冬季建筑论文范例6篇

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冬季建筑论文

冬季建筑论文范文1

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

冬季建筑论文范文2

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。

冬季建筑论文范文3

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。

冬季建筑论文范文4

关键词:保温;遮阳;自然通风;冬暖夏凉

主要从外墙,屋面,窗,遮阳,自然通风,保温,6个方面来说明它们不同的特征对南方地区的能耗会产生不同的影响。

先讲外墙,主要从外墙的材料,蓄热性能,以及热阻来论述对能耗的影响。外墙以玻璃幕墙和实体墙为主。在南方地区基本不用玻璃幕墙,主要是考虑以下几个因素,第一玻璃幕墙具有相当好的通透性,可见光可以投射进来,如果是高透的low-e玻璃,则近红外线也可以投射进来,被围护结构,家具等具有蓄热性能的物体所吸收,并使其表面温度升高到超过空气温度时,再以自然对流的方式传给周围空气而成为房间的瞬时得热量,从而会加大房间的冷负荷。第二,考虑到玻璃幕墙的蓄热性能,玻璃的蓄热性能很小,从而会有两个影响,一是夏天的话会迅速提高室内的温度,(玻璃也有温室效应),从而增大冷负荷,二是如果在冬季或是北方,则会有利于提高室内平均温度。减少采暖负荷。第三,由于南方地区,夏季长冬季短,玻璃幕墙冬季能够采光,减少照明等优点,不过从一年的耗能来说,玻璃幕墙不适合南方地区。因而不采用玻璃幕墙。墙体的蓄热性能,其蓄热功用主要体现在白天室外温度较高是,建筑蓄热体可作为热汇吸收进入室内的热量,从而降低室内空气温度,提高舒适性能,减少额外的制冷需求;在室外温度较低的夜晚,外墙储存的热量慢慢释放,该热量由自然通风和机械通风排出。冬季白天地板和外墙吸收来自太阳的辐射热量,储存热量,夜间慢慢释放到室内以提高空气温度。在冬季,外墙的蓄热性能越强,则效果就会越好,但是夏季就不符合这个规律了,冬天不管是白天还是晚上,热流的传递方向均是由室内传到室外,但是夏天白天热流方向则是由室外传入室内,晚上则是由室内传入室外,热流方向刚好相反,如果外墙的蓄热性能很大,则白天会储存大量的热量,会减少部分冷负荷,到了晚上,由于南方地区室外日温差小,因而储存大量的热量难以快速散发出去,一方面会增加冷负荷,如果连续几天的高温,另一方面由于外墙晚上没有完全释放热量,使外墙白天温度高失去其蓄热性能,因而在南方地区尽量不要采用蓄热性能很大的材料。外墙的热阻,外墙的热阻越大,则其保温性能越好,保温性能是和导热系数成正比,而蓄热性能是和导热系数,密度,比热容的乘积成正比。对于实体墙而言,一般热阻越大,保温性能越好,蓄热性能越好,所以南方一般不采用厚实的墙体。

屋面,由于南方纬度低,在夏天,屋面处于太阳直射的时间长,会使屋面的温度上升比较快,中午时分可达到60度以上的高温,因而从屋面向室内的传热所消耗的冷负荷占了很大一部分。通常屋面的几种处理方法1,选用合适的保温材料,其导热系数,热惰性指标应满足标准要求,2,采用架空形式保温屋面或倒置式屋面,3,采用屋顶绿化屋面,蓄水屋面,浅色屋面,坡屋面等,4,采用通风屋顶,阁楼屋顶等。根据实际情况选择合适的屋面。

窗,主要从窗墙比和窗的朝向来论述。从节能的角度出发,围护结构外窗取小值对空调负荷的降低是有利的,但是窗太小将使建筑物室内采光通风受到影响,因此,《热工设计标准》中规定窗墙比在0.3以下,但南面朝向可放宽到0.35,这是因朝向不同接受到的太阳辐射也不同,根据太阳在天空中运行规律,冬季南向墙面将得到最大的太阳辐射热量,而夏季确是东,西墙面,因此,房间外窗面积大,开窗多的一面正对冬季太阳辐射强度大的南向方位,而把房间面积小,开窗少的一面朝向夏季太阳辐射强度大的东,西方位,使得外窗在冬季太阳辐射强度大南面有较大的辐射得热面,而夏季太阳辐射大的西面,有最小的窗玻璃隔热面,这样按朝向布置开窗面,有利于房屋夏季隔热,冬季保温。由于南方夏季季候风盛,且多吹东南风,房屋南窗面积的开大有利于利用自然通风散热除湿及晚间自然降温,因而南窗面积最大。东西窗相比同样的窗墙比,东窗更节能,开东窗时,上午通过太阳辐射进入室内的热量最大,通过窗的传热进入室内的传热则是下午最大,因而两者的峰值错开了,而开西窗的话,峰值发生重叠,虽然进入室内的总热量不变,但是开西窗会增加室内的冷负荷,所以一般西窗的面积小于东窗,北侧一般不会有太阳直射,但是北方在冬天盛行,由于窗的传热系数小,所以一般北向窗墙比小于南向大于东向,可得出结论是,在南方地区,窗墙比的大小依次是:南向 北向 东向 西向

