高空作业技术方案范例6篇

高空作业技术方案

高空作业技术方案范文1

关键词:园林设计;虚拟技术;园林规划

随着VR技术的发展,目前在我国多个行业内得到推广和应用,在我国的园林景观规划和设计中应用得非常广泛,其具有互动性和直观性等特点,能够很好地展现出园林的景观空间效果,深受园林景观设计师的青睐。这些VR技术的优点和特征都能够有效地促进园林设计师把控掌握设计全过程,让社会公众及方案的需求者更好地体验园林设计的场景,从而达到其设计目的。

1VR技术的相关理论

1.1VR技术的实际作用

VR技术的实际作用主要可从以下3个方面概括:1.1.1还原真实的环境。将真实的环境扫描进VR技术内,将环境真实地还原。还原的场景可以是现实中存在的场景,也可以是正有待形成的场景或者是遭受破坏的场景等。1.1.2创建不存在的环境。通过VR虚拟技术,可对需要构思设想的环境进行创设,比如一些玄幻小说中的场景,现实中永远都不存在,出现在人们的想象世界中。1.1.3创建了真实存在的场景。实际上,人们都没有见到过类似于模拟环境,主要包括天体运动、分子运动等一些微生物或者宏观的环境。利用VR虚拟技术,可以很好地进行模拟,将其展现到人们面前,加深人们的理解[1]。

1.2虚拟现实技术存在的特征

1.2.1互动性特征。互动性指的是人们通过利用虚拟现实技术将一些特殊的现象输入到虚拟环境中,在虚拟环境中和各个元素之间形成交互行为。同时也可以使用特殊的设备对虚拟环境中的元素形成特殊的定制,使虚拟环境中的事物呈现出想要的效果。当然,这些操作都是在虚拟环境技术中可以使用的,能够按照相关的使用说明和操作完成。1.2.2沉浸感特征。沉浸感从字面理解就是人们在使用虚拟环境技术时的体验感。利用虚拟环境技术,可以给用户创造一个用感官来体验的虚拟环境,给人一种逼真的感官效果,让顾客更具有真实的体验感,和虚拟呈现的影像拉近距离。1.2.3想象力特征。想象力特征主要指的是用户在虚拟环境中,对虚拟环境的对象通过想象和判断推理出的想象力,这种想象力会伴随着VR环境的应用而变得更加完善。

2VR技术在园林景观规划设计中的应用

2.1VR技术在园林规划设计中的应用优势

2.1.1利用VR技术完成园林规划设计方案。VR技术在园林景观中的应用,可将一些场景和人机交互的多维景观模拟在虚拟现实环境中展现出来,在此基础上制定景观园林四季的体验计划,从而让园林景观更具有观赏、体验性,让顾客能够亲自感受园林设计中景观的照明设计、空间设计、风景等是否合理。能够通过多种方案之间的比较,让顾客选择出最合适的方案,并在虚拟现实环境展示中发现一些问题,并及时改进。此外,身临其境的设计体验,能够给设计师更好的想象空间和灵感,思维模式能够得到拓展[2]。2.1.2在虚拟现实技术中利用多维全景图可以实现实时交互来展示方案。在园林规划设计中,景观设计师利用VR技术可以把所设计的作品变得更加可视化。方案放置VR系统中,可以更好地观察和推敲,随时修改完善设计方案。园内的区域节点、园路交通、植物配置、景观小品搭配在一起形成的统一效果,也可更清晰地展现。通过采用虚拟现实技术,顾客能够更好地按照自己的喜好和观察意愿去进行项目欣赏,能够全方位地感受到景观设计,得到感官的互动体验,并且还能够让更多的人体验这个设计,更具有交互性[3]。2.1.3模拟施工全过程。通过虚拟现实技术,可以对景观园林设计进行全过程的模拟,通过对施工过程的设计,将园林施工的全过程进行动态模拟,可以判断项目从设计到施工方案再到建设进度是否合理,从而更好地保证园林景观的实际可操作性,减少不合理设计带来的风险安全隐患,最终实现施工方案的虚拟可视化。2.1.4有效降低成本。VR虚拟现实技术利用其特点在园林设计中展开应用和传统的建模技术相比,具有更多的优势,可以降低传统建模的制作成本和打印成本,利用虚拟的互联网平台,就可以实现和客户的交互,有效降低成本,同时节约资源。

2.2建模软件的选择和应用

利用VR虚拟技术进行三维建模,能够将真实的场景在虚拟环境中进行复现。在实际操作过程中,首先需要保证设备场景在建模运行过程中的良好系统流畅性,因此,在设备运行前,需要对设置的三维场景模型具备的文件大小进行确认,否则可能会让虚拟技术在展开三维建模时出现中断,造成重复建模。此外,在使用传统的技术进行园林设计建模时,通常会利用AutoCAD以及3DSMAX相互配合,先利用AutoCAD软件推敲绘制整体平面环境,然后在3DSMAX软件中进行建模。但在园林景观设计的过程中,设计师需要反复讨论和对比,对设计方案进行多次修改,将园林中的各个元素相结合,精细化处理。因此,采用SketchUp技术在VR虚拟技术中会更加便捷。

2.3虚拟现实技术在园林设计中的意境表达方式应用

VR虚拟技术应用在园林设计中能够更好地展现出园林主体,让客户能够更好欣赏环境和园林风景及主体之间的相互融合所展现的内涵,并且VR虚拟技术在对环境进行建模的同时,还会对人们的视野高度展开调整,会根据参观者的身体状况和健康情况进行逼真化的模拟,让欣赏者能够以自己正常的速度和步伐在园林中进行观赏,随心所欲地参观作品,做到人和环境的完美融合。

3虚拟现实技术的教学内涵

VR技术在园林类课程教学中应用,可以有效解决传统课堂的实践性不强、互动性不足、体验感不真实等现实问题。加强知识体系的趣味性和形象性,使理论教学效果事半功倍,有效推进课程信息化教学改革,实现教学方式的创新和教学质量的提升[4]。

3.1有效优化教学模式

园林类课程教学中,教师通常会遵循“以学生为主体、教师为主导”的教育教学理念。在授课中真正做到以学生为中心的教学关系合作化和教学手段信息化。在此VR技术可以实现园林类课程的理想化教学环境,为学生提供了身临其境的体验感和真实的交互性。培养学生主动观察、通力合作、发现问题并解决问题的能力,满足学生自主建构知识体系的需求。

3.2提高学生的学习兴趣

利用VR观察课堂中的案例,提高对理论知识的学习兴趣,给学生带来更直观的临场感和沉浸感,提高授课过程的效率,人才培养效果也得到了更好的优化。“园林规划设计”课程是园林专业的专业核心课程,对提升学生职业能力和职业素养具有支持和促进作用。对学生核心职业能力培养和职业素养的养成起主要支撑和促进作用。学生进一步提升园林景观方案的设计能力、分析能力和空间想象能力。学生和老师通过场景中的同一视角来共同观察和分析,抽象的问题也得到了形象化和具体化的解决。

4VR技术在园林规划设计课程中的实践应用

如果想把规划设计课程中的案例和作品更好地展示出来,可以利用VR技术的交互性,把身临其境的体验带给学生,学生利用VR设备,更加直观、清晰地感受园林规划设计课程中的案例和作品,并从中学习重点和难点,从而激发对园林规划设计课堂的积极性,在实践学习中发现兴趣所在[5]。

4.1VR技术可提高学生对园林景观案例的真实感受

传统的园林规划设计课程中,通常教师在授课过程中会通过景观规划设计的部分经典案例让学生较为直观地认识感受作品设计的理念和优势。但是这些案例通过几张简单的平面图、鸟瞰图、局部效果图,很难让学生身临其境地融入案例中去观察和理解设计师的用意,传统的教学媒体很难实现这类实践课堂真正的需求。这就造成很多学生在早期学习的过程中,因空间认知能力差、立体想象力不足等问题,导致在之后的方案设计环节无从下手,或不知道自己设计的多种方案中哪一个才是最优方案。如何把二维的图片变成三维的场景,让学生真实地走入三维场景中,真正进入这些案例中去,通过VR技术就可以解决这一难题,基于VR对于空间的还原与虚拟建模功能,可以作为教学辅助道具来训练学生对空间的感知能力和三维空间与二维空间转换能力,有利于发现设计中的不足并及时优化设计方案,从而锻炼学生空间思维和对尺度把握的能力。教师可以把需要讲解的案例通过SketchUP建模后,用Enscape、Lumion等相关插件的转换和处理,建成VR教学资源库。在授课中,教师只需把这些案例发给学生,学生可分组利用VR眼镜、手机或平板等工具,通过第一视角直观地观察案例的整体规划、道路交通、建筑风格、节点分布、植物种植等整体区域和任何角落,从而提高学生对园林景观案例的真实感受。

