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关键词:电气工程 自动化控制 智能化技术 应用
中图分类号:TP18;TM921.5 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)02(c)-0029-01
在早期的电气工程自动化控制方面,还存在着大量的问题与缺陷,严重影响了系统运行的质量。随着科技的发展,电气工程自动化控制中逐步引入了智能化技术,在很大程度上有效的解决了电气工程自动化控制中遇到的问题和缺陷。
1 智能化技术的概述
1.1 智能化技术的定义
所谓智能化技术指的是一种研究、开发人类智能的技术、理论以及方法,并把这些研究、开发的成果应用于模拟、扩展和延伸人的智能的科学技术。
1.2 智能化技术的理论
智能化技术从20世纪50年代被提出来之后就进入了飞速的发展阶段,它涵盖了计算机科学、自动化、仿真学、神经科学、控制论、信息论、哲学等学科,是一种新兴的综合技术。目前,它主要依赖于计算机科学和计算机编程技术来实现对人类智慧的模仿。
研发智能化技术是电气工程自动化行业的主要研究内容,其中主要包括了信息的收集和处理、电力电子技术、系统运行与控制等。大量的事实表明,智能化技术在电气工程自动化控制过程中可有效增强控制效果,明显改进和弥补自动化控制中的缺陷和差错,稳步提高了设备运行和设备处理的精准度,从而提升了系统的工作效率。同时,它还能降低工程的投入成本,减轻控制人员的工作压力,从而实现了对人力资源的合理配置,促进了电气工程智能化的发展。
2 智能化技术的优势
2.1 不需要创建控制模型
利用传统的控制器来进行自动化过程控制时,常常会因具有比较复杂动态方程的被控对象而无法对其进行较为精准的掌控,这就将会对该对象模型进行设计时出现大量的无法估量和预测的客观因素,比如部分参数的变化。若不能掌控这类因素,则设计出来的模型就不会正常的工作,实际的自动化控制工作效率也会降低。智能化控制器的出现,大大的省去了对被控对象模型设计的工作,因而它从源头上避免了不可控因素的发生,提升了整个自动化控制器的精密系数。
2.2 可方便进行调整控制
智能化控制可以通过改变鲁棒性、响应时间以及下降时间来对系统的控制程度进行随时调节,进而可有效的提高自身的工作性能,使电气工程自动化控制的工作得到最基本的保障。由此可知,在任何情况下,智能化控制器的调节功能都要比传统的控制器的调节功能更具有优势,也更加适合用于电气工程自动化的实际工作中。此外,智能化控制器也可在进行调节控制过程的电气设备中依靠改变相关数据,使它进行自行调节,无需专业技术人员在场。并且在一定程度上,它还可以进行远距离的调节控制,这就可以实现电气工程无人自动化控制的控制目标。
3 电气工程自动化控制中智能化技术的应用
3.1 智能控制
电气系统控制中的关键支柱就是智能控制。电气工程自动化控制应用了智能化技术后,实现了电气工程控制的自主化、远程化、高效化以及无人操作化。它的主要应用范围有:进行信息处理、在线诊断以及记录电气系统故障;计算机系统对电气系统进行实时控制;对各种主要的电气系统、电气设备等运行状态的实时监视;实时处理与采集电气系统撒气量、开关量等数据。智能化控制由于其智能化技术的优越性,使其能广泛用于电气工程自动化控制技术中。
3.2 优化设计
电气工程自动化控制的重要内容是对电气设备进行设计,但这样的工作较为复杂。作为设计人员,不仅要熟悉电气、磁力、电路等相关学科的理论知识,还要具备丰富的设计经验。只有这样才能够有能力进行电气设备的实际设计工作。以往的设计人员通常是采用实验结果、手工设计与设计经验相结合的形式来设计方案,方案通过率较低,再进行修改就会存在更多的问题。但在现在的电气工程自动化控制中,智能化技术的逐渐引用,对工程的相关设备进行设计的优化时就可以借助CAD技术和计算机辅助设备。而且智能化技术的不断引用,使设计的周期大幅度减少,从而提升了产品的使用性能和基本质量,为电气工程行业创造了更多的经济效益。在具体的实际应用中,最为突出的是遗传算法的实现,该算法具有较强的实用性,在设计过程中进行应用,能够不断提高优化设计效率。
3.3 故障诊断
电气系统运行过程中,出现设备故障是非常普遍的事情,我们可以通过故障出现的前兆与故障本身之间存在的联系,应用智能化技术对其设备的故障进行诊断,从而确保有效的处理系统故障和维护良好的系统运行。在整个系统中,变压器具备的性能至关重要,所以更多的研究人员通过实施各种有利的措施对其进行保护,进而变压器的工作寿命得到了有效的延长,使其性能得到了整合强化。即便如此,电气故障的出现仍然不能避免。这点也充分说明了我们在对故障进行诊断时,必须充分利用有关技术,对设备故障进行排除,进而降低变压器受到的损害。一般情况下,我们主要是使用智能化技术对变压器渗出油分解出来的气体进行分析来诊断变压器故障的原因。这样一来,我们就能快速的锁定变压器的故障范围,最终查找到故障的根源并将其消除。电气系统通过有效的故障诊断与解决,保障了系统运行的效率和安全,避免了因故障而造成工程上的严重影响,科学高效的促进了经济效益的最大化回报。此外,智能化故障诊断技术在电动机、发电机等电气设备中的应用也相当广泛,因为其高效的诊断分析复杂故障问题并能精准的对其进行解决和处理的能力,使其最大程度的保障了系统设备的安全运行。
4 结语
综上所述,智能化技术在解决电气工程自动化控制中遇到的问题和缺陷具有精准、快速并且高效的能力,而且还能加强电气设备的自动控制能力,使得它在我国电力行业发展前景上具有不可估量的潜力。
参考文献
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[2] 何国禧.电气工程自动化的智能化技术应用分析[J].中国科技投资,2013(6).
[3] 任智慧.浅议智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013(13).
[4] 齐虹,杨济宇.电气工程自动化的智能化技术应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2013(15).
关键词:变电站;建筑结构;设计;优化
1 电力建筑结构体系
电力建筑结构设计是否合理对结构的抗震性、经济性与施工都有直接影响,应根据环境本身的实际情况,施工条件以及资金情况等因素,合理的确定应使用的结构形式。一般使用混合结构、框架和框架―混合组合结构三种。
1.1 混合结构
混合结构指的是屋顶、楼顶等水平承重结构使用混凝土钢筋等材料,而墙体等竖向承重结构则使用砌体材料。这种结构的优点是具有良好的竖向荷载能力,并且取材容易,易于施工。缺点是抗拉、抗弯以及抗震能力差,而且平面布置不灵活。
1.2 框架
框架结构体系是指用梁柱刚接组成的结构,其结构可根据需要灵活布置,柱高尺寸根据需要可以随意取用,平面布置也比较灵活,可以很好地满足使用要求与生产工艺。并且其结构强度与抗震能力都是混合结构无法比拟的,其竖向荷载能力也很强。
1.3 框架―混合联合结构
因为混合结构与框架结构各有优缺点,所以出现了另一种框架―混合联合结构。其根据环境资金等限制结合两种结构的有点,从而得到最理想的建筑结构。
2 变电站电力建筑结构的设计
2.1 选址
因为变电站在国民经济和生活中都处于很重到的地位,所以其选址应尤其重视。首先应明确电站的负荷中心,初步在电站负荷中心确定几个选址方案。因为线路的造价昂贵,甚至高于变电站本身造价,而且线路中还有网损所以变电站应靠近电站负荷中心。在选定的几个方案中,排除处于滑坡、塌陷区、溶洞地带以及容易发生滚石的地方,并考虑周围是否有无墓地以及矿藏的影响。在剩余的方案中选取征用耕地较少且交通便利的的最优位置。
2.2 初步设计
在得到土地选址审批后,就开始了初步设计阶段。该阶段应根据征用的土地对总平面设计,排水处理以及地基处理的具体设计提出2~3个方案进行对比,从中选取最好的方案。
总平面布置时要对以确定的建筑物进行合理布局,尽量合并公共设施,合理设计道路减少其占地面积。在可行的情况下尽量紧凑建筑,如电容器室与配电室呈一字型建造时可以取消消防间距。控制室、配电室意见电容器室建在同一建筑中可以减少占地,而且不需要考虑消防间距。为减少不必要的施工量,在竖向布置时应尽量利用原有地形,根据地形选择阶梯型或者平坡式布置。阶梯型两平面尽量保持在3.5米之内,此距离有以满足道路连接。平坡式则应尽量依据原有地形,但坡度不小于5%。挡土墙的高度低于6米属于经济型,高于8米之后应尽量采用钢筋混凝土扶壁式结构挡土墙。并且在挖填方量变动不大时,挡土墙高度越小越好。高度大于7米时,比较适合使用边坡,此时挡土墙断面较大不经济。而开挖高度小于6米时边坡则不经济,此时若按1:1放边坡会增加18m?/m,多增加6/m的征地面积,还需要做护坡,所以此时做挡土墙较为实用。
2.3 场地绿化及硬化
为体现“以人为本”的设计理念,场地绿化和硬化是必不可少的。早期的设计中,受到经济等方面影响硬化材料多为混凝土硬化或者粘土砖铺砌。粘土砖铺砌非常受环境影响,水位较高的,并且土壤碱化严重的地区,短期内就会使粘土砖变酥,严重破坏了场地硬化,不利于开展工作。而现在水泥砖的兴起给场地硬化带来了极大的便利,不仅像粘土砖一样使用方便而且不受环境影响。而绿化时,变电站前区多用水泥砖铺路硬化,路边采用经济的绿篱,既美观又能起到净化空气的作用。变电站内则多采用200mm的碎石地坪,地坪下则使用3:7的灰土夯实,并保证其压实系数不小于0.95.
