冬季建筑論文范例6篇

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冬季建筑論文

冬季建筑論文范文1

生態經濟的主要目的就是讓國家和地區的進步和發展能夠最大限度的和周圍的環境處在和諧的發展過程中。在生態經濟領域中看,人們的可持續經濟行為能夠被當成是,實現所處區域的環境價值,并將其同社會經濟和價值進行整合的方式,對于現代建筑行業起到了重大的影響作用。可持續性建筑并不僅僅是單純的是追求保護環境,更多的是從根本上將環境的價值以及經濟衡量標準結合在一起。從某種意義上看,可持續性建筑的發展和成功都是實現自然資本生態主義的過程,比如現代建筑中所采用的自然排水系統,這種方式能夠通過人工設計和創造有效降低建筑成本,還能夠實現自然環境的價值。在建筑中采用的多元化節能措施能夠降低建筑的能源消耗,提高建筑的經濟效益,從而使得自然的資本更好地轉變成現實的經濟價值。

二、在生態經濟的背景下,分析建筑經濟的特征

1.在生態經濟的背景下更加重視優化和智能。

智能化能夠有效的實現建筑物的節能目標。在生態經濟的背景下,建筑經濟更多的表現就是在現代化技術手段的幫助下實現優化功能以及控制成本。這個時候,現代化的建筑最主要的一個特征就是智能化的系統。

2.在生態經濟的背景下更加的重視環保以及生態。

在設計現代建筑的時候,需要遵循的原則就是環境生態保護,對于可再生材料以及自然應該要最大程度的去利用,對美化自然環境以及綠化人居環境比較的重視。不管是建筑的外墻或者內墻,都應該要盡量的使用木材,在選擇墻體的保溫材料時,也應該要盡可能的選擇那些可再生的木材,在室內和客廳內,基本上都是使用的木地板,有的甚至是使用的舊建筑當中拆除的舊木地板,這樣做的主要目的就是為了能夠有效的減少對自然環境的破壞,讓水泥的使用量能夠得到有效的降低。除此之外,在很多建筑物的外墻上,基本上都不使用油漆,這樣做的主要目的就是為了能夠有效的減少對人體的傷害以及對環境的污染等。

3.在生態經濟的背景下更加的重視自然和節能。

在生態經濟的背景下,現代建筑應該要對能源的有效使用更加重視。而為了能夠達到這樣目的,首先就應該要對自然資源進行充分的利用,對于能源的使用量應該要盡量的節約。比如在節約水資源方面,要對整體的預制衛生間進行合理的規劃,而衛生間內部的設施應該要選用那些節水型的產品。在條件允許或者是必要的情況下,可以考慮回收雨水等,然后在將回收的水經過處理之后進行合理的利用。

三、可持續發展使建筑經濟和生態經濟能夠實現良性互動

在生態經濟與建筑經濟理念互動性機制的一大重要體現就是綠色生態住宅區。綠色生態住宅區關注并研究了生物方面的關系,比如各條食物鏈上面實現的能量流動以及物質循環等,還有非生物方面的比如土壤、水體以及空氣流動等方面的狀態。這些多元化的因素綜合在一起對生態環境起著重大的影響。在可持續建筑的設計中,所參考和收集的信息是多方面、全方位的,無論是住宅區的環境治理保護還是到具體戶型的設計規劃,無論是政府的各個部門還是一套房的業務,都是在經濟條件和生態環境因素的影響下對于可再生資源的利用,制定出適合該區域可持續發展的規劃和目標。

1.構建起生態經濟和綠色建筑的指標體系。

建筑經濟和生態經濟之間的良性互動其實就是看現代建筑和生態經濟之間的最終結合程度。所以就需要制定出一套比較科學和合理的體系,主要的目的就是對現代建筑的現狀進行反映,同時還能夠對現代建筑的生態發展規劃意圖進行相關的指導。另外,在對現代建筑物規劃進行制定的時候,目標應該要確定可定量化以及明確,比如交通網絡以及綜合土地的使用,對于汽車的使用頻率以及使用量要采取有效的措施來進行限制,對于多樣化的本土能源供應以及可再生資源的建設應該要盡量的去落實。

2.對于可持續性建筑的要求和內涵應該要比較明確。

為了讓建筑經濟和生態經濟能夠有效的實現良性互動,那么就需要把建筑經濟和生態經濟放在目標相同的系統當中,而對可持續性建筑的要求和內涵進行明確就是其中比較直接的行動。

3.建筑經濟可持續發展。

建筑經濟和生態經濟的整合,給現代建筑行業的設計帶來了深遠的改革意義。在建筑設計過程中,需要在工程項目的最初階段保證可持續性的規劃,制定出最高效的計劃和角色,可持續性建筑研究并不是對于建筑風格或者造型的追求,而是將建筑當成是能夠實現多種價值的有機系統。生態建筑經濟并不代表需要更高的經濟成本投入,也不是比一般的建筑更為復雜和繁瑣,自是對于建筑的各個部分進行整合性設計來實現建筑的成本和效益之間的最佳關系,目的在于降低建筑的能源消耗,有效的提升人們的生活質量和生活狀況。生態經濟要實現環境與經濟的互動,首先要將經濟、生物和人類的各個系統統一為一個整體,要創設一種“做好事輕而易舉,工作和生活中自然的日常行為理所當然而不是有意識地利他”的新體制,據此需要為可持續發展的經濟設立一系列目標,根據這一系列的經濟發展目標,首先應把可持續性建筑設計的目標明確為:

1)仍然以有利于減少能量與資源消耗的技術策略為基礎,盡量減少建筑的資源消耗量與廢棄物的排放量;

2)通過各種途徑想方設法降低可持續性建筑在全生命周期內的各階段成本;

3)提高可持續性建筑設計中的經濟分析與環境影響分析的整合程度,從提高經濟-環境復合價值出發,科學計算可持續性建筑節省的生態成本與其長遠社會經濟效益間的關系,使由建筑活動所帶來的“入”與“出”一目了然;

4)通過建筑的建造行為策略性地向自然資本投資,促進自然資本價值的實現,使可持續性建筑在環境與經濟評價中都表現出比普通建筑更多的優越性。

四、結語

冬季建筑論文范文2

關鍵詞:建筑物自動化總線技術

中國行業標準JGJ/T16-92《民用建筑電氣設計規范》第26章《建筑物自動化系統(BAS)》所規定的模擬和數字混合的集散型系統(TDS),已面臨更新為全數字系統的挑戰。就像工業自動化一樣,建筑物自動化市場在技術接受期曲線上,通常落后于商業領域技術應用會有幾年之久,因此,在商業領域已經成功運用多年的個人計算機和以太網通信,現在卻成為BAS更新途徑的熱門話題。PC-BasedControl和以太網技術,已經開始全面進入BAS領域。2000年3月,Honewell公司推出的全數字化閉路電視監視系統DVM,就用PC-BasedVideoServer,類似于商業領域應用的個人計算機式視頻服務器,取代了傳統的模擬和數字混合的CCTV閉路電視矩陣切換器和磁帶錄象設備;DVM系統中,經過信號轉換接口把所有攝像機的視頻信號直接連入以太網通信,每20臺攝像機使用1臺VideoServer。這種第三代保安監控電視的全數字化CCTV以太網系統,已經在澳大利亞悉尼機場使用。

PC機技術日新月異的進步,使BAS的中央站功能不斷增強;PC機的商業軟件,如ODBC、API等等,已成為BAS的標準軟件;基于PC機技術的分站不斷發展。信息領域的以太網技術對工業自動化和建筑物自動化各個層面的影響,從上到下。BAS管理層的以太網正在下植到自動化層和更低的現場層。BAS三層結構將會成為以太網"一網到底"的三層網絡。完成這項"通體透明網絡"革新的主要技術,就是以太網現場總線。以太網現場總線,也可稱為以太網I/O(Input/Output),是控制技術和信息技術的完美結合,性能發揮到極致,它或許能夠解決工業自動化長期爭論不休的現場總線標準化問題,是商業技術影響工控技術的一個范例。

