时间:2023-03-10 15:03:23
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(1)冬季施工必须确保工程质量,做到安全生产。冬季施工的措施方案金经济合理,使增加的费用最少,并尽量减少能源消耗,缩短工期。
(2)本工程部分雨、污水管线处于冬季施工,因此必须生产计划中统一安排,并提前落实,做到合理搭接,尽量减少冬季施工的作业面。
(3)已确定进入冬期施工的项目,在冬施材料、设备落实后,要保证施工力量,做到连续施工,避免造成不必的浪费。
(4)编制冬季施工方案,应根据工程特点及冬季施工信息的反馈情况,布置年度冬期施工原则及实施方针,根据公司总的原则,结合本单位的具体情况,编制冬季施工方案,编制一般工程冬季试过女冠措施和重点工程的单位工程冬期施工方案,主要内容有:冬期施工生产任务特点部署,主要的冬期施工方法,热源设备计划,保温材料、外加剂材料计划,冬期施工人员培训计划,施工管理工作,冬期施工项目及热源安排。
(5)外加剂的准备材料部门应根据计划采购订货,其他资源的准备:保温、覆盖材料的设备,根据工程任务特点及主要施工方法,确定保温、覆盖材料的用量,编制计划,组织进场存放和保管。
(6)技术培训,进入冬季施工前,施工管理人员、测温人员进行培训考核,施工管理人员的培训主要包括一下内容:学习有关冬期施工规范、规定;学习公司制定的冬期施工原则,主要的冬期施工方法与技术措施;学习冬期施工中要采用的新技术;学习冬期施工日常的管理工作和安全消防措施。测温人员的培训应包括的内容:了解测温工作的意义和重要性,提高责任心,学习掌握各种测温仪器仪表的使用方法,学习各分项工程的测温要求,学习记录各种测温数据和填写表格。
(7)施工现场所有准备工作,必须在砼浇筑前完成,达到进入冬期施工的条件。现场准备要求:原料加热设备符合要求,保温围护好;外加剂有储备,保管好,无破裂;供水消防管线,模板的保温措施已完成;测温工作已开始进行,测温记录齐全,现场生活设施做好入冬准备,并符合安全消防要求,未完成工序进入冬期施工前应停在合理部位。
(8)冬季施工计划管理,进入冬期施工前,将冬季施工准备工作项目和用工纳入生产计划和用工计划,并结合各级施工方案,统一安排生产计划。冬季施工过程中严格按《冬期施工技术规定》中的要求和冬期施工方案确定的原则和施工方法进行施工。
(9)外加剂的管理,冬季施工使用市售成品或企业内部集中生产的小包装复合外加剂,禁止使用现场无计量临时配制的外加剂。外购的成品复合外加剂,必须有鉴定材料和试验资料。项目自配的复合外加剂必须经公司鉴定,购入生产复合外加剂的原料,须有产品合格证或公司试验室的检验证明。
(10)测温与保温管理。
在整个冬期试过女冠过程中项目组织专人进行测温工作,负责测温人员应每天测温情况通知工地负责人,出现异常情况立即采取措施,测温记录最后由技术员归入技术档案,测温项目:每日实测室外最低、最高温度、砂浆温度。
(11)安全消防管理。
(12)冬期施工检查工作。
(13)冬期施工管理工作,冬期施工过程中除值班经理每周检查一次外,执法部门应每周组织检查二次冬期施工管理工作,检查各项冬期施工措施的落实,同时做好检查记录。2在各个工程中应采取的措施
2.1砌筑工程
冬施期间的砌筑工程主要是采用抗冻砂浆法施工。
(1)防冻剂的掺量应根据当日气温和实验配合比实施。
(2)当室外大气温低于-10℃及施工上需要时,对原材料进行加热,应优先加热水,当满足不了热工计算的温度时,再进行砂子加热,但要注意水温不得超过80℃,砂子温度不得超过40℃,水泥不可加热,但应放在不低于0℃得室内。
(3)砌筑砂浆使用温度,当气温在-10℃以内,在-10℃~20℃时,为+10℃。搅拌好得砂浆要注意运输、存放、使用时的温度损失,最好随用随拌。
(4)操作上应按照“三一”砌筑法砌筑。灰缝应控制在10mm以内,砖砌体在当日施工完毕后,必须在表面覆盖保温材料。
(5)砖上冰、霜、雪要清除,一般不得浇水,冬施工砌筑工程不可采用无熟料水泥,不得使用白灰砂浆或粘土砂浆,砂子要清除冰块。
(6)每日砌筑后,应及时在砌筑表面进行保护性覆盖,砌筑表面不得留有砂浆。
2.2钢筋工程
钢筋现场焊接要设置简易挡风及覆盖措施。防止焊后急剧降温。接头在焊接之前应清楚冰雪、污垢杂物。应使焊缝和热影响区缓慢冷却。焊后未冷却的接头应避免碰到冰雪,当环境温度低于-20℃时,不得进行施焊。钢筋在负温度下进行冷拉时,其温度不宜低于-20℃。
2.3砼工程
(1)根据自然气温条件和工程的结构类型、原材料、工期限制等要求,从节约能源和降低冬施费用着想,采用蓄热法、掺外加剂、保温材料覆盖的综个法进行施工。
(2)砼应及时运到浇筑地点,在运输过程中,要注意防上砼热量损失,表面冻结,砼离析、水泥和砂浆流失,坍落度变化等现象。砼入模温度不得低于10℃,一般控制在15℃~20℃。
(3)砼在浇筑前应清除模板和钢筋上的冰雪和污垢,浇筑时风力超过4级,需在迎风面采取防风、防冻保扩措施。
(4)砼浇筑完毕后,应立即对砼表而进行保温,墙模板外挂阻燃草袋子。砼板上应覆盖一层薄膜,一层阻燃草袋,气温特别低时,再加盖-层阻燃保温材料。
(5)作好砼的测温工作,按施工方案布置测温孔,并应编号。砼浇筑前,对测温人员应作详细交底。测温孔应在浇筑砼的同时及时留好。
(6)按规定作好冬期施工砼试块管理工作,试块组数应比常温多两组,此两组试块应在施工部位同条件养护。
3抓好防护措施落实
(1)切实加强组织领导,确保工程质量和进度。各工程指挥部都成立冬季施工领导小组,专门负责冬季施工指导与监督工作,坚持例会点评、现场巡视制度,督促施工单位严格落实冬季施工措施,加强对冬季施工质量的管理,通过质量评比、进度安全考核等措施,保质量、保安全、保进度。
(2)科学组织施工。如对墙体高厚比、横墙间距等有关的结构稳定性、现浇改预制等问题进行专题图纸会审。有的工程指挥部则根据工期要求,对工序进行组合分类,凡不利于冬施的分项工程,如室外粉刷、回填土工程等,进行提前或退后安排,以保证工程质量。加快施工进度,增加砼罐车数量,保证砼连续、快速浇筑等措施,保质量、抢工期。
生态经济的主要目的就是让国家和地区的进步和发展能够最大限度的和周围的环境处在和谐的发展过程中。在生态经济领域中看,人们的可持续经济行为能够被当成是,实现所处区域的环境价值,并将其同社会经济和价值进行整合的方式,对于现代建筑行业起到了重大的影响作用。可持续性建筑并不仅仅是单纯的是追求保护环境,更多的是从根本上将环境的价值以及经济衡量标准结合在一起。从某种意义上看,可持续性建筑的发展和成功都是实现自然资本生态主义的过程,比如现代建筑中所采用的自然排水系统,这种方式能够通过人工设计和创造有效降低建筑成本,还能够实现自然环境的价值。在建筑中采用的多元化节能措施能够降低建筑的能源消耗,提高建筑的经济效益,从而使得自然的资本更好地转变成现实的经济价值。
二、在生态经济的背景下,分析建筑经济的特征
1.在生态经济的背景下更加重视优化和智能。
智能化能够有效的实现建筑物的节能目标。在生态经济的背景下,建筑经济更多的表现就是在现代化技术手段的帮助下实现优化功能以及控制成本。这个时候,现代化的建筑最主要的一个特征就是智能化的系统。
2.在生态经济的背景下更加的重视环保以及生态。
在设计现代建筑的时候,需要遵循的原则就是环境生态保护,对于可再生材料以及自然应该要最大程度的去利用,对美化自然环境以及绿化人居环境比较的重视。不管是建筑的外墙或者内墙,都应该要尽量的使用木材,在选择墙体的保温材料时,也应该要尽可能的选择那些可再生的木材,在室内和客厅内,基本上都是使用的木地板,有的甚至是使用的旧建筑当中拆除的旧木地板,这样做的主要目的就是为了能够有效的减少对自然环境的破坏,让水泥的使用量能够得到有效的降低。除此之外,在很多建筑物的外墙上,基本上都不使用油漆,这样做的主要目的就是为了能够有效的减少对人体的伤害以及对环境的污染等。
3.在生态经济的背景下更加的重视自然和节能。
在生态经济的背景下,现代建筑应该要对能源的有效使用更加重视。而为了能够达到这样目的,首先就应该要对自然资源进行充分的利用,对于能源的使用量应该要尽量的节约。比如在节约水资源方面,要对整体的预制卫生间进行合理的规划,而卫生间内部的设施应该要选用那些节水型的产品。在条件允许或者是必要的情况下,可以考虑回收雨水等,然后在将回收的水经过处理之后进行合理的利用。
三、可持续发展使建筑经济和生态经济能够实现良性互动
在生态经济与建筑经济理念互动性机制的一大重要体现就是绿色生态住宅区。绿色生态住宅区关注并研究了生物方面的关系,比如各条食物链上面实现的能量流动以及物质循环等,还有非生物方面的比如土壤、水体以及空气流动等方面的状态。这些多元化的因素综合在一起对生态环境起着重大的影响。在可持续建筑的设计中,所参考和收集的信息是多方面、全方位的,无论是住宅区的环境治理保护还是到具体户型的设计规划,无论是政府的各个部门还是一套房的业务,都是在经济条件和生态环境因素的影响下对于可再生资源的利用,制定出适合该区域可持续发展的规划和目标。
1.构建起生态经济和绿色建筑的指标体系。