遮阳,遮阳分为外遮阳,内遮阳,遮阳设施放在窗玻璃中。外遮阳是把遮阳设施放在室外,此时一部分太阳辐射会被遮阳设施吸收,一部分会被遮阳设施给反射,一部分会透过遮阳设施投射到窗玻璃外表面上,并且只有一部分会变成室内的冷负荷,而内遮阳,透过玻璃的太阳辐射都会变成室内的冷负荷,只不过其峰值有所延迟和衰减。因而外遮阳相对于内遮阳来说更节能,可是外遮阳易损坏,因而可以将遮阳设施放在窗玻璃的中间,此时,有了外遮阳的性能,又有了内遮阳的不易损坏的特性。通常上下会有开口,形成烟囱效应,及时排走窗玻璃中的热空气,减少室内冷负荷,因而南方地区一般采用窗玻璃中放遮阳设施。

自然通风,在夏季白天应维持最低要求的通风换气量,晚上则可以利用自然通风来给室内散热,春秋过渡季,则由于室外温度处于较舒适的范围,应该采取最大的通风量来维持室内的舒适度,冬天则是维持最低要求的通风换气量。

保温,保温分为内保温和外保温,采用哪种保温措施应根据建筑物的使用时间段和空调方式而定。对于空调系统间歇运行的房间,应采用内保温,一方面可以加大墙体的传热热阻,减少围护结构的传热负荷,另一方面,因为保温层在内侧,对室内的冷量其阻隔作用,减小了因墙体蓄热带来的短时间内的空调冷负荷从而降低了使用时段内的空调能耗。对于空调系统连续运行的房间,墙体应该采用外保温,由于保温层在外侧,主体材料的温度和室内空气温度接近,这就意味着当负荷不均衡时,可保证室内侧墙体的表面温度不急剧波动,蓄热层吸收热量和放出热量,朝有利于室内温度保持稳定的方向变化。对于使用时间段在白天的房间,总的来说,宜采用外保温,这样白天蓄存热量,有利于室内温度的稳定性,对于使用时间段在晚上的房间,宜采用内保温,由于保温材料在室内侧,当晚间室外温度低于室内温度时,让室外空气进入室内,使室内空气温度降低,同时墙体温度也降低。如果在室内侧,由于白天没有空调,室内温度会升高,主体材料温度也高,夜间即使开窗通风,因墙体的蓄热放热效应,使室内温度降低缓慢。

参考文献

[1]许锦峰,黄欣鹏,吴志敏 被动式节能建筑围护结构的技术特征 [期刊论文] 《南京工业大学学报,(自然科学版)》

[2]朱颖心.建筑环境学 中国建筑工业出版社第三版

[3]白贵平,冀兆良,围护结构隔热对室内热稳定及空调负荷的影响-[期刊论文] 《建筑热能通风空调》

冬季建筑论文范文5

关键词:体型系数,体型设计,设计策略

 

0.引言建筑体型设计应综合考虑建筑功能、造型以及节能的要求。针对北方寒冷地区气候特点,设计的基本原则为尽可能的减小建筑外表面积,使热工性能较差的的外表面积降至最少,考虑到建筑在冬季采用被动式采暖,则需尽量扩大南立面,在满足通风采光的要求的基础上,减少北向、西向等不利朝向墙面面积及窗墙比。

1.控制体型系数体型系数S指建筑物与室外大气接触的外表面积F(不计算地面)与其所包围的建筑体积V之比(S=F/V)。论文格式。体型系数越大,说明单位建筑空间所分担的热散失面积越大,能耗就越多。有研究资料表明:体型系数每增大0.01,耗热量指标约增加2.5%。