4.2VR技术可充分展示园林景观作品

学生作业中的园林规划设计方案,通常会利用AutoCAD做平面,SketchUP或者3DSMAX建模,PS辅助做出效果。大部分学生对空间的理解常常不到位,很多时候会将全部精力放在平面图及方案构图上,最终导致方案平面构图很漂亮,但立体空间设计混乱、缺乏实用性。在整个制作过程中,方案中道路规划、节点设置、植物种植等是否合理,需要花大量的时间和精力去修改和完善,才能做出满意的作品。在修改和完善的过程,依附于几个基础的制图工具是很难清晰、明确找出问题所在,只有真正进入空间内部,才能更直观地发现问题、解决问题。把制作好的SU模型通过En-scape、Lumion等插件快速渲染转换成VR文件,在VR空间里去推敲自己的作品,难题会迎刃而解。老师在审阅学生作业时,VR的体验感也会远远胜于那些精美的图片和漫游动画来得更加直观便捷。园林景观设计师在与甲方进行方案交流时,VR技术必然是最佳的选择。甲方可以通过设计师提前设定好的路径游览和感受,也可以随心漫游在方案中感受设计效果。设计师和甲方可共同进入空间探讨方案的不足,根据甲方意愿不断完善、更新设计方案。这样的沟通交流方式在节省时间、节约资源的同时,也更方便非专业人士理解园林景观方案[6-7]。

5结语

综上所述,园林景观设计能够美化人们的日常生活,近几年对园林设计的美观性和实用性越来越关注。而虚拟环境技术的出现,有效优化了“园林规划设计”课程教学效果,推进课程信息化教学改革,实现教学方式的创新和教学质量的提升。帮助园林景观设计更加简单快捷,还能够提升园林建设水平,强化景观美感,让人们的生活更加绚烂,让城市更具有吸引力。

参考文献:

[1]高飞.居住区空间环境设计研究[D].保定:河北农业大学,2006:18-20.

[2]仲琳洁.小城镇居住小区环境规划研究[D].保定:河北农业大学,2006:11-13.

[3]吴圆圆,萍.VR技术在园林建筑中的应用探析[J].现代园艺,2018(04):131-133.

[4]梁利东,江本赤,贾文友.VR技术在实践教学中的应用研究[J].教育教学论坛,2019(16):50-52.

[5]张烨.VR虚拟现实技术在高校环境设计专业景观设计课程实践教学中的创新应用[J].建筑与预算,2020(10):35-37.

[6]孙漪南,李方正,李雄.VR技术在城市绿化设计中的应用———以风景园林为例[J].中国城市林业,2017,15(02):55-58.

高空作业技术方案范文2

【关键字】空调;设计方案;系统

暖通空调设计方案的选择是一个直接关系到暖通空调工程项目的成败和经济效益优劣的重要问题。暖通空调设计方案的比较和优选是一个涉及面广、影响因素多的复杂技术工作。一个优秀的暖通空调工程设计方案,应对设计方案涉及的各种因素进行全面的考虑,使其综合效益最高。

1 可行性和可靠性问题

为了能够满足使用者的要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况,对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出的参数要求应合理可行。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所,如航天发射场,应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题,进行系统工作可靠性分析。在这种情况下,室外气象参数和安全系数的确定也应特殊考虑。

2 经济性比较问题

运行能耗和运行费用是暖通空调设计方案技术经济性比较必须考虑的重要参数。运行能耗除了应计算暖通空调主机(锅炉和制冷机等)的能耗外,还应计算其他辅助设备(如风机和水泵等)的能耗。由于影响因素和不确定因素较多,如何准确地计算建筑物暖通空调设备全年的实际能耗和运行的费用,目前仍然是一个没有完全解决的技术难题。运行费用除了能耗费用如电费、燃油费、燃煤费、燃气费外,还应包括消耗的水费、人工费等。

在设计方案经济性比较时应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命,以相同的使用周期为基准,进行综合经济性的计算比较,而不能简单地根据设备报价进行比较。对于同时有供暖和空调要求的项目,应考虑冬季和夏季设备综合利用问题,进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程,应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。

3 调节性和可操作性问题

暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的,因此系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度,从而使人工费减少,但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制,应根据实际情况和要求,经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑,系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。

4 安全性问题

在任何事情之中,安全永远都是第一位,但是设计方案的安全性是以往考虑较少的问题,暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时,安全性成为必须考虑的重要因素,应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题,应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统,并相互联锁。设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。在方案设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响,例如,重要机房、重要资料库和文物库房不应采用在吊顶设置风机盘管的空调方案,因为一旦空调水系统漏水将造成严重损失。

5 环境影响问题

随着近代以来工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高,环境保护问题越来越受到人们的重视,而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源,在空调设备选型时,要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求,不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。在这方面暖通空调设计人员既要有环境保护的责任感,同时也要考虑建设方和用户的经济承受能力,不要盲目冒进,以免给建设方和用户增加不必要的经济负担。在对设计方案进行经济性比较分析时,还应综合考虑暖通空调设备的废气、废水、废渣和噪声等污染治理的费用。如何对设计方案污染物排放的危害、对臭氧层的破坏和产生的温室效应的危害、系统和设备全过程(包括设备制造、使用和淘汰处理的全过程)的能源和资源消耗等进行全面、科学、定量的经济性评估比较,是一个需要深入研究的问题。

6 设计方案比较中的一些误区

由于设计方案是一项影响因素多、专业技术性很强的复杂技术工作,即使是暖通空调专业的设计人员,也要在众多设计方案中选出最佳方案也非易事,对于局外人更是雾里看花。目前在该项工作中仍然存在一些认识上的误区。一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案,但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案,因此在方案选择时不能赶时髦、搞攀比。复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案,在满足使用要求的前提下,系统越简单越好。此外,在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见,因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员,不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析,通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。

高空作业技术方案范文3

关键词:暖通空调设计方案技术经济比较

引言

设计方案对暖通空调工程设计的成败优劣关系重大。近年来,随着科学技术的迅速发展以及对节能和环保要求的不断提高,暖通空调领域中新的设计方案大量涌现,针对同一个设计项目,往往可以有几种、十几种甚至几十种不同的设计方案可以选择,设计人员不得不进行大量的方案比较和优选的工作,设计方案技术经济性比较正在成为影响暖通空调设计质量和效率的一项重要工作。暖通空调设计方案的评价因素很多,一些因素很难定量表述,许多因素又不具可比性,每种设计方案往往都有各自的优缺点,面对众多的设计方案,由于考虑问题的角度不同,各方的看法往往各不相同,甚至大相径庭。目前在设计方案比较中存在的一些混乱状况使设计人员无所适从。如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选,是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。笔者根据从事设计、审图和方案评审工作的一些体会,对暖通空调设计方案比较中应注意的一些问题进行粗浅的分析。

1、可行性和可靠性问题

能够满足使用要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法规和规范的要求,包括有关环境保护的要求;设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等),并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热(冷)蓄积效应等问题。对于温湿度等参数要求较高或比较特殊的工艺性暖通空调设计项目,应对设计方案进行全年工况分析,以确保其在全年各种室外气象条件下的适应性。对于一些无法采用标准设备的特殊情况,对非标准设备应提出详细的参数要求,并且所提出的参数要求应合理可行。能否有足够的机房面积也是评判设计方案可行性必须考虑的问题,尤其是对于一些改造工程和建筑面积比较紧张的情况。对于一些要求全年保证室内空气参数的重要工程以及空调系统故障停机将产生严重损失的场所,如航天发射场,应考虑系统中设备的工作可靠性和备份问题,进行系统工作可靠性分析。在这种情况下,室外气象参数和安全系数的确定也应特殊考虑。

