的项目,甚至企业形象。而客户可以从任何地方找到涉及公司的信息,同设计者进行实时、在线的联系。如果说数据库管理系统是一个设计单位内部充分利用数字化手段,实现资源共享、优化管理的系统,那么,网络的介入则为这个系统提供了开放的行销机会,使它真正融入到广阔无边的信息社会中。
设计单位局域网的建立为设计团体带来了新型高效的合作方式,实时交流的合作加强了不同专业部门的同时协作。例如,设计人员和结构人员在不同时间、不同地点对图纸提出的修改意见都可以同步地及时反映在对方的电脑屏幕上,而非像传统的流水作业必须一步一步,任何一项逆序反复的改动都会提高预算,降低效率。而广域网和互联网的普及,为更大范围的设计合作和交流提供了更广阔的平台,使得建筑师能够随时关注当前的设计动态,并保持与业主、材料供应商等之间的良好沟通,甚至是与其他建筑师进行远程合作。
另外值得一提的是,数字化技术的发展为设计者和使用者的角色融合提供了可能性。新兴的虚拟网络社区在更好地表达设计者意图的同时,为公众参与设计发展出一种新的方式——自助式设计。专业人员建立的案例样板库可以让客户根据自己的需要在方案构思阶段就参与决策,提出自己的想法和意见。这种参与于设计人员来说,有助于他们对建筑生命周期的深入参与和渗透把握,而于设计本身,它争取了最大范围的主动参与,将人文关怀、社会民主与公共立意赋予了更多现实意义。
4对数字化时代的建筑设计的反思
数字化时代的新技术为建筑设计带来了诸多新的可能,为建筑师在形式创新方面提供了更自由的选择,使“复杂”不再成为令人望洋兴叹的畏途。在数字化技术影响下,建筑材料形态与特性的变化使得建筑形式“无所不能”,但在某种程度上,这种“无所不能”使设计陷入一种“数字化工具主义”的误区,过分关注形式本身,为追求表面化的新形式而创造新形式,造成所谓的“数位皮层”与建筑脱节。如许多曲面古怪、造型夸张而设计简陋的建筑以“数字化建筑”自居,注重单纯、孤立、静态的细部和材料的物质属性,缺乏与技术体系、建构工艺、社会文化相互关联的综合性系统思考。
另外,数字化信息时代的无限复制导致建筑本体价值的贬值,建筑意义的缺失以及地域文化艺术的缺失,独一无二的“形象”向无数“类象”分解转化,甚至看到一幢建筑就可以知道它在设计过程中所采用的软件。新的数字软件通过简便易行的复制手段和可调参数的灵活性,将复杂部件的大量使用大大简化的同时,也不可避免地在采用此类手段的设计对象身上打下了自己的烙印——所谓的“低强度美感”和“高资讯内涵”。我们应该认识到,新技术所带来的可能性并不是带来对“形式拓展”的趋之若鹜,而是为建筑结构和塑形提供更多元的支持。在任何时候,人类栖居的建筑环境与空间形式,在更大程度上依赖于实际生活和社会行为的需要,建筑的意义应该回归建筑的真实体验,从文脉、场所、社会、生活等人类根本需求中寻找“形式”的基点。
建筑本身是一种信息媒介,它包括的不仅仅是结构、构造、节点细部等技术因素,它还承载一个社会时代的生活、审美方式等诸多信息,起着文化载体的作用。建筑形式应当表达形式构成的自然规则与自然属性,表达的是人类对构成自然的要素和自然的规律的认识。建筑形式自身的构成是一个科学与技术的问题,比如材料科学、结构科学都是研究建筑形式的科学构成问题。但“建筑构成形式的表达”却不单是一个科学技术的问题,“材料的特性”与人类某种情感契合,以及建筑构成体系的理性所揭示的自然规律是建筑建构性的本质。而建构性的表达正是建筑艺术的本质。
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*成立银监会是政府对当前经济运行中存在的多方面问题进行全盘考虑的结果之一,也是全盘改革银行业的开始。
*银行业变化在改革大背景下将出现新变化,竞争因素加大,混业经营趋势将加快,但行业总体利益将在一段时间内得到保护,利率市场化改革将谨慎进行,存款保险制度将加快推出。
*改革的受益者将是四大国有银行和上市银行,各种类型的投资主体将有更多机会参与投资以分享银行业的成长回报。
*银监会作为正部级事业单位,其地位与证监会和保监会平行。