以總線為脈絡,分析計算機總線、測控總線和網絡總線在BAS技術發展中分別擔綱的角色,可以加深對BAS未來發展的了解。

1、總線BUS

總線一詞,源于計算機技術??偩€是各種信號線的集合(包括地址、數據、控制、電源等),是各種信息傳輸的通路,有匯總的涵義。微軟百科詞典定義總線為:計算機系統中各部件之間用于數據傳輸的一組硬件連線(導線)。IBM公司將其簡稱為用于傳輸信號或功率的一根或多根導體。在建筑物自動化中,BAS總線可解釋為用來連接中央站分站、現場設備或者各種系統的那些具有導電性的通路,以完成數據或信號的傳輸。

以應用范圍來分,BAS總線可劃分為計算機總線、測控總線和網絡總線、。計算機總線用于上位管理計算機和中央站內部部件的連接。測控總線用于中央站與分站的連接,分站與現場設備的連接,現場設備之間的連接。網絡總線則是將上位管理計算機和中央站、瀏覽器等視為節點而共同連接在一起的一條多分支線路,將數據置于網絡總線中,數據將會經所有的節點檢測后,由其指定地址的節點接收。BAS管理層的以太網就是網絡總線。當以太網下植到自動化層和現場層以后,以太網又扮演著測控總線的角色,在這種背景下,我們借用"網絡就是計算機"的概念,不免也可以說"網絡就是控制器",因為所有傳感器、執行器、分站、中央站已經遍布以太網中,以太網被賦予完成分布式控制兼有普通信息存取的能力,人們可以隨心所欲使用以太網,無論是進行實時控制還是傳遞管理信息。

2、標準化Standardization

作為信息傳輸通路的總線,追求標準化,是各種總線的共同目標;只有標準總線,才能夠支持更多的性能不同的產品的連接,完成更多更好的系統的集成,實現更完善的控制和管理,因此,總經以其有匯集性能的特點,尤其需要標準化。標準總線的形成,主要有兩種方法,一種是由非商業的或政府組織所產生的標準,目的在于使某一種類型總線開發和使用規范化,例如RS232C;這種正規的合法的技術標準,是在對已有方法、途徑及技術開發進行仔細研究的基礎上起草,并經正式批準后產生,這種標準通常包括著一些國際標準。另外一種方法,是有某一家公司先行開發出一種總線技術,由于成功,得到其它公司模仿和廣泛使用,以至一偏離該總線就會產生不兼容問題,導致產品在市場中受到限制,例如現場總線LonTalkBus;這類事實上的總線技術標準,是基于市場需求產生而形成的,無需正式批準,這種標準通常包括大量流行的工業標準。

3、計算機總線ComputerBus

中國行業標準JGJ/T16-92第26章BAS,對中央站硬件、組態、系統軟件的規定(26.4.26.5)非常簡單,僅是基于采用計算機作為監控中心的一般原則,如應設置CPU、CIU、CRT、打印機等規定,對上位管理計算機則僅限于優化控制與管理某些功能要求。但是,近年來計算機技術發展很快,系統軟件、應用軟件、存儲系統、處理器技術、輸入輸出系統和計算機結構,都是如此,其中,計算機總線技術與工業自動化、建筑物自動化關系密切,計算機總線是計算機系統信息總通道,性能優劣,對BAS上位管理計算機和工作站的影響是至關重要的。因為采用先進的計算機總線,可以提高工作站的帶寬,改變工作站的兼容性和開放性,并能提高工作站的可靠性,這對控制系統無疑是最重要的性能。例如,使用PCI總線技術的PC機,每年停機時間可以小于315秒中,可靠性高達99.99%,因此,BAS用戶已經開始關心工作站的計算機總線,2000年9月山西省太原市某國際貿易中心大廈BAS招標文件中,明確提出中央站應該使用計算機33MHz三總線結構PCI(外部設備互聯總線),說明用戶不僅關心各種功能模塊設置,還要求提供工控級別的總線來保證工作站性能。隨著基于PC機控制的技術進展,計算機總線對BAS的影響會更加重要。因為BAS將逐漸最終成為由一臺PC機控制幾條現場總線的系統。

3.1計算機總線的發展歷史

1970年,DEC公司首先推出了稱為Unibus的總線,把PDP11小型計算機上所有的部件、設備都連接在一起。它是一種單總線結構。

1981年,IBM公司在第1臺個人計算機IBMPC/XT上推出了XT總線,也是單總線,1984年,采用16位CPU的IBMPC/AT出臺,AT總線在XT總線結構上,增加了一組輸入/輸出總線,形成雙總線結構。AT總線就是著名的工業標準總線ISA,全稱是IndustrialArchitecture工業標準結構,它是通過將板卡出入IBMPC及其兼容機的標準擴展槽來添加計算機部件的總線設計規范。1989年康柏、惠普等9家公司在ISA基礎上,推出EISA,擴展工業標準結構,這是一種把附加卡(例如視頻卡、內置卡MODEM卡及支持其它設備的卡)聯接到PC機主板的一種總線標準。EISA總線操作頻率比ISA高很多,能提供很多的數據吞吐率。

為了提高PC機性能,使某些擴展板可以直接與微處理器通信,而不必經過通常使用的系統總線,Intel公司提供了PCI總線規范。這種局部總線允許在計算機上安裝多至10個PCI兼容的擴展卡,PCI局部總線系統需要在某個PCI兼容插槽中安裝一塊PCI控制卡,每次可以以32位或64位的速度與CPU進行數據交換。PCI規范還考慮了多路復用Multiplexing。因此,PCI總線已成為今天計算機事實上的局部總線標準。由于PCI獨立于處理器,不僅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,能使現有的多種計算機都能平滑過度到新標準,所以尤其受工業控制機行業的歡迎,建立了PCI工業計算機協會PCIIndustrialComputerManufacturersGroup(PCIMG),致力于在工控機行業推廣PCI總線。1995年,出版了CompactPCI規范。

PCI總線在計算機中配置了3組總線,時鐘33MHz,與CPU時鐘頻率無關,寬度32位,可擴展至64位,帶寬達132Mbps至246Mbps,可以和ISA、EISA、VL-BUS等總線兼容,支持5V和3.3V兩種電壓,可以在芯片、軟件和開發工具方面廣泛利用PC機豐富資源,它具有良好的網絡性能、圖形視窗介面和數據存貯性能,是工業自動化和建筑物自動化中央站理想的計算機總線。

3.2標準計算機總線

國際標準

IEEE969(S-100)微機通用

IEEE488(HP-IB)測試儀器

IEEE1394(FireWire)測試儀器

EIARS232C設備總線

EIARS422/423/449/485設備總線

ANSISCSI小型計算機,設備總線

VESAVL-BUS局部總線

工業標準(流行微機總線)

ISA系統總線

EISA系統總線

PCI局部總線

3.3新一代計算機總線(正在開發中)

1998.9PCI-XCompaqIBMHP

1998.12NGIO(NextGenerationI/O)IntelDellSunNEC日立NEC西門子

1999.2FutuieI/OCompaqIBMHP

4、網絡總線NetworkBus

中國標準JGJ/T16-92第26章BAS,規定"優先采用共享總線型"局域網結構作為BAS管理層、自動化層、現場層的網絡拓撲,即用一條總線,把上位管理計算機、中央站、分站、現場設備各自連接在一起,形成三層局域網。因為所有節點共享一條傳輸通路,一次只能允許一個節點發送信息,所以需要建立信息發送的控制方式,JGJ/T96-在26.6.6條文說明中,沒有明確規定是用IEEE802.3以太網的CSMA/CD波及監聽多路訪問/沖突檢測爭搶發送,還是用IEEE802.4令牌總線排隊訪問控制,只有指出這兩種方法都是"目前流行的",但是"并無一致的看法"。在26.6《信號傳輸與數據通信》中,則把現場層至自動化層之間的信息傳遞成為"信號傳輸",把自動化層和管理層之間的信息傳遞,稱為"數據通信",以示區別,前者為現場設備與計算機通信,包括模擬信號,后者為計算機之間通信,全部為數字信號。

20多年來,發展極為成功的以太網技術,已經得到公認。人類進入英特網時代,以太網也迅速進入工業自動化的各層網絡。電氣電子工程師協會IEEE基于802.3以太網國際標準,正在積極制定現場與以太網通信的新標準,使以太網能夠直接為現場層所使用,可以預見,正象個人計算機PC迅速進入工業自動化領域一樣,以太網以及TCP/IP、UDP/IP協議將十分迅速進入工業自動化各個領域,包括BAS。