2、经济性比较问题

经济性比较是目前暖通空调方案比较中考虑最多的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。如果对采用名牌设备和采用低档设备的方案进行经济性比较,显然是不合理的;如果不考虑舒适性的区别,对有新风供应和没有新风供应的方案进行经济性比较,显然不可能做出正确的选择;如果不考虑美观性和舒适性进行经济性比较,对集中式空调方案显然是不公平的。

一次投资是投资方最为关注的一个参数,在计算投资时应全面准确、不能漏项。暖通空调设计方案的一次投资不仅包括各种设备、管道、材料的投资,而且应包括各种相关收费(如热力入网费、用电设备增容费、天然气的气源费等),相应的安装、调试费用,相关的工程管理等各种收费,相关水处理和配电与控制投资,机房土建投资与相应室外管线的费用,而这些在实际设计工作中容易被遗漏。由于同一种设备的生产厂家较多,价格各异,因此在不同方案经济性计算比较时各种设备的价格应采用平均价格。以上都是直接费用,在一些情况下间接效益也应综合考虑。如宾馆、饭店、写字楼的空调机房节省的面积,作为商业用房可产生的效益。如果采用贷款进行建设,全面的经济性比较还应考虑贷款利率和还贷期限等动态因素。

运行能耗和运行费用是暖通空调设计方案技术经济性比较必须考虑的重要参数。运行能耗除了应计算暖通空调主机(锅炉和制冷机等)的能耗外,还应计算其他辅助设备(如风机和水泵等)的能耗。不能简单按照设备铭牌功率和运行时间的乘积来计算能耗而应考虑在全年季节变化的情况下,建筑物实际负荷的变化,同时应考虑设备非标准状态下的效率。办公楼、教学楼、写字楼和游泳馆等建筑物的暖通空调设备通常间歇运行,其运行时间应为扣除停机时间后的实际运行时间。在计算过程中应注意不同地区、不同时期、不同时段各种能源的价格可能不同。由于影响因素和不确定因素较多,如何准确地计算建筑物暖通空调设备全年的实际能耗和运行费用,目前仍然是一个没有完全解决的技术难题。运行费用除了能耗费用如电费、燃油费、燃煤费、燃气费外,还应包括消耗的水费、人工费等。

在经济性比较时,切忌图省事可直接采用有关厂家给出的比较数据和结果。笔者曾发现,对电供暖的运行费用,3个不同设备(电锅炉、水源热泵和户式燃气供暖炉)厂家提供的计算结果大相径庭。通过对其计算过程的详细核对,发现不同设备生产厂家由于考虑问题的角度不同,计算中存在一些有利于自己产品、不利于他人产品的失误或假设。对此设计人员应给予足够重视,对厂家提供的数据应认真分析和核对。

在设计方案经济性比较时应综合考虑投资、运行费用以及设备的使用寿命,以相同的使用周期为基准,进行综合经济性的计算比较,而不能简单地根据设备报价进行比较。对于同时有供暖和空调要求的项目,应考虑冬季和夏季设备综合利用问题,进行冬夏季综合经济性比较。对于可以兼供生活热水的工程,应综合考虑生活热水供应的投资和能耗。

3、调节性和可操作性问题

暖通空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的,因此系统应有较好的调节性能,以适应全年负荷的变化。调节性能好的系统方案,如采用VAV空调系统和VRV变频空调系统的方案,其一次投资通常较高,但运行能耗较小,在经济性计算和比较时应综合考虑这些因素。对于部分时间使用的办公建筑、写字楼和教学楼,设计方案应能适应其夜间不工作时的调节要求。

设计方案的管理操作方便性是用户十分关心的问题。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度,从而使人工费减少,但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制,应根据实际情况和要求,经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑,系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。

4、安全性问题

设计方案的安全性是以往考虑较少的问题,随着美国“9·11”等恐怖袭击事件的发生以及SARS的出现和迅速蔓延,暖通空调系统的安全性问题已经成为公众关注的焦点,在SARS严重流行时期,人们甚至对空调系统产生恐惧而不敢使用,这将对暖通空调行业的发展产生深远的影响。经过对这些事件的认真分析、研究和反思,将会在工程设计、设备研制、运行管理、规范和技术措施等诸多方面进行改进,使暖通空调系统的安全性得以提高。在大中型建筑方案设计阶段,对其暖通空调系统进行安全性评估将是十分必要的。

暖通空调系统的安全性主要包括易燃易爆环境安全、防火安全、人员环境安全、重要设备物品环境安全、系统设备运行安全5个方面的问题。在设计弹药厂房和库房、煤矿等易燃易爆工程的通风空调系统时,安全性成为必须考虑的重要因素,应采取相应的防爆技术方案和措施。在设计燃油燃气锅炉房时应考虑可燃性气体、液体泄漏带来的安全性问题,应设置可燃性气体泄漏报警系统和事故通风系统,并相互联锁。防火安全问题应按照有关防火设计规范来考虑,在此不作详述。设备安全运行的问题主要包括制冷系统的安全保护、北方暖通空调系统冬季防冻、空调系统电加热与风机联锁保护等问题。在方案设计时应注意考虑暖通空调系统故障可能对室内重要设备和物品产生的不利影响,例如,重要机房、重要资料库和文物库房不应采用在吊顶设置风机盘管的空调方案,因为一旦空调水系统漏水将造成严重损失。

人员环境安全主要包括暖通空调系统对人体的危害、防止恐怖袭击和防止传染性疾病扩散这3个方面的问题。采用氨制冷方案时,应考虑氨泄漏对人体的危害。锅炉房的布局应考虑人员安全性问题。在防止恐怖袭击方面和防止传染性疾病扩散方面,应注意空调新风口是最薄弱环节,因此必须采取可靠的防范措施,新风口应设置在人员难以接近、不易受到污染的地方。由于全空气空调系统回风口很多,因此它是最容易遭受生化袭击的空调系统形式,如果不采取特殊的措施,它也是最容易造成流行性疾病扩散的空调系统形式。从这方面来说,分体空调、一拖多空调系统、风机盘管空调系统的安全性较好。在确定系统新风量时,除了要考虑以往的一些因素外,还要考虑在流行性疾病暴发期间,稀释室内有害病毒浓度的要求。在这方面,应注意不要走向另一个极端,对空调系统安全性的过度恐慌是没有必要的。例如,为了防止传染性疾病扩散而采用全新风直流系统,显然是不合理的,这将使投资、能耗和运行费用大大增加,关键是要合理确定系统方案和新风量,加强有组织排风,并采用隔绝式的热回收装置、加强对空气的过滤与消毒处理。系统新风量应能调节,平时按正常风量运行,流行性疾病暴发期间或室内受到生化污染的情况下按较大风量运行。吊顶暗装风机盘管的回风应采用风管连接,不应采用将吊顶作为静压箱的吊顶回风方式。另外在表冷器、蒸发器和冷却塔等结露积水、病菌容易繁殖的地方应采取可靠的排水和消毒措施。

5、环境影响问题

随着工业生产的迅速发展和人们生活水平的日益提高,环境保护问题越来越受到人们的重视,而燃煤锅炉的排烟又是北方城市大气的主要污染源,因此北京等大城市对燃煤锅炉进行了严格的限制,而且限制的区域不断扩大。在这些区域内,环境影响成为了关系到设计方案可行性的一个重要因素。在设计方案选择时应特别注意环境保护要求不断提高的趋势,避免建筑物建成不久就进行改造。在空调设备选型时,要特别注意各种氟利昂制冷剂替代的进程要求,不能选用以已经或即将禁用的制冷剂为冷媒的空调产品。在这方面暖通空调设计人员既要有环境保护的责任感,同时也要考虑建设方和用户的经济承受能力,不要盲目冒进,以免给建设方和用户增加不必要的经济负担。在对设计方案进行经济性比较分析时,还应综合考虑暖通空调设备的废气、废水、废渣和噪声等污染治理的费用。如何对设计方案污染物排放的危害、对臭氧层的破坏和产生的温室效应的危害、系统和设备全过程(包括设备制造、使用和淘汰处理的全过程)的能源和资源消耗等进行全面、科学、定量的经济性评估比较,是一个需要深入研究的问题。