*银监会的成立强调了央行制定货币政策职能的独立性。
*银监会的成立明晰了国内金融业分业监管的架构,突出银行监管的重要性。
*监管架构并没有固定的最优模式。
*银行监管架构的安排是一个权衡监管成本和效益安排的结果,受多种具体因素的影响。
一、银监会促生新的行业监管架构
根据国务院最新出台的机构改革方案,中国银行业监督管理委员会(简称银监会)被委以健全金融监管体制的重任而成立。根据该改革方案,银监会将接收从中国人民银行分离出来的对银行、资产管理公司、信托投资公司及其他存款类金融机构的监管职能,并对原中央金融工委的相关职能进行整合。银监会作为国务院直属的正部级事业单位,其主要职责是:拟订有关银行业监管的政策法规,负责市场准入和运行监督,依法查处违法违规行为等。
继1983年将工商银行作为国有商业银行从中国人民银行中分离出来,使人民银行实现了中央银行与商业银行的分离以后,国家又于1992年10月成立中国证监会、1998年11月成立中国保监会,本次新设银监会,意味着沿用了近50年的中国人民银行宏观调控和银行监管合一的管理模式正式结束。新的金融监管体系在组织形式上理顺了宏观调控和金融机构监管的分立关系,一方面强调了中央银行的独立性,人民银行不再承担金融监管职能,制定和执行货币政策的职能将不断加强,同时不断完善有关金融机构运行规则和改进对金融业的宏观调控政策,更好地发挥中央银行在宏观调控方面的作用。另一方面明晰了银行、保险和证券的分业监管架构,着重了金融特别是银行监管工作的发展。
二、各国银行监管架构及作用机理
近几十年来,伴随世界经济和技术的发展,金融业发生了天翻地覆的变化,机构类型迅速多元化、产品和服务日趋复杂化、支付和流通渠道广泛并多样化、金融主体经营领域和地域不断扩大,这些巨变与混业经营、行业竞争、信息不对称等因素糅合在一起,迫使各国监管架构不断革新。银行监管在发展中出现了两个比较突出的变化:第一,银行监管职能从中央银行分离出来;第二,银行监管被纳入新成立的综合性金融监管机构中。但由于不同国家的经济发展水平、制度、文化等差异,各国的金融体系、银行监管架构以及运行机制仍显得各有特色。美、英、德、日四国各具特色的金融体系和银行监管架构就是最好的例证。
金融业在国家经济发展中举足重轻,政府对金融机构的监管目的和目标如出一辙,主要是增加金融市场的信息透明度,确保金融体系的稳健经营,加强货币政策的影响力,随着经济全球化的发展,金融监管更肩负提高经济运行的效率和行业国际竞争力的重任。银行监管是金融监管的一个重要组成部分,同时也是银行业稳健运行的三大支柱之一,其架构的安排即要与金融业的总体发展和监管安排相适应,又要与市场约束、银行内部管理相协调,此外还要考虑由于国家特有的制度安排、信用发展状况、文化因素等所产生的监管成本,事实上是一个权衡监管成本和效益安排的结果。各国在权衡各种影响的得失和监管配套手段的发达程度之后,形成本国的监管架构和监管模式并根据形势变化不断调整。
三、设立银监会是改变行业监管模式和促进行业发展的实际需要
1、经济发展对央行和银行业的角色提出转换的要求,分立货币政策和监管职能顺应经济发展的需要。
我国的金融体系一直以来属于银行主导型体系,银行在金融产业中占据绝对地位,并与计划体系下的制度安排相适应,以资金调配功能支持国民经济的持续增长。但随着经济的进一步发展,银行监管和货币政策之间存在一定的目标冲突,央行同时执行这两项职能的效果不甚理想,一方面,央行的货币政策传导机制仍以宏观调控为主要任务,其调控手法虽然有一定变化,但其首要目标是保持币值稳定,仍带行政色彩,另一方面,银行本身是国民经济中的先导产业,其运行要与经济体制的改革相适应,目前的首要目标是通过提高经营效益和经营机制的市场化程度,解决不良贷款和提升竞争力等多重问题,监管要求与微观主体的市场化相适应。这两方面需要从不同角度开辟新的政策执行方法,央行的货币政策功能和银行监管功能相互独立更能体现政策效益。
2、银行业整体发展水平低,内部管理存在较大的问题,决定了独立银行监管的必要性。