2.4 施工图设计
初步设计通过审核后,对于土建的建筑面积、平面布置、结构选型、地基处理等都有了明确的方案意见。施工图阶段就是结合初步设计的审查结果和现行的过节标准,从局部到整体进行设计。并且设计前应明确所有厂家的资料、原料尺寸以及电气提资等。
3 优化设计的对策研究
3.1 站址方案的比较选择
通过对多个方案进行全方面的比较,由专业人员进行初步的评定选出最优方案,并确立明确的、合理的、科学的评定标准。结合实际再确立备选方案,以备需要。最优方案选定后还应进一步的进行完善,然后确定最终方案。
3.2 主要结构的方案设计与优化
建构方案设计一般包含立面与平面的方案设计、结构及基础方案设计、暖通风及水工方案设计。考虑到变电站的重要程度以及所处位置的抗震强度,其主要建筑物使用钢筋混凝土来建设,而支架以及构架则使用钢结构。其平面设计应满足两个要求,美观性以及各功能房间的空间性。其建筑基础形式则需要根据实际情况来选取。根据土质情况选取天然地基处理、强夯处理或者灌注水泥土搅拌桩等方法,确保地基的承受能力。暖通风设计则需要满足消防与设备的运行能力即可。
3.3 主建筑结构的施工与抗震
我们应从唐山地震以及汶川地震中西区教训,提高对变电站抗震设计的重视。对于已有建筑物应进行抗震加固,而将要新建的建筑结构应根据需要与以往存在的问题采取一些有效措施。
建筑结构的抗震能力与地基时密不可分的,地基及场地条件对建筑结构的抗震能力有着直接的影响。在场地选取时应尽量远离地震带以及松软土质的地方。地基的处理时防震的根本方法,如在湿陷性地区采用垫层、打桩或者换土等方法,不可将未处理的湿陷性原土作为持力层。地基基础与上部建筑结构是协同工作的,在重视上部结构的同时,也应加强地基基础的处理。
结构选型时由建筑物的用途来决定的,设计结构时应明确传力途径以及计算简图。增强建筑结构中构造的连接也能有效的增强抗震能力,同时,为避免因局部构件损坏而影响整个结构,应在结构体系中设计多道防线,并保证其具有良好的变形能力。
横墙作为承担水平震力的结构,在设计时应严格按照要求使用,并使其具有足够的承载能力。屋盖、楼盖的作用是将水平震力传递给横墙,当横墙之间的距离过大时,应按空旷房屋计算,。水平圈梁也可以有效地增加房屋的整体性以及内外墙的连接性。
拥有了正确的选址以及合理的抗震设计后,还有一个环节尤为重要。施工质量的好坏不仅影响建筑的质量,对抗震设计能否达到预期效果也有一定的影响。所以在施工时,应加强施工监督,确保严格按照设计图纸进行施工,并防止其偷工减料,保障建筑结构能百分百的建造。
3.4 排水及消防系统的设计与优化
因为变电站中生活用水以及消防用水需求量都不是很大,所以可以考虑市政供水。给水系统主要是生活和消防两方面,尽量将其分开设计。排水系统采用分流排放的方法即可。有一点值得注意,当建筑物与建筑物之间、设备与建筑物之间以及设备与设备之间的距离不能达到消防规定的标准时,应使用防火墙以及防火窗等方法代替处理。
4 结语
根据变电站建筑结构优化设计的研究,大多可以参考应用于其它电力建筑结构的设计中。其排水、消防、抗震以及设计步骤都是相同的。虽然每个建筑的实际情况是千变万化的,但是只要抓住设计的重点,都可以达到预期的效果。在设计时要参考成功案例中的优点,吸取失败案例中的教训,不断进步,不断创新才能得到最合适的方案。保证电力建筑的实用性以及安全性。
参考文献:
[1] 黄玮.刍议电力建筑结构优化设计对策[J].城市建设理论研究(电子版),2013,15(16):11-12.
【关键词】工程测量;施工技术
工程施工测量的主要任务是采用专用测量器具,通过一定的技术方法把设计图纸的位置、数据、几何形状真实的放样到实地。其测量放样的成果直接影响着工程建设项目的质量等级、结构、安全及建成后的功能。
1 建筑工程测量技术特点与理论
1.1 工程测量技术特点。工程测量是一个过程操作,是施工质量的根本所在。在整个施工阶段,工程测量起到了非常重要的作用。准确、周密的测量工作不但关系到一个工程是否能顺利按图施工,而且还给施工质量提供重要的技术保证,为质量检查等工作提供方法和手段。
1.2 工程测量理论方法。1)测量平差理论。最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。2)工程控制网优化。控制网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。
2 建筑工程测量技术
某工程具有深基础、大凌空、高程落差大、曲线类型多、结构平面形式复杂等大型建筑特点,且工期紧、任务重、图纸多,促成施工测量工作内业计算量超常。因此,如何控制本工程测量放样的精度,如何进行系统地、高效地、全面地图纸审核和快速准确的提供施工测量数据,是测量工作的重中之重,直接关系着最终工程的质量。
2.1 控制点的布置及施测。1)从场地实际情况看,拟建建筑物的四周场地狭小,故南北向和东西向控制点集中布设在东侧和北侧的原有混凝土路面上,西侧和南侧只布设远向复核控制点。2)布设的控制点均引至四周永久性建筑物或马路上,且要求通视,采用正倒镜分中法投测轴线时或后视时均在观测范围之内。3)根据甲方要求和测量大队提供的控制点形成四边形进行控制。
2.2 轴线及各控制线的放样。1)场地控制测量,按照由整体到局部、先控制整体后控制碎部的逐级控制的测量原则,结合场地、工程建筑结构特点,根据现场通视条件以及现场施工的需要,以城市导线点为高级控制点,沿场地周围布设了一条闭合导线,作为首级控制导线网。导线全长相对中误差高于1/35000,方位角闭合差小于±5"(n 为导线点个数),平差后精度指标:测角中误差小于±2.5",边长相对误差高于1/40000。2)由于曲线类型多、通视条件差、占地面积大、平面形状复杂等施工特点,外控制点的布设困难大,布设导线边长差异大,首级导线点之间精度不均匀,且在施工过程中的使用率也会受到很大程度的限制。因此,在施工测量的总体控制采取内控为主,外控为辅,内外控相结合的控制方法,但始终保持内、外联测。3)轴线控制点的测放,按常规正倒镜投点法投测,并经平差、复核后,采用内分法或直角坐标法测放出其他线及墙体控制线等细部线。如基坑开挖进行边坡上、下口线控制时,应根据坡度计算边坡外放量。
3 工程测量施工技术的应用
工程施工测量中,除了大范围的斜线,复杂的平面曲线,螺旋曲线也是本工程的重点与难点,以下将分别从平面斜线、二维曲线(旋转餐厅),异形曲线楼梯等结构的测量控制加以探讨。
3.1 复杂平面斜线的测量控制。本工程的结构平面为非对称性平面,且无主轴定位线,对测量控制标准要求更高(本工程的内控制标准比国家提高一级),考虑到施工中其他分项工程(如钢筋、模板工程)的相互制约。施工测量步骤如下:1)在1 点处架设经纬仪,观测2(2'),旋转90°0'0"之后取3 点及4 点,满足相应的距离;(此时正南北、正东西控制线已施测出来了)。2)在3 点、4 点处架设经纬仪,向内转15°(a 值);至此本工程主楼的平面方位控制线均已明确。
3.2 旋转餐厅的施工测量控制。1)基本特征。旋转餐厅位于主楼顶部,呈半悬挑状态,平面为一半径为6m 的圆弧图形,内弧半径为6m,外圆弧半径为8m,悬挑3m。旋转餐厅有3 层,包括设备层、餐厅、水箱间3 部分。2)测量控制。根据施工餐厅与主楼屋面有高低差,故旋转餐厅的测量分为:高程传递与平面控制两大部分。本文着重介绍平面控制测量方法:将仪器架设于2 点处,将2、2' 线移至标高H1 处,再在2'处架仪器,2'2"线即可出来。
4 工程测量施工计算机技术的应用
在大型工程的施工测量中,由于结构复杂、计算量大,尤其是对于平面不规则的施工放样与数据计算,使用传统的计算方法已不能满足工程的需要。
因此,利用计算机程序进行计算也越来越广泛地应用在大量的测量内业计算中,不但计算精确、高效,而且能快速完成复杂、大量的计算,极大地提高工作效率。现代计算机技术的研究与发展为工程测量技术应用提供良好的发展前景,其技术应用对提高工程测量质量、提高工程施工质量、为工程规划设计与施工提供准确数据奠定了良好的基础。
4.1 曲线放样计算程序。根据曲线特征要素,为施工放样的方便起见,以一定弧长为等分圆弧起始步长,来实现计算圆弧中间加密点坐标,输入已知数据即可算出该段圆弧中所加密点数和各点在当前坐标系内的坐标值。对于椭圆曲线,可以一确定距离为限定界限等分拖延来计算加密点坐标。
4.2 计算机电子模拟制图应用。施工测量工作中,电子版模拟制图的广泛应用,在处理复杂部位施工上起到了明显的效果,如曲线、不规则斜线、基础开挖边坡控制、汽车坡道三维实体模拟等。除此,应用电子版制图模拟法还可快速求点坐标和量取距离及图形面积、实体体积、图纸校对等。但值得注意的是使用电子版制图应与施工坐标系统相统一,以及与其他方法的正确复核。
总之,在现代工程建设中,所有工程建设和管理的核心都是要在确保施工安全的前提下,保证工程施工建设的质量,而无论是哪一方面,工程的测量都是至关重要的一个环节。因此,必须要从各个方面对工程的测量工作进行全面的监督和管理,包括对监理工作的重视,对现代数字测量技术的应用等,尽量符合现代工程测量的要求。
参考文献
[1]陈斌.浅谈新技术在工程测量中的应用[J].科学之友:下旬,2006(12).
[2]魏静,李明庚.建筑工程测量[M].北京:高等教育出版社,2002.