建筑经济和生态经济之间的良性互动其实就是看现代建筑和生态经济之间的最终结合程度。所以就需要制定出一套比较科学和合理的体系,主要的目的就是对现代建筑的现状进行反映,同时还能够对现代建筑的生态发展规划意图进行相关的指导。另外,在对现代建筑物规划进行制定的时候,目标应该要确定可定量化以及明确,比如交通网络以及综合土地的使用,对于汽车的使用频率以及使用量要采取有效的措施来进行限制,对于多样化的本土能源供应以及可再生资源的建设应该要尽量的去落实。
2.对于可持续性建筑的要求和内涵应该要比较明确。
为了让建筑经济和生态经济能够有效的实现良性互动,那么就需要把建筑经济和生态经济放在目标相同的系统当中,而对可持续性建筑的要求和内涵进行明确就是其中比较直接的行动。
3.建筑经济可持续发展。
建筑经济和生态经济的整合,给现代建筑行业的设计带来了深远的改革意义。在建筑设计过程中,需要在工程项目的最初阶段保证可持续性的规划,制定出最高效的计划和角色,可持续性建筑研究并不是对于建筑风格或者造型的追求,而是将建筑当成是能够实现多种价值的有机系统。生态建筑经济并不代表需要更高的经济成本投入,也不是比一般的建筑更为复杂和繁琐,自是对于建筑的各个部分进行整合性设计来实现建筑的成本和效益之间的最佳关系,目的在于降低建筑的能源消耗,有效的提升人们的生活质量和生活状况。生态经济要实现环境与经济的互动,首先要将经济、生物和人类的各个系统统一为一个整体,要创设一种“做好事轻而易举,工作和生活中自然的日常行为理所当然而不是有意识地利他”的新体制,据此需要为可持续发展的经济设立一系列目标,根据这一系列的经济发展目标,首先应把可持续性建筑设计的目标明确为:
1)仍然以有利于减少能量与资源消耗的技术策略为基础,尽量减少建筑的资源消耗量与废弃物的排放量;
2)通过各种途径想方设法降低可持续性建筑在全生命周期内的各阶段成本;
3)提高可持续性建筑设计中的经济分析与环境影响分析的整合程度,从提高经济-环境复合价值出发,科学计算可持续性建筑节省的生态成本与其长远社会经济效益间的关系,使由建筑活动所带来的“入”与“出”一目了然;
4)通过建筑的建造行为策略性地向自然资本投资,促进自然资本价值的实现,使可持续性建筑在环境与经济评价中都表现出比普通建筑更多的优越性。
四、结语
公用墙是否增加保温。设定两个方案中窗墙比都为0.4、都采用不透明阳光板、都采用单层玻璃,只是比较是否对南墙进行保温的情况下建筑热负荷的情况,在DeST-h上做了模拟及分析。冬季1月1日,是否对南墙进行保温两种方案下的基础室温进行了对比,得出:①基础室温基本相同;②由于进行保温增加了墙体反射,同时由于阳光间温室效应,热量会通过窗户透射或传热进来,从而导致两者室温相差无几。夏季8月1日,是否对南墙进行保温两种方案下的基础室温进行了对比,得出:在炎热的夏季,两者也没有什么区别。当农宅冬季室内温度维持14℃时,可以计算出南墙无保温的全年热负荷为7881.4kW•h,南墙有保温的全年热负荷为7910.16kW•h,考虑到经济性,南墙无保温比较合理。优化设计三:公用墙窗墙比对阳光间效果的影响。设定三个方案中南墙都无保温、都采用不透明阳光板、都采用单层玻璃,只是比较在窗墙比改变、考虑冷风渗透的改变(南向)的情况下,如表1中所示,建筑热负荷的情况,在DeST-h上做了模拟及分析。冬季1月1日,对不同窗墙比下三种方案下的基础室温进行了对比,可以得出:①阳光间主要受到室外的影响,所以阳光间的基础室温没有变化;②在夜晚,窗户成了散热构件,窗墙比小,可以有利于减少冷风渗透和传热量;③在白天,窗户可以透过太阳辐射,窗墙比大的房间会使房间温度更高。但温度升高的程度很小。夏季8月1日,对不同窗墙比下三种方案下的基础室温进行了对比,可以得出:由于夏季采用的通风次数都是相同的,而且通风次数足以带走白天太阳辐射热量,所以导致室内的基础温度相差无几。当农宅冬季室内温度维持14℃时,可以计算窗墙比0.4、0.6、0.8时的全年负荷分别为7881.4、8043.98、8136.64kW•h,可以看出:当窗墙比0.6时,热负荷比窗墙比0.4时增大2.1%;当窗墙比0.8时,热负荷比窗墙比0.4时增大3.2%。综合以上基础室温与全年负荷的分析比较,可以得到结论:在满足采光需求下,窗户面积应该尽量小一点,窗墙比选为0.4比较合理,即加强公用墙的蓄热性能对提高阳光间的利用效率有一定帮助。
2优化设计四
阳光间立面是否采用双层玻璃。设定两个方案中南墙都无保温、都采用不透明阳光板、窗墙比都为0.4,只是阳光间是否采用双层玻璃的情况下建筑热负荷的情况,在DeST-h上做了模拟及分析。冬季1月1日,对阳光间是否采用双层玻璃下两种方案下的基础室温进行了对比,可以得出:①在白天,由于两层阳光间之间的反射,玻璃透射系数减小,导致房间温度的差别;②在夜晚,由于冷风渗透的原因导致室温差别,但两者渗风量相差不多,所以室内温度无太大差别。夏季8月1日,对阳光间是否采用双层玻璃下两种方案下的基础室温进行了对比,可以得出:①在炎热的夏季,阳光间两层玻璃之间的反射导致太阳辐射衰减及通风的影响,使得内层阳光间温度比外层阳光间温度低8℃,外层阳光间比单层阳光间高6℃;②双层阳光间使得阳光的透射系数减小,在通风次数相同的情况下,客厅(双层)比客厅(单层)低1度左右;夜晚无太阳辐射,两者温差有所减少,温差只有0.5℃左右。当农宅冬季室内温度维持14℃时,可以计算出单层阳光间的全年负荷为7881.4kW•h,双层阳光间的全年负荷为7691.96kW•h,可以看出:①双层阳光间的保温作用(减少传热及冷风渗透)会使得全年负荷降低2.4%;②相对于阳光间的初投资,回收期过长,经济性欠佳;③双层阳光间节能效果不明显,经济性不好,采用单层阳光间比较合适。
3被动式阳光间测试分析
(1)实验住宅信息。实验住宅为房山区二合庄村的一户典型农宅,正南面建有阳光间。冬季连续供暖,容忍温度下限14°,控制温度下限16°;北向窗墙比0.3;南向客厅窗墙比0.5;南向卧室窗墙比0.4。(2)测量结果及分析。改造后的农宅基本在12~2月供热,改造结果如表2所示。从表2可以看出,改造后农宅保温性能有大幅度的提升,室内温度提高6℃,采暖耗煤量节省44%,综合节能率达到60%。采暖时间缩短,基本在12~2月,因此该技术方案测试时间为上述三个月。经测试得到太阳辐射量、进入室内的太阳辐射量以及辅助供热量的数据,并根据这些数据计算出被动式阳光间的得热负荷比以及太阳能贡献率,具体的计算结果如表3所示。从表3可以看出,阳光间集热效率相对较高,在30%以上,但是采暖贡献率较低,仅有16%,说明大部分热量集中在了阳光间内,对需要采暖的房间提供热能力较差,这和人们的感觉是一致的。为加强白天阳光间同采暖房间的换热效果,可以采取白天开窗或加装风扇强制对流的方式,改善阳光间过热而室内温度相对偏低的情况。
4结语
浙江的年均降雨量较大,长江中下游地区每逢梅雨季节,就会出现一段持续较长的阴沉多雨天气,8月、9月份会有台风影响本地区,造成较大的降雨量,这些降雨大部分都是通过排水立管排放到社区下水管网,再汇流到河道里,造成河水暴涨。这些降水都可以通过管道系统收集起来加以利用。由于屋顶一般都比较干净,屋顶降水都可以直接收集、初步过滤、储存、提升利用,用户需要在雨水落水管口加装集水井,经过砂石过滤,储存在一定区域(一般一户人家安装3m3~5m3容积的储存空间就可以了),经处理与储存的过程后,用水泵将雨水提升至顶楼的专用雨水水箱,经过过滤的雨水可以用来冲洗坐便器,家里有花园的可以用来浇花,这样不但节约了部分自来水,还可以为居民节约一些水费。根据雨水的化验数据得知,屋顶雨水的pH值大约在5.6(略显酸性),降雨初期冲刷入管道收集系统的污染物(就是屋面上的灰尘)是比较难处理的问题。而一般的树叶等污染物可经由筛网筛除,灰尘等污染物则可经由沉淀、过滤的处理方式加以去除。雨水的处理与利用,应该单独设置管网,在未经过过滤、消毒处理前,一般不建议与人体接触使用。屋顶雨水的处理方法,一般是先过筛网筛除大的落叶等物体,再用细砂、中砂、无烟煤等方法过滤,去除雨水中剩余的悬浮颗粒物、胶体物质、有机物等,提高雨水的水质。雨水在过滤之前应考虑去除初期雨水,否则滤池比较容易堵塞。雨水的过滤系统一般采用单层过滤池或双层过滤池,单层过滤池的过滤料一般可采用细砂,砂粒粒径以0.5mm~1.2mm为宜,也可以粗至1.5mm~2.0mm,砂的厚度应为80mm~120mm。双层滤池的过滤材料一般可采用无烟煤和细砂,滤料粒径与厚度参照单层滤池。出于使用方便及价格便宜的考虑,雨水过滤系统一般可以不设置反冲洗装置,通过定期更换上层细砂滤料的做法维护滤池系统。用户还应该单独设置雨水收集管路,和冲洗坐便器的水管管路,与家里的洗衣、洗菜、洗浴、做饭的管路区分开,最好单独设立管道井。另外,如与人接触的用水,仍以自来水供应。废水、中水处理是指洗衣用水、洗菜用水等的回收再利用,一般有物理处理法、物理化学法、生物处理法等。都要用到比较复杂的水过滤、消毒、灭菌处理技术,需要较大的先期投入,适合大型社区集中进行处理,不适合分散建造独立的垂直房、别墅等建筑物进行节水利用。本人不建议个人用户使用。