由于银行的特殊性,一方面它是"高杠杆"的金融中介,极易发生流动性风险。利率和价格的变化在银行获利的同时也容易导致高风险。另一方面它是经营货币的特殊企业,维持着社会支付机制的运行,单个银行追求利润最大化和风险最小的目标会使资金流向发生变化,难以保证社会各个经济部门和主体平等获得资金的机会,而且银行利益最大化目标使银行经理层始终有一种冒险的冲动,一旦银行破产,会造成支付体系的混乱。对银行风险的控制来自市场约束、内部管理和政府监控,目前,国内相关立法不健全,银行业市场化程度非常低,总体的内部管理意识和技术手段还很落后,而拥有一半以上市场份额的国有银行仍未建立市场运行和经营管理机制,但科技和市场的迅速发展又给该行业提供了很大的发展空间并留下风险隐患,摆在政府面前的监管任务非常重。独立的银监会形式更有利于全方位改造银行业的监管模式,从提升行业竞争力的角度推进银行业的市场化改革。
3、目前金融业发展不平衡,监管技术和市场约束机制不健全使独立的子行业监管格局更符合现状。
行业变化将突出表现在
*混业经营发展加速
*银行监管模式快速转化
*行业经营环境向市场化标准加速转化
*市场竞争主体和主体类型将增加
*利率改革谨慎,存款保险推出加快
从国际经验看,混业经营监管架构均是在先进的监管技术和混业经营业务的基础上发展而成,目前国内金融业存在子行业发展不平衡、地区发展不平衡、行业内各经营主体的发展不平衡等多重问题,混业经营的发展基础还很薄弱,而且政府的监管技术和监管模式与混业经营下的全方位、多维度、全覆盖的监管要求之间差距还很大,贸然对金融行业进行统一监管不适应现有的金融业发展格局,反而将加大监管成本,并隐留监管不到位的巨大风险。保持分业监管的架构,虽然机构人员设置上有些庞杂,但与目前的行业发展状况相匹配,有利于发展监管技术和培育各子行业的市场约束机制,特别有利于加大银行业的改革力度。
4、经济体制和政府管理体制的转轨使银监会的成立具有更大的想象空间,它是政府全盘考虑的结果,也是全盘改革的开始。
开放型经济体系所受的影响因素复杂多变,市场规律对经济的影响使政府的管理职能日趋向制定公平的市场制度、监督规则执行状况和保持市场运行秩序转化。中国经过20年的改革,经济突飞猛进,目前已处于结构转型的关键时期,政府选择职能转型和社会资金的运行机制作为再次改革的突破口,而银监会的成立既是政府职能的转变也是社会资金运行机制改革的标志,其背后隐含的改革意义深远。
四、新的监管架构孵化行业新变化
银监会的设立向外界表明了政府进行银行业市场化改革的决心,也显示了政府以加强监管建设为引领,提升行业发展水平的改革意图。在这一改革背景下,行业的变化将加速体现:
1、银行业的市场化进程和混业经营发展将加速。银监会的成立是一个制度性变革的标志,政府对银行业的指令性安排将全面退出,换之以监督和调控,市场成为银行经营最主要的风向标,而行业的经营环境也将更为公平、透明和规范,因此银行业在经营、管理、准入等方面的市场化程度会迅速加大。此外,央行独立性增强以后,在制定货币政策及建设传导机制方面更能从全局的角度进行考虑,制度的安排将以有利于提高经济资源配置效率、有利于提升行业总体竞争力为目标,这将加快金融子行业的竞争程度,同时加快混业经营的发展步伐。由于目前存在分业经营管制,混业经营的突破口将最先表现在产品创新上。
2、国有银行的改革问题首当其冲。当前经济运行中最大的问题之一便是四大国有商业银行的改制及旗下不良资产的处理问题,摆在银行监管者面前的首要任务也是在确保金融系统安全运行的同时将四大银行成功改制。银监会的成立为国有银行扫清了以前存余的行政性负担和负面影响,同时本次政府机构改革也将为银行的两权分离问题提供解决和明确的契机。加入WTO有如对银行的改革定了时限,国有银行的改制只能加速进行,股权转移方代表明确以后,最大的问题便是不良资产的处理,从2002年银行业的发展状况看,只要宏观经济面持续走好和对新增贷款严控风险,不良贷款的下降便顺理成章,因此银监会成立以后必将致力于对监控贷款风险、鼓励扩大贷款总体规模、促进银行拓展新的盈利业务、维护行业盈利空间、向管理要效益等几项工作。