網絡總線是網絡通信總線的簡稱,在BAS中,網絡總線是上位管理計算機、中央站、分站、現場設備之間的連接總線,從計算機系統結構的角度上看,它是計算機的外部總線,計算機總線則可視為內部總線。網絡總線屬于網絡技術,計算機總線屬于計算機技術,網絡是多個計算機的集合系統,數據通信和資源共享是其特點。今天,已經進?quot;網絡就是計算機"的時代,通信和計算機技術緊密結合、同步發展,計算機總線和網絡總線是計算機一種技術的兩個方面。新一代的計算機已經把網絡接口集成到計算機母板上,網絡功能已經嵌入到操作系統中,使得網絡總線可以視為計算機總線的外部延伸,密不可分。不進入網絡的工作站,是不完整的工作站。在建筑物領域,BAS是建筑物整體計算機網絡的重要子網,形成建筑物管理和建筑物設備控制一體化是從網絡開始的。計算機總站維系著BAS的通信子網,資源子網和通信子網的組合,就是建筑物自動化網絡,就是建筑物自動化系統。

4.1以太網的發展歷史

1968-1972Aloha無線電系統夏威夷大學開創爭用型通信

1972-1977首臺以太網2.94MMetcalf和Boggs先生建立CAMA/CD

1979-1983粗同軸以太網10MCom(DEC、Intel、Xerox)10BASE5

1980-1982細同軸以太網商品化10M3ComISA總線與10BASE2相連

1984-1987雙絞線以太網1MUTPHP、AT&T1BASE5

1986-1990綜合布線+雙線絞線以太網10MSynOptics、HP10BASET

1990-1994交換式和全雙工以太網10MKalpanaEtherSwitch

1992-1995快速以太網100MUTPGrandJunction100BASET

1996-?千兆位以太網1000MIEEE802.3z1000BASEF

4.2以太網與局域網國際標準IEEE802.3

以太網是商業市場上發展的,而802.3標準是獨立的標準組織《電氣與電子工程師學會》開發的802.3是基于以太網第1個版本制定,但在一定程度上改進了設計,1983年公布以后,以太網以此又作了修改,原來互不兼容的局域網,變為互相兼容(但不完全兼容)。二者主要區別是結構不同,例如,最大數據單元,802.3是1460字節,以太網是1500字節。但是,通??梢园?02.3視同以太網。

以太網速率有10M和100M兩種,最大1518字節,最大段長度500米(粗同軸)、185米(細同軸)、100米(UTP),中斷段綜合長度2500米(粗同軸)、925米(細同軸)、2500米(UTP)。

在BAS中用以太網作為網絡總線時,現在BAS供應商所提供的以太網接口卡NIC(安裝在中央站中),應該是10M/100M自適應型,以滿足用戶部署100M快速以太網的要求,例如Intel公司的PRO/100+管理適配器,適用于有PCI總線的臺式機,能自動監聽集線器速度,從而自動選擇10M或100M,能支持最新的連接管理規范wfw2.0,支持所有的主要操作系統和網絡操作系統,WinNT、95、98、2000,Nerware、UNIX,支持10BAS-TX,5類UTP,RJ-45連接器,數據路徑寬度32位,可在0-55℃環境中工作。

4.3以太網介質訪問控制(MAC)CSMA/CD

載波監聽多址訪問/沖突檢測是以太網搶先式信息發送的主要技術,它包括有先聽再講、無聲則講、有空就講、邊講邊聽、一人獨講、退避三舍等信息發送規則,保證所有站點都能以公平方式通過競爭來訪問大家共享的以太網,雖然難免有"后到先服務"的現象,但是,由于CSMA/CD有一套完整的處理沖突的方法,大體上實現了對網絡總線的公平訪問。它是退避三舍的自調整功能,保證所有信息的發送都是成功的,例如常用的一種沖突退避延遲算法,稱為"截斷的二進制指數回退(EBE)",它使發送信息的站點,每沖突一次,自動延遲一個以2的冪函數計算的退避時間,用這種不斷擴大回退時間來適應網絡流量的變化,這是一種很巧妙的方法。它規定了退避也是有限度的,即最大退避時間以210倍為限,忍讓次數也是有限的,以216次為限,否則就會丟掉這個屢發屢敗以太岡幀,這種情況是絕少發生的,除非以太網已經癱瘓。

以太網每幀發送之間有一個固定的間隙64字節、512位,稱為時間片,用來識別由于沖突而失敗的發送信息幀碎片(最小幀規定為64字節,包括48字節數據),在512位時間內,網絡岡所有站點檢測到載波(有信息發送)和合法的沖突、信息幀碎片,從而保證以太網能正常工作,不受非有效幀(碎片)的影響。

一般談到以太網,主要是指802.3的CSMA/CD協議,它是以太網的主經軟件(其它還幀結構軟件等)此外,以太網還包括以太網接口卡NIC、收發器、中繼器硬件。總之,以太網是一種局域網,是共享總線型局域網(包括集線器Hub網絡),是國際標準局域網之一,應用最廣泛。

4.4以太網與TCP/IP

傳輸控制協議/網際協議(TCP/IP)是實踐中產生的解決網絡互連和異構計算機之間提供可行的透明通信服務的一組協議,它是世界上最大網絡因特網的基礎。以其公用性和有效性,成為公認的開放系統。TCP/IP是網絡數據傳輸事實上的標準,或者簡稱其為因特網通信協議。

BAS結構圖中,標明以太網,是說網絡采用共享總線拓撲,標明TCP/IP,是說數據傳輸采用因特網通信協議。

TCP/IP獨立于特定的計算機軟硬件、獨立于特定的網絡系統,即使你不接入Internet,用它也是最好的組網方案,所以,我們在本文開始,對JGJ/T16-92BAS的網絡結構就標明采用TCP/IP,更何況,BAS進入Internet也是勢在必行的事情。

TCP/IP協議有三個特點,首先它的開放性,可以把現行的各種局域網互聯起來,其次,它統一了地址規則,這種IP地址與域名系統的唯一性,保證了因特網走向全球,最后,高層協議基本標準化,使各種用戶可靠而且便利,這一特點,在工業自動化中,有很好的應用,可以把標準化的控制總線協議,包裝在高層協議中,使TCP/IP成為工業控制通信協議。

TCP/IP分成4個層次:

應用層--常用的應用程序有SMTP(郵件傳送)、NFS(網絡文件)、NIS(網絡信息)、SNMNP(網絡管理)、FTP(文件傳輸)、DNS(域名系統)等,以及工業自動化通信協議,也可在本層打包,如Moddbus、HoneywellC-Bus等。

傳輸層--提供端到端(即應用程序之間)的通信,主要功能是信息格式化、數據確認和丟失重傳等,主要有(TCP傳輸控制協議)和UDP(用戶數據報協議UserDataprogramProtocol,它在工業自動化應用中看好,它把數據先打包,后經IP發送,效率高于TCP)

網絡接口層--不同網或同網中計算機之間的通信,處理數據報和路由,主要是IP(網際互連協議)

網絡接口層--提供與物理網絡的連接,它包括所有現行的網絡訪問標準,最重要的是以太網(802.3系列)。

5、測控總線MeasureandControlBus

BAS現場層和自動層的總線,可視為測控總線。JGJ/T16-92第26章BAS26.6.l節規定"從現場到計算機系統的信號傳輸,需綜合考慮""(1)簡化傳輸控制的硬件結構;(2)減少傳輸導線的根數;(3)弱化維修的技術難度",還進一步指出了采用的方法"可選用一對一的傳輸方式、矩陣選碼一公用線傳輸方式或多路復用技術的一路通道多方使用的傳輸方式(陣列式傳輸方式)""首先考慮時分制"等等。反映中國行業標準對測控信號傳輸的重視以及要求采用最新技術的愿望。在當時的歷史條件下,已經把測控總線闡述得淋漓盡致。