普通居民住宅的节水卫生器具的使用与管路设计也是建筑物节约水资源的重要部分。垂直房、别墅等建筑物家庭用水器具有很多,如厨房的水龙头、卫生间的台盆龙头、浴室龙头、抽水坐便器、拖把龙头、洗衣机、洗碗机、净水器等等,节水卫生器具应节约水资源,提高水的利用率。例如同样是缺水的以色列,不仅居民冲厕与洗手是两套管道,就是冲厕也分大便和小便两个按钮。正是水忧患意识极强的以色列人,发明了农业滴灌技术,很长时间以来,人们习惯上认为水资源都是“无穷无尽的,取之不尽,用之不竭”的,不知道节约,进而随便使用浪费。要知道我国是一个干旱缺水严重的国家,人均只有2200m3,仅为世界平均水平的1/4,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。水资源地区分布不均匀,年内变化莫测,年度差别也很大,再加上污染,使得水资源更加紧缺,本省的年降雨量在全国并不算低,但是杭嘉湖平原、宁绍平原等历史上的天府泽国有些年份还处于不同程度的缺水状态,所以要时时处处注意节水。根据分析,家庭生活中只要注意改掉不良的习惯,就能节约70%左右的自来水。例如:用坐便器冲掉烟头和碎细废物;洗脸、洗手、刷牙时,让水长流着;三角阀、水龙头等设备漏水,不及时修好等等。
庭节约自来水除了注意养成良好的生活习惯以外,采用节水器具也是很重要的。有的人宁可使用便宜的老式器具,也不肯多花费一些钱更换节水器具,其实这样会造成浪费水进而多交水费,长期计算下来反而是不合算的。节水器具种类繁多,普通家庭中主要有节水龙头、节水坐便器等。
坐便器有很多类型,各有其不同的性能特点。据统计,坐便器冲洗用水量约占居民生活用水的30%~40%,进而对坐便器的冲水方式的研究,特别是研究其冲水方式、方法对污物的影响,对减少坐便器用水量,节约居民生活用水有很大的帮助。坐便器种类繁多,按冲洗的水力原理,坐便器大致可分为以下几类:1)冲落式坐便器。利用存水弯水面在冲洗时迅速升高水头来实现排污,所以水面窄,在冲洗时发出较大的噪声。其优点是价格便宜和冲水量少,不适合居民家庭使用。2)虹吸式坐便器。便器内的存水弯是一个较高的虹吸管。虹吸管的断面略小于盆内出水口断面,当便器内水位迅速升高到虹吸顶并充满虹吸管时,便产生虹吸作用,将污物吸走。可以在居民家庭使用,但是比较费水,不建议使用。3)喷射虹吸式坐便器。它与虹吸式坐便器一样,利用存水弯建立的虹吸作用将污物吸走。可以在居民家庭使用,建议使用。4)旋涡虹吸式连体坐便器。特点是把水箱与便器结合成一体,并把水箱浅水口位置降到便器水封面以下,并借助右侧的水道使冲洗水进入便器时在水封面下从切线方向冲出,形成旋涡,有消除冲洗噪声和推动污物进入虹吸管的作用。可以在居民家庭使用,建议使用。
传统坐便器的质量缺陷主要有:储水箱中的进水口连接控制器和冲洗污物的出水口连接控制器应使用硅胶密封项圈,部分生产厂家则用生胶或其他不符合规范的密封材料来替代硅胶以降低生产成本;储水箱中的五金配件应该使用黄铜,但是部分厂商为了降低成本,使用其他劣质金属或塑料,其硬度、耐蚀、耐磨损能力达不到规范要求,如果长期的使用,有可能会出现小裂纹理、金属出现生锈等现象,这样就都会造成密封项圈失效,造成漏水。
我国与先进国家的节水型器具的使用率还有较大的差距,节水型器具在浙江省的普及度还是比较低的,主要因素有:一般节水型坐便器的价格普遍较高,与不节水的坐便器相比有较大的差价;早期的老旧房屋普遍使用不节水的坐便器,现在改造起来比较困难;我国的部分居民的节水意识不够强,所受的文化教育层次也不一样,素质差异很大,要使所有的人员都具有很强的节水意识还有较大的困难。虽然节水型器具的推广存在一些困难,但是节水型坐便器的推广,有利于缓解水资源危机,对于国民都是有长远的利益。节水型卫生器具的推广,建议采取如下措施:适当提高水费,让人们确实感觉到使用节水型坐便器所带来的经济效益。加强节水型坐便器的研究和推广,应用先进的技术,制造一些价格便宜的普及型节水坐便器。
关键词:建筑物自动化总线技术
中国行业标准JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》第26章《建筑物自动化系统(BAS)》所规定的模拟和数字混合的集散型系统(TDS),已面临更新为全数字系统的挑战。就像工业自动化一样,建筑物自动化市场在技术接受期曲线上,通常落后于商业领域技术应用会有几年之久,因此,在商业领域已经成功运用多年的个人计算机和以太网通信,现在却成为BAS更新途径的热门话题。PC-BasedControl和以太网技术,已经开始全面进入BAS领域。2000年3月,Honewell公司推出的全数字化闭路电视监视系统DVM,就用PC-BasedVideoServer,类似于商业领域应用的个人计算机式视频服务器,取代了传统的模拟和数字混合的CCTV闭路电视矩阵切换器和磁带录象设备;DVM系统中,经过信号转换接口把所有摄像机的视频信号直接连入以太网通信,每20台摄像机使用1台VideoServer。这种第三代保安监控电视的全数字化CCTV以太网系统,已经在澳大利亚悉尼机场使用。
PC机技术日新月异的进步,使BAS的中央站功能不断增强;PC机的商业软件,如ODBC、API等等,已成为BAS的标准软件;基于PC机技术的分站不断发展。信息领域的以太网技术对工业自动化和建筑物自动化各个层面的影响,从上到下。BAS管理层的以太网正在下植到自动化层和更低的现场层。BAS三层结构将会成为以太网"一网到底"的三层网络。完成这项"通体透明网络"革新的主要技术,就是以太网现场总线。以太网现场总线,也可称为以太网I/O(Input/Output),是控制技术和信息技术的完美结合,性能发挥到极致,它或许能够解决工业自动化长期争论不休的现场总线标准化问题,是商业技术影响工控技术的一个范例。
以总线为脉络,分析计算机总线、测控总线和网络总线在BAS技术发展中分别担纲的角色,可以加深对BAS未来发展的了解。
1、总线BUS
总线一词,源于计算机技术。总线是各种信号线的集合(包括地址、数据、控制、电源等),是各种信息传输的通路,有汇总的涵义。微软百科词典定义总线为:计算机系统中各部件之间用于数据传输的一组硬件连线(导线)。IBM公司将其简称为用于传输信号或功率的一根或多根导体。在建筑物自动化中,BAS总线可解释为用来连接中央站分站、现场设备或者各种系统的那些具有导电性的通路,以完成数据或信号的传输。
以应用范围来分,BAS总线可划分为计算机总线、测控总线和网络总线、。计算机总线用于上位管理计算机和中央站内部部件的连接。测控总线用于中央站与分站的连接,分站与现场设备的连接,现场设备之间的连接。网络总线则是将上位管理计算机和中央站、浏览器等视为节点而共同连接在一起的一条多分支线路,将数据置于网络总线中,数据将会经所有的节点检测后,由其指定地址的节点接收。BAS管理层的以太网就是网络总线。当以太网下植到自动化层和现场层以后,以太网又扮演着测控总线的角色,在这种背景下,我们借用"网络就是计算机"的概念,不免也可以说"网络就是控制器",因为所有传感器、执行器、分站、中央站已经遍布以太网中,以太网被赋予完成分布式控制兼有普通信息存取的能力,人们可以随心所欲使用以太网,无论是进行实时控制还是传递管理信息。
2、标准化Standardization
作为信息传输通路的总线,追求标准化,是各种总线的共同目标;只有标准总线,才能够支持更多的性能不同的产品的连接,完成更多更好的系统的集成,实现更完善的控制和管理,因此,总经以其有汇集性能的特点,尤其需要标准化。标准总线的形成,主要有两种方法,一种是由非商业的或政府组织所产生的标准,目的在于使某一种类型总线开发和使用规范化,例如RS232C;这种正规的合法的技术标准,是在对已有方法、途径及技术开发进行仔细研究的基础上起草,并经正式批准后产生,这种标准通常包括着一些国际标准。另外一种方法,是有某一家公司先行开发出一种总线技术,由于成功,得到其它公司模仿和广泛使用,以至一偏离该总线就会产生不兼容问题,导致产品在市场中受到限制,例如现场总线LonTalkBus;这类事实上的总线技术标准,是基于市场需求产生而形成的,无需正式批准,这种标准通常包括大量流行的工业标准。
3、计算机总线ComputerBus
中国行业标准JGJ/T16-92第26章BAS,对中央站硬件、组态、系统软件的规定(26.4.26.5)非常简单,仅是基于采用计算机作为监控中心的一般原则,如应设置CPU、CIU、CRT、打印机等规定,对上位管理计算机则仅限于优化控制与管理某些功能要求。但是,近年来计算机技术发展很快,系统软件、应用软件、存储系统、处理器技术、输入输出系统和计算机结构,都是如此,其中,计算机总线技术与工业自动化、建筑物自动化关系密切,计算机总线是计算机系统信息总通道,性能优劣,对BAS上位管理计算机和工作站的影响是至关重要的。因为采用先进的计算机总线,可以提高工作站的带宽,改变工作站的兼容性和开放性,并能提高工作站的可靠性,这对控制系统无疑是最重要的性能。例如,使用PCI总线技术的PC机,每年停机时间可以小于315秒中,可靠性高达99.99%,因此,BAS用户已经开始关心工作站的计算机总线,2000年9月山西省太原市某国际贸易中心大厦BAS招标文件中,明确提出中央站应该使用计算机33MHz三总线结构PCI(外部设备互联总线),说明用户不仅关心各种功能模块设置,还要求提供工控级别的总线来保证工作站性能。随着基于PC机控制的技术进展,计算机总线对BAS的影响会更加重要。因为BAS将逐渐最终成为由一台PC机控制几条现场总线的系统。
3.1计算机总线的发展历史
1970年,DEC公司首先推出了称为Unibus的总线,把PDP11小型计算机上所有的部件、设备都连接在一起。它是一种单总线结构。