6、设计方案比较中的一些误区

由于设计方案比较是一项影响因素多、专业技术性很强的复杂技术工作,即使是暖通空调专业的设计人员,要在众多设计方案中选出最佳方案也非易事,对于局外人更是雾里看花。目前在该项工作中仍然存在一些认识上的误区。例如,认为采用最新技术的设计方案就是最佳的设计方案,出现不管使用条件而盲目追求新技术的倾向,甚至以此作为卖点进行炒作。实际上每种方案都有其适用条件和范围,在其适用范围之外,先进的技术方案就可能变成不合理甚至是不可行的方案。一种设计方案对某个工程项目可能是最佳方案,但对于另一个工程项目就可能是不可行的方案,因此在方案选择时不能赶时髦、搞攀比。另外往往认为投资最低的方案就是最佳方案,但是一次投资低的方案有可能因为其运行费用很高或设备寿命很短,需要经常更换,从长期运行来说并不合算。在评价设计方案时,往往认为复杂的方案就是高水平的方案。但实际上因为系统越复杂,通常其设备越多、投资就越高,系统的可靠性、可操作性、可控性和可维护性就越差,因此复杂的方案并不一定就是高水平的设计方案,在满足使用要求的前提下,系统越简单越好。此外,在选择设计方案时切忌不加分析地采用建设方的意见,因为建设方通常不是暖通空调专业设计人员,不可能对设计方案进行全面技术经济性分析比较。因此应对建设方的意见进行认真的分析,通过全面技术经济性分析比较来确定最佳的设计方案。

高空作业技术方案范文4

关键词:配网工程;架空线路;施工技术

配网作为电网重要组成部分,在将其作为对象,研究架空线路施工作业时,需要基于其施工要求与特点,对常见问题进行分析,掌握问题发生原因。并总结以往经验确定各类干扰因素,提前根据施工现场特点,编制可行性高的施工方案,对每个阶段作业行为进行约束管理,保证施工技术落实规范性,减少质量问题的发生。

1电力配网架空线路施工现状分析

1.1设计与实际差异较大

电力配网架空线路施工横跨区域较大,涉及到的内容也比较多,施工设计时存在较大难度,这样如果前期勘察不全面,必将会影响方案设计效果,如果设计与实际差异较大,不仅会加大施工难度,还容易产生质量隐患[1]。架空线路施工作业受外部因素干扰大,这样就需要将设计方案作为施工指导性文件,尽可能的躲避各种因素干扰,保证施工作业顺利进行。但是就现在来看,存在很大部分配网工程实际工程环境和专业理论未充分结合,方案完全脱离实际要求,线路规划不合理,方案可执行性低,经常会遇到变更问题,影响配网运行效果。

1.2施工受外力干扰大

对于电力配网架空线路来说,需要覆盖的范围比较大,而在实际施工中可以确定,不同区域间地理环境差异较大,线路走势与类型无法完全按照统一模式进行,尤其是还会与其他项目产生交叉,整个工程施工复杂度高。前期未进行有效勘察,不仅会影响施工方案的百年之效果,同时还会影响后续施工作业对各类干扰因素抵御效果。例如10kV配网架空线主要应用单端接线方式,为树枝状放射状,现在逐渐更改为环网供电方式,施工技术要点不同,且适应环境不同,如果无法根据实际环境来确定连接方式,不仅会加大施工难度,还会影响连接质量,安全事故发生概率上升[2]。另外,架空线路受气候环境影响较大,尤其是降雨、降雪、大风等天气,如果未提前采取措施防护,很容易在恶劣天气下出现短路事故,并且会加速线路老化,降低配网运行综合效率。

2电力配网架空线路施工常见问题

2.1电路短路故障

部分电力配网架空线路施工人员专业技能水平比较低,无法满足专业施工要求,在架空线路安装时,存在不规范或者失误等情况,导致线路安装错误。再加上现在配网架空线路复杂度不断提高,因为实践经验不足,很容易造成构造间混淆,无法按照设计方案完成各项施工作业,埋下质量隐患。架空线路受外部环境影响较大,任何一个环节未达到施工标准,均有可能造成线路运行短路,情况严重的甚至会出现电力火灾,影响十分恶劣。

2.2杆塔设置不当

对于配网架空线路来说,所用杆塔结构和形式有着明确规定,施工前要根据实际情况和设计方案来选择,并按照专业标准进行作业,要求其最低限度内可以承受10级台风破坏。在实际施工中,即便达不到10级台风抵御能力,也需要保证可以预防一般强度风力破坏,保证线路运行安全性和可靠性[3]。但是就现状来看,很多企业为缩减成本、追赶工期,存在偷工减料、以次充好等行为,未按照规定进行杆塔施工,导致杆塔埋深不够,紧固性不达标,在后期运行过程中无法抵御风力影响,直接出现倒塌情况,导致配网线路损坏,不仅会导致供电中断,还很容易产生安全事故,对周边区域影响较大。并且,对于杆塔事故在后期维护抢修工作中,也存在较大难度,无法保证在短时间内有效处理,对正常供电影响较大。

2.3避雷设计不到位

雷击灾害对架空线路影响最为严重,尤其是野外环境,如果线路避雷接地设计施工不到位,一旦遭受雷击,过大雷电流必将会对线路造成损坏,直接出现供电事故。电力配网架空线路自身导电性良好,遭受雷击的可能性更大,而出现断线、烧毁等问题。一般对于架空线路,在设计施工时均需要采取各项防雷接地措施,及时将雷电流引入地下,避免对线路运行造成损坏。但是很多施工人员为降低作业难度,未按照要求进行作业,连接器所选线路不达标,埋下安全隐患,一旦遭受雷击,必将会对架空线路以及相关设备造成损坏,影响配网正常供电。

3电力配网架空线路施工技术优化措施

3.1电缆敷设与接地优化

在正式施工前,需要结合现场环境特点,对比设计方案,保证方案具有较高可执行,对不合理内容进行协商和调整。同时,对设计方案进行学习,掌握设计思路和施工要点,对各阶段施工作业特点做到心中有数,为后续各道工序的实施打好基础。对于电缆的敷设,要严格控制埋深,一般不得超过0.7m,且要保证电缆弯曲半径为电缆自身的15倍。如果选择应用机械牵引作业方式,要严格控制施工速度,一般在0.25m/s即可,且将电缆长度控制在50m以内,并保证电缆不会受到外部因素损坏,以及以免牵引过大造成电路断裂。另外,遇到热力管道,要将电缆与其间距保持在0.1m以上,两边厚度在0.05m以上,最后在上层覆盖保护层,并保证填土内不存在任何硬质杂物,以免后期地表车辆荷载对电缆造成损坏[4]。同时,在对线路进行接地处理时,同样需要以设计图纸为依据,严格控制好安装尺寸,对于遇到的异物要及时清除,还要对接地装置进行防腐处理,使其可以抵御外部环境的影响,保证良好接地效果。

3.2线路运行检修维护作业

3.2.1杆塔基础检修如果在施工过程中导地线被切断,必须要及时对导地线进行连接,且要提前对基本件进行连接与试验,保证可以达到专业施工专业标准。在进行线路检修时,如果电缆截面比较小,可以应用螺栓式耐张线夹连接器件。在对导线和杆塔基础设施进行检修时,要从实际情况出发,按照耐压理论强度来进行计算拉断力。另外,如果杆塔存在裂缝问题,施工人员需要对其进行加固处理,且要与杆塔实际尺寸相符合。3.2.2停电检修作业停电检修前,要对检修人员进行安全培训,安排经验丰富人员负责,确保线路已经处于停电状态后,才可开展检修工作。其中,杆塔检修要对绝缘子进行全面清洁,然后进行验电挂接地线工作,保证整个阶段的安全性。

4结束语

对电力配网架空线路施工技术进行分析,掌握各影响因素,提前编制可执行高的作业方案,作为后期施工依据,提高每道工序施工规范性,保证技术与工艺落实效果,从根本上来消除质量隐患,提高配网运行安全性与可靠性。

参考文献

[1]沈思.电力工程配网架空线路的施工技术[J].智能城市,2016(12):90.

[2]夏添良,余卿,余鑫.分析电力工程配网架空线路施工技术及解决措施[J].科技风,2016(19):147.

[3]张海彬.浅谈电力架空线路施工技术及处理方法[J].电子世界,2016(12):152-153.