关键词:结构化设计;道路桥梁设计;设计应用
中图分类号: TU318 文献标识码: A
一、道路桥梁的设计原则及分析
1、道路、桥梁的设计原则
1.1在道路桥梁设计中,严格执行国家现行的设计规范和国家批准的技术标准。
1.2设计中尽量采用标准化设计,积极推广应用“可靠性设计方法”、“结构优化设计方法”等现代设计方法。
1.3设计中注意把握因地制宜,就地取材,节省建设资金的设计原则。在满足建设功能要求的同时,利用一切可能地节约投资、节约多种资源,缩短建设工期。
2、设计中注意桥梁的线形安全
在过去的道路桥梁的设计中,为了方便现场施工,桥梁无论长短,往往布置成直线在桥梁的布线设计中,造成了超长的直线桥梁在大规模的桥梁设计中,而超短的直线急弯桥梁却成了小河以及山区的桥梁设计现状,增加了事故发生的概率性。
3、设计桥梁平曲线
根据实际调查分析的结果可知,就平曲线半径与事故关系的研究说明,小半径曲线段所发生的事故的可能性更大。时速为100km/h 的道路桥梁,当桥梁的平曲线半径小于2000m,发生事故的概率明显提高,由此可作为曲线半径的安全下限。其他道路则以设计时速按照相应的比例进行取值。与此同时,缓和曲线的设置对圆曲线上的安全特性。
二、道路桥梁设计中应用结构化设计的可行度
将结构化设计应用于道路桥梁设计当中的主要目的是提高道路桥梁的可行性,而这一可行性就是衡量合计方案的首要依据。道路桥梁设计时,结构化设计的主要作用就是在一定时间内,工程结构满足相应的质量规范,在道路桥梁投入使用后,能够应对出现的各类问题并在相当长一段时间内持续安全稳定的运营。
若要保障道路桥梁设计具有较高可行度,则应该满足结构化设计的相应规定,主要包含了结构构件荷载效应与其抗力两个方面。相应的,针对上述两个方面的单独分析,是结构化设计的重要内容,通过使抗力大于结构构件的荷载效应,提高道路桥梁的性能。此外,为了确保道路桥梁设计方案的科学和理性,还要在应用结构化设计的同时,严格把握道路桥梁承载力的安全指数,并对超过安全指数的模型进行模拟,从而全面确保道路桥梁设计方案的安全可靠。
三、道路桥梁设计中应用结构化设计基本原则及模型的构建
(一)结构化设计基本原则
在结构化设计的实际应用过程中,应当最大程度减少结构承担的重量,且不同刚度施工材料的配置应该同道路桥梁截面保持一致;应当尽量保障道路桥梁内力作用表现形式的简单明了,从而确保顺利施工,且在保障道路桥梁质量的前提下,还应适当节省施工材料,确保道路桥梁各部分结构具有整体性,以便力顺利传递,且相应的扩大单位结构的受力面;在选择工程材料及设备时,应该综合考量道路桥梁需求,优化施工方案,从而选择物美价廉的材料及设备。
科学合理的结构化设计方案,主要是针对道路桥梁各部分细节结构处的全面化系统设计,通过减少单位结构的受力,实现道路桥梁整体结构安全性能的提升,并对相应的维护运营方案进行优化设计,从而最大程度上延长道路桥梁的使用年限。
(二)结构化设计模型的构建
1、离散化结构的构建
在构建道路桥梁结构化设计模型时,要求对原有结构的自由度进行限制,将整体道路桥梁结构划分成有限的多个部分,通过这种划分,构建出离散化结构的模型。这样在进行受力的分析时,只需要对离散化结构内的各部分进行分析即可,使得施工设计更加简便。
2、模型化结构的构建
在构建道路桥梁结构化设计模型时,要求利用相应的力学原理,实现对各部分结构内在规律的全面考虑,而结构化设计则主要是针对这一过程中发现的主要规律以及矛盾,构建模型化结构,从而是整体结构化设计方案更为完善细致,提高正常施工的综合效率和质量。
3、材料及荷载的简化
在道路桥梁设计中进行结构化设计时,往往会对结构材料的可塑性及弹性进行理想化假设,并相应使用有限参数对无线自由度情况下的结构荷载能力进行随机式模拟。一般选择的有限参数具有一定的概率性,当然以解析式得出的参数也是可行的。结构化设计一般会尽量简化材料与荷载等因素,从而方便施工前期进行设计优化。
如果想使得结构化设计的方案同道路桥梁实际情况相适应,那么在构架模型及计算式应当仔细慎重,道路桥梁的受力情况在模型上有真实反映。在结构化设计中应用较多的常用算法包括图解法、求函数极限值法、同态设计法以及网络搜索等办法。
四、道路桥梁设计中应用结构化设计的计算方法及实例分析
(一)结构化设计的常用计算法
结构化设计中常用方法包括图解法、求函数极限值法、同台设计法和网络搜索四类方法,每种方法计算方式各有不同。图解法主要应用于各类二维结构的设计方案计算,将两个设计变量分别看做是横纵坐标,根据相应的制约因素进一步制出曲线表,由表得出两变量的约束区域,取这一函数区域的等值线,进一步同结构化设计方案的可行范围函数线相切,切点即可作为结构化设计方案的确定值。求函数极限值的方法,则主要是把约束条件从不等式转化为等式,再依次去除其中的各项变量,直到只剩下一个变量为止,根据该变量分别求得函数的最大与最小两个极限值,为结构化设计提供参考。同台设计法,主要是将等式约束中的等式替代为不等式,以降低设计方案的可行性来求得相应数值。该算法得出的数值一定程度上存在缺陷,甚至算不出来。但一定程度上,该算法能够有效简化原有的复杂式结构化设计计算,需要结合实际情况进行巧妙应用网络搜索法,则主要是将道路桥梁设计所考虑的各类问题在一定区域内分割为多个网格点,各点均表示不同种类的设计方案,根据网格图的规律逐渐探索,最终筛选出最符合需求的网格点。此方法在实际应用前,需要选择一个固定变量,以此为中心对其余变量进行盐酸,最终从所有有效解中选择出最符合结构化设计方案的解。
(二)道路桥梁设计中结构化设计的实例分析
某道路桥梁在对桥头搭板进行结构化设计时,针对道路桥梁桥头搭板宽度、厚度以及长度进行科学合理控制的同时,利用结构化设计计算方法,额外对道路桥梁的埋入深度进行了计算,相应的调整过后,有效优化了桥头搭板的整体结构。
随着计算机信息技术的发展,结构化设计还需要利用计算机建模等技术手段,对道路桥梁结构进行模拟,从而确保最终的优化设计方案同实际工程项适应。在优化的过程中,应当确保道路桥梁的结构同其高度充分适应,并综合分析不同设计结构对其构建造成的相应影响,最终使用计算机算出的准确数值相应调整道路桥梁实际工程的约束因素。此外,还需要根据结构化设计方案的实际情况,优化计算方法,从而尽可能将工期缩短,提高综合效益。见图1、图2、图3、图4:
五、结束语
随着道路桥梁在人们日常生活及社会生产中地位的增强,道路桥梁的设计优化也逐渐成为了实际施工中需要重点考虑的问题之一,通过应用结构化设计等方法,能够在提高道路桥梁质量的同时,有效提高施工效率及质量,该方法具有较高的实际应用价值。
参考文献:
[1] 黄震霆. 结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J]. 城市建设理论研究(电子版),2012,(25)
[2] 蔡锋斌. 结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J]. 城市建设理论研究(电子版),2013,(33)
[3] 李艳晖. 结构化设计在道路桥梁设计中的应用[J]. 中国新技术新产品,2013,(17)
关键词:道路桥梁;设计与施工;问题及解决
改革开放三十多年以来,无论是火车还是汽车,无论是轮船还是飞机,我们的交通方式都在发生着质的飞跃。而道路桥梁在交通中发挥着基础性的作用,于是,保证道路桥梁设计的科学性和稳定性成了我们的首要任务,只有把道路桥梁的设计和施工作为工作重点加以重视,才能使出行更有保障。
1 道路桥梁设计与施工的原则
1.1 道路桥梁设计的原则。我们在对桥梁设计的时候,不能自己想如何设计就如何设计,一些根本脱离实际的方案在生活中是不存在的,所以,我们要在设计中,把握一定的原则。(1)国家技术要求原则。我国针对道路桥梁设计有明确的规定,我们必须遵守国家规定进行设计,所有违背规定的设计都会被否决。(2)标准化设计原则。我们应尽量使用标准化设计的原则进行设计,在标准化设计中可以应用可靠性设计方法和结构优化设计方法,另外,支持大家多应用现代设计方法,这些方法对于我们的设计具有极大的参考意义。(3)节约的设计原则。节能减排作为基本国策被广泛用于各个领域中,在道路桥梁设计中,也应该坚持节约的设计原则。比如说我们要根据本地方的地形,地势以及土壤的特点进行考察,而后进行设计,在最节约成本的基础上建设出最满足需要的道路;其次,节约不单单是节约成本,时间的节约也是非常重要的一点,如何制定方案使时间最为节省,拥有最高的效率,都是我们应该讨论的问题。(4)创新性设计原则。在满足以上设计要求的基础之上,我们可以加入创新性设计原则。创新性包括材料创新和设计创新两方面,在材料上,我们可以引进国外比较好的耐磨防震的材料,这样可以增加道路桥梁的寿命;在设计方面,我们可以寻找新的设计方法,例如在承重方面,探寻如何用最少的材料承受最大的重量等。
1.2 道路桥梁施工的原则。在道路桥梁施工中,应遵循如下原则:(1)安全性原则。在修建道路的时候,我们首先保证的是施工安全,倘若安全问题都不能保证,那么更谈不上后续的问题。(2)一致性原则。施工方必须按照图纸的设计方案进行施工,如果不按照原有计划施工的话,就会造成难以管理以及出现问题不好解决的情况产生,严重的也可能耽误工期,造成成本预算不够等一系列问题。(3)技术性原则。施工的时候,一定要掌握基础的施工技术,配合新技术,高速的完成规定任务。另外,我们绝不允许偷工减料的行为发生,这种行为对百姓的生命安全构成威胁,为了大家的安全,施工时一定要小心检查,保证保量的完成任务。
2 道路桥梁设计与施工出现的问题
2.1 道路桥梁设计中的问题。设计桥梁中,会遇到很多的问题,在结构上,如若设计不合理,可能在承重方面会有偏差,造成承重的位置有误差,某一位置受力过大,最终导致桥梁道路局部性坍塌。在材料方面,如若因没有考虑周全使用了规格过小,硬度过软的钢筋,可能影响道路桥梁的使用寿命,没有到年限就破损坍塌,这不仅仅是一种损失,而且生命财产受到了威胁。在设计中,如果不避免这些情况的发生,就有可能导致重大事故,比如某市的桥梁,刚建好不到一周的时间就坍塌,轰然坠落等事件时有发生,我们要想杜绝这中情况,首先就要把好设计关,全心全意投入设计之中,保证每一个数据的准确是设计师们的根本任务。
2.2 道路桥梁施工中的问题。其一,有些施工方因为工作经验比较丰富,就忽略了技术员的指导,在工地中凭自己的经验施工,造成管理者不好管理,现场混乱的问题,我们根本没有办法对其进行指导。其二,在施工过程中,出现的行为,比如说国家拨款给企业,层层剥皮,最后资金不够,只能购买一些劣质的钢筋水泥,由于达不到国家的要求,质量不过关,没有几年道路就失修了,给未来增添了无数的麻烦。其三,由于技术不成熟,我们的施工人员不能将新的技术引入到实践中,这给工作的展开增加了一定的难度。
3 道路桥梁设计与施工问题的解决方案
根据以上问题,经探究之后,我们逐步找到了这些问题的解决方法,除了遵守原则以外,我们更应该根据以下几方面来让我们的设计与施工更加完美。
3.1 坚持遵守设计与施工的原则。必须坚定不移的遵守设计与施工的原则,原则是基础,只有遵守以上原则,才能经得住时间的考验。
3.2 在工作中对材料进行妥善保存。工地中经常会遇到雨雪等恶劣天气,这会严重腐蚀钢筋水泥,而钢筋水泥是修建桥梁道路最重要的一部分,必须对钢筋进行保护,减少其磨损程度,妥善保管,保证材料的质量。
3.3 招聘有素质的员工。我们会遇到形形的人,这些人的素质都不尽相同。无论是管理者还是技术工作人员,亦或是普普通通的农民工,我们都必须保证他们的素质,这是一个企业的展现。素质低下的人,我们是无法保证他生产的产品的质量的,所以,招聘高素质人才才是我们质量的保障。
3.4 及时校验。完成道路桥梁的建设时,我们不可以一走了之,我们应该对其有责任感,企业定时安排相关人员前往,对完成的任务进行验收和检测,如果现在每一个企业都能把自己修过的道路反复校对一遍,那我们现在也不会出现那么多的事故了。
3.5 养护和维修。除以上的方案外,对道路桥梁的养护和维修工作也是极其重要的工作,养护和维修道路可以降低反复铺路的成本,对于城市建设也有一定的促进意义,基于我国对道路的养护和维修方面比较不重视,在这里我提出几个建议,希望能对目前的情况有借鉴意义。(1)我国可以投入一小部分资金于道路的养护与维修工作;(2)专门制定养护道路的法律,使法律更加全面;(3)可以新兴一个养护团队,针对道路桥梁的养护做出研究,从理论上给养护道路一个地位。
4 结语
我国的道路桥梁设计与施工尚处在发展中,我们从目前所发生的事故的原因入手,着力解决所出现的不足,这样,才能逐步完善我国的这项事业,在问题中汲取经验,在探索中进步,在实践中提高。为了我国的社会主义现代化事业奋斗,为国家做出我们自己的贡献。
参考文献
[1] 张鹏.路桥梁设计与施工研究[J].城市建设理论研究(电子版), 2014(28).