3、行业监管的规范化发展将使行业竞争规则产生较大的改变。银监会的最终任务之一是提升行业的国际竞争力,而适当的市场竞争和规范化监管是促进行业发展的主要手段,规范经营也是发展的前提和保障,因此银监会必将更重视对银行的规范经营进行监管。以前以创造短暂业绩为目标钻政策空子的经营思想,或者通过行政特权进行不公平竞争等行为,都不再成为创造业绩的有效措施,行业竞争规则将朝市场化、公平化、透明度高的方向发展,而在竞争中取胜必须依靠实实在在的客户认同度、市场占有率和内部管理效率。
4、市场竞争主体和类型将有较大幅度和范围的增加。提升行业竞争力的另一个渠道是适当增加市场竞争主体,特别是在国内目前的银行业发展现状下,四大国有银行的改制任务重,银行种类和格局布置受以前的行政指令和规划的影响大,行业主体普遍竞争力弱,类型和格局布置过于单一,现在又要面临来自外资银行的竞争压力,通过适当增加主体的种类和数量以提升行业竞争效率已被提上议程。银监会成立以后,在行业准入方面必将有新的举措,为了保证业内企业的基本素质以及基于银行业特殊的资本要求,在准入主体的资本金、硬件配备、人员素质方面估计条件仍会往上调,但至于经营主体的性质、地域等其它限制则会相应放宽。这一改革取向使竞争行为朝多层次、多维度和多领域方向发展,竞争必将更为激烈。
5、利率改革措施将显得更为谨慎,存款保险制度可能配套推出。市场化改革目前已经成为银行业发展的方向,利率作为价格是行业市场化程度的一个直接体现。目前银行业的监管和经营环境已经朝市场化方向快速迈进,但价格是非常敏感的因素,特别是对目前的银行业而言:一方面,大额不良贷款需要依靠银行的经营利润不断化解,在贷款利差收入仍占各银行收入的60%以上的情况下,对存贷利率的改革需要谨慎为之;另一方面,目前大多数银行的经营手段和水平仍相对落后,经营主体之间存在差距,在市场约束和监管无法即时配套的情况下,进行利率市场化改革将加大经营主体的违规操作可能性,使系统风险加大;此外,由于银行资产在整个经济中仍占据绝对地位,银行利率也使社会资金的风向标,在现有的经济环境下,利率改革的社会影响无法估量,目前已经尝试的8家农村信用社试点改革有一定的局限性,其推广价值有待进一步验证。因此,利率市场化改革仍会以谨慎为主,配合国有银行的改革和试点工作的进展情况再逐步进行。估计提升贷款利率浮动上限的改革举措会很快推出,如果不良贷款的消化进展顺利,放松贷款利率浮动下限和完全放开贷款利率浮动上限将会随着推着,在此基础上,其它的利率市场化改革措施也才可能逐步推出,这是一个比较长的改革过程,具体进度要视行业总体经营和改革状况而定。但利率市场化是改革的必然趋势,相关的存款保险制度等社会保障措施将在改革中作为配套措施加快推出。
五、谁将成为改革的受益者
银行的市场化改革必将导致行业竞争更激烈、行业利润减少、行业集中度提高、产品创新加快,但由于银行业在国民经济中的地位以及银行业本身的产业特征,使改革必然带有"保护"的性质,基于对行业变化的基本判断,改革的受益者包括:
1、保护行业总体利益的取向使现有银行能够利用"最后的晚餐"加速提升竞争力。目前银行汇集的资金量非常大,银行业改革必须以社会安全为前提条件,采取的主要措施是内向型改革,即通过改良银行系统逐步实现改革目标,改革的成本需要在行业经营过程中逐步消化,对不良贷款的处置目前采取的办法是增加贷款总量、降低新增贷款不良率和利用银行利润化解,四大银行的改制也需要充足的资本金,这就决定政府对行业的保护仍将持续一段时间。现有银行在价格机制的保护下主营业务利润得以保证,再加上中间业务市场的日渐成熟,银行的总体收入来源有望得到保障。
2、上市银行将先行一步,成为改革的受益者。上市银行在改制过程中已经进行了一场内部资产和管理上的市场化改革,在现有银行之中资产质量相对较好,透明度也较高。相对于国有银行而言,上市银行机制灵活创新力强,市场活力足,更容易获得外国战略投资者的青睐。相对于其他股份制银行而言,上市银行资产质量好、融资渠道广,并已经通过上市筹资在总体规模和内部技术系统的建设上先行一步,无疑具有更强的竞争力。可以说在市场化改革的大趋势下,上市银行将获得更多公平竞争的机会,并凭借已有优势获得更强的竞争力和回报。