高空作业技术方案范文5

关于档案的保护,特别是涉及具有重要社会价值与历史价值的珍稀档案保护的问题,除了档案原件修复之外,往往会提到仿真复制这种技术保护措施。社会信息化、数字化的深入发展与广泛应用,使档案仿真复制对新技术的要求不断增强,为了使档案复制件呈现更佳更理想的效果,传统复制方法不断改进,结合了数字技术等高新科技手段,复制工艺水平有了很大提升。一般而言,较为常见的档案形态有两种,“纸质”与“实物”,而档案仿真复制必须依据原件的实际形态(纸质或非纸质)、保存现状,采取科学合理的技术手段进行复制,本文将结合目前数字技术、三维激光扫描技术、虚拟现实技术等科技特点,探讨相关高新技术措施在不同类型档案复制中的应用问题。

1 档案复制的意义与数字化的作用

档案的保护与利用,两者关系密切又对立。利用档案的时候,必定会对原件造成损害,这是客观事实。档案保管的最终目的是利用,并在利用中发挥其内在的社会价值,但是档案的不可再生性及唯一性限制其目的,因此,采用仿真复制手段能一定程度弥补这一缺点,它免去原件在酸度、湿度增加的环境中受到腐蚀的风险, 提高了利用率,平衡了档案保护与利用两者的关系,延长了档案原件的寿命。再者,档案的仿真技术能为各类陈列展览提供复制件,这是档案开放的一个重要形式。档案馆或纪念馆会根据情况举办各种形式的展览,档案作为历史素材与历史依据,是展览不可缺少的重要组成部分,应用仿真复制技术, 对划入展览计划的档案原件进行仿制,用复制件替代展出,能避免对原件的损害,增强档案实体保护,同时达到逼真的艺术效果。科学技术在档案仿真复制中的应用日益广泛,逐渐成为档案现代化建设的一个重要组成,这种应用方式可理解为以数字技术、虚拟技术等措施对档案原件进行数字化处理,以数字形式再现原件,并采取科学的输出技术仿真复制的过程。有两个方面的优势:

1.1 增加档案原件的安全性

档案的价值体现于应用,以数字形式再现原件,使档案被间接利用,减少了原件受损、被盗的情况,特别是珍稀的历史档案原件,在展览时若丢失或被盗,会给国家部门造成重大损失,数字形式再现原型,或者以数字形式为模板的仿真复制件作为展览道具,能有效保护档案实体安全。

1.2 方便保存与迁移

档案经过数字化、虚拟化加工后便具备电子文件的数字信息特征,具有游动性、共享性、易操作性、复制性与迁移性等多种特性,且不受时空限制,有效存储保护完整的档案信息。对于沿海地区、地震或其他自然灾害高发地区的档案部门来说尤其重要。

2 纸质档案仿真复制策略

传统的纸质档案仿真方法可分为临摹、木刻水印、坷罗版印刷等,对档案形态有针对性要求,如临摹针对壁画、油画等绘画种类,木刻水印针对中国画与书法。由于复制成本高、生产周期长、效率低等因素影响,传统的复制方法现已较为少用,或见于商业途径,如荣宝斋利用其列入“部级非物质文化遗产”的木刻水印技术制作名人书画复制件,作为艺术品销售。相比较,运用现代数字技术、印刷技术制作的仿真件,因成本低廉、生产时间短、灵活性高、图像效果好等优势,备受推广。数字仿真复制的主要环节包括:图像采集、图像处理、图像输出、后期加工及色彩管理五个方面。 [1]色彩管理是复制过程的关键与核心。

2.1 数字图像采集

数字图像采集是指使用扫描或拍摄等手段,对档案画面进行高精度全真色彩数字化采集,将原件模拟信息转换为数字信息的过程。它是整个复制工作的基础步骤,采集图像的质量直接影响下一个工作环节,特别是对于色彩要求高的纸质档案(如绘画)要选用专业扫描仪、高精度数字采集系统对其进行扫描处理,以保证采集图像的效果与质量。

2.2 数字图像处理

该环节是通过Photoshop、Indesign等专业图像处理软件,运用高端计算机设备对采集的数字画面进行分析、调整、修正、锐化等处理,使数字图像的色彩精度、细节表现贴近原件。按照数字化方法,可采取不同处理方式,如去污、清除、校正、修补、拼接等技术手段。为了保证图像处理的精度与工作效率,图像处理工作站的配置要根据实际情况进行优质选配。

2.3 数字图像输出

是指使用专业的打印设备(打印机、喷绘仪等输出设备)、打印管理软件,把已处理的数字图像输出到不同形式载体上,再现档案原貌的过程。数字图像的输出要把握处理好,输出墨量控制、输出介质选择要切合原件实际需要,要按照图像幅面大小,选用不同型号打印设备。

2.4 后期处理

复制工作的最后环节,是对打印输出的仿真件做进一步加工细化处理,包括裁剪、磨边、做旧、装裱等办法,尽可能使仿真复制件与档案原件外貌保持高度一致,达到逼真效果。

2.5 色彩管理

色彩管理是以色彩空间变化为核心的色彩控制技术,它通过色空间转换来实现色彩逼真再现。色彩管理是数字技术在仿真复制应用中的关键核心环节,它贯穿了整个复制流程的色空间转换,仿真工作要求色彩信息在图像采集、处理、输出过程中颜色保持一致,但是色彩在传递过程中涉及对色彩的表达方式不完全相同的软硬件环境,因此要保持色彩信息传递过程中的一致性和稳定性,必须实施标准化管理。目前较为常用色彩管理软件有ProfileMaker,它可创建和编辑优质、可靠的ICC配置文件,将色彩成像工作流程的各环节连接起来,有效实施色彩管理的参数控制,确保色彩精确一致,图1。

图1 色彩管理控制

3 实物档案数字化复制策略

实物档案的概念一直以来存在不同的理解,有肯定说,也有否定说或折中说。搁置争论点,在档案实际管理过程中,我们不可避免要面对档案实物的存储与保护问题。特别是一些历史文化价值高的珍贵实物档案,其状态与性质甚至接近文物,对于这类档案,使用数字化等高技术手段进行合理的复制保护,具有重要的现实意义。与纸质档案一样,实物档案同样面临保护与开发利用问题,由于其形成带有一定的偶发性,以致收集的不确定与不可预知,档案形态复杂多样,有石膏、陶瓷、玻璃、金属等多种复合材质,结构、体积、大小不一,给档案的保管利用带来一定困难与风险。[2]因此有学者提出利用信息化政策、技术,实施档案数字化,能有效解决珍贵历史实物档案的保护问题。笔者认为,目前涉及的技术方式主要有三种:三维激光扫描技术、虚拟现实技术与快速成型技术。

3.1 三维激光扫描技术

三维激光扫描技术又称实景复制技术,是一种先进的现代测量绘图技术,它对虚拟视景和模型生成实现了技术拓展,提供了简化模型构造的可能。对于实物档案而言,其工作原理是:仪器把激光脉冲发射到实物上,对其整体或局部进行多角度全自动高清度逐点测绘,通过记录被测物件表面大量而密集的三维坐标信息(x,y,z)、RGB颜色信息和反色率信息,获取它的线、面、体、空间等三维点云数据,以具有一定分辨率的空间点云图来表达物体表面的采样结果,然后经过点云处理及三维逆向建模,最终重建物件的真实视景世界。三维激光扫描技术的显著优势是能深入到任何复杂的现场环境中进行作业,比较适合雕塑实体档案的扫描数字化处理。雕塑的形状比光洁的工业造型物件要复杂,存在大量的扫描盲点,如皱折的衣服纹理、弯曲的手臂内侧等,用函数曲面来准确表达数据很困难,为了还原实物真实性需要保留表面坑洼的肌理效果,因此3D扫描技术在细节处理上能贴切反映物件原状。现在的三维激光扫描仪都是针对工业逆向技术开发的,常见的逆向工程软件有Rapidform和Geomagic Studio,这类软件因使用新一代运算模式,缩短了处理数据时间,对扫描品质有显著改善。三维激光扫描技术当前应用面广泛,在多个领域得到推广,典型的例子有:美国斯坦福大学、华盛顿大学与Cyberware公司合作完成的数字化米开郎基罗计划,该计划使用激光扫描仪记录了十座米开朗基罗塑造的大型塑像,包括著名的大卫像。经过三维激光扫描设备技术处理后,实物档案形态由现实模拟信息转化为虚拟数字信息,具备了一般数字信息的特征,如复制、保存、迁移、备份等,时空限制性减弱,传播与利用通道拓展,便捷性增强,其价值得到更好实现与传承。