1981年,IBM公司在第1台个人计算机IBMPC/XT上推出了XT总线,也是单总线,1984年,采用16位CPU的IBMPC/AT出台,AT总线在XT总线结构上,增加了一组输入/输出总线,形成双总线结构。AT总线就是著名的工业标准总线ISA,全称是IndustrialArchitecture工业标准结构,它是通过将板卡出入IBMPC及其兼容机的标准扩展槽来添加计算机部件的总线设计规范。1989年康柏、惠普等9家公司在ISA基础上,推出EISA,扩展工业标准结构,这是一种把附加卡(例如视频卡、内置卡MODEM卡及支持其它设备的卡)联接到PC机主板的一种总线标准。EISA总线操作频率比ISA高很多,能提供很多的数据吞吐率。
为了提高PC机性能,使某些扩展板可以直接与微处理器通信,而不必经过通常使用的系统总线,Intel公司提供了PCI总线规范。这种局部总线允许在计算机上安装多至10个PCI兼容的扩展卡,PCI局部总线系统需要在某个PCI兼容插槽中安装一块PCI控制卡,每次可以以32位或64位的速度与CPU进行数据交换。PCI规范还考虑了多路复用Multiplexing。因此,PCI总线已成为今天计算机事实上的局部总线标准。由于PCI独立于处理器,不仅Intel系列可用,DEC的Alpha、Motorola的PowerPC等系列也可以用,它的向前向后兼容性,能使现有的多种计算机都能平滑过度到新标准,所以尤其受工业控制机行业的欢迎,建立了PCI工业计算机协会PCIIndustrialComputerManufacturersGroup(PCIMG),致力于在工控机行业推广PCI总线。1995年,出版了CompactPCI规范。
PCI总线在计算机中配置了3组总线,时钟33MHz,与CPU时钟频率无关,宽度32位,可扩展至64位,带宽达132Mbps至246Mbps,可以和ISA、EISA、VL-BUS等总线兼容,支持5V和3.3V两种电压,可以在芯片、软件和开发工具方面广泛利用PC机丰富资源,它具有良好的网络性能、图形视窗介面和数据存贮性能,是工业自动化和建筑物自动化中央站理想的计算机总线。
3.2标准计算机总线
国际标准
IEEE969(S-100)微机通用
IEEE488(HP-IB)测试仪器
IEEE1394(FireWire)测试仪器
EIARS232C设备总线
EIARS422/423/449/485设备总线
ANSISCSI小型计算机,设备总线
VESAVL-BUS局部总线
工业标准(流行微机总线)
ISA系统总线
EISA系统总线
PCI局部总线
3.3新一代计算机总线(正在开发中)
1998.9PCI-XCompaqIBMHP
1998.12NGIO(NextGenerationI/O)IntelDellSunNEC日立NEC西门子
1999.2FutuieI/OCompaqIBMHP
4、网络总线NetworkBus
中国标准JGJ/T16-92第26章BAS,规定"优先采用共享总线型"局域网结构作为BAS管理层、自动化层、现场层的网络拓扑,即用一条总线,把上位管理计算机、中央站、分站、现场设备各自连接在一起,形成三层局域网。因为所有节点共享一条传输通路,一次只能允许一个节点发送信息,所以需要建立信息发送的控制方式,JGJ/T96-在26.6.6条文说明中,没有明确规定是用IEEE802.3以太网的CSMA/CD波及监听多路访问/冲突检测争抢发送,还是用IEEE802.4令牌总线排队访问控制,只有指出这两种方法都是"目前流行的",但是"并无一致的看法"。在26.6《信号传输与数据通信》中,则把现场层至自动化层之间的信息传递成为"信号传输",把自动化层和管理层之间的信息传递,称为"数据通信",以示区别,前者为现场设备与计算机通信,包括模拟信号,后者为计算机之间通信,全部为数字信号。
20多年来,发展极为成功的以太网技术,已经得到公认。人类进入英特网时代,以太网也迅速进入工业自动化的各层网络。电气电子工程师协会IEEE基于802.3以太网国际标准,正在积极制定现场与以太网通信的新标准,使以太网能够直接为现场层所使用,可以预见,正象个人计算机PC迅速进入工业自动化领域一样,以太网以及TCP/IP、UDP/IP协议将十分迅速进入工业自动化各个领域,包括BAS。
网络总线是网络通信总线的简称,在BAS中,网络总线是上位管理计算机、中央站、分站、现场设备之间的连接总线,从计算机系统结构的角度上看,它是计算机的外部总线,计算机总线则可视为内部总线。网络总线属于网络技术,计算机总线属于计算机技术,网络是多个计算机的集合系统,数据通信和资源共享是其特点。今天,已经进?quot;网络就是计算机"的时代,通信和计算机技术紧密结合、同步发展,计算机总线和网络总线是计算机一种技术的两个方面。新一代的计算机已经把网络接口集成到计算机母板上,网络功能已经嵌入到操作系统中,使得网络总线可以视为计算机总线的外部延伸,密不可分。不进入网络的工作站,是不完整的工作站。在建筑物领域,BAS是建筑物整体计算机网络的重要子网,形成建筑物管理和建筑物设备控制一体化是从网络开始的。计算机总站维系着BAS的通信子网,资源子网和通信子网的组合,就是建筑物自动化网络,就是建筑物自动化系统。
4.1以太网的发展历史
1968-1972Aloha无线电系统夏威夷大学开创争用型通信
1972-1977首台以太网2.94MMetcalf和Boggs先生建立CAMA/CD
1979-1983粗同轴以太网10MCom(DEC、Intel、Xerox)10BASE5
1980-1982细同轴以太网商品化10M3ComISA总线与10BASE2相连
1984-1987双绞线以太网1MUTPHP、AT&T1BASE5
1986-1990综合布线+双线绞线以太网10MSynOptics、HP10BASET
1990-1994交换式和全双工以太网10MKalpanaEtherSwitch
1992-1995快速以太网100MUTPGrandJunction100BASET
1996-?千兆位以太网1000MIEEE802.3z1000BASEF
4.2以太网与局域网国际标准IEEE802.3
以太网是商业市场上发展的,而802.3标准是独立的标准组织《电气与电子工程师学会》开发的802.3是基于以太网第1个版本制定,但在一定程度上改进了设计,1983年公布以后,以太网以此又作了修改,原来互不兼容的局域网,变为互相兼容(但不完全兼容)。二者主要区别是结构不同,例如,最大数据单元,802.3是1460字节,以太网是1500字节。但是,通常可以把802.3视同以太网。
以太网速率有10M和100M两种,最大1518字节,最大段长度500米(粗同轴)、185米(细同轴)、100米(UTP),中断段综合长度2500米(粗同轴)、925米(细同轴)、2500米(UTP)。
在BAS中用以太网作为网络总线时,现在BAS供应商所提供的以太网接口卡NIC(安装在中央站中),应该是10M/100M自适应型,以满足用户部署100M快速以太网的要求,例如Intel公司的PRO/100+管理适配器,适用于有PCI总线的台式机,能自动监听集线器速度,从而自动选择10M或100M,能支持最新的连接管理规范wfw2.0,支持所有的主要操作系统和网络操作系统,WinNT、95、98、2000,Nerware、UNIX,支持10BAS-TX,5类UTP,RJ-45连接器,数据路径宽度32位,可在0-55℃环境中工作。
4.3以太网介质访问控制(MAC)CSMA/CD
载波监听多址访问/冲突检测是以太网抢先式信息发送的主要技术,它包括有先听再讲、无声则讲、有空就讲、边讲边听、一人独讲、退避三舍等信息发送规则,保证所有站点都能以公平方式通过竞争来访问大家共享的以太网,虽然难免有"后到先服务"的现象,但是,由于CSMA/CD有一套完整的处理冲突的方法,大体上实现了对网络总线的公平访问。它是退避三舍的自调整功能,保证所有信息的发送都是成功的,例如常用的一种冲突退避延迟算法,称为"截断的二进制指数回退(EBE)",它使发送信息的站点,每冲突一次,自动延迟一个以2的幂函数计算的退避时间,用这种不断扩大回退时间来适应网络流量的变化,这是一种很巧妙的方法。它规定了退避也是有限度的,即最大退避时间以210倍为限,忍让次数也是有限的,以216次为限,否则就会丢掉这个屡发屡败以太冈帧,这种情况是绝少发生的,除非以太网已经瘫痪。
以太网每帧发送之间有一个固定的间隙64字节、512位,称为时间片,用来识别由于冲突而失败的发送信息帧碎片(最小帧规定为64字节,包括48字节数据),在512位时间内,网络冈所有站点检测到载波(有信息发送)和合法的冲突、信息帧碎片,从而保证以太网能正常工作,不受非有效帧(碎片)的影响。
一般谈到以太网,主要是指802.3的CSMA/CD协议,它是以太网的主经软件(其它还帧结构软件等)此外,以太网还包括以太网接口卡NIC、收发器、中继器硬件。总之,以太网是一种局域网,是共享总线型局域网(包括集线器Hub网络),是国际标准局域网之一,应用最广泛。
4.4以太网与TCP/IP
传输控制协议/网际协议(TCP/IP)是实践中产生的解决网络互连和异构计算机之间提供可行的透明通信服务的一组协议,它是世界上最大网络因特网的基础。以其公用性和有效性,成为公认的开放系统。TCP/IP是网络数据传输事实上的标准,或者简称其为因特网通信协议。