3、各种投资主体将有机会获得银行业的投资资格,分享行业的成长回报。基于对银监会成立以后改革措施的基本判断,为增强行业总体竞争力和加大行业竞争度,对银行业经营主体的性质、地域等限制将有可能放宽。根据国外的发展经验,银行业属于红筹投资行业,目前业界对国内宏观经济走势看好,银行业的成长空间有目共睹,改革给各种投资主体提供了一个参与银行业投资分享行业成长回报的机会。
表一:外国典型的金融体系与监管架构的安排
国家
金融系统
改革前的监管体系
监管体系新变化
美国
市场主导型
银行资产小于股票市值
*联邦储备体系(中央银行,主要是制定货币政策,同时监管银行)*货币监理署(国民银行管理机构,隶属财政部)*联邦存款保险公司(监督联储外的投保银行)*储蓄监督局(监督储贷协会)*国家信用合作社管理局(监管联邦信用社协会)
1999年赋予美联储对金融持股公司的监管权力,目前是美国唯一同时监管银行、保险、证券行业的联邦级机构。--伞式功能型金融监管
英国
市场主导型
银行资产大于股票市值,养老基金和保险公司持有的家庭金融资产最多
*英格兰银行(中央银行,没有独立指定货币政策的权利,监管银行业)*证券投资委员会(监管证券业)*其他金融自律组织
1997年进行重大改革,赋予英格兰银行独立制定货币政策的权利,同年分拆英格兰银行的监管职能,与证券投资委员会和其他金融自律组织合并为金融监管局,监管所有金融机构。财政部负责法规和组织体系建设、英格兰银行负责货币政策及金融安全问题、金融监管局全面负责金融机构监管。--分立监管
日本
银行主导型
银行资产大于股票市值
*财政部(下设官方金融检查部和证券交易等监督委员会)*日本银行(中央银行,没有独立制定货币政策的权利,监管银行业)
1998年进行重大改革,财政部对货币政策和金融监管全面淡出,日本银行独立性增强并对银行有现场稽核权,成立金融监管厅对各类金融机构进行监管。--双重监管
德国
银行主导型
银行资产远大于股票市值
1.钢结构设计
(1)选择合适的钢材在钢结构房屋中,所选用的钢材应具备较好的伸长率、抗拉强度、屈服强度,且保证硫含量、冷弯试验合格。在进行钢结构焊接时,还应该保证含碳量合格。在地震区,除以上规定外,还应该具备较好的抗震性,保证钢结构冲击韧性合格。在《建筑抗震设计规范》中,对钢材抗拉强度的实测值、伸长率限值、屈服强度实测值以及可焊性等进行了明确规定,并将这些资料记载到设计文件中。在选择钢材时,一定要根据设计文件的要求进行选择,保证结构的塑性变形特点。(2)楼面结构设计在建筑设计时,由于材料的性质有很大差异,钢结构房屋与混凝土房屋的温度伸缩缝长度也不同。如钢结构房屋温度伸缩缝长度一般为120m左右,而混凝土结构房屋一般在55m以下。在钢框架房屋楼板施工时,可以通过现浇混凝土方法进行。为了减轻或避免楼板出现裂缝,可根据混凝土结构来预留温度伸缩缝长度。在施工中,如果进行了后浇带施工,温度伸缩缝应适当增大。(3)网架结构计算在实际工作中,设计人员通常将网架与下部结构进行分开计算。在计算过程中,假定网架支座的刚度是无限大的,且各支座刚度相等,将支座反力与下部结构相加即可得出网架结构的设计值。下部结构可能为梁,也可能是其他的形式,其刚度差异很大。因此,在这种假设下计算出来的网架、支座力与实际需要的刚度是不同的,将网架与下部分开计算并不合理。
2.地基结构设计