自從HGH/TI6頒布近十年來,測控信號傳輸領域發生了重大的變化,這就是現場總線技術所帶來的深刻變革,對BAS的影響當然也是非常深遠的。只有現場總線技術才能符合JGJ/T1-92第26.6.1節規定的三項要求:最簡單的傳輸控制,最少的導線根數,最方便的維修技術;而且,最重要的是,現場總線帶來了工業自動化開放系統的新局面,減少了自控系統壽命周期成本LifeCycleCost。

因此,測控總線的討論,可以歸納為現場總線的討論。

國際電工委員會IEC定義現場總線是安裝在制造或過程區域的現場裝置與控制室內的自動控制裝置之間的數字式、串行、多點通信的數據總線。

安裝在控制室內的BAS中央站與現場的分站,分站與現場的傳感器,它們之間的信號傳輸均適用現場總線技術。換言之,自動化層和現場層,采用現場總線技術是歷史發展的必然。當有人提?quot;現場總線是管理控制一體化方案的催化劑"時(美國Fisher公司Martin先生),我們深刻體會這一雋語的豐富內涵。

5.1現場總線發展歷史

1983年,Honeywell公司推出的差分信號驅動器,成功地在4-20mA直流信號上疊加了數字信號,隨即投入市場的智能化儀表Smart變送器,是現場總線產品的前驅,這些帶有微處理器芯片的儀表,除了在原由模擬信號儀表的基礎上增加了復雜的計算功能外,還在4-20mA直流信號上迭加了數字信號,使現場與控制室之間的連接,從模擬信號過渡到了數字信號。這種工作機制,成為美國fisher-Rosemount公司著名的現場總線HART通信協議的基礎。

1984年,美國儀表協會ISA/SO50工作組,開始制定現場總線標準。IEC也成立現場總線工作組IEC/TC65/SC65C/WG6,開始研究現場總線標準。

1985年,國際電工委員會決定由ProwayWorkingGroup負責研究現場總線體系結構和制定標準。

1986年,德國推出Profibus過程現場總線標準。

1990年,美國Echelon公司推出LonWorks現場總線產品。

1992年,Siemens、Rosemount、Rosemount、ABB、Foxboro、Yokogawa等80家公司聯合,成立ISP協會,著手在Profibus基礎上制定標準。

1993年,Honewell、Bailey等公司成立WorldFIP協會,有120家公司參加,準備以法國標準FIP(FactorInsrtumentationProtocol)為基礎制定標準。

1994年,ISP和WorldFIP北美部份合并,成立FF現場總線基金會(FieldbusFoundation)。推動現場總線國際標準的開發。

1996年,FF公布了低速總線H1標準。

2000年1月4日,IEC宣布現場總線國際標準以86%贊成、12%反對通過,IEC-61158面世。

5.2現場總線國際標準IEC-61158

8種現有的現場總線納入國際標準,如果考慮到世界上已有30多種現場總線,這也還是在統一的路程上,前進了一大步。

從上表可以看出,8種現場,有8種通信協議,互不兼容,距離統一標準的現場總線,還有很大距離,雖然這些現場總線在功能上可以互補。

為了解決現場總線統一問題,借鑒IT行業的統一網絡通信標準,就是第5種類型,即以太網現場總線。1998年,在美國休斯敦召開的ISA展覽會期間,成正了工業自動化開放式網絡聯盟IAONA,建議把FF的H2高速現場總線,改成高速以太網HSE,有Honeywell參加的18個公司31位工程師正在Foxboro公司積極進行開發,希望HSE能成為眾望所歸的現場總線。

HSE的特點是速度高(100Mbps),數據通過量大,與計算機聯接容易,價格低。有兩類用途,一類是完成由于計算量過大而不適合在現場儀表中進行的運算,另一類是作為多條低速H1總線或其他網絡的網關設備。

HSE是否適用干BAS,是有待研究的事情。

在IEC61158國際標準中,有歐洲標準建筑物自動化系統MBS-TC247推薦的ProfibusFMS總線和WorldFIP總線,但是沒有歐洲推薦的LonWorks總線和歐洲設備總線EIB。

5.3現場總線的三層結構

從IEC61158標準中的8類總線,可以看出現場總線并不需要保持與ISO/OS17層結構一致,只需物理層、數據鏈路層、應用層等三層就可以了。因為面向控制的信息比較簡單,但需要快速而可靠地到達目的地,七層模式使數據轉換變慢,會滯后實時控制的時間要求,七層有關的網絡接口成本也較高,同時,現場設備也不需要OSI地址。

IEC61158還規定,所有2至8類現場總線,均需對類型1的FF總線提供接口,但2至8類總線之間,不要求提供接口。

5.4以太網作為現場總線的主要問題及其解決方法

由于以太網802.3采用隨機式的CSMA/CD信息發送方式,對事實控制來說,就帶來一?quot;不確定性"問題,不能事先預言測控信息傳送的時間,存在著"后到先服務"現象。而令牌式"排隊發言"信息傳送是可以預言的。要克服這個缺點,就要提高以太網的傳輸能力。由于10/100BASE-T全雙工交換式以太網技術發展,基本上解決了CSMA/CD隨即發送帶來的"不確定性"問題。1990年,智能交換機的出現,基本上淘汰了信息發送時的沖突,而且,智能交換機的成本不斷下降,為工業控制實際應用提供了可能。智能交換機(網絡開關EtherSwitch),能同時提供多條數據傳輸途徑,功能和電話交換機相似,使整體吞吐量顯著提高,同時智能交換機還使用一種名為"切入法"(CutThrough)的新橋接技術(常規橋接是使用存儲轉發技術),是延遲時間又降低了一個數量級。1993全雙工技術是以太網可以同時發送和接收數據,理論上又可以使傳輸速度翻上一番,再加上快速以太網的出現,以太網在處理事實控制方面,已經可以做到測控信息的傳輸不再是"不確定"的,而是有著"良好概率GoodProbability"的表現,能夠適應事實控制的需要。

以太網傳送測控信息的另一個問題是線路"利用率",線路效率。利用率是指線路用來成功地傳輸幀的時間部分。每個以太網數據包中那些不代表實際數據部分(同步、地址、字段長度、錯誤檢驗)較大,共26個字節,這種"開銷"使線路利用率下降。在測控領域,實際數據很短,例如,DI20個字節、DO16個字?、AIAO200個字節、通信接口500字節、PID運算500字節、計數器4個字節等,這樣,當使用以太網信息包包裝時,大量信號還需要加上填充符才能滿足最小48個字節數據段的長度要求,如DI、DO、計數器,因此,效率較低。

但是,實際上,由于爭先式發送,會改變效率,計算指出,如果連續發送兩個64字節的以太網信息包,效率可以提高到54%。盡管如此,在工業自動化領域,仍然重視如何減少"開銷",提高通信效率,例如,在通信協議中,想已用戶數據報協議UDP來取代最常用的傳輸控制協議TCP,因為UDP信息包的包裝比TCP簡單,只有4個字節,而TCP,則是26個字節。IEC61158國際標準現場總線HSE高速以太網就考慮采用UDP/IP來代替TCP/IP。

不過,以太網的高速度,已經把這些問題全部覆蓋了,就算是以最低速3Mbps有效速率運行,一個100個字節的實時控制信息,在以太網的傳輸時間,只有0.336毫秒([100+26]×8/3M),對BAS,已是很理想的數據了。