BAS结构图中,标明以太网,是说网络采用共享总线拓扑,标明TCP/IP,是说数据传输采用因特网通信协议。
TCP/IP独立于特定的计算机软硬件、独立于特定的网络系统,即使你不接入Internet,用它也是最好的组网方案,所以,我们在本文开始,对JGJ/T16-92BAS的网络结构就标明采用TCP/IP,更何况,BAS进入Internet也是势在必行的事情。
TCP/IP协议有三个特点,首先它的开放性,可以把现行的各种局域网互联起来,其次,它统一了地址规则,这种IP地址与域名系统的唯一性,保证了因特网走向全球,最后,高层协议基本标准化,使各种用户可靠而且便利,这一特点,在工业自动化中,有很好的应用,可以把标准化的控制总线协议,包装在高层协议中,使TCP/IP成为工业控制通信协议。
TCP/IP分成4个层次:
应用层--常用的应用程序有SMTP(邮件传送)、NFS(网络文件)、NIS(网络信息)、SNMNP(网络管理)、FTP(文件传输)、DNS(域名系统)等,以及工业自动化通信协议,也可在本层打包,如Moddbus、HoneywellC-Bus等。
传输层--提供端到端(即应用程序之间)的通信,主要功能是信息格式化、数据确认和丢失重传等,主要有(TCP传输控制协议)和UDP(用户数据报协议UserDataprogramProtocol,它在工业自动化应用中看好,它把数据先打包,后经IP发送,效率高于TCP)
网络接口层--不同网或同网中计算机之间的通信,处理数据报和路由,主要是IP(网际互连协议)
网络接口层--提供与物理网络的连接,它包括所有现行的网络访问标准,最重要的是以太网(802.3系列)。
5、测控总线MeasureandControlBus
BAS现场层和自动层的总线,可视为测控总线。JGJ/T16-92第26章BAS26.6.l节规定"从现场到计算机系统的信号传输,需综合考虑""(1)简化传输控制的硬件结构;(2)减少传输导线的根数;(3)弱化维修的技术难度",还进一步指出了采用的方法"可选用一对一的传输方式、矩阵选码一公用线传输方式或多路复用技术的一路通道多方使用的传输方式(阵列式传输方式)""首先考虑时分制"等等。反映中国行业标准对测控信号传输的重视以及要求采用最新技术的愿望。在当时的历史条件下,已经把测控总线阐述得淋漓尽致。
自从HGH/TI6颁布近十年来,测控信号传输领域发生了重大的变化,这就是现场总线技术所带来的深刻变革,对BAS的影响当然也是非常深远的。只有现场总线技术才能符合JGJ/T1-92第26.6.1节规定的三项要求:最简单的传输控制,最少的导线根数,最方便的维修技术;而且,最重要的是,现场总线带来了工业自动化开放系统的新局面,减少了自控系统寿命周期成本LifeCycleCost。
因此,测控总线的讨论,可以归纳为现场总线的讨论。
国际电工委员会IEC定义现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。
安装在控制室内的BAS中央站与现场的分站,分站与现场的传感器,它们之间的信号传输均适用现场总线技术。换言之,自动化层和现场层,采用现场总线技术是历史发展的必然。当有人提?quot;现场总线是管理控制一体化方案的催化剂"时(美国Fisher公司Martin先生),我们深刻体会这一隽语的丰富内涵。
5.1现场总线发展历史
1983年,Honeywell公司推出的差分信号驱动器,成功地在4-20mA直流信号上叠加了数字信号,随即投入市场的智能化仪表Smart变送器,是现场总线产品的前驱,这些带有微处理器芯片的仪表,除了在原由模拟信号仪表的基础上增加了复杂的计算功能外,还在4-20mA直流信号上迭加了数字信号,使现场与控制室之间的连接,从模拟信号过渡到了数字信号。这种工作机制,成为美国fisher-Rosemount公司著名的现场总线HART通信协议的基础。
1984年,美国仪表协会ISA/SO50工作组,开始制定现场总线标准。IEC也成立现场总线工作组IEC/TC65/SC65C/WG6,开始研究现场总线标准。
1985年,国际电工委员会决定由ProwayWorkingGroup负责研究现场总线体系结构和制定标准。
1986年,德国推出Profibus过程现场总线标准。
1990年,美国Echelon公司推出LonWorks现场总线产品。
1992年,Siemens、Rosemount、Rosemount、ABB、Foxboro、Yokogawa等80家公司联合,成立ISP协会,着手在Profibus基础上制定标准。
1993年,Honewell、Bailey等公司成立WorldFIP协会,有120家公司参加,准备以法国标准FIP(FactorInsrtumentationProtocol)为基础制定标准。
1994年,ISP和WorldFIP北美部份合并,成立FF现场总线基金会(FieldbusFoundation)。推动现场总线国际标准的开发。
1996年,FF公布了低速总线H1标准。
2000年1月4日,IEC宣布现场总线国际标准以86%赞成、12%反对通过,IEC-61158面世。
5.2现场总线国际标准IEC-61158
8种现有的现场总线纳入国际标准,如果考虑到世界上已有30多种现场总线,这也还是在统一的路程上,前进了一大步。
从上表可以看出,8种现场,有8种通信协议,互不兼容,距离统一标准的现场总线,还有很大距离,虽然这些现场总线在功能上可以互补。
为了解决现场总线统一问题,借鉴IT行业的统一网络通信标准,就是第5种类型,即以太网现场总线。1998年,在美国休斯敦召开的ISA展览会期间,成正了工业自动化开放式网络联盟IAONA,建议把FF的H2高速现场总线,改成高速以太网HSE,有Honeywell参加的18个公司31位工程师正在Foxboro公司积极进行开发,希望HSE能成为众望所归的现场总线。
HSE的特点是速度高(100Mbps),数据通过量大,与计算机联接容易,价格低。有两类用途,一类是完成由于计算量过大而不适合在现场仪表中进行的运算,另一类是作为多条低速H1总线或其他网络的网关设备。
HSE是否适用干BAS,是有待研究的事情。
在IEC61158国际标准中,有欧洲标准建筑物自动化系统MBS-TC247推荐的ProfibusFMS总线和WorldFIP总线,但是没有欧洲推荐的LonWorks总线和欧洲设备总线EIB。
5.3现场总线的三层结构
从IEC61158标准中的8类总线,可以看出现场总线并不需要保持与ISO/OS17层结构一致,只需物理层、数据链路层、应用层等三层就可以了。因为面向控制的信息比较简单,但需要快速而可靠地到达目的地,七层模式使数据转换变慢,会滞后实时控制的时间要求,七层有关的网络接口成本也较高,同时,现场设备也不需要OSI地址。
IEC61158还规定,所有2至8类现场总线,均需对类型1的FF总线提供接口,但2至8类总线之间,不要求提供接口。
5.4以太网作为现场总线的主要问题及其解决方法
由于以太网802.3采用随机式的CSMA/CD信息发送方式,对事实控制来说,就带来一?quot;不确定性"问题,不能事先预言测控信息传送的时间,存在着"后到先服务"现象。而令牌式"排队发言"信息传送是可以预言的。要克服这个缺点,就要提高以太网的传输能力。由于10/100BASE-T全双工交换式以太网技术发展,基本上解决了CSMA/CD随即发送带来的"不确定性"问题。1990年,智能交换机的出现,基本上淘汰了信息发送时的冲突,而且,智能交换机的成本不断下降,为工业控制实际应用提供了可能。智能交换机(网络开关EtherSwitch),能同时提供多条数据传输途径,功能和电话交换机相似,使整体吞吐量显著提高,同时智能交换机还使用一种名为"切入法"(CutThrough)的新桥接技术(常规桥接是使用存储转发技术),是延迟时间又降低了一个数量级。1993全双工技术是以太网可以同时发送和接收数据,理论上又可以使传输速度翻上一番,再加上快速以太网的出现,以太网在处理事实控制方面,已经可以做到测控信息的传输不再是"不确定"的,而是有着"良好概率GoodProbability"的表现,能够适应事实控制的需要。
以太网传送测控信息的另一个问题是线路"利用率",线路效率。利用率是指线路用来成功地传输帧的时间部分。每个以太网数据包中那些不代表实际数据部分(同步、地址、字段长度、错误检验)较大,共26个字节,这种"开销"使线路利用率下降。在测控领域,实际数据很短,例如,DI20个字节、DO16个字凇IAO200个字节、通信接口500字节、PID运算500字节、计数器4个字节等,这样,当使用以太网信息包包装时,大量信号还需要加上填充符才能满足最小48个字节数据段的长度要求,如DI、DO、计数器,因此,效率较低。
但是,实际上,由于争先式发送,会改变效率,计算指出,如果连续发送两个64字节的以太网信息包,效率可以提高到54%。尽管如此,在工业自动化领域,仍然重视如何减少"开销",提高通信效率,例如,在通信协议中,想已用户数据报协议UDP来取代最常用的传输控制协议TCP,因为UDP信息包的包装比TCP简单,只有4个字节,而TCP,则是26个字节。IEC61158国际标准现场总线HSE高速以太网就考虑采用UDP/IP来代替TCP/IP。