[2] 刘刚.道路桥梁设计与施工分析[J].民营科技,2012(11).
关键词:结构优化技术 房屋结构设计 问题 策略
1引言
随着市场经济体制的建立,我国的建筑行业蓬勃发展,越来越多的高楼大厦拔地而起,如雨后春笋般林立在城市中。房屋结构设计人员所面临的巨大挑战不仅在于量上的增大,还在于人们对于质上的高标准要求。因此,房屋结构设计人员要想把挑战变成机遇,就要把重点放在提高房屋结构的稳定性、安全性、美观性上,同时在保证房屋质量的前提下尽可能地降低施工成本。另外,随着建筑市场的发展,建筑材料也在日新月异。许多新型的建筑材料正在改变着传统的房屋结构设计理念,使房屋建筑发生着翻天覆地的变化。这就需要房屋结构设计人员不断地学习新技术、新方法,不断尝试新型材料,使房屋结构设计产生质的飞跃。计算机技术的应用也在改革着房屋结构设计行业,一些计算机软件的应用在减轻设计人员工作量提高工作效率等方面发挥了巨大作用。
2房屋结构设计技术中存在的问题
合理的设计理念和设计方法是房屋结构设计人员在设计施工过程中的关键所在,掌握了房屋周围的环境,对房屋结构的布局、尺寸等的科学设计,才能使房屋结构满足美观、实用、安全稳定的设计需求。而在这诸多的需求中,经济性一直都是每一个房屋结构设计人员不可忽视的重要方面。但经济性的要求并不是一味地要求设计的廉价性,而是要在保证房屋结构安全稳定美观实用等要求的前提下,在保证房屋质量达标的前提下尽可能的降低工程造价。而一个好的优化设计方案就是在努力寻求众多要求的平衡点。
随着结构优化技术的多元化发展,房屋结构的优化设计策略也越来越多,这其中不免出现诸多问题。
一、如前所述,房屋结构设计中需要考虑多种因素,这些因素纷繁复杂,设计人员在优化设计的过程中难免出现顾此失彼的现象,常常满足了这个方面而忽视了另一方面,无法做到权衡各个因素。现存的计算机设计软件业存在着很多缺陷,设计人员如果过分依赖此类设计软件,就会造成房屋优化设计不达标现象的出现。
二、房屋结构设计施工过程中设计人员都是亲自进行每一项的设计,这就会导致设计人员往往从细节入手,只注重了结构尺寸在小范围内的设计是否合理,而忽视了整体效果。为了避免这个问题,设计人员要时刻提醒自己,多从整体的合理性和美观性上考虑小部件的尺寸和结构问题,以保证房屋整体的稳定性。
三、传统的单一房屋结构优化设计算法时代已经过去,随着房屋结构设计的变量不断增加,创新的设计算法正在考验着每一个房屋设计人员。
3房屋结构设计中的优化策略
要从多角度多方位进行房屋结构的优化,本文主要从以下几点进行讨论:
3.1优化房屋建筑结构类型
房屋的建筑结构类型不同,其特性和所适用的范围也不同,这就要求从结构类型的特性入手,以寻求最佳的类型。常用的房屋结构类型主要有以下几种:一、剪力墙结构类型。该类型的建筑以混凝土施工技术为基础,适用于高层建筑,具有很多优点,例如抗震性能强、钢筋使用数量少等。二、框架结构类型。相比于剪力墙结构类型,该类型的建筑的抗震能力明显不足,但具有灵活的特点,布局没有剪力墙类型死板,而且工程造价相对较低。三、框架-剪力墙结构类型。顾名思义,该类型的建筑是上述两种建筑类型的组合,汲取了两者的优点,应用性强。三种类型的建筑结构都有自身的优缺点,对其的取舍要考虑施工的具体情况和业主的要求,尽量权衡房屋质量和施工成本,优化设计方案,获得双赢。
3.2计算机技术的合理应用
随着房屋结构设计中的变量越来越多,设计算法也变得越来越复杂,房屋设计施工人员面对纷繁复杂的变量和影响因素,根本无法全面顾及到。而且进行诸多变量的计算会消耗大量的人力和时间。这就需要在房屋结构优化计算的过程中积极地应用计算机技术,利用一些计算机软件,实现参数计算,减轻设计人员的工作量,提高工作效率。
3.3节能环保的设计理念
在房屋结构设计的过程中要积极地贯彻绿色环保的设计理念,以科学合理的方法设计绿色建筑。节能优化要从两方面入手,首先是房屋朝向的形状的优化设计。房屋的朝向问题主要受到我国气候条件的制约,一般以坐北朝南为佳,能够加强阳光照射,保证良好通风。形状的设计主要是考虑到房屋外表面所受到的冷风影响,优化的目的则在于努力寻找最佳的形状和方位,尽量减少房屋热能的损耗,达到节能的目的。其次是门窗和屋顶的设计。由于房屋的坐北朝南的地理方位,南面的窗户自然要设计的大而且多,保证充足的阳光的摄入,而北面的窗户则尽量的小、少,以避免热量的散失。门窗材料的保温性能也要过关。屋顶应该采用架空或者铺设循环水管的方式,使房屋冬暖夏凉。
3.4概念设计优化技术
房屋结构优化设计因素和变量纷繁复杂,设计人员可以采用概念设计优化技术,通过自身多年的工作经验,结合多种设计方案的利弊,取其精华去其糟粕,提出新的设计方法和设计理念,在不违背房屋设计的普遍规律的前提下,大胆创新,开创房屋结构设计的新局面。
结语
房屋结构在房屋建筑中的作用不言而喻,是整个房屋建筑的支架结构,其质量的好坏直接影响到整个建筑质量的好坏。因此,房屋结构的优化设计的重要性日益突出。作为房屋结构设计人员,必须严格要求自己,不断地为自身充电,积极地学习新技术新方法,重视新材料的应用,改革设计理念,摒弃陈旧的设计方法,积极地投入到房屋结构设计优化方案中去,以饱满的热情和认真负责的态度完成每一个房屋结构的设计,从多角度、多层次综合考虑各种因素,从众多的设计方案中挑选最佳设计方案,对方案中不足的地方大胆地进行改革创新,不断地提高房屋的稳定性、实用性和美观性,以达到业主的要求为终极奋斗目标,努力寻求经济化和高品质之间的平衡点,促进房屋结构设计向着低成本高质量的方向高速发展。
参考文献
[1]冯远宾.浅谈结构设计优化在房屋结构设计中的应用.《房地产导刊 》.2013年7期
[2]郑俊宏.浅谈房屋结构设计优化技术的实践应用.《城市建设理论研究(电子版)》.2012年17期
[3]郑智,乐肖军.结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用.《中国新技术新产品》.2011年4期
结构设计优化技术与其在房屋结构设计中的应用分析
王雄飞 闫新红
(河北加华工程设计有限公司 河北保定 071000)
摘要:改革开放以来人民的生活水平不断提高,人民的精神文化追求也在随之提高,对居住环境的要求也越来越高,单一的房屋结构设计也已远远不能满足人们追求新颖、崇尚时尚的心理。这就对房屋结构设计人员提出了更高的要求。结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用,必将提高房屋结构的稳定性、经济性和合理性,满足大众对房屋美观实用、安全舒适、时尚个性的基本要求。本文首先分析了现存的房屋结构设计存在的问题,然后提出了房屋结构设计的优化策略。
关键词:结构优化技术 房屋结构设计 问题 策略
1引言
随着市场经济体制的建立,我国的建筑行业蓬勃发展,越来越多的高楼大厦拔地而起,如雨后春笋般林立在城市中。房屋结构设计人员所面临的巨大挑战不仅在于量上的增大,还在于人们对于质上的高标准要求。因此,房屋结构设计人员要想把挑战变成机遇,就要把重点放在提高房屋结构的稳定性、安全性、美观性上,同时在保证房屋质量的前提下尽可能地降低施工成本。另外,随着建筑市场的发展,建筑材料也在日新月异。许多新型的建筑材料正在改变着传统的房屋结构设计理念,使房屋建筑发生着翻天覆地的变化。这就需要房屋结构设计人员不断地学习新技术、新方法,不断尝试新型材料,使房屋结构设计产生质的飞跃。计算机技术的应用也在改革着房屋结构设计行业,一些计算机软件的应用在减轻设计人员工作量提高工作效率等方面发挥了巨大作用。
2房屋结构设计技术中存在的问题
合理的设计理念和设计方法是房屋结构设计人员在设计施工过程中的关键所在,掌握了房屋周围的环境,对房屋结构的布局、尺寸等的科学设计,才能使房屋结构满足美观、实用、安全稳定的设计需求。而在这诸多的需求中,经济性一直都是每一个房屋结构设计人员不可忽视的重要方面。但经济性的要求并不是一味地要求设计的廉价性,而是要在保证房屋结构安全稳定美观实用等要求的前提下,在保证房屋质量达标的前提下尽可能的降低工程造价。而一个好的优化设计方案就是在努力寻求众多要求的平衡点。
随着结构优化技术的多元化发展,房屋结构的优化设计策略也越来越多,这其中不免出现诸多问题。
一、如前所述,房屋结构设计中需要考虑多种因素,这些因素纷繁复杂,设计人员在优化设计的过程中难免出现顾此失彼的现象,常常满足了这个方面而忽视了另一方面,无法做到权衡各个因素。现存的计算机设计软件业存在着很多缺陷,设计人员如果过分依赖此类设计软件,就会造成房屋优化设计不达标现象的出现。
二、房屋结构设计施工过程中设计人员都是亲自进行每一项的设计,这就会导致设计人员往往从细节入手,只注重了结构尺寸在小范围内的设计是否合理,而忽视了整体效果。为了避免这个问题,设计人员要时刻提醒自己,多从整体的合理性和美观性上考虑小部件的尺寸和结构问题,以保证房屋整体的稳定性。
三、传统的单一房屋结构优化设计算法时代已经过去,随着房屋结构设计的变量不断增加,创新的设计算法正在考验着每一个房屋设计人员。
3房屋结构设计中的优化策略
要从多角度多方位进行房屋结构的优化,本文主要从以下几点进行讨论:
3.1优化房屋建筑结构类型
房屋的建筑结构类型不同,其特性和所适用的范围也不同,这就要求从结构类型的特性入手,以寻求最佳的类型。常用的房屋结构类型主要有以下几种:一、剪力墙结构类型。该类型的建筑以混凝土施工技术为基础,适用于高层建筑,具有很多优点,例如抗震性能强、钢筋使用数量少等。二、框架结构类型。相比于剪力墙结构类型,该类型的建筑的抗震能力明显不足,但具有灵活的特点,布局没有剪力墙类型死板,而且工程造价相对较低。三、框架-剪力墙结构类型。顾名思义,该类型的建筑是上述两种建筑类型的组合,汲取了两者的优点,应用性强。三种类型的建筑结构都有自身的优缺点,对其的取舍要考虑施工的具体情况和业主的要求,尽量权衡房屋质量和施工成本,优化设计方案,获得双赢。