3.2 虚拟现实技术

虚拟现实技术又称灵境技术(英文简称VR),是利用电脑模拟构造一个三维虚拟空间,生成具有视觉、听觉、触觉等多种感知的模拟环境,让使用者如身临其境般体验交互式视景仿真和信息交流。它有三个关键特征:交互性(Interactivity)、沉浸感(Immersion)和想象力(Imagination),也就是“3I”特性。[3]VR技术不是一种单一技术,是综合计算机图形技术、计算机仿真技术、人机交互技术、传感器技术、立体显示技术等多种科学技术构成的。它的实施过程包括四个方面:数据获取、虚拟环境建模、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术。传统VR中的视景生成办法比较简单,获取数据是通过二维摄像(拍照)取景,再由电脑三维视景整合而成,仿真结果的逆向还原工作受到限制,缺少对物件原始数据的全面实测,数据与真实之间存在一定偏差。[4]上文提到的三维激光扫描技术能有效填补这一缺陷,使获取到的点云数据切合物件真实性,以利于逆向反求工程的实施,因此,结合3D扫描技术,虚拟现实技术的瓶颈得到突破与拓展,促使跨领域的推广应用步入实质阶段。VR技术作为一种前沿技术,在文物保护方面已取得初步成效,如近年的“数字长城”、“虚拟紫禁城”等项目。基于虚拟的现实环境展示文物的方式能让受众得到真切的场景感受,是爱国教育、历史教育、认知教育行之有效的办法,对重要的国家文物起到良好的保护作用,是文物开发延伸的一种先进技术手段。在技术不断更新与成本逐渐下降的前提下,VR技术应用于档案管理领域,用于保护实体档案,特别是历史价值大的实物档案,是一种潜在可能,符合社会与科技发展的总体趋势。

3.3 快速成型技术

快速成型技术(Rapid Prototyping Manufacturing, 简称RP),是20世纪80年代中后期兴起的,利用材料逐层迭加堆积成型的原理来制造产品的工业制造技术,可以扼要归结为“分层制造,逐层叠加”。现时常说的3D打印技术,是快速成型技术的一种典型代表。RP集合了数控技术、激光技术、机械工程、软件技术和新材料等多学科于一体,是由CAD 模型直接驱动的快速制造复杂形状三维物理实体技术的总称。[5]它的基本过程是:由三维软件平台设计出计算机实体模型(CAD模型),根据工艺要求将其按一定规则进行离散(又称分层), 把三维电子模型变成二维平面信息, 在微机控制下, 数控系统以平面加工的方式有序地连续加工出每个薄层并使它们自动粘接成型,得到一个三维物理实体。关键环节有:三维CAD造型、反求工程、数据转换、原型制造、后处理等。[6]再者,CAD模型的获取方式可结合上文所述,利用三维激光扫描技术,通过对物件进行多维度的立体色彩扫描,以获得实体的点云数据,借助逆向反求工程,按照实际测绘重构曲面信息,建造CAD 模型。快速成型技术主要应用于制造工业,现时在文物复制修复方面也较常见,并逐步在医药、农业、文化等领域迅速推广,特别RP典型代表3D打印技术,它因精度高、打印成本相对低廉等特点,受到各行业的青睐与关注。基于历史原因,我国档案管理部门积累形成了大量珍贵的实物档案,有些几近文物的价值,类似这种情况,利用3D打印技术对其仿真复制亦是保护思路的拓展。目前而言,3D打印设备、成型材料等价格仍较高,特别是成型材料价格高昂,当前研究的重点转为材料方面的开发与应用,以探求降低其成本的方法。基于此,利用RP制造实体档案复制件的应用方式在短期内推行不符合现实需求,但作为“第三次工业革命技术”,RP其效率性与优点是十分显著的,它为未来科技发展提供了一种可行的研究方向,值得档案部门的重视和关注。

4 结语

数字技术、3D激光扫描技术、虚拟现实技术、快速成型技术等高新科技的发展进步,为历史档案的仿真复制工作提供了更为便捷的选择,尤其是数字技术,它使档案在形式载体上发生根本性的变化而转换为数字信息,这种新形态的出现标志着档案事业发展的一种根本性转变,档案的管理不再局限于实际物件,同时也包括数字虚拟信息,这是对当前档案管理工作提出新的思路与探索。如前文所述,多种高新科技的应用,亦可理解为对数字信息的深层次开发,无论哪种技术哪种档案载体(纸质或实物),在复制工作开展前期,都要转换为数字形态。

总的来说,以数字技术等高科技手段制作的仿真复制品,在效率方面表现出显著优势,仿真效果与传统方法制作的复制件比较,更为理想、逼真。目前,色彩管理技术、三维激光扫描技术应用于档案的复制保护已经具备足够的社会条件,可加以推行,但是由于技术成本偏高、技术环境不成熟等诸条件受限,把虚拟现实技术、快速成型技术应用于档案实际工作,短期内存在一定困难,对于一些历史因素复杂,社会经济价值特别高的实体档案,我们可在策略上做大胆的尝试与技术创新,也是对档案事业未来发展的探索与期待。

【参考文献】

[1]栾宁丽,孙冀宁,刘敏华.数字影像技术在档案(字画)高仿真复制工作中的应用[J].数字与影像微缩,2011.3:1-2.

[2]邓羽.虚拟现实技术在实物档案管理中的应用初探[J].兰台世界,2013,1(中):24-25.

[3]王晨晨.虚拟现实技术及其在图书馆的应用[J].图书馆学研究,2011.10:33-37.

[4]蒋定定,王长力,王玉菊.三维激光扫描与虚拟现实技术[J].电子世界,2012,10:30-31.

[5]辜勇,刁燕,李伟.快速原型技术在考古工艺品修复与仿制中的应用[J].机械,2005.4:19-46.

[6]牛爱军,党新安,杨立军.快速成型技术的发展现状及其研究动向[J].热加工工艺,2008.5:116-118.

[7]黄平.扫描技术在雕塑领域的运用[J].雕塑,2010.4:22-23.

[8]李晖,吴禄慎.三维激光扫描技术在虚拟现实中的应用[J].南昌大学学报,2007.9:239-242.

【摘 要】高科技的发展为珍贵历史档案的复制保护提供了新的选择,传统复制方法面对技术的革新存在明显不足与短板,以技术推动革新是档案事业的发展大势,目前,数字技术、三维激光扫描技术、虚拟现实技术、快速成型技术等高科技不断发展成熟,被广泛应用于多个领域,为国家带来巨大的社会经济效益,尽管现时无法全部应用于档案的实际工作,但技术优势不应忽视,值得深入研究与探索。

【关键词】档案复制;数字技术;三维激光扫描技术;虚拟现实技术;快速成型技术

On Replication and Protection of Valuable Historical Archives

――Application of Digital Technology and Other High Technologies

CHEN Yong-bin

(Guangzhou Academy of Fine Arts,Guangzhou Guangdong 510261,China)

【Abstract】The development of high technologies provides solutions for replication and protection of valuable historic archives. Traditional method is of shortcomings in replication compared with the technology innovations. Therefore, pushing forward innovation in archive undertaking by technology is the trend. At present, digital technology, three-dimensional laser scanning technology, virtual reality technology, rapid prototyping technology and other high technologies have been developed more and more maturely and been widely applied to many fields, bringing large social and economic benefits to countries. Although, at current these technologies cannot be all applied into archive business, their advantages should be carried out with in-depth researches instead of being ignored.