5.5TCP/IP作為現場總線的通信協議的討論

TCP/IP協議是一組協議,采用四層結構,與現場總路線三層結構很相似,因此,適用于現場總線。

采用TCP/IP的以太網現場總線,由于數據鏈路層的CSMA/CD,使得數據傳輸時間是建立?quot;概率"基礎上,但由于以太網線路的改進,情況大為改善。

TCP/IP是非常流行的技術,移植到現場總線是順理成章的事,問題之一是TCP/IP是為因特網設計的,TCP是要處理面對成千上萬的網站,它要處理好這么多路由的連接,只能采取在TCP層,設置發送機和接收機,提供端到端的可靠的進程間的通信,使數據報在傳輸過程中始終保持連接狀態,只有雙向通信。TCP才去發送數據報(雙向通信不是指兩機器獨占式通過網絡對話,而是說兩臺機器間有一交互信息流),TCP發出信號后,必須等待對方應答信號,否則會重發,這種定向連接協議,使兩個端機經常以適當的速度相互通話,TCP傳輸控制在兩個機器問來回發送狀態信息。而UDP用戶數據表協議卻比TCP簡單得多。對于自動控制的應用程序來說,并不需要時時保持個連接,以節約開銷和網絡通信量,而UDP是一個無連接系統,從TCP到UDP放棄了許多功能,簡單了許多,只是作為一個數據報的發端機和收端機操作,而不理會二者之間的連接。幀的結構簡化為源端口2字節,目的端口2字節,長度2字節,校驗2字節。UDP傳遞服務不建立通信雙方的連接,發完數據就完事大吉,所以,比較靈活,效率高,非常適合測控數據的發送,因為這類數據非常短,還有,在控制網絡中,通行的站點比起因特網來,少之又少,非常強調二者之間的連接管理,就顯得多余,比起TCP的大文件來,測控程度只是"發出一個請求"或者"等待一個響應",三言兩語,傳遞本身就會很可靠。此外,在實時控制中,有時強調一種完全控制,即使在信號傳輸過程中發生錯誤,控制器業能夠自行處理作出決策,而不需要讓TCP一遍又一遍重復發送數據,因為自控系統控制器的自制能力都極強。

無論TCP還是UDP,應用程序都是駐留在通信協議頂層的應用中,包括控制和人機接口等一系列應用程序以及用于系統集成的OPC,都藉信息傳輸,獲取其中的數據。

5.6以太網在工業自動化中的應用

美國Foxboro公司在1995年就推出了采用以太網10BASE-5粗同軸電纜I/AnodeBus用于現場總線控制系統,近年來,新I/A現場總線系統已經改為雙絞線BASE-T,室內及機柜內,都使用RJ-45接插件,對室外及振動嚴重的場所,則按防護等級IP-67生產了密封式RJ-45的連接器,Hirschman公司也能提供現場總線中作為以太網連接的接插件,抗震密封,適用于工業環境。

1997年,Schneider公司為其著名現場總線ModbusTCP通信協議產品,它的PLC產品中的I/O模塊,Momentum系列,均可以設置以太網端口。這些I/O模塊通過這些端口直接連入以太網中。Schneider公司把Modbus通信協議變址為TCP/IP通信協議,這是世界上較早的以太網I/O產品。TCP/IP和UDP/IP的一個重要的優點是在同一個以太網中,可以運行許多不同的通信協議,它們都變址在TCP/IP或UDP/IP中。

Honeywell公司幾年前就已經開始著手把以太網用于建筑物自動化系統自動化層總線通信的應用工作,目前,第一步已經實現,即,把所有測控總線通過TCP/IP接口連入以太網中,通過以太網得數據通信,進行實時控制。以太網成為BA、FA、SA集成的通信平臺,進而與管理系統在此平臺上完成管理控制一體化集成。

隨著以太網應用技術的進一步發展,把以太網芯片內嵌與現場設備的一天,也許會很快來臨,意味著因特網內置與現場設備的時代終會來到,其意義在于因特網與控制網融為一體,因特網無處不在,會進一步改變工業自動化和建筑物自動化的面貌。

5.7建筑物自動化的現場總線

現場總線這個技術熱點,長期爭論不休,雖然出臺了IEC61158所推薦的8種國際標準總線,但是仍然沒有一種統一的標準現場總線能夠滿足各種行業有要求。在這紛爭的局面中,以太網的確受到了許多廠商的重視,在管理層(工廠級)采用以太網已經成了共識,而在低層次上的應用,還要假以時日,許多廠商正在積極研究和開發。

目前,LonWorks現場總線在BAS行業中的地位,是很重要的,尤其LonMark產品給用戶帶來產品互換互操的巨大利益(大幅度下降系統的壽命周期成本),所以受到用戶的重視。Honeywell公司在2000年6月推出了全LonWorks現場總線系統,原來的C-BUS已經可以換用LonTalk現場總線,所有其它生產廠商的LonWorks現場總線,可以直接聯入Honeywell中央站。

冬季建筑論文范文3

關鍵詞:園林植物,建筑小品,配置

 

一、園林建筑小品的分類與作用

園林建筑小品是在園林綠地中為市民提供服務功能,方便綠化管理的,用作裝飾、展示、照明、休息等的小型建筑設施。它的特征是體量較小、造型豐富、功能多樣、富有特色。按照功能來分,園林建筑小品可分為四種類型:

(1)服務小品:供游人休息、遮陽用的亭、廊架、座椅,為游人服務的電話亭、洗手池等,為保持環境衛生的廢物箱等。

(2)裝飾小品:各類綠地中的雕塑、鋪裝、景墻、窗、門、欄桿等,有的也兼具其他功能。

(3)展示小品:各種布告欄、導游圖、指路標牌、說明牌等,起到一定的宣傳、指示、教育的功能。

(4)照明小品:以草坪燈、廣場燈、景觀燈、庭院燈、射燈等為主的燈飾小品??萍颊撐?,建筑小品。

二、園林植物與建筑小品的配置的方法

建筑小品與植物一起配置,處理得當,不僅可以獲得和諧優美的景觀,而且還可突出單體達不到的功能效果。園林植物與建筑小品配置的方法有以下幾種??萍颊撐模ㄖ∑贰?萍颊撐?,建筑小品。

2.1植物配置突出建筑小品的主題

在園林綠地中,許多建筑小品都是具備特定文化和精神內涵的功能實體,如裝飾性小品中的雕塑物、景墻、鋪地,在不同的環境背景下表達了特殊的作用和意義??萍颊撐模ㄖ∑?。在古典園林中,漏窗、月洞門和植物相得益彰地配置,其包涵的意境就更加豐富了。科技論文,建筑小品。這里的植物配置,應該要通過選擇合適的物種和配置方式來突出、襯托或者烘托小品本身的主旨和精神內涵。例如,冰裂紋鋪地象征冬天的到來,在鋪裝周圍的綠地區域中選擇冬季季相特征的植物種植能夠呼應小品的象征意義,如冬季開花的蠟梅、掛紅果的南天竹、常青的松柏類、竹類植物,與冰裂紋鋪地一起可以起到彼此呼應、相互融合體現景觀所要表現的主題。又如紀念革命烈士為主題的雕塑物以色葉樹叢作為背景,一到秋天,色葉樹的金色和紅色把莊嚴凝重的紀念氛圍渲染得淋漓盡致。

2.2植物配置協調建筑小品與周邊環境的關系

建筑小品因造型、尺度、色彩等原因與周圍綠地環境不相稱時,可以用植物來緩和或者消除這種矛盾。如以照明功能為主的燈飾,在園林中是一項不可缺少的基礎設施,但是由于它分布較廣、數量較多,在選擇位置上如果不考慮與其他園林要素結合,那將會影響綠地的整體景觀效果,所以利用植物配置和燈飾的結合設計可以解決這個矛盾。將草坪燈、景觀燈、庭院燈、射燈等設計在低矮的灌木植物叢中、高大的喬木下或者植物群落的邊緣位置,既起到了隱蔽作用又不影響燈光的夜間照明。另外,園林中還有些功能性的設施小品如垃圾桶、廁所等,假如設置的位置不合適也會影響到景觀,也可以借助植物配置來處理和改變這些問題。

此外,植物配置不僅可以解決客觀存在的問題,而且也可以配合建筑小品使園林中的景觀和環境顯得更為和諧、優美。如休息亭以濃郁、成片的樹林為背景或以常綠樹叢隱亭其中,比單獨放在一片草坪或者硬地上,在景觀上要顯得更加自然、不突兀,對于游人來說這樣的休息亭也更易靠近、更具有安全感。

2.3植物配置豐富建筑小品的藝術構圖

一般來說,建筑小品特別是體量較大的休息亭、長方形的坐凳、景墻等的輪廓線都比較生硬、平直,而植物以其優美的姿態、柔和的枝葉、豐富的自然顏色、多變的季相景觀可以軟化建筑小品的邊界,豐富藝術構圖,增添建筑小品的自然美,從而使整體環境顯得和諧有序、動靜皆宜。特別是建筑小品的角隅,通過植物配置進行緩和柔化最為有效,宜選擇觀花、觀葉、觀果類的灌木和地被、草本植物成叢種植,也可略作地形,高處增添一至幾株濃蔭喬木組成相對穩定持久的景觀。