3.2计算机技术的合理应用
随着房屋结构设计中的变量越来越多,设计算法也变得越来越复杂,房屋设计施工人员面对纷繁复杂的变量和影响因素,根本无法全面顾及到。而且进行诸多变量的计算会消耗大量的人力和时间。这就需要在房屋结构优化计算的过程中积极地应用计算机技术,利用一些计算机软件,实现参数计算,减轻设计人员的工作量,提高工作效率。
3.3节能环保的设计理念
在房屋结构设计的过程中要积极地贯彻绿色环保的设计理念,以科学合理的方法设计绿色建筑。节能优化要从两方面入手,首先是房屋朝向的形状的优化设计。房屋的朝向问题主要受到我国气候条件的制约,一般以坐北朝南为佳,能够加强阳光照射,保证良好通风。形状的设计主要是考虑到房屋外表面所受到的冷风影响,优化的目的则在于努力寻找最佳的形状和方位,尽量减少房屋热能的损耗,达到节能的目的。其次是门窗和屋顶的设计。由于房屋的坐北朝南的地理方位,南面的窗户自然要设计的大而且多,保证充足的阳光的摄入,而北面的窗户则尽量的小、少,以避免热量的散失。门窗材料的保温性能也要过关。屋顶应该采用架空或者铺设循环水管的方式,使房屋冬暖夏凉。
3.4概念设计优化技术
房屋结构优化设计因素和变量纷繁复杂,设计人员可以采用概念设计优化技术,通过自身多年的工作经验,结合多种设计方案的利弊,取其精华去其糟粕,提出新的设计方法和设计理念,在不违背房屋设计的普遍规律的前提下,大胆创新,开创房屋结构设计的新局面。
结语
房屋结构在房屋建筑中的作用不言而喻,是整个房屋建筑的支架结构,其质量的好坏直接影响到整个建筑质量的好坏。因此,房屋结构的优化设计的重要性日益突出。作为房屋结构设计人员,必须严格要求自己,不断地为自身充电,积极地学习新技术新方法,重视新材料的应用,改革设计理念,摒弃陈旧的设计方法,积极地投入到房屋结构设计优化方案中去,以饱满的热情和认真负责的态度完成每一个房屋结构的设计,从多角度、多层次综合考虑各种因素,从众多的设计方案中挑选最佳设计方案,对方案中不足的地方大胆地进行改革创新,不断地提高房屋的稳定性、实用性和美观性,以达到业主的要求为终极奋斗目标,努力寻求经济化和高品质之间的平衡点,促进房屋结构设计向着低成本高质量的方向高速发展。
参考文献
[1]冯远宾.浅谈结构设计优化在房屋结构设计中的应用.《房地产导刊 》.2013年7期
关键词:智能建筑、设计、以人为本
中图分类号:TU74文献标识码: A
引言:
在当前社会科技和经济迅速发展的时代下,怎样的把科技转变运用到关系广泛群众的民生工程的建设中来就是一个重要的课题,作为和广大群众生活密切相关的建筑业,就在不断的根据科技的发展来进行自身设计建造的不断革新。让步智能科技和传统的建筑设计进行完美的结合,使人们的生活和办公工作更加的迅速和便捷。这就要求建筑的只能建设就必须要根据以人为本这一基本的原则来进行,那么如何才能让智能建筑符合人们的使用要求,这就对建设智能的设计提出了新的要求。
一、关于智能建筑的构成和概念
什么是智能建筑,随着现在高新技术快速的发展产出变化,它现在还是―个发展中的概念。再国际上还没有无统一的定义。但在我国,根据GBT/50314―2012这一智能建的筑设计标准里列车了对智能建筑的一些定义:智能建筑,“它是以建筑为平台,兼备建筑设备,办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及他们之间的最优化组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”。现在,构成智能建筑标准有,通信的网络系统、办公的自动化系统、建筑设备的监控系统、安全防范的系统、综合的布线系统及建筑物的管理系。
二、建筑的设计要体现以人为本,需要注意哪些事项
在住宅平面的布局中要突出“以人为本”这一思想,不能使人屈就建筑,需要符合人们生活的基本活动的规律,要具有很好的舒适性、安全性和方便性。(一)、以人为本,要美观性与实用性结合
1.住宅动静功能的分区
把餐厅、厨房和公用卫生间进行集中的布置,和静区的卧室、化妆间、书房,及半静区的客厅形成干扰较小的分区布局,来显得合理、适用。
主卧室的设计已经从过去只考虑睡眠这一功能,延伸到了休息、看书、核妆的多功能。普通的主卧面积已经加大到了十二平方米以上,而豪华型的住宅更是超过了二十平方米;舒适和多功能的卫生间及化妆间和主卧的阳台;便于工作和学习。
客厅是家人的聚会、娱乐及会客的地方,不能够采用狭长的形状和异形,大多数是以方正、宽敞、明亮为好。最总要的是如何处理好厅内的交通,要防止出现交通的面积过大和房门过多,从而减少使用功能的弊端。
2.充分的考虑住宅次空间这一功能。
厨房和餐厅相邻,构成一体的餐饮空间。可以设计成开放式的厨房,让餐饮的空间更加的宽敞。
卫生间的设备一般由3大件:洗面设备、便器设备、沐浴设备。所以卫生间的设计首先是解决盟洗、浴室、厕所的多功能要求。便器、洗衣机、便盆、浴缸等设备的位置,以及人体活动的空间要求,都必须作周密的考虑。功能齐全的卫生间,以面积空间较大为前提。这种卫生间除洗漱、洗浴、排便空间外,还巧妙地组合贮存柜、衣帽架、浴巾毛巾架、梳妆台、坐倚等。
阳台在一般的房屋中面积相对于其他面积小,但是对于设计来说却相当重要与不可忽视,阳台是人们喜欢的小天地,不仅是居住者接受光照、吸收新鲜空气、进行户外锻炼、观赏、纳凉、晾晒衣物的场所。如果设计得好,阳台可以变成美丽的小花园,人在家中依然可以享受大自然的风景,呼吸到清新且带着花香的空气。成为人们心中最美好的一景。户型的设计、室内的布局都要尽量的满足住户对景观的需要,将室的内景观在向室外延伸,可以使住户更好的亲近自然。所以,窗户需要加大(有的住宅把窗的横向尺寸加到八九十厘米宽),窗台需要降低,还可以设计出弧形窗、转角窗、落地窗、宽角度窗这些方法使住户能对室外景观一览无遗。
(二)、以人为本,要把创新的理念和人们能动性的需求相结合
1.住宅的设计对科技的应用和信息化的改变。新科技的发展和推广的应用已经从由单一性逐渐向集成化的方向发展,住宅的设计也要适应这样的趋势。应该适应在经济浪潮中的发展,更多的掌握技术信息,包括设计理论、设计科技、市场信息。
2.居住空间的设计多样化。现在的设计已经从平面的空间设计转向三维空间的设计发展,根据市场的需求,适当的设计复式、跃式、错层和跃复式合体、三层错层式这些住宅的模式,适应不同的消费对象。
3.住宅的设计要有一定的超前性及弹性。普通的住宅要参照国家的小康型示范小区的设计导原则来进行设计,并在套型、环境、功能、配套设施这些方面有一定的超前,并预留出可以调整和改造的余地,要做到二三十年后也不落后,四五十年也可改造。住宅是由于居住者的年龄、家庭的成员来变化的,以及由于变换居住人员,应改在需要时可以对室内的布局、分隔的灵活性进行调整;也要能有两套合一套,三套变两套。
4.居住功能的多元化。现在,住宅已经从过去主要的强调生存的功能向现在重视发展的功能、享受的功能过渡。住宅不在只是生存空间,同时也是发展的空间、享受的空间。住宅除了一定要具备的基本的生存条件外,还要能设计出供住户和其子女进行读书学习、作心写书、艺术培养、文化娱乐、健身锻炼等空问以及能使住户得到舒适享受、感觉享受、视觉享受的条件和设施。
5.住宅的建筑应追求造型的完美、色彩的协调,和环境的配合相宜。各地近年所建成的优秀的小区都是十分重视住宅的立面造型及色彩。外立面也可以说是建筑的时装和城市的面容。建筑的立面造型及色调的采用可以多式多样,但应该依据特定的环境进行精心的设计。应重视协调性、耐看性、和谐性。外立面需要防止出现单调沉闷,要尽量的做到流畅大方、明朗、简洁虚实有度和刚柔相济,有节奏的韵律感和时代的特征,能经得起时间考验。
(三)、以人为本,要求设计有把人性化和技术的经济性相结合
设计的方案既要保持系统的先进性和实用性,又要尽量减少业主们投资的成本。技术的经济性应该是优化设计的第一要考虑的问题。系统的集成商需要对建筑物的功能本身要有充分的理解,才能做出符合建筑情况的具体的实施优化的方案。系统的集成商在投标时及中标后,必须依据总体的设计方所提供系统的设计施工图及招标文件,在满足一定的要求下,结合技术发展及自身的产品的特点,对系统设计进行优化和调整,得出符合标书要求的既先进又最经济的方案,在符合技术规格书要求的前提下按“低价者得”的原则评价。中标后的系统集成商应在总体设计方的指导下,根据系统设计施工图和具体的产品自行或委托设计方再进行优化设计 ,并经总体设计方同意后批准实施。
结束语:
科技发展的原动力就是为人们更好的生活提供便利,所有新的科学技术的研究对事依据这一最根本的要求来进行的。所以在社会快速发展的今天我们不难发现,在我们社会生活工作中新的科技是无处不在的。怎样将科技转变成为生产力和更好的为人们所用,就成为了现在社会的重要课题,而建筑作为人们生活最基础民生建设,如何做到对科技在以人为本这一前提下的合理正确的运用和融合就成为当下建筑设计中的重中之重,因为它不仅只是对人们的生活做出改善的作用,还具有为推动科技发展提供正确方向的重要作用。我们有理由相信在未来的发展建设中,智能建筑的设计和发展智能是大步向前,是不可阻挡的。会成为未来科技应用的重要的载体。
参考文献:
[1]杨苗.浅谈智能建筑设计. 《科教导刊-电子版(中旬)》[j].2014,(1).