(1)基础设计在房屋基础设计时,应充分考虑工程水文条件、地质条件、荷载大小、荷载分布情况、建筑功能及体型要求、施工材料、施工条件、相邻建筑基础、抗震强度等因素,以经济合理、技术可行为指导思想,选择最佳的基础类型。砌体结构应优先选择刚性条形基础类型,如混凝土毛石条形地基基础、四合土条形地基基础、灰土条形地基基础,如果基土宽度在2.5m以上时,可选择柔性基础。在多层内框架结构基础设计时,由于地基较差、荷载较大、无地下室,容易产生不均匀沉降现象,为了增强结构的整体性,应选用十字交叉条形地基基础。在选用了十字交叉条形地基基础后,如果地基基础的强度、变形能力仍然较低,则不能采用人工桩基或地基,可选择筏板基础。在框架结构基础设计时,由于防水要求较高,箱体结构对基础强度的要求也较高,加之柱网比较均匀,这时可选用箱形基础;如果柱网不均匀,则应选用筏板基础;如果防水要求较低,柱网荷载比较均匀,地基好,可选用独立柱基,在抗震性要求较高的区域,可选用钢筋混凝土条形基础或筏板基础;如果防水要求较低,柱网荷载大,地基差,可选择交叉条形基础,将地基基础和墙下条基连接起来,增强基础的整体性,经过这样的处理如果还不合格,则可选择筏板基础。对于剪力墙结构,地基好,防水要求不高的,可选择交叉条形基础,如果防水要求较高时,则可选择筏板基础或者箱形基础。(2)桩基深度在桩基深度设计方面,应选择硬岩石为桩端的持力层。在桩端进入到持力层时,应对其深度进行控制:以桩径(d)为标准,如果是粘性土,应大于2d;如果是强风化软质岩或砂土,应大于1.5d;如果是强风化硬质岩和碎石土,应大于1d,且应大于0.5m。在桩基进入到持力层时,桩断面进入到岩层的深度应大于0.5m,如果持力层为未风化的硬质岩或灰岩时,可适当减少其嵌岩深度,但也应在0.2m以上。(3)后浇带设计在地基调整初期,由于地基会出现不均匀沉降现象,应控制好后浇带带宽,一般应在800~1000mm之间。后浇带一般设置在各层的相同位置,自基础开始,直至房屋的顶板。在后浇带设计中,混凝土应比原构件高一级。在施工之后,后浇带梁板应支撑好,待后浇带完全封闭且混凝土强度合格后才能拆除支撑。在建筑结构设计中,后浇带的作用在于解决混凝土施工期间出现收缩的问题,由于温度变化,在混凝土施工过程中,结构应力的集中效果会大大降低,混凝土会出现明显收缩现象。在后浇带部位,可通过钢筋将其连接起来,只需要在后浇带部位进行临时断开。但在某些情况下,后浇带是不允许的。这就需要在结构设计时,明确标明后浇带断面形式,如果地下水位高,则可在基础后浇带的下方设置一层防水板。
二、结语
关键词:文化习俗 建筑艺术
建筑艺术是风土文化的重要表现形式之一。东方建筑主要是指中国古代的建筑。西方建筑也主要是指古代近代的建筑。风俗文化是特定社会文化区域内历代人们共同遵守的行为模式或规范。风俗的多样化,是以习惯上,人们往往将由自然条件的不同而造成的行为规范差异,称之为“风”;而将由社会文化的差异所造成的行为规则的不同,称之为“俗”。
所谓“百里不同风,千里不同俗”正恰当的反映了风俗因地而异的特点。风俗是一种社会传统,某些当时流行的时尚、习俗、久而久之的变迁,原有风俗中的不适宜部分,也会随着历史条件的变化而变化。风俗由于一种历史形成的特性,使它对社会成员有一种非常强烈的行为制约作用。风俗是社会道德与法律的基础和补充部分。风俗文化的差异性,必然导致不同风俗文化下的人们思想产生差异,这是人们认识不统一,意见存在分歧的重要原因之一。当然在不同的文化风俗下,人们的价值观,审美观会不同,这也必然会导致艺术作品的不同风格。建筑不仅作为一个为人们挡风遮雨,为人们提供温暖安全的房子而受到人们的依赖,它还作为一项极具欣赏价值艺术作品而受到人们的崇敬。
一、不同文化风俗下的建筑风格不尽相同
东方建筑主要指古代中国的建筑,西方建筑主要是指西方古近代的建筑。几千年来,中国人长期受到儒教思想的教育,无形中在国民意识里形成了抽象的儒家理论。中庸,仁恕的道德规范始终主导着中国人的建筑理念。很多优秀的个性特点得不到充分发挥,更多的民族创新得不到真正的张扬展现,这就形成了以皇家园林与宗庙寺院建筑为主的比较单一的建筑格局。而在这一点上,欧洲国家的建筑比我们丰富的多。欧洲人性格自由奔放,个性突出。这在巴洛克式建筑中体现的尤为尽致。中国的建筑的主要特点是以砖木材料为主,四合院封闭式的群体空间格局,体现了中华民族深沉内敛的文化底蕴。中国建筑的风格,从古代到近代并没有太大变化,因为我们保守的文化底蕴。我们的建筑更着重与当时的政治、经济价值和儒教思想相统一。西方的建筑材料主要以砖石为主,整体框架主要都是柱石结构体系,所以相比较我们中国的建筑,它的寿命比较长。另外在建筑设计空间上看,西方的设计理念主要以开放的单体空间格局向高空发展,这是与我们的建筑空间很大的区别。西方文艺复兴时期的圣彼得大教堂,圣索菲亚大教堂都很好的体现了欧洲人开放张扬的性格和科学民主的精神。东西方建筑的差别主要体现了东西方不同文化的差别,人文环境和自然环境的共同造就了东西方人们在意识形态、思维方式、审美观念上的不同。