【Key words】Archive Replication;Digital Technology;Three-dimensional Laser Scanning Technology;Virtual Reality Technology;Rapid Prototyping Technology

0 引言

关于档案的保护,特别是涉及具有重要社会价值与历史价值的珍稀档案保护的问题,除了档案原件修复之外,往往会提到仿真复制这种技术保护措施。社会信息化、数字化的深入发展与广泛应用,使档案仿真复制对新技术的要求不断增强,为了使档案复制件呈现更佳更理想的效果,传统复制方法不断改进,结合了数字技术等高新科技手段,复制工艺水平有了很大提升。一般而言,较为常见的档案形态有两种,“纸质”与“实物”,而档案仿真复制必须依据原件的实际形态(纸质或非纸质)、保存现状,采取科学合理的技术手段进行复制,本文将结合目前数字技术、三维激光扫描技术、虚拟现实技术等科技特点,探讨相关高新技术措施在不同类型档案复制中的应用问题。

1 档案复制的意义与数字化的作用

档案的保护与利用,两者关系密切又对立。利用档案的时候,必定会对原件造成损害,这是客观事实。档案保管的最终目的是利用,并在利用中发挥其内在的社会价值,但是档案的不可再生性及唯一性限制其目的,因此,采用仿真复制手段能一定程度弥补这一缺点,它免去原件在酸度、湿度增加的环境中受到腐蚀的风险, 提高了利用率,平衡了档案保护与利用两者的关系,延长了档案原件的寿命。再者,档案的仿真技术能为各类陈列展览提供复制件,这是档案开放的一个重要形式。档案馆或纪念馆会根据情况举办各种形式的展览,档案作为历史素材与历史依据,是展览不可缺少的重要组成部分,应用仿真复制技术, 对划入展览计划的档案原件进行仿制,用复制件替代展出,能避免对原件的损害,增强档案实体保护,同时达到逼真的艺术效果。科学技术在档案仿真复制中的应用日益广泛,逐渐成为档案现代化建设的一个重要组成,这种应用方式可理解为以数字技术、虚拟技术等措施对档案原件进行数字化处理,以数字形式再现原件,并采取科学的输出技术仿真复制的过程。有两个方面的优势:

1.1 增加档案原件的安全性

档案的价值体现于应用,以数字形式再现原件,使档案被间接利用,减少了原件受损、被盗的情况,特别是珍稀的历史档案原件,在展览时若丢失或被盗,会给国家部门造成重大损失,数字形式再现原型,或者以数字形式为模板的仿真复制件作为展览道具,能有效保护档案实体安全。

1.2 方便保存与迁移

档案经过数字化、虚拟化加工后便具备电子文件的数字信息特征,具有游动性、共享性、易操作性、复制性与迁移性等多种特性,且不受时空限制,有效存储保护完整的档案信息。对于沿海地区、地震或其他自然灾害高发地区的档案部门来说尤其重要。

2 纸质档案仿真复制策略

传统的纸质档案仿真方法可分为临摹、木刻水印、坷罗版印刷等,对档案形态有针对性要求,如临摹针对壁画、油画等绘画种类,木刻水印针对中国画与书法。由于复制成本高、生产周期长、效率低等因素影响,传统的复制方法现已较为少用,或见于商业途径,如荣宝斋利用其列入“部级非物质文化遗产”的木刻水印技术制作名人书画复制件,作为艺术品销售。相比较,运用现代数字技术、印刷技术制作的仿真件,因成本低廉、生产时间短、灵活性高、图像效果好等优势,备受推广。数字仿真复制的主要环节包括:图像采集、图像处理、图像输出、后期加工及色彩管理五个方面。 [1]色彩管理是复制过程的关键与核心。

2.1 数字图像采集

数字图像采集是指使用扫描或拍摄等手段,对档案画面进行高精度全真色彩数字化采集,将原件模拟信息转换为数字信息的过程。它是整个复制工作的基础步骤,采集图像的质量直接影响下一个工作环节,特别是对于色彩要求高的纸质档案(如绘画)要选用专业扫描仪、高精度数字采集系统对其进行扫描处理,以保证采集图像的效果与质量。

2.2 数字图像处理

该环节是通过Photoshop、Indesign等专业图像处理软件,运用高端计算机设备对采集的数字画面进行分析、调整、修正、锐化等处理,使数字图像的色彩精度、细节表现贴近原件。按照数字化方法,可采取不同处理方式,如去污、清除、校正、修补、拼接等技术手段。为了保证图像处理的精度与工作效率,图像处理工作站的配置要根据实际情况进行优质选配。

2.3 数字图像输出

是指使用专业的打印设备(打印机、喷绘仪等输出设备)、打印管理软件,把已处理的数字图像输出到不同形式载体上,再现档案原貌的过程。数字图像的输出要把握处理好,输出墨量控制、输出介质选择要切合原件实际需要,要按照图像幅面大小,选用不同型号打印设备。

2.4 后期处理

复制工作的最后环节,是对打印输出的仿真件做进一步加工细化处理,包括裁剪、磨边、做旧、装裱等办法,尽可能使仿真复制件与档案原件外貌保持高度一致,达到逼真效果。

2.5 色彩管理

色彩管理是以色彩空间变化为核心的色彩控制技术,它通过色空间转换来实现色彩逼真再现。色彩管理是数字技术在仿真复制应用中的关键核心环节,它贯穿了整个复制流程的色空间转换,仿真工作要求色彩信息在图像采集、处理、输出过程中颜色保持一致,但是色彩在传递过程中涉及对色彩的表达方式不完全相同的软硬件环境,因此要保持色彩信息传递过程中的一致性和稳定性,必须实施标准化管理。目前较为常用色彩管理软件有ProfileMaker,它可创建和编辑优质、可靠的ICC配置文件,将色彩成像工作流程的各环节连接起来,有效实施色彩管理的参数控制,确保色彩精确一致,图1。

图1 色彩管理控制

3 实物档案数字化复制策略

实物档案的概念一直以来存在不同的理解,有肯定说,也有否定说或折中说。搁置争论点,在档案实际管理过程中,我们不可避免要面对档案实物的存储与保护问题。特别是一些历史文化价值高的珍贵实物档案,其状态与性质甚至接近文物,对于这类档案,使用数字化等高技术手段进行合理的复制保护,具有重要的现实意义。与纸质档案一样,实物档案同样面临保护与开发利用问题,由于其形成带有一定的偶发性,以致收集的不确定与不可预知,档案形态复杂多样,有石膏、陶瓷、玻璃、金属等多种复合材质,结构、体积、大小不一,给档案的保管利用带来一定困难与风险。[2]因此有学者提出利用信息化政策、技术,实施档案数字化,能有效解决珍贵历史实物档案的保护问题。笔者认为,目前涉及的技术方式主要有三种:三维激光扫描技术、虚拟现实技术与快速成型技术。

3.1 三维激光扫描技术

三维激光扫描技术又称实景复制技术,是一种先进的现代测量绘图技术,它对虚拟视景和模型生成实现了技术拓展,提供了简化模型构造的可能。对于实物档案而言,其工作原理是:仪器把激光脉冲发射到实物上,对其整体或局部进行多角度全自动高清度逐点测绘,通过记录被测物件表面大量而密集的三维坐标信息(x,y,z)、RGB颜色信息和反色率信息,获取它的线、面、体、空间等三维点云数据,以具有一定分辨率的空间点云图来表达物体表面的采样结果,然后经过点云处理及三维逆向建模,最终重建物件的真实视景世界。三维激光扫描技术的显著优势是能深入到任何复杂的现场环境中进行作业,比较适合雕塑实体档案的扫描数字化处理。雕塑的形状比光洁的工业造型物件要复杂,存在大量的扫描盲点,如皱折的衣服纹理、弯曲的手臂内侧等,用函数曲面来准确表达数据很困难,为了还原实物真实性需要保留表面坑洼的肌理效果,因此3D扫描技术在细节处理上能贴切反映物件原状。现在的三维激光扫描仪都是针对工业逆向技术开发的,常见的逆向工程软件有Rapidform和Geomagic Studio,这类软件因使用新一代运算模式,缩短了处理数据时间,对扫描品质有显著改善。三维激光扫描技术当前应用面广泛,在多个领域得到推广,典型的例子有:美国斯坦福大学、华盛顿大学与Cyberware公司合作完成的数字化米开郎基罗计划,该计划使用激光扫描仪记录了十座米开朗基罗塑造的大型塑像,包括著名的大卫像。经过三维激光扫描设备技术处理后,实物档案形态由现实模拟信息转化为虚拟数字信息,具备了一般数字信息的特征,如复制、保存、迁移、备份等,时空限制性减弱,传播与利用通道拓展,便捷性增强,其价值得到更好实现与传承。