景墻、欄桿、道牙主要起到分隔和裝飾的作用,在進行植物配置時常種植爬藤類、低矮地被植物使其自然攀援,這樣不僅柔化、覆蓋、遮擋了建筑小品硬質的棱角線條,而且也美化了環境,為游人增添了親近自然之趣。在道路臺階邊緣可用蔓長春花、扶芳藤等地被植物;在欄桿、景墻、圍墻邊上可以種植像金銀花、常春藤、紫藤等垂掛類的爬藤植物。

另外,建筑小品一般為淡色、灰色系列居多,而綠色的、色葉類的、帶有各種花色和季相變化的植物和建筑小品的結合,可以彌補它們單調的色彩,為建筑小品的功能和內涵表現增添另一種語言的表達。

2.4植物配置完善建筑小品的功能

好的植物配置不僅起到美化建筑小品的作用,而且還可以通過配置更加完善建筑小品本身的功能。如指示小品(導游圖、指路標牌)旁的幾棵特別的樹可以起到指示導游的作用;在廊架上以攀援類植物栽植,更加完善了廊架蔽蔭的效果和功能。

座椅是園林中分布最廣、數量最多的小品,其主要功能是為游人休息、賞景提供停歇處。從功能完善的角度來設計,座椅邊的植物配置應該要做到夏可蔽蔭、冬不蔽日。所以座椅設在落葉大喬木下不僅可以帶來蔭涼,植物高大的樹冠也可以作為賞景的“遮光罩”,使透視遠景更加明快清晰,使休息者感到空間更加開闊??萍颊撐?,建筑小品。

三、結論

“好花還需綠葉配”,建筑小品與園林植物通過合理的配置,可取得相得益彰,彼此互借、相襯的效果。在園林設計與施工中,要注重園林植物做為配景與點景的功能,并根據其植物學特性,與其表現的景觀效果,將其恰當,靈活地與建筑小品相配置。

冬季建筑論文范文4

關鍵詞:保溫;遮陽;自然通風;冬暖夏涼

主要從外墻,屋面,窗,遮陽,自然通風,保溫,6個方面來說明它們不同的特征對南方地區的能耗會產生不同的影響。

先講外墻,主要從外墻的材料,蓄熱性能,以及熱阻來論述對能耗的影響。外墻以玻璃幕墻和實體墻為主。在南方地區基本不用玻璃幕墻,主要是考慮以下幾個因素,第一玻璃幕墻具有相當好的通透性,可見光可以投射進來,如果是高透的low-e玻璃,則近紅外線也可以投射進來,被圍護結構,家具等具有蓄熱性能的物體所吸收,并使其表面溫度升高到超過空氣溫度時,再以自然對流的方式傳給周圍空氣而成為房間的瞬時得熱量,從而會加大房間的冷負荷。第二,考慮到玻璃幕墻的蓄熱性能,玻璃的蓄熱性能很小,從而會有兩個影響,一是夏天的話會迅速提高室內的溫度,(玻璃也有溫室效應),從而增大冷負荷,二是如果在冬季或是北方,則會有利于提高室內平均溫度。減少采暖負荷。第三,由于南方地區,夏季長冬季短,玻璃幕墻冬季能夠采光,減少照明等優點,不過從一年的耗能來說,玻璃幕墻不適合南方地區。因而不采用玻璃幕墻。墻體的蓄熱性能,其蓄熱功用主要體現在白天室外溫度較高是,建筑蓄熱體可作為熱匯吸收進入室內的熱量,從而降低室內空氣溫度,提高舒適性能,減少額外的制冷需求;在室外溫度較低的夜晚,外墻儲存的熱量慢慢釋放,該熱量由自然通風和機械通風排出。冬季白天地板和外墻吸收來自太陽的輻射熱量,儲存熱量,夜間慢慢釋放到室內以提高空氣溫度。在冬季,外墻的蓄熱性能越強,則效果就會越好,但是夏季就不符合這個規律了,冬天不管是白天還是晚上,熱流的傳遞方向均是由室內傳到室外,但是夏天白天熱流方向則是由室外傳入室內,晚上則是由室內傳入室外,熱流方向剛好相反,如果外墻的蓄熱性能很大,則白天會儲存大量的熱量,會減少部分冷負荷,到了晚上,由于南方地區室外日溫差小,因而儲存大量的熱量難以快速散發出去,一方面會增加冷負荷,如果連續幾天的高溫,另一方面由于外墻晚上沒有完全釋放熱量,使外墻白天溫度高失去其蓄熱性能,因而在南方地區盡量不要采用蓄熱性能很大的材料。外墻的熱阻,外墻的熱阻越大,則其保溫性能越好,保溫性能是和導熱系數成正比,而蓄熱性能是和導熱系數,密度,比熱容的乘積成正比。對于實體墻而言,一般熱阻越大,保溫性能越好,蓄熱性能越好,所以南方一般不采用厚實的墻體。

屋面,由于南方緯度低,在夏天,屋面處于太陽直射的時間長,會使屋面的溫度上升比較快,中午時分可達到60度以上的高溫,因而從屋面向室內的傳熱所消耗的冷負荷占了很大一部分。通常屋面的幾種處理方法1,選用合適的保溫材料,其導熱系數,熱惰性指標應滿足標準要求,2,采用架空形式保溫屋面或倒置式屋面,3,采用屋頂綠化屋面,蓄水屋面,淺色屋面,坡屋面等,4,采用通風屋頂,閣樓屋頂等。根據實際情況選擇合適的屋面。

窗,主要從窗墻比和窗的朝向來論述。從節能的角度出發,圍護結構外窗取小值對空調負荷的降低是有利的,但是窗太小將使建筑物室內采光通風受到影響,因此,《熱工設計標準》中規定窗墻比在0.3以下,但南面朝向可放寬到0.35,這是因朝向不同接受到的太陽輻射也不同,根據太陽在天空中運行規律,冬季南向墻面將得到最大的太陽輻射熱量,而夏季確是東,西墻面,因此,房間外窗面積大,開窗多的一面正對冬季太陽輻射強度大的南向方位,而把房間面積小,開窗少的一面朝向夏季太陽輻射強度大的東,西方位,使得外窗在冬季太陽輻射強度大南面有較大的輻射得熱面,而夏季太陽輻射大的西面,有最小的窗玻璃隔熱面,這樣按朝向布置開窗面,有利于房屋夏季隔熱,冬季保溫。由于南方夏季季候風盛,且多吹東南風,房屋南窗面積的開大有利于利用自然通風散熱除濕及晚間自然降溫,因而南窗面積最大。東西窗相比同樣的窗墻比,東窗更節能,開東窗時,上午通過太陽輻射進入室內的熱量最大,通過窗的傳熱進入室內的傳熱則是下午最大,因而兩者的峰值錯開了,而開西窗的話,峰值發生重疊,雖然進入室內的總熱量不變,但是開西窗會增加室內的冷負荷,所以一般西窗的面積小于東窗,北側一般不會有太陽直射,但是北方在冬天盛行,由于窗的傳熱系數小,所以一般北向窗墻比小于南向大于東向,可得出結論是,在南方地區,窗墻比的大小依次是:南向 北向 東向 西向

遮陽,遮陽分為外遮陽,內遮陽,遮陽設施放在窗玻璃中。外遮陽是把遮陽設施放在室外,此時一部分太陽輻射會被遮陽設施吸收,一部分會被遮陽設施給反射,一部分會透過遮陽設施投射到窗玻璃外表面上,并且只有一部分會變成室內的冷負荷,而內遮陽,透過玻璃的太陽輻射都會變成室內的冷負荷,只不過其峰值有所延遲和衰減。因而外遮陽相對于內遮陽來說更節能,可是外遮陽易損壞,因而可以將遮陽設施放在窗玻璃的中間,此時,有了外遮陽的性能,又有了內遮陽的不易損壞的特性。通常上下會有開口,形成煙囪效應,及時排走窗玻璃中的熱空氣,減少室內冷負荷,因而南方地區一般采用窗玻璃中放遮陽設施。