不过,以太网的高速度,已经把这些问题全部覆盖了,就算是以最低速3Mbps有效速率运行,一个100个字节的实时控制信息,在以太网的传输时间,只有0.336毫秒([100+26]×8/3M),对BAS,已是很理想的数据了。
5.5TCP/IP作为现场总线的通信协议的讨论
TCP/IP协议是一组协议,采用四层结构,与现场总路线三层结构很相似,因此,适用于现场总线。
采用TCP/IP的以太网现场总线,由于数据链路层的CSMA/CD,使得数据传输时间是建立?quot;概率"基础上,但由于以太网线路的改进,情况大为改善。
TCP/IP是非常流行的技术,移植到现场总线是顺理成章的事,问题之一是TCP/IP是为因特网设计的,TCP是要处理面对成千上万的网站,它要处理好这么多路由的连接,只能采取在TCP层,设置发送机和接收机,提供端到端的可靠的进程间的通信,使数据报在传输过程中始终保持连接状态,只有双向通信。TCP才去发送数据报(双向通信不是指两机器独占式通过网络对话,而是说两台机器间有一交互信息流),TCP发出信号后,必须等待对方应答信号,否则会重发,这种定向连接协议,使两个端机经常以适当的速度相互通话,TCP传输控制在两个机器问来回发送状态信息。而UDP用户数据表协议却比TCP简单得多。对于自动控制的应用程序来说,并不需要时时保持个连接,以节约开销和网络通信量,而UDP是一个无连接系统,从TCP到UDP放弃了许多功能,简单了许多,只是作为一个数据报的发端机和收端机操作,而不理会二者之间的连接。帧的结构简化为源端口2字节,目的端口2字节,长度2字节,校验2字节。UDP传递服务不建立通信双方的连接,发完数据就完事大吉,所以,比较灵活,效率高,非常适合测控数据的发送,因为这类数据非常短,还有,在控制网络中,通行的站点比起因特网来,少之又少,非常强调二者之间的连接管理,就显得多余,比起TCP的大文件来,测控程度只是"发出一个请求"或者"等待一个响应",三言两语,传递本身就会很可靠。此外,在实时控制中,有时强调一种完全控制,即使在信号传输过程中发生错误,控制器业能够自行处理作出决策,而不需要让TCP一遍又一遍重复发送数据,因为自控系统控制器的自制能力都极强。
无论TCP还是UDP,应用程序都是驻留在通信协议顶层的应用中,包括控制和人机接口等一系列应用程序以及用于系统集成的OPC,都藉信息传输,获取其中的数据。
5.6以太网在工业自动化中的应用
美国Foxboro公司在1995年就推出了采用以太网10BASE-5粗同轴电缆I/AnodeBus用于现场总线控制系统,近年来,新I/A现场总线系统已经改为双绞线BASE-T,室内及机柜内,都使用RJ-45接插件,对室外及振动严重的场所,则按防护等级IP-67生产了密封式RJ-45的连接器,Hirschman公司也能提供现场总线中作为以太网连接的接插件,抗震密封,适用于工业环境。
1997年,Schneider公司为其著名现场总线ModbusTCP通信协议产品,它的PLC产品中的I/O模块,Momentum系列,均可以设置以太网端口。这些I/O模块通过这些端口直接连入以太网中。Schneider公司把Modbus通信协议变址为TCP/IP通信协议,这是世界上较早的以太网I/O产品。TCP/IP和UDP/IP的一个重要的优点是在同一个以太网中,可以运行许多不同的通信协议,它们都变址在TCP/IP或UDP/IP中。
Honeywell公司几年前就已经开始着手把以太网用于建筑物自动化系统自动化层总线通信的应用工作,目前,第一步已经实现,即,把所有测控总线通过TCP/IP接口连入以太网中,通过以太网得数据通信,进行实时控制。以太网成为BA、FA、SA集成的通信平台,进而与管理系统在此平台上完成管理控制一体化集成。
随着以太网应用技术的进一步发展,把以太网芯片内嵌与现场设备的一天,也许会很快来临,意味着因特网内置与现场设备的时代终会来到,其意义在于因特网与控制网融为一体,因特网无处不在,会进一步改变工业自动化和建筑物自动化的面貌。
5.7建筑物自动化的现场总线
现场总线这个技术热点,长期争论不休,虽然出台了IEC61158所推荐的8种国际标准总线,但是仍然没有一种统一的标准现场总线能够满足各种行业有要求。在这纷争的局面中,以太网的确受到了许多厂商的重视,在管理层(工厂级)采用以太网已经成了共识,而在低层次上的应用,还要假以时日,许多厂商正在积极研究和开发。
目前,LonWorks现场总线在BAS行业中的地位,是很重要的,尤其LonMark产品给用户带来产品互换互操的巨大利益(大幅度下降系统的寿命周期成本),所以受到用户的重视。Honeywell公司在2000年6月推出了全LonWorks现场总线系统,原来的C-BUS已经可以换用LonTalk现场总线,所有其它生产厂商的LonWorks现场总线,可以直接联入Honeywell中央站。
1.1存在问题
数据质量难保障。主要体现在统计数据的准确性难以保证,常会出现失实、不完整、相互矛盾的数据,影响了统计数据整体质量。数据运用难深入。主要体现在劳资统计工作只注重统计资料的收集、汇总和上报,往往数据固化后就束之高阁,忽略了对统计数据的分析、预测与优化,难以站在更高的层次发挥劳资统计工作的辅助功能。
1.2原因分析
劳动工资统计工作如此重要,可为何在建筑施工企业中却仍存在着诸多难题?笔者认为,其原因可主要归结为建筑施工企业自身特点、基层基础工作薄弱和日常管理不到位3个方面。1.2.1建筑施工企业经营地域分散,人员情况复杂,加大了劳资统计工作难度建筑施工企业作为工程项目的建设者,其最显著的特点就是经营地域分散,特别是对于大型建筑施工企业来说,其下属的子/分公司及项目部往往遍布全国乃至世界各地。同时,随着企业开拓施工领域,调整经营结构,通常还要根据工程项目的具体情况适时组建或撤销相应的项目管理机构,进而带来人员的重新调整。因此,建筑施工企业的员工在其布局上呈现出分散明显、流动性强的特点,为劳资统计工作带来挑战。就大多数施工企业而言,其人员组成都较为复杂,既有学历低但实践经验丰富的技术工人,又有知识水平较高的大中专毕业生,还有企业高端引进的专家型管理和技术人员。从人员层次上看,又可以分为高层次人才(如施工管理人员、施工技术人员等)和普通劳动力(如施工作业等现场一线人员)。人员情况复杂,也为企业相关指标的统计带来了较大难度。1.2.2基层基础工作薄弱,劳动工资统计难以真正“落地”基层单位/项目部是建筑施工企业最基础的组成单元,其劳资统计工作的质量很大程度上决定了建筑施工企业劳资统计整体工作水平。在长期实践中,笔者认为建筑施工企业基层基础工作薄弱,主要体现在以下三点。(1)基层领导重视程度不足,认识不到位,这是制约建筑施工企业劳动工资统计工作质量的首要问题。有些基层领导尚未认识到劳资统计数据对企业经营管理的重要意义,对劳资统计工作的基础性作用不以为然,只将其简单地理解为“做算术”、“填表格”,往往对统计人员填报的资料不认真审核就签字盖章。阶段性统计工作结束后,基层领导很少听取统计专题工作汇报,对统计数据了解不全面,掌握不深入,没有发挥出统计数据在管理决策中应有的作用。(2)基层岗位落实不到位,这是建筑施工企业劳动工资统计中普遍存在的问题。主要表现在基层单位、特别是基层项目部普遍没有专职的劳资统计人员,多由其他岗位人员(如财务人员)兼任,使劳资统计工作被搁置在“打杂”层面,成为“附带性”工作。因此,很多统计兼职人员常常疲于“完成任务”,失真、失准问题屡禁不绝。(3)基层工作人员队伍整体素质不高,这是影响建筑施工企业劳动工资统计工作质量的关键因素。基层劳资统计人员很多为兼职,缺乏统计专业知识及合格的技能水平,突出表现为学习主动性不强,对统计指标解释钻研不深,对劳资统计业务一知半解,个别人员对劳资报表中常见的“累计平均数”等指标都不知如何计算。还有些基层统计人员工作责任心不强,对统计工作敷衍了事,统计报表“不催不报”,且经常不经过认真审查就匆忙上报,以至于发生了不该出现的“低级”错误,这些都严重影响了统计数据的质量。1.2.3日常管理工作不到位,劳动工资统计整体工作质量亟待提升在建筑施工企业劳动工资统计日常管理方面,统计制度大多是由公司总部层面制定,而基层统计人员往往只是简单的收集和汇总劳资数据,不能满足上级对基层单位情况分析的需求。在日常工作中,经常发现部分单位由于统计人员变动频繁,稳定性差,导致工作移交不完整,统计资料遗失、断档现象较为严重。在统计资料方面,也常会出现原始记录不全、没有建立规范的统计台账和统计制度等问题。
2改进建筑施工企业劳动工资统计工作的对策
针对上述问题,笔者结合多年工作实际,为改进建筑施工企业劳动工资统计工作提出五项对策,即:领导重视,规范流程,强化培训,创新手段,系统监督。
2.1领导重视
上行下效,才能蔚然成风。要提升建筑施工企业劳资统计工作水平,首先要着力提高基层领导干部对劳资统计工作的认识,在工作中做到“三带头”———带头维护统计队伍的稳定性、带头确保统计数据的准确性、带头发挥统计资料的辅助作用。基层领导干部要做到主要领导亲自抓、分管领导具体抓,要了解基本的统计方法、制度和指标体系,切实关心、大力支持统计人员开展业务工作,认真审核本单位/项目部统计数据,还要经常听取劳资工作汇报,善于用统计资料研究和解决工作中遇到的新情况、新问题。
2.2规范流程