建筑的体型系数与建筑物的体型是否规整及建筑的体量大小有关,建筑的规模越大,其体型系数越小。因此单层的小建筑的体型系数一般比较大,而规模较大的建筑,体型系数一般比较小。对于高层建筑来说,体型系数一般在0.10-0.15之间,远小于规范规定的0.3界限,且高层建筑屋面面积相对外墙面积要小得多。

2.增加南向表面积与体型设计从利用太阳能采暖的角度考虑,应尽量增加南向的面积,以南向表面足够大,其它外表面总面积尽可能小为判断节能与否的标准更合理。这意味着要增加建筑面宽,减小进深。

作者以济南某小区套型面积为116m2,层高为2.8m的六层住宅为例,计算分析一个单元时和三个单元时的体型系数变化,如表5-1,由分析结果可以看出:在增加南向表面面积的同时,势必会造成在标准层面积一定的情况下,体形系数增大的情况。因此,在满足必要的平面功能布局的要求之后,尽量控制体形系数在一定范围内,尽量的增加面宽,减小进深。

表 5-1相同面积不同套型的体型系数比较

 

冬季建筑论文范文6

关键词:建筑专业,节能教育

我国“十一五”规划提出实现单位GDP能耗降低20%左右的约束性目标,而建筑节能成为“十一五”十大重点节能工程之一,然而对于建筑节能,职校建筑专业学生基本上不了解,甚至没听说过。而新时期下,建筑节能关系国际民生牵涉国家全局,已不能仅停留于专家学者讨论或是实验研究的层面,必须整个行业广泛宣传及积极参与。从设计到施工各相关人员都能先从观念上认识、理解建筑节能的必要性,真正重视并采取一切可行的方法、措施实现建筑节能。而作为建筑专业学生,是未来建筑行业的从业者,对于建筑节能这个新时期的新课题有必要全面了解,学校也应积极应对,做出教学安排,教师应不断学习掌握新知识,顺应时代的需要。教师在教学中应重点阐明建筑节能的概念、发展及现状,节能的重大意义,全面节能的方法措施,节能与提高造价间矛盾的权衡比较等问题。笔者对此加以阐述探讨。

一、什么是建筑节能

所谓建筑节能,今天它的含义比字面上的意思要丰富、深刻得多。自1973年发生世界性的石油危机以后的20年来,在发达国家,它的说法经历了三个阶段:最初就叫“建筑节能”;但不久改为“在建筑中保持能源”,意思是减少建筑中能量的散失。近来则普遍称作“提高建筑中能源利用效率”,也就是说,并不是消极上的节省,而是从积极意义上提高利用效率。在我国,现在仍然通称为建筑节能,但其含义应该进行到第三层意思,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源利用效率。那么建筑用能的范围界定在哪里?国内过去较多的说法是,包括建筑材料生产、建筑施工和建筑物使用方面的能耗。这种说法,把建筑用能跨越了工业生产和民用生活的不同领域,从而与国际上通行的口径不同。近来,经过认真研究,大家认为,我国建筑用能的范围,应该与发达国家取得一致,即建筑能耗应指建筑使用能耗,其中包括采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器等方面的能耗。在国际上,它是与工业、农业、交通运输能耗并列,属于民生能耗,一般占全国总能耗的30—40%左右。免费论文。由于建筑用能关系国计民生,量大面广,节约建筑用能,是个牵涉到国家全局,影响深远的大事情。

二、我国建筑节能现状

2004年全国有24个城市拉闸限电,整个能源形势非常紧张,如果按照中央的部署,2020年还要实现翻两番的目标,达到小康社会的目标,按现在的能源增长速度是远远达不到的,现在的能源生产速度还跟不上现在增长的速度。无论从整个国际经济气候还是中国宏观经济大势来看,中国能源问题已经日趋严峻,节约能耗势在必行,而建筑能耗则是人们通常被忽视的重大问题。诸多有识之士,已经纷纷发起呼吁,认真重视建筑节能问题。统计数据表明,中国建筑能耗的总量逐年上升,在能源消费总量中所占的比例已从上世纪70年代末的10%,上升到近年的27.8%。而建筑最大的耗能点是采暖和空调,据悉,我国在采暖和空调上的能耗占建筑总能耗的55%。据介绍,我国城乡既有建筑达430多亿平方米,数量如此之巨的建筑中,最乐观估计,达到节能建筑标准的仅占5%左右;即使是新建筑,也有90%以上仍属于高能耗。与气候条件相近的发达国家相比,我国每平方米建筑采暖能耗尽管约为发达国家的3倍左右,但热舒适程度远不如人。免费论文。