二、东西方建筑风格趋于一致化,是世界风俗文化交流,相互渗入的结果
如今,世界各地的建筑风格基本趋于一致,但不会相同。材质都尽可能采用砖石,水泥,混凝土结构。这当然在很大程度上是出于建筑质量的考虑。但就现在建筑伍德艺术风格上,东西方的融合较为深入。我国很多的优秀建筑设计师,梁思成,贝津铭等,他们都非常虚心的吸收东西方建筑艺术的精髓,都是将东西方建筑艺术糅合成一的建筑大家。勒?柯布西耶设计的马赛公寓,丹下健三设计的代代木国立室内综合体育馆,贝津铭的香山饭店。这些现代建筑的瑰宝,无一不体现了东西方艺术的糅合。它们都不是单一体现东方或西方的风俗文化,建筑风格。而是基于东西方建筑风格艺术的精髓,又经过大师们的创新发展而成就了建筑史上的佳话。现在世界变得越来越小,各地风俗还是各异,但不同文化风俗下的人们之间不再相互排斥,相互不理解,而是都多了一份包容。我国传统的含蓄,中庸建筑风格,也在西方建筑风格,风俗文化的影响下,渐渐变得开放,流畅,风格也趋于多样化,艺术欣赏价值更高。
关键词:建筑 给排水 设计 施工
随着我国综合国力的增强,人们的物质文化生活水平也在不断提高,高新技术的应用越来越广泛,尤其是建筑技术的发展和应用,先进的建筑技术和设备使建筑给排水设计得到了迅猛发展。随着建筑业的发展,建筑给排水系统成为当今建筑的重要组成部分,建筑中占比例最大的住宅建筑的给排水系统更为重要,其给排水的设计更趋向于人性化,这对于建筑给排水设计和施工工作来说是一个全新的挑战。
一、建筑给排水设计中应注意的问题
建筑给排水设计,尤其是住宅建筑的给排水设计工作尤为重要,目前,我国的住房面积在不断增大,层数也在不断增多,高楼大厦林立,给排水设计如果不当,就会经常出现低层住户排水口溢水和冒气的情况,尤其是在排水管堵塞或半堵塞的情况下,易造成水漫“金山”的状况,使室内的物品遭受损坏,造成经济上的损失,因此为了预防这种情况的发生,在建筑给排水设计中应该注意一些问题,这些问题具体表现在:
(一)注意给水管道的减压降噪
由于人们的生活水平越来越高,住宅面积也在不断扩大,住宅中有双卫设置的情况普遍存在,这就给水管的流通带来了压力,而且厨卫距离又较远,给水管道压力超过0.3-0.4MPa且管径小于或等于20mm以及管道较长时,管道会产生振动和啸叫,因此在设计时要注意给给水管道进行减压降噪,要做到这点,给水管道的选材就要注意经济和实用,在技术选择上要考虑到压力、温度、安装方法和使用环境等方面的综合因素,这样可以避免居民在用水时管道产生的噪音,同时可以防止当外网压力过大时,水流过快引起管道接近共振而产生的噪音和颤动。
(二)注意储水装置的设置
建筑给排水设计应该注意储水装置的设置,设置在屋顶的调节水箱是住宅中常用的储水装置,但由于它具有二次污染严重的特点。目前水箱在材料和加工上,已有很大的改进,在给排水系统设计时要注意为每一幢住宅设计一个独立的给水系统,即采用蓄水池—水泵—水箱—减压阀—用水点供的方式,这种储水装置的设计既节能又便于管理,同时还可以避免对市政给水管网造成冲击,还能解决高层民用建筑对消防前期贮水量的要求。每幢住宅楼合用蓄水池,蓄水池设置在地下车库。水箱供水的客观存在是解决高层建筑给排水系统节能问题的有效途径之一。
(三)注意商住楼地沟内给水管道的设置
在建筑物类型中,商住楼的给水用量较大,用途也很广泛,需要供水的地方有很多方面,这给排水系统带来一定的压力,给排水管道很容易出现漏、冒、跑、滴等现象,因此为了防止这些现象的发生,在给排水设计时就要注意在地沟内设置给水管道,在地沟内将商服用房给水管道与住宅给水管道分开设置,同时分别对其进行计量,达到使住宅区的给水系统正常运行,互不影响的目的。