关键词:房屋;建筑;结构;方法;设计;优化
对于房屋建筑的自身结构而言,只有保证其结构的合理性,房屋建筑的整体质量与使用性能等才会得到显著提高,并且可以有效避免建设资金等的浪费。如果房屋建筑的自身结构存在严重不合理之处,不仅会增加相关的建设成本,房屋建筑的整体质量也无法达到相关要求,这样就会给用户带来安全隐患等。基于上述背景,对房屋建筑的结构设计予以优化就变得尤为重要。
1房屋建筑结构设计优化的相关要点
第一,模型的确立。在房屋建筑结构优化设计当中,模型的确立是基础环节,相关人员只有对具体变量参数进行提取分析,才能根据相关参数建立模型,以此求出最佳答案。相关人员需要科学选择变量并且对目标函数进行确定分析,以此满足后续相关需求。第二,程序的设计。在房屋建筑结构的设计优化中,相关人员需要科学确定优化程序,并且将具体程序导入计算机内部,利用计算机就可以将相关数据求出。第三,结果的分析。相关人员在利用计算机等进行计算之后,就要对相关的结果进行分析,并且根据结果中的具体信息等制定后续的设计方案等。
2房屋建筑结果设计优化方面的具体方法
2.1上部结构的优化处理
对于房屋建筑的结构设计优化而言,上部结构优化十分重要,特别是剪力墙结构的建筑,需要相关人员对这一部分的结构进行优化布置。相关人员需要保证剪力墙的重量均匀性,这样才能确保每层建筑的重心与平面刚度的中心位置完全一致,这样就可以有效避免外界的风力及自然灾害等给房屋建筑带来严重的影响。如果房屋建筑的剪力墙结构为大开间形式,相关人员就可以尽量减少混凝土的使用量,并且尽量减少墙肢的数量。如果房屋建筑的所处环境地质条件相对较差,就需要有更强的防震性能等,相关人员在上部结构的优化处理当中就尽量不要采用大开间形式的剪力墙。
2.2框架结构优化
在很多房屋建筑的施工当中,都会选择钢筋混凝土结构,这种类型的框架结构优化也会成为房屋建筑结构优化设计的重要组成部分。相关人员在实际的框架结构优化当中,可以选择准则法来进行操作。相关人员也可以根据房屋建筑自身结构的截面大小情况,选择有限单元法等进行优化分析,这样就可以有效保证房屋建筑的结构优化得到顺利进行。
2.3建筑平面优化
在房屋建筑的结构优化设计当中,平面优化也是重要的组成部分。首先,相关人员需要针对楼面量进行科学的控制。楼面是房屋建筑的重要结构之一,楼面量减少或者是楼板的开洞量出现过大,都不利于楼面整体结构的稳定。所以,相关人员在实际工作当中应当针对天井或者楼面的开洞量等进行严格、细致的计算分析,这样才能对房屋建筑的楼板面进行科学控制。与此同时,相关人员应当适当提高房屋建筑内楼板的配筋量,以免出现严重的预应力损失等,并且保证不同结构之间的连续性,做好楼层之间的支撑等。其次,相关人员在房屋建筑的结构优化设计当中,还需要做好平面布置方面的外形优化等。相关人员在实际工作当中需要仔细考虑风压带来的影响,对房屋建筑的外形结构进行科学的优化设计,这样才能有效避免外力带来不利影响。在具体操作当中,相关人员可以根据房屋建筑所处的环境及地理位置、气候特点等进行分析。比如,如果房屋建筑位于沿海地区环境,在其自身的外形方面,相关人员就要避免其外形凹凸面积较大,以免给整体结构带来较强的不稳定性。相关人员一定要根据外形合理化的基本原则进行优化设计,特别是要重点考虑风压因素,这样才能有效保证房屋建筑平面得到明显优化。
2.4建筑阶段性及相关寿命的优化
对于房屋建筑结构的设计优化而言,阶段性优化及整体寿命的优化也十分关键,这一部分的的内容不仅仅在于正式施工至建筑工程的使用年限之内。房屋建筑的设计人员等需要根据其自身不同阶段出现的特点等进行分析,并且参考相应的实际情况进行处理。这样才能在保证建筑自身质量的基础之上,实现建筑企业的整体效益。此外,在房屋建筑的寿命优化方面,相关人员还需要切实按照建筑自身的使用年限、具体的施工方式等进行综合性分析,确保在建筑房屋的使用年限当中不会出现严重的意外问题,这样才能有效保证房屋建筑相关结构的优化。
3结语
目前,人们的生活水平与过去相比出现了明显的提高,其自身的安全性、实用性等也得到了普遍的关注,除了房屋建筑的自身质量需要相关单位及人员给予高度重视之外,房屋建筑的经济性、美观性也成为了人们关心的重点问题之一。所以,在房屋建筑的设计当中,针对其自身结构方面的优化设计就成为房屋建筑建设的重要组成部分。相关单位及人员等需要切实把握房屋建筑结构设计优化的具体要点,并且从多方面选择科学、有效的方法等保证房屋建筑的结构优化顺利进行,以此保证房屋建筑的质量与美观性、经济性及实用性等。
参考文献:
[1]刘松.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2016(20).
[2]战福明,刘鲲.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].门窗,2016(07).
关键词:机械设计,现代设计技术,应用,策略
中图分类号:S611文献标识码: A
前言:在当前的情况下看来, 我国社会经济发展速度已今非昔比了,人们的生活水平也同时在逐渐的提高,人们生活水平的提高依赖于经济的发展程度。 各项新生产的事物也会反过来服务于人们,机械一直是我国经济发展的主要动力,在我国经济发展的进程中起到极为重要的作用,因而也是我们重点研究和关注的对象,那么如何才能很好的使现代设计技术很好的应用于机械工程之中,更是我们应该重点探讨的话题。在当前,我国正处于社会转型期,在这个时期我们能不能正确处理好机械设计中的现代化问题关系到我们社会的发展速度,具有了极其重要的实践意义。
一、现代化机械设计的特点
随着现代社会新技术、新发明的不断涌现,电子技术、信息技术、机械技术与现代化的机械设备设计逐渐融合,机械设备设计理论和制造方法也发生了极大改变。现代化机械设计利用计算机技术,不但使机械设计步骤明晰、更加合理,而且使设计更加人性化,逻辑更明确。规范、有效的机械设计相对于传统的技术设计来说更加优化具有前瞻性、动态性、创新性等特点。首先,在机械设计的初始阶段,利用现代设计理论和方法,考虑到整个产品的功能性等细节问题,可以及早发现潜在问题,减少故障;其次,现代化的机械设计不仅能够考虑到产品的静态属性,还可以同时考虑到整个产品的动态属性;最后,在现代化机械设计中,计算机可以运用到机械设计的每个方面,具有优化设计和系统仿真的特性,但其设计理论和设计方法都需要创新,才能开发出具有创新性的机械产品。
二、传统设计技术与现代设计技术的比较
传统设计方法存在着诸多弊端,如设计过程中的数值计算存在着诸多不便,不仅计算速度慢,工作效率低,而且其产品开发的周期较长,通过长时间设计出来的产品,定型后在产品生产性不易更改,使得产品设计的形象大打折扣,不便于产品的更新升级。现代设计技术是对传统设计的革新,它基于传统设计而产生,在设计过程中融入了现代化设计理念,使设计技术更符合人们生产生活的需要,因此深受人们的亲睐。从设计方法上看,现代设计技术从设计的大局着眼,注重设计方法的整体系,用系统性的思维方式,将传统的经验法提高到理性的层面,着重致力于设计创新,力求用现代科学技术知识,赢得产品的核心竞争力。在现代设计技术中,不仅要考虑产品的实用性,而且还要从产品的美观和安全性能方面设计,根据产品的功能和市场需要进行设计。不难看出,现代设计技术是一门多学科、多专业相互交叉的技术,在现代化设计理念的指导下,将现代设计应用到机械设计中势在必行。
三、现代设计理念
1.机械创新设计
机械创新设计说起来容易,做起来就难了,这个的具体概念就是靠设计师发挥自己充分的智慧和才智来进行创作的,努力发挥自身的想象力和创造力, 利用自身所拥有的理念和观念进行调整和设计,在原来的基础上进行新一代的创新活动,不能抛开一切进行设计,要利用原有的基础和条件,从而才会更容易的进行设计创新,才能不断对技术有所突破, 这样生产设计出来的新产品才能符合客户的要求,才能为市场所接受, 这样生产出来的产品多会呈现出新颖独到的特色。新的机械设计与原有的进行相对比, 总的来说还是存在很大不同的,主要表现在各阶段都存在人性化的特点,人在设计之中起到了一个关键性的作用,在原有机械设计的基础上,重新开始创新,把原来的作为出发点,不断对老机械部件进行创新,在设计产品过程中,要充分发挥自己的发散性思维,这一点很重要。 但是有的时候确实也会受到实际情况的影响,这些实际因素可能是经验主义,这样就很容易造成好的设计产品的缺失。
2.机械优势设
计机械设计的优势是通过市场经济活动体现出来的,这个设计的方式又与传统观念上所认识的创新设计是不一样的,不能根据个人喜好来判断和设计创新的,是需要依据一些手段和方法的,也不是单纯的追求一种倾向性的特点,要具有大众化的品味。 这是因为设计产品总归是要面对市场的,面对那些有需求的客户的,所以,设计的机械产品要能够符合客户的要求,我们在设计创新产品时要学会进行市场的需求性分析,努力了解市场的需求倾向,使之处于主导地位,使产品形成一个相互之间都协调发展的环节,从而不断增强企业在市场发展中的综合竞争力。那些刚投入市场的创新产品或许刚开始会出现很强的市场竞争力,但是时间一长后就会发现其中可能还存在不成熟性。 其实所谓的优势设计是能够保证以正确设计创新为目标和前提的,是要充分利用创新意识来面对市场调剂的,所以,我们必须在这其中找到属于自己的市场优势。
四、设计技术
1.基于 IT 技术的设计技术
在现代社会发展中,IT 业的发展水平已经很高了, 此项技术的发展对其他很多行业来说都具有极高的利用价值,是现代各行业发展必不可少的,计算机技术的发展极大的方便了人们的生活和工作。 基于计算机的技术包括了网络技术和智能设计等, 还有仿真技术的应用,此项技术是靠计算机的作用, 通过不断对相关软件的具体性操作,拟出与实际运用中相协调的系统模型,再通过一定的控制程序对具体的模型进行分析,与运行过程中的机械产物相结合。 这些都能有效的模仿真正操作中的程序,当前社会中流行的处理模式都是以这个为基础进行的,但是有的时候由于人的主观能动性的原因,不同的软件在真正的实施过程中,都只是起到一个相对辅助的作用,这过程中人的主导作用是无可代替的,没有人的主动作用,各软件就不会发挥出真正的实力,基于目前的情况,市场上出现了虚拟技术。 目前出现的 CAD软件系统就是建模的环境系统, 这个软件在我们进行设计的建模中。
2.基于数学知识的设计技术
我们可以把数学方面的知识结合到实际应用中来,可以这样来求解一些难以依常理来解决的问题,从而达到令人满意的结果。 通过运用工程数值的方法可以解决一些不好解决的战略性问题,正是由于数学方法的简单和灵活处理,才使我们的机械设计更容易进行创新和设计。因此,优化设计的方法之一就是以计算机为基础进行的,还需要进行一定的数学建模,这些都要符合实际情况的需要,将这些抽象的东西实体化,抽象为约束条件和函数之间的关系问题,以此来建立新的优化设计方案。 在这其中,任何符合机械设计的条件都应该满足实际操作的情况, 绿色设计就是一个以实际设计的绿色程度来进行评估的,这是其中的目标之一,也是产品形成必须遵守的守则,绿色设计一般又被称之为环境设计, 是需要在设计过程中充分考虑环境因素,对周围环境所造成的影响问题。
五、结束语
随着近几年来科学技术水平的不断提高和持续创新,人们逐渐对社会生产和生活水平有了更进一步的要求。机械设计作为我国经济发展中的一大块内容,是我国建设现代化的中坚力量,其发展一直是我们社会中各方面人士所关注的问题,而且是热点问题。 要想使我们的机械化产品能够形成更为强大的竞争力, 更好更容易的被人们所接受,我们就必须努力结合好科学技术和机械设计之间的关系。
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【关键词】暖通 节能技术 空调发展
引言