劳资统计工作的规范与否决定了统计工作的最终质量。首先要建立健全劳资统计规章制度,明确各层级统计工作责任制,做到层层把关,逐级审批,从制度层面为改进劳资统计工作提供保障。其次,要深入推进精细化管理,完善企业统计原始记录和台账,以基层单位/项目部提高统计数据质量为切入点,加强与相关部门的业务数据沟通审核,坚持有理有据、实事求是地建立健全原始记录和统计台账,把好统计数据质量关。三是加强劳资统计工作的标准化建设,通过对统计渠道、统计手段、统计分析等各个环节严格把关,深耕细作,确保统计数据质量。
2.3强化培训
改善建筑施工企业劳动工资统计工作,关键还是要靠“人”的因素。要充分统筹各种优质培训资源,定期组织实施统计专业培训项目,逐步提升劳资统计人员队伍整体素质。笔者认为,针对劳资统计人员的培训,要着重围绕三个方面。3.3.1围绕如何提升统计工作人员责任意识劳资统计工作中出现的大部分错误,都是因为基层统计人员责任意识不强,不认真、不细致造成的。要通过教育培训,不断提升统计人员思想品德修养,树立爱岗敬业、忠于职守、坚持原则的职业道德,以高度负责的态度对待统计工作。3.3.2围绕如何提升统计工作人员工作能力加强对统计法律法规和业务知识的培训,帮助统计工作人员进一步熟悉劳资统计指标体系,精通统计业务,掌握好统计理论、统计方法及相关的经济理论,完善知识结构,提高统计工作技能。3.3.3围绕如何提升统计工作人员综合素质在培训课程设置时,不仅要考虑统计专业知识,还要系统安排相关辅助知识,如计算机应用、公文写作、统计分析方法等,帮助统计工作人员提升计算机应用能力,更好地借助计算机软件进行数据比较分析,及时撰写统计分析报告。
2.4创新手段
由于建筑施工企业劳资统计工作量大,准确性要求高,单纯依靠人工统计、计算往往容易造成高差错率。因此,要不断完善统计手段,加强设施建设,应用先进的统计载体从软件、硬件两方面完善统计平台。实践中,笔者认为,提升统计工作质量的一个重要途径是逐步完善统计信息网络化建设,逐步将岗位信息库、人员信息库、薪酬信息库等模块合而为一,在更大范围内达到信息数据共享,实现信息随时调出,灵活应用。只有进一步加强计算机的应用,充分发挥计算机网络的效能,才能逐步推进劳资统计工作的系统化、科学化,不断提升劳资统计工作的质量和效率。
2.5系统监督
关键词:高层住宅;节能;围护结构
随着我国经济的快速发展和城镇化建设进程的加快,我国目前每年约新增20亿平米建筑,建筑能源消耗占到社会能源总消耗量的约30%。因此,建设低能耗节能建筑已成为必然选择。夏热冬冷地区是我国经济比较发达的地区,高层住宅发展十分迅速,大量高层住宅建筑的建设给建筑节能带来了巨大的挑战。本文以江苏省无锡市某项目为例,借助节能设计软件,对高层住宅建筑节能进行了分析研究,为高层住宅建筑节能设计提供参考。
1项目概况
本项目位于江苏省无锡市,共包括9栋高层住宅,楼层高度从88到97米不等,基地面积约为430000平米,总建筑面积约160000平米。外墙大部分为剪力墙。
2设计思路
在夏热冬冷地区,住宅设计要考虑夏天隔热,同时要兼顾冬季保温,这就要求高层住宅在气候适应性设计时,既要保证一定的洞口面积满足夏季通风和冬季日照的需要,又要采用保温隔热性能良好的围护结构满足夏天隔热和冬季御寒的要求。由于外墙围护结构对建筑节能具有决定性影响,本文重点分析实践项目的围护构造节能设计,主要包括墙体、屋面和外窗的设计。
2.1墙体节能
墙体是建筑围护结构的主体,其所用材料的保温性能直接影响建筑的能耗。外墙节能主要是提高墙体的保温隔热性能,减少其冬季的热量损失以及降低夏季的外墙内表面温度。项目方案采用外保温形式,下表为几种常用保温材料的性能对比。除材料的传热系数低、导热系数小等要求外,结合其防水性能和施工难易程度及成本价格,保温材料最终采用了发泡水泥板,经斯维尔节能软件计算。
2.2屋面设计
屋面受太阳照射最强且时间最长,顶层房间热量一般占建筑总能耗的5%-10%,占顶楼能耗的40%,因此屋面也是节能设计的重要组成部分。其节能设计主要是改善屋面的热工性能、阻止热量的传导,关键在于处理好夏季隔热和冬季保温的关系。构造做法可分为正置式屋面和倒置式屋面:(1)正置式保温屋面。把保温层置于屋面防水层和结构层之间,其保温隔热由找坡层和保温层来确定热工指标。其缺点是保温层材料被密闭于屋面内部,排湿困难,屋面保温隔热性能得不到保障,且夏天容易出现起鼓开裂现象,导致屋面渗漏。(2)倒置式屋面。把保温层置于屋面防水层之上,保温层不封闭。倒置式屋面构造简单、保护防水层、使用寿命久、施工简单、维修方便等优点,所以使用非常广泛。倒置式保温平屋面对保温材料要求较高。
2.3外窗设计
外窗的面积占外墙面积的20%-40%,但能量损失却占到50%。为了满足节能目标,在满足通风、采光和日照的前提下,需要控制外门窗洞口面积,改善气密性能,提高保温性能,减少外窗本身的热传导。
2.3.1窗墙比
窗墙比是天然采光房间的侧窗洞口面积与该朝向外墙表面积之比,住宅设计规范对不同朝向房屋的窗墙比都有明确的规定。随着窗面积减少,会严重影响采光通风等指标,因此,按照最大限量增加冬季太阳得热和减少夏季太阳得热原则,项目的窗洞主要开设在南北两侧,东西侧只开少量窗洞,确保在建筑节能和居住舒适度取得平衡,得到最佳窗墙比。
2.3.2窗体材料分析
建筑外窗由玻璃和窗框组成。铝合金材料由于抗风压变形能力较好,表面的氧化膜使其具有很好的耐腐蚀性,使用寿命长,不燃烧,耐潮湿,且可以根据节能需要制作出各种铝合金型材,因此常用于高层住宅窗框。断热型铝合金门窗的传热系数优于普通铝合金门窗,且克服了后者在冬季易结露的缺点,因此被定为本项目的窗体材料。结合外窗玻璃的隔热、保温及隔声性能。
3结语
住宅建筑节能是一项系统工程,涉及多个方面,应根据当地气候条件,屋顶、各朝向外墙和外窗都选用合适的节能材料。由文中材料性能比较可以看出,采用的材料不是性能最好的,而是在综合考虑到现有的施工技术条件、资金投入、政府部门的建筑防火和节能政策等因素,从而得出较为均衡的节能方案。
作者:徐培原 单位:江西省修水县建筑设计院
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关键词:园林植物,建筑小品,配置
一、园林建筑小品的分类与作用
园林建筑小品是在园林绿地中为市民提供服务功能,方便绿化管理的,用作装饰、展示、照明、休息等的小型建筑设施。它的特征是体量较小、造型丰富、功能多样、富有特色。按照功能来分,园林建筑小品可分为四种类型:
(1)服务小品:供游人休息、遮阳用的亭、廊架、座椅,为游人服务的电话亭、洗手池等,为保持环境卫生的废物箱等。
(2)装饰小品:各类绿地中的雕塑、铺装、景墙、窗、门、栏杆等,有的也兼具其他功能。
(3)展示小品:各种布告栏、导游图、指路标牌、说明牌等,起到一定的宣传、指示、教育的功能。
(4)照明小品:以草坪灯、广场灯、景观灯、庭院灯、射灯等为主的灯饰小品。科技论文,建筑小品。
二、园林植物与建筑小品的配置的方法
建筑小品与植物一起配置,处理得当,不仅可以获得和谐优美的景观,而且还可突出单体达不到的功能效果。园林植物与建筑小品配置的方法有以下几种。科技论文,建筑小品。科技论文,建筑小品。
2.1植物配置突出建筑小品的主题
在园林绿地中,许多建筑小品都是具备特定文化和精神内涵的功能实体,如装饰性小品中的雕塑物、景墙、铺地,在不同的环境背景下表达了特殊的作用和意义。科技论文,建筑小品。在古典园林中,漏窗、月洞门和植物相得益彰地配置,其包涵的意境就更加丰富了。科技论文,建筑小品。这里的植物配置,应该要通过选择合适的物种和配置方式来突出、衬托或者烘托小品本身的主旨和精神内涵。例如,冰裂纹铺地象征冬天的到来,在铺装周围的绿地区域中选择冬季季相特征的植物种植能够呼应小品的象征意义,如冬季开花的蜡梅、挂红果的南天竹、常青的松柏类、竹类植物,与冰裂纹铺地一起可以起到彼此呼应、相互融合体现景观所要表现的主题。又如纪念革命烈士为主题的雕塑物以色叶树丛作为背景,一到秋天,色叶树的金色和红色把庄严凝重的纪念氛围渲染得淋漓尽致。
2.2植物配置协调建筑小品与周边环境的关系
建筑小品因造型、尺度、色彩等原因与周围绿地环境不相称时,可以用植物来缓和或者消除这种矛盾。如以照明功能为主的灯饰,在园林中是一项不可缺少的基础设施,但是由于它分布较广、数量较多,在选择位置上如果不考虑与其他园林要素结合,那将会影响绿地的整体景观效果,所以利用植物配置和灯饰的结合设计可以解决这个矛盾。将草坪灯、景观灯、庭院灯、射灯等设计在低矮的灌木植物丛中、高大的乔木下或者植物群落的边缘位置,既起到了隐蔽作用又不影响灯光的夜间照明。另外,园林中还有些功能性的设施小品如垃圾桶、厕所等,假如设置的位置不合适也会影响到景观,也可以借助植物配置来处理和改变这些问题。
此外,植物配置不仅可以解决客观存在的问题,而且也可以配合建筑小品使园林中的景观和环境显得更为和谐、优美。如休息亭以浓郁、成片的树林为背景或以常绿树丛隐亭其中,比单独放在一片草坪或者硬地上,在景观上要显得更加自然、不突兀,对于游人来说这样的休息亭也更易靠近、更具有安全感。
2.3植物配置丰富建筑小品的艺术构图