自然通風,在夏季白天應維持最低要求的通風換氣量,晚上則可以利用自然通風來給室內散熱,春秋過渡季,則由于室外溫度處于較舒適的范圍,應該采取最大的通風量來維持室內的舒適度,冬天則是維持最低要求的通風換氣量。

保溫,保溫分為內保溫和外保溫,采用哪種保溫措施應根據建筑物的使用時間段和空調方式而定。對于空調系統間歇運行的房間,應采用內保溫,一方面可以加大墻體的傳熱熱阻,減少圍護結構的傳熱負荷,另一方面,因為保溫層在內側,對室內的冷量其阻隔作用,減小了因墻體蓄熱帶來的短時間內的空調冷負荷從而降低了使用時段內的空調能耗。對于空調系統連續運行的房間,墻體應該采用外保溫,由于保溫層在外側,主體材料的溫度和室內空氣溫度接近,這就意味著當負荷不均衡時,可保證室內側墻體的表面溫度不急劇波動,蓄熱層吸收熱量和放出熱量,朝有利于室內溫度保持穩定的方向變化。對于使用時間段在白天的房間,總的來說,宜采用外保溫,這樣白天蓄存熱量,有利于室內溫度的穩定性,對于使用時間段在晚上的房間,宜采用內保溫,由于保溫材料在室內側,當晚間室外溫度低于室內溫度時,讓室外空氣進入室內,使室內空氣溫度降低,同時墻體溫度也降低。如果在室內側,由于白天沒有空調,室內溫度會升高,主體材料溫度也高,夜間即使開窗通風,因墻體的蓄熱放熱效應,使室內溫度降低緩慢。

參考文獻

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[2]朱穎心.建筑環境學 中國建筑工業出版社第三版

[3]白貴平,冀兆良,圍護結構隔熱對室內熱穩定及空調負荷的影響-[期刊論文] 《建筑熱能通風空調》

冬季建筑論文范文5

關鍵詞:體型系數,體型設計,設計策略

 

0.引言建筑體型設計應綜合考慮建筑功能、造型以及節能的要求。針對北方寒冷地區氣候特點,設計的基本原則為盡可能的減小建筑外表面積,使熱工性能較差的的外表面積降至最少,考慮到建筑在冬季采用被動式采暖,則需盡量擴大南立面,在滿足通風采光的要求的基礎上,減少北向、西向等不利朝向墻面面積及窗墻比。

1.控制體型系數體型系數S指建筑物與室外大氣接觸的外表面積F(不計算地面)與其所包圍的建筑體積V之比(S=F/V)。論文格式。體型系數越大,說明單位建筑空間所分擔的熱散失面積越大,能耗就越多。有研究資料表明:體型系數每增大0.01,耗熱量指標約增加2.5%。

建筑的體型系數與建筑物的體型是否規整及建筑的體量大小有關,建筑的規模越大,其體型系數越小。因此單層的小建筑的體型系數一般比較大,而規模較大的建筑,體型系數一般比較小。對于高層建筑來說,體型系數一般在0.10-0.15之間,遠小于規范規定的0.3界限,且高層建筑屋面面積相對外墻面積要小得多。

2.增加南向表面積與體型設計從利用太陽能采暖的角度考慮,應盡量增加南向的面積,以南向表面足夠大,其它外表面總面積盡可能小為判斷節能與否的標準更合理。這意味著要增加建筑面寬,減小進深。

作者以濟南某小區套型面積為116m2,層高為2.8m的六層住宅為例,計算分析一個單元時和三個單元時的體型系數變化,如表5-1,由分析結果可以看出:在增加南向表面面積的同時,勢必會造成在標準層面積一定的情況下,體形系數增大的情況。因此,在滿足必要的平面功能布局的要求之后,盡量控制體形系數在一定范圍內,盡量的增加面寬,減小進深。

表 5-1相同面積不同套型的體型系數比較

 

冬季建筑論文范文6

關鍵詞:建筑專業,節能教育

我國“十一五”規劃提出實現單位GDP能耗降低20%左右的約束性目標,而建筑節能成為“十一五”十大重點節能工程之一,然而對于建筑節能,職校建筑專業學生基本上不了解,甚至沒聽說過。而新時期下,建筑節能關系國際民生牽涉國家全局,已不能僅停留于專家學者討論或是實驗研究的層面,必須整個行業廣泛宣傳及積極參與。從設計到施工各相關人員都能先從觀念上認識、理解建筑節能的必要性,真正重視并采取一切可行的方法、措施實現建筑節能。而作為建筑專業學生,是未來建筑行業的從業者,對于建筑節能這個新時期的新課題有必要全面了解,學校也應積極應對,做出教學安排,教師應不斷學習掌握新知識,順應時代的需要。教師在教學中應重點闡明建筑節能的概念、發展及現狀,節能的重大意義,全面節能的方法措施,節能與提高造價間矛盾的權衡比較等問題。筆者對此加以闡述探討。

一、什么是建筑節能

所謂建筑節能,今天它的含義比字面上的意思要豐富、深刻得多。自1973年發生世界性的石油危機以后的20年來,在發達國家,它的說法經歷了三個階段:最初就叫“建筑節能”;但不久改為“在建筑中保持能源”,意思是減少建筑中能量的散失。近來則普遍稱作“提高建筑中能源利用效率”,也就是說,并不是消極上的節省,而是從積極意義上提高利用效率。在我國,現在仍然通稱為建筑節能,但其含義應該進行到第三層意思,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不斷提高能源利用效率。那么建筑用能的范圍界定在哪里?國內過去較多的說法是,包括建筑材料生產、建筑施工和建筑物使用方面的能耗。這種說法,把建筑用能跨越了工業生產和民用生活的不同領域,從而與國際上通行的口徑不同。近來,經過認真研究,大家認為,我國建筑用能的范圍,應該與發達國家取得一致,即建筑能耗應指建筑使用能耗,其中包括采暖、空調、熱水供應、炊事、照明、家用電器等方面的能耗。在國際上,它是與工業、農業、交通運輸能耗并列,屬于民生能耗,一般占全國總能耗的30—40%左右。免費論文。由于建筑用能關系國計民生,量大面廣,節約建筑用能,是個牽涉到國家全局,影響深遠的大事情。

二、我國建筑節能現狀

2004年全國有24個城市拉閘限電,整個能源形勢非常緊張,如果按照中央的部署,2020年還要實現翻兩番的目標,達到小康社會的目標,按現在的能源增長速度是遠遠達不到的,現在的能源生產速度還跟不上現在增長的速度。無論從整個國際經濟氣候還是中國宏觀經濟大勢來看,中國能源問題已經日趨嚴峻,節約能耗勢在必行,而建筑能耗則是人們通常被忽視的重大問題。諸多有識之士,已經紛紛發起呼吁,認真重視建筑節能問題。統計數據表明,中國建筑能耗的總量逐年上升,在能源消費總量中所占的比例已從上世紀70年代末的10%,上升到近年的27.8%。而建筑最大的耗能點是采暖和空調,據悉,我國在采暖和空調上的能耗占建筑總能耗的55%。據介紹,我國城鄉既有建筑達430多億平方米,數量如此之巨的建筑中,最樂觀估計,達到節能建筑標準的僅占5%左右;即使是新建筑,也有90%以上仍屬于高能耗。與氣候條件相近的發達國家相比,我國每平方米建筑采暖能耗盡管約為發達國家的3倍左右,但熱舒適程度遠不如人。免費論文。

比如瑞士和歐洲許多國家,私人住宅很少安裝空調。這不僅與宜人的氣候有關,更和保護環境的觀念有關。但在中國,人們看到的卻是樓房外數不清的空調。“這就像一臺大蒸汽機,不停地向外散發熱量。同時,不停地消耗能源。”蘇黎世聯邦技術學院的凱勒教授如是說。我國不少城市夏季用電高峰負荷的1/3 以上是空調用電負荷,有的城市達到40%。免費論文。冬季負荷高峰中,空調也扮演了重要角色。另外我國房子少有在門窗和陽臺等處安裝遮陽設備,不利于降低空調負荷;很多公共建筑采取大面積的玻璃幕墻,不利于冬季保溫夏季隔熱;許多公共場所夏季空調溫度開得很低。這些司空見慣的現象,顯示出我國民眾節能意識的極度缺失以及能源的極大浪費。