能源是国家经济与科技可持续发展的重要基础物质,缺少能源则就失去了一切所需的推动力。然而,能源是一种有限的自然资源,不断消耗只会导致其逐渐减少甚至耗尽,国家正在不断鼓励科研机构与企业相关部门研发低耗能设备。建筑是耗能大户,建筑业的耗能情况占社会总耗能量的30%以上,随着建筑业的不断发展,其耗能量也在不断增加。其中暖通空调系统占用了整个建筑业能耗的一半以上,可以认为暖通空调是社会耗能量大的设施之一,不仅因其系统工作需要大量的能源消耗,而且空调数量也在不断增加,从以前的城市扩展到农村,现已经普及到每一个角落,如果从电量节能角度分析,每一台暖通空调每天节省一度电,对于整个世界的能源稳定性而言则能上升一大步。因此,对于暖通空调的系统节能研究具有十分重要的意义。
一、暖通空调节能技术的发展
最早对于暖通空调的设计目的是为了满足用电负荷的需求,并没有考虑能源消耗问题,且所有的控制装置基本上是手工操作。随着能源危机的加剧,对于空调的控制系统研究逐渐由负荷方面转向节能优化方面,如今随着系统控制器以及能源管理系统的不断研究与发展,空调整体发展趋势得到明显改善,节能效率有大幅度提升。然而针对不同的应用途径,以及不同的围护设施,则空调的节能降耗也不同。例如在建筑业方面,对于国家实行的《节能中长期专项规划》中已明确我国三大主要节能领域,其中建筑节能是主要领域之一,并提出了新建建筑严格实施节能50%的标准,基于城市改建措施,开展居住和公共建筑的节能改造,其中空调是建筑的主要耗能设施。因此在满足舒适度的前提下暖通空调的节能设计与如何优化使整个系统运行能耗最低,已成为当今空调行业的热点问题。
暖通空调的节能技术可以改善建筑结构内的温度控制,减少冷热传递而造成的能量损失,同时如果建筑能够提高其结构的基础物质,如门窗的气密性或墙体的保温性等,可以大大提高空调的效率,减少能源消耗。目前除了对暖通空调系统的结构与布局设计,如何优化系统各个控制变量,最小化系统能耗也已成为目前空调节能技术发展的主要方向。例如变静压变温度的控制算法在空调系统变风量中的研究得到广泛关注,且通过研究表明,采用变静压变温度控制技术可以使空调风机能耗降低50%左右。即便如此,由于暖通空调系统是依据满足用户的最大负荷设计的,在实行这种控制技术之前仍需要解决两个关键问题,即如何预测送风状态点的位置以及评估所需送风状态,此外对于提高系统能效而言,如何在线优化参数众多且设备分散的空气处理机的工作点是目前急需解决的关键问题。对于这些问题都需要结合实际环境与地方用电政策而进一步系统研究,也是未来暖通空调实行更加有效节能的发展方向。
三、暖通空调的系统设计优化
暖通空调的系统设计是空调发展的核心部分,如何设计优良且具有智能化的空调热交换系统,使空调在使用过程中能基于环境有效调节温度,实时降低能耗,是暖通空调系统设计的主要方向。因此,对于暖通空调的系统发展研究主要从空调系统的模糊控制技术、空调系统控制范围的能量回收技术、空调系统低温送风技术以及空调变频技术等方面展开。
(1)空调系统的模糊控制技术
随着计算机技术的快速发展,模糊控制已成为智能控制的重要组成部分。模糊控制技术近年来在复杂工业过程控制方面发挥着日益重要的作用,其作为一种非线性系统控制策略,在系统优化设计的数学建模复杂度方面,具有无需建立系统的精确数学模型的特点,通过将积累的经验知识转化为模糊控制规则,通过模糊推理过程实现系统的实时控制,从而克服了线性化方法的运算复杂性,由于模糊控制系统具有较好的鲁棒性,可以解决外在环境因素的扰动以及系统本身因素的不确定性对系统的影响,充分结合现场操作人员的成果经验,从而有效的提高过程控制质量,为复杂工业过程和非线性系统的控制研究开辟了新的途径。
(2)空间能量回收技术
空间能量回收技术是空调系统实现有效节能的关键部分,而对于这种技术有很多优化设计方法,可包括为采用无能量回收的普通机组技术、能量回收的全新风空气处理机组技术、带能量回收与混合风的空气处理机组技术等。其中对于无能量回收的普通机组技术,这种方式可以使室外新风与室内的大部分回风进行有效混合后再送入室内,可以有效降低系统能耗,但不能保证室内空气的质量;对于带能量回收的全新风空气处理机组技术而言,它是将室内回风全部排除,通过系统的热回收装置把排风的能量收回并进行预冷室外新风,导致热回收装置成为整个系统的关键部分,如果回收装置的效率较低,则会增加空调系统的能耗。因此,结合上述两种方式的优缺点,设计出带能量回收与混合风的空气处理机组技术,它是对能量回收实行范围控制,即在30%的排风上考虑能量回收,仍有70%回风引入混合箱并连续循环使用。
(3)系统低温送风技术
系统低温送风技术的优势不仅体现在能耗上,在建筑物的空间设计上也有促进作用。由于低温送风技术使送风温差增大,导致送风量降低,在系统结构上可减小风管和风机的尺寸,从而有效提高建筑的利用面积,降低能耗。这有利于空调送风空气处理系统的节能,低温送风一般要求冷源能够提供较低的温度,因此比较适用于冰蓄冷系统空调。
(4)空调系统的变频技术
目前变频技术成为了空调研究的热点,针对市场经济而言,不同品牌之间通过变频技术在相互竞争,同时利用该技术而不断研发具有核心竞争力的产品。而空调的变频技术主要是对空气压缩机、冷热水泵以及风扇等设施安装变频器,从而使空调系统工作方式实现定频与变频之间的转换,从而降低暖通空调系统中主要设备的能耗情况,达到节能的目的。按照目前变频技术的发展进度而言,它仍存在很多的研究空间,同时结合空调系统本身的优化控制与设计,在未来空调节能研究领域以及市场经济中都具有很大发展潜力与价值。
综上所述,本文主要从暖通空调的空气处理系统入手,分析了暖通空调的节能技术,研究了空调系统的优化设计,并对空调系统的可持续发展进行了探讨。
【参考文献】
[1]韩利, 赵莹, 孙波.刍议暖通空调节能技术在建筑设计中的应用[J].城市建设理论研究 (电子版), 2014 (3).
关键词:建材企业;供配电系统;节能优化
引言
建材企业在生产过程中除去必然要投入的耗电开支之外,除此之外的投入消耗都运用于生产所需的用电设备中。那么在生产过程就势必会造成一定的能源消耗,从而导致生产所需的电能持续提升,相应的就加大了建材企业没有必要的资金投入。建材企业在生产过程中所使用的主要用电系统损失中,占据最大比例的就是变电器以及供配电线路的损失为主,而这部分在建材企业的生产过程中,所占据的电能消耗总数的95%。那么在这种严峻的发展形势之下,建材行业的发展就压采用一定的手段,对供配电系统进行节能优化,提高电能的使用效率,减少在供配电能方面的成本投入【1】。进而提升建材企业的整体竞争能力,促进建材企业的进一步可持续发展。
1建材企业在对供配电系统进行节能优化设计的原则
在当前社会的能源消耗形势之下,建材企业对生产系统中所需要的供配电系统进行相应的节能优化过程中,需要遵循一定的原则:其一就是要适度的进行功能性的优化设计。在对供配电系统进行节能优化设计的过程中,应该根据相应建材企业在生产过程中所需要的电能消耗标准实际情况为主,从而对供配电能进行相应针对性设计。与此同时,还要积极的在建材企业进行供配电系统优化设计过程中积极地将先进技术引入其中,以便达到在不会对建材企业的用电需求造成损害的情况之下,避免出现没有针对目的性设计的现象;其二就是控制投入成本的经济性原则,通过对成本投入进行控制,从而使得建材企业能够在对供配电系统进行节能优化设计的过程中,避免出现盲目性的引进节能技术,增加不必要的成本投资;其三就是在对供配电系统进行节能优化设计的过程中促进企业能够可持续发展原则【2】,用最小的用电消耗获取最大的企业利润收益。并且在建材企业进行生产的过程中能够追求社会效益以及环境效益,从而促进建材企业的绿色发展。只有在对供配电系统进行节能优化设计的过程中坚守这几个原则,从而推进建材企业的长久发展。
2建材企业对供配电系统进行节能优化设计的主要内容
2.1供电电压的合理选择
在对建材企业的供配电系统进行节能优化设计的过程中,需要为了减少供配电系统的电力耗损,从而根据建材企业结合自身所需的用电需要。在对电压进行额度限制的一定数额之内,适量的进行电压增高。在通常情况下,建材企业在生产过程中所需要的电压一般为35KV或者此数额之上,运行电压平均提升1%,电能所受到的损耗就会相应的减少1.2%左右。基于此种现象,建材企业就可以通过对电压进行逐步的升高,即用110KV或者220KV的进线逐步取代35KV进线,将线路损耗压缩至最低。供电电压的不断升高,还能够将电能的书送达到最高要求,从而满足建材企业生产发展所需要的电能需求。尽管供配电网系统中的电压等级相应的电阻损耗电压高低有一定的负关联特性,但是建材企业在生产过程中仍然不可以为了减少线路损耗,就盲目的进行电压提升,从而避免建材企业在生产过程中由于高电压所造成的不必要损害。
2.2变电器的合理选择
在建材企业的供配电系统中,变电器的存在主要是为了能够将电压进行及时的提高或者降低、及时匹配电阻以及进行安全的隔离等作用。那么在对供配电系统进行节能优化设计的过程中,如果只是根据建材企业的具体生产技术所需要的通电设备,进行针对性的变电器的台数以及容量选择,缺乏了一定的长远特性,并且会使得变电器的实际生产效率低于对其进行设计的产量。使用此种变电器长期运作之后,就会造成建材企业的工作效率很大程度上降低,相应的增加了对电能的消耗。基于此,需要用长远的观念对建材企业的供配电系统进行变电气的合理选择,并且根据所生产材料的大小,以及生产所需的用电特点,还要变压器的相关特性进行考虑,从而在最大限度的情况下减少变电器所产生的不必要费用。通常情况下,变电器的功率损耗呈现最小的数值时,电阻的负载率就会在0.5-0.6之间,那么设置的电阻如果不合理,就会造成变电器的损伤。
2.3无功补偿的合理选择
在供配电系统中存在无功补偿设备,该设备的主要功能就是能够给供配电系统提供建材企业在生产过程中,使用时设备所需要的无功功率多少,从而保障建材企业在生产过程中的整个系统功率能够随生产所需而进行一系列的改变,并且与此同时有效的降低了能源消耗【3】。无功补偿设备的运行通常情况下是采用了并联电容的方法来实现设备的运行功能的。并且由于无功补偿设备在供配电系统中所实现的作用与其他设备存在不同之处,不仅位置不停,对于供配电系统中进行无功补偿功能的具体方式也存在不同之处,具体表现在以下几点:其一就是进行高压集中补偿。采用在何种补偿方法主要在使用过程中所体现出的优势就是高性能、成本投入较少,并且在供配电系统运行过程中能够根据相应的电阻符合的具体情况进行合理的无功补偿,但是此种补偿方式存在性价比不合理的特点;其二就是低压集中补偿。此种补偿方式在系统优化设计过程中能够将低压幕像进行补偿,使得所补偿的范围能够加大,并且实现其功能自主性。在使用此种方法的过程中实现了供配电系统的电压质量得到了保障,相较于上者,此种补偿方式存在一定的经济合理性【4】;其三就是电压较低时的分组无功补偿和低电压时的分散类型的无功补偿。这两种方式都可以对供配电系统中的电路以及变电器的补偿进行无功率补偿,所使用的范围要求较广,并且在使用过程中达到了节能优化要求。但是这两种无功补偿方式在具体的使用过程中达到的效果不会太明显。不同类型的无功补偿所达到的效果自然也各不相同。那么建材企业如果进行供配电系统的无功补偿时,势必要对其结合建材企业的自身情况进行合理选择,将所采用的无功补偿方式进行特点具体分析,选取最优化的组合,从而实现建材企业所获经济效益的提升。
3结语
企业在发展过程中获得相应生产力的同时,所造成一定程度上的能源消耗问题的不断扩大,环境的持续恶化,对社会的发展进行了阻碍。因此节能减排已经成为当今社会在发展过程中,各行各业所必然考虑的重大课题。尤其是以建材企业为主的能源消耗型企业,在发展过程中势必要消耗大量的电力,而供配电系统的电力消耗数量之大,就势必对其进行重视,对供配电系统进行节能优化设计,从而实现我国建材企业的可持续发展,提升企业的综合竞争能力,在保证能源消耗的同时,获取最大化的经济效益。
参考文献
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[3]王宗青.刍议建筑对供配电系统设计的优化设计[J].中国科技博览,2015(25):48-48.