比如瑞士和欧洲许多国家,私人住宅很少安装空调。这不仅与宜人的气候有关,更和保护环境的观念有关。但在中国,人们看到的却是楼房外数不清的空调。“这就像一台大蒸汽机,不停地向外散发热量。同时,不停地消耗能源。”苏黎世联邦技术学院的凯勒教授如是说。我国不少城市夏季用电高峰负荷的1/3 以上是空调用电负荷,有的城市达到40%。免费论文。冬季负荷高峰中,空调也扮演了重要角色。另外我国房子少有在门窗和阳台等处安装遮阳设备,不利于降低空调负荷;很多公共建筑采取大面积的玻璃幕墙,不利于冬季保温夏季隔热;许多公共场所夏季空调温度开得很低。这些司空见惯的现象,显示出我国民众节能意识的极度缺失以及能源的极大浪费。

可喜的是,我国政府意识到政策引导对于建筑节能的重要作用。于2005年7月1日起正式实施《公共建筑节能设计标准》,这是我国批准的第一部公共建筑节能设计的综合性国家标准。要求公建空气调节系统室内计算参数是,一般房间冬季温度20℃,夏季25℃,而大堂、过厅冬季温度是18℃,夏季室内外温差不大于10℃。全年供暖、通风、空调和照明的总能耗减少50%。近期《节能减排综合性工作方案》正式公布,该方案中关于房地产行业的内容指出,要对新建建筑实施建筑能效专项测评,节能不达标的不得办理开工和竣工验收备案手续,不准销售使用。方案提出,强化新建建筑执行能耗限额标准全过程监督管理,实施建筑能效专项测评,对达不到标准的建筑,不得办理开工和竣工验收备案手续,不准销售使用;从2008年起,所有新建商品房销售时在买卖合同等文件中要载明耗能量、节能措施等信息。

科技部的节能示范楼,清华大学的节能示范楼都是非常优秀的节能建筑,以及一些房地产企业也在尝试节能建筑,如北京锋尚、当代的节能房产项目,符合消费者的要求,成功地获得市场的认可,创出了一种可行的商业模式。相信今后,舒适又节能的住宅会走进千家万户。

三、 节能的措施、方法

建筑节能涉及领域很多,而且有的跟业主的节能意识有很大的关系,如公共建筑采用变风量空调系统、智能电梯,住宅使用太阳能热水器、节能灯管、节水龙头等,但在建筑构件上主要是墙体、窗户、地板、屋顶4个部位,采用传热系数小的构造减少传热。另外增加遮阳措施,注意窗墙比、屋子朝向,户外植树绿化等

1.墙体。我国北方地处典型的大陆性气候带,冬季采暖和夏季制冷的高能耗以及相应的建筑及设备的高成本,要求建筑本身应该对气候的变化作出反应,通过建筑外界面实现建筑的应变能力。现代的建筑物,尤其是大型办公建筑,为了最大限度的利用太阳光来改善室内环境,往往会使用大面积的窗户甚至是玻璃幕墙。美国研究人员分别对通过墙体与玻璃进入室内的太阳辐射量进行对比结果显示,通过玻璃进入室内的太阳辐射量是墙体的30倍以上。墙体的保温分为外保温和内保温。外保温的保温性能不但远高于内保温,而且由于保温材料本身散发少量有害物质,外保温设计使之在挥发过程中不会进入室内。同时,内保温的墙体往往不能挂载室内的装饰品,同时还会造成开裂等一系列质量问题的隐患,外保温则完全不用担心此类问题的发生。

2.窗户。现在居室使用的玻璃分为单层玻璃和双层玻璃,双层的保温隔音效果明显好于单层。但双层中又有区别,有的只是简单地抽出夹层中的一部分空气,这种双层玻璃的保温隔音效果,没有在抽出空气后加入一定惰性气体的好。而如果在此基础上再给玻璃镀上膜,这样的中空镀膜LOW-E玻璃不仅可以增加玻璃的强度,其保温效果又要好一些。当然,与之配套的断桥铝合金窗框,在窗外加装铝质卷帘等设施,也能在一定程度上提高房子的保温隔热效果。