3.2 虚拟现实技术

虚拟现实技术又称灵境技术(英文简称VR),是利用电脑模拟构造一个三维虚拟空间,生成具有视觉、听觉、触觉等多种感知的模拟环境,让使用者如身临其境般体验交互式视景仿真和信息交流。它有三个关键特征:交互性(Interactivity)、沉浸感(Immersion)和想象力(Imagination),也就是“3I”特性。[3]VR技术不是一种单一技术,是综合计算机图形技术、计算机仿真技术、人机交互技术、传感器技术、立体显示技术等多种科学技术构成的。它的实施过程包括四个方面:数据获取、虚拟环境建模、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术。传统VR中的视景生成办法比较简单,获取数据是通过二维摄像(拍照)取景,再由电脑三维视景整合而成,仿真结果的逆向还原工作受到限制,缺少对物件原始数据的全面实测,数据与真实之间存在一定偏差。[4]上文提到的三维激光扫描技术能有效填补这一缺陷,使获取到的点云数据切合物件真实性,以利于逆向反求工程的实施,因此,结合3D扫描技术,虚拟现实技术的瓶颈得到突破与拓展,促使跨领域的推广应用步入实质阶段。VR技术作为一种前沿技术,在文物保护方面已取得初步成效,如近年的“数字长城”、“虚拟紫禁城”等项目。基于虚拟的现实环境展示文物的方式能让受众得到真切的场景感受,是爱国教育、历史教育、认知教育行之有效的办法,对重要的国家文物起到良好的保护作用,是文物开发延伸的一种先进技术手段。在技术不断更新与成本逐渐下降的前提下,VR技术应用于档案管理领域,用于保护实体档案,特别是历史价值大的实物档案,是一种潜在可能,符合社会与科技发展的总体趋势。

3.3 快速成型技术

快速成型技术(Rapid Prototyping Manufacturing, 简称RP),是20世纪80年代中后期兴起的,利用材料逐层迭加堆积成型的原理来制造产品的工业制造技术,可以扼要归结为“分层制造,逐层叠加”。现时常说的3D打印技术,是快速成型技术的一种典型代表。RP集合了数控技术、激光技术、机械工程、软件技术和新材料等多学科于一体,是由CAD 模型直接驱动的快速制造复杂形状三维物理实体技术的总称。[5]它的基本过程是:由三维软件平台设计出计算机实体模型(CAD模型),根据工艺要求将其按一定规则进行离散(又称分层), 把三维电子模型变成二维平面信息, 在微机控制下, 数控系统以平面加工的方式有序地连续加工出每个薄层并使它们自动粘接成型,得到一个三维物理实体。关键环节有:三维CAD造型、反求工程、数据转换、原型制造、后处理等。[6]再者,CAD模型的获取方式可结合上文所述,利用三维激光扫描技术,通过对物件进行多维度的立体色彩扫描,以获得实体的点云数据,借助逆向反求工程,按照实际测绘重构曲面信息,建造CAD 模型。快速成型技术主要应用于制造工业,现时在文物复制修复方面也较常见,并逐步在医药、农业、文化等领域迅速推广,特别RP典型代表3D打印技术,它因精度高、打印成本相对低廉等特点,受到各行业的青睐与关注。基于历史原因,我国档案管理部门积累形成了大量珍贵的实物档案,有些几近文物的价值,类似这种情况,利用3D打印技术对其仿真复制亦是保护思路的拓展。目前而言,3D打印设备、成型材料等价格仍较高,特别是成型材料价格高昂,当前研究的重点转为材料方面的开发与应用,以探求降低其成本的方法。基于此,利用RP制造实体档案复制件的应用方式在短期内推行不符合现实需求,但作为“第三次工业革命技术”,RP其效率性与优点是十分显著的,它为未来科技发展提供了一种可行的研究方向,值得档案部门的重视和关注。

4 结语

数字技术、3D激光扫描技术、虚拟现实技术、快速成型技术等高新科技的发展进步,为历史档案的仿真复制工作提供了更为便捷的选择,尤其是数字技术,它使档案在形式载体上发生根本性的变化而转换为数字信息,这种新形态的出现标志着档案事业发展的一种根本性转变,档案的管理不再局限于实际物件,同时也包括数字虚拟信息,这是对当前档案管理工作提出新的思路与探索。如前文所述,多种高新科技的应用,亦可理解为对数字信息的深层次开发,无论哪种技术哪种档案载体(纸质或实物),在复制工作开展前期,都要转换为数字形态。

总的来说,以数字技术等高科技手段制作的仿真复制品,在效率方面表现出显著优势,仿真效果与传统方法制作的复制件比较,更为理想、逼真。目前,色彩管理技术、三维激光扫描技术应用于档案的复制保护已经具备足够的社会条件,可加以推行,但是由于技术成本偏高、技术环境不成熟等诸条件受限,把虚拟现实技术、快速成型技术应用于档案实际工作,短期内存在一定困难,对于一些历史因素复杂,社会经济价值特别高的实体档案,我们可在策略上做大胆的尝试与技术创新,也是对档案事业未来发展的探索与期待。

【参考文献】

[1]栾宁丽,孙冀宁,刘敏华.数字影像技术在档案(字画)高仿真复制工作中的应用[J].数字与影像微缩,2011.3:1-2.

[2]邓羽.虚拟现实技术在实物档案管理中的应用初探[J].兰台世界,2013,1(中):24-25.

[3]王晨晨.虚拟现实技术及其在图书馆的应用[J].图书馆学研究,2011.10:33-37.

[4]蒋定定,王长力,王玉菊.三维激光扫描与虚拟现实技术[J].电子世界,2012,10:30-31.(下转第349页)

(上接第217页)[5]辜勇,刁燕,李伟.快速原型技术在考古工艺品修复与仿制中的应用[J].机械,2005.4:19-46.

[6]牛爱军,党新安,杨立军.快速成型技术的发展现状及其研究动向[J].热加工工艺,2008.5:116-118.

高空作业技术方案范文6

据悉,为贯彻落实《中华人民共和国节约能源法》和国务院《“十二五”节能减排综合性工作方案》,引导企业采用先进的节能新工艺、新技术和新设备,提高能源利用效率,促进“十二五”期间节能减排目标的实现,发改委于12年开展《国家重点节能技术推广目录(第五批)》的编制工作。该目录在近日正式对外公布,包括49项节能项目,涵盖煤炭、电力、钢铁、有色、石油石化、化工、建材、机械、轻工、建筑、交通、通信等12个行业。

空调作为现代公共建筑中重要的空气调节设备,其能耗在我国全社会能耗中占有较大比例,而其中离心式冷水机组约占公共建筑能耗30%。以2011年为例,我国离心式冷水机组市场容量约4500台,其中80%为普通定频离心机组,机组额定能效系数(COP)约5.0?6.0,全年综合能效系数IPLV一般为6.0?6.7左右,而变频离心机组的全年综合能效系数IPLV一般为9.0?10.0左右,节能减排潜力巨大。

格力电器本次入围的“双级高效永磁同步变频离心式冷水机技术”,已成功应用于格力高效直流变频离心机,该机组满负荷COP达到6.73,部分负荷性能系数IPLV 达到11.2,比普通离心式冷水机组效率提升65%以上,节能40%以上,重新定义了离心机组节能的新标准,节能减排效果非常显著,是迄今为止最节能的大型中央空调,同时也是我国首款具有完全自主知识产权的离心式大型中央空调。

专家告诉记者,在国家重点节能技术推广目录中,每个行业中只有一到两个技术入选,且该目录所推广的技术具有唯一性,以后将不会有相似技术再次入选推广目录,这充分展示了该目录所代表的科技高度。格力“双级高效永磁同步变频离心式冷水机技术”的入选,是格力高效直流变频离心机作为中央空调领域核心科技的又一次权威佐证。

核心科技成就卓越节能效果

行业专家表示,近5年来,离心机每年增长速度达到30%以上。预计到2015 年,变频离心机技术在离心机行业的推广比例可达35%,形成的年节能能力约为19万tce(tce为1吨标准煤当量)。因此,普及和推广变频离心机组是建筑空调节能的一个重要途径,对实现国家整体的节能减排计划有实际意义。而格力高效直流变频离心机组相比常规离心机组,全年节能可达40%,具有较好的节能性,是未来离心机组发展的重要方向。

以《国家重点节能技术推广目录(第五批)》内所列举的典型案例为例。建筑面积4.4 万┫,空调面积3.1 万┫,空调制冷总负荷约4570kW,如果采用2 台格力高效直流变频离心机组。节能技改投资额240 万元,建设期3 个月,每年可节能236tce(tce 为1吨标准煤当量),年节能经济效益为67.4 万元,投资回收期3.6年。这对空调业主来说,既满足了对室内温度稳定及舒适的需求,又节约了能耗,提高了经济效益。