关键词:大体积混凝土 ;混凝土施工; 施工质量; 混凝土质量;裂缝; 保证措施
中图分类号:TU278.3 文章编码:
一.引言
近些年来,我国的建筑行业飞速发展,各类建筑高度越来越高,相应的建筑基础也越来越厚,工程对混凝土的强度要求越来越高。各类大型建筑结构中的大体积混凝土由于内部的水化热,形成高温差,导致大体积混凝土容易出现温度裂缝及产生其他病害。由于大体积混凝土结构物或构件的体积相对比较庞大,混凝土的用量也较大,同时由于大体积混凝土结构较为复杂,在施工过程中工程条件呈现复杂多样化,导致大体积混凝土的质量控制存在一定的难度。
二.大体积混凝土产生裂缝的原因及危害。
1.大体积混凝土产生裂缝的原因。
根据大体积混凝土裂缝深度不同,可以分为表面裂缝、深层裂缝及贯穿性裂缝。大体积混凝土出现裂缝的原因主要有两个方面:
(1)大体积混凝土结构出现由于收缩、温度、不均匀沉降及膨胀等原因引起变形变化而形成的裂缝,此种裂缝也称变形裂缝。
(2)重力荷载的直接作用,大体积混凝土超过极限拉应力而引起的裂缝,也称作结构性裂缝或荷载裂缝。
大体积混凝土产生裂缝的因素较多,但主要是混凝土自身因素、人为操作因素及环境因素三个方面。混凝土自身因素主要包括水泥在水化放热后,在混凝土的降温过程中产生的温度裂缝、大体积混凝土干燥时产生的干缩导致的裂缝、水泥浆硬化过程中大体积混凝土收缩所产生的硬化收缩裂缝。人为原因主要包括施工设计不合理、材料质量不合格、混凝土配比不当、施工质量较差等原因。环境因素主要包括外界温度的升降和外界的约束导致大体积混凝土出现干缩或膨胀导致产生裂缝。
2.大体积混凝土产生裂缝的危害。
大体积混凝土产生的裂缝影响了建筑物的使用功能。由于大体积混凝土结构多为筏板基础、地下连续墙、箱型基础及坝体等,这些结构中一旦出现裂缝,直接造成结构渗漏。结构的修补堵漏施工困难,处理难度较大,同时需要花费大量的资金。结构渗漏造成建筑结构功能受到影响,不利于建筑结构安全。另外,大体积混凝土裂缝的产生,尤其是贯穿性裂缝的出现,导致结构刚度降低,影响到结构物正常功能的发挥,不利于建筑物安全。大体积混凝土裂缝的出现,无论是表面裂缝、深层裂缝还是贯穿性裂缝,都会造成侵蚀介质进入混凝土内部,导致钢筋锈蚀、混凝土出现碳化,最终造成混凝土的耐久性降低。
三.大体积混凝土施工质量保证措施。
1.大体积混凝土施工前对材料的控制。
在大体积混凝土浇筑施工前,要严格检查搅拌站原材料的准确情况,要确保原材料质量、数量都要满足连续浇筑施工的要求,要检测现场的施工机具,要具有足够的振动和找平以及后备的机具。检测施工现场的人员分布情况,要确保人员充足,并且各类人员的操作水平能达到现场施工的要求。
严格检查和控制原材料是生产合格混凝土的必要条件,同时也是保证大体积混凝土质量的基本措施。
(1)水泥。由于在大体积混凝土施工中,水泥的水化热作用引起的温升较高,而降温幅度也较大,容易造成温度裂缝,因此在大体积混凝土施工时,要选择水化热较低的水泥,在混凝土中同时应该尽量降低单位水泥用量。一般来说,应当选择28天的水化热为300KJ/Kg左右的低热矿渣硅酸盐水泥。由于单位水泥用量每增减10Kg,温度相应的升降1℃。因此一定要采取后续措施,来尽量减少单位水泥用量。在工程施工过程中,如果低热矿渣硅酸盐水泥的供应得不到保证,可选择普通42.5硅酸盐水泥来替代,但必须要采取如内降外保等措施来控制混凝土的水化热。
(2)外加剂。
大体积混凝土采用泵送混凝土,为了确保浇筑工艺的正常进行和连续浇筑的质量要求,一般情况下混凝土要具有120mm以上的坍落度。不能单纯依靠增加单位用水量来调整混凝土的坍落度,过多的用水量导致需要增多水泥用量,同时也加剧了混凝土的干燥收缩,加剧了水化热,更容易导致开裂。因此在施工前要科学合理的选择混凝土的减水剂。减水剂要具有兼顾补偿收缩的功能,同时要明显改善混凝土的工作性状,要能减少拌合用水,减少水泥用量,达到降低水化热的目的。若外加剂兼有补偿收缩功能,就可以大幅度减少混凝土的收缩特性,有效减少发生开裂的可能性。
(3)粗细骨料。
大体积混凝土中,一般适宜选择粒径为5-40mm的石子作为粗骨料,选择细度模数在2.6以上,平均粒径在0.38以上的中、粗砂作为细骨料。增大的骨料粒径,可以有效减少水泥用量,同时也减少了混凝土的收缩和泌水,由于水泥用量的减少,降低了水化热。中粗砂能有效减少每立方米混凝土内的用水量,可以有效降低混凝土的干缩。但值得引起注意的是:过大粒径的骨料容易造成混凝土离析。因此在施工中要重视级配的设计,在大体积混凝土浇筑过程中,要加强振捣作业。
2.大体积混凝土浇筑施工的质量保证措施。
(1)优化建筑结构设计,避免应力集中,改善约束条件。
大体积混凝土结构尺寸过大,结构在连续浇筑过程中会产生较大的温度应力,容易产生裂缝。由于温度的变化和混凝土的收缩变形,容易在转角部位和断面突变位置等应力较为集中的区域产生裂缝,因此,要合理设计建筑结构方案。在现场施工时,也可以在墩身或承台的断面突变位置进行过渡处理,在过渡区和转角位置设置构造抗裂钢筋。其次,要设计合理的浇筑方案,避免建筑墩身、承台、转角等位置出现开裂。出现贯穿性裂缝的主要原因是由于结构在降温过程中,收缩变形受到基础的约束而产生的拉应力,在进行建筑结构设计时,要在满足结构使用要求的前提下,综合考虑基础的约束情况,减少结构开裂。
(2)合理安排施工,提高浇筑水平。
在大体积混凝土浇筑过程中,要合理安排施工顺序,要采用分段分层浇筑,浇筑过程中要避免混凝土的堆积过高,避免产生过高的水化热。在浇筑时,下料口高度要按施工规范要求严格控制,避免出现离析现象。在混凝土浇筑时,可在内部预先埋设冷却管,要控制混凝土浇筑时的温度,同时要适当增加浇筑厚度来增加混凝土的强度等级。浇筑后,采用振捣棒振捣时,要增加混凝土和钢筋的握裹,要确保钢筋充分约束住混凝土。要根据施工现场的具体情况,调整施工过程中的配合比,施工现场要做好协调工作,确保混凝土连续浇筑。在混凝土养护过程中,要采用科学的方法,对混凝土内部温度进行实时监测,要适当提高养护环境温度,防止混凝土出现温度裂缝。
四.结束语:
大体积混凝土施工较为复杂,为避免出现开裂现象,要从材料入手,通过优化设计、改善材料性能、合理控制混凝土配合比、科学施工,提高大体积混凝土的施工质量。参考文献:[1] 锦 大体积混凝土施工质量保证措施 [期刊论文] 《甘肃科技纵横》 -2011年6期
[2]陈哲 刘瑞春 CHEN ZheLIU Rui-chun 大体积混凝土施工质量保证措施 [期刊论文] 《山西建筑》 -2008年14期
[3]杨中山 大体积混凝土施工技术要点及质量保证措施 [期刊论文] 《健康必读(上半月·综合版)》 -2008年4期
[4]王华伟 分析大体积混凝土的浇筑方法及质量保证措施 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年26期
[5]赖浩泉 大体积基础底板混凝土施工技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年8期