可喜的是,我國政府意識到政策引導對于建筑節能的重要作用。于2005年7月1日起正式實施《公共建筑節能設計標準》,這是我國批準的第一部公共建筑節能設計的綜合性國家標準。要求公建空氣調節系統室內計算參數是,一般房間冬季溫度20℃,夏季25℃,而大堂、過廳冬季溫度是18℃,夏季室內外溫差不大于10℃。全年供暖、通風、空調和照明的總能耗減少50%。近期《節能減排綜合性工作方案》正式公布,該方案中關于房地產行業的內容指出,要對新建建筑實施建筑能效專項測評,節能不達標的不得辦理開工和竣工驗收備案手續,不準銷售使用。方案提出,強化新建建筑執行能耗限額標準全過程監督管理,實施建筑能效專項測評,對達不到標準的建筑,不得辦理開工和竣工驗收備案手續,不準銷售使用;從2008年起,所有新建商品房銷售時在買賣合同等文件中要載明耗能量、節能措施等信息。

科技部的節能示范樓,清華大學的節能示范樓都是非常優秀的節能建筑,以及一些房地產企業也在嘗試節能建筑,如北京鋒尚、當代的節能房產項目,符合消費者的要求,成功地獲得市場的認可,創出了一種可行的商業模式。相信今后,舒適又節能的住宅會走進千家萬戶。

三、 節能的措施、方法

建筑節能涉及領域很多,而且有的跟業主的節能意識有很大的關系,如公共建筑采用變風量空調系統、智能電梯,住宅使用太陽能熱水器、節能燈管、節水龍頭等,但在建筑構件上主要是墻體、窗戶、地板、屋頂4個部位,采用傳熱系數小的構造減少傳熱。另外增加遮陽措施,注意窗墻比、屋子朝向,戶外植樹綠化等

1.墻體。我國北方地處典型的大陸性氣候帶,冬季采暖和夏季制冷的高能耗以及相應的建筑及設備的高成本,要求建筑本身應該對氣候的變化作出反應,通過建筑外界面實現建筑的應變能力。現代的建筑物,尤其是大型辦公建筑,為了最大限度的利用太陽光來改善室內環境,往往會使用大面積的窗戶甚至是玻璃幕墻。美國研究人員分別對通過墻體與玻璃進入室內的太陽輻射量進行對比結果顯示,通過玻璃進入室內的太陽輻射量是墻體的30倍以上。墻體的保溫分為外保溫和內保溫。外保溫的保溫性能不但遠高于內保溫,而且由于保溫材料本身散發少量有害物質,外保溫設計使之在揮發過程中不會進入室內。同時,內保溫的墻體往往不能掛載室內的裝飾品,同時還會造成開裂等一系列質量問題的隱患,外保溫則完全不用擔心此類問題的發生。

2.窗戶。現在居室使用的玻璃分為單層玻璃和雙層玻璃,雙層的保溫隔音效果明顯好于單層。但雙層中又有區別,有的只是簡單地抽出夾層中的一部分空氣,這種雙層玻璃的保溫隔音效果,沒有在抽出空氣后加入一定惰性氣體的好。而如果在此基礎上再給玻璃鍍上膜,這樣的中空鍍膜LOW-E玻璃不僅可以增加玻璃的強度,其保溫效果又要好一些。當然,與之配套的斷橋鋁合金窗框,在窗外加裝鋁質卷簾等設施,也能在一定程度上提高房子的保溫隔熱效果。

真空玻璃是全球最新型保溫隔熱隔聲玻璃,在隔聲、隔熱、節能、減少室內溫差、提高采光性等方面遠優于目前普遍采用的中空玻璃幕墻。其保溫隔熱性能相當于370mm厚實心黏土墻磚,是普通中空玻璃的兩倍,是單片玻璃的4倍,可使空調節能達50%。另外,真空玻璃可有效防止冬天窗戶結露,并可有效減小室內外溫差,防止冬天窗邊引起的“冷吹風”和“冷輻射”。

3.地板。據有關專家介紹,增加樓板厚度會提高保溫效果。如果在加厚層中選用陶粒混凝土,那就比普通混凝土更為保溫隔音。

4.屋頂。保溫措施常見的是“平改坡”和加隔熱層,以及一些新型的高反射隔熱涂料或屋頂植被綠化,或是設置空氣夾層,達到頂層“冬暖夏涼”的效果。

另外在外墻門窗或東西立面采用遮陽措施,將使太陽輻射通過熱量明顯減少,大約只占原通過量的1/3左右。如采取水平、垂直、擋板式遮陽板,通過增加建筑構造遮陽;或采用可調鋁合金百葉簾、可伸縮外遮陽蓬、太陽能驅動風光感應簾等高效智能遮陽設施。據國內有關人員試驗,在閉窗的情況下,有無遮陽,室溫最大差值達2℃,平均差值1.4℃。而且有遮陽時,房間溫度波幅值較小,室溫出現最大值的時間延遲,室內溫度場均勻。另有一項法國研究報告顯示,夏季使用室外遮陽簾(高效遮陽織物),最大降低溫度可達5℃~15℃,減少空調的使用率。而在寒冷的冬季,屋內熱量經玻璃窗將損失13%,遮陽簾的使用能有效地防止室內熱量通過玻璃窗流失,有助于保持室內的溫暖。從總的節能效果上講,外遮陽是性能最突出的遮陽方法,與內遮陽相比,制冷能耗可降低83%~88%,最大制冷功率可降低17%。た杉適當的遮陽設計對減少太陽輻射是十分有效的。同時遮陽板可以避免陽光直射,產生眩光和房間局部過熱,改善室內光環境質量。

四、節能與造價的權衡

要搞節能勢必存在成本提高的問題,而經濟型住宅第一要強調的是價格的“經濟”,這就形成了一個矛盾體。當前國家加強了宏觀調控,對房價漲幅產生了抑制,但一些城市房價仍在快速上漲,開發商利潤越來越高,在這種情況下,有些房地產商公開表示,利潤率低于30%的項目不值得去做。開發商在高檔住宅為節能投入一元錢,可獲得三元甚至五元的價格效益,而在經濟型住宅上為節能投入一元錢,只能獲得0.5元的價格收益,甚至不賺錢,所以他們積極性不高。另外,開發商注重的是眼前的效益,而節能卻是需要長時間使用后才能顯現的效益,如何讓長遠效益和眼前效益有機契合,調動開發商在經濟型住宅節能投入的積極性,也需要國家出臺一些鼓勵、激勵措施。

同時,加大購房者的節能意識,形成市場需求的潮流,政府推行的節能建筑工作必將事半功倍。而加強建筑專業學生的節能教育,其節能、環保理念的確立,作用將是多層次、多方位的,他們既是未來房屋的消費者,也是行業的建設者。作為消費者,不只考慮當前付出的減少,還要考慮長期節約的費用;作為建設者,不只考慮部門的經濟利益,還應該綜合考慮社會效益、環境效益,對節能與造價進行綜合的權衡比較,選擇出合適的節能材料、節能方法,合理地增加節能投入,既經濟又符合國家的要求。

總之,加強節能建筑的教育與學習,各專業教師既可以在各課程中強調:建材中新型保溫隔熱材料的應用;房屋設備課中智能節能設備、設施的介紹;房屋建筑學中墻體、門窗利于節能的構造要求等等。當然,要取得更好的教學效果,最好是能開設建筑節能選修課程,系統、全面的介紹建筑節能,也就急需編制出相關的易于理解、科學實用的教材,需要各教育教學部門的配套措施。

參考文獻:

訪鋒尚張在東:從告別空調暖氣時代到零能耗house.sina.com.cn2005年07月13日11:10《建設科技》

新浪時評:到該大力重視和發展節能建筑的時候了house.sina.com.cn 2005年07月01日10:47新浪房產

建筑專家開發商共議:建筑節能 迫在眉睫(圖) house.sina.com.cn2005年06月30日17:19新浪房產

世界首座整棟真空玻璃高節能寫字樓引起關注(圖) house.sina.com.cn2005年06月30日15:21新浪房產

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