一般来说,建筑小品特别是体量较大的休息亭、长方形的坐凳、景墙等的轮廓线都比较生硬、平直,而植物以其优美的姿态、柔和的枝叶、丰富的自然颜色、多变的季相景观可以软化建筑小品的边界,丰富艺术构图,增添建筑小品的自然美,从而使整体环境显得和谐有序、动静皆宜。特别是建筑小品的角隅,通过植物配置进行缓和柔化最为有效,宜选择观花、观叶、观果类的灌木和地被、草本植物成丛种植,也可略作地形,高处增添一至几株浓荫乔木组成相对稳定持久的景观。
景墙、栏杆、道牙主要起到分隔和装饰的作用,在进行植物配置时常种植爬藤类、低矮地被植物使其自然攀援,这样不仅柔化、覆盖、遮挡了建筑小品硬质的棱角线条,而且也美化了环境,为游人增添了亲近自然之趣。在道路台阶边缘可用蔓长春花、扶芳藤等地被植物;在栏杆、景墙、围墙边上可以种植像金银花、常春藤、紫藤等垂挂类的爬藤植物。
另外,建筑小品一般为淡色、灰色系列居多,而绿色的、色叶类的、带有各种花色和季相变化的植物和建筑小品的结合,可以弥补它们单调的色彩,为建筑小品的功能和内涵表现增添另一种语言的表达。
2.4植物配置完善建筑小品的功能
好的植物配置不仅起到美化建筑小品的作用,而且还可以通过配置更加完善建筑小品本身的功能。如指示小品(导游图、指路标牌)旁的几棵特别的树可以起到指示导游的作用;在廊架上以攀援类植物栽植,更加完善了廊架蔽荫的效果和功能。
座椅是园林中分布最广、数量最多的小品,其主要功能是为游人休息、赏景提供停歇处。从功能完善的角度来设计,座椅边的植物配置应该要做到夏可蔽荫、冬不蔽日。所以座椅设在落叶大乔木下不仅可以带来荫凉,植物高大的树冠也可以作为赏景的“遮光罩”,使透视远景更加明快清晰,使休息者感到空间更加开阔。科技论文,建筑小品。
三、结论
“好花还需绿叶配”,建筑小品与园林植物通过合理的配置,可取得相得益彰,彼此互借、相衬的效果。在园林设计与施工中,要注重园林植物做为配景与点景的功能,并根据其植物学特性,与其表现的景观效果,将其恰当,灵活地与建筑小品相配置。
(淄博市规划设计研究院 山东 淄博 255000)
【摘 要】我国地域辽阔,历史文化悠久,创造了五千年的文明,建筑史上也涌现出许多典范之作。随着社会的进步与发展,人们对地域文化越来越重视。国外新建筑理论不断涌入的同时,国内建筑师也与时俱进,创作了大量有特色的建筑作品,其中不乏具有典型地域文化特征的优秀作品。但在地域特征的应用上,不能松懈,还应该进一步发掘。下面以山东援疆基层组织阵地工程设计方案(喀什地区)为例, 对建筑设计中的地域特征应用进行阐述。
关键词 地域特征; 基层组织阵地; 喀什; 高台民居; 喀什平原气候区; 帕米尔高原气候区
【中图分类号】TU201
【文献标识码】A
On the architectural design of the geographical features applications
Liu Yuan-yi
(Zibo City Planning and Design Institute Zibo Shandong 255000)
【Abstract】China’s vast territory, history and culture, created a five thousand years of civilization, the history of architecture also emerged as a model for many. With the progress and development of society, people are more and more emphasis on regional culture. Foreign influx of new architectural theory at the same time, domestic architects times, created a lot of distinctive architectural works, many of them with the typical geographical and cultural characteristics of good works. But on the geographical features of the application, can not relax, but also should be further explored. The following positions grassroots organizations Shandong Yuanjiang engineering design (Kashi), for example, for the architectural design of the geographical features of the application to elaborate.
【Key words】Geographical features;Grassroots organization positions;Kashi;High-houses;Kashi plain climate zone;Pamirs climate zone
1. 概述
近年来,随着国外新建筑设计思潮的不断涌入,我国建筑师也不断学习进步,创作出许多优秀作品。但在地域特征的应用上,还有很大的成长空间。山东援疆基层组织阵地工程设计方案(喀什地区),充分考虑了喀什地区的地域特征——包括当地文化特征和当地气候特征,使得建筑与文化、自然环境进行对话。这种设计方式,比较好的融合了地域元素、展现了现代建筑特征。
2. 喀什平原气候区基层组织阵地
(1)“不到高台民居,不算到喀什噶尔”,喀什的高台民居——“阔孜其亚贝希”之巷给了我们很多的启示。平日,在小巷中,孩子们愉快的笑声,轻快的脚步声,以及老人们悠闲的独坐抑或是几个人围坐起来的攀谈,都令人感到小巷的活力。
(2)喀什平原气候区村级基层组织阵地(图1、图2)的设计,充分借鉴“阔孜其亚贝希”之巷的空间形式,利用现代手法进行表达,注重塑造人群公共活动空间,有利于当地居民的生活交流和情感沟通,营造一种和谐的生活氛围,提升整个区域的人文氛围。
(3)功能布局方面,就近葡萄架之下设置小型超时入口,向群众供应日常商品,提供便民服务;村级基层组织阵地的一层综合布置民兵值班室、卫生室、计生室、共青妇办公室,图书室、电教室、多功能室(集活动、会议、电教、培训等功能于一体),实行一室多用。
(4)村级基层阵地的室外环境充分借鉴民居的庭院元素,对葡萄架利用现代手法进行表达,注重与建筑本身的衔接,体现设计的整体性。同时,葡萄架与地面的衔接处设置种植斜坡,视觉效果犹如地面绿色植物通过葡萄架与建筑成为了一个和谐的整体。同时在葡萄架之下,塑造公共活动空间,让居民能够体验到舒适并具有亲和力的室外环境,并能体现出基层组织阵地的吸引力。
(5)细部设计方面,提炼当地民居的一些设计元素——圆弧和十字纹,并重组这些元素以进行现代手法表达,室外的片墙引入十字纹进行现代表达,葡萄架借鉴当地圆弧形态进行现代表达.室内大厅的设计也受到“阔孜其亚贝希”之巷的启示进行空间塑造,同时引入了同样的细部元素,着力塑造空间环境。在体现传统性的同时,也体现了日新月异的时代性。
(6)技术方面,充分结合当地的气候特征,利用太阳能技术,提供热水和部分电力能源。设置雨水收集装置以提供部分用水进行植物浇灌和冲洗之用。在玻璃的选用上,优先选用双层low-e玻璃,窗户处设置外百叶遮阳,部分墙体采用特隆布墙体。在室外环境的设计上,考虑到攀爬植物的生态效应,在夏日适当时间将室外荫凉处的空气引导入室内,有效利用自然通风以节能。
3. 帕米尔高原气候区基层组织阵地
(1)帕米尔高原气候区主要是在塔什库尔干塔吉克自治县。年平均气温在5℃以下,冬季漫长寒冷,夏季温和。降水较少,主要集中在春夏两季。大风日数多,光照充足,辐射强,天气晴朗。针对这种气候环境,帕米尔高原气候区社区基层组织阵地(图3、图4)的设计充分利用技术手段,以创造舒适的社区办公环境,同时在材料方面,借鉴当地的建筑材料,与当地建筑保持和谐统一。
(2)功能布局方面,一层设置司法警务室,残联,卫生室,社保站、医保站、低保站、计生站、流动人口管理站、环境卫生站,在一站式服务大厅提供集中服务;二层设置综治办,党员管理办公室,图书阅览室,工会,会议、活动、培训、电教等用房。
(3)帕米尔高原气候区阳光充足,可以充分利用太阳能提供热水,并利用光电板提供部分电力能源用于辅助照明;该气候区大风日数多,设置风力发电设施,提供部分电力能源,大风容易扬沙,设置攀爬植物架,有效防风沙,同时在窗户外面设置挡沙板;该气候区冬季漫长寒冷,气温较低,可有效利用被动太阳能,加大南向窗口的开口面积,让更多的阳能进入室内,并利用特隆布墙进行采暖;该气候区降水较少,主要集中在春夏两季,可设置有效地雨水收集装置,对雨水进行存储并综合利用。并利用其他有效保温措施,以保持室内温度,保证室内的舒适办公环境.通过各项技术的使用,使建筑的形式追随当地气候。
4. 结语
发掘地域建筑文化内涵,展示地域建筑文化精髓,是建筑师不可推卸的社会责任。在建筑设计中,可以适当引入具有地域特征的元素,以反映地域文化,使得地域元素与现代元素和谐统一。这种设计方式能够不仅比较好的融合地域元素、展现现代建筑特征,同时也能够唤起人们对当地文化的认同感。
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