(四)注意自动排气阀的设置
自动排气阀可以很好地控制水流,在给排水设计中要注意自动排水阀的设置,在给水管道中有些地方应该设置自动排水阀,如给水管网有明显起伏并且积聚了大量空气的管段,应注意在管段的峰点设置自动排水阀;间歇性使用的给水管网,在其管网末端和最高点应注意设置自动排水阀;气压型的给水系统,当采用自动补气式压水罐时,在其配水管网的最高点应注意设置自动排水阀。日常生活中,一些学校、写字楼、旅馆等,都设置了延时自闭阀蹲式大便器,这就更应该注意在其管网的最高点设置自动排水阀。
(五)注意建筑给水引入管设计流量的计算
在建筑给排水系统中,当建筑物内的生活用水全部是由室外管网直接供水时,应该按照建筑物内的生活用水情况,设计时以秒流量来计算;当建筑物内的生活用水全部都是自行加压供给时,引入管的设计流量应该注意设置为贮水调节池的设计补水量,设计补水量不要大于建筑物最大最高时的生活用水量,同时还不能小于建筑物日平均时最高的生活用水量;当建筑物内的生活用水既有自行加压供给,又有室外管网的直接供水时,就要注意综合这两种情况来计算设计流量,并将两者叠加作为引入管的设计流量。
二、建筑给排水施工中应注意的问题
随着人们生活水平的提高和城市建设进程的不断推进,为了满足居民对高质住宅环境的需求,在21世纪的今天,要求住宅设计和施工具有更高的灵活性和适应性,要求赋予住宅建筑更高的技术含量和文化内涵。如今,住宅建设的核心已经从单纯的满足人们的温饱型居住条件转变为以人为本的住宅环境,因此,针对这些要求,我们要不断提高建筑给排水的施工质量,给排水工程的施工质量直接影响到建筑物给排水系统的正常运行,关系到建筑物的使用效益和质量,把好建筑物给排水施工质量是关键。在建筑给排水施工中应该注意一些问题,这些问题具体表现在:
(一)注意给水试压。
在进行给排水施工时要注意给水的试压,由于施工人员的粗心,在施工时有时会出现没有进行水压试验就直接进行隐蔽的情况,导致渗漏出现的概率要增大,因此施工人员在进行隐蔽前要注意给水试压。
(二)注意地漏的水封。
在施工中,有些建设单位和监管单位为了为了减少成本,使用一些无法满足现实要求质量的地漏,这种地漏水封一般不大于3厘米,满足不了水封的深度要求,当排水时,地漏的水封由于正压或负压被破坏,导致污水管道内的有害气体窜入室内,污染室内环境卫生,因此在施工时要注意地漏的水封,采用高水封或新型的防返溢地漏,以减少室内污染。
(三)注意溢流管管径的选择。
在施工时,生活用水水池的溢流管管径选择要合适,同时要采用合理的预防污染措施,当水池溢流管的管径小于进水管时要设置网罩。
(四)注意给水管道的遮光和保温。
由于给水管道通过沉降缝处时无法进行补偿处理,因此在施工时要注意采取有效的遮光和保温措施,同时在管道沉降伸缩缝时应注意采取相应的补偿措施,以防止管道的破裂,出现漏水现象。
(五)注意水表、阀门的安装。
水表、阀门的安装要符合要求,水表应安装在便于检修、不受污染和暴晒的地方,而且要水平安装。
(六)注意坐便器排水口位置的选择。
在施工时应该尽量选择合理的位置,以便适应多种坐便器型号对排水口位置的要求。
(七)注意建筑物雨水管道的单独排出。
由于在施工过程中会出现将室内的雨水管道接入生活污水管道或阳台与天面雨水合用,导致在雷雨季节生活污水排水管道不能很好地发挥其排水能力,从而造成污水外溢,影响环境卫生。因此在施工时应注意雨水管道的单独排出,阳台和天面雨水也要分开。
结束语
综上所述,我国的经济发展带来了建筑业的蓬勃发展,伴随着人们生活水平和质量的提高,人们对建筑住宅环境的要求也越来越高,这对于建筑业来说是个挑战,尤其是在建筑给排水设计和施工上, 在这两个方面应该注意一些问题, 只有这样,才能更好地为居民营造一个舒适和健康的居住环境,建筑业也能够更加健康向上地发展。
参考文献:
[1]夏秋兵.建筑给排水设计中应注意的问题[J].黑龙江科技信息,2011,(23)