真空玻璃是全球最新型保温隔热隔声玻璃,在隔声、隔热、节能、减少室内温差、提高采光性等方面远优于目前普遍采用的中空玻璃幕墙。其保温隔热性能相当于370mm厚实心黏土墙砖,是普通中空玻璃的两倍,是单片玻璃的4倍,可使空调节能达50%。另外,真空玻璃可有效防止冬天窗户结露,并可有效减小室内外温差,防止冬天窗边引起的“冷吹风”和“冷辐射”。

3.地板。据有关专家介绍,增加楼板厚度会提高保温效果。如果在加厚层中选用陶粒混凝土,那就比普通混凝土更为保温隔音。

4.屋顶。保温措施常见的是“平改坡”和加隔热层,以及一些新型的高反射隔热涂料或屋顶植被绿化,或是设置空气夹层,达到顶层“冬暖夏凉”的效果。

另外在外墙门窗或东西立面采用遮阳措施,将使太阳辐射通过热量明显减少,大约只占原通过量的1/3左右。如采取水平、垂直、挡板式遮阳板,通过增加建筑构造遮阳;或采用可调铝合金百叶帘、可伸缩外遮阳蓬、太阳能驱动风光感应帘等高效智能遮阳设施。据国内有关人员试验,在闭窗的情况下,有无遮阳,室温最大差值达2℃,平均差值1.4℃。而且有遮阳时,房间温度波幅值较小,室温出现最大值的时间延迟,室内温度场均匀。另有一项法国研究报告显示,夏季使用室外遮阳帘(高效遮阳织物),最大降低温度可达5℃~15℃,减少空调的使用率。而在寒冷的冬季,屋内热量经玻璃窗将损失13%,遮阳帘的使用能有效地防止室内热量通过玻璃窗流失,有助于保持室内的温暖。从总的节能效果上讲,外遮阳是性能最突出的遮阳方法,与内遮阳相比,制冷能耗可降低83%~88%,最大制冷功率可降低17%。た杉适当的遮阳设计对减少太阳辐射是十分有效的。同时遮阳板可以避免阳光直射,产生眩光和房间局部过热,改善室内光环境质量。

四、节能与造价的权衡

要搞节能势必存在成本提高的问题,而经济型住宅第一要强调的是价格的“经济”,这就形成了一个矛盾体。当前国家加强了宏观调控,对房价涨幅产生了抑制,但一些城市房价仍在快速上涨,开发商利润越来越高,在这种情况下,有些房地产商公开表示,利润率低于30%的项目不值得去做。开发商在高档住宅为节能投入一元钱,可获得三元甚至五元的价格效益,而在经济型住宅上为节能投入一元钱,只能获得0.5元的价格收益,甚至不赚钱,所以他们积极性不高。另外,开发商注重的是眼前的效益,而节能却是需要长时间使用后才能显现的效益,如何让长远效益和眼前效益有机契合,调动开发商在经济型住宅节能投入的积极性,也需要国家出台一些鼓励、激励措施。

同时,加大购房者的节能意识,形成市场需求的潮流,政府推行的节能建筑工作必将事半功倍。而加强建筑专业学生的节能教育,其节能、环保理念的确立,作用将是多层次、多方位的,他们既是未来房屋的消费者,也是行业的建设者。作为消费者,不只考虑当前付出的减少,还要考虑长期节约的费用;作为建设者,不只考虑部门的经济利益,还应该综合考虑社会效益、环境效益,对节能与造价进行综合的权衡比较,选择出合适的节能材料、节能方法,合理地增加节能投入,既经济又符合国家的要求。

总之,加强节能建筑的教育与学习,各专业教师既可以在各课程中强调:建材中新型保温隔热材料的应用;房屋设备课中智能节能设备、设施的介绍;房屋建筑学中墙体、门窗利于节能的构造要求等等。当然,要取得更好的教学效果,最好是能开设建筑节能选修课程,系统、全面的介绍建筑节能,也就急需编制出相关的易于理解、科学实用的教材,需要各教育教学部门的配套措施。

参考文献:

访锋尚张在东:从告别空调暖气时代到零能耗house.sina.com.cn2005年07月13日11:10《建设科技》

新浪时评:到该大力重视和发展节能建筑的时候了house.sina.com.cn 2005年07月01日10:47新浪房产

建筑专家开发商共议:建筑节能 迫在眉睫(图) house.sina.com.cn2005年06月30日17:19新浪房产

世界首座整栋真空玻璃高节能写字楼引起关注(图) house.sina.com.cn2005年06月30日15:21